Fonte di energia motrice, mezzi di trasmissione, cuscinetti o guide, telaio o struttura di supporto, feedback di posizione (nella maggior parte dei casi).
Un altro ambito della meccatronica che genera molta confusione è quello degli attuatori. Il problema è che si possono acquistare attuatori che sono assemblaggi di diversi componenti, oppure si possono acquistare i singoli componenti, e tutti insieme vengono definiti attuatori. Tradizionalmente, questo è un ambito ambiguo della meccatronica e cercherò di fornire una breve definizione per fare un po' di chiarezza.
Un gruppo attuatore è costituito da 5 diverse tecnologie integrate in un unico pacchetto. Queste 5 sono: fonte di energia motrice, mezzo di trasmissione, cuscinetto o guida, telaio o struttura di supporto, feedback di posizione (nella maggior parte dei casi).
Un gruppo attuatore può quindi essere composto da molti componenti. Ciascuno di essi deve essere compreso in termini del suo contributo al risultato complessivo. Tuttavia, con i gruppi attuatore, l'ingegneria di integrazione è già stata eseguita dal fornitore, quindi non è necessario farlo voi. Nella maggior parte dei casi, questa è la soluzione più economica e conveniente per soddisfare i requisiti di una specifica applicazione.
Spesso, però, le soluzioni preconfigurate comportano dei compromessi. È del tutto comprensibile, dato che la soluzione offerta da un fornitore deve essere adatta a una serie di esigenze diverse. Se una soluzione standard è adatta, o se è possibile adattarla, allora si è a posto.
Ma se si ha difficoltà a trovare una soluzione "pronta all'uso", orientarsi tra le soluzioni tecnologiche esistenti può rivelarsi un'impresa ardua. La tecnologia degli attuatori è un ottimo esempio dell'intersezione tra diverse tecnologie, caratteristica e al contempo impegnativa della meccatronica.
La forza motrice può essere costituita da motori elettrici, motori pneumatici e idraulici o cilindri pneumatici e idraulici.
Nei motori, il sistema di trasmissione richiede una conversione meccanica da rotativo a lineare, tramite cinghia e puleggia, vite senza fine e dado, oppure cremagliera e pignone. Gli attuatori a cilindro non necessitano di tale conversione, ma non possono sfruttare il vantaggio meccanico come i sistemi rotativi; pertanto, all'aumentare della forza necessaria, aumentano anche le dimensioni del cilindro.
I cuscinetti sono un argomento complesso a sé stante, ma negli attuatori i cuscinetti lineari sono generalmente del tipo a stelo rettificato con gabbia a sfere o a rulli conici a croce quadrata.
Il telaio o la struttura di supporto è tutto ciò che serve per assemblare i componenti. I sistemi a vite senza fine sono piuttosto semplici in quanto non presentano particolari sollecitazioni, ma solo un carico passivo dovuto al peso. Cinghie e pulegge devono essere tensionate e il sistema di supporto deve essere in grado di sopportare il carico di tensionamento senza flettersi.
I requisiti di feedback rappresentano un altro argomento complesso, poiché il dispositivo di feedback deve interfacciarsi con un controllore. In genere, l'obiettivo principale del feedback è la precisione, ma a volte un'eccessiva precisione può causare problemi. Un altro fattore fondamentale da considerare è l'ambiente operativo. Temperature elevate o atmosfere ostili limiteranno le soluzioni tecnologiche applicabili.
Data di pubblicazione: 20 aprile 2020





