Gli attuatori lineari a pila di lattine si basano sui motori passo-passo a pila di lattine, che sono una forma di motori passo-passo a magneti permanenti costituiti da due statori (e quindi due bobine) impilati uno sopra l'altro. I poli di ciascuno statore hanno una forma a "dente di artiglio" e sono sfalsati l'uno rispetto all'altro di metà del passo polare. Il rotore è costituito da un magnete permanente e ha lo stesso numero di coppie di poli di ciascuna bobina.
La configurazione a strati dei due statori, o cilindri, implica la presenza di quattro posizioni discrete che possono essere indotte per ogni passo polare. Un design comune per gli attuatori a statore a strati prevede 24 poli in ciascuna bobina, o fase. Con 24 poli attorno a un cilindro di 360 gradi, il passo tra i poli su un singolo statore è di 15 gradi. Ma poiché i due statori sono sfalsati di ½ passo polare, ci sono 7,5 gradi (½ di 15) tra i poli su ciascuno statore. Ciò significa che quando gli statori vengono alimentati singolarmente, il motore ruoterà di 7,5 gradi per ogni passo, o impulso di alimentazione. La sequenza in cui le fasi vengono alimentate determina il senso di rotazione e la frequenza degli impulsi determina la velocità di rotazione.
Per realizzare un attuatore lineare a partire da un motore passo-passo a pila di lattine, il rotore viene filettato e una vite (tipicamente una vite senza fine) viene integrata nel rotore, in modo che si estenda e si ritragga con la rotazione del motore. Esistono tre tipologie comuni di attuatori lineari a pila di lattine. Quando la vite è bloccata da un dispositivo – interno o esterno al motore – che ne impedisce la rotazione, l'attuatore viene definito attuatore lineare a vite vincolata. Tuttavia, i produttori offrono anche attuatori non vincolati, in cui la vite ruota insieme al motore. Quando si utilizza un design non vincolato, la rotazione è in genere impedita dalla progettazione dell'applicazione. Nella terza tipologia di attuatore a pila di lattine, la vite non si estende e non si ritrae. Invece, il dado è esterno al motore e scorre lungo la vite quando motore e vite ruotano insieme.
Come altri motori passo-passo, gli attuatori lineari a pila vengono comunemente utilizzati in modalità ad anello aperto. Sebbene i motori passo-passo presentino un errore di passo (± 0,5 gradi, ad esempio), tale errore non si accumula su più passi, garantendo un'elevata precisione di posizionamento. Inoltre, molti modelli possono essere utilizzati in modalità passo-passo completo, mezzo passo o micropasso. Gli attuatori lineari a pila sfruttano anche la coppia di ritegno del motore passo-passo per mantenere la posizione, anche in assenza di alimentazione.
Le applicazioni industriali per gli attuatori lineari a impilamento di lattine includono apparecchiature diagnostiche mediche e pompe. Ma le applicazioni adatte a questi piccoli e precisi attuatori lineari spaziano dai dispositivi di consumo come stampanti e fotocopiatrici alle applicazioni militari per il posizionamento di radar e antenne.
Data di pubblicazione: 19 settembre 2022





