Riduttore planetario per motori passo-passo NEMA 23 e NEMA 34

Nel campo del controllo preciso del movimento, i motori passo-passo sono ampiamente utilizzati grazie ai loro vantaggi, come il controllo in catena aperta e il posizionamento preciso. Tra questi, i modelli NEMA 23 e NEMA 34 sono i due tipi di involucro più rappresentativi nell’automazione industriale. La loro combinazione con riduttori planetari costituisce l’unità motrice centrale di innumerevoli apparecchiature per l’automazione.

La dimensione della flangia del motore NEMA 23 è di circa 57 *57 mm; la lunghezza del corpo è generalmente compresa tra 40 e 100 mm, e la coppia di ritenuta è di circa 0,5–3,0 Nm. È una scelta ideale per equipaggiamenti di automazione di piccole e medie dimensioni. Grazie alla sua densità di potenza moderata e al suo eccellente rapporto qualità-prezzo, il NEMA 23 è ampiamente utilizzato in applicazioni quali stampanti 3D, piccole seghe da incisione, macchine per il posizionamento di componenti ed equipaggiamenti per la diagnostica medica.

La dimensione della flangia del motore NEMA 34 è di circa 86 *86 mm; la lunghezza del corpo è maggiore (in genere da 60 a 120 mm) e la coppia di ritenuta può raggiungere 3,0–12,0 Nm o anche oltre. Le sue dimensioni maggiori del rotore e una progettazione del circuito magnetico più potente gli consentono di fornire una forza motrice nettamente superiore rispetto al modello NEMA 23, rendendolo adatto ad applicazioni ad alto carico, come gli assi di avanzamento delle macchine utensili a controllo numerico, le articolazioni dei robot industriali, le macchine per l’imballaggio di grandi dimensioni e i tabella s il taglio laser. Tuttavia, questi due tipi di motori condividono una caratteristica comune: nella zona ad alta velocità, la coppia in uscita diminuisce  evidentemente. Hanno particolare difficoltà a muovere direttamente carichi con elevata inerzia, motivo fondamentale per cui vengono introdotti riduttori planetari.

L'adattatore per riduttori planetari per motori NEMA 23 e NEMA 34 offre tre vantaggi chiave: innanzitutto, aumenta la coppia in uscita. Grazie al rapporto di riduzione, la coppia in uscita viene amplificata. Ad esempio, quando un motore NEMA 34 è abbinato a un riduttore con rapporto 5:1, la coppia nominale in uscita può raggiungere i 50 Nm, sufficiente per azionare carichi pesanti. In secondo luogo, migliora la risoluzione. L'angolo di passo base di un motore passo-passo (ad es. 1,8 °) viene notevolmente affinato dopo la riduzione e il numero  di impulsi per giro aumenta in modo significativo, migliorando così in maniera sostanziale la precisione di posizionamento. Infine, garantisce un buon adattamento dell'inerzia: consente di adeguare correttamente l'inerzia del rotore del motore a quella del carico, riducendo efficacemente le oscillazioni del sistema e migliorando le prestazioni di risposta dinamica.

Nella scelta di un riduttore planetario, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti parametri tecnici :

Lil gioco  di ritorno è il parametro chiave per la precisione. Per i prodotti di precisione, deve essere inferiore a 1  arcmin , mentre per i modelli industriali standard si colloca generalmente tra 5 e 15  arcmin . In applicazioni esigenti, come macchine utensili a controllo numerico o giunti robotici, si raccomanda di privilegiare modelli con gioco ridotto.

La coppia nominale in uscita deve corrispondere alla coppia di ritenuta del motore e al carico effettivo. I riduttori compatibili con NEMA 23 presentano generalmente una coppia nominale compresa tra 8 e 16 Nm, mentre quelli adatti a NEMA 34 possono raggiungere valori da 30 a 50 Nm, o anche superiori. In termini di efficienza, l’efficienza a pieno carico dei riduttori planetari monostadio si colloca abitualmente tra il 94 % e il 97 %, con perdite energetiche molto basse.

I rapporti di riduzione sono molto variabili, comunemente compresi tra 3:1 e 100:1. I riduttori a un solo stadio ( ≤10:1) offrono un’efficienza superiore e un ingombro più compatto, mentre i riduttori multistadio (>10:1) consentono di ottenere rapporti più elevati, ma aumentano leggermente la lunghezza del corpo  e riducono progressivamente l’efficienza.

I riduttori planetari utilizzano generalmente un sistema modulare di montaggio a flangia, che consente un rapido adattamento alle dimensioni di installazione dei motori di diverse marche. La distanza tra i fori di fissaggio dell’ingresso motore NEMA 23 è solitamente di 47,14 mm, con un diametro dell’albero di 6,35 mm o 8 mm; il modello NEMA 34 corrisponde invece a una distanza di 69,6 mm e un diametro dell’albero di 14 mm. Sostituendo semplicemente la flangia, il riduttore associato può essere collegato direttamente, senza richiedere adattatori su misura. Questo concetto « plug-and-play » riduce notevolmente la complessità dell’integrazione del sistema.  I nostri riduttori planetari di precisione DPS60 e DPS90 si adattano perfettamente ai motori passo-passo NEMA23 e NEMA34. Se l’argomento vi interessa, non esitate a contattarci.

In sintesi, i motori passo-passo NEMA 23 e NEMA 34 sono progettati per applicazioni con diversi livelli di carico. L’introduzione di un riduttore planetario ad alte prestazioni consente non solo di compensare la carenza di coppia elevata tipica dei motori passo-passo, ma anche di raggiungere un nuovo livello di precisione e rigidità per l’intero sistema di trasmissione.