Il continuo aumento di prestazioni in termini di dinamica, richiesto dai progettisti di macchine utensili,  spinge i produttori di viti a ricircolo di sfere nella direzione della massima integrazione dei componenti costituenti la catena cinematica. Questo approccio deve necessariamente investire in modo importante anche i produttori dei motori utilizzati nei sistemi lineari, tipicamente motori brushless ad elevata dinamica.

L’Engineered Compact Drive Unit rappresenta il risultato di questa integrazione, la quale prevede una vite a ricircolo di sfere che “attraversa” un motore  brushless a rotore cavo.

Dal punto di vista tecnico si tratta di una vite a ricircolo di sfere con madrevite rotante: la vite viene fissata rigidamente alle due estremità, mentre la madrevite viene posta in rotazione dal rotore del motore cui essa è direttamente fissata. Il sistema, privo di giunti ed altri elementi di connessione, quali cinghie e pulegge, offre un’inerzia alla rotazione minima unitamente all’assenza di giochi angolari derivanti da chiavette etc.

Nel caso specifico, il progetto prevede tre unità motrici, battezzate “Motoviti”, che movimentano indipendentemente altrettanti carri porta­utensili, traslando sulla stessa vite di oltre 3 metri di lunghezza senza innescare alcun fenomeno vibratorio dovuto a frequenze critiche flessionali, pur sfruttando la massima velocità di rotazione consentita dalle madreviti.

Rigidezza e precisione di posizionamento sono ottimi grazie alla semplicità della catena cinematica. Si ottiene poi una grande flessibilità applicativa grazie alle molte combinazioni tra viti (ampia scelta di diametri e passi) e motori.

L’ Engineered Compact Drive Unit offre anche benefici di tipo economico snellendo i tempi di progettazione e di montaggio delle macchine grazie alla sua semplicità di integrazione,  riducendo il numero di componenti necessari ed i tempi di montaggio.

Il gruppodi lavoro formato da Giuseppe Saroglia e Tiziano La Mastra della SKF Multitec SpA e da Mauro Merlo della Gamfior SpA ha sviluppato questa unità destinata al mercato della macchina utensile le cui peculiarità, nelle sue varie possibilità costruttive,aprono la via ad una famiglia di attuatori compatti interessanti per altri ambienti progettuali quale, ad esempio, il mondo della produzione della materia plastica, dove la sostituzione di soluzioni idrauliche con sistemi elettromeccanici è una tendenza invalsa negli uffici tecnici delle aziende coinvolte. Le macchine ad iniezione, ma anche le macchine termoformatrici e soffiatrici, attraversano un momento di grande rinnovamento che le porterà a diventare vere e proprie macchine utensili i cui assi elettrici saranno gestiti da un’unità di controllo, la quale, tramite i moderni protocolli di comunicazione, metterà in relazione la macchina con l’esterno, semplificando e snellendo notevolmente l’interazione della macchina con altri elementi: un esempio per tutti sono le isole di lavoro nelle quali un robot antropomorfo alimenta una  pressopiegatrice “elettrica” i cui assi sono gestiti dallo stesso  controllo del robot.     

GIUSEPPE SAROGLIA
SKF Multitec S.p.A.
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giuseppe.saroglia@skf.com