Allestimento di un banco prova per il test di micro motori ''Squiggle''

La moderna tecnologia degli azionamenti, nell’ottica del miglioramento delle prestazioni e della riduzione delle dimensioni complessive dei sistemi, sta spingendo sempre più nella direzione della miniaturizzazione dei motori elettrici e verso la totale integrazione degli stessi nei servosistemi.
Negli ultimi anni il mercato ha visto la presenza sempre più massiccia di motori miniaturizzati per un campo di applicazione che sta diventando ogni giorno sempre più ampio. Attualmente la diffusione di tali motori è ancora limitata a settori altamente specializzati, soprattutto per l’elevato costo finale degli stessi, determinato dalla qualità dei materiali impiegati e dalla necessità di disporre di personale qualificato per la realizzazione. Di seguito e in particolare nel Capitolo 1, viene presentata una panoramica delle principali tipologie di minimotori elettrici disponibili sul mercato.
Sono stati presi in considerazione una vasta gamma di motori lineari in corrente continua a magneti permanenti di tipo a spazzole e di tipo brushless, passo-passo, piezoelettrico e con sensori ad effetto Hall. Motori di questi tipi presentano tipicamente dimensioni trasversali variabili tra 2 mm e 26 mm di diametro, dimensioni longitudinali comprese tra 20 mm e 150 mm e sono in grado di erogare potenze da 0,2 W a 10 W.
Nei motori piezoelettrici ultrasonici (PUM) sono stati riscontrati dei vantaggi in più rispetto ai motori elettromagnetici. I PUM possono raggiungere precisioni di posizionamento nella gamma di diverse decine di nanometri, mantengono le loro posizioni anche ad alimentazione interrotta e quindi consumano meno energia. I PUM vengono costruiti con pochissime parti, per questo motivo risultano facili da progettare a differenza dei motori elettromagnetici, per i quali la progettazione risulta complessa. L’efficienza dei motori elettromagnetici diminuisce quando si riducono le dimensioni, a differenza dei motori piezoelettrici dove rimane pressoché costante.
L’SQL-3.4 SQUIGGLE motor è invece un rivoluzionario micro motore lineare che fissa nuovi parametri di riferimento per le dimensioni ridotte e grandi prestazioni. Questo motore piezoelettrico crea forza e velocità soltanto con poche parti a differenza di un complesso motore elettromagnetico con centinaia di parti. I SQUIGGLE micro motors consentono ai progettisti di aggiungere la motion in prodotti in cui non si sarebbe mai immaginato prima. Questo semplice e robusto motore piezo è scalabile fino a dimensioni molto più piccole di motori elettromagnetici, senza una significativa perdita di efficienza energetica.
L’obiettivo di questa ricerca è mirante alla realizzazione di un mini-dispositivo per applicazioni speciali ovvero di un mini-polso di puntamento a 2 gradi di libertà;
la piattaforma è resa mobile grazie ad un giunto flessibile in materiale superelastico (Nitinol) di collegamento tra la colonna e la piattaforma stessa; il movimento è generato da due motori piezoelettrici SQUIGGLE, disposti in verticale, che, agendo su due piani verticali ortogonali, danno origine alla rotazione della piattaforma. Il contatto tra gli steli dei motori e la superficie inferiore della piattaforma è mantenuto dal richiamo elastico del giunto flessibile.
I micromotori piezoelettrici soddisfano il bisogno di moto lineare in prodotti miniaturizzati. Questi motori in dimensioni sono la metà dei solenoidi o dei tradizionali micro motori elettromagnetici. Tra i micro motori sono i più efficienti e producono un moto lineare diretto senza ingranaggi o sistemi di trasmissione. Offrono una corsa più lunga, una maggiore precisione e una maggiore forza dei solenoidi (elettromagneti) o delle leghe a memoria di forma (SMA).