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Trasformare le intuizioni degli utenti in innovazioni dell'architettura del motore

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Quando si tratta di specificare i motori in miniatura, i progettisti di applicazioni devono sempre soppesare velocità, coppia e costo

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Ma i progressi tecnologici presentano nuove sfide che spingono i limiti dei design tradizionali dei motori. Per esempio, i bracci robotici e i dispositivi medici che si riducono richiedono motori ad alte prestazioni che si adattano a uno spazio limitato. Altre applicazioni possono richiedere un motore ad alta velocità che deve anche essere abbastanza conveniente da essere utilizzato in un dispositivo monouso. E ancora più applicazioni hanno bisogno di motori personalizzati, messi a punto per adattarsi ai requisiti specifici di un'applicazione.

Poiché i clienti hanno esigenze in continua evoluzione, i produttori di motori non possono permettersi di rimanere semplicemente allo status quo senza cambiamenti. Per essere veramente focalizzati sul cliente, devono ascoltare l'ingegnere per ripensare e innovare le tecnologie dei motori e del movimento per i requisiti futuri.

Ecco perché il nostro processo di sviluppo dei prodotti si basa sulle intuizioni dei clienti. Attraverso il processo Voice of the Customer, sfruttiamo le intuizioni tecniche dei nostri utenti e le trasformiamo in prodotti di movimento innovativi che risolvono problemi complessi per le loro applicazioni critiche. Queste collaborazioni hanno dato vita a diverse piattaforme di prodotti Portescap, e tutte sono personalizzabili al 100%. Sfruttiamo anche la tecnologia di ottimizzazione della ricerca per determinare se le ricerche dei clienti possono rivelare un'opportunità per innovare e consegnare al mercato.

Quando inizia un'iniziativa ispirata dal cliente, usiamo il ben consolidato e rispettato processo di sviluppo del prodotto stage-gate. Il processo stage-gate fa navigare un'idea di prodotto dal concetto al business case alla produzione usando una lista di azioni ben definite. Usiamo anche principi di gestione snella per determinare se un'idea di prodotto è scalabile. I team assumono la proprietà del prodotto in ogni fase, mentre ricevono recensioni e feedback degli utenti lungo il percorso.

Ascoltando il cliente per rispondere alle sue esigenze precedentemente insoddisfatte, il nostro processo Voice of the Customer ha fornito molte nuove piattaforme di motori innovativi. Qui ci sono solo alcuni esempi.

INNOVAZIONI PER LA ROBOTICA, LE SCIENZE DELLA VITA E ALTRE APPLICAZIONI INDUSTRIALI

I progettisti di robotica sono attratti dai motori BLDC grazie alla loro robustezza, lunga durata e capacità di funzionare ad alte velocità. Inoltre, i motori BLDC possono anche aiutare a ridurre le dimensioni del progetto. Il feedback degli utenti ci ha portato a creare una bobina proprietaria a forma di U che integra raccordi di rame più grandi per dare alla bobina prestazioni più elevate di una bobina standard dritta, ma con dimensioni più piccole e perdite minime di ferro, una migliore efficienza e un funzionamento più fresco. Infatti, il design permette ai motori bipolari, per esempio, di fornire il 30% di coppia in più rispetto al motore della stessa dimensione. I motori BLDC slotless che incorporano le bobine a U possono essere personalizzati per l'alta velocità, l'alta coppia o un equilibrio di entrambi.

Un altro requisito comune per le applicazioni robotiche è l'alta risposta dinamica. Le pinze robotiche hanno bisogno di una combinazione di precisione veloce e incrementale che un motore passo-passo può fornire, così come la velocità e l'accelerazione tipica dei motori brushless DC.

Utilizzando solo un sottile foglio di materiale magnetico di terre rare in forma di disco, questa piattaforma motore raggiunge risoluzioni di passi fini e fornisce un'elevata risposta dinamica per le applicazioni di presa.

C'è un nuovo modo per ottenere i vantaggi di entrambi i tipi di motore: sfruttare la potenza di un magnete in terre rare utilizzando solo un sottile foglio di materiale magnetico in forma di disco. Questo concetto consente risoluzioni di passo più fini rispetto ai motori passo-passo a magneti permanenti in un dato involucro, un'accelerazione significativamente più elevata grazie alla bassa inerzia e una maggiore velocità massima rispetto ai tradizionali stepper grazie a un circuito magnetico più corto che presenta perdite di ferro inferiori.

La tecnologia del motore a magnete a disco a bassa inerzia permette a questo attuatore di ottenere una rapida accelerazione e decelerazione lineare all'interno dello stesso pacchetto a basso profilo.

La tecnologia dei magneti a disco a bassa inerzia può essere applicata anche agli attuatori, consentendo una rapida accelerazione e decelerazione lineare all'interno di un pacchetto a basso profilo per risparmiare tempo di processo. Ciò significa che gli ingegneri possono semplificare i loro progetti mentre risolvono sfide applicative complesse.

Se una macchina deve eseguire sia il movimento lineare che quello rotativo, ogni tipo di movimento richiederà componenti di controllo motorizzati separati. Tuttavia, questi design ingombranti e complicati sono indesiderabili per apparecchiature automatizzate e robot con limitazioni di spazio. Un modo innovativo per consentire il movimento lineare e rotativo simultaneo comporta la combinazione di due motori passo-passo permanenti in un pacchetto leggero e compatto, con un conseguente design più semplice.

Il Dual Motion Can Stack Actuator impila due motori passo-passo permanenti in un unico pacchetto per fornire movimento lineare e rotativo simultaneamente.

Il design dell'attuatore fornisce puro movimento lineare in qualsiasi direzione senza rotazione dell'albero, pura rotazione - in senso orario o antiorario - senza traslazione dell'albero lungo il suo asse, o movimento lineare combinato e rotazione contemporaneamente in qualsiasi direzione.

INNOVAZIONI IDEALI PER APPLICAZIONI MEDICHE E CHIRURGICHE

Il fallimento non è un'opzione per i piccoli dispositivi medici che richiedono motori compatti. Tuttavia, i motori DC spazzolati sono soggetti a un'usura che può influire sull'affidabilità di un dispositivo. L'usura meccanica causa una riduzione dello spessore della spazzola. Per avvisare gli utenti di un potenziale guasto dovuto all'usura, abbiamo aggiunto un terminale extra tra la fonte di alimentazione e il motore dove si trovano le connessioni. Il controller del dispositivo invia i dati relativi allo spessore della spazzola alla rete in modo che gli utenti possano monitorare il motore. Questa piattaforma intelligente è particolarmente auspicabile per le applicazioni sanitarie come pompe mediche, macchine a raggi X e analizzatori di laboratorio, nonché pompe industriali o qualsiasi piccolo dispositivo motorizzato in cui l'affidabilità è fondamentale.

Per le applicazioni che richiedono alte velocità di rotazione, i motori brushless DC ad alto numero di giri possono essere una scelta interessante. Tuttavia, se il motore BLDC deve funzionare solo per pochi minuti in uno strumento monouso, per esempio, l'alta velocità potrebbe non giustificare il costo. Poiché gli strumenti chirurgici piccoli e monouso come quelli usati negli interventi di aterectomia sono sempre più diffusi, hanno bisogno di un'opzione economica di motore ad alta velocità. In risposta, abbiamo sviluppato un nuovo concetto di motore spazzolato senza nucleo che incorpora un materiale di spazzola modificato e cuscinetti a sfera per fornire un funzionamento ad alta velocità a dispositivi con una breve durata di vita.

Il motore DC spazzolato senza nucleo Portescap Athlonix DCP può essere modificato con manicotti aggiuntivi per aumentare il diametro dello statore per una migliore prestazione di coppia.

Il risultato: le velocità superano i 10.000 giri/min e possono anche raggiungere i 40.000 giri/min per diversi minuti di utilizzo prima dello smaltimento. Il suo design ottimizzato minimizza anche l'EMI - una questione chiave su cui i nostri clienti ci hanno detto di concentrarsi quando considerano un motore DC spazzolato.

LE INNOVAZIONI PORTESCAP RISOLVONO LE SFIDE ATTUALI E FUTURE

Queste piattaforme emergenti di movimento e motore sono iniziate con la sfida di un progettista e Portescap si è concentrata su ciò che sarà possibile nei prossimi tre-cinque anni. Se state progettando un robot con requisiti di coppia e velocità difficili da soddisfare o uno strumento medico usa e getta che necessita di un motore veloce ed economico, le vostre intuizioni ci aiuteranno a creare un motore miniaturizzato personalizzato per soddisfare le vostre sfide attuali e dare forma ai progetti futuri.