MOTORE A PASSI
CON SISTEMA DI CONTROLLO

Un motore passo-passo con controllo integrato combina motore, stadio di potenza e controllo di posizionamento in un'unica unità compatta. Non è più necessario un controllore motore separato nel quadro elettrico. I nostri azionamenti Colibri integrano inoltre un encoder per il rilevamento o il monitoraggio della posizione. Le interfacce e le funzionalità dipendono dalla serie e dalla versione.

Il controllo integrato riduce il cablaggio tra motore ed elettronica di potenza e consente di risparmiare spazio nel quadro elettrico. Le funzioni di movimento vengono eseguite direttamente nell'azionamento. Questo facilita la realizzazione di macchine con architettura decentralizzata e permette una combinazione compatta di motore, elettronica e comunicazione.

La serie Colibri 4.0 comprende NEMA 17, NEMA 23, NEMA 24 e NEMA 34. Per NEMA 17 è disponibile anche una versione Inline. A seconda della taglia, sono disponibili diverse lunghezze del motore, coppie, varianti di custodia e opzioni. La scelta dipende dai requisiti meccanici ed elettrici dell'applicazione.

I fattori determinanti sono la coppia richiesta alla velocità prevista, il carico e l'inerzia, l'accelerazione, il ciclo di lavoro e lo spazio di installazione. La sola coppia di mantenimento non è sufficiente per scegliere il motore. Occorre considerare anche la curva coppia-velocità e i carichi assiali e radiali ammessi sull'albero. MotorFinder supporta il dimensionamento sulla base dei dati di movimento e di carico.

Colibri 4.0 è disponibile con PROFINET, EtherCAT o EtherNet/IP, a seconda della taglia e della versione. Per determinate versioni è documentata anche l'interfaccia CANopen. Le serie Colibri precedenti e le versioni BAC offrono, a seconda del modello, I/O digitali, passo/direzione, RS485, CANopen o PROFIBUS-DP. Non tutte le interfacce sono disponibili per ogni taglia; fa fede la versione del dispositivo selezionata.

Sì. Con l'interfaccia di comunicazione adatta, gli azionamenti Colibri possono essere integrati direttamente in un sistema PLC. Con Colibri 4.0, ad esempio, i comandi di posizionamento e i parametri di movimento vengono trasmessi tramite Industrial Ethernet. L'azionamento esegue il movimento e restituisce informazioni di stato e diagnostica. Le versioni BAC possono essere comandate in alternativa tramite I/O digitali o passo/direzione.

Per la versione PROFINET sono disponibili librerie TIA e blocchi funzione. Il PLC trasmette comandi di controllo e parametri di movimento all'azionamento. Il manuale PROFINET descrive, tra le altre funzioni, il posizionamento assoluto e relativo, la ricerca del riferimento, il movimento manuale a impulsi e i comandi di arresto. Le informazioni di stato, gli errori, la posizione effettiva e la velocità effettiva vengono trasmessi al PLC.

La configurazione da PC avviene con Colibri Studio tramite l'interfaccia prevista per la versione del dispositivo. Le schede tecniche indicano Ethernet TCP/IP con protocollo ASCII oppure USB, in particolare per EtherCAT e determinate versioni CANopen. Queste interfacce consentono di impostare i parametri e supportano la messa in servizio. Nella documentazione precedente, il software di configurazione è denominato anche Colibri40 Config.

Sì. Le schede tecniche Colibri 4.0 descrivono anche il comando diretto da PC tramite la rispettiva interfaccia di configurazione per semplici applicazioni di laboratorio e di prova. I dispositivi opportunamente equipaggiati possono utilizzare Ethernet TCP/IP con protocollo ASCII. Meccanismi come l'heartbeat supportano il monitoraggio della comunicazione. I comandi e le possibilità di collegamento disponibili dipendono dalla versione del dispositivo.

Gli azionamenti Colibri 4.0 qui descritti utilizzano un'alimentazione separata della logica a 24 VDC e un'alimentazione motore di 24–48 VDC. Per le versioni BAC precedenti valgono valori diversi: Colibri 23 BAC è documentato, ad esempio, con 24–36 VDC per il controllo e 24–48 VDC per il motore; Colibri Kompakt 34 BAC con 24–36 VDC e 24–60 VDC rispettivamente. Fanno sempre fede la targhetta e la scheda tecnica dello specifico azionamento.

L'encoder integrato rileva il movimento del motore e permette di determinare o monitorare la posizione. Con il monitoraggio opportunamente attivato, è possibile rilevare scostamenti tra il movimento comandato e quello effettivo. Le reazioni e i segnali di ritorno disponibili dipendono dal controllore e dalla parametrizzazione. La sola presenza di un encoder non significa che ogni versione funzioni con una regolazione ad anello chiuso come un servoazionamento.

Per diverse versioni Colibri 4.0 sono previsti encoder assoluti opzionali, anche multiturn per varie taglie. La disponibilità dipende dalla taglia e dalla versione del dispositivo. La necessità di una ricerca del riferimento e il modo in cui la posizione viene acquisita dopo l'accensione dipendono dall'encoder utilizzato e dalla configurazione.

La versione BAC è adatta a compiti di posizionamento con I/O digitali, passo/direzione o comunicazione RS485 opzionale. A seconda della modalità operativa, è possibile selezionare profili di movimento memorizzati o eseguire sequenze programmate. Colibri 4.0 con Industrial Ethernet viene integrato nel controllo macchina tramite PROFINET, EtherCAT o EtherNet/IP e scambia comandi di movimento, valori di stato e dati diagnostici tramite la rispettiva interfaccia.

Un riduttore è utile quando sono necessarie una velocità di uscita inferiore o una coppia di uscita superiore. Il rapporto di trasmissione modifica inoltre l'inerzia del carico riportata al motore e la risoluzione del movimento in uscita. Nella scelta occorre considerare rendimento, gioco torsionale, carichi ammessi e precisione di posizionamento richiesta. I riduttori sono disponibili come opzione a seconda della versione Colibri.

Le schede tecniche Colibri 4.0 indicano prevalentemente connettori M8 per NEMA 17 e connettori M12 per NEMA 23, NEMA 24 e NEMA 34. A seconda della versione, sono previsti connettori aggiuntivi per sensori o I/O. I dispositivi descritti sono documentati con IP40 di serie e IP54 opzionale. La configurazione dei collegamenti, il grado di protezione e i connettori di accoppiamento necessari devono essere verificati nella rispettiva scheda tecnica.

Per Colibri 4.0 sono previsti, a seconda della versione, ingressi e uscite digitali aggiuntivi a 24 V, ad esempio per sensori o valvole. Per diverse versioni NEMA 23, NEMA 24 e NEMA 34 è disponibile anche un freno opzionale. Per le versioni NEMA 17 qui documentate non è indicato un freno. L'equipaggiamento deve essere scelto in base alla taglia e all'applicazione.

Le schede tecniche Colibri 4.0 descrivono STO (Safe Torque Off) come opzione dipendente dall'equipaggiamento, con due ingressi separati. STO impedisce la generazione di coppia motrice. Per Colibri 4.0 NEMA 17 Inline, la scheda tecnica fornita prevede l'opzione STO solo a partire dal 2027. La disponibilità e i dati di sicurezza della specifica versione devono essere verificati nella relativa documentazione STO.

Le applicazioni tipiche comprendono assi di posizionamento, sistemi di alimentazione dei pezzi, sistemi di dosaggio, macchine confezionatrici, sistemi di movimentazione e automazione di laboratorio. I motori passo-passo integrati sono particolarmente interessanti quando servono azionamenti compatti e un'installazione decentralizzata. L'idoneità dipende da coppia, velocità, dinamica e condizioni ambientali richieste.