Il motore è un dispositivo che converte l’energia elettrica in energia meccanica ed è un componente fondamentale per lo sviluppo di prodotti B2B come apparecchiature mediche, robot industriali e dispositivi ottici.Tuttavia, molti responsabili dello sviluppo si trovano probabilmente ad affrontare sfide tecniche quali: «Qual è il motore più adatto per le apparecchiature mediche?», «Quale tipo scegliere per ridurre vibrazioni e rumore?» o «Come conciliare dimensioni ridotte e coppia elevata?».
In questo articolo spiegheremo tutto, dai principi di base dei motori agli esempi concreti di utilizzo nei diversi settori industriali, fino ai criteri per scegliere il motore più adatto a ogni applicazione. In particolare, ti mostreremo, con esempi concreti, come i motori senza nucleo possano risolvere alcune sfide nello sviluppo di apparecchiature mediche e strumenti di precisione, dove sono richieste dimensioni ridotte, alta precisione e basse vibrazioni.
| A cura di: Gruppo Commerciale Componenti Elettronici, C.I. TAKIRON Corporation Questo articolo è stato curato sulla base delle competenze tecniche avanzate e delle conoscenze acquisite nel corso degli anni, sin dalla fondazione dell’azienda nel 1919, come leader nel settore della lavorazione delle materie plastiche.Il nostro reparto analizza costantemente le tendenze di mercato e le ultime tecnologie relative ai micromotori ultracompatti e ad alta precisione, concentrandosi sulla fornitura di informazioni di alto valore aggiunto a progettisti e sviluppatori. In qualità di team di esperti che conosce a fondo le caratteristiche dei prodotti, ti aiutiamo a risolvere le tue sfide e a promuovere l’innovazione tecnologica attraverso contenuti accurati e pratici. |
Principi di base dei motori e requisiti prestazionali in base all’applicazione | Come si trasforma l’elettricità in energia meccanica
Il motore sfrutta il principio della forza elettromagnetica (forza di Lorentz) e genera un movimento rotatorio grazie all’interazione tra il campo magnetico prodotto dalla corrente che attraversa la bobina e quello del magnete permanente. Questo semplice principio permette di adattare il motore a una vasta gamma di applicazioni, a seconda delle dimensioni, della struttura e dei metodi di controllo.
Argomenti trattati in questa sezione
- Struttura di base del motore e come funziona la rotazione
- Requisiti prestazionali dei motori in base all’applicazione
Vediamo ora in dettaglio i principali requisiti prestazionali richiesti a seconda dell’uso previsto.
Struttura di base del motore e come funziona la rotazione
Il motore è composto da statore e rotore: quando si fa passare corrente nelle bobine, si genera un campo magnetico. Il rotore gira proprio grazie alle forze di attrazione e repulsione tra questo campo magnetico e i magneti permanenti.I motori tradizionali hanno un nucleo in ferro, quindi la forza di attrazione esercitata dai magneti permanenti sul nucleo può causare una coppia di cogging (irregolarità di rotazione).
D’altra parte, i motori senza nucleo di C.I. Takiron, grazie alla loro struttura priva di nucleo in ferro, consentono di ridurre notevolmente la coppia di cogging. Questa caratteristica garantisce una rotazione fluida e una risposta rapida, motivo per cui vengono utilizzati in apparecchiature mediche e ottiche che richiedono un controllo di precisione.
Requisiti prestazionali dei motori in base all’applicazione
Le prestazioni richieste variano notevolmente a seconda dell’applicazione. Di seguito sono riportati i requisiti prestazionali per i principali settori industriali.
[Requisiti prestazionali principali per settore industriale]
- Dispositivi medici: silenziosità, controllo di precisione, alta affidabilità (la sicurezza del paziente è la priorità assoluta)
- Robot industriali: coppia elevata, risposta rapida, precisione di posizionamento (miglioramento della produttività)
- Apparecchiature ottiche: basse vibrazioni, dimensioni ridotte, risposta rapida (per evitare il deterioramento della qualità dell’immagine)
- Apparecchi alimentati a batteria: avvio a bassa tensione, risparmio energetico, lunga durata (non richiede manutenzione)
- Dispositivi di sicurezza: resistenza alle esplosioni, durata, risparmio energetico (per l’uso in ambienti pericolosi)
I responsabili dello sviluppo devono scegliere il motore più adatto dopo aver chiarito l’ambiente di utilizzo dei propri prodotti e i requisiti prestazionali prioritari.
In questo modo, capire i principi di base dei motori ti permette di scegliere i prodotti che soddisfano i requisiti prestazionali specifici per ogni applicazione, contribuendo così al successo dello sviluppo del prodotto.
Esempi di impiego dei motori per settore industriale | Esempi di utilizzo nel settore medico, della automazione industriale e delle apparecchiature ottiche
I motori rispondono a sfide tecniche diverse a seconda del settore industriale. Nel campo delle apparecchiature mediche, l’affidabilità e la silenziosità sono prioritarie per la sicurezza dei pazienti, mentre nel settore dell’automazione industriale è indispensabile un controllo ad alta velocità e precisione per massimizzare l’efficienza produttiva. Nelle apparecchiature ottiche si punta a ridurre al minimo le vibrazioni per non compromettere la qualità dell’immagine, mentre nei dispositivi di sicurezza si dà importanza all’assenza di manutenzione a lungo termine. *
Cosa tratteremo in questa sezione
- Applicazioni dei motori nel settore dei dispositivi medici | Endoscopi, apparecchi per dialisi, strumenti chirurgici elettrici
- Applicazioni dei motori nei sistemi FA e nelle apparecchiature industriali | Robot, macchine utensili, sistemi di trasporto
- Applicazioni dei motori nei dispositivi ottici e di sicurezza
Vediamo ora alcuni esempi concreti di come viene utilizzato in ogni settore industriale.
*I nostri motori non sono progettati per essere sottoposti a manutenzione.
Applicazioni dei motori nel settore dei dispositivi medici | Endoscopi, apparecchi per dialisi, strumenti chirurgici elettrici
Nel settore dei dispositivi medici, la sicurezza e il comfort del paziente sono la priorità assoluta, quindi ai motori vengono richieste un’elevata affidabilità e silenziosità. Di seguito sono riportate le prestazioni richieste per le principali categorie di dispositivi medici.
| Dispositivi medici | Requisiti prestazionali principali | I vantaggi dei motori senza nucleo |
| Endoscopio | Bassa vibrazione, posizionamento di precisione | Senza cogging per evitare il deterioramento della qualità dell’immagine |
| Pompa per apparecchio di dialisi | Funzionamento stabile a lungo termine, alta affidabilità | Mantiene una potenza stabile anche durante il funzionamento continuo |
| Strumenti chirurgici elettrici | Compatti, ad alta coppia, leggeri | Struttura senza nucleo in ferro che permette di ridurre le dimensioni |
I motori senza nucleo di C.I. Takiron, proprio perché privi di nucleo in ferro, non presentano quasi nessun effetto cogging, garantendo così il controllo di precisione e la silenziosità richiesti in ambito medico.Inoltre, offriamo la possibilità di personalizzare i motori in base alle tue esigenze e forniamo supporto tecnico fin dalla fase di sviluppo del prodotto; se hai difficoltà nella scelta del motore per lo sviluppo di dispositivi medici, non esitare a richiedere una consulenza tecnica sul sito web di C.I. Takiron (https://cik-ele.com/).
Applicazioni dei motori nei sistemi FA e nelle apparecchiature industriali | Robot, macchine utensili, sistemi di trasporto
Nel settore della FA, servono movimenti veloci e precisi per migliorare la produttività, oltre a un’elevata affidabilità per ridurre i tempi di fermo.Per l’azionamento delle articolazioni dei robot industriali, servono motori con un’elevata reattività per controllare più assi contemporaneamente. Inoltre, nel controllo degli assi delle macchine utensili è richiesta una precisione di posizionamento per garantire la precisione di lavorazione, mentre nell’azionamento degli AGV (veicoli a guida automatica) sono richieste efficienza energetica e funzionamento prolungato.
Mentre nei macchinari di grandi dimensioni prevalgono i motori a corrente alternata e i servomotori, nei robot di piccole dimensioni e nelle apparecchiature di assemblaggio di precisione vengono utilizzati i seguenti motori di piccole dimensioni.
【Motori di piccole dimensioni utilizzati nel settore FA】
- Motori senza nucleo: ideali per una risposta rapida, basse vibrazioni e un controllo di precisione
- Motori brushless: lunga durata, esenti da manutenzione, alta efficienza
- Motore riduttore: amplificazione della coppia e impostazione flessibile del rapporto di riduzione
Applicazioni dei motori nei dispositivi ottici e di sicurezza
Nei dispositivi ottici, come l’autofocus delle fotocamere, la stabilizzazione dell’immagine e l’azionamento delle lenti dei microscopi, le microvibrazioni influiscono direttamente sulla qualità dell’immagine, quindi i motori a basse vibrazioni sono fondamentali. Nelle fotocamere digitali, per garantire un autofocus veloce, è richiesta anche un’elevata reattività, ed è qui che entrano in gioco le caratteristiche dei motori senza nucleo.
Nelle serrature elettroniche dei dispositivi di sicurezza, dato che funzionano a batteria, sono fondamentali l’avvio a bassa tensione e il risparmio energetico. Inoltre, è necessario un design che garantisca una lunga durata, in grado di resistere a frequenti operazioni di apertura e chiusura.Tra i prodotti di C.I. Takiron ci sono modelli in grado di avviarsi a una tensione minima di 1,0 V, che vengono adottati nelle serrature elettroniche proprio perché soddisfano questi requisiti.
In questo modo, selezionando il motore più adatto alle diverse sfide tecniche di ogni settore industriale, è possibile migliorare le prestazioni dei prodotti e renderli più competitivi.
Criteri di scelta del motore in base all’applicazione | 5 punti da controllare per evitare errori
Nella scelta del motore, non bisogna considerare solo le specifiche tecniche, ma anche le condizioni d’uso effettive e la possibilità di espansione futura. Una scelta sbagliata può portare a prestazioni insufficienti del prodotto o a ritardi nella tabella di marcia dello sviluppo, quindi è necessario valutare attentamente la situazione.
Cosa tratteremo in questa sezione
- 5 punti chiave per la scelta del motore
- Motori senza nucleo ideali per applicazioni di precisione di piccole dimensioni
Di seguito ti spiego i criteri di selezione basati sulla pratica, con alcuni esempi concreti.
5 punti chiave per la scelta del motore
Quando si sceglie un motore, bisogna verificare i seguenti 5 punti in ordine.
| Punti da controllare | Elementi da verificare |
| ① Coppia necessaria e velocità di rotazione | Calcola la coppia di carico e scegli il modello tenendo conto di un fattore di sicurezza compreso tra 1,2 e 2,0 a seconda dell’applicazione |
| ② Requisiti di funzionamento | Verifica dell’intervallo di temperatura (ad es.: da -20 a +70 °C), dell’umidità e del livello di vibrazioni |
| ③ Metodo di controllo | Verifica della compatibilità con i sistemi di controllo PWM, analogici e digitali |
| ④ Vincoli di dimensioni e peso | Valuta anche lo spazio di installazione e il percorso dei cavi |
| ⑤ Costi e tempi di consegna | Trovare il giusto equilibrio tra i tempi di sviluppo e i costi di produzione in serie |
Scegliere il motore più adatto alle tue esigenze, tenendo conto di questi 5 punti chiave, è fondamentale per il successo dello sviluppo del prodotto.
Motori senza nucleo ideali per applicazioni di precisione di piccole dimensioni
Grazie alla struttura priva di nucleo ferroso, i motori coreless eliminano l’effetto cogging, contribuendo a garantire una manovrabilità fluida, una risposta rapida e dimensioni ridotte.Queste caratteristiche li rendono ideali per applicazioni che richiedono un controllo di precisione, come dispositivi medici, apparecchiature ottiche e sistemi di sicurezza.
C.I. TAKIRON Corporation offre micromotori di alta qualità, già adottati in diversi settori quali dispositivi medici, apparecchiature ottiche e sistemi di sicurezza. Offriamo personalizzazioni in base alle tue esigenze, supporto tecnico fin dalla fase di prototipazione e la possibilità di produrre piccoli lotti.Abbinandoli a riduttori o encoder, è possibile ottenere l’amplificazione della coppia e il controllo con feedback di posizione. Per la scelta dei prodotti o per consulenze sulle specifiche, visita il sito web https://cik-ele.com/からお問い合わせください.
Riepilogo
I motori generano potenza in base al principio della forza elettromagnetica (forza di Lorentz) e soddisfano requisiti prestazionali diversi a seconda del settore industriale. Nei dispositivi medici si dà importanza alla silenziosità e all’affidabilità, nel settore dell’automazione industriale al controllo ad alta velocità e alta precisione, mentre nelle apparecchiature ottiche alle basse vibrazioni.Nella scelta del motore è importante verificare cinque punti chiave (calcolo della coppia, ambiente operativo, metodo di controllo, vincoli dimensionali e costo) per selezionare il tipo e la struttura più adatti all’applicazione. Soprattutto per le applicazioni che richiedono dimensioni ridotte e un controllo di precisione, i motori senza nucleo rappresentano una delle opzioni più valide.C.I. TAKIRON Corporation offre soluzioni ottimali per i micromotori grazie alla sua vasta esperienza e alle sue competenze tecniche.
Informazioni sui prodotti e richieste di informazioni
Per maggiori dettagli sui micromotori di C.I. Takiron, dai un’occhiata al sito web qui sotto.
- Sito del prodotto: https://cik-ele.com/
- Motori senza nucleo: https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
- Motori brushless: https://cik-ele.com/products/list/brushless_motor/
- Motoriduttore: https://cik-ele.com/products/list/gearhead/
- Encoder: https://cik-ele.com/products/list/encoder/
Se hai difficoltà a scegliere il motore compatto giusto per lo sviluppo del tuo prodotto, non esitare a contattarci tramite il modulo di richiesta. Un nostro tecnico valuterà l’applicazione e le tue esigenze per proporti la soluzione più adatta.
- Contatti: https://cik-ele.com/contact/
