El ingeniero dedicado al diseño de aplicaciones industriales debe elegir la tecnología en que se basarán los accionamientos que incorporan ciertas aplicaciones.

En función de los requerimientos de la aplicación, el entorno industrial, el coste económico (y otros muchos aspectos) se elegirá una tecnología u otra.

La elección entre sistemas neumáticos y/o sistemas electromecánicos probablemente sea un requerimiento asociado al propio proyecto, pero si la elección es un accionamiento electromecánico generalmente la elección es el SERVO.

De todos es conocido, que los SERVOS están compuestos por un transductor electromecánico (motor, actualmente sin escobillas con imanes permanentes) uno o varios sensores de posición (sensores basados en efecto Hall y sensores de posición generalmente ópticos conocidos como encoders) y una electrónica de control (generalmente conocida como driver o controlador es el encargado de cerrar los lazos de posición y velocidad). La combinación, por cierto indivisible, de estos tres elementos permite aplicar este SERVO como solución a prácticamente todos los accionamientos de posición (cintas transportadoras, elementos giratorios de posición hasta brazos robotizados,…..).

En los últimos meses me he encontrado en conversaciones en las que mi interlocutor ha demostrado un total desconocimiento de otro tipo de accionamientos conocidos como motores paso a paso. Comentarios como “son para juguetes….” “producen muchas vibraciones….” “son lentos……” denotan que este tipo de accionamientos son los grandes desconocidos. Generalmente todo el mundo sabe que los motores DC con escobillas ya prácticamente no se emplean... Pero ¿sabemos qué son los motores paso a paso?

Un motor paso a paso híbrido es un transductor electromecánico sin escobillas y de imanes permanentes, y hasta aquí parece una definición de un SERVO, ¿verdad? Efectivamente, son muy parecidos, aunque presenta ciertas diferencias constructivas tales como el llamado número de polos (en un SERVO se emplean motores de 6 polos y un paso a paso generalmente tienen 50 polos).

La relación par entregado por el motor con respecto la potencia eléctrica consumida depende del llamado circuito magnético y éste a su vez depende de los materiales empleados para la construcción de los imanes del motor paso a paso, que por cierto, pueden ser los mismos que los empleados en los SERVOS.

Si nos centramos en el número de pares de polos podremos reflexionar sobre algunas ventajas de los SERVOS frente a los motores paso a paso. Las corrientes inyectadas en las bobinas de los SERVOS son sinusoidales y la relación entre la frecuencia de dichas corrientes y la velocidad de giro del eje del motor es precisamente el número de polos del motor. Si un motor paso a paso presenta 50 polos se situará siempre en desventaja frente a un SERVO en cuanto a la velocidad máxima de giro del eje del motor, es por esta razón están catalogados como lentos.

Que el número de polos del motor paso a paso sea elevado le ha merecido el sobrenombre de motor discreto (lo es tanto como cualquier otro tipo de motor, tal vez otros posean menos polos y por tanto la resolución angular sea tan pobre que precisen de un encoder auxiliar). Esta característica permitió antiguamente diseñar controladores que generaban secuencias de pulsos con las que excitaban las distintas bobinas del motor consiguiendo el movimiento del eje (a bajas velocidades y sin estar exentos de vibraciones).

La principal ventaja de disponer de un elevado número de polos radica en que, con la conveniente excitación de las bobinas, se consigue mantener el eje del motor parado en una posición estable (sin vibraciones ni oscilaciones) y proporcionando el par máximo. Las resoluciones angulares más habituales en este tipo de motores son de 1.8 º o 0.9º.

Con todo esto tal vez este claro que el SERVO es y sigue siendo la solución ideal…… pues bien, así como los SERVOS incluyen una circuitería electrónica que en base a la información proporcionada por los sensores de posición y los requerimientos del movimiento inyecta corriente en las bobinas del motor, los motores paso a paso también disponen de circuitería electrónica que los controla.

La evolución de estos controladores es la clave de la cuestión, muchas de las técnicas de control aplicada en los SERVOS se están aplicando en los controladores de motores paso a paso con la ventaja añadida que no precisan sensor de posición ya que ellos mismos lo son intrínsecamente gracias al elevado número de polos.

Actualmente se consiguen movimientos con amplios rangos de velocidades (desde 0.0 hasta 1500rpm) con un control de par en todo el rango.

La ausencia de vibraciones en todo los rangos de velocidades, elevadas aceleraciones y frenadas se consiguen con las nuevas generaciones de controladores que están apareciendo en el mercado.

Entonces, ¿nos podemos plantear algunas ventajas de los motores paso a paso frente a los SERVO?, creo que está claro que sí:

    • No precisan sensor de posición ni de velocidad.
    • Simplicidad absoluta en el ajuste de parámetros.
    • Velocidades de movimiento desde extremadamente bajas a medias y libres de vibraciones.
    • Permiten mantener una determinada posición a velocidad cero sin vibraciones.
    • Es posible controlar el par entregado a la carga, tanto en movimiento como en parado.
    • Menores tensiones de alimentación en las bobinas.
    • Más económicos.

También podemos plantear ciertas ventajas de los SERVOS frente a los motores paso a paso:

    • Alcanzan velocidades mayores.
    • Mantenimiento del par máximo a mayores velocidades.
    • Mayores rampas de aceleración y frenado.

Es evidente que existe un segmento de aplicaciones en que el SERVO es imprescindible pero en muchas otras éste puede sustituirse por un motor paso a paso con un controlador adecuado, siendo una solución más óptima.

Un microcontrolador genera pulso dirección para dos motores paso a paso.
El motor paso a paso 1 en velocidad nominal.
El motor paso a paso 2 en rampa de aceleración.

 

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Presentamos un nuevo driver para motores paso a paso con prestaciones mejoradas respecto al 1AXV1-02.

 

Las nuevas prestaciones en cuanto a comunicaciones, entradas analógicas programables, entradas digitales optoacopladas lo hacen una solución ideal para la industria del etiquetado. Aplicando los algoritmos de control de su hermano mayor (SD-808) el nuevo SD-243 permite controlar motores de hasta 2A a 24V de una manera especialmente sencilla y económica.

 

Mediante el programa de demo y ajuste que acompaña gratuitamente al equipo, permite ajustar el nivel de corriente deseado, micropasos, rampas de velocidad, etc. Sus dos entradas analógicas permiten elegir la velocidad de giro y el tiempo de parada, ideal para aplicaciones en maquinaria de packaging y etiquetado. El puerto serie RS-485 permite controlar hasta 31 dispositivos conectados en paralelo desde cualquier dispositico de control o PC.

 

Así mismo, la nueva función track, hasta ahora incluída únicamente en la SD-808 permite grabar y ejecutar, hasta 16 movimientos diferentes cerrando un contacto libre de tensión.También hemos simplificado la opción de instalación en armario eléctrico con un accesorio específico para poder montar la SD-243 sobre un carril DIN.

 

Un motor paso a paso gobernado con la SD-243 es el sistema de posicionamiento en lazo abierto con mejor ratio calidad/precio que puede encontrar.

Utilízalo sin problemas y comprueba sus prestaciones a altas y bajas velocidades.

 Recibir feedback de nuestros clientes y amigos nos ha llevado a implementar nuevas prestaciones en nuestro driver más avanzado. 

La suavidad de funcionamiento y la fiabilidad siguen garantizadas pero hemos mejorado: 

    • Ejecución de las rampas de aceleración y frenado
    • Precisión de la velocidad final (mejor que +/- 0,5%)
    • Velocidad final para cualquier motor es un 30% superior
    • Tracks se ejecutan y programan más fácilmente 

 

Hemos incorporado un nuevo algoritmo de cálculo para las rampas basado en el trabajo de David Austin

( http://www.embedded.com/design/embedded/4006438/Generate-stepper-motor-speed-profiles-in-real-time ). 

 

Con este algoritmo mejoramos los tiempos de cálculo y además la velocidad final es prácticamente exacta al 100%. ¡Hemos llegado a medir precisiones mejores que el 0,1%! 

 

Además los tracks (movimientos pre-grabados) son más fáciles de probar y grabar con nuestro software de demo y cualquier adaptación para usar el modo track como base para aplicaciones específicas de nuestros es mucho más simple y económica de implementar. 

 

Por ejemplo si necesitas poder variar la velocidad de giro de tu PaP mediante un potenciómetro solo tienes que indicárnoslo y en un par de horas de trabajo podemos hacer que tu motor ajuste la velocidad moviendo un botón. 

 

Los motores PaP se están convirtiendo en una solución estándar para movimientos de precisión sin grandes desembolsos económicos y en microPaP estamos decididos a acercar estas soluciones a todos nuestros clientes.

¡Sabemos que nuestros clientes se cansaban de escucharnos cuando les explicabamos el funcionamiento del equipo!

 

Es por esto que 1AXV1-02-S, nuestro driver más pequeño, ha cambiado totalmente.

 

¡Para qué hacerlo complicado, cuando puede ser sencillo! Ahora ya no hay multiplicador y por lo tanto no hay que estimar velocidades, ahora se eligen y se ejecutan.

 

El funcionamiento en modo serie ha cambiado y, aunque con unas prestaciones inferiores en corriente, tensión, etc, su comportamiento a nivel software es prácticamente idéntico a su hermano mayor, el SD-808.

Ahora se pueden conseguir rampas y movimientos más largos, elegir las RPM directamente y olvidarse del engorroso sistema del multiplicador para elegir la velocidad.

 

Con las nuevas modificaciones es posible ejecutar, consultar y grabar tracks desde el software demo.

Y además, hemos incorporado la posibilidad de cambio entre los diferentes modos de trabajo (Serie, pulso, enable y track) para el usuario, con lo que se facilita el manejo del controlador.

 

Igual que en la SD-808, hemos incorporado un nuevo algoritmo de cálculo para las rampas basado en el trabajo de David Austin (http://www.embedded.com/design/embedded/4006438/Generate-stepper-motor-speed-profiles-in-real-time) .

 

¡Con este algoritmo mejoramos tanto la precisión de la velocidad final que un +/- 0,5% de error final nos parece excesivo!

 

Desde microPaP os presentamos un nuevo producto desarrollado a partir de las peticiones de nuestros clientes y que complementa de forma perfecta la gama de productos uP.

Se trata de un pequeño PLC basado en la tecnología de microcontroladores PIC, más concretamente el modelo 18F65 K22.

Como características principales podemos destacar:

  • Programación PIC 18F65K22
  • 20 Entradas digitales PNP optoacopladas
  • 16 Salidas digitales transistorizadas NPN de hasta 3A / 24 Vdc
  • 8 Salidas digitales transistorizadas NPN de hasta 30mA / 24Vdc
  • 4 Salidas digitales relé (libre de tensión) de hasta 2A
  • 4 Entradas analógicas 0-5V con conversor 10bits
  • Alimentación 230Vac
  • Entradas y Salidas alimentadas a 12V y 5V
  • Conectores enchufables

Para más información consultar el enlace a nuestra página de productos http://www.micropap.com/index.php/virtuemart/electronica/cnc-mach3

 

 

Desde MicroPaP os presentamos la nueva página web de la empresa. Una página web renovada en casi en su totalidad, mucho más dinámica y práctica. Creemos en la comunicación 2.0 y por eso buscamos que nuestros sites sean de fácil acceso con la máxima utilidad.

 

Una página web realizada en formato PhP y con herramienta CMS, en sus últimas versiones, con el fin de garantizar un trabajo bien hecho y una visión más moderna y actual de MicroPaP.

 

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Os invitamos a visitar la nueva web para que experimentéis con las nuevas funcionalidades y dónde encontraréis todos los productos y accesorios MicroPaP (motores paso a paso, controladores de motores, fuentes de alimentación, kits para montajes de sistemas de 3 ejes, etc), además de información sobre los servicios de ingeniería y desarrollo electrónico que ofrecemos. Nuestra meta es llegar a nuestros clientes de forma clara y concisa. Y creemos que por fin hemos logrado ese objetivo. Sin olvidarnos, del trato personalizado y directo que seguimos ofreciendo.

 

Como novedad principal, presentamos este Blog, cuya finalidad es la de presentar y exponer las últimas noticias acontencidas en la empresa. Desde la presentación de nuevos productos y últimas tendencias tecnológicas en el ámbito del control de sistemas CNC, hasta información sobre los proyectos más relevantes desarrollados por MicroPaP. Es, sin ninguna duda, un nuevo valor añadido a nuestro valor comunicativo y empresarial.

 

Esperamos que tanto el blog como la nueva página web sean unas nuevas herramientas óptimas y útiles para todos. Desde MicroPaP buscamos lo mejor para nuestros clientes y por esto, queremos sumar, para seguir progresando.

 

 

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