¿Por qué elegir servo drives de un tamaño reducido para la automatización industrial?

“Los servo drives de AMC de tamaño reducido son perfectos para aplicaciones de la industria 4.0, cómo por ejemplo, cobots, AGV, robótica fija, robótica móvil, animatrónica, dispositivos portátiles, automatización de laboratorios, equipos aeroespaciales, equipos médicos, entre otros” 

Sensación encogimiento / reducción 

Seguramente tengas un smartphone de menos de 1cm de grosor con una elevada capacidad de procesamiento. Incluso, mucho más que los ordenadores que se utilizaron para guiar a los astronautas a la luna. ¿Cómo es posible esto? ¿Cómo hemos llegado hasta aquí? 

En el año 1965, el cofundador de Intel, Gordon Moore, afirmó que el número de transistores instalados en un microprocesador se duplica cada 2 años. Esta afirmación, se conoce como “Ley de Moore”, y cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy. 

Aunque el ritmo de reducción ha empezado a estabilizarse en los últimos años, los circuitos electrónicos siguen haciéndose cada vez más densos. Para los que nos dedicamos al control del movimiento, esto significa ofrecer a los ingenieros soluciones de servoaccionamiento más ligeras, pequeñas y potentes. 

¿Por qué se necesitan servo drives de un tamaño reducido?  

La innovación y las nuevas tecnologías han permitido crear servo drives de tamaños muy reducidos. Esta electrónica de control no sólo es más compacta e inteligente que los voluminosos amplificadores anteriores, sino que tienen una mayor densidad de potencia para poder seguir proporcionando el par y la velocidad necesarios a los motores. AMC fabrican servo drives de tamaño micro ya que disponer de estas soluciones compactas tiene sus ventajas. 

A causa de las nuevas demandas y de los cambios en la industria, cada vez los robots son más pequeños, elegantes y complejos. Por lo que, se necesitan servo drives que se adapten al espacio, pero sin disminuir el rendimiento.  

Para entenderlo mejor, te explicamos un ejemplo. En este caso, hemos seleccionado un cobot con múltiples articulaciones. Cada segmento adicional en este cobot significa un motor y un servo drive más en cada segmento. Cada vez que un motor de una articulación gira, tiene que proporcionar el par suficiente para levantar los eslabones que están más alejados del punto base del cobot. Por lo tanto, sólo con reducir el peso de los servomotores se reduce el consumo de energía necesario del robot y lo hace más eficiente. 

Con esta explicación, uno podría pensar, “¿por qué no se pueden montar todos los servomotores en la base del robot en lugar de en cada articulación?”. Esto es teóricamente posible, pero no muy práctico. Instalar los servo drives con sus respectivos motores en cada una de las articulaciones es conveniente para el mantenimiento y disminuye el cableado. Por lo que, se evitaría los problemas de retroalimentación relacionados con el ruido eléctrico. 

A efectos de fabricación y fiabilidad, es mejor contar con servo drives compactos y ligeros que puedan montarse con los motores en cada articulación. 

Pero no sólo los servo drives son útiles en robótica fija, sino que también son útiles en aplicaciones robóticas móviles. Ya que, en estos casos, reducen el peso para mejorar la eficiencia y/o permitir más espacio para una batería más grande. En conclusión, el resultado final es un robot que trabaja más y durante más tiempo a lo largo del día. 

Reducir el peso de las máquinas o herramientas que se utilizan suele ser esencial. Un claro ejemplo de esto es la industria médica. Así como, en las aplicaciones aeroespaciales, que encontrar soluciones ligeras es fundamental para reducir el consumo de combustible en la lucha contra la gravedad. 

¿Por qué no todos los servo drives son tan pequeños?  

ADVANCED Motion Controls no sólo fabrica y diseña servo drives de tamaño micro, sino que también ofrece electrónica de control de diferentes tamaños para todo tipo de aplicaciones.  

A continuación, destacamos algunas de las razones por las cuales ofrecen diferentes modelos y tamaños:  

• Limitaciones de densidad de potencia 

Como se observa con la ley de Moore, la electrónica de control cada vez es más compacta. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los componentes, los servo drives además de realizar funciones lógicas, transmiten suficiente potencia a través de la PCB para accionar un motor. 

En el caso de los motores de alta potencia, esto requiere una gran cantidad de corriente, y sólo hay una cantidad de corriente que se puede bombear a través de una pequeña placa de circuito sin que los componentes se dañen por el sobrecalentamiento, incluso con ventiladores de refrigeración, disipadores de calor y otras técnicas de gestión térmica. 

Además, a medida que aumenta el voltaje, también debe aumentar la separación necesaria entre las pistas de una placa de circuito impreso para evitar interferencias de ruido o incluso la formación de arcos. 

Aunque la densidad de potencia dentro de la PCB mejore, encontrar conectores de motor y alimentación fiables que puedan soportar una salida de corriente elevada sin fundirse y que, al mismo tiempo, encajen perfectamente en los servo drives se convierte en un factor limitante. 

Para las aplicaciones de control de movimiento de alta resistencia, simplemente se necesitan servo drives más grandes y resistentes. 

• Coste vs. Necesidad 

El otro factor es el coste frente a la necesidad. En muchos casos, las unidades menos compactas pueden ser más fáciles y menos costosas de fabricar. Por lo tanto, pueden tener un precio menor. Los servo drives de un tamaño son de una elevada calidad, pero si la aplicación no tiene limitaciones de espacio, puede bastar con una unidad más grande pero de menor precio. 

Dependiendo de la aplicación, tener un servo drive que ocupe mucho espacio es preferible.  

No cabe duda de que la demanda y los usos de las unidades más pequeñas están aumentando, pero la necesidad de unidades grandes tampoco va a desaparecer. 

Los servo drives de AMC, ideales para la automatización industrial

Los servo drives de AMC de tamaño micro son perfectos para cobots, AGV, robótica fija, robótica móvil, animatrónica o dispositivos portátiles. Así como, automatización de laboratorios, equipos aeroespaciales, equipos médicos y, en realidad, cualquier aplicación que requiera una solución integrada compacta y/o ligera. 

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