Nastri trasportatori, robotica, stampa 3D, assemblaggio, macchine utensili e macchine per il confezionamento, per il taglio della lamiera, per il calzaturiero, per dosaggio di polveri e liquidi. In tantissimi ambiti manifatturieri la tecnologia elettrica si pone come alternativa a quella pneumatica ed oleodinamica. L’azionamento abilitante questa transizione? Il cilindro elettrico. Favorisce la ripetibilità del ciclo di lavoro, garantendo una maggiore produttività, una riduzione degli scarti, un minor consumo di energia, nonché riduzione della rumorosità ed eliminazione dei costi di manutenzione associati alla gestione dei fluidi e dei compressori. «La sua capacità di raggiungere e mantenere diverse posizioni all’interno della corsa è la caratteristica che lo rende via via sempre più interessante per essere utilizzato in applicazioni dove si richiede un controllo preciso del movimento. Siamo tra le poche aziende a fornire un cilindro elettrico già motorizzato con soluzioni customizzate che prevedono posizionamenti variabili», afferma Claudio Balducci, direttore commerciale di Rta. Un esempio è la soluzione sviluppata in collaborazione con un importante oem veneto, costruttore di macchine per il calzaturiero. In questo caso, il passaggio da un martinetto a 2 cilindri elettrici ha consentito di raggiungere performance di qualità e precisione più avanzate nella realizzazione delle fustelle, gli utensili da taglio utilizzati nella produzione delle scarpe.
Fondata nel 1976, Rta è un’azienda leader in Europa nel mercato dei motori e degli azionamenti passo-passo. È guidata dal ceo Tommaso Rossini e fornisce soluzioni complete, assemblate e collaudate, comprensive della parte di controllo, per tipologie di motore passo-passo e brushless. È attiva in Italia, Germania, Spagna e India e controlla Rta Robotics, specializzata nella produzione di robot a quattro e sei assi.
«Il nostro punto di forza è la capacità ingegneristica per fare un dimensionamento della soluzione su specifica dell’oem», dice Balducci. Personalizzazioni che prevedono la possibilità di accoppiare i cilindri elettrici a motori con differenti dimensioni della flangia e differenti potenze, un montaggio in linea o in parallelo al motore e la scelta di più tipologie di viti. Quartier generale a Marcignago, in provincia di Pavia, e sedi operative in Germania, Spagna e India. In quasi 50 anni di attività Rta ha venduto più di un milione di azionamenti, allargando la gamma di prodotti tramite partnership strategiche con importanti aziende a livello internazionale. Ecco i casi applicativi e i vantaggi che possono derivare dall’utilizzo del cilindro elettrico Rta. in termini di prestazioni, costi e sostenibilità
Flessibilità, precisione e ripetibilità di posizionamento. Elettrico vs. pneumatico e oleodinamico
«Nella pneumatica l’impiego di compressori obbliga a utilizzare due uniche posizioni, aperta o chiusa, con l’elettrico si possono invece gestire più posizioni. E questa è la caratteristica che lo rende il candidato ideale in processi di lavorazione ad alta precisione», dice Balducci Semplificando, il cilindro elettrico è la tecnologia da prediligere in applicazioni dove è fondamentale un controllo avanzato della movimentazione mentre pneumatica ed oleodinamica valgono soprattutto quando si devono eseguire movimentazione, on-off, particolarmente gravose.
Da non sottovalutare poi altri due aspetti che rendono vantaggioso l’utilizzo del cilindro elettrico: l’assenza di rumorosità, presente invece nei sistemi ad aria compressa, e l’eliminazione dell’olio, che comporta una manutenzione periodica. Flessibilità, si diceva. Come spiega Balducci, «se deve essere eseguito il movimento di apertura di un componente che ha una posizione 0 e 10, e deve fare solo quel movimento, sicuramente il cilindro elettrico è sprecato; in questo caso è più indicato un cilindro pneumatico.
Ma se ho necessità di posizionarmi dalla 0 alla 3 e poi passare dalla 3 alla 6, lo posso fare solo con l’elettrico. Il cilindro elettrico risulta essere la soluzione vincente per tutti quei movimenti di apertura o di chiusura che prevedono posizionamenti intermedi e la possibilità di seguire un profilo di velocità variabile».
Insomma, come sempre, la scelta della tipologia del cilindro dipende dalle applicazioni. In sintesi, i cilindri elettrici offrono una soluzione versatile e precisa per una varietà di applicazioni in diversi settori industriali. La loro elevata precisione, affidabilità e facilità di controllo li rendono la scelta ideale per applicazioni che richiedono movimenti differenziati, nella robotica, in macchine utensili, nella stampa 3D, in dispositivi medicali.
Una tecnologia versatile che può essere anche accoppiata a motori di grande potenza
Nell’automazione industriale, la scelta del sistema di attuazione adatto è fondamentale per garantire efficienza, precisione e affidabilità. In questo contesto, come già detto, i cilindri elettrici si stanno affermando in sostituzione di sistemi oleodinamici e pneumatici, offrendo numerosi vantaggi in termini di prestazioni, costi e sostenibilità.
I cilindri Rta. hanno diametro variabile da 32 a 125 mm e la possibilità di scegliere viti rinforzate e tecnologia di anti-rotazione. Possono sostenere spinte molto forti, fino a 19.000 newton. «Questo significa che si possono montare motori di grosse dimensioni fino a potenze nell’ordine dei 7,5 KW», spiega Balducci. Caratteristiche che li rendono adatti a macchine per la lavorazione della lamiera o alla piegatura di tubi metallici, dove finora si sono per lo più utilizzate per soluzioni oleodinamiche. «In tutti questi casi la riconversione all’elettrico permette al cliente di risparmiare costi di manutenzione e avere luoghi di lavoro più puliti, non soggetti a perdite di fluidi. Non dimentichiamo poi che in alcuni settori, come l’alimentare, l’olio è off limits. Quindi, per queste linee di produzione la soluzione elettrica è in qualche modo una strada obbligata».
Cilindri elettrici nell’ambito calzaturiero
Mercato particolarmente attento a questo tipo di tecnologia, il calzaturiero. Con un importante costruttore di macchine del Veneto si è per esempio realizzata una soluzione che ha permesso di re-ingegnerizzare il processo di produzione delle fustelle, utensili di taglio utilizzati per creare diverse forme e componenti nella produzione di calzature. La loro lavorazione è un processo complesso che richiede precisione e competenza per ottenere prodotti di alta qualità. Le fustelle possono essere realizzate in diversi materiali, tra cui acciaio, legno e plastica. La scelta del materiale dipende da vari fattori come la durata, la resistenza all’usura e il tipo di materiale da tagliare.
«In sostituzione della soluzione oleodinamica preesistente si sono utilizzati due cilindri elettrici piccoli, garantendo una distribuzione della spinta più uniforme e una conseguente qualità di lavorazione superiore, racconta Balducci. Originariamente la trasmissione di movimento veniva fatta con dei martinetti oleodinamici, ma nel tempo ci si è resi conto che quelli elettrici permettevano una regolazione più fine con conseguente maggiore uniformità di pressione». Insomma, un cilindro elettrico va in sostituzione di uno oleodinamico o pneumatico quando si richiede un miglioramento della precisione, posizionamento e ripetibilità. Non meno banali le considerazioni di efficienza energetica. «I compressori hanno un costo giornaliero elevato e i sistemi idraulici rappresentano un limite per centrare obiettivi di sostenibilità ambientale, considerato che ci si deve fare carico della dismissione degli oli esausti», dice Balducci.
Vantaggi di un cilindro elettrico con posizionamenti variabili
- Migliore produttività: La capacità di raggiungere e mantenere posizioni precise con rapidità può aumentare la produttività in molte applicazioni.
- Maggiore flessibilità: La flessibilità di posizionamento consente di utilizzare il cilindro in una varietà di applicazioni diverse con la possibilità di variare la velocità durante il movimento.
- Migliore efficienza: Un posizionamento preciso può ridurre il consumo di energia e migliorare l’efficienza del sistema.
il cilindro elettrico è la tecnologia da prediligere in applicazioni dove è fondamentale un controllo avanzato della movimentazione mentre pneumatica ed oleodinamica valgono soprattutto quando si devono eseguire movimentazione, on-off, particolarmente gravose.
Vantaggi in termini di prestazioni
- Precisione superiore: I cilindri elettrici offrono un controllo del movimento più preciso e ripetibile rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici grazie a sistemi di feedback avanzati.
- Maggiore velocità e accelerazione: I cilindri elettrici possono raggiungere velocità e accelerazioni superiori rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici, garantendo cicli di lavoro più rapidi e una maggiore produttività.
- Minore rumorosità: I cilindri elettrici sono molto più silenziosi rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici, offrono un ambiente di lavoro più confortevole e sicuro.
Vantaggi in termini di costi
- Maggiore efficienza energetica: I cilindri elettrici consumano meno energia rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici, contribuendo a ridurre i costi di esercizio e l’impatto ambientale.
- Costi di installazione e di manutenzione inferiori: I cilindri elettrici sono spesso più semplici da installare e configurare rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici, con un conseguente risparmio di tempo e denaro.
Vantaggi in termini di sostenibilità
- Riduzione del consumo energetico: L’elevata efficienza energetica dei cilindri elettrici contribuisce a ridurre le emissioni di CO2 e l’impatto ambientale.
- Maggiore sicurezza: I cilindri elettrici sono intrinsecamente più sicuri rispetto ai sistemi oleodinamici e pneumatici, in quanto non vi è il rischio di rotture di tubi o perdite di fluido ad alta pressione.
