Che cosa sono gli attuatori elettrici?

Impiegati in modo particolare nell’ambito dell’automazione civile e industriale, gli attuatori elettrici sono costituiti da tre elementi: un pistone, un motore e un riduttore. Essi permettono il comando di un relè attraverso un input, che è – appunto – elettrico. Quando ogni attuatore è controllato per mezzo di un protocollo BUS, si ha a che fare con una gestione singola; in questo caso è necessario che tutti i componenti che formano l’impianto siano connessi tra di loro fisicamente. Non servono collegamenti fisici, invece, per la configurazione wifi, che permette all’impianto di essere più flessibile.

A che cosa servono gli attuatori?

Questi prodotti vengono adoperati in elettromeccanica allo scopo di rendere possibili dei processi di automazione lineare. Grazie ai meccanismi che li compongono, e che consentono la conversione in movimento dell’energia, gli attuatori elettrici sono adatti a essere utilizzati in qualunque tipo di apparecchiatura o di strumentazione destinata a generare movimento di inclinazione di un peso, di abbassamento o sollevamento o ergonomici in fase di tiro o di spinta.

Come funzionano?

Un attuatore fa in modo che l’energia elettrica venga trasformata in un moto lineare; la rotazione di un motore viene convertita in un movimento di spinta o di tiro. Sono davvero tanti gli ambiti industriali in cui un attuatore elettrico può essere utilizzato, poiché parecchi sono i contesti in cui c’è la necessità di rendere automatico uno spostamento lineare: si pensi, per esempio, ai deviatori, ai robot mobili e ai nastri trasportatori, cioè alla movimentazione dei carichi che può essere necessaria nel settore automotive e per le operazioni di packaging e di confezionamento.

Le applicazioni degli attuatori lineari

Nel settore delle automazioni industriali, poi, gli attuatori vengono utilizzati per la messa a punto di sistemi di pressatura al posto dei sistemi idraulici classici o per le macchine di assemblaggio: assicurano un livello di controllo maggiore rispetto alla norma. In ambito medicale, invece, si possono trovare gli attuatori elettrici nelle macchine per la radiologia e per la diagnostica, ma anche nelle poltrone per dentisti e nei tavoli operatori a movimento automatico.

Guida alla scelta degli attuatori elettrici

Vista la varietà di proposte a disposizione, risulta indispensabile saper individuare l’attuatore di cui si ha bisogno a seconda dell’uso che se ne dovrà fare, per questo motivo conviene rivolgersi ad aziende specializzate come Fratelli Frigerio che possono aiutare a prendere in considerazione molteplici aspetti: per esempio la velocità necessaria, vale a dire il tempo che occorre per eseguire il movimento; ma anche il peso che deve essere movimentato (tenendo presente che il carico è statico se il peso deve essere solo sostenuto o dinamico se deve essere anche movimentato).

Le modalità costruttive

Gli attuatori elettrici, poi, possono essere classificati a seconda della tipologia di costruzione: ecco, allora, gli attuatori con stelo e quelli senza stelo, ma anche le unità di traslazione, le tavole rotanti e le pinze. In un attuatore con stelo, il movimento è effettuato attraverso la trazione o la spinta di uno stelo che scorre all’interno di un cilindro. Esso può essere dotato di una guida che garantisce l’antirotazione e sostiene i momenti del carico che deve essere movimentato. Per quanto riguarda gli attuatori senza stelo, invece, il movimento dipende dallo spostamento di un cursore guidato. Le unità di traslazione si configurano come soluzioni compatte che presentano standard di precisione molto alti, mentre le pinze sono utili per il prelievo di pezzi e la loro movimentazione. Le tavole rotanti, infine, hanno la capacità di eseguire moti rotatori controllati: la rotazione può essere libera, ma sono in grado di funzionare anche come attuatori rotanti.

La trasmissione e la motorizzazione

I sistemi possono avere la trasmissione a vite oppure a cinghia; per quel che riguarda la motorizzazione, poi, essa può essere alternata o basata su servomotori in corrente continua. Proprio a seconda del tipo di motorizzazione si può selezionare il tipo di controller: una scelta che deve essere compiuta tenendo in considerazione le necessità dell’applicazione e sapendo che esistono parecchie varianti per ciò che concerne il comando a disposizione.

Gli attuatori lineari pneumatici

Una particolare categoria è quella degli attuatori lineari automatici. All’interno dell’attuatore, viene forzata aria compressa in modo da garantire lo spostamento di un pistone situato al suo interno. Ciò è possibile per effetto di un meccanismo connesso con il pistone che si occupa della conversione dell’energia che potrà essere usata, per esempio, nell’automazione di fabbrica. Il vantaggio offerto dagli attuatori pneumatici consiste nella loro versatilità di utilizzo: essi, infatti, possono essere impiegati anche in presenza di temperature estreme. Se è vero che di solito si caratterizzano per una velocità più bassa e una forza meno intensa rispetto alle prestazioni che vengono offerte dai sistemi elettrici o idraulici, è altrettanto vero che gli attuatori lineari pneumatici e gli attuatori rotanti pneumatici costituiscono una soluzione alternativa molto valida, anche perché vantaggiosa dal punto di vista economico.