I compatti azionamenti BXI portano un movimento preciso alle articolazioni robotiche
FAULHABER announced the BXI integrated robot-joint drive on February 3, 2026. This review covers torque sizing, gearing, feedback, thermal design, commissioning and lifecycle planning.
La serie BXI di Faulhaber introduce una soluzione di azionamento compatta e completamente integrata, progettata per il movimento di precisione delle articolazioni robotiche. Combinando in un'unica unità un motore ad alta coppia, un riduttore epicicloidale ottimizzato e un encoder ad alta risoluzione, il sistema garantisce movimenti fluidi e accurati in ambienti con spazio limitato. Progettata per un'integrazione perfetta con i controller Faulhaber, la piattaforma BXI pone l'accento sulla densità di coppia, sull'affidabilità e sulla semplificazione del design, risultando particolarmente adatta alle applicazioni robotiche che richiedono movimenti precisi, simili a quelli umani, e prestazioni costanti.
L'azionamento della serie BXI di Faulhaber garantisce un controllo preciso del movimento senza occupare molto spazio. Immagine utilizzata per gentile concessione di Faulhaber
Design funzionale
Gli azionamenti della serie BXI sono costituiti da diversi sottosistemi fondamentali. Ciascuno di essi comprende un motore, un riduttore epicicloidale e un encoder ad alta risoluzione. A prima vista, ciò non è molto diverso da molti altri azionamenti per motori. Tuttavia, il riduttore epicicloidale è progettato per fornire la coppia massima con un volume minimo: coppia senza ingombro. I riduttori epicicloidali garantiscono inoltre movimenti fluidi e rapidi.
Un diagramma esploso di un riduttore epicicloidale Faulhaber. Immagine utilizzata per gentile concessione di Faulhaber
Per garantire movimenti precisi, gli azionamenti della serie BXI sono dotati di un encoder ad alta risoluzione. Utilizzando un'interfaccia seriale sincrona a 15 bit (SSI), ciascun encoder può leggere fino a 32.768 posizioni per giro. Inoltre, l'algoritmo che legge la posizione è resistente alle interferenze, che possono rappresentare un problema con gli encoder ad alta risoluzione.
Il motore è progettato per un'elevata densità di coppia. Il rotore ha 21 coppie polari, uno statore scanalato e un avvolgimento con nucleo in ferro. Questi motori possono fornire in modo efficiente una coppia fino a 20 Nm.
I motori, i riduttori epicicloidali e gli encoder di questi azionamenti sono tutti prodotti da Faulhaber. Invece di limitarsi ad assemblare componenti forniti da produttori terzi, Faulhaber ha progettato i propri componenti affinché funzionino insieme, creando un'unità di azionamento a bassa manutenzione.
Caratteristiche degli azionamenti della serie BXI
Gli azionamenti della serie BXI sono disponibili con diverse tensioni, fino a 50 V CC. Ogni motore è integrato in un involucro piatto in alluminio resistente alla corrosione, che riduce il peso e favorisce la dissipazione del calore dal motore senza la necessità di alette esterne o ventole di raffreddamento.
L'azionamento stesso è lungo appena 34 mm, rendendolo adatto agli spazi ristretti. Oltre all'integrazione fisica, anche quella elettronica è semplificata, poiché i diversi modelli BXI sono dotati di varie interfacce industriali standard. Le porte di collegamento sono collocate sul pannello piatto dell'involucro, in modo da non interferire con il movimento dell'azionamento.
Potenziali applicazioni
Sebbene gli azionamenti della serie BXI possano essere utilizzati praticamente in qualsiasi applicazione che richieda movimenti ad alta precisione, Faulhaber li ha progettati specificamente per replicare movimenti simili a quelli umani. Si considerino i piccoli movimenti che può compiere un braccio umano: un numero infinito di posizioni nello spazio libero. La serie BXI, con i suoi encoder a 15 bit, offre fino a 32.768 potenziali posizioni lungo il proprio asse, più che sufficienti per la maggior parte delle applicazioni robotiche.
Un esempio potrebbe essere l'utilizzo di questo azionamento come articolazione della spalla di un robot. Consentirebbe all'articolazione di ruotare di 360° e di fornire una coppia costante in ogni momento. Ciò sarebbe migliore di quanto possa fare una spalla umana, poiché è difficile manipolare oggetti con la mano estesa dietro la schiena, mentre questa articolazione consentirebbe a un robot di farlo.