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8 White Paper — Actuación Neumática y Eléctrica para Lograr Precisión en el Posicionamiento Ingeniería innovadora para un mundo mejor Emulación de Micro-pasos La mayoría de los controladores de motor paso a paso disponibles hoy en día ofrecen emulación de micro-pasos. La emulación de micro-pasos es un algoritmo avanzado que permite al usuario programar una resolución de paso alternativa para el motor paso a paso. Es decir, la rotación estándar de 1.8 grados por pulso digital de entrada puede dividirse aún más en rotaciones más pequeñas por pulso. En otras palabras, un motor paso a paso rotará 0.9 grados en un modo de medio paso y en revoluciones angulares más finas cuando el micro-paso se hace aún más pequeño. Los controladores de micro- pasos típicos pueden lograr micro-pasos de 10,000, 20,000 o incluso más. No es raro encontrar controladores de paso que puedan ofrecer una resolución de micro- pasos superior a 50,000 pasos por revolución. Se puede deducir que una mayor resolución de micro-pasos divide la rotación base de 1.8 grados del motor paso a paso en rotaciones incrementales cada vez más finas. Debido a este micro-paso, el resultado es un movimiento más suave que proporciona pasos más pequeños y el movimiento naturalmente más suave que acompaña a esos pasos más pequeños. En teoría, la resolución mínima para un actuador eléctrico con un motor paso a paso que emplea micro-pasos puede acercarse a una rotación de 0.007 grados por pulso digital. Esto se traduce en un movimiento lineal del actuador eléctrico de 0.000002 pulgadas o 2 μ-in. Por supuesto, el movimiento mínimo estará determinado por la mecánica en este escenario, pero la consecuencia del micro-paso es claramente evidente en este ejemplo. No es raro controlar el movimiento de un actuador eléctrico a 0.001 pulgadas utilizando un motor paso a paso. Ventajas del posicionamiento con motor paso a paso: • Proporciona una precisión y resolución de posicionamiento exactas. • Ideal para posicionar cargas de alto empuje a bajas velocidades. • Repetibilidad excepcional. • Los pulsos de entrada digital son ideales para posicionamiento preciso. Desventajas del posicionamiento con motor paso a paso: • No tiene retroalimentación, lo que podría llevar a errores de posicionamiento. • La carga debe ser estática, lo que reduce la flexibilidad. • En caso de un error de paso, el motor sigue intentando posicionarse. Ventajas del motor paso a paso con codificador: • La retroalimentación realiza un seguimiento de la posición del eje. • Si ocurren errores de posicionamiento, el motor paso a paso detecta la falla. • El usuario detecta rápidamente cualquier paso en falso o estancamiento. • Detiene el posicionamiento si se detecta un error de paso, lo que reduce el desperdicio. Un motor paso a paso puede detenerse debido a alguna influencia externa, como una carga que cambia dinámicamente. Aunque uno podría considerar este paro como un evento no deseado durante una aplicación crítica de posicionamiento, algunos prefieren considerar el paro como una señal de advertencia de que el proceso ha cambiado de alguna manera, y que ofrece una alerta para investigar el proceso y corregirlo. Esto es importante porque no detectar los errores de paso del motor resultará en un posicionamiento incorrecto. Dependiendo del proceso, el posicionamiento inexacto puede llevar a un funcionamiento incorrecto de la máquina o del proceso, lo que a menudo puede generar chatarra o desperdicio. Este desperdicio suele ser proporcional a mayores costos y genera ineficiencias. Esto puede ser una desventaja para el sistema electro-neumático en comparación con la tecnología de actuadores eléctricos. Para revisar tanto los pros como los contras de los cilindros eléctricos, consulte la Tabla 2. Control de Movimiento del Actuador Eléctrico: Pros y Contras PROS CONTRAS Alta precisión de posicionamiento hasta 0.001" Menos empuje por tamaño de cilindro (comparado con neumático) Posicionamiento infinito Menos velocidad por tamaño de cilindro (comparado con neumático) Retroalimentación para garantizar precisión de posicionamiento Costo inicial medio-alto Alta repetibilidad; mínima deriva Más complejo – retroalimentación; ajuste del servo Mantiene de forma robusta la carga en su posición durante el movimiento Curva de aprendizaje inherente Escalable, flexible, configurable Permite cambiar parámetros de movimiento con precisión Movimiento configurable de manera sencilla Ecológico y eficiente en energía Silencioso Rentable a lo largo de la vida útil del producto Comunicación avanzada disponible Programable Menos conexiones Tabla 2

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