Staffa per motoriduttori Micromotors E192 realizzata con la stampa 3D
Ho da tempo in un cassetto 4 motoriduttori (gearmotors in lingua inglese, per il piacere dell’indicizzazione corretta su Google) della italiana Micromotors, modello E192.12.18 woc, acquistati per un upgrade al mio robot OR1on. I motoriduttori che avevo in precedenza sul robot mi hanno dato non pochi problemi: avendo gli ingranaggi in plastica ed essendo il robot abbastanza pesante… ne ho rotti ben 3! (ma comunque per un utilizzo abbastanza gravoso: due si son rotti per una caduta dalle scale causata da un bambino che ha preso il controllo del robot senza chiedere il permesso e uno per una corsa su un terreno sterrato).
In aggiunta i motoriduttori utilizzati in precedenza non hanno il cuscinetto a sfera sull’albero di uscita e questo porta chiaramente ad ulteriori problemi specie quando il robot ha un certo peso. La scelta è quindi ricaduta su motoriduttori decisamente più robusti e performanti, anche se ogni motoriduttore di questi nuovi costa il doppio dei precedenti… Ma considerando che ne ho dovuti sostituire 3…forse facevo prima a comprare questi nuovi che ho scelto adesso!
Si tratta di motoriduttori allo stato dell’arte: riduzione epicicloidale con ingranaggi in metallo, doppio cuscinetto a sfera sull’asse di uscita e soppressore di disturbi integrato… insomma una scelta fantastica per la realizzazione di un robot. In aggiunta questo modello di motoriduttore viene prodotto sia per la 12 che per la 24V, che con varie riduzioni. Il modello a 12V può comunque funzionare anche con tensioni leggermente più elevate: tempo fa chiesi alla ditta se potevo utilizzarli con una LiPO 4S, che a piena carica misura 14.8V, e mi risposero di si, anche se chiaramente col passare del tempo le spazzole si usurano di più. Utilizzando comunque il PWM basta avere l’accortenza di non andare sempre al massimo.
La mia scelta è stata appunto il modello E192.12.18 woc, già utilizzato con successo dagli amici di Officine Robotiche: Walter sul suo Myzharbot v.3 e Raffaello sul suo Panther.
La sigla sta per:
- E192 sta per il modello
- 12 è la tensione di funzionamento (12V)
- 18 indica il rapporto di riduzione (18:1) da cui conseguono le altre caratteristiche del motore (coppia di 60Ncm, velocità di 218rpm a vuoto)
- WOC dovrebbe stare ad indicare che non sono presenti i condensatori (“Without Capacitors” immagino) di filtro sulla bobina del motore, questa è la scelta corretta da fare per poterli utilizzare mediante controllo PWM.
La Micromotors mette anche a disposizione la versione con encoder a effetto Hall che avrei il desiderio di provare.
L’unica nota negativa di questi motoriduttori è che… Non esistono staffe commerciali come quelle che solitamente noi makers utilizziamo per prototipare più velocemente: il motore viene montato mediante 3 fori disposti a 120° e le staffe commerciali in genere usano 2 o 4 fori. Per fortuna sulla pagina ufficiale ci sono i diagrammi con le dimensioni. Avendo da poco una stampante 3D uno dei miei buoni propositi per quest’anno nuovo era quello di imparare un programma di modellazione 3D per non essere vincolato alla realizzazione di pezzi standard che trovo su internet su siti appositi come Thingiverse.
Dopo aver fatto un sondaggio in rete sui programmi di grafica 3D free più utilizzati, mi sono buttato su Tinkercad della Autodesk. Anche se Tinkercad ha un’apparenza “giocattolosa”, mi ha consentito nel giro di sole 3 ore di imparare le funzioni di base e di disegnare le staffe per questi motori così come le avevo in mente:
La staffa ha i fori di fissaggio sulla piastra per viti M5, mentre i fori per il fissaggio del motore sono M4: i diametri sono giusti per cui la vite si incastra e avvitandola crea da sola la filettatura nella plastica. La piastra dove va avvitata la flangia ha uno spessore di 4.8mm che consente alla flangia del motore di andare a filo col pannello. La staffa supporta il motoriduttore per tutta la sua lunghezza: nella parte posteriore c’è un rialzo di 1.3mm su cui poggia anche la parte dello statore, che ha un diametro più piccolo della zona anteriore dove alloggia il riduttore. A dire il vero la scelta di far appoggiare anche la parte posteriore, mi è stato detto, non è forse ottimale dal momento che questo potrebbe aumentare il rumore trasmesso dalle vibrazioni.. Ad ogni modo è facile rimuoverla e valuterò se fare una seconda versione della staffa priva della parte posteriore dopo aver fatto delle prove oppure, ancora, rimuovere il rialzo per poter utilizzare al posto di esso una spugnetta.
Ho condiviso il file STL su Thingiverse a questo indirizzo: https://www.thingiverse.com/thing:3384559
Ne ho stampato dei prototipi usando il PLA e un riempimento del 25%: l’apparenza è molto solida anche perchè ho usato degli spessori abbastanza elevati, ma la mia idea è quella di stamparle con un materiale più resistente, come l’ABS o l’ASA e utilizzare un riempimento al 100%. Per la stampa con risoluzione da 0.2mm a velocità abbastanza contenuta (60mm/s) ci ho impiegato circa 5 ore e mezza a staffa.
Links
- Download file STL per la stampa 3D
- Datasheet motoriduttori E192
- Pagina Micromotors sui riduttori E192
- Pagina dell’amico Katodo dove ho acquistato i motoriduttori (se intendente acquistarli qui, fate il mio nome!)
Qui ci sono alcune foto.
