Sistemi di azionamento per il settore spaziale

Pronti per una nuova era spaziale.

I sistemi di azionamento maxon rientrano tra gli attuatori più utilizzati sui voli di esplorazione di Marte. Sono responsabili dei movimenti dei sistemi robotici tra i più complessi mai costruiti dall'uomo. 

Assistenza ottimizzata per le applicazioni aerospaziali.

Per assistere i clienti aerospaziali, nel 2020 maxon ha creato un team specializzato in applicazioni aerospaziali. Lo SpaceLab maxon offre assistenza ottimizzata per applicazioni aerospaziali. Il catalogo Space presenta una selezione di soluzioni di alta qualità per applicazioni astronautiche più complesse. Il catalogo si concentra sui prodotti tradizionali per il settore aerospaziale.

Con SpaceLab maxon ha creato risorse per assistere i clienti del settore aerospaziale.

SpaceLab fa parte del reparto R&D ed è specializzato nei progetti con queste caratteristiche e questi background:

Applicazioni per nuovi viaggi commerciali nello spazio

Missioni di ricerca scientifiche

Ambienti estremi (temperature estreme, vuoto, radiazioni, elevate sollecitazioni meccaniche e vibrazioni)

Scalatura delle dimensioni secondo i design disponibili

Le applicazioni possono presentare requisiti di qualità elevati, grandi complessità tecniche, volumi ridotti (one shot, microserie e piccole serie) e controlli complessi.

Applicazioni spaziali.

Gli attuatori maxon vengono impiegati in tutto il mondo in numerose missioni finanziate dalle agenzie spaziali e trovano impiego in satelliti commerciali, rover, veicoli spaziali a uso scientifico e sull'ISS. Gli attuatori del catalogo maxon Space possono essere modificati al fine di soddisfare i requisiti delle missioni dei clienti (tra cui NASA, ESA, JAXA e molte aziende private) per il settore spaziale commerciale e delle nuove applicazioni spaziali. maxon è in grado di assistere le missioni scientifiche nello spazio high end one shot, applicazioni spaziali commerciali di qualità con volumi ridotti fino alle nuove costellazioni di satelliti spaziali composte da quantitativi elevati di componenti.
 
Elenco delle applicazioni nelle quali vengono impiegati gli attuatori maxon:

Meccanismi di dispiegamento e rotazione

Ruote di reazione

Azionamenti per sospensioni cardaniche

Comando di pompe e valvole

Meccanismi di intervento e sicurezza

Robotica spaziale

Azionamenti e sterzo delle ruote dei rover

Meccanismi per vettori spaziali

E molto altro ancora

Sviluppati per le missioni spaziali più complesse.

Oltre a componenti standard affidabili, la gamma SpaceLab dispone di soluzioni adatte a soddisfare le specifiche più peculiari dei clienti. Queste applicazioni, che richiedono un notevole sforzo di sviluppo, vengono progettate, testate e prodotte internamente da maxon in base a procedure ben definite. I nostri esperti del settore spaziale supportano i clienti nella definizione dell'ambito del progetto, tenendo conto della tecnologia, dei costi e dei tempi. Accompagnano i clienti dalla fase di definizione delle specifiche a quella di avvio della produzione, garantendo il servizio di assistenza al prodotto più affidabile del settore aerospaziale.

Esempi di costruzioni speciali:

Attuatori completamente customizzati

Attuatori degli snodi

Interfacce speciali (ad esempio flange con inserti)

Scalatura delle dimensioni secondo i design disponibili

Maggior momento di inerzia dei rotori per le ruote di reazione

Peso ottimizzato (ad esempio riduttore a più stadi)

Quando non sono consentiti errori.

Che si tratti di una missione di punta su Marte o del lancio di uno space shuttle commerciale, in tutte le applicazioni spaziali viene attribuita un'importanza cruciale all'affidabilità dei singoli componenti. Poiché i sistemi maxon movimentano componenti estremamente importanti per le missioni e non sono ammessi guasti, offriamo motori elettricamente ridondanti per garantire la completa riuscita delle missioni. A seconda del grado di ridondanza previsto, maxon SpaceLab offre varie soluzioni.

 

Specialisti appassionati dello spazio.

Possiamo vantare oltre 25 anni di esperienza e un comprovato bilancio positivo nelle missioni spaziali. Forti di questa esperienza, gli ingegneri dello SpaceLab maxon hanno sviluppato una propria gamma di componenti standard, che prevede modifiche a materiali, lavorazioni e procedure di controllo.

Sulla base della sua vasta esperienza nel settore industriale, maxon ha provveduto a certificare questi prodotti per le applicazioni aerospaziali. Per realizzare prototipi e modelli funzionali possiamo offrire dapprima versioni industriali economicamente più convenienti. I nostri clienti possono così usufruire dei vantaggi di una fase di sviluppo notevolmente abbreviata e di una produzione economica in grandi serie. In questo modo è possibile ridurre i costi del lancio di razzi o satelliti commerciali.

Azionamenti

I nostri prodotti consigliati per le applicazioni aerospaziali.

Motori senza spazzole (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

I motori flat maxon, che vengono realizzati con un processo di produzione automatizzato, sono particolarmente adatti per applicazioni in spazi ristretti. Concepiti come rotori interni ed esterni, raggiungono velocità di 20.000 min-1. Sono disponibili con sensori Hall, senza sensori o senza telaio. 
Grazie alla loro speciale tecnologia di avvolgimento e ai magneti a quattro poli, gli azionamenti EC-4pole offrono la massima potenza per unità di volume e peso. Presentano cogging ridotto, elevato rendimento e una dinamica di regolazione eccellente.

La durata di vita estremamente lunga dei nostri motori EC a commutazione elettronica può essere sfruttata al meglio se si impiegano dei cuscinetti a sfere precaricati. Si distinguono per le eccellenti caratteristiche di coppia, la potenza elevata e un ampio campo di velocità. 

  • Minore gamma di colle compatibili con le condizioni spaziali, completamente in acciaio inossidabile, collegamenti saldati a laser.
  • Modificati per resistere a urti, vibrazioni e radiazioni ed essere utilizzati con degasaggio ridotto nel vuoto a temperature estreme.

Motori con spazzole (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

I motori DCX maxon convincono per la densità di potenza e la silenziosità senza pari. Per poter funzionare devono essere semplicemente collegati a una batteria. In questo modo non risparmiate solo sui costi, ma riducete il peso e il volume dell'elettronica di comando del motore. Grazie alla combinazione di struttura robusta e rotore senza ferro, consentono un azionamento dinamico adatto a quasi tutte le applicazioni. Sono disponibili con spazzole in grafite o metalli preziosi adatte al vuoto , cuscinetti a sfere e altri componenti opzionali.

  • Minore gamma di colle compatibili con le condizioni spaziali, completamente in acciaio inossidabile, collegamenti saldati a laser.
  • Modificati per resistere a urti, vibrazioni e radiazioni ed essere utilizzati con degasaggio ridotto nel vuoto a temperature estreme.

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Riduttori

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP 

I riduttori planetari e con pignoni in linea di precisione sono stati perfettamente armonizzati con i nostri motori e vengono adattati direttamente da maxon. 


I riduttori GPX offrono un'eccellente trasmissione della potenza a fronte di una struttura molto compatta. La struttura modulare e gli stadi scalati costituiscono la base per soluzioni personalizzate. Le versioni spaziali presentano moduli a gabbia per planetari e ingranaggi centrali attorno a ogni stadio del riduttore, per garantire la massima protezione contro i guasti. 

  • Senza colla, completamente in acciaio inox.
  • Collegamenti saldati a laser e deformati a freddo.
  • Modificati per resistere a urti, vibrazioni ed essere utilizzati con degasaggio ridotto nel vuoto a temperature estreme.

Sensori

ENC 13 / MR Type M

Robusti sensori a precisione elevata con ottima risoluzione dei segnali. Il montaggio avviene presso maxon per una perfetta armonizzazione con i motori.

  • Numero di impulsi: 2 impulsi (8 Quad-CPT)/32 impulsi (128 Quad-CPT).
  • Sensore a 2 canali ridondante – versione adatta per lo spazio, sviluppato sulla base delle missioni MER (rover marziani Spirit e Opportunity).
  • Completamente ridondante dal punto di vista elettrico (due circuiti isolati galvanicamente su una scheda), alloggiamento resistente alle vibrazioni e agli urti.

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Freni

AB 22 / AB 32

Per i progetti aerospaziali maxon offre sia freni con coppia di arresto passivi e freni elettromeccanici attivi. I freni possono essere installati come modulo in varie combinazioni di azionamenti ed impedire la rotazione dovuta a carichi esterni con il motore disinserito. In caso di interruzione elettrica possono essere impiegati anche come meccanismo di arresto di emergenza. 

  • Freno con magneti permanenti attivi 22 mm/32 mm.
  • Modificati per resistere a vibrazioni e urti elevati.

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Documentazione

Fascicolo documentale.

Proponiamo dei fascicoli documentali predefiniti per i clienti che non hanno ancora definito indicazioni di progetto per quanto riguarda i controlli di qualità aggiuntivi o la produzione di documentazione. L'ambito della nostra documentazione va oltre i sistemi di azionamento industriali maxon e soddisfa lo standard per l'hardware concepito per il settore aerospaziale.

A tale ambito appartengono:  

Concessione della direzione di progetto per il monitoraggio della produzione e l'assistenza ai clienti

Elaborazione di diagrammi di flusso della produzione fino al livello dei gruppi costruttivi per il monitoraggio della produzione

Realizzazione di schemi di interfaccia (ICD)

File STEP dell'ingombro dell'attuatore

Scheda tecnica con specifiche dettagliate di parametri elettrici, termici e di potenza e sulla massa

Elenco dei materiali (DML) ed elenco dei processi (DPL)

Certificato di conformità (CoC)

Ispezione del campione iniziale (FAI) secondo la norma VDA 2.5 o EN 9102

Prove di collaudo definite (ATP)

Montaggio finale dell'attuatore in camera bianca ISO classe 8

Contatti

Richiedi il fascicolo.

Per ulteriori informazioni, una definizione dettagliata dell'ambito e una panoramica dei prezzi vi invitiamo a rivolgervi a noi. 

Controllo

Condizioni estreme.

Gli azionamenti di precisione che verranno utilizzati nello spazio devono dimostrare la loro compatibilità con le condizioni ambientali ivi presenti. I prodotti SpaceLab maxon soddisfano le aspettative del settore e vengono collaudati nei nostri laboratori in base ai seguenti fattori. 

Intervallo di temperature esteso

Temperatura ambiente compresa tra -70 °C e +125 °C.

Pressione

Atmosfera in alto vuoto.

Vibrazioni

Rumore e oscillazioni sinusoidali.

Urti

Per ognuno dei tre assi ortogonali.

Gravitazione

Funzionamento con qualsiasi orientamento e in ogni campo gravitazionale compreso tra 0 e 9,8 ms-2.

Vuoto

Funzionamento e conservazione nel vuoto combinato con temperatura.

Radiazione

Totale dose ionizzante (TID) secondo la specifica di base ESCC 22900.

Blog aziendale

Storie di successo

Che si tratti di missioni di ricerca della NASA, di satelliti per telecomunicazioni o di progetti spaziali avviati da imprenditori privati, molte di queste missioni che partono dalla Terra per esplorare lo spazio ospitano a bordo dei componenti maxon. 
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Mars_Robinmaxon Inside

Le persone dietro gli azionamenti marziani

Anni di collaborazione tra maxon e gli esperti spaziali di JPL hanno portato allo sviluppo dei motori BLDC che movimentano i preziosi campioni di suolo su Marte durante la missione Perseverance. Incontriamo gli specialisti maxon dietro questi attuatori e scopriamo cosa li entusiasma.
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CubeRover Trademark1500x1000_V2maxon Story

La prossima generazione di rover lunari

CubeRover, messo a punto dal dipartimento di mobilità planetaria di Astrobotic, è stato progettato per assistere in modo accessibile il trasporto e il comando di diversi strumenti scientifici e carichi sulla superficie lunare.
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Moon Fibremaxon Story

Kit iniziale per una fabbrica sulla luna

I materiali a base di fibra sono adatti alla costruzione di una futura base lunare. Con il progetto MoonFibre i ricercatori hanno sviluppato un sistema in miniatura per la produzione di fibre di vetro continue in condizioni avverse.
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Catalogo Space

Sviluppo di azionamenti per le perforazioni e il prelievo di campioni su Marte.

Per assistere i clienti aerospaziali, nel 2020 maxon ha creato un team specializzato in applicazioni aerospaziali. Lo SpaceLab maxon offre un'assistenza ottimizzata per le applicazioni aerospaziali. Il catalogo Space presenta una selezione di soluzioni di alta qualità per applicazioni astronautiche più complesse. Il catalogo si concentra sui prodotti tradizionali per il settore aerospaziale.

Argomenti di maggiore interesse

Alla ricerca di vita nello spazio.

La NASA ha annunciato che il prossimo obiettivo di esplorazione nel sistema solare sarà Titano. Per promuovere la ricerca degli elementi chimici costitutivi della vita, la missione Dragonfly effettuerà alcune missioni per prelevare campioni dalla luna ghiacciata di Saturno. La missione Dragonfly partirà nel 2026 e arriverà su Titano nel 2034. 

White paper

Marte 2020: Dai COTS all'azionamento dei rover.

Il libro bianco in inglese "Mars 2020 maxon Commercial Motor Development from Commercial-Off-the-Shelf to Flight-Qualified Motors, Gearboxes, and Detent Brakes: Overcoming Issues and Lessons Learned" è stato pubblicato in combinazione con JPL nell'ambito del 45° simposio sui meccanismi aerospaziali NASA e mostra in maniera riassuntiva i risultati dello sviluppo degli azionamenti per il rover marziano Perseverance. 

È stato pubblicato in lingua inglese nell'ambito del 45° simposio sui meccanismi aerospaziali della NASA. 

Domande frequenti

  • Cosa differenzia i componenti di azionamento idonei per lo spazio da quelli industriali standard?

    Il design dei nostri componenti di azionamento modificati per lo spazio è già stato utilizzato in progetti spaziali provando la sua efficacia. Tutti i prodotti del catalogo Space sono stati sottoposti ai test di un programma di certificazione per il controllo in ambiente aerospaziale. I prodotti del catalogo spaziale sono stati modificati per quanto riguarda la struttura in base alle specifiche proprie del settore spaziale e resi più robusti.

  • Gli azionamenti industriali maxon sono adatti anche al settore spaziale?

    I nostri azionamenti industriali non vengono collaudati in base agli standard previsti per il settore spaziale e il livello di modifiche apportate risulta limitato. Consigliamo di usare i prodotti industriali standard solo per la prototipazione sulla Terra. I motori industriali presentano parametri elettrici simili a quelli dei sistemi di azionamento per le applicazioni aerospaziali. Ricordiamo che non forniamo inoltre alcuna assistenza speciale per gli azionamenti industriali impiegati nello spazio.

  • maxon può mettere a disposizione anche la documentazione necessaria per la nuova applicazione spaziale?

    Sì, per tutti i prodotti della gamma maxon SpaceLab possiamo offrire un fascicolo documentale aggiuntivo.

  • maxon ha un'unità di controllo certificata per il settore spaziale?

    Non ancora. Al momento però maxon SpaceLab collabora con partner che la forniscono. Per ulteriori informazioni siete invitati a contattarci.

Contatti

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I nostri ingegneri di SpaceLab sono a vostra disposizione.