El ser humano a lo largo de la historia ha desarrollado tecnología y la ha perfeccionado para realizar tareas o bien para facilitar su estilo de vida. Entre estos avances llegaría en el siglo XIX el servomecanismo, que significaría un gran cambio para la ingeniería en general. Veamos de qué se tratan.
Índice
¿Qué es un servomecanismo o sistema servo?
El servomecanismo también conocido como sistema servo, es un conjunto de componentes mecánicos que funcionan para realizar movimientos o tareas de forma coordinada y con precisión. Además de partes mecánicas, existe el servomecanismo que funciona con elementos electrónicos, hidráulicos o neumáticos dependiendo del propósito o misión en específico.
Podemos describirlos como artificiales porque fueron creados para ser controlados, pero también son sensoriales, ya que pueden percibir el ambiente que lo rodea y actuar dependiendo del mismo. La característica principal de estos sistemas es que poseen la capacidad de autorregularse obteniendo información durante su actividad y así ejercer la fuerza, velocidad o movimiento requeridos sin la necesidad de hacerlo nosotros mismos como en un mecanismo tradicional.
Aunque existe una variedad de servomecanismos para realizar diferentes operaciones, su sistema comúnmente está conformado por:
- Motor
- Sensores para posicionamiento y/o velocidad
- Engranajes
- Mecanismo para retroalimentar el servo
- Controlador para el sistema que permita indicar las variables
¿Para qué sirve un servomecanismo?
Desde su creación y hasta la actualidad, el servomecanismo sirve para lograr realizar de manera precisa movimientos por parte de un sistema construido, tomando decisiones con base en una cantidad corta de variables y entornos reducidos.
Los tipos de servomecanismos se diferencian entre sí, dependiendo del objetivo al que se quiera llegar o la actividad que se quiera realizar, aunque normalmente se clasifican por sus funciones o por el motor que los conforma. A continuación, veamos cuales son los tipos de servomecanismos que exiten.
Tipos de servomecanismos
Con Control
El circuito de control se encarga de recibir la modulación tipo pulsos y ordenar al motor situarse en una posición relacionada con la anchura del pulso recibido. Para ello, es necesario que esté el potenciómetro, porque si éste no se encuentra; el circuito de control sólo puede mover el eje del motor hacia la izquierda o hacia la derecha.
Sin control
Al quitar el circuito de control se tendrá que usar un circuito de potencia externo, pero ahora la señal de control será más sencilla, no será obligatorio generar modulación. Otros inconvenientes se encuentran a la hora de cerrar el bucle, es necesario utilizar el potenciómetro aunque el valor de éste hay que procesarlo con un circuito exterior.
Con potenciómetro
Gracias a este servomecanismo, se pueden realizar bucles cerrados de control, cuando se tiene el circuito de control el bucle, se cerrará internamente. Esto es muy útil en aeromodelismo, ya que por control remoto indicamos la posición que debe tomar el eje y el propio servomotor se encarga de buscarla y posicionar su eje en ella.
Sin potenciómetro
Se elimina el primer tope mecánico y la posibilidad de cerrar el bucle. Si se mantiene el circuito de control, se puede realizar un control izquierda derecha en bucle abierto por medio de los pulsos, evitando poner un circuito de potencia externo.
Con topes mecánicos
Sólo se tienen giros limitados, su aplicación es muy útil en brazos robots, pinzas, manipuladores, mecanismos ON/OFF, aeromodelismo, etc.
Sin topes mecánicos
Se eliminará el tope del rodamiento y el potenciómetro, por lo tanto se pierde la posibilidad de cerrar el bucle internamente.
También se destacan los sistemas articulados, conformados por brazos montados capaces de girar 360 grados y que, mediante una serie de palancas, logran transmitir movimiento y fuerza. Estos sistemas los podemos ver en máquinas como grúas, excavadoras, por mencionar algunas.
Actualmente, el servomecanismo es esencial para la ingeniería, aunque también los podemos observar en nuestra vida diaria, porque si bien son sistemas que ayudan a la realización de tareas precisas o la investigación para el desarrollo de futuros y mejorados sistemas, también se encuentran en ambientes no tan complejos como los aviones con piloto automático cuando viajamos, lentes de cámaras fotográficas para enfocar mejor nuestras fotografías, o en los juguetes a control remoto con los que los niños pasan horas de diversión.
En SDI Industrial contamos con servo sistemas de la marca Sureservo. En el caso del modelo SVA-2300, algunas características que lo destacan son las siguientes:
- Interfaz de E/S: Conector de 50 pines para interconectar el controlador de host (como DirectLOGIC PLC) y otros tipos de señales de E/S.
- Entradas de comando: Pulso y dirección, seguidor de codificador, velocidad/par analógico.
- 8 entradas digitales.
- 5 salidas digitales.
- 2 monitores analógicos.
- Salida del codificador (escalable) A +, A-, B +, B-, Z +, Z.
- Interfaz RS-485/422/232 de 6 pines para computadora personal con software de configuración SureServo Pro o controlador host con protocolo Modbus RTU / ASCII.
