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Tutorial de Mecânica
Adaptação de servomotores sem Trava
Mecânica
v2010.10
Linha de Equipamentos MEC
Desenvolvidos por:
Maxwell Bohr Instrumentação Eletrônica Ltda. – Rua Porto Alegre, 212 – Londrina – PR – Brasil
http://www.maxwellbohr.com.br
1 Introdução
Esse tutorial irá abordar a adaptação de servomotores que não possuem trava mecânica para
que sejam capazes de exercer giro contínuo. Como já vimos, esses motores são extremamente úteis
na robótica, devido a sua capacidade de oferecer uma boa quantidade de torque, mas seu uso muitas
vezes é prejudicado devido a uma limitação mecânica.
Os servomotores comuns possuem seu giro limitado que, dependendo da aplicação a qual
são destinados, pode variar entre 90 e 180 graus. Muitas vezes, isso pode impossibilitar sua
aplicação em algum projeto de robótica. Mas, com algumas modificações, podemos convertê-lo
para realizar giro contínuo, aproveitando sua estrutura.
Um fator importante que não pode ser negligenciado é a segurança. É indispensável o uso de
equipamentos de proteção individual (EPIs) tais como luvas, óculos de proteção, jaleco, etc.
Também é essencial tomar cuidados básicos para a prevenção de acidentes, especialmente durante a
manipulação de produtos químicos e ferramentas. Por pura falta de atenção ou excesso de confiança
podem ser causados acidentes graves. E, além disso, os problemas decorrentes da postura
inadequada e da repetição excessiva de movimentos são vários e é muito simples tomar
providências para evitá-los. Não é difícil se conscientizar e realizar pequenas ações que podem
prevenir muitos acidentes.
2 Material
Para esse tutorial é necessário um servomotor que não possua trava mecânica1, uma chave de
fenda, um estilete, uma furadeira com disco de corte, um alicate de corte, uma cola e dois resistores
de 2,2 kΩ. A figura abaixo mostra o servomotor a ser utilizado nesse tutorial.
Figura 1: Servomotor a ser utilizado nesse tutorial.
1 Caso o motor possua a trava, pode-se utilizar o outro tutorial sobre a adaptação de servomotores.
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3 Montagem
O servomotor em questão possui um giro de apenas 90 graus, mas fornece uma boa
quantidade de torque. Ele possui um módulo de controle que possibilita um controle preciso da
posição do eixo, mas, como consequência do processo de conversão, perderemos essa capacidade.
O primeiro passo na adaptação dos servomotores deste tipo é a modificação de sua tampa de
eixo que é usada para transferir o giro do motor para o exterior, ou seja, ela é ligada ao seu eixo. A
tampa que deve ser retirada do servomotor para adaptação mecânica é vista na figura seguinte:
Figura 2: Tampa do eixo do servomotor que passará
por adaptações mecânicas.
Esta tampa deverá ser trabalhada para que fique mais fácil usar o giro proporcionado pelo
motor. Assim, a adaptação da parte de controle de giro para que o motor gire continuamente será
apresentado depois da adaptação da tampa.
A primeira etapa para modificar a tampa é desgastar a parte da aba até que a peça fique
como é indicado na figura seguinte. Este procedimento poderá ser realizado com um estilete, lima
ou com uma lixadeira de mão, ou seja, é possível escolher a ferramenta de mais fácil acesso.
Figura 3: Tampa após ter as bordas desgastadas.
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O passo seguinte é lixar o encaixe quadrado da parte traseira da tampa. Isso é feito para que
haja espaço para a cabeça do parafuso que será colocado posteriormente. Porém, é necessário ter
cuidado, pois o suporte não pode ser desgastado até o final porque ele é responsável pelo encaixe da
tampa com o eixo do servomotor. Outro ponto interessante é entender que os quatro lados podem
ser desgastados, mas só é preciso desgastar os dois lados em que foi retirada a borda na parte da
frente. A próxima figura mostra como deve ser feito este processo.
Figura 4: Desgaste do suporte da parte traseira da tampa.
Repare que o desgaste está sendo feito na imagem com o auxílio de uma microrretífica,
porém o mesmo trabalho pode ser feito com uma lima ou com uma lixa. Esta imagem é apenas uma
ilustração do local onde deve ser lixado, porém se for utilizar uma microrretífica é necessário usar
os equipamentos de proteção individual e prender a peça em uma morsa.
Depois é necessário fazer dois furos na tampa para que sejam fixados dois parafusos. Os
furos deve ser feitos com broca de 1/8”, pois o parafuso que será utilizado deve ter 3 mm de
diâmetro. Os furos devem ser realizados de tal maneira que o resultado seja o seguinte:
Figura 5: Tampa depois de ser furada.
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Este furo pode ser feito de várias formas distintas, porém se uma peça de madeira for feita
para apoiar a tampa o resultado pode ser melhor. A peça de madeira é simples, basta fazer um corte
na madeira para que a parte sobressalente da tampa possa ser acomodada. Veja como é esta peça na
figura abaixo.
Figura 6: Peça de madeira usada para proporcionar firmeza na hora da furação.
Após furar a tampa é necessário colocar os parafusos nela. Isto é simples, basta selecionar
dois parafusos de 3 mm de diâmetro e que possuam o comprimento desejado. O lado que ficará para
dentro deve conter a cabeça do parafuso e do outro lado é colocada uma porca para segurar o
parafuso no lugar apropriado. O figura a seguir mostra o parafuso sendo preso à tampa:
Figura 7: Parafuso senso preso à tampa.
Assim, a tampa está ajustada e já pode ser fixada no motor. No entanto, para impedir que ela
saia do eixo é preciso parafusá-la. Isso é feito com uma parafuso pequeno de 2,9 mm de diâmetro e
com 9,5 mm de comprimento de rosca. Outro parafuso semelhante também pode ser utilizado para
fixar a tampa ao motor. A imagem seguinte mostra a tampa adaptada sendo fixada:
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Figura 8: Tampa já adaptada sendo fixada ao eixo do servomotor.
Neste ponto as adaptações mecânicas estão finalizadas. Basta apenas se fazer as adaptações
elétricas. Para esta adaptação o servomotor precisará ser aberto. Para isso, é necessário cortar o
lacre como indicado pela próxima imagem.
Figura 9: Lacre sendo rompido para abertura do servomotor.
Com o lacre rompido é possível abrir o motor e acessar o circuito eletrônico de controle. A
adaptação da parte elétrica é muito simples. A imagem seguinte mostra a parte eletrônica com os
dois resistores de 2,2 kΩ soldados na diagonal, veja:
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Figura 10: Imagem mostrando os resistores adicionados
ao servomotor para a adaptação.
Repare que os dois resistores na diagonal não fazem parte do circuito original do
servomotor. Eles foram soldados aos outros resistores para “enganar” o sistema de controle para
que este sempre “pense” que o servomotor está na posição central, ou seja, ele nunca chegará ao
final do giro e isso faz com que ele gire continuamente até ser desligado.
Após soldar os dois resistores eles devem ter seus terminais devidamente cortados. Além
disso, a ligação com o potenciômetro deve ser cortada. Basta cortar a solda do potenciômetro com
os resistores.
Depois de cortar a ligação com o potenciômetro, é preciso empurrar os resistores levemente
para trás evitando o contato destes com o potenciômetro ou com algum outro componente. O
resultado deste procedimento pode ser visto pela próxima imagem.
Figura 11: Resistores soldados e desconectados do
potenciômetro.
Feito isso o motor pode ser fechado e usado sem limitações em seu giro. Porém, lembre-se
que para que o motor tenha giro contínuo ele não poderá mais ter a posição controlada. Assim,
deve-se entender que cada tipo de aplicação pode exigir motores configurados de maneiras
diferentes.
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4 Conclusão
Com esse tutorial, foi possível aprender a adaptação de servomotores que não possuem trava
mecânica para que exerçam giro contínuo. Desse modo eles tornam-se mais versáteis, possibilitando
o seu uso nas mais variadas aplicações e aproveitando todo seu torque. As vantagens na utilização
desses motores em sistemas mecânicos automatizados são indiscutíveis.
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