Los motores paso a paso permiten un posicionamiento preciso, por lo que se utilizan cuando se requiere una gran precisión en tareas de posicionamiento exigentes. Constan de un estator y un rotor que gira en su interior impulsado por un par generado por campos magnéticos alineados de forma diferente en el estator y el rotor. De esta manera, el rotor gira siempre de forma que se cree el mayor flujo magnético posible. Los motores paso a paso se utilizan principalmente en la automatización de fábricas, pero también se emplean cada vez más en la construcción de maquinaria e instalaciones.
Los motores paso a paso se caracterizan por un par muy elevado a baja velocidad de giro. Por un lado, esto permite un arranque rápido y, por otro, gracias al elevado par de retención, una parada fácil de la aplicación. Asimismo, el sentido de giro puede cambiarse rápidamente en cualquier momento. Otras ventajas fundamentales de los motores paso a paso son la gran precisión que se logra con su uso y el fácil control de la posición respectiva del rotor. Además, los motores paso a paso no poseen escobillas, lo que contribuye significativamente a la alta resistencia mecánica de la aplicación.
Un motor a pasos convierte impulsos electricos en movimiento angular preciso y repetible. Cada impulso desplaza el eje un angulo fijo — tipicamente 1,8° en los motores hibridos de dos fases como el EMMS-ST de Festo — lo que permite ejecutar posicionamientos sin necesidad de encoder externo en aplicaciones de lazo abierto. A diferencia de un motor de corriente continua convencional, el motor a pasos controla directamente la posicion angular del eje mediante la secuencia de activacion de sus bobinas, sin retroalimentacion de posicion. Esto lo convierte en la solucion mas economica y directa para aplicaciones que requieren posicionamiento punto a punto con alta repetibilidad y sin exigencias de velocidad elevada.
Cuando la aplicacion exige ademas confirmacion de posicion, el controlador CMMS-ST de Festo introduce la modalidad servo light: un sistema en bucle cerrado que combina el EMMS-ST con un encoder para corregir en tiempo real cualquier perdida de paso. Esta modalidad aprovecha al maximo el motor, ofrece alta dinamica y es especialmente util en sistemas de manipulacion de uno o varios ejes con masas de hasta 20 kg, donde la confiabilidad del posicionamiento es crítica.
El motor a pasos es la opcion correcta para posicionamiento de dos a tres puntos, velocidades moderadas, carga constante y presupuesto ajustado. Para posicionamiento multipunto con control de fuerza variable, alta velocidad o requisitos de seguridad funcional avanzados, el servomotor EMMT-AS con regulador CMMT-AS ofrece mayor rendimiento. Festo permite configurar ambas soluciones desde Electric Motion Sizing, que calcula el accionamiento ideal entregando el modelo recomendado, el consumo energetico y la documentacion tecnica en pocos clics.
Básicamente, existen tres tipos diferentes de motores paso a paso: de reluctancia, de imán permanente y el híbrido. Este último combina las propiedades de los motores paso a paso de reluctancia y de imanes permanentes, por lo que representa la variante más eficiente de las tres. Los motores paso a paso híbridos tienen un estator con múltiples polos dentados y un rotor con hasta 200 dientes, pudiendo moverse en ángulos de paso de 1,8° cada uno. Los motores paso a paso híbridos presentan un par de giro estático y dinámico elevado, así como una velocidad de paso muy alta, por lo que se utilizan en numerosas aplicaciones, como unidades de disco de PC e impresoras. Los principales ámbitos de aplicación de los motores paso a paso híbridos en la industria son las máquinas herramienta y las máquinas de manipulación.
Festo apuesta por la tecnología híbrida en el desarrollo y la producción de motores paso a paso. El motor paso a paso EMMS-ST forma parte de nuestro programa básico y es idóneo para aplicaciones de posicionamiento sencillas. El EMMS-ST permite una anchura de paso reducida con pares de accionamiento elevados, dispone de una técnica de conexión optimizada y está disponible en cuatro tamaños con dimensiones de brida 28, 42, 57 y 87. También está disponible opcionalmente con freno de inmovilización.
El EMMS-ST y el CMMS-ST forman un sistema Plug & Work diseñado para integrarse sin complicaciones en cualquier entorno de automatización. El CMMS-ST soporta tres interfaces de señales: pulso/dirección, frecuencias separadas CW/CCW y funcionamiento sincronizado para posición y velocidad. Para comunicación con el PLC, incluye funcionalidad multiprotocolo que soporta conectividad mediante Modbus, EtherCAT, Profinet y Ethernet.
La puesta en marcha se realiza mediante el software Festo Automation Suite (FAS), que ajusta automáticamente todos los parámetros del regulador al seleccionar la mecánica Festo conectada —ejes ELGD, EGC, DNCE, DGE o ejes definidos por el usuario.
El CMMS-ST incorpora la función de seguridad STO (Safe Torque Off) conforme a EN 61508 SIL 2, que desconecta el par del motor en caso de emergencia sin necesidad de hardware de seguridad adicional. Esto lo hace apto para máquinas que deben cumplir la Directiva de Maquinaria en sectores farmacéutico, alimentario y de envasado. La resistencia de frenado y el chopper de frenado están integrados. La tarjeta SD permite almacenar y cargar conjuntos de parámetros en campo sin PC.
El EMMS-ST está disponible en cuatro tamaños de brida —28, 42, 57 y 87 mm— con momentos de retención de 0,3 a 6,5 Nm, cubriendo desde posicionamientos ligeros hasta sistemas con masas de hasta 20 kg. Todos los tamaños comparten el mismo conector optimizado y son compatibles con el CMMS-ST, lo que permite escalar sin cambiar la arquitectura de control. La opción de freno de inmovilización está disponible en todos los tamaños. Electric Motion Sizing permite seleccionar el tamaño correcto en función de la carga, el curso y la velocidad requeridos.
Los motores a pasos son la solución ideal para aplicaciones donde el posicionamiento repetible, el bajo costo de integración y la robustez mecánica son prioritarios sobre la velocidad o el control de fuerza variable. Los sectores de envasado, electrónica, impresión, maquinaria CNC ligera y equipos médicos concentran la mayor demanda. En líneas de envasado de alta cadencia, el EMMS-ST controla ejes de dosificación, sellado rotativo y transporte de producto con tolerancias de posición inferiores a 0,5°. En máquinas de impresión y corte, su par de retención elevado mantiene el material posicionado sin consumo adicional de energía durante las pausas del ciclo.
En máquinas herramienta ligeras —fresadoras CNC de banco, tornos de enseñanza y routers—, el EMMS-ST ofrece la mejor relación par/costo para movimientos de hasta tres ejes. Su ángulo de paso de 1,8° proporciona resolución nativa suficiente para la mayoría de aplicaciones de mecanizado ligero, y la modalidad micropaso del CMMS-ST permite movimientos aún más suaves. En sistemas de manipulación pick & place, mesas XY y alimentadores de componentes, el modo servo light gestiona masas de hasta 20 kg con confirmación de posición vía encoder, eliminando la pérdida de pasos bajo carga variable.
La clasificación IP54 del EMMS-ST lo protege frente al polvo y salpicaduras en producción de alimentos y farmacéutica. Su ausencia de escobillas elimina el mantenimiento periódico y reduce el riesgo de contaminación —requisito crítico en áreas limpias—. En la industria electrónica, su reducido tamaño de brida (desde 28 mm) y su par de retención alto permiten posicionar cabezales de inserción, plataformas de inspección óptica y dispensadores de adhesivo con alta repetibilidad. El sistema se integra con Festo Automation Suite para configuración, diagnóstico y monitorización centralizados.
P1: ¿Qué es un motor a pasos y para qué se usa en la industria?
R: Un motor a pasos es un motor eléctrico que convierte impulsos digitales en movimiento angular preciso y discreto. Cada impulso mueve el eje 1,8° sin necesidad de encoder externo en aplicaciones de lazo abierto. Se usa para posicionamiento punto a punto en máquinas CNC ligeras, envasado, impresión, mesas de manipulación y dispensadores de precisión. El EMMS-ST de Festo está disponible en cuatro tamaños de brida (28, 42, 57 y 87 mm) con momentos de retención de hasta 6,5 Nm.
P2: ¿Cuál es la diferencia entre un motor a pasos y un servomotor?
R: El motor a pasos opera en lazo abierto —posiciona el eje por impulsos sin confirmar la posición real—, lo que lo hace más económico y sencillo. Su limitación es el riesgo de pérdida de pasos bajo carga variable. El servomotor EMMT-AS opera en lazo cerrado con encoder: confirma y corrige la posición real en todo momento. Para posicionamiento multipunto, fuerza variable o velocidades elevadas, el servomotor es la opción técnica superior. Para posicionamiento sencillo punto a punto con carga constante, el motor a pasos ofrece la mejor relación costo-rendimiento.
P3: ¿Qué es la modalidad servo light del CMMS-ST?
R: La modalidad servo light del CMMS-ST convierte el sistema EMMS-ST en un accionamiento de bucle cerrado: el encoder retroalimenta continuamente la posición real al controlador, que corrige en tiempo real cualquier pérdida de paso. El resultado es mayor confiabilidad que el open-loop clásico, con aprovechamiento máximo del par del motor, ideal para sistemas de manipulación con masas de hasta 20 kg.
P4: ¿Cómo se selecciona el EMMS-ST correcto para mi aplicación?
R: Festo ofrece Electric Motion Sizing para seleccionar el motor correcto en función de la carga, el curso, la velocidad y el ciclo de trabajo. La herramienta entrega el modelo recomendado, el consumo energético y la documentación técnica. El EMMS-ST está disponible en tamaños de brida 28, 42, 57 y 87 mm, con momentos de retención de 0,3 a 6,5 Nm. Para aplicaciones con confirmación de posición, la modalidad servo light del CMMS-ST se activa con la adición de un encoder al motor.
P5: ¿El sistema EMMS-ST + CMMS-ST cumple requisitos de seguridad funcional?
R: Sí. El CMMS-ST incorpora STO (Safe Torque Off) conforme a EN 61508 SIL 2, que desconecta el par de forma segura en caso de emergencia sin hardware adicional. Esto lo hace apto para máquinas que deben cumplir la Directiva de Maquinaria en sectores farmacéutico, alimentario y de envasado. Resistencia de frenado y chopper integrados.