Hublänge, Geschwindigkeit, Genauigkeit, Montage, Wartung.

Sie arbeiten an einer Anwendung, die eine lineare Bewegung erfordert-möglicherweise ist es ein Pick-and-Place-Montage-System, eine Verpackungslinie oder eine Garan für die Materialübertragung-, aber das Entwerfen Ihres eigenen Aktuators von Grund auf, die Beschaffung der verschiedenen Teile, die Montage und Ausrichtung der Komponenten und die Implementierung eines Wartungssystems ist nicht eine effektive Verwendung Ihrer Zeit. Sie beginnen sich vor der entworfenen und vormontierten linearen Aktuatoren zu untersuchen, aber es gibt so viele Optionen bezüglich Typ, Größe und Betriebsprinzip, dass es schwer zu wissen ist, wo Sie in Ihrer Auswahl beginnen können.

Der erste Schritt zur Eingrenzung des Feldes besteht darin, zu wählen, welcher Laufwerksmechanismus für Ihre Anwendung am besten geeignet ist. Die meisten Hersteller bieten mindestens zwei Antriebsoptionen an, wobei Zahnriemen- und Kugelschrauben am häufigsten sind, während pneumatische und lineare Motorantriebe Nischenanwendungen servieren. Im Folgenden finden Sie fünf Faktoren, die Ihre Wahl zwischen den beiden häufigsten Arten von Aktuator - Zahnriemen und Kugelschraube leiten.

1. Schlaganfalllänge

Der Abstand, den der Stellantrieb in eine Richtung bewegen muss, die als Schlaganfalllänge bezeichnet wird, ist die erste Anforderung bei der Auswahl zwischen Kugelschraube oder Riemenantrieb. Ballschrauben -Aktuatoren sind häufig bei Längen von 1000 mm oder weniger gefunden, obwohl mit Längen von bis zu 3000 mm Kugelschrauben mit größerem Durchmesser verwendet werden können. Diese Grenze unterliegt der kritischen Geschwindigkeit der Schraube. Wenn die Länge einer Schraube zunimmt, nimmt die kritische Geschwindigkeit oder die Geschwindigkeit, mit der die Schraube auf Biegeschwingungen stößt, ab. Einfach ausgedrückt, wenn eine Schraube länger wird und schneller wird, beginnt sie wie ein Sprungseil zu „peitschen“.

Für Aktuatoren mit Zahnriemenantrieb begrenzt die Fähigkeit, den Riemen zu spannten, die maximale Länge. Durch die Verwendung von Gürteln mit größerer Breite (mehr Kontaktbereich) und höherer Zahnstecher sind die Aktuatoren des Riemenantriebs häufig in Anwendungen zu finden, die eine Schlaganfalllänge von 10 bis 12 Metern erfordern.

2. Geschwindigkeit

Der zweite kritische Faktor bei der Auswahl eines Aktuators ist die Geschwindigkeit. Die maximale Geschwindigkeit für die meisten Stellanträge beträgt 5 m/s. Diese Grenze wird durch das Führungssystem beeinflusst, das am häufigsten Rücklager verwendet. Für Anwendungen, die höhere Geschwindigkeiten und bis zu 10 m/s erfordern, kann ein Riemenantrieb in Verbindung mit vorinstallierten Rädern oder Nockenrollen anstelle von Rücklagern verwendet werden.

Wie oben erwähnt, nimmt bei einem Kugelschraubantriebsaktuator mit zunehmender Länge die kritische Geschwindigkeit ab. Im Allgemeinen können Kugelschrauben -Aktuatoren Geschwindigkeiten von bis zu 1,5 m/s bei Hublängen von weniger als 1 Meter erreichen. Kugelschraubenstützen können zusätzliche Starrheit liefern, indem die nicht unterstützte Länge der Schraube reduziert wird, sodass der Stellantrieb höhere Geschwindigkeiten und längere Längen erreichen kann. Bei der Betrachtung von Ballschraubenstützen wenden Sie sich an den Hersteller, um Unterstützung bei der Durchführung der erforderlichen Geschwindigkeits- und Längenberechnungen durchzuführen.

3. Genauigkeit

Die Genauigkeit wird weitgehend verwendet, um die Reisegenauigkeit (wo sich der Wagen oder der Sattel während der Bewegung im Weltraum befindet), die Positionierung der Genauigkeit (wie eng der Aktuator die Zielposition erreicht) oder Wiederholbarkeit (wie eng der Aktuator mit jedem Schlaganfall die gleiche Position erreicht). Während die Reisegenauigkeit stark von der Struktur, der Basis und der Montage des Aktuators beeinflusst wird, sind Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit hauptsächlich Funktionen des Antriebsmechanismus.

Kugelschrauben, insbesondere wenn sie vorinstalliert sind, haben aufgrund ihrer Steifigkeit eine bessere Positionierungsgenauigkeit als Gürtelantriebe. Die „Ungenauigkeit“ der Positionierung kann jedoch im Steuerungssystem des Aktuators gemessen und ausgeglichen werden. Aus diesem Grund wird die Wiederholbarkeit (die Fähigkeit, mit jedem Schlaganfall dieselbe Position zu erreichen) häufig zum wichtigsten Faktor bei hochpräzisen Anwendungen. Für eine hohe Wiederholbarkeit ist die Steifigkeit des Antriebsmechanismus kritisch, wodurch eine vorinstallierte Kugelschraube und Nussbaugruppe zur besseren Wahl sind.

4. Montage

In einigen Fällen wird die Richtung, in der der Aktuator montiert ist, bestimmen, welcher Antriebsmechanismus am besten ist. Sowohl Riemen- als auch Kugelschraubenantriebe eignen sich für horizontale und geneigte Befestigungsorientierungen. Anwendungen, die vertikale Montagestellungen erfordern, müssen jedoch eine sorgfältigere Bewertung erfordern.

Während jedes System, das eine Ladung vertikal eingebaute Sicherheitsmechanismen benötigt, häufig als sicherer als Gürtelantriebe für den Tragen vertikaler Lasten angesehen werden. Dies liegt daran, dass Kugelschrauben abhängig von der Ladung, der Schraubleiter und der Reibung im System bis zum Rückantrieb oder zum „freien Fall“ zurückzuführen sind, wenn ein Versagen der Bremse oder der katastrophalen Schädigung des Systems besteht. Wenn in einer vertikalen Anwendung ein Aktuator des Gürtelantriebs erforderlich ist, sollte eine externe Bremse oder eine Gegengewicht ernsthaft berücksichtigt werden.

5. Wartung

Die Hauptursache für das Versagen bei linearen Aktuatoren ist der Mangel an Schmierung. Sowohl der Kugelschrauben- als auch der Riemenantriebsantrieb verlangen, dass das Führungssystem regelmäßig geschmiert wird, aber Kugelschrauben führen eine andere Komponente ein, die zur ordnungsgemäßen Schmierung überwacht werden muss. Einige Hersteller haben dies angesprochen, indem es Systeme bereitstellt, die für das Leben geschmiert sind (wobei das Leben als ein festgelegter Reiseentfernung oder Anzahl von Revolutionen mit einer bestimmten Last, Geschwindigkeit und Umgebung definiert wird), aber viele Anwendungen fallen außerhalb dieser angegebenen Parameter und erfordern irgendwann während ihrer beabsichtigten Lebensdauer.

Obwohl geltend angetriebene Aktuatoren weniger Komponenten zugute kommen, um Staub oder Chips zu erhalten, suchen Sie nach einem Aktuatordesign, das das Potenzial für eine Kontamination für die Einreise in die Riemenscheibenhäuser minimiert. Dies sorgt für eine längere Lebensdauer der Riemenscheibe -Lager und verringert den Verschleiß am Gürtel selbst.

Sowohl Riemenantriebe als auch Kugelschraubenantriebe haben Leistungsvorteile. Denken Sie bei einer anfänglichen Auswahl daran, dass Riemenfahrten in der Regel die bessere Wahl für lange Stokes und hohe Geschwindigkeiten sind, während Kugelschrauben -Laufwerke für Anwendungen besser sind, die eine hohe Wiederholbarkeit oder vertikale Montage erfordern. In einigen Anwendungen erfüllt der Antriebsmechanismus die oben beschriebenen Kriterien. In diesen Fällen kann der Hersteller Sie bei der Auswahl des richtigen Aktuators anhand fortschrittlicherer Faktoren wie Beschleunigung, Abschlusszeit oder Umweltbedingungen leiten.