Las diferencias abundan entre las unidades gemelas tradicionales de bastidores y piñones, diseños basados ​​en pinion divididos y sistemas de rodillos de rodillos.

Desde aeroespacial hasta máquina de herramientas, corte de vidrio, médicos y más, los procesos de fabricación dependen del control de movimiento confiable. La entrega de la velocidad y la precisión requeridas por estas aplicaciones son varios sistemas de accionamiento lineal servocontrolados.
Una configuración común combina servo controles con un estante involte tradicional y un piñón. Este último puede requerir espacio libre entre los dientes de rejilla y engranaje para evitar mermeladas y desgaste excesivo, o de lo contrario, los cambios ambientales (como un cambio de temperatura de 10 °) pueden bloquear el sistema a medida que se expanden los dientes del engranaje. Por otro lado, la autorización resulta en una reacción violenta, que es equivalente al error.

Problemas de autorización en piñones gemelos y divididos
Para aplicaciones de precisión, una solución típica de emisión de liquidación es agregar un segundo piñón que tira en la otra dirección, contra el primer sistema, para actuar como un control.

Una iteración de esta idea es usar un piñón dividido. Aquí, un piñón esencialmente se corta el medio lateral, con un resorte colocado entre las dos mitades. A medida que el piñón dividido se mueve a lo largo de una rejilla, la primera mitad del piñón empuja en un lado de un diente de la rejilla y la otra mitad en el siguiente diente de la rejilla. De esta manera, una configuración de piñones divididos elimina la reacción violenta y el error.

Aquí, debido a que solo la mitad del piñón realiza trabajo, mientras que la otra mitad actúa como control, la capacidad de par es limitada. Además, debido a que la dinámica del accionamiento debe superar la fuerza del resorte, se produce la pérdida de movimiento, disminuyendo la eficiencia general. Mientras se mueve bajo aceleración, el primavera también puede dar una precisión de movimiento ligeramente y degradante. Finalmente, cuando el piñón se detiene para realizar una operación, como la perforación, el sistema de resorte en el piñón puede flexionarse ligeramente, en lugar de permanecer rígido.

Otra corrección de liquidación consiste en un sistema de doble piñones. En esta disposición, dos piñones separados se mueven a lo largo del mismo estante. Los piñones actúan de manera maestra/esclava, con el piñón principal (maestro) realizando el posicionamiento, y la segunda reacción de contrarresta del piñón (esclavo). Por lo general, los piñones se controlan electrónicamente, por lo que se mantiene la precisión y la configuración de control se puede ajustar para compensar el uso del sistema.

¿Cuál es la captura? Los sistemas de doble pinación pueden ser costosos, porque los diseñadores generalmente deben comprar un segundo motor, piñón y caja de cambios. La huella de diseño también debe aumentarse: un segundo motor requiere más longitud para ejecutar la conducción. Por ejemplo, si un usuario necesita el sistema de control de movimiento para corresponder de un metro de ida y vuelta, se requiere una longitud de bastidor de 1.2 o 1.3 m para acomodar el segundo piñón, que monta 200 a 300 mm detrás del primero. Finalmente, el costo de impulsar dos motores es sustancial en un ciclo de vida de diseño típico de cinco a 10 años.

La operación sin reacción de las unidades de Pinion Roller es adecuada para aplicaciones de accidente cerebrovascular, como esta máquina de enrutamiento.
Otra opción: piñones de rodillo
La tecnología de piñón de rodillos incluye un piñón compuesto por rodillos soportados por el rodamiento que involucran una rejilla con un perfil de dientes personalizado. Dos o más rodillos se conectan con los dientes de estante en oposición en todo momento, para ofrecer una mayor precisión que los sistemas de piñón dividido y accionamiento de piñones: en resumen, cada rodillo se acerca a cada cara del diente en una ruta tangente, y luego gira por la cara para una fricción baja. operación con más del 99% de eficiencia en la conversión de rotación a movimiento lineal.

El piñón del rodillo se compone de rodillos soportados por el rodamiento que activan un perfil de dientes personalizado.
El diseño no tiene primavera para colapsar y degradar la precisión, y no se pierde eficiencia para superar una fuerza de primavera. Además, la acción del rodillo no requiere espacio libre, por lo que elimina la reacción violenta y el error. Por el contrario, para un sistema tradicional de estantería y piñón, un diente de piñón debe empujar de un lado de un diente de estante e instantáneamente moverse hacia el siguiente lado del diente.

Un piñón de rodillo flanquea diferentes dientes simultáneamente, a horcajadas sobre un lado de un diente y asignando espacio libre con otro. No se necesita un segundo piñón para contrarrestar el primero; Un piñón transmite con precisión la capacidad de torque necesaria.

Los diseños basados ​​en Roller-Pinion también extienden la vida y reducen el mantenimiento. En aplicaciones más lentas, el sistema puede ejecutarse sin lubricación. Los bastidores tradicionales se desgastan con el tiempo y requieren una compensación por la precisión posicional y el torque, pero los piñones de rodillos mantienen una precisión. Los piñones de ambos diseños requieren un reemplazo periódico, pero al menos en comparación con los piñones gemelos, los costos generales de reemplazo para un piñón de rodillo son más bajos.

Ejemplos de aplicaciones
Considere la producción de grandes paneles de fuselaje de aviones. Esta aplicación puede requerir una larga longitud de viaje y una alta precisión en las máquinas de estilo pórtico. Las unidades de rodillos-pines ofrecen posicionamiento lineal preciso a través de estas largas distancias.

Por el contrario, la precisión posicional tradicional de bastidor y piñón puede ser insuficiente debido a los requisitos de autorización; La liquidación mínima mantiene la precisión en la longitud de viaje corta, pero el diseño puede ser costoso de fabricar e instalar a largas distancias. También se puede implementar un sistema de doble piñones (con dos piñones precargados entre sí), pero es costoso y, por lo general, tampoco permite la eliminación variable que ocurre a largas distancias.

Otro uso común de un sistema de doble pinación es colocar una cabeza de corte en una máquina de enrutamiento de fibra de vidrio. Si bien la unidad de doble pinación puede funcionar inicialmente en esta aplicación, la combinación de polvo de fibra de vidrio y fricción de deslizamiento constante creado por el piñón opuesto puede causar un desgaste prematuro. Al utilizar un sistema de piñones de rodillo, que utiliza el rodaje en lugar de deslizamiento, la esperanza de vida se puede aumentar en un 300% o más.

También se puede utilizar una versión giratoria del sistema Roller-Pinion para realizar un posicionamiento de múltiples eje. Aquí, múltiples piñones (todos se mueven independientemente) se montan en un engranaje. El diseño utiliza menos espacio que las unidades de doble pinación a veces utilizadas en estas aplicaciones.