El actuador lineal híbrido con motor paso a paso proporciona buenas capacidades de fuerza y ​​velocidad con una alta precisión de posicionamiento.

En lo que respecta a los actuadores lineales electromecánicos, los diseños integrados ofrecen ahorro de espacio, menor complejidad y un menor coste total de propiedad, con menos piezas necesarias para su reparación o sustitución. Un ejemplo de este tipo de diseño, que ha encontrado múltiples aplicaciones en medicina, impresión 3D y ensamblaje, es el actuador lineal híbrido con motor paso a paso, que combina un husillo de bolas o de avance con un motor paso a paso híbrido.

Los actuadores lineales híbridos de motor paso a paso —también conocidos como actuadores lineales híbridos de paso a paso— ofrecen una amplia variedad de opciones, no solo en características como el mecanizado y los materiales personalizados, sino también en su diseño y funcionamiento básicos. Por ejemplo: existen tres tipos principales de actuadores híbridos de paso a paso: cautivos, no cautivos y externos (también conocidos como husillo motorizado). Algunos fabricantes ofrecen variantes adicionales para usos más específicos. A continuación, se presenta un breve resumen de cada tipo y, para una explicación más detallada, se describe la construcción y el funcionamiento de varios diseños integrados de motor-husillo.

Cautivo: En este diseño, la tuerca del husillo está integrada directamente en el motor. El husillo está conectado a un eje estriado, de modo que cuando el motor gira, se impide que el husillo rote, generando un movimiento lineal que permite que el husillo se extienda y se retraiga desde un extremo del conjunto.

Actuador no cautivo: En este tipo de actuador, la tuerca de bola o de husillo está integrada en el motor (o montada en la cara del motor) y no se desplaza a lo largo del husillo. En cambio, se debe impedir la rotación del husillo (normalmente mediante la carga acoplada), y cuando el motor y la tuerca giran, el husillo se desplaza linealmente, hacia adelante y hacia atrás, a través del conjunto motor-tuerca. Alternativamente, si el husillo está fijo para que no se desplace, el conjunto se convierte esencialmente en un diseño de tuerca impulsada, donde la rotación del motor hace que el conjunto motor-tuerca se desplace hacia adelante y hacia atrás a lo largo del husillo fijo.

Externo: Estos actuadores utilizan un motor con eje hueco e integran un extremo del tornillo directamente en el motor, de modo que la tuerca queda fuera de este. Al igual que en un sistema tradicional de tornillo-motor, la rotación del motor hace girar el tornillo, lo que desplaza la tuerca (y la carga) a lo largo del eje. En este diseño, el extremo opuesto del tornillo (no conectado al motor) no tiene soporte, lo cual es aceptable para cargas ligeras y recorridos cortos. Sin embargo, muchas aplicaciones requerirán soporte para el extremo libre del tornillo, junto con una guía lineal para soportar cargas radiales.

Gracias a su amplia gama de diseños y opciones, no sorprende que los actuadores lineales híbridos con motor paso a paso se utilicen en todo tipo de industrias y aplicaciones. A continuación, se presentan algunos ejemplos de aplicaciones donde estos actuadores destacan, gracias a su tamaño compacto, posicionamiento preciso y excelentes características de relación velocidad-fuerza.

Bombas dosificadoras de precisión
Ya sea para la industria médica, de semiconductores o de ensamblaje, los actuadores paso a paso híbridos son una solución ideal para accionar bombas pequeñas y precisas, gracias a su tamaño extremadamente compacto y su capacidad para moverse a altas velocidades con gran precisión.

Tablas XY
Uno de los principios de diseño clave para una mesa XY es mantener su tamaño lo más compacto posible, y los actuadores lineales paso a paso híbridos contribuyen a este objetivo al mantener el sistema de accionamiento pequeño a la vez que proporcionan altas fuerzas de empuje y precisión de posicionamiento.

Máquinas CNC e impresoras 3D
Si bien una elimina material (máquinas CNC) y la otra lo agrega (impresoras 3D), ambas aplicaciones requieren una precisión y confiabilidad de posicionamiento muy altas, dos áreas de rendimiento en las que los actuadores híbridos de motor paso a paso destacan, especialmente cuando se utilizan con control de micropasos en un sistema de bucle cerrado.

Desvío y clasificación
En las aplicaciones de transporte por cinta, a menudo existen estaciones que requieren desviar o clasificar productos por motivos de calidad o para optimizar el flujo de producción. En estas aplicaciones, los actuadores lineales híbridos de paso a paso ofrecen una rápida extensión y retracción con una buena fuerza de empuje y controles sencillos.