Resumen técnico

El movimiento lineal es un área de control de movimiento que abarca varias tecnologías, incluidos motores lineales, actuadores lineales y guías y cojinetes de rodadura lineales, entre otros.

Motores lineales: una opción precisa

Los motores lineales tradicionales consisten básicamente en un motor rotatorio de imán permanente desenrollado y extendido. Es como si el estator y el rotor se cortaran a lo largo de un plano radial y luego se desenrollaran para proporcionar empuje lineal. Al activarse la parte estacionaria del motor, se produce movimiento en la parte móvil, que contiene algún tipo de material conductor.

Las ventajas de los motores lineales incluyen altas velocidades y tiempos de respuesta rápidos, alta precisión y rigidez y, debido a que no hay componentes de transmisión mecánica, la eliminación del juego.

Como desventaja, los motores lineales pueden ser más caros que otras soluciones tradicionales. Además, exigen una mejor respuesta de los controladores, como un mayor ancho de banda y tasas de actualización más altas. Además, los motores lineales no suelen producir tanta fuerza como otras soluciones, como los husillos de bolas. Otro problema puede ser el calentamiento por pérdidas I₂R, que puede requerir consideraciones especiales de refrigeración.

La elección del mejor motor lineal para una aplicación implica una serie de factores que incluyen consideraciones de fuerza y ​​térmicas, cargas en los cojinetes y consideraciones de espacio y holgura.

Los primeros motores lineales eran cilíndricos. En estos motores, el forzador es de construcción cilíndrica y se desplaza verticalmente por una barra cilíndrica que alberga los imanes. Los motores lineales de canal en U tienen dos pistas magnéticas paralelas enfrentadas, con el forzador entre las placas. El forzador se apoya en la pista magnética mediante un sistema de rodamientos. Finalmente, existen los motores lineales de tipo plano, que pueden ser de tres tipos: sin ranuras ni hierro, de hierro sin ranuras y de hierro ranurado.

Actuadores lineales: configuraciones integradas con componentes de movimiento tradicionales

Los actuadores lineales producen esencialmente movimiento lineal. En ocasiones, la fuente principal de movimiento es no lineal o rotatoria, como un motor. En este caso, otros medios mecánicos, como correas, poleas, cadenas u otros componentes mecánicos, convierten el movimiento rotatorio en movimiento lineal. Otros tipos de actuadores lineales producen movimiento lineal por sí mismos, por ejemplo, mediante la presión de un fluido (hidráulico o neumático). Los actuadores lineales más comunes incluyen los mecánicos, electromecánicos, hidráulicos, neumáticos y piezoeléctricos.

Un actuador lineal de fuente rotatoria generalmente utiliza un motor eléctrico para suministrar energía de entrada. Este actuador puede usar un tornillo de avance para convertir el movimiento rotatorio del motor en movimiento rectilíneo.

La mejor opción para la aplicación depende de factores como la potencia requerida, el tamaño y los requisitos de potencia. Hay varios factores importantes a considerar al elegir un actuador lineal. Primero, determine la carrera o longitud de movimiento requerida. Luego, ¿cuánta fuerza requiere el actuador? Es decir, ¿cuál es el peso del objeto que el actuador deberá mover? ¿Cómo se montará el actuador: horizontal o verticalmente?

Los actuadores lineales se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales, como equipos de manipulación de materiales y robótica, así como en aplicaciones de consumo cotidianas, como electrodomésticos y equipos informáticos como cabezales de impresora y escáneres.

Guías de movimiento lineal: para flexibilidad de diseño OEM

Las guías lineales de rodadura no son actuadores en sí mismas, sino el componente mecánico que guía el movimiento lineal, que puede ser un riel o un eje conectado a algún tipo de dispositivo de accionamiento. Las guías de rodadura para aplicaciones de movimiento lineal pueden ayudar a reducir la fricción en las máquinas. Se utilizan en diversos campos, desde dispositivos avanzados de fabricación de semiconductores hasta grandes máquinas herramienta o equipos de construcción.

Las guías de rodamiento lineales vienen en diferentes formas, incluidas las guías lineales y los sistemas de guía de rieles con guías de rodillos lineales y los sistemas de guía de ejes basados ​​en estrías de bolas.

Las consideraciones importantes para elegir una guía de rodamiento de movimiento lineal incluyen la carga, la carga estática, la carrera y la velocidad, así como la precisión y exactitud deseadas. La precarga también puede ser necesaria según los requisitos de la aplicación. La lubricación es otro factor importante, al igual que cualquier método para minimizar la contaminación del sistema de guía lineal por factores ambientales como el polvo y otros contaminantes mediante fuelles o sellos especiales.