El motor lineal es la respuesta clave.

Los motores lineales ofrecen un posicionamiento preciso y una respuesta altamente dinámica para diversas tareas de control de movimiento. En el caso de las máquinas herramienta, estos incluyen no solo el avance rápido, sino también el movimiento lento y constante de cabezales, carros de husillo, sistemas de gestión de herramientas y dispositivos de manipulación de piezas.

Sin embargo, a pesar de sus capacidades, los motores lineales no han desempeñado un papel significativo en la evolución del diseño de máquinas modernas, que ha experimentado avances espectaculares en la tecnología de control. Según directivos de Siemens, las máquinas modernas, en su mayoría, aún utilizan técnicas de propulsión de carros con décadas de antigüedad. Las máquinas han evolucionado desde el control numérico por cinta de hace años, accionado por servomotores y husillos de bolas, hasta los sofisticados controles CNC actuales que procesan archivos CAD y generan programas de máquina con solo pulsar un botón. Sin embargo, los carros de las máquinas actuales siguen estando, en su mayoría, accionados por servomotores y husillos de bolas.

Los motores lineales son de eficacia probada y económicos, y es hora de que los sistemas mecánicos de estas máquinas se actualicen con la tecnología de control. Por ejemplo, según directivos de la empresa, sustituir los componentes mecánicos por motores lineales puede suponer un ahorro considerable de costes. Los motores proporcionan un sistema de accionamiento completo que ofrece fiabilidad, precisión, alta estabilidad dinámica, bajo mantenimiento y una producción más rápida.

Una ventaja de los motores lineales es su simplicidad. Dos componentes principales, el primario con electroimanes y el secundario con imanes permanentes o sin imanes, accionan el elemento móvil. Esto elimina la necesidad de servomotores, resolvers, tacómetros, acoplamientos, poleas, correas de distribución, husillos y tuercas de bolas, rodamientos de apoyo, sistemas de lubricación y sistemas de refrigeración.

Otras ventajas incluyen altas aceleraciones y desaceleraciones, altas velocidades en largas distancias a velocidades constantes, posicionamiento sin juego, funcionamiento sin contacto sin desgaste mecánico y flexibilidad de diseño, ya que las secciones primarias pueden ser estacionarias o móviles.

Esto convierte a los motores lineales en candidatos viables para reemplazar: • Husillos de bolas huecos con sistemas de refrigeración para estabilización térmica. • Accionamientos de piñón y cremallera con costosos motores de par y reductores. • Accionamientos de cadena que requieren motores hidráulicos de alto par y grupos electrógenos.

Una pista estacionaria con motor lineal (con o sin imanes) puede soportar varias secciones principales que mueven la misma corredera en una configuración maestro-esclavo o correderas independientes a diferentes velocidades y en distintas direcciones. Esto permite a los diseñadores consolidar los accionamientos en máquinas multicorredera para reducir costes y mejorar la productividad. Por ejemplo, un láser, un chorro de agua o una fresadora con dos cabezales en el pórtico accionado por motores lineales pueden cortar simultáneamente dos piezas simétricas o simétricas, ahorrando así una cantidad considerable de materia prima.

Al mover guías de pórtico grandes y pesadas, varias secciones primarias montadas a ambos lados del pórtico proporcionan la fuerza necesaria para acelerar y desacelerar la guía. Además, varias pistas secundarias instaladas una junto a la otra pueden aumentar la capacidad de fuerza.

En guías móviles donde los cables largos presentan problemas, se pueden fijar una o más secciones primarias a una base fija y las secciones secundarias al elemento móvil. Esto aligera la carga de la guía y permite ciclos con altas tasas de oscilación, imposibles de lograr con los accionamientos mecánicos convencionales. También permite usar cables más cortos con menor flexión.

Los principales fabricantes ofrecen una gama de motores lineales que se adaptan a una amplia gama de aplicaciones. Los motores de carga máxima presentan altas tasas de aceleración/desaceleración y velocidad, y pueden utilizarse para ejes horizontales o verticales compensados. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen máquinas herramienta con movimientos altamente dinámicos, mecanizado láser y equipos de manipulación de materiales.