Integración de tornillo de motor externo, integración no capitana de tornillo de motor e integración de tornillo de motor cautivador

Los conjuntos de bola y tornillo de plomo a menudo son accionados por un motor conectado en línea con el eje del tornillo a través de un acoplamiento. Si bien esta disposición de montaje es simple y fácil de servir, la adición de un componente mecánico no rígido (el acoplamiento) puede introducir bufanda, reacción e histéresis, todo lo cual afecta la precisión del posicionamiento y la repetibilidad. El acoplamiento también agrega longitud, reduce la rigidez y aumenta la inercia del sistema. Una forma de eliminar estos problemas potenciales es eliminar el acoplamiento externo e integrar el tornillo directamente en el motor.

Los conjuntos integrados de motores y tornillos están disponibles en varias configuraciones y diseños. El motor puede ser un servo o un tipo paso a paso, y el tornillo puede ser un tornillo de bola o un tornillo de plomo, aunque las configuraciones más comunes combinan un tornillo de plomo con un motor paso a paso o un tornillo de bola con un servomotor.

Integración de tornillo de motor externo

Uno de los diseños integrados más populares utiliza un motor con un eje hueco e integra el tornillo de plomo directamente en el motor. El tornillo está mecanizado para que un extremo que se acompaña al orificio hueco del motor, y el extremo mecanizado se fija permanentemente al orificio del motor a través de soldadura o un adhesivo, o se asegura con un sujetador. Conectar el eje del tornillo al orificio del motor a través de un sujetador permite que los componentes se desmonten para el mantenimiento y permite reemplazar cualquier componente (en lugar de reemplazar todo el ensamblaje), pero este método también puede experimentar la pérdida de alineación y rigidez con el tiempo.

Independientemente de qué método se utilice para conectar el eje del tornillo al motor, este método de integración del tornillo del motor se conoce típicamente como un diseño "externo" porque la bola o la tuerca del tornillo de plomo permanecen externos al motor. Al igual que una configuración de tornillo tradicional, la rotación del motor hace que el tornillo gire, que avanza la tuerca (y la carga) a lo largo de la longitud del eje del tornillo.

Aunque las aplicaciones con trazos cortos y cargas de luz a veces pueden funcionar sin soporte adicional para el tornillo (esencialmente una disposición libre) o sin guías lineales, la mayoría de las aplicaciones requerirán soporte para el extremo opuesto del tornillo y el uso de guías lineales para evitar cargas radiales en el tornillo.

Integración de tornillo de motor no moderno

En el método de integración no capitán, la bola o la tuerca de tornillo de plomo se integran en el motor (o se montan en la cara del motor) y no viaja a lo largo del tornillo. En cambio, se evita que el tornillo gire (típicamente por la carga unida), y cuando el motor y la tuerca giran, el tornillo viaja linealmente, de ida y vuelta "a través de la combinación de nuez del motor. En esta configuración, el diseño no capitáneo proporciona una mejor relación de longitud de carrera a overos, siempre que el diseño permita que el espacio para que el tornillo se extienda más allá de la parte posterior del motor.

Alternativamente, si el tornillo se fija para que no viaja, el ensamblaje se convierte esencialmente en un diseño de tuerca impulsada, donde la rotación del motor hace que el conjunto del nuez del motor viaja de un lado a otro a lo largo del tornillo estacionario. Al igual que un ensamblaje de tuerca conducido convencional, esta configuración permite velocidades de viaje más altas, porque el látigo de tornillo se elimina casi por completo. También permite montar múltiples combinaciones de nuez motor al mismo eje de tornillo y conducir de forma independiente.

Integración de tornillo de motor cautivo

Una variación de la combinación de tornillo de motor anterior es el diseño cautivo. Al igual que el diseño no capitán, la tuerca se integra directamente en el motor, pero un eje de spline está unido al tornillo, evitando que el tornillo gire y cree movimiento lineal cuando el motor gira.

En este diseño, el tornillo se extiende y se retrae desde un extremo del ensamblaje y no es compatible. El diseño cautivo es esencialmente una versión más compacta del actuador de estilo de varilla de empuje, lo que lo hace más adecuado para empujar o presionar aplicaciones donde se guía la carga y no hay fuerza radial en el tornillo.