Diseños electromecánicos en aplicaciones de control de movimiento.

Cuando una aplicación requiere fuerzas puramente de empuje, el mejor tipo de actuador lineal suele ser un actuador de varilla. También conocidos como "actuadores de empuje" y (cuando se integra un motor) "actuadores eléctricos", estos dispositivos electromecánicos son excelentes para proporcionar fuerzas axiales o de empuje para empujar, tirar o sujetar cargas. Aunque su función es sencilla, los actuadores de empuje vienen en una amplia gama de diseños, tamaños y configuraciones.

Los mecanismos de accionamiento típicos para actuadores de empuje son husillos de bolas, de avance o de rodillos, y motores lineales tubulares. Otros mecanismos de accionamiento poco comunes en estos diseños son los sistemas de correa y polea o de cremallera y piñón. Estas tecnologías de accionamiento no poseen la fuerza de empuje y la rigidez suficientes (correas) ni un factor de forma adecuado (cremallera y piñón) para ser compatibles con los diseños de actuadores de empuje.

La fuerza de empuje se transmite a la carga mediante una varilla que se extiende y se retrae, guiada por un buje liso, desde el cuerpo del actuador. Los actuadores de empuje típicos no incluyen guías lineales, ya que su diseño no está diseñado para soportar cargas, sino solo para empujarlas, tirar de ellas o sujetarlas. Si se requiere soporte o guiado de la carga, se utilizan rieles, ejes o pistas, independientes del actuador.

Si bien la mayoría de los actuadores de varilla están diseñados para que la carcasa permanezca fija y el tubo de empuje se extienda y retraiga, algunos diseños permiten que el tubo esté fijo y la carcasa se mueva. Esto es más común en los diseños de motores lineales, pero algunos diseños accionados por tornillo también permiten esta configuración.

Dado que suelen sustituir a las versiones neumáticas o hidráulicas, es común que los actuadores de empuje electromecánicos se diseñen con dimensiones exteriores y opciones de montaje que cumplen con normas como ISO y NFPA, a las que suelen adherirse los cilindros neumáticos e hidráulicos. Al ser accionados por husillos de bolas de gran diámetro o husillos de rodillos, los actuadores de empuje electromecánicos presentan una densidad de potencia extremadamente alta y ofrecen una solución menos compleja que los actuadores hidráulicos. Además, las versiones de husillo de bolas y de avance son buenos sustitutos de las tecnologías neumáticas, eliminando la necesidad de compresores, filtros, válvulas y otros equipos de tratamiento de aire.

Los actuadores electromecánicos de varilla suelen incorporar un motor y hardware de control integrados, en comparación con sus homólogos tradicionales de tipo deslizante. Además de reducir la complejidad para los fabricantes de equipos originales (OEM) y los usuarios finales, ofrecer una solución electromecánica completa en un solo paquete simplifica la transición de la tecnología neumática o hidráulica a la electromecánica. Las opciones de integración para los actuadores de empuje abarcan desde motores de CC de bajo voltaje con interruptores de límite para un posicionamiento integral sencillo, hasta diseños de servomotores listos para usar con motor, accionamiento y controlador integrados.

La carcasa de un actuador de empuje suele tener un diseño completamente cerrado que encapsula los componentes mecánicos y eléctricos. Gracias a un sello añadido a la varilla de empuje, estos actuadores suelen alcanzar altos índices de protección IP, lo que los hace ideales para aplicaciones donde el actuador está expuesto a partículas finas, líquidos o condiciones de lavado. Además, los fabricantes suelen ofrecer opciones de materiales para la carcasa, incluyendo recubrimientos y enchapados para proporcionar resistencia a la corrosión en una amplia gama de productos químicos y entornos.