Diseños electromecánicos en aplicaciones de control de movimiento.

Cuando una aplicación requiere fuerzas de empuje puras, el mejor tipo de actuador lineal suele ser un actuador de varilla. También conocidos como “actuadores de empuje” y (cuando hay un motor integrado) “actuadores eléctricos”, estos dispositivos electromecánicos se destacan por proporcionar fuerzas axiales o de empuje para empujar, tirar o sostener 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 de los actuadores de empuje son tornillos de bolas, de plomo o de rodillos y motores lineales tubulares. Los mecanismos de transmisión que no son comunes en estos diseños son los sistemas de correa y polea o de cremallera y piñón. Estas tecnologías de transmisión no tienen suficiente fuerza de empuje y rigidez (correas) o un factor de forma adecuado (piñón y cremallera) para tener sentido en 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 casquillo liso, desde el cuerpo del actuador. Los actuadores de empuje típicos no incluyen guías lineales, ya que su diseño no es inherente al transporte de cargas, solo empujarlas, tirarlas o sujetarlas. Si se requiere soporte o guiado de la carga, se utilizan carriles, ejes o vías, independientemente del actuador.

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

Debido a que a menudo reemplazan las versiones neumáticas o hidráulicas, es común que los actuadores de empuje electromecánicos se diseñen con dimensiones exteriores y opciones de montaje que sigan estándares, como ISO y NFPA, a los que comúnmente se adhieren los cilindros neumáticos e hidráulicos. Cuando son accionados por husillos de bolas de gran diámetro o por husillos de rodillos, los actuadores de empuje electromecánicos tienen una densidad de potencia extremadamente alta y proporcionan una solución menos compleja que los actuadores hidráulicos. Y las versiones de bolas y de husillo son buenos sustitutos de las tecnologías neumáticas, ya que eliminan la necesidad de compresores, filtros, válvulas y otros equipos de tratamiento de aire.

Es más probable que los actuadores electromecánicos de tipo varilla estén provistos de un motor integrado y hardware de control que sus homólogos tradicionales de tipo deslizante. Además de reducir la complejidad para los OEM y los usuarios finales, proporcionar una solución electromecánica completa en un solo paquete hace que el cambio de la tecnología neumática o hidráulica a la tecnología electromecánica sea menos engorroso. Las opciones de integración para actuadores de empuje varían desde motores de CC de bajo voltaje con interruptores de límite para un posicionamiento simple de un extremo a otro, hasta diseños de servo plug-and-play con motor, variador y controlador integrados.

La carcasa de un actuador de empuje suele tener un diseño completamente cerrado que encapsula los componentes mecánicos y eléctricos. Con un sello agregado a la varilla de empuje, a menudo es posible que estos actuadores alcancen altas clasificaciones de IP, lo que los hace ideales para aplicaciones donde el actuador está expuesto a partículas finas, líquidos o condiciones de lavado. Y los fabricantes suelen ofrecer opciones de materiales para la carcasa, incluidos enchapados y revestimientos para proporcionar resistencia a la corrosión ante una amplia gama de productos químicos y entornos.