U-muotoiset lineaaritoimilaitteet on valmistettu ekstrudoidusta teräspohjasta.

Vaikka teollisuudessa ei ole standardeja, jotka määrittelevät lineaariset toimilaitteet ja lineaariset vaiheet, yleisesti hyväksytty terminologia viittaa siihen, että lineaarinen toimilaite on tyypillisesti valmistettu alumiinipuristeesta tai -pohjasta, kun taas lineaarinen vaihe rakennetaan tyypillisesti tasaiselle, koneistetulle teräs- tai graniittipohjalle. Tämä ero tarkoittaa, että lineaaritoimilaitteet voivat tuottaa pidempiä iskuja ja käyttää erilaisia ​​käyttömekanismeja (hihna, ruuvi, hammastanko ja hammaspyörä), kun taas vaiheilla on yleensä suurempi jäykkyys ja ne käyttävät erittäin tarkkoja lineaarisia ohjaimia ja käyttömekanismeja (tyypillisesti kuularuuvia tai lineaarista moottori) erinomaiseen matkustus- ja paikannustarkkuuteen.

Mutta yksi toimilaitteen malli – U-muotoinen lineaarinen toimilaite – ei täytä näitä vaatimuksia, sillä se käyttää suulakepuristettua teräspohjaa jäykkyyden ja kulkutarkkuusvaatimusten saavuttamiseksi, jotka kilpailevat joidenkin lineaaristen vaiheiden kanssa.

Teräsprofiilin (eikä alumiinin) käyttö tekee U-muotoisesta rakenteesta erittäin jäykän ja antaa valmistajille mahdollisuuden tarjota lineaarista toimilaitetta, jolla on korkea liike- ja paikannustarkkuus, joka tyypillisesti löytyy tarkemmista – ja kalliimmista – lineaarisista vaiheista. Teräsjalusta voidaan työstää myös referenssireunaksi, tarkkaan kohdistukseen koneen muiden komponenttien tai muiden toimilaitteiden kanssa moniakselijärjestelmässä. Ja erittäin jäykkä U-muotoinen lineaarinen toimilaite sopii paljon paremmin kuin muut mallit sovelluksiin, joissa toimilaite on tuettu vain toisesta päästään, kuten 2- ja 3-akseliset suorakulmaiset järjestelmät.

U-muotoisessa toimilaitteessa lineaarinen ohjausjärjestelmä on integroitu – ohjauskiskoa ei ole. Sen sijaan kulkuradat, jotka normaalisti löytyvät ohjauskiskosta, hiotaan alustan sisäpuolelle. Vaunu tai pöytä on samanlainen kuin lineaarinen laakerilohko, joka on käännetty nurinpäin, ja pallot kulkevat ulkopuolella. Tämä jättää vaunun keskiosan käytettäväksi kuularuuvin mutteria varten. Tämä rakenneperiaate tekee koko toimilaitteesta erittäin kompaktin, ja sen leveys-korkeussuhde on noin 2:1. Esimerkiksi U-muotoinen toimilaite, jonka leveys on 60 mm, on vain 33 mm korkea. Yleisimmät poikkileikkaukset (leveys x korkeus) ovat 40 x 20 mm, 50 x 26 mm, 60 x 33 mm ja 86 x 46 mm, mutta myös muita kokoja on tarjolla.

Pienistä mitoistaan ​​huolimatta U-muotoisilla lineaarisilla toimilaitteilla on erittäin hyvä kuormitus- ja momenttikapasiteetti. Tämä johtuu siitä, että kulkuradat ovat suhteellisen kaukana toisistaan, joten vaunun geometria on samanlainen kuin laakeripalkin, joka on paljon suurempi kuin toimielimeen mahtuisi vakiomuodossaan.

Alunperin kehitetty korkean tarkkuuden sovelluksiin, kuten puolijohdekiekkojen käsittelyyn ja lääketieteellisiin diagnostisiin annosteluihin – joissa tilarajoitukset eivät salli tyypillistä lineaarista vaihetta – U-muotoisia lineaarisia toimilaitteita käytetään nykyään useilla eri aloilla ja sovelluksissa. Näitä ovat plasmahitsaus, automatisoitu kokoonpano ja optinen tarkastus.

Yksi U-muotoisten toimilaitteiden laajan käyttöönoton taustalla olevista tekijöistä on se, että ne ovat ainoa lineaarinen toimilaite, jonka mitat ovat vaihdettavissa valmistajien välillä. On kuitenkin tärkeää huomata, että erilaisten ohjauskisko- ja kuularuuvirakenteiden vuoksi tekniset tiedot (kuten kantavuus, nopeus tai jäykkyys) voivat vaihdella valmistajien ja tuotelinjojen välillä, jopa tuotteille, joilla on sama poikkileikkauskoko ja asennus. mitat.