Ulkoinen moottorin ja ruuvin integrointi, ei-suljettu moottorin ruuvin integrointi ja kiinteän moottorin ruuvin integrointi

Kuula- ja lyijyruuvikokoonpanoja käyttää usein moottori, joka on kytketty linjaan ruuvin akselin kanssa kytkimen kautta. Vaikka tämä kiinnitysjärjestely on yksinkertainen ja helppo huoltaa, ei-jäykän mekaanisen komponentin (kytkimen) lisääminen voi aiheuttaa käämitystä, välystä ja hystereesiä – jotka kaikki vaikuttavat paikannustarkkuuteen ja toistettavuuteen. Kytkentä lisää myös pituutta, vähentää jäykkyyttä ja lisää järjestelmän hitautta. Yksi tapa poistaa nämä mahdolliset ongelmat on poistaa ulkoinen kytkin ja integroida ruuvi suoraan moottoriin.

Integroituja moottori- ja ruuvikokoonpanoja on saatavana eri kokoonpanoissa ja malleissa. Moottori voi olla joko servo- tai askelmoottorityyppinen ja ruuvi voi olla kuularuuvi tai lyijyruuvi, vaikka yleisimmät kokoonpanot yhdistävät lyijyruuvin askelmoottorin tai kuularuuvin servomoottorin kanssa.

Ulkoinen moottori-ruuvi integrointi

Yksi suosituimmista integroiduista malleista käyttää moottoria, jossa on ontto akseli ja integroi johdinruuvin suoraan moottoriin. Ruuvi koneistetaan siten, että toinen pää, joka liittyy moottorin onttoon reikään, ja koneistettu pää joko kiinnitetään pysyvästi moottorin poraukseen hitsaamalla tai liimalla tai kiinnitetään kiinnikkeellä. Ruuvin akselin liittäminen moottorin reikään kiinnittimen avulla mahdollistaa komponenttien purkamisen huoltoa varten ja mahdollistaa jommankumman osan vaihtamisen (eikä koko kokoonpanon vaihtamista), mutta tämä menetelmä voi myös aiheuttaa kohdistuksen ja jäykkyyden menetyksen ajan myötä.

Riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään ruuvin akselin liittämiseen moottoriin, tätä moottorin ja ruuvin integrointimenetelmää kutsutaan tyypillisesti "ulkoiseksi" malliksi, koska kuula- tai johdinruuvin mutteri pysyy moottorin ulkopuolella. Perinteisen ruuvimoottorin tapaan moottorin pyöriminen saa ruuvin kääntymään, mikä siirtää mutteria (ja kuormaa) ruuvin akselin pituudella.

Vaikka sovellukset, joissa on lyhyitä iskuja ja kevyitä kuormia voivat joskus toimia ilman lisätukea ruuville (lähinnä kiinteästi vapaa järjestely) tai ilman lineaarisia ohjaimia, useimmat sovellukset vaativat ruuvin vastakkaisen pään tuen ja lineaaristen ohjainten käytön estämään ruuvin radiaaliset kuormat.

Ei-pakollinen moottorin ja ruuvin integrointi

Ei-captive-integrointimenetelmässä kuula- tai lyijyruuvin mutteri on integroitu moottoriin (tai asennettu moottorin etuosaan) eikä kulje ruuvia pitkin. Sen sijaan ruuvia estetään pyörimästä (tyypillisesti kiinnitetty kuorma), ja kun moottori ja mutteri pyörivät, ruuvi kulkee lineaarisesti edestakaisin "läpi" moottorin ja mutterin yhdistelmän. Tässä konfiguraatiossa ei-suljettu rakenne tarjoaa paremman iskunpituuden ja kokonaispituuden suhteen, jos rakenne antaa tilaa ruuville ulottua moottorin takaosan ulkopuolelle.

Vaihtoehtoisesti, jos ruuvi on kiinnitetty niin, että se ei kulje, kokoonpanosta tulee olennaisesti vedetty mutterimalli, jossa moottorin pyöriminen saa moottorin ja mutterin kokoonpanon kulkemaan edestakaisin paikallaan olevaa ruuvia pitkin. Perinteisen mutterikokoonpanon tavoin tämä kokoonpano mahdollistaa suuremmat ajonopeudet, koska ruuvipiiska on lähes kokonaan eliminoitu. Se mahdollistaa myös useiden moottori-mutteriyhdistelmien kiinnittämisen samalle ruuviakselille ja niiden käyttämisen itsenäisesti.

Pysyvä moottorin ja ruuvin integrointi

Muunnelma yllä olevasta moottorin ja ruuvin yhdistelmästä on kiinnitetty rakenne. Mutteri on integroitu suoraan moottoriin, mutta ruuviin on kiinnitetty kiila-akseli, joka estää ruuvia pyörimästä ja luo lineaarista liikettä moottorin pyöriessä.

Tässä mallissa ruuvi ulottuu ja vetäytyy kokoonpanon toisesta päästä, eikä sitä tueta. Kiinnitetty rakenne on olennaisesti kompaktimpi versio työntötankotyyppisestä toimilaitteesta, joten se sopii parhaiten työntö- tai puristussovelluksiin, joissa kuormaa ohjataan eikä ruuviin kohdistu säteittäistä voimaa.