यहां कुछ प्रश्न दिए गए हैं जो इंजीनियरों और डिजाइनरों को रैखिक एक्ट्यूएटर्स चुनने से पहले पूछने चाहिए।

किसी विशिष्ट उपकरण या मशीन के लिए रैखिक एक्ट्यूएटर चुनने के लिए तैयार होने वाले डिज़ाइनरों के पास उन उपकरणों के आपूर्तिकर्ताओं और निर्माताओं से पूछने के लिए प्रश्नों की एक सूची तैयार होनी चाहिए। इन सूचियों में आमतौर पर FAQ (अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न) होते हैं, और एक्ट्यूएटर बेचने वाली अधिकांश फ़र्म उनके लिए तैयार रहती हैं। लेकिन कई मामलों में, वे आपूर्तिकर्ता संभावित खरीदारों से अन्य, शायद अधिक गहन और खुलासा करने वाले प्रश्न पूछने की अपेक्षा करते हैं: तथाकथित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (iFAQ)।

यहां कुछ प्रश्न दिए गए हैं जो इंजीनियरों को रैखिक एक्चुएटर्स को निर्दिष्ट करने पर विचार करते समय पूछने चाहिए।

प्रश्न: मुझे लंबी दूरी पर गति और सटीकता की आवश्यकता है। मुझे किस प्रकार के एक्ट्यूएटर का उपयोग करना चाहिए?

ए. यह पूछने के लिए एक स्मार्ट सवाल है। कई डिज़ाइन इंजीनियर पारंपरिक मोटर और एक्ट्यूएटर की सटीकता को ज़्यादा आंकते हैं, जो लंबी यात्रा के दौरान सटीक होते हैं। वे गलती से मानते हैं कि अगर एक्ट्यूएटर कम समय के लिए अच्छा काम करता है, तो यह लंबे समय तक भी उतना ही अच्छा काम करेगा। हालाँकि कई प्रकार की रैखिक प्रणालियाँ उन तीन आवश्यकताओं में से दो को पूरा करती हैं जो इंजीनियर आमतौर पर चाहते हैं (लंबी यात्रा लंबाई, उच्च गति और उच्च स्थिति सटीकता), रैखिक मोटर एक्ट्यूएटर एकमात्र ऐसे हैं जो बिना किसी समझौते के तीनों प्रदान करते हैं। इनका उपयोग अक्सर सेमीकंडक्टर निर्माण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स निरीक्षण, चिकित्सा और जीवन विज्ञान अनुप्रयोगों, मशीन टूल्स, प्रिंटिंग और पैकेजिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है।

थोड़ी पृष्ठभूमि प्रदान करने के लिए, आइए रैखिक मोटर को परिभाषित करें। अनिवार्य रूप से, एक रैखिक मोटर एक रोटरी मोटर है जिसे खोलकर सपाट रखा गया है। यह मोटर को सीधे रैखिक भार से जोड़ता है। इसके विपरीत, अन्य डिज़ाइन एक रोटरी मोटर का उपयोग करते हैं और इसे यांत्रिकी के माध्यम से जोड़ते हैं, जो बैकलैश, दक्षता हानि और अन्य अशुद्धियों को पेश कर सकता है। रैखिक मोटरों में समान यात्रा लंबाई के बॉल स्क्रू की तुलना में अधिक अधिकतम वेग भी होता है।

आज तीन मुख्य प्रकार के रैखिक मोटरों का उपयोग किया जाता है। पहला आयरनकोर है, जिसमें लौह सामग्री से बने दांतों के चारों ओर कुंडल लपेटे जाते हैं और लेमिनेट में लपेटे जाते हैं। इन मोटरों में आकार के अनुसार सबसे अधिक बल और अच्छा ताप हस्तांतरण होता है, और आम तौर पर ये सबसे कम खर्चीले होते हैं। हालाँकि, मोटर में लोहा बढ़ने से कॉगिंग (मोटर के चुम्बकों के बीच परस्पर क्रिया के कारण टॉर्क) बढ़ जाता है, इसलिए वे अक्सर दूसरे प्रकार, आयरनलेस रैखिक मोटरों की तुलना में कुछ कम सटीक होते हैं।

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, आयरनलेस लीनियर मोटर के अंदर कोई आयरन नहीं होता है। फोर्सर अनिवार्य रूप से एक इपॉक्सी प्लेट है जिसमें कसकर घाव किए गए तांबे के कॉइल डाले गए हैं। यह एक दूसरे के सामने चुंबकों की दो पंक्तियों के बीच स्लाइड करता है। (इसे यू-चैनल चुंबकीय तरीका भी कहा जाता है।) चुंबकों के एक तरफ नीचे एक स्पेसर बार उन्हें एक साथ जोड़ता है। आयरनलेस मोटरों का मुख्य लाभ कम आकर्षक बल और कोई कॉगिंग नहीं है। यह उन्हें आयरनकोर मोटरों की तुलना में अधिक सटीक बनाता है। हालांकि, चुंबकों की दो पंक्तियाँ आयरनलेस इकाइयों को आयरनकोर संस्करणों की तुलना में अधिक महंगी बनाती हैं। ऊष्मा हस्तांतरण का प्रबंधन करना भी मुश्किल हो सकता है, इसलिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि क्या किसी विशेष अनुप्रयोग में अधिक गर्मी का जोखिम होगा। नवीनतम आयरनलेस मोटरों में ओवरलैप्ड कॉइल होते हैं जो ऊष्मा अपव्यय के लिए अधिक सतह संपर्क प्रदान करते हैं। यह डिज़ाइन मोटर को उच्च बल घनत्व भी देता है।

तीसरा और अंतिम प्रकार स्लॉटलेस लीनियर मोटर है, जो मूल रूप से पहले दो प्रकारों का संकर है। स्लॉटलेस मोटर में आयरनकोर की तरह चुम्बकों की एक पंक्ति होती है, जो इसकी कीमत को कम रखने में मदद करती है। एक लेमिनेटेड बैकआयरन अच्छा ताप हस्तांतरण सुनिश्चित करता है, साथ ही आयरनकोर मोटर की तुलना में कम आकर्षक बल और कॉगिंग भी सुनिश्चित करता है। स्लॉटलेस मोटर अपनी कम कीमत के अलावा आयरनलेस की तुलना में कम ऊंचाई प्रोफ़ाइल का लाभ भी प्रदान करते हैं। डिज़ाइनर जो अपनी मशीनों में घटकों को यथासंभव छोटा रखने को प्राथमिकता देते हैं, उनके लिए बचाई गई जगह का हर मिलीमीटर महत्वपूर्ण हो सकता है।

प्रश्न: मैं कैसे जान सकता हूँ कि दिया गया एक्चुएटर किसी विशिष्ट वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त है?

ए. अक्सर, डिज़ाइन इंजीनियर अकेले ही एक्ट्यूएटर चुनते हैं और इस बात पर विचार नहीं करते कि उनका उपयोग कहाँ किया जाएगा। रैखिक एक्ट्यूएटर में महत्वपूर्ण गतिशील भाग होते हैं जो केवल उन वातावरणों में ठीक से काम करते हैं जिनके लिए उन्हें डिज़ाइन और निर्मित किया गया था। अनुचित रैखिक एक्ट्यूएटर का उपयोग करने से अनुचित संचालन से लेकर एक्ट्यूएटर को अपूरणीय क्षति तक की समस्याएँ हो सकती हैं। "गंदे" अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि एक काटने वाला उपकरण जो कणों और स्क्रैप को फेंकता है, एक्ट्यूएटर को दूषित पदार्थों से बचाने के लिए सीलिंग और परिरक्षण की आवश्यकता होगी।

विपरीत दृष्टिकोण से, उचित सुरक्षा के बिना एक एक्ट्यूएटर स्वच्छ वातावरण में संदूषण ला सकता है, जिससे अनुप्रयोग में समझौता हो सकता है। सामान्य टूट-फूट के कारण रैखिक चरण समय के साथ कण उत्पन्न करेंगे। क्लीनरूम या वैक्यूम वातावरण अक्सर ऐसे उपकरणों का उपयोग करने तक सीमित होते हैं जो कोई कण नहीं छोड़ते हैं, इसलिए इन वातावरणों में उपयोग किए जाने वाले एक्ट्यूएटर के लिए यह महत्वपूर्ण है कि वे कणों को पर्यावरण में प्रवेश करने से रोकने के लिए सील और ढाल से सुसज्जित हों। कुछ यांत्रिक उपकरण जो रैखिक गति प्रदान करते हैं, जैसे कि अर्धचालक प्रसंस्करण में, एक बार में केवल माइक्रोन चलते हैं, इसलिए संदूषण की थोड़ी सी भी मात्रा किसी अनुप्रयोग को समझौता और बर्बाद कर सकती है।

सील और शील्ड महत्वपूर्ण घटकों को कठोर वातावरण के संपर्क में आने से बचाते हैं, जिससे रैखिक एक्ट्यूएटर उसी तरह से काम कर पाते हैं जिस तरह से उन्हें प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया था। स्वच्छ वातावरण के लिए, सील और शील्ड एप्लिकेशन के वातावरण को एक्ट्यूएटर द्वारा बनाए गए संभावित संदूषकों से बचाते हैं - न कि एक्ट्यूएटर से। सील और शील्ड के अलावा, कस्टम रैखिक एक्ट्यूएटर को सकारात्मक दबाव वाले पोर्ट के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है जो यूनिट के अंदर के संदूषकों को शुद्ध करते हैं, जिससे प्रदर्शन और जीवन चक्र अधिकतम रहता है।

रैखिक एक्ट्यूएटर चुनते समय कई तरह के पर्यावरणीय कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। इनमें परिवेश का तापमान, नमी की उपस्थिति, रसायनों और गैसों (कमरे की हवा के अलावा) के संपर्क में आना, विकिरण, वायु दाब का स्तर (वैक्यूम में किए जाने वाले अनुप्रयोगों के लिए), स्वच्छता और आस-पास के उपकरण शामिल हैं। उदाहरण के लिए, क्या आस-पास कोई ऐसा उपकरण है जो कंपन को स्थानांतरित कर सकता है जो रैखिक चरण के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा?

एक रैखिक स्टेज की प्रवेश सुरक्षा (आईपी) रेटिंग, जो आमतौर पर इसके विनिर्देशों में दी जाती है, यह दर्शाती है कि क्या इसमें विशिष्ट वातावरण से उचित सुरक्षा है। आईपी रेटिंग विदेशी निकायों (धूल और गंदगी) और नमी के विभिन्न स्तरों से घुसपैठ के खिलाफ एक संलग्नक की सील की प्रभावशीलता के परिभाषित स्तर हैं।

एनक्लोजर रेटिंग “IP-“ के रूप में होती है जिसके बाद दो अंक होते हैं। पहला अंक हिलते हुए हिस्सों और विदेशी निकायों से सुरक्षा की डिग्री को दर्शाता है। दूसरा अंक नमी के विभिन्न स्तरों (टपकने से लेकर स्प्रे तक और पूरी तरह डूब जाने तक) के संपर्क में आने से सुरक्षा के स्तर को दर्शाता है।

चयन प्रक्रिया में आरंभ में ही एक्ट्यूएटर की IP रेटिंग की जाँच करने के लिए समय निकालना पर्यावरण के लिए अनुपयुक्त इकाइयों को हटाने का एक त्वरित और आसान तरीका प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, IP30 रेटिंग वाला एक्ट्यूएटर नमी से सुरक्षा प्रदान नहीं करता है, लेकिन यह उंगली के आकार की वस्तुओं को बाहर रखेगा। यदि नमी से सुरक्षा आवश्यक है, तो उच्च रेटिंग वाले एक्ट्यूएटर की तलाश करें, जैसे कि IP54, जो धूल और पानी के छींटों से बचाता है। हालाँकि, घुसपैठ या नमी से सुरक्षा के बिना एक्ट्यूएटर ऐसे वातावरण के लिए किफायती विकल्प प्रदान कर सकते हैं जहाँ संदूषक चिंता का विषय नहीं हैं।