Carica, precisione, velocità e viaggio.

La scelta di componenti di movimento lineare durante la fase di sviluppo di un progetto è stata una fonte di frustrazione per i progettisti e gli ingegneri delle applicazioni per decenni, specialmente quando si tratta di sottoassiemi complessi come attuatori lineari. Considera per un momento l'influenza che un attuatore lineare ha sul design generale della macchina. Prima di tutto, in un attuatore, la guida e l'unità sono accoppiate insieme, parte integrante dell'unità. Quindi è indispensabile che sia la selezione della guida che la selezione dell'unità siano corrette. Inoltre, un attuatore ha un'influenza significativa sulla dimensione complessiva della macchina. Ad esempio, spostare la posizione del carico sull'attuatore può causare un carico elevato e cambiare il requisito da un design a guida singola a un design a doppia guida, raddoppiando o triplicando efficacemente la larghezza generale dell'attuatore, e quindi le dimensioni del macchina.

La selezione di un attuatore basato su approssimazioni dei requisiti di prestazione è probabilmente più rischiosa rispetto alla scelta di una guida lineare o di unità con informazioni minime sull'applicazione. Tuttavia, la situazione è abbastanza comune in cui un designer o un ingegnere necessita di una stima ragionevole del sistema che funzionerà meglio per la loro applicazione, prima che tutti i criteri di applicazione vengano inchiodati.

Sebbene un esercizio di dimensionamento adeguato richieda una comprensione approfondita dei requisiti dell'applicazione, una soluzione generale, idonea per la progettazione iniziale e le stime dei costi, di solito può essere stabilita in base a quattro criteri chiave.

Carico

Il carico che deve essere trasportato e il suo orientamento rispetto al sistema è uno dei criteri più importanti nella scelta di un attuatore lineare. I carichi leggeri che sono montati più o meno direttamente sui cuscinetti possono essere ospitati praticamente da qualsiasi tecnologia guida: reticolare cuscinetti a rotaia profilati, boccole lineari e alberi o persino cuscinetti semplici. Tuttavia, più pesante è il carico e il momento più (pitch, roll e/o imbardata) che crea, più robusto dovrebbe essere il meccanismo di guida per garantire una vita adeguata e una deflessione minima.

Precisione

Comprendere i requisiti per l'accuratezza del posizionamento e la ripetibilità aiuterà a restringere la decisione relativa al meccanismo di guida. Il posizionamento a bassa precisione, punto a punto può essere realizzato con un trasmissione pneumatica o un sistema a cinghia e puleggia, mentre l'accuratezza del posizionamento e la ripetibilità nella gamma a micron a singolo micron richiederebbero una vite a sfera o persino un motore lineare. Sebbene il carico possa spesso essere ospitato da una delle diverse tecnologie di guida, la ripetibilità è spesso il fattore decisivo tra queste opzioni.

Velocità

Le velocità medie e massime durante la mossa aiuteranno anche a definire la scelta del meccanismo di guida. Ad esempio, una regola empirica è che la massima velocità per i gruppi a vite a sfera è di 1 m/s, sebbene ci siano modi per ottenere velocità più elevate. Le cinture, d'altra parte, possono facilmente percorrere fino a 10 m/s e la velocità massima per le unità motori lineari è principalmente limitata dal meccanismo di guida di supporto. L'accelerazione svolge anche un ruolo, sia nella selezione di guida che guida.

Viaggio

Mentre il viaggio richiesto è meno spesso un criterio di marca o di rottura, è importante ricontrollare che il tipo di attuatore lineare scelto possa soddisfare le specifiche per la lunghezza dell'ictus. Le viti a sfera e piombo in particolare hanno intervalli di viaggio limitati. Ancora una volta, una regola empirica per le unità a vite è di 3 metri di lunghezza. Sebbene le viti siano disponibili a lunghezze più lunghe, all'aumentare della lunghezza, la velocità massima diminuisce, a causa della velocità critica della vite.

Mentre questi quattro criteri possono fornire una stima del campo da baseball di attuali attuatori lineari, al fine di eseguire un processo di dimensionamento e selezione completo, è necessario considerare e prendere in considerazione una serie di parametri di applicazione. Per aiutare i designer e gli ingegneri a raccogliere le informazioni critiche necessarie per il dimensionamento, diversi produttori hanno escogitato semplici acronimi da seguire.