Integrazione motore-vite esterna, Integrazione motore-vite non prigioniera e Integrazione motore-vite prigioniera

I gruppi vite a sfere e madrevite sono spesso azionati da un motore collegato in linea con l'albero della vite tramite un giunto. Sebbene questa soluzione di montaggio sia semplice e di facile manutenzione, l'aggiunta di un componente meccanico non rigido (il giunto) può introdurre sovratensioni, giochi e isteresi, tutti fattori che influiscono sulla precisione e sulla ripetibilità del posizionamento. Il giunto aumenta anche la lunghezza, riduce la rigidità e aumenta l'inerzia del sistema. Un modo per eliminare questi potenziali problemi è eliminare il giunto esterno e integrare la vite direttamente nel motore.

I gruppi motore-vite integrati sono disponibili in varie configurazioni e design. Il motore può essere servoassistito o di tipo passo-passo, e la vite può essere una vite a sfere o una madrevite, sebbene le configurazioni più comuni prevedano l'abbinamento di una madrevite con un motore passo-passo o di una vite a sfere con un servomotore.

Integrazione motore-vite esterna

Uno dei progetti integrati più diffusi utilizza un motore con albero cavo e integra la vite di comando direttamente nel motore. La vite è lavorata in modo che un'estremità si innesti nel foro cavo del motore, e l'estremità lavorata è fissata in modo permanente al foro del motore tramite saldatura o adesivo, oppure fissata con un elemento di fissaggio. Il collegamento dell'albero della vite al foro del motore tramite un elemento di fissaggio consente lo smontaggio dei componenti per la manutenzione e la sostituzione di entrambi (anziché sostituire l'intero gruppo), ma questo metodo può anche comportare una perdita di allineamento e rigidità nel tempo.

Indipendentemente dal metodo utilizzato per collegare l'albero della vite al motore, questo metodo di integrazione motore-vite è in genere definito "esterno" perché la madrevite a sfere o la madrevite rimane esterna al motore. Come in una configurazione tradizionale vite-motore, la rotazione del motore fa girare la vite, che fa avanzare la madrevite (e il carico) lungo l'albero della vite.

Sebbene le applicazioni con corse brevi e carichi leggeri possano talvolta funzionare senza supporto aggiuntivo per la vite (essenzialmente una disposizione fissa-libera) o senza guide lineari, la maggior parte delle applicazioni richiederà un supporto per l'estremità opposta della vite e l'uso di guide lineari per evitare carichi radiali sulla vite.

Integrazione motore-vite non prigioniera

Nel metodo di integrazione non-captive, la chiocciola a sfere o madrevite è integrata nel motore (o montata sulla superficie frontale del motore) e non si muove lungo la vite. Al contrario, la vite non può ruotare (tipicamente a causa del carico applicato) e, quando il motore e la chiocciola ruotano, la vite si muove linearmente, avanti e indietro "attraverso" la combinazione motore-chiocciola. In questa configurazione, il design non-captive offre un migliore rapporto tra corsa e lunghezza complessiva, a condizione che il design lasci spazio alla vite per estendersi oltre la parte posteriore del motore.

In alternativa, se la vite è fissata in modo da non muoversi, il gruppo diventa essenzialmente un design a chiocciola motorizzata, in cui la rotazione del motore fa sì che il gruppo motore-chiocciola si muova avanti e indietro lungo la vite fissa. Come un gruppo chiocciola motorizzata convenzionale, questa configurazione consente velocità di spostamento più elevate, poiché la frusta della vite viene quasi completamente eliminata. Consente inoltre di montare più combinazioni motore-chiocciola sullo stesso albero della vite e di azionarle in modo indipendente.

Integrazione motore-vite prigioniera

Una variante della combinazione motore-vite descritta sopra è il design "captive". Come nel design "non captive", il dado è integrato direttamente nel motore, ma un albero scanalato è fissato alla vite, impedendone la rotazione e creando un movimento lineare quando il motore gira.

In questo design, la vite si estende e si ritrae da un'estremità del gruppo e non è supportata. Il design con attuatore a stelo è essenzialmente una versione più compatta dell'attuatore a barra di spinta, rendendolo più adatto per applicazioni di spinta o pressione in cui il carico è guidato e non vi è alcuna forza radiale sulla vite.