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

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

I gruppi motore e vite integrati sono disponibili in varie configurazioni e design. Il motore può essere di tipo servo o passo-passo e la vite può essere una vite a ricircolo di sfere o una vite di comando, sebbene le configurazioni più comuni accoppiano una vite di comando con un motore passo-passo o una vite a ricircolo di sfere con un servomotore.

Integrazione motore-vite esterna

Uno dei progetti integrati più popolari 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 accoppi al foro cavo del motore e l'estremità lavorata sia fissata in modo permanente al foro del motore tramite saldatura o adesivo oppure fissata con un dispositivo di fissaggio. Il collegamento dell'albero della vite al foro del motore tramite un dispositivo di fissaggio consente di smontare i componenti per la manutenzione e rende possibile la sostituzione di entrambi i componenti (invece di sostituire l'intero gruppo), ma questo metodo può anche riscontrare 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 viene generalmente definito design "esterno" perché la chiocciola o la madrevite rimane esterna al motore. Come in una tradizionale configurazione con motore a vite, la rotazione del motore fa girare la vite, che fa avanzare il dado (e il carico) lungo la lunghezza dell'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 e libera) o senza guide lineari, la maggior parte delle applicazioni richiederà supporto per l'estremità opposta della vite e l'uso di guide lineari per evitare carichi radiali sulla vite.

Integrazione motore-vite non imperdibile

Nel metodo di integrazione non vincolato, la ricircolo di sfere o la madrevite è integrata nel motore (o montata sulla parte anteriore del motore) e non scorre lungo la vite. Invece, alla vite viene impedita la rotazione (tipicamente a causa del carico collegato) e quando il motore e la chiocciola girano, la vite si sposta linearmente, avanti e indietro “attraverso” la combinazione motore-dado. In questa configurazione, il design non vincolato fornisce un migliore rapporto tra corsa e lunghezza complessiva, a condizione che il design consenta alla vite di estendersi oltre la parte posteriore del motore.

In alternativa, se la vite è fissata in modo che non si sposti, il gruppo diventa essenzialmente un modello con dado condotto, in cui la rotazione del motore fa sì che il gruppo motore-dado si sposti avanti e indietro lungo la vite fissa. Come un gruppo chiocciola condotto convenzionale, questa configurazione consente velocità di spostamento più elevate, poiché la frusta della vite è 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 di cui sopra è il design imperdibile. Come nel design non imperdibile, il dado è integrato direttamente nel motore, ma alla vite è fissato un albero scanalato, che impedisce alla vite di ruotare e crea un movimento lineare quando il motore gira.

In questo progetto, la vite si estende e si ritrae da un'estremità dell'assieme e non è supportata. Il design imperdibile è essenzialmente una versione più compatta dell'attuatore con asta di spinta, che lo rende più adatto per applicazioni di spinta o pressione in cui il carico è guidato e non è presente forza radiale sulla vite.