החוקרים ממשיכים לחפש דרכים לשפר את הדיוק של מערכות מיקום ליניאריות, לצמצם או לבטל את ההשפעה האחורית, כמו גם להפוך מכשירים כאלה לקלים יותר לשימוש. הנה מבט על ההתפתחויות האחרונות

בין אם התנועה הליניארית הדרושה היא מעט או הרבה, דיוק מיקום ואמינות הם חלק מהתכונות הנחוצות במערכות ליניאריות. שני מרכזי מחקר המפתחים לעתים קרובות מוצרים לשימוש בחלל, מרשל מרכז טיסות החלל, אלבמה ומרכז המחקר של לואיס, קליבלנד, פיתחו מכשירי מיקום ליניאריים הכוללים שיפורים בתכונות אלו. אחד מהמכשירים הללו פותח בתחילה לשימוש בחלל, השני עבור יישומים קשורים יותר לכדור הארץ. עם זאת, לשניהם יש יתרונות להציע לתעשיית העברת הכוח.

המהנדסים במרכז טיסות החלל מרשל היו זקוקים למפעיל ליניארי עבור כלי רכב חלל. המפעיל יזיז את מכלול הזרבובית של המנוע הראשי של רכב חלל. בשילוב עם מפעיל אחר באותו מישור אופקי אך מסובב 90 מעלות, המפעילים ישלטו בתנועות הגובה, הגלגול והפיכוך של הרכב. סובלנות של תנועות אלה הן ±0.050 אינץ'.

מבחינה פונקציונלית, המפעיל חייב לספק במדויק תנועות ליניאריות מצטברות לאובייקטים גדולים אלה, ולהחזיק מעמד נגד עומסים כבדים. הפתרון היה מפעיל ליניארי אלקטרומכני. הוא מספק תנועה מצטברת עד למקסימום של 6 אינץ'. המהלך המינימלי שלו הוא פחות מ-0.00050 אינץ'. הוא יכול להחזיק עומסים עד 45,000 ק"ג.

המרת תנועה סיבובית לתנועה ליניארית, מפעיל זה הוא מכשיר נקי, פשוט, שיכול להחליף מפעילים הידראוליים ביישומים הדורשים תנועה כה חזקה אך מבוקרת. מכשיר זה גם דורש זמן תחזוקה מועט לניקוי ובדיקה, והוא עוזר להפחית את הזמן הדרוש להכשרת מערכת הטיסה.

עיצוב זה משתמש ברזולבר ובתכונה חדשה יחסית, סידור הילוכים נגד הילוכים. הרזולובר מודד תנועה זוויתית מצטברת, השולטת בתנועה הליניארית המצטברת. הדיוק שלו הוא 6 קשת/דקה. הקשר בין סיבוב לתרגום ידוע מיחסי הילוכים וגובה הברגה.

התכונה השנייה היא סידור הילוכים נגד הילוך חוזר. זה מבטיח ששיני ההילוכים נמצאות במגע מתמיד בכיוון השעון ונגד כיוון השעון.

כדי להשיג מגע זה, מרכזי הפיר חייבים להיות מיושרים במדויק. במהלך הייצור, הפירים מעובדים על כל מכלול.

רכיבי מפעיל
המפעיל האלקטרומכני מורכב מארבעה חלקי הרכבה: 1) שני מנועי DC של 25 כ"ס, 2) רכבת הילוכים, 3) בוכנה ליניארית ו-4) בית נלווה. מנועי ה-DC מסובבים את רכבת ההילוכים, ומשדרים תנועה סיבובית לבורג רולר, מה שמתרגם את התנועה הזו לתנועה ליניארית דרך בוכנת הפלט. המנועים מספקים קבוע מומנט של 34.6 oz-in./A. המנועים מופעלים ב-125 A. בבורג, היחידה מפתחת מומנט של 31,000 אונקיות אינץ', או כ-162 ק"ג.

שני מנועי DC ללא מברשות מחוברים ללוחית הרכבה. לוח ההרכבה מתממשק עם מערכת ההילוכים. לוחית כוונון קטנה מאפשרת עיבוד שבבי בהרכבה, מה שמקל על יישור מדויק של הצירים. סידור זה מסייע גם במניעת תנועות אחוריות בתוך מערכת ההילוכים.

גלגל השיניים מקובע על גל המנוע ונתמך על ידי מיסבים בתוך המנוע. הגלגלת משתלבת עם מכלול ציר הסרק, הכולל שני גלגלי שיניים. ציר הסרק מפחית מהירות ומעביר מומנטים גבוהים לגלגל המוצא. כפי שהוזכר קודם לכן, אחד מגלגלי השיניים הסרק מעובד ישירות לתוך הציר.

גלגל השיניים הראשון מורכב משני חלקים המאפשרים התאמות קטנות כדי להסיר משחק סיבובי במערכת.

בהרכבה, המנוע התחתון נצמד ללוחית ההרכבה של המנוע, ומתאים את גלגל השיניים שלו לגלגלי השיניים הבטלניים המתכווננים על צירי הסרק. לאחר מכן מותקן המנוע העליון באמצעות לוחית כוונון המנוע. לאחר מכן, המהנדסים מסובבים ידנית את צירי המנוע, ומניעים את גלגלי השיניים הבטלניים ביחס לצירים שלהם כדי להסיר משחק סיבובי. לאחר מכן מוסר המנוע העליון ולוחית כוונון חדשה מכובדת למרכז מדויק. תהליך הרכבה זה מבטל את התגובה.

מיסבים תומכים בכל ציר סרק בשני הקצוות. ציוד הפלט מחובר לציר בורג רולר משורשר. הציר והאום, ומכלול בוכנת הפלט מספקים תנועות ליניאריות. אי יישור נמנע באמצעות מיסב ליניארי שמייצב את בוכנת הפלט.

מכלולי המיסבים הכדוריים, בקצה המוט ובחלק האחורי, כוללים חיבורי הרכבה לחיבור למנוע ולרכיבים מבניים.

אפשרויות
כדי להשיג סיבוב אחד של רוטור הרזולובר לכל מהלך בוכנה, ולבטל את הצורך לספור סיבובים של הציר, מהנדסי נאס"א מספרים שהם יכולים להשתמש בכונן הרמוני עם רזולובר. כונן כזה צריך להיות בעל יחס הפחתה המאפשר לרוטור הרזולובר לנוע סיבוב אחד לכל מהלך מלא של הבוכנה.

גרסת טיסה חדשה יותר של מפעיל זה משתמשת בארבעה מנועים של 15 כ"ס. המנועים הקטנים יותר מפחיתים את המשקל כמו גם את האינרציה המנועית. קבוע המומנט של מנועים אלה הוא 16.8 אונקיות אינץ'/A, הפועלים ב-100 A ו-270 V כדי לספק את הכוח הדרוש להנעת עומס של 45,000 ק"ג.

עיצוב מיצוב נוסף
אף על פי שממקם בורג משולש עופרת זה לא פותח לשימוש בחלל, הוא מדגים שיפורים ברמת הדיוק והאמינות. זה מקטין את הזמן שלוקח למקם במדויק חלקים במכונות, להעלות או להנמיך פלטפורמות, אריזות מרובעות בדיוק, ולהבטיח שהפלטפורמות נשארות ברמה עבור ציוד לייזר וטלסקופים פירומטריים אופטיים.

מערכת מיקום ברגים טיפוסית עשויה להשתמש בשליטה ידנית המונעת במרכז, המונחה על שלושה או ארבעה מוטות נייחים, כדי להזיז צלחת. עיצוב זה משתמש במכלול בורג עופרת משולש כמנגנון המיקום העיקרי. הוא מסיע צלחת אל או הרחק מצלחת קבועה תוך שמירה על הצלחות מקבילות זו לזו.

המכלול מורכב מ-27 חלקים מתוצרת חנות, תשעה חלקים שנרכשו, כגון גלגלי שיניים ומסבים, ו-65 ברגים שונים, פתחי מפתח, אומים, דסקיות וכו'. כל הרכיבים מורכבים על תושבת הבקרה התלת-נקודתית ועל ההנעה החד-נקודתית סוֹגֵר. מכלולים אלה מותקנים במצב בקרת כונן מדויק על לוחית הקצה הבסיסית של החלל.

המנח פועל באמצעות ארכובה ידנית על אחד מפיני ההנעה או באמצעות חיבור מנועי-סרוו מרוחק. מיקום הנסיעה נקרא בקנה מידה, על קובץ מצורף מצביע, או עם קריאת LED. ניתן לשלוט בכוונון מיקום עד 0.1 מ"מ.