Solução para estágios XY e pequenos centros de usinagem, como impressoras 3D.

Os atuadores lineares vêm em uma ampla variedade de tamanhos, mas nos últimos anos, os fabricantes têm enfatizado dimensões cada vez mais compactas. Mas não importa quão pequeno seja o atuador, a adição de um motor pode tornar o tamanho geral do sistema completo muito grande para aplicações com espaço limitado. Alguns fabricantes estão abordando esse problema integrando um motor e um parafuso de avanço (ou parafuso esférico) em um conjunto, no que são comumente chamados de atuadores híbridos.

A variação mais comum do projeto híbrido é um motor de passo com parafuso de avanço integrado, uma vez que os dois componentes possuem especificações semelhantes de carga, velocidade e força de empuxo. E é aqui, sem dúvida, que o layout integrado proporciona o maior benefício, uma vez que as cargas e forças necessárias em aplicações de fuso de avanço são normalmente menores e mais adequadas para um projeto sem orientação externa (ou seja, sem eixos lineares ou trilhos para suportar a carga). Contudo, as guias podem ser integradas em atuadores híbridos, proporcionando-lhes maior versatilidade para uso em aplicações como sistemas de posicionamento de precisão, onde uma carga precisa ser suportada enquanto é movida.

A base de um atuador híbrido é um motor de eixo oco. Em vez do projeto comum do motor, que inclui um eixo de transmissão simples que passa pelo centro do rotor, o eixo do parafuso ou a porca do parafuso são montados dentro do rotor. Quando o eixo do parafuso é montado dentro do rotor, a configuração é algumas vezes chamada de conjunto de parafuso acionado, e quando a porca do parafuso é montada dentro do rotor, a configuração é comumente chamada de conjunto de porca acionada.

A configuração do parafuso acionado é mais semelhante a um conjunto de parafuso tradicional em termos de fixação final, onde uma extremidade do parafuso é suportada por um ou dois rolamentos axiais e acoplada ao motor, enquanto a extremidade oposta é “livre” (não suportada). ) ou suportado por um ou dois rolamentos axiais. A diferença em um atuador híbrido de parafuso acionado é que a extremidade acionada do parafuso é montada diretamente no rotor do motor e é suportada por rolamentos dentro do rotor. Não são necessários rolamentos externos ou acoplamento parafuso-motor. Como um conjunto de parafuso tradicional, a porca é montada externamente ao motor e a rotação do parafuso move a porca ao longo do eixo do parafuso.

Na configuração de porca acionada, o movimento pode ocorrer de duas maneiras: a combinação porca/motor pode ser restringida de modo que o eixo do parafuso se desloque para frente e para trás enquanto o motor gira a porca; ou o eixo do parafuso pode ser restringido de modo que o conjunto motor/porca se mova ao longo do parafuso estacionário. Quando o eixo do parafuso é restringido e não pode girar, velocidades mais altas normalmente podem ser alcançadas, uma vez que o “chicote” (o efeito do tipo pular corda que ocorre quando um parafuso é girado muito rapidamente) é evitado. Um rolamento axial é normalmente montado na circunferência externa da porca do parafuso (dentro do rotor do motor) para absorver as forças de impulso.

Juntamente com o benefício do tamanho compacto, ter menos conexões mecânicas pode reduzir a conformidade geral do sistema, quando comparado a sistemas similares que incorporam um motor acoplado externamente a um parafuso. Em sistemas sem guias lineares, as principais áreas de aplicação de atuadores híbridos envolvem empurrar ou puxar cargas relativamente leves ou posicionamento preciso, como em aplicações de foco e digitalização.