Resumo técnico

O movimento linear é uma área de controle de movimento que abrange diversas tecnologias, incluindo motores lineares, atuadores lineares e guias de rolamento e rolamentos lineares, entre outros.

Motores lineares — uma opção precisa

Os motores lineares tradicionais são basicamente um motor rotativo de ímã permanente desenrolado e colocado na horizontal. É como se o estator e o rotor fossem cortados ao longo de um plano radial e depois desenrolados para que pudessem fornecer empuxo linear. Quando a parte estacionária do motor é energizada, isso causa movimento na parte móvel, que contém algum tipo de material condutor.

Os benefícios do motor linear incluem altas velocidades e tempos de resposta rápidos, alta precisão e rigidez e, como não há componentes de transmissão mecânica, a eliminação de folga.

Por outro lado, os motores lineares podem ser mais caros do que outras soluções tradicionais. Eles também exigem melhor resposta dos controladores, como maior largura de banda e taxas de atualização mais altas. Motores lineares também normalmente não conseguem produzir tanta força quanto outros tipos de soluções, como parafusos de esferas. Outro problema pode ser o aquecimento devido a perdas de I2R, o que pode exigir considerações especiais de resfriamento.

A escolha do melhor motor linear para uma aplicação envolve uma série de fatores, incluindo considerações de força e térmicas, cargas em rolamentos e considerações de espaço e folga.

Os primeiros motores lineares eram cilíndricos. Nesses motores, o forçador tem construção cilíndrica e se move para cima e para baixo em uma barra cilíndrica que abriga os ímãs. Os motores lineares do tipo canal em U possuem duas trilhas magnéticas paralelas, uma voltada para a outra, com o forçador entre as placas. O forçador é apoiado na trilha magnética por um sistema de mancais. Por fim, existem os motores lineares do tipo plano, que podem ser de três tipos diferentes: sem ranhuras, sem ranhuras e com ranhuras.

Atuadores lineares — configurações integradas com componentes de movimento tradicionais

Atuadores lineares produzem essencialmente movimento linear. Às vezes, a fonte primária de movimento é não linear ou rotativa, como um motor. Nesse caso, outros meios mecânicos, como correias, polias, correntes ou outros componentes mecânicos, convertem o movimento rotativo em movimento linear. Outros tipos de atuadores lineares produzem movimento linear por conta própria, como por meio da pressão de um fluido (hidráulico ou pneumático). Os atuadores lineares comuns incluem mecânicos, eletromecânicos, hidráulicos, pneumáticos e piezoelétricos.

Um atuador linear de fonte rotativa normalmente utiliza um motor elétrico para fornecer sua energia de entrada. Este atuador pode usar um parafuso de avanço para transformar o movimento rotacional do motor em movimento retilíneo.

A melhor opção para a aplicação depende de fatores como potência, tamanho e requisitos de potência. Há vários fatores importantes a serem considerados ao escolher um atuador linear. O primeiro é determinar o curso ou comprimento de movimento necessário. Em seguida, quanta força é necessária para o atuador? Ou seja, qual é o peso do objeto que o atuador precisará mover? Como o atuador será montado — horizontal ou verticalmente?

Atuadores lineares são usados ​​em uma ampla gama de aplicações industriais, como equipamentos de movimentação de materiais e robótica, bem como em aplicações de consumo cotidianas, como eletrodomésticos, e em equipamentos de informática, como cabeçotes de impressão e scanners.

Guias de rolamento de movimento linear — para flexibilidade de design OEM

Guias de rolamento lineares não são atuadores propriamente ditos, mas sim o componente mecânico que guia um movimento linear, que pode ser um trilho ou um eixo conectado a algum tipo de dispositivo de atuação. Guias de rolamento para aplicações de movimento linear podem ajudar a reduzir o atrito em máquinas. São utilizadas em diversos campos, desde dispositivos avançados de fabricação de semicondutores até grandes máquinas-ferramentas ou equipamentos de construção.

As guias de rolamento lineares vêm em diferentes formas, incluindo guias lineares e guias de rolos lineares, sistemas de guia de trilhos e sistemas de guia de eixo baseados em ranhuras de esferas.

Considerações importantes para a escolha de uma guia de rolamento de movimento linear incluem a carga, a carga estática, o curso e a velocidade, bem como a precisão e exatidão desejadas. A pré-carga também pode ser necessária, dependendo dos requisitos da aplicação. A lubrificação é outra consideração importante, assim como qualquer método para minimizar a contaminação do sistema de guia linear por fatores ambientais, como poeira e outros contaminantes, utilizando foles ou vedações especiais.