O movimento linear é uma área de controle de movimento que abrange diversas tecnologias, incluindo motores lineares, atuadores lineares e guias 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 impulso linear. Quando a parte estacionária do motor é energizada, provoca 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 folgas.

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. Os motores lineares também normalmente não conseguem produzir tanta força quanto alguns outros tipos de soluções, como parafusos de esferas. Outro problema pode ser o aquecimento devido às perdas de I2R, o que pode exigir considerações especiais de resfriamento.

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

Os primeiros motores lineares eram cilíndricos. Nestes motores, o forçador é de construção cilíndrica e se move para cima e para baixo em uma barra cilíndrica que abriga os ímãs. Os tipos de motores lineares de canal U têm duas trilhas magnéticas paralelas voltadas uma para a outra com o forçador entre as placas. O forçador é apoiado na pista magnética por um sistema de rolamento. Por último, existem motores lineares do tipo plano, que podem ser de três tipos diferentes: ferro sem fenda, ferro sem fenda e ferro com fenda.

Atuadores lineares — configurações integradas com componentes de movimento tradicionais

Os atuadores lineares produzem essencialmente movimento linear. Às vezes, a fonte primária de movimento é não linear ou rotativa, como um motor. Neste caso, alguns 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 através da pressão de fluido (hidráulico ou de ar). Atuadores lineares comuns incluem mecânicos, eletromecânicos, hidráulicos, pneumáticos e piezoelétricos.

Um atuador linear de fonte rotativa normalmente usa 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.

O melhor ajuste para a aplicação depende de fatores como saída necessária, tamanho e requisitos de energia. Existem vários fatores importantes a serem considerados ao escolher um atuador linear. A primeira é determinar o curso ou a duração do movimento necessário. Em seguida, quanta força é exigida do atuador? Ou seja, qual é o peso do objeto que o atuador precisará mover? Como o atuador será montado – horizontal ou verticalmente?

Os atuadores lineares são usados ​​em uma ampla gama de aplicações industriais, como equipamentos de manuseio de materiais e robótica, bem como em aplicações de consumo diário, como eletrodomésticos e equipamentos de informática, como cabeçotes de impressora e scanners.

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

As guias de rolamento linear não são atuadores em si, mas 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 nas máquinas. Eles são usados ​​em vários 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 guiamento de trilhos e sistemas de guiamento de eixo baseados em estrias esféricas.

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. O pré-carregamento também pode ser necessário 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, usando foles ou vedações especiais.