Линейный актуатор — это самонесущая конструктивная система, способная преобразовывать круговое движение в линейное. Это движение генерируется двигателем и передает перемещение (или силу) вдоль оси. Таким образом, линейные актуаторы работают иначе, чем обычные электродвигатели, которые работают по круговой траектории.

Понимание того, что представляет собой линейный актуатор, имеет решающее значение для осмысления его разнообразных применений. Линейный актуатор значительно помогает создавать такие движения, как толкание, тяга, подъем, опускание или наклон груза.

Ввиду разнообразия выполняемых задач существует несколько типов линейных актуаторов. Как и следовало ожидать, не все линейные актуаторы служат одной и той же цели. Чтобы лучше понять, что такое линейный актуатор и каковы его функциональные возможности, рассмотрим некоторые распространенные области применения этих устройств.

Для чего используется линейный актуатор?

Не все типы линейных актуаторов одинаковы, но все они обеспечивают схожее линейное движение с помощью энергии. С одной стороны, линейные актуаторы перемещают объекты или предметы по прямой линии. Но, что еще важнее, они совершают это движение с высокой точностью и большой скоростью.

Система линейного привода преобразует вращательное движение в линейное, обеспечивая впечатляющий уровень эффективности при выполнении конкретных задач и в целом при производстве. Однако важно отметить, что разные типы линейных приводов в системе линейного привода могут быть более подходящими для конкретных задач, чем другие.

Оптимальный выбор зависит от ваших конкретных производственных процессов и перемещаемых материалов. Понимание нюансов требований к вашей системе линейного привода имеет решающее значение для выбора наиболее подходящего привода для вашего применения.

Наиболее распространенное применение прецизионных линейных актуаторов — это их сочетание с многоосевыми декартовыми робототехническими системами. Также их часто используют в качестве неотъемлемых компонентов машин.

Основные сектора:

Электрические линейные актуаторы могут быть полезны в самых разных отраслях промышленности. Независимо от масштабов вашего производства или объемов ежедневной работы с большими объемами материалов, для вас найдется идеальный линейный актуатор.

Поэтому приведенный ниже список ни в коем случае не является полным перечнем секторов, а лишь некоторыми из наиболее распространенных примеров. Становится ясно, почему в этих секторах выгодно контролируемое и точное линейное перемещение.

1. промышленная автоматизация
2. Сервоприводы и системы захвата и перемещения в производственных процессах
3. сборка
4. Упаковка и паллетирование

 

В самом деле, достаточно взглянуть на такие приложения, как...

1. станки для лазерной или плазменной резки
2. погрузка и разгрузка обработанных деталей.
3. подача материала в обрабатывающие центры на производственной линии.
4. или перемещение промышленного антропоморфного робота вдоль дополнительной внешней оси для расширения диапазона его действий.

Во всех этих приложениях используется один или несколько линейных актуаторов. Тип используемого линейного актуатора зависит от различных факторов, таких как: точность, грузоподъемность и скорость. В целом, обычно именно тип передачи движения имеет решающее значение.

Существует три основных типа передачи движения:ремень / зубчатая рейка / винт.

Как убедиться в правильности выбора исполнительного механизма? Какие факторы должен учитывать промышленный дизайнер при разработке нового приложения?

Когда речь идет о решениях для линейного перемещения, важно рассматривать проблему с правильной точки зрения. В частности, это означает конкретное применение. Это всегда является первостепенным фактором при выборе необходимого типа линейного актуатора.

При выборе прецизионного линейного актуатора крайне важно четко определить свои ожидания относительно результатов и производительности. Этот подробный анализ поможет вам подобрать прецизионный линейный актуатор, точно соответствующий вашим требованиям.

Тщательно рассмотрев эти факторы, вы сможете лучше определить не только тип необходимого вам прецизионного линейного актуатора, но и конкретные характеристики, которые обеспечат оптимальную производительность в вашем приложении.

Тщательный процесс отбора гарантирует, что выбранный вами прецизионный линейный актуатор будет соответствовать вашим уникальным потребностям с высочайшим уровнем точности и надежности.

Поэтому стоит начать с рассмотрения динамики, длины хода и необходимой точности. Давайте рассмотрим это подробнее.

Высокая динамика

Во многих областях промышленного дизайна требования дизайнеров часто связаны со скоростью. Как правило, они также включают сокращение времени производственного цикла. Хорошим примером является упаковочная промышленность. В конце концов, чем точнее и быстрее упаковка, тем быстрее продукция отправляется покупателям.

Поэтому неудивительно, что высокая динамика обычно является отправной точкой при определении решения.

В случае высокодинамичных систем ременные передачи часто являются идеальным решением, учитывая следующие факторы:

1. Они позволяют развивать ускорение до 50 м/с² и скорость до 5 м/с при длине хода 10-12 м.
2. XYZ-портал с осями, приводимыми в движение ремнем, способен перемещать грузы от очень малых до приблизительно 200 кг.
3. В зависимости от типа смазки, эти системы могут обеспечивать особенно длительные интервалы между техническим обслуживанием, тем самым гарантируя непрерывность производства.

Иногда требуется высокая динамика при ходе поршня более 10-12 м. В таких случаях отличным решением оказываются актуаторы с реечным приводом. Это связано с тем, что такие линейные актуаторы позволяют достигать ускорения до 10 м/с² и скорости до 3,5 м/с. И всё это при потенциально бесконечном ходе поршня.

В моделях реечных и зубчатых приводов используется концепция колеса и оси. В частности, вращающееся колесо приводит в движение трос, цепь или ремень, создавая линейное движение.

Выбор другого типа привода не гарантирует тех же результатов. Например, винтовая система, которая, несомненно, намного точнее, будет слишком медленной. С таким приводом вы не сможете справиться с такими длинными ходами.

Хотя винтовой привод — невероятно распространенный инструмент, вращающий винт для перемещения механизма вперед, скорость его работы ограничена в зависимости от конкретной ситуации.

Длинные гребки

Системы, созданные с помощью линейных актуаторов в типичных XYZ-конфигурациях декартовой робототехники, часто имеют большой ход. Это характерно для таких применений, как операции захвата и перемещения, а также подачи в обрабатывающие центры. Из-за длинных производственных линий ход может достигать десятков метров.

Кроме того, во многих случаях эти длинные перемещения – обычно по оси Y – предназначены для работы со значительно большими нагрузками. В некоторых случаях грузы могут весить сотни килограммов. Также, на этих длинных перемещениях независимо работают многочисленные вертикальные оси Z.

В подобных приложениях наилучшим выбором для оси Y является актуатор с реечной передачей. Это обусловлено различными факторами, такими как:

1. Благодаря жесткости реечной передачи, они могут работать с потенциально неограниченным количеством ходов. При этом они сохраняют свою жесткость, точность и эффективность.
2. Внутри привода исполнительные механизмы с зубчатыми рейками из закаленной индукционным методом стали имеют наклонные зубья. Эти зубья скользят по направляющим с шарикоподшипниками или призматическим направляющим.
3. Возможность установки нескольких кареток, каждая со своим двигателем, позволяет использовать множество независимых вертикальных осей Z.

Ременная система идеально подходит для ходов до 10-12 м. Однако шариковинтовые приводы (в случае больших ходов) ограничены своей критической скоростью.

Повторяемость позиционирования

С другой стороны, бывают случаи, когда конструктор стремится к максимальной точности. Это может быть актуально, например, при сборке микрокомпонентов или в некоторых областях медицины. В таких случаях существует только один очевидный выбор: линейные оси с шариковинтовыми приводами.

В этом отношении линейные актуаторы с винтовым приводом обеспечивают наилучшие характеристики. Это во многом объясняется высокой степенью повторяемости позиционирования, достигающей ±5 мкм. Такие характеристики не могут быть достигнуты ни актуаторами с ременным, ни с винтовым приводом. Как линейные актуаторы с ременным, так и с винтовым приводом достигают максимальной степени повторяемости позиционирования ±0,05 мм.