Ulkoinen moottori-ruuvi-integraatio, ei-kiinnittyvä moottori-ruuvi-integraatio ja kiinnitetty moottori-ruuvi-integraatio

Kuula- ja johtoruuvikokoonpanoja käyttää usein moottori, joka on kytketty ruuvin akseliin kytkimen kautta. Vaikka tämä kiinnitysjärjestely on yksinkertainen ja helppo huoltaa, epäjäykän mekaanisen komponentin (kytkimen) lisääminen voi aiheuttaa ruuvin kiertymistä, välystä ja hystereesiä – kaikki nämä vaikuttavat paikannustarkkuuteen ja toistettavuuteen. Kytkin lisää myös pituutta, vähentää jäykkyyttä ja lisää järjestelmän inertiaa. Yksi tapa poistaa nämä mahdolliset ongelmat on luopua ulkoisesta kytkimestä ja integroida ruuvi suoraan moottoriin.

Integroituja moottori- ja ruuvikokoonpanoja on saatavilla erilaisissa kokoonpanoissa ja malleissa. Moottori voi olla joko servo- tai askelmoottorityyppinen, ja ruuvi voi olla kuularuuvi tai johtoruuvi, vaikka yleisimmissä kokoonpanoissa johtoruuvi on yhdistetty askelmoottoriin tai kuularuuvi servomoottoriin.

Ulkoinen moottoriruuviintegraatio

Yksi suosituimmista integroiduista malleista käyttää onttoakselista moottoria ja integroi johtoruuvin suoraan moottoriin. Ruuvi on koneistettu siten, että toinen pää on moottorin onttoon reikään ja koneistettu pää on joko kiinnitetty pysyvästi moottorin reikään hitsaamalla tai liimalla tai kiinnitetty kiinnittimellä. Ruuvin akselin liittäminen moottorin reikään kiinnittimellä mahdollistaa komponenttien purkamisen huoltoa varten ja mahdollistaa kumman tahansa komponentin vaihtamisen (koko kokoonpanon vaihtamisen sijaan), mutta tämä menetelmä voi myös aiheuttaa linjauksen ja jäykkyyden heikkenemistä ajan myötä.

Riippumatta siitä, mitä menetelmää ruuviakselin liittämiseen moottoriin käytetään, tätä moottori-ruuvi-integraatiomenetelmää kutsutaan tyypillisesti "ulkoiseksi" rakenteeksi, koska kuula- tai johtoruuvimutteri pysyy moottorin ulkopuolella. Kuten perinteisessä ruuvimoottoriasetelmassa, moottorin pyöriminen saa ruuvin pyörimään, mikä siirtää mutteria (ja kuormaa) eteenpäin ruuviakselin pituudelta.

Vaikka lyhyillä iskuilla ja kevyillä kuormilla toimivia sovelluksia voidaan joskus käyttää ilman ruuvin lisätukea (lähinnä kiinteästi vapaa järjestely) tai ilman lineaarijohteita, useimmat sovellukset vaativat tukea ruuvin vastakkaiselle päälle ja lineaarijohteiden käyttöä ruuvin säteittäisten kuormien estämiseksi.

Ei-kiinnittyvä moottorin ja ruuvin integrointi

Ei-kiinnittyvässä integrointimenetelmässä kuula- tai johtoruuvimutteri on integroitu moottoriin (tai asennettu moottorin pintaan) eikä se liiku ruuvia pitkin. Sen sijaan ruuvin pyöriminen estyy (yleensä kiinnitetyn kuorman vuoksi), ja kun moottori ja mutteri pyörivät, ruuvi liikkuu lineaarisesti edestakaisin moottori-mutteri-yhdistelmän "läpi". Tässä kokoonpanossa ei-kiinnittyvä rakenne tarjoaa paremman iskunpituuden ja kokonaispituuden suhteen, edellyttäen, että rakenne jättää tilaa ruuville ulottua moottorin takaosan ulkopuolelle.

Vaihtoehtoisesti, jos ruuvi on kiinnitetty niin, ettei se liiku, kokoonpanosta tulee olennaisesti käyttömutterirakenne, jossa moottorin pyöriminen saa moottori-mutterikokoonpanon liikkumaan edestakaisin paikallaan pysyvää ruuvia pitkin. Kuten perinteinen käyttömutterikokoonpano, tämä kokoonpano mahdollistaa suuremmat liikenopeudet, koska ruuvin tärinä poistuu lähes kokonaan. Se mahdollistaa myös useiden moottori-mutteriyhdistelmien asentamisen samalle ruuviakselille ja niiden käyttämisen itsenäisesti.

Vangittu moottori-ruuvi-integraatio

Yllä olevan moottori-ruuviyhdistelmän muunnelma on kiinteä rakenne. Kuten irtikiinnittyvässä rakenteessa, mutteri on integroitu suoraan moottoriin, mutta ruuviin on kiinnitetty ura-akseli, joka estää ruuvia pyörimästä ja luo lineaarisen liikkeen moottorin pyöriessä.

Tässä rakenteessa ruuvi työntyy ulos ja sisään kokoonpanon toisesta päästä eikä sitä tueta. Kiinnitetty rakenne on pohjimmiltaan kompaktimpi versio työntötankotyyppisestä toimilaitteesta, joten se sopii parhaiten työntö- tai puristussovelluksiin, joissa kuormaa ohjataan eikä ruuviin kohdistu säteittäistä voimaa.