תנועה לינארית היא תחום של בקרת תנועה הכולל מספר טכנולוגיות, כולל מנועים ליניאריים, מפעילים ליניאריים, ומוליכים ומיסבים ליניאריים, בין היתר.

מנועים ליניאריים - אופציה מדויקת

מנועים ליניאריים מסורתיים הם בעצם מנוע סיבובי בעל מגנט קבוע, המגולגל ומונח שטוח. זה כאילו הסטטור והרוטור נחתכו לאורך מישור רדיאלי ואז נפרשו כדי שיוכלו לספק דחף ליניארי. כאשר החלק הנייח של המנוע מופעל, זה גורם לתנועה בחלק הנע המכיל סוג כלשהו של חומר מוליך.

יתרונות המנוע הליניארי כוללים מהירויות גבוהות וזמני תגובה מהירים, דיוק וקשיחות גבוהים, ומכיוון שאין רכיבי תיבת הילוכים מכניים, ביטול שינויי תנועה.

מצד שני, מנועים ליניאריים יכולים להיות יקרים יותר מפתרונות מסורתיים אחרים. הם גם דורשים תגובה טובה יותר מבקרים כגון רוחב פס מוגבר וקצבי עדכון גבוהים יותר. מנועים ליניאריים בדרך כלל גם אינם יכולים לייצר כוח רב כמו סוגים אחרים של פתרונות כגון ברגי כדור. בעיה נוספת עשויה להיות חימום כתוצאה מהפסדי I2R, שעשויים לדרוש שיקולי קירור מיוחדים.

בחירת המנוע הליניארי הטוב ביותר עבור יישום מסוים כרוכה במספר גורמים, כולל שיקולי כוח ותרמיה, עומסים על מיסבים ושיקולי שטח ומרווח.

מנועים ליניאריים מוקדמים היו גליליים. במנועים אלה, המכבש הוא במבנה גלילי ונע מעלה ומטה על מוט גלילי המכיל את המגנטים. למנועים ליניאריים מסוג U-channel כוללים שני מסילות מגנט מקבילות הפונות זו לזו כאשר המכבש בין הלוחות. המכבש נתמך במסילת המגנט על ידי מערכת מיסבים. לבסוף, ישנם מנועים ליניאריים שטוחים, שיכולים להיות אחד משלושה סוגים שונים: ברזל ללא חריצים, ברזל ללא חריצים וברזל מחורץ.

מפעילים ליניאריים - מערכים משולבים עם רכיבי תנועה מסורתיים

מפעילים ליניאריים מייצרים למעשה תנועה ליניארית. לפעמים מקור התנועה העיקרי הוא לא ליניארי או סיבובי, כמו מנוע. במקרה זה, אמצעים מכניים אחרים כמו רצועות, גלגלות, שרשראות או רכיבים מכניים אחרים ממירים את התנועה הסיבובית לתנועה ליניארית. סוגים אחרים של מפעילים ליניאריים מייצרים תנועה ליניארית בעצמם, כמו באמצעות לחץ נוזל (הידראולי או אוויר). מפעילים ליניאריים נפוצים כוללים מכניים, אלקטרו-מכניים, הידראוליים, פנאומטיים ופיאזואלקטריים.

מפעיל ליניארי בעל מקור סיבובי משתמש בדרך כלל במנוע חשמלי כדי לספק את אנרגיית הקלט שלו. מפעיל זה יכול להשתמש בבורג מוביל כדי להפוך את תנועת המנוע הסיבובית לתנועה בקו ישר.

ההתאמה הטובה ביותר ליישום תלויה בגורמים כגון תפוקה נדרשת, גודל ודרישות הספק. ישנם מספר גורמים חשובים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מפעיל ליניארי. ראשית, קביעת מהלך התנועה או אורך התנועה הנדרשים. לאחר מכן, כמה כוח נדרש מהמפעיל? כלומר, מהו משקל האובייקט שהמפעיל יצטרך להזיז? כיצד יותקן המפעיל - אופקית או אנכית?

מפעילים ליניאריים משמשים במגוון רחב של יישומים תעשייתיים כגון ציוד לטיפול בחומרים ורובוטיקה, כמו גם ביישומים צרכניים יומיומיים כגון מכשירי חשמל ביתיים ובציוד מחשבים כגון ראשי מדפסות וסורקים.

מובילי גלגול ליניאריים - לגמישות עיצובית של יצרן הציוד המקורי (OEM)

מובילי גלגול ליניאריים אינם מפעילים בעצמם, אלא הרכיב המכני המנחה תנועה ליניארית, שיכול להיות מסילה או ציר המחובר לסוג כלשהו של התקן הפעלה. מובילי גלגול ליישומי תנועה ליניארית יכולים לסייע בהפחתת החיכוך במכונות. הם משמשים בתחומים שונים, החל ממכשירי ייצור מתקדמים של מוליכים למחצה ועד כלי עבודה גדולים או ציוד בנייה.

מובילי גלגול ליניאריים מגיעים בצורות שונות, כולל דרכים ליניאריות ודרכי גליל ליניאריות, מערכות הנחיית מסילות ומערכות הנחיית פיר מבוססות שגרים כדוריים.

שיקולים חשובים בבחירת מוביל מתגלגל ליניארי כוללים את העומס, העומס הסטטי, מהלך התנועה והמהירות, כמו גם את הדיוק הרצוי. ייתכן שיידרש גם טעינה מוקדמת בהתאם לדרישות היישום. שימון הוא שיקול חשוב נוסף, כמו גם כל שיטה למזעור זיהום מערכת המובילים הליניאריים מגורמים סביבתיים כמו אבק ומזהמים אחרים באמצעות מפוח או אטמים מיוחדים.