Na física clássica, quatro tipos básicos de movimento são definidos como linear, rotativo, reciprocante e oscilante. Quando aplicados a dispositivos mecânicos, esse comportamento físico natural transforma movimento em força. Essa força ou potência é então usada para criar alguma forma de movimento de saída, que aciona o equipamento ou maquinário. Na automação industrial, utilizamos uma ampla variedade de equipamentos que empregam esses diferentes tipos de sistemas de movimento, geralmente rotativos ou lineares, mas às vezes uma combinação de ambos.

Movimento Linear

O movimento linear é a forma mais simples e fundamental de movimento, caracterizada pela alteração da posição de uma pessoa em uma única direção. Imagine-o como uma pessoa caminhando, nadando ou correndo em linha reta, ou um objeto mecânico como um veículo viajando em uma pista reta. Um sistema de movimento linear é baseado em algum tipo de mecanismo que move uma carga ao longo de um único eixo. Na pneumática, as cargas são acionadas em linha reta por dispositivos como motores lineares, corrediças ou atuadores, ou conjuntos de fusos de esferas. Você encontrará esse tipo de sistema de movimento mais comumente em aplicações como movimentação de materiais, usinagem CNC, embalagem, paletização e robótica.

Tipos de acionamento linear

Várias tecnologias de acionamento empregam movimento linear, cada uma com suas próprias vantagens

1. Motores linearescriam movimento linear direto. Podem acelerar rapidamente a altas velocidades e não requerem conversão mecânica. São muito adequados para aplicações de coleta e colocação.

2. Guias linearesGuias de rolos ou trilhos, como guias de rolos, proporcionam movimento linear suave e de baixo atrito. São frequentemente utilizadas em automação e máquinas-ferramentas para suportar cargas pesadas.

3. Parafusos de esferasconvertem movimentos rotativos em movimentos lineares. São extremamente precisos e eficientes, sendo muito utilizados em robótica e aplicações como máquinas CNC.

4. Sistemas de cremalheira e pinhãoFornecem alta capacidade de força e longas distâncias de deslocamento, utilizando engrenagens dentadas para converter movimento rotativo em movimento linear. Você encontrará esse tipo de acionamento em sistemas de pórtico e máquinas de grande porte.

Movimento Rotativo

A forma mais básica de movimento rotativo é a roda, onde algo gira ou revolve em qualquer direção em torno de um eixo central ou ponto de pivô. O movimento pode ser autogerado, como um tornado ou a rotação da Terra, mas em sistemas de automação, é criado por atuadores rotacionais, sistemas acionados por engrenagens ou mesas rotativas.

Um atuador rotativo gera potência em um raio que pode ser um ângulo parcial de um círculo ou uma revolução completa e contínua. Aplicações que utilizam sistemas de movimento rotativo incluem turbinas para gerar energia a partir do vento, água ou vapor, fusos de máquinas-ferramenta, ferramentas de perfuração ou retificação, juntas robóticas e mesas de indexação.

Tipos de acionamento rotativo

Os dispositivos rotativos são categorizados por sua fonte de energia, incluindo manual, elétrica ou baseada em fluido (hidráulica ou pneumática).

1. Transmissões manuaisCrie movimento rotativo com um sistema de engrenagens, normalmente uma roda manual que transmite energia rotacional através da engrenagem para o elemento de acionamento. O torque mecânico reduz o esforço necessário para mover uma carga grande.

2. Acionamentos rotativos elétricosGeralmente, funcionam com um motor que controla um sistema de engrenagens. Geralmente são reversíveis e podem gerar rotação ou oscilação angular. Um controlador elétrico regula a corrente de entrada do motor, permitindo que ele varie a aceleração e a velocidade.

3. Acionamentos rotativos baseados em fluidosUse ar ou fluido pressurizado para gerar movimento. Há muitas maneiras de fazer isso, incluindo engrenagens de cremalheira e pinhão, pressão em uma palheta ou diafragma, ou um sistema de pistão e acoplamento rotativo chamado scotch yoke.

Sistemas de movimento combinado

Tarefas mais complexas criam um sistema a partir de uma combinação de tipos de movimento, mais comumente linear e rotativo. Você os encontrará em aplicações como operações de coleta e colocação e robótica, onde são usados ​​para diferentes tipos de robôs e alguns braços robóticos. Você também verá avanços tecnológicos em soluções para controle de movimento multieixo e programação eletrônica complexa.

Acionamentos de movimento combinado

Para obter movimento preciso com acionamentos de movimento combinado, as principais soluções são engrenagens, acionamentos por correia e fusos de avanço. Cada solução tem seus próprios pontos fortes e fracos, incluindo repetibilidade, velocidade de posicionamento, precisão e custo.

1. Engrenagenssão dispositivos mecânicos que transmitem torque conectando dentes. Os dentes do mecanismo de engrenagem se engrenam com peças dentadas compatíveis em outra engrenagem ou acionam para criar força rotacional. As engrenagens geralmente são circulares, com uma circunferência dentada, mas também é possível colocar dentes no diâmetro interno de uma roda dentada. Esses projetos são geralmente usados ​​em aplicações críticas em termos de espaço e peso, e oferecem um alto grau de controle de torque e velocidade. Duas ou mais engrenagens interligadas também podem funcionar em sequência como um conjunto de engrenagens para transmitir movimento rotacional, normalmente acionado por um motor.

2. Transmissões por correiaGeralmente consistem em uma correia ou faixa circular flexível que conecta um par de polias. São acionadas por um motor e seu movimento cíclico transmite potência rotacional de um lugar para outro. São muito úteis para aplicações que precisam percorrer longas distâncias, sendo mais leves, silenciosas, econômicas e mais eficientes de operar do que engrenagens. A aplicação mais comum para acionamentos por correia é em sistemas transportadores e correias dentadas para motores.

3. Como um parafuso de esferas,Parafusos de avanço ou parafusos de potência convertem o movimento rotativo de um parafuso ou porca em movimento linear. Parafusos de avanço e porcas utilizam um design de rosca helicoidal para transladar o movimento, por isso também são frequentemente chamados de parafusos de translação. Eles estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e valores, permitindo determinar a quantidade de movimento que será fornecida em uma revolução do parafuso. Isso os torna viáveis ​​tanto para acionamentos que exigem alta precisão e velocidade, como um cabeçote de leitor de disco, quanto para aqueles que exigem baixa velocidade e alto torque, como uma morsa de bancada. Parafusos de avanço também são bons para aplicações que exigem alta transferência de carga ou movimento preciso e são comumente usados ​​em máquinas de hobby e robótica.

Que tipo de movimento você deve escolher?

O tipo de sistema de movimento que você usa depende muito da sua aplicação e do ambiente de trabalho. Quanto espaço você tem disponível ou qual a distância a percorrer? Outros fatores a considerar incluem a precisão e a velocidade necessárias e a força necessária para realizar uma tarefa. A escolha de sistemas de movimento linear, rotativo ou combinado pode exigir cálculos complexos. Em caso de dúvidas ou necessidade de assistência, não hesite em entrar em contato com nossos especialistas da FUYU Motion.