Teknik özet

Doğrusal hareket, doğrusal motorlar, doğrusal aktüatörler ve doğrusal rulmanlar ve yataklar da dahil olmak üzere çeşitli teknolojileri kapsayan bir hareket kontrol alanıdır.

Lineer motorlar — doğru bir seçenek

Geleneksel lineer motorlar temelde, açılmış ve düzleştirilmiş kalıcı mıknatıslı döner motorlardır. Sanki stator ve rotor radyal bir düzlem boyunca kesilmiş ve daha sonra doğrusal itme sağlayabilecek şekilde açılmış gibidir. Motorun sabit kısmı enerjilendirildiğinde, bir tür iletken malzeme içeren hareketli kısımda harekete neden olur.

Doğrusal motorların avantajları arasında yüksek hızlar ve hızlı tepki süreleri, yüksek hassasiyet ve rijitlik ve mekanik iletim bileşenlerinin olmaması nedeniyle geri tepmenin ortadan kalkması yer almaktadır.

Olumsuz yönlerine gelince, lineer motorlar diğer geleneksel çözümlere göre daha pahalı olabilir. Ayrıca, artırılmış bant genişliği ve daha yüksek güncelleme hızları gibi kontrolcülerden daha iyi yanıt gerektirirler. Lineer motorlar ayrıca, bilyalı vidalar gibi diğer bazı çözüm türleri kadar kuvvet üretemezler. Bir diğer sorun ise I2R kayıplarından kaynaklanan ısınma olabilir ve bu da özel soğutma önlemleri gerektirebilir.

Bir uygulama için en iyi lineer motoru seçmek, kuvvet ve termal hususlar, yataklara binen yükler ve alan ve boşluk hususları da dahil olmak üzere bir dizi faktörü içerir.

İlk lineer motorlar silindirik yapıdaydı. Bu motorlarda, itici kuvvet silindirik yapıdadır ve mıknatısları barındıran silindirik bir çubuk üzerinde yukarı ve aşağı hareket eder. U-kanal tipi lineer motorlarda, itici kuvvet plakalar arasında yer alan, birbirine bakan iki paralel mıknatıs rayı bulunur. İtici kuvvet, mıknatıs rayında bir yatak sistemi ile desteklenir. Son olarak, üç farklı tipte olabilen düz tip lineer motorlar vardır: oluksuz demirsiz, oluksuz demirli ve oluklu demirli.

Doğrusal aktüatörler — geleneksel hareket bileşenleriyle entegre edilmiş düzenekler

Doğrusal aktüatörler esasen doğrusal hareket üretir. Bazen hareketin birincil kaynağı doğrusal olmayan veya dönme hareketidir, örneğin bir motor. Bu durumda, kayışlar, kasnaklar, zincirler veya diğer mekanik bileşenler gibi başka mekanik araçlar, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürür. Diğer doğrusal aktüatör türleri, örneğin sıvı (hidrolik veya hava) basıncı yoluyla, kendi başlarına doğrusal hareket üretirler. Yaygın doğrusal aktüatörler arasında mekanik, elektromekanik, hidrolik, pnömatik ve piezoelektrik aktüatörler bulunur.

Döner kaynaklı doğrusal aktüatör, giriş enerjisini sağlamak için tipik olarak bir elektrik motoru kullanır. Bu aktüatör, motorun dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürmek için bir vida mili kullanabilir.

Uygulama için en uygun seçim, gerekli çıkış gücü, boyut ve güç gereksinimleri gibi faktörlere bağlıdır. Doğrusal aktüatör seçerken dikkate alınması gereken birkaç önemli faktör vardır. İlk olarak, gerekli hareket mesafesi veya uzunluğu belirlenir. Ardından, aktüatörden ne kadar kuvvet isteniyor? Yani, aktüatörün hareket ettirmesi gereken nesnenin ağırlığı nedir? Aktüatör nasıl monte edilecek – yatay mı yoksa dikey mi?

Doğrusal aktüatörler, malzeme taşıma ekipmanları ve robotik gibi endüstriyel uygulamaların yanı sıra ev aletleri ve yazıcı kafaları ve tarayıcılar gibi bilgisayar ekipmanlarında kullanılan günlük tüketici uygulamalarının geniş bir yelpazesinde kullanılmaktadır.

Doğrusal hareketli rulmanlı kılavuzlar — OEM tasarım esnekliği için

Doğrusal raylı kılavuzlar, kendileri aktüatör değil, doğrusal hareketi yönlendiren mekanik bileşenlerdir; bu bileşenler bir ray veya bir şaft olup, bir tür aktüatör cihazına bağlıdır. Doğrusal hareket uygulamaları için raylı kılavuzlar, makinelerdeki sürtünmeyi azaltmaya yardımcı olabilir. Gelişmiş yarı iletken üretim cihazlarından büyük takım tezgahlarına veya inşaat ekipmanlarına kadar çeşitli alanlarda kullanılırlar.

Doğrusal rulmanlı kılavuzlar, doğrusal yollar ve doğrusal makaralı yollar, raylı kılavuz sistemleri ve bilyalı kamalı şaft kılavuz sistemleri dahil olmak üzere farklı biçimlerde mevcuttur.

Doğrusal hareketli bir kılavuz seçerken dikkate alınması gereken önemli faktörler arasında yük, statik yük, strok ve hızın yanı sıra istenen hassasiyet ve doğruluk yer alır. Uygulama gereksinimlerine bağlı olarak ön yükleme de gerekebilir. Yağlama da önemli bir husustur; ayrıca körük veya özel contalar kullanarak toz ve diğer kirleticiler gibi çevresel faktörlerden kaynaklanan kirlenmeyi en aza indirme yöntemleri de önemlidir.