1. Что такое линейный двигатель и линейный актуатор?
Линейный двигатель (также известный как линейный шаговый двигатель) — это механическое устройство, преобразующее вращательное движение в линейное. В простейшей конструкции ходовой винт и гайка интегрированы непосредственно в шаговый двигатель, выполняя полное преобразование вращательного движения в линейное внутри корпуса двигателя. Это значительно упрощает конструктивное решение и позволяет во многих приложениях обеспечить точное линейное перемещение без внешних механических связующих компонентов.
Основной принцип работы следующий: внутри ротора двигателя установлена гайка, с которой сопряжён ходовой винт. Чтобы предотвратить вращение винта вместе с ротором, его вращение должно быть ограничено. При заблокированном вращении винта вращение ротора вызывает прямолинейное перемещение винта, создавая линейное движение.
Линейный актуатор (также называемый модулем линейного перемещения) — это законченная система передачи, которая обычно состоит из линейных направляющих, алюминиевых профилей, опор, двигателя, фотоэлектрических датчиков и других компонентов. Он преобразует электрическую энергию в линейное механическое движение. Линейные актуаторы отличаются простой конструкцией, возможностью обеспечения большого хода, высоким ускорением, быстрым откликом и высокой точностью.
Линейные актуаторы на рынке можно условно разделить на две категории:
- Линейные актуаторы с зубчатым ремнём: на приводных валах с обоих концов актуатора установлен зубчатый ремень. К ремню закреплён ползун, на котором может быть установлен обрабатываемый элемент или оборудование. Когда двигатель приводит валы во вращение, ремень перемещает ползун вдоль направляющей.
- Линейные актуаторы с шарико-винтовой передачей: двигатель приводит в движение шарико-винтовую пару, которая перемещает ползун вдоль направляющей. В нашей текущей линейке продукции представлен именно этот тип с упрощённой конструкцией: муфта исключена, а двигатель интегрирован непосредственно в модуль. Для получения дополнительной информации о преимуществах и недостатках линейных актуаторов с муфтой и без неё, пожалуйста, прочитайте статью Каковы преимущества и недостатки линейных актуаторов с муфтой и без неё?.
Примечание: В данной статье под термином «линейный актуатор» подразумевается именно наша серия LMD. Наши новые серии LK, LG и LA представляют собой безмоторные линейные актуаторы (т. е. они не включают двигатель).
2. Различия между линейным двигателем и линейным актуатором
Линейный актуатор — это законченная система перемещения, интегрирующая двигатель с вспомогательными компонентами, такими как направляющие, датчики и механическая конструкция. Благодаря такой интегрированной конструкции линейные актуаторы могут быть развёрнуты быстрее и легче интегрированы с существующими системами по сравнению с отдельными линейными двигателями.
Линейные актуаторы обеспечивают более высокую степень интеграции и удобство использования. Как правило, они отличаются более простым процессом установки, меньшим количеством подключений и лучшей общей производительностью системы. Кроме того, линейные актуаторы обычно обеспечивают лучшую совместимость с широким спектром автоматизированного оборудования.
3. Как выбрать между линейным двигателем и линейным актуатором
Линейные двигатели обычно используются в приложениях, требующих точного линейного перемещения, таких как станки с ЧПУ, автоматизированные производственные линии и медицинское оборудование. Благодаря компактной интеграции и удобству использования линейные актуаторы лучше подходят для приложений, требующих быстрого развёртывания и интеграции в систему, таких как автоматизированные сборочные линии, логистические системы и промышленные роботы.
Если вам требуется индивидуальная система управления, определённая конфигурация датчиков или большая гибкость проектирования, линейный актуатор может быть лучшим выбором. Если приложение относительно простое, можно выбрать отдельный линейный двигатель и выполнить индивидуальную интеграцию по мере необходимости.
В качестве общего руководства:
- Малая нагрузка, большой ход, высокая точность → линейный двигатель, как правило, является лучшим выбором.
- Большая нагрузка, малый ход, высокие требования к точности → линейный актуатор, как правило, является лучшим выбором.