Aktuatoren, die als Eckpfeiler der Bewegung dienen

  

1. Grundlagen eines Aktuators

Ein Aktuator kann als eine Komponente beschrieben werden, die in verschiedenen Geräten und Maschinen gefunden wird, deren Funktion darin besteht steuerbare mechanische Bewegung. Die spezifischen Eingabeanforderungen und Betriebsmerkmale eines Aktuators hängen von der Art der zu konvertierten Energie und dem beabsichtigten Zweck des Aktuators ab.

Wie arbeiten Aktuatoren?

Elektrische Aktuatoren verwenden den elektrischen Strom oder die Spannung als Eingang, um den gewünschten mechanischen Ausgang zu erzeugen. Hydraulische Aktuatoren nutzen inkompressible Flüssigkeiten, um Kraft und Bewegung zu erzeugen, während pneumatische Aktuatoren auf Druckluft angewiesen sind, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Unabhängig von dem spezifischen Energieeintrag ist das ultimative Ergebnis das Umwandlung von Energie in mechanische Energie, was sich als physikalische Bewegung oder die Ausführung mechanischer Aufgaben manifestiert.

Obwohl er nicht die gleiche Aufmerksamkeit der täglichen Medien erlangte wie Konzepte wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Aktuatoren spielen eine entscheidende Rolle in der modernen Welt, beispiellos von den meisten anderen Geräten, die jemals erfunden wurden. Sie dienen als unverzichtbare Komponenten in zahlreichen industriellen Anwendungen, die von Mechatroniksystemen reichen, die Roboterarme steuern, bis hin zur genauen Verwaltung von Motorparametern in Automobilsystemen. Aktuatoren tragen erheblich zum effizienten und effektiven Betrieb verschiedener Maschinen und Geräte bei, und es gibt heute Milliarden davon.

Zusammenfassend stellt ein Aktuator eine wichtige Verbindung zwischen Energiequellen und mechanischer Leistung dar, wodurch verschiedene Energieformen in kontrollierte physikalische Bewegung umgewandelt werden. Die zuverlässige und präzise Funktionen ermöglicht die praktische Realisierung zahlreicher technologischer Fortschritte und unterstreichen den unverzichtbaren Status in der heutigen industriellen Landschaft.

"Aktuatoren machen möglicherweise keine Schlagzeilen wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in den Medien, aber sie spielen eine wichtige Rolle in unserer modernen Welt, die von jedem anderen jemals geschaffenen Gerät beispiellos ist."

 

2. Verschiedene Typen

Elektrische lineare Aktutoren

Erstens haben wir elektrische lineare Aktuatoren. Stellen Sie sich diese als Arbeitspferde der Aktuatorfamilie vor. Sie sind so konzipiert, dass sie eine lineare Bewegung erzeugen, was bedeutet, dass sie eine geraden Linie drücken oder ziehen. Denken Sie an eine motorisierte Stange, die sich erstreckt oder zurückzieht und eine präzise und kontrollierte Bewegung ermöglicht. Elektrische lineare Aktuatoren finden Anwendungen in verschiedenen Bereichen, von Robotik und Automatisierung bis hin zu einstellbaren Möbeln oder sogar medizinischen Geräten.

Rotary -Aktuatoren

Als nächstes haben wirRotary -Aktuatoren, oder DC -Ausrüstungsmotoren, wie sie manchmal genannt werden. Dies sind die Geschwister elektrischer linearer Aktuatoren, aber anstelle einer linearen Bewegung drehen sich oder drehen sie sich. Sie sind wie das drehende Herz einer Maschine und bieten Rotationskraft, um Komponenten zu bewegen. Sie finden Rotary -Aktuatoren in Dingen wie Industriemaschinen, Ventilen, Robotik oder sogar Windschutzscheiben -Wischmotoren, sodass Sie sich vorstellen können, dass sie auch in einer großen Reihe von Größen erhältlich sind. DC -Ausrüstungsmotoren finden sich in allen linearen Aktuatoren. Erst wenn Sie eine Leadschraube und einige elektronische Grenzwechsel hinzufügen, verwandeln sie sich in einen linearen Aktuator. Der Elektromotor erzeugt die Drehbewegung eines Motors, und die Zahnräder werden verwendet, um die Geschwindigkeit zu verlangsamen, aber das Drehmoment erhöhen, damit eine nutzbarere Drehbewegung für tägliche Anwendungen zur Verfügung gestellt werden kann. Um einen DC -Zahnradmotor zusammenzufassen, macht es die Drehbewegung verwendbar. Ein Eigenmotor für sich ist nicht sehr nutzbar, sie sind zu schnell und haben nicht viel Drehmoment. Das Getriebe wird auf die Motoren hinzugefügt, um sie zu verlangsamen und das Drehmoment zu erhöhen, um ein nützliches Bewegungssteuergerät zu erstellen.

Piezo -Aktuatoren

Lassen Sie uns nun darüber sprechen Piezo -Aktuatoren. Sie sind die technologischen Zauberer der Aktuatorwelt und verwenden piezoelektrische Materialien. Wenn ein elektrisches Feld angewendet wird, ändern diese Materialien die Form, was zu einer sehr präzisen Bewegung führt. Piezo -Aktuatoren sind bekannt für ihre außergewöhnliche Genauigkeit, Reaktionsfähigkeit und ihre Fähigkeit, in anspruchsvollen Umgebungen zu arbeiten. Sie werden oft in Bereichen wie Nanotechnologie, Mikroskopie und sogar in High-End-Audiogeräten verwendet. Der Nachteil von Piezo -Aktuatoren ist, dass ihr Schlaganfall in den Mikrometern in der Tat wahrscheinlich nie einen Piezo -Aktuator mit einem Schlag von mehr als 10 mm sehen wird.

Hydraulische und pneumatische Aktuatoren

Wenn wir weitermachen, begegnen wir hydraulische und pneumatische Aktuatoren. Sie arbeiten nach verschiedenen Prinzipien, verwenden jedoch Flüssigkeitsleistung, um Bewegung zu erzeugen. Hydraulische Aktuatoren verwenden inkompressible Flüssigkeiten, während pneumatische Aktuatoren Druckluft verwenden. Diese Aktuatoren sind bekannt für ihre immensen Kraftfähigkeiten und machen sie ideal für Hochleistungsanwendungen. Sie finden hydraulische Aktuatoren in Baumaschinen, Industriepressen oder sogar Flugzeugfahrwerk. Andererseits sind pneumatische Aktuatoren häufig in Automatisierungssystemen, luftbetriebenen Werkzeugen und sogar in der Steuerung von Ventilen oder Toren zu finden.

Zuletzt haben wir Verfolgen Sie Aktuatoren auch bekannt als Slider -Aktuatoren. Sie sind wie die vielseitigen Darsteller der linearen Aktuatorfamilie, die entlang einer Strecke oder Schiene linear bewegt werden können. Stellen Sie sich vor, ein Schieberegler bewegt sich reibungslos hin und her und ermöglicht eine präzise Positionierung oder Anpassungen. Track -Aktuatoren finden die Verwendung in verschiedenen Anwendungen wie Robotik, Kamera -Schieberegler für Dreharbeiten oder sogar in medizinischen Geräten, in denen eine genaue Bewegung entlang eines Tracks erforderlich ist.

3. Anwendungen

Aktuatoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbreitung von Bewegung und Automatisierung in verschiedene Geräte und Systeme, denen wir in unserem täglichen Leben begegnen. Diese Geräte fungieren als "Muskeln" von Maschinen und wandeln Energie in mechanische Bewegungen um, um eine breite Palette von Aufgaben auszuführen. Von einfachen Ein-Aus-Schalter bis zu komplexen Robotersystemen finden Aktuatoren Anwendung in zahlreichen Bereichen und bieten verbesserte Funktionen, Komfort und Effizienz.

Aktuatoren sind in verschiedenen Formen erhältlich, die jeweils auf bestimmte Anforderungen und Aufgaben zugeschnitten sind. Erforschen wir einige der verschiedenen Arten von Aktuatoren und einige typische Anwendungen, in denen sie sich hervorheben:

1. Elektrische lineare Aktuatoren: Diese Aktuatoren werden häufig zur präzisen linearen Bewegungsregelung verwendet. Sie sind in Anwendungen wie:
   • Heimautomatisierung: Antrieb motorisierter Fensterbehandlungen, verstellbare Möbel und automatisierte Türschlösser.
   • Gesundheitswesen: Ermöglichen Sie einstellbare Betten, Patientenlifte und Positionierung der medizinischen Geräte.
   • Industrieautomatisierung: Steuerung von Fördersystemen, Roboterarmen und Materialhandhabungsmechanismen.
2. Hydraulische Aktuatoren: Diese Aktuatoren nutzen die Leistung von Druckflüssigkeiten, typischerweise Öl oder Wasser, um Kraft und Bewegung zu erzeugen. Sie sind häufig in Anwendungen wie:
   • Luft- und Raumfahrt: Anstrengung von Flugsteuerflächen wie Querruder, Aufzügen und Fahrtänen.
   • Schwere Maschinen: Betrieb Bagger, Lader und hydraulische Pressen.
   • Automobile: Steuern von Bremssystemen, Servolenkung und Cabrio -Dächern.
3. Pneumatische Aktuatoren: Diese Aktuatoren verwenden Druckluft oder Gas, um mechanische Bewegungen zu erzeugen. Sie werden in Anwendungen wie:
   • Robotik: Ermöglichen von Griffmechanismen, Roboterarmen und automatisierten Montagelinien.
   • HLK -Systeme: Steuerungsdämpfer, Ventile und Luftkompressoren für eine effiziente Klimatisierung steuern.
   • Medizinprodukte: Erleichterung von Prothesen, pneumatischen Pumpen und chirurgischen Instrumenten.
4. Piezoelektrische Aktuatoren: Diese Aktuatoren nutzen den piezoelektrischen Effekt, um Bewegung durch die Verformung bestimmter Materialien zu erzeugen. Sie finden eine Anwendung in Bereichen wie:
   • Nanopositionierung: Ermöglichung von ultra-spezifischen Bewegungen in Mikroskopen und Atomkraftmikroskopen.
   • Optik und Photonik: Feinabstimmung, Linsenpositionierung und Laserstrahllenkung.
   • Medizinprodukte: Erleichterung der Präzisionsdosierung, Mikrochirurgie und minimalinvasiven Verfahren.
5. Rotary -Aktuatoren Spielen Sie eine bedeutende Rolle in verschiedenen Anwendungen und bieten Rotationsbewegungen für eine Vielzahl von Aufgaben. Hier sind einige wichtige Anwendungen, bei denen häufig Rotary -Aktuatoren eingesetzt werden:
   • Robotik: Rotary -Aktuatoren werden in Robotersystemen ausführlich eingesetzt, um eine präzise und kontrollierte Rotationsbewegung zu ermöglichen. Sie betreiben Robotergelenke und ermöglichen vielseitige und artikulierte Bewegungen, was für Aufgaben von der industriellen Automatisierung bis hin zur assistiven Robotik im Gesundheitswesen von entscheidender Bedeutung ist.
   • Fertigungs- und Industrieautomatisierung: Rotary -Aktuatoren finden Anwendungen in Herstellungsprozessen wie Montagelinien, Materialhandhabung und Bearbeitungsvorgänge. Sie ermöglichen eine präzise Positionierung, Rotary -Indexierung und Betätigung von Roboterwerkzeugen oder Greifer.
   • Ventile und Dämpfer: Rotary -Aktuatoren sind ein wesentlicher Bestandteil der Ventilsteuerungssysteme und erleichtern das Öffnen und Schließen von Ventilen in industriellen Prozessen, Wasseraufbereitungsanlagen und HLK -Systemen. Sie spielen auch eine Rolle bei der Steuerung von Dämpfer in Lüftungssystemen für ein effizientes Luftstrommanagement.
   • Automobilindustrie: Rotary -Aktuatoren werden in verschiedenen Automobilsystemen verwendet, einschließlich Gassteuerung, Lenkmechanismen, Cabrio -Dächer und elektronischer Stabilitätskontrolle. Sie sorgen für eine reibungslose und genaue Bewegung und verbessern die Fahrzeugleistung und -sicherheit.
   • Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Rotary -Aktuatoren sind entscheidende Komponenten in Luft- und Raumfahrtanwendungen, wie z. Sie bieten eine präzise und zuverlässige Kontrolle dieser kritischen Funktionen.
   • Unterhaltung und Bühnenausrüstung: Rotary -Aktuatoren sind häufig in Geräten der Unterhaltungsindustrie wie rotierenden Phasen, automatisierten Beleuchtungssystemen und beweglichen Versatzstücken zu finden. Sie ermöglichen dynamische und faszinierende Leistungen, indem sie die Bewegung dieser Elemente reibungslos und präzise kontrollieren.
   • Erneuerbare Energie: Rotary -Aktuatoren werden in erneuerbaren Energiesystemen wie Windkraftanlagen und Solarverfolgungssystemen eingesetzt. Sie ermöglichen die Einstellung und Positionierung von Rotorblättern in Windkraftanlagen für eine optimale Windeinfindung und verfolgen die Bewegung der Sonne für die maximale Solarenergieabsorption.
   • Medizinische Geräte: Rotary -Aktuatoren spielen eine Rolle bei medizinischen Geräten, einschließlich chirurgischer Roboter, diagnostischer Bildgebungssysteme und prothetischen Geräten. Sie bieten kontrollierte Rotationsbewegungen für präzise Verfahren, Bildgebungsanpassungen und assistive Mobilität.

4. Wählen Sie aus

Die perfekte Passform finden:

Die Auswahl des richtigen Aktuators hängt von verschiedenen Faktoren ab, die sich auf Ihre spezifischen Anforderungen beziehen. Zu den Überlegungen gehören das Ausmaß der Bewegung, die in Ihrem System (linear oder rotär) benötigt wird, die erforderliche Kraft, unabhängig davon, ob die Kraft während des Hubs des Aktuators oder nur in eine Richtung, die Bedeutung der Geschwindigkeit und die Verfügbarkeit von Eingangsenergie konsistent ist.

Diese Fragen mögen breit erscheinen, sind jedoch entscheidende Faktoren, die behandelt werden müssen. Bei FIRGELLIWir sind auf elektrische lineare Aktuatoren spezialisiert und bieten auch einige Rotationsaktuatoren an. Wir haben Tools entwickelt, mit denen Sie das entsprechende Aktuatormodell für Ihre Anwendung ermittelt haben. Der typische Prozess umfasst die folgenden Schritte:

Schritt 1.Bewerten Sie die Art der Bewegung, die erforderlich ist:

Benötigt Ihre Anwendung Rotations- oder Lineare Bewegung? Wenn es eine lineare Bewegung benötigt, wandeln Sie sich auf unsere Seite "Linearer Aktuator -Selektor". Wenn Sie eine Rotationsbewegung benötigen, dann finden Sie auf unserer Seite der Rotary -Aktuatoren.

Schritt 2: Finden Sie heraus, wie viel Kraft Sie brauchen:

Der Hauptzweck eines Aktuators besteht darin, Bewegung zu erzeugen oder ein Objekt zu heben. In Ihrer spezifischen Situation oder Anwendung ist es wichtig, das Gewicht des Objekts zu bestimmen. Denken Sie daran, dass die Lastverteilung während der gesamten Reise des Aktuators möglicherweise nicht einheitlich ist.

Die Belastungskapazität eines Aktuators zeigt das maximale Gewicht an, das er anheben kann. Während verschiedene Aktuatoren ähnlich erscheinen können, können ihre Lastkapazitäten variieren. Vor dem Kauf eines Aktuators ist es daher wichtig sicherzustellen, dass seine Kapazität dem Gewicht Ihres Objekts entspricht.

Lassen Sie uns beispielsweise in Betracht ziehen, dass Sie ein Gewicht von 100 Pfund anheben müssen. In diesem Fall empfehlen wir nicht, einen Antriebsantrieb von 100 lbs zu kaufen, da es wichtig ist, dass ein Sicherheitsspielraum in das System eingebaut ist. Ein Aktuator mit maximalem Stromniveau zu führen ist nicht ideal, genau wie das Fahren eines Autos mit maximaler Geschwindigkeit ständig. Das Auto ist nicht für diesen anhaltenden Hochgeschwindigkeitsbetrieb ausgelegt.

Wenn Sie also eine Kraft von 100 Pfund benötigen, sollten wir vorschlagen, ein 150 Pfund oder 200 lbs Kraftmodell auszuwählen, um die Sicherheit und eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Schritt 3: Bewerten Sie die erforderliche Präzisionsniveau:

Wenn es um elektrische lineare Aktuatoren geht, gibt es in erster Linie zwei Haupttypen: diejenigen mit Feedback und die ohne. Ein Aktuator ohne Feedback arbeitet, indem er einfach ein- und ausgeht, ohne dass in eingebaute Fähigkeiten eine eigene Position ermittelt werden, wenn er zwischen Strichen liegt. Sofern Sie kein Signal angeben, um seine Bewegung während des Hubs zu stoppen, wird sich dies weiter bewegen.

Bestimmte Anwendungen erfordern jedoch Kenntnis der Position des Aktuators während seines Schlaganfalls. Es kann verschiedene Gründe dafür geben, z. B. die Notwendigkeit, etwas in eine bestimmte Position zu verschieben oder mehrere Aktuatoren zu synchronisieren, um genau die gleiche Geschwindigkeit und das gleiche Timing zu laufen, unabhängig von der betreffenden Kraft oder Änderungen.

Im letzteren Fall a Feedback -Aktuator ist notwendig. Diese Arten von Aktuatoren umfassen integrierte Sensoren wie Hall oder optische Sensoren, die einem Controller Feedback geben. Mit diesem Feedback kann der Controller die Position des Aktuators ständig überwachen und bestimmen.

Der FIRGELLI FCB-1-Controller ist ein Gerät, das gleichzeitig mit bis zu vier Aktuatoren angeschlossen werden kann und die Positionssignale aller vier gelesen werden, um eine synchronisierte Steuerung bereitzustellen.

Wenn für Ihre Anwendung keine Positionsregelung erforderlich ist, ist ein einfacher Aktuator ohne Feedback mehr als ausreichend.

Schritt 4: Betrachten Sie den Energieeingang:

Wenn Sie ein elektrisches System für Ihren Aktuator in Betracht ziehen, ist es wichtig, die verfügbare Spannung und die Stromauslosung zu bestimmen. Selbst wenn Sie sich für hydraulische oder pneumatische Systeme entscheiden, benötigen Sie dennoch Strom, um sie zu betreiben. Der entscheidende Punkt hier ist, dass es für mobile Anwendungen wie Autos oder LKWs üblich ist, eine 12VDC -Stromversorgung zur Verfügung zu stellen.

 

5. So installieren Sie

Die Installation eines Aktuators hängt von mehreren Faktoren ab, z. Wenn Sie einen linearen Aktuator installieren, müssen Sie die Art der Bewegung berücksichtigen, die er erzeugt. Obwohl der Aktuator linear ist, bedeutet dies beispielsweise nicht, dass seine Bewegung streng linear ist. Betrachten wir ein Szenario, in dem Sie eine Scharnierluke anheben, um auf den Dachboden zuzugreifen, ähnlich wie beim Öffnen eines Kofferraumdeckels. In diesem Fall dreht sich der Aktuator durch einen Winkel, wenn er die Luke oder den Rumpfdeckel öffnet. Daher ist es wichtig, dass der Stellantrieb während des Betriebs frei dreht. Aus diesem Grund sind lineare Aktuatoren an jedem Ende mit Clevises ausgestattet, die die Verwendung eines Kreuzstifts ermöglichen, um den Aktuator mit der Anwendung zu verbinden und eine Rotationsbewegung zu ermöglichen. Typische Menschen verwenden eine Aktuatorhalterung Für jedes Ende eines Aktuators werden diese Klammern mit dem Aktuatormodell verwendet.

6. Vielseitigkeit

"Mit der wachsenden Beliebtheit von Automatisierungstrends suchen die Kunden ständig nach Möglichkeiten, Aktuatoren in ihre Anwendungen einzubeziehen."

Aktuatoren bieten eine breite Palette von vielseitigen Funktionen und sind für zahlreiche Anwendungen und Branchen geeignet. Ihre Fähigkeit, eine präzise und kontrollierte Bewegung zu erzeugen, ermöglicht ihre Integration in verschiedene Systeme und verbessert die Automatisierung und Effizienz.

In industriellen Umgebungen finden Aktuatoren Nützlichkeit in Robotik-, Fertigungsausrüstung und Montagelinien. Sie ermöglichen eine präzise Positionierung, Heben, Schieben oder Ziehen von Objekten und tragen zu optimierten Produktionsprozessen bei. Aktuatoren werden häufig in Automobilanwendungen verwendet, wie z. B. elektrische Fenster, Sitzanpassungen und automatisierte Türen, die den Benutzern Bequemlichkeit und Komfort bieten.

Im Gesundheitswesen spielen Aktuatoren eine wichtige Rolle bei medizinischen Geräten und Geräten. Sie ermöglichen die genaue Bewegung von chirurgischen Werkzeugen, verstellbaren Betten und Mobilitätshilfen und verbessern die Patientenversorgung und den Komfort der Patienten. Aktuatoren finden auch Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie, in denen sie verschiedene Funktionen wie den Einsatz von Fahrwerk, die Anpassungen von Flügelklappen und die Satellitenpositionierungssysteme steuern.

Darüber hinaus erstreckt sich die Vielseitigkeit von Aktuatoren auf die Heimautomatisierung, wo sie in Smart Home -Systemen, motorisierten Möbeln und automatisierten Fenster Jalousien beschäftigt sind. Diese Aktuatoren verbessern die Bequemlichkeit, die Energieeffizienz und den Gesamtkomfort innerhalb von Wohnräumen.

Die Anpassungsfähigkeit von Aktuatoren wird durch ihre Verwendung in landwirtschaftlichen Maschinen, Lüftungssystemen, Sonnenkollektoren und sogar künstlerischen Installationen weiter belegt. Sie bieten präzise Kontrolle, zuverlässige Betrieb und Ausdauer, sodass sie in verschiedenen Umgebungen und Anwendungen gedeihen können.

Mit ihrer Vielseitigkeit und ihren weitreichenden Fähigkeiten revolutionieren die Aktuatoren weiterhin verschiedene Branchen, ermöglichen die Automatisierung, die Verbesserung der Funktionalität und die Verbesserung der Gesamtleistung in unzähligen Anwendungen.

 

 

• Industrie: Industrie- und landwirtschaftliche Fahrzeuge, automatisierte Geräte, Intralogistik -Transportgeräte, Fensteröffnungs- und Lüftungssysteme ...
• Medizinisch: Betten, Tische, medizinische Stühle und Karren, Patientenlifte, Mobilitätshilfen ...
• Haus möbel: Sessel, Liege, Küchenmöbel, Schreibtische ...
• Professionelle Möbel: Sit-Standard-Schreibtische, Arbeitsstationen, Laborbänke, Kontrollstationen, Displayeinheiten ...

 

Warum wählenFIRGELLI Elektrische lineare Aktuatoren? Seit mehr als 20 Jahren, FIRGELLI  hat seine Kunden in ihren Produktentwicklungsprojekten mit vollständigen schlüsselfertigen Lösungen unterstützt.