Depuis l'invention du moteur électrique, les ingénieurs recherchent des moyens d'utiliser leur principe de fonctionnement pour générer un mouvement linéaire au lieu du mouvement rotatif, comme on le voit dans actionneurs rotatifs. Au cours du dernier siècle environ, ils ont conçu une variété de façons d'y arriver.
La méthode la plus courante pour créer un mouvement linéaire consiste à utiliser des vis à cric, qui, en substance, comme celles qui élèvent le châssis d'une voiture lorsqu'ils sont tournés. Les crics existent dans tout, des treuils en bateau et des ascenseurs aux presses d'impression et aux ceintures de convoyeur.
Mais si vous êtes toujours confus quant à ce qui définit les actionneurs linéaires, vous n'êtes pas seul. C'est pourquoi nous abordons ce sujet déroutant et vous l'expliquant une fois pour toutes. Nous avons trouvé un guide qui vous donnera toutes les informations de manière simple et facile à comprendre.
Qu'est-ce qu'un actionneur linéaire?
Les actionneurs linéaires sont des dispositifs électromécaniques simples qui transforment la puissance électrique en mouvement linéaire au lieu d'actionneurs de rotation. Les actionneurs linéaires ont tendance à être plus compacts, précis et fiables que actionneurs rotatifs, ce qui en fait la solution idéale pour de nombreuses applications qui impliquent un mouvement linéaire.
Les actionneurs linéaires ont également l'avantage distinct de nécessiter moins de vitesses ou d'autres composants pour convertir le mouvement rotatif en la quantité souhaitée de mouvement linéaire. Par exemple, certains vis à jacs ont besoin de plusieurs engrenages pour générer un pouce de mouvement linéaire. Actionneurs linéaires besoin de seulement deux ou trois composants au plus.
Les actionneurs linéaires peuvent transformer une simple poussée ou tirer dans un arc qui s'étendra jusqu'à ce que votre bras le permettra. En fait, la polyvalence et la simplicité des actionneurs linéaires en font un favori parmi les professionnels de l'industrie.
Comment fonctionnent les actionneurs linéaires?
Les actionneurs linéaires sont des dispositifs électromécaniques simples qui reposent sur un moteur électrique et une tige filetée. La tige filetée se connecte à l'objet qui se déplace en ligne. Dans le même temps, le moteur provoque un mouvement rotatif à l'intérieur de la tige filetée. Au fur et à mesure que la tige tourne, elle se déplace le long d'un axe. Aussi simple que cela!
Les actionneurs linéaires se composent de deux sections primaires: une section télescopique et une section d'entraînement. La section télescopique se compose de deux barres métalliques (appelées "action" et "traînée") qui glissent les unes les autres lorsqu'elles sont déplacées par le moteur à l'intérieur. La section d'entraînement contient un moteur et une tige filetée fixée. Le moteur tourne, conduisant la tige filetée le long de la section télescopique.
Au fur et à mesure que la tige filetée se déplace, elle provoque un mouvement d'actionnement dans les barres d'action / traînée, les déplaçant le long d'un axe (d'où "actionneur linéaire"). Pourtant, la précision des actionneurs linéaires se rapporte à la conception de la barre d'action / drag et de leurs moteurs intégrés, c'est donc là que la sélection du bon actionneur entre en jeu.
Quels sont les types d'actionneurs linéaires?
Les actionneurs linéaires existent en quatre types principaux, selon la façon dont ils sont alimentés. Les quatre types sont électromagnétiques, pneumatiques, hydrauliques et piézoélectriques. Ces actionneurs peuvent être actifs ou passifs, les premiers s'appuyant sur l'énergie électrique et la seconde n'ayant pas de source d'alimentation.
Au début, vous pourriez penser que c'est une chose négative que les actionneurs ne sont pas plus généralisés dans leur fonction. Mais le fait qu'il y ait tellement de types ne vous bénéficiera qu'à long terme. Comme différentes industries ont rencontré divers problèmes. Ils ont conçu leurs propres solutions en utilisant de nouveaux types d'actionneurs linéaires pour mieux gérer leurs défis uniques.
Le résultat est un tas de différents types d'actionneurs qui correspondent aux besoins et aux problèmes spécifiques. Il s'agit en soi un avantage massif car il permet à chaque type d'actionneur linéaire de servir son propre objectif et de le faire mieux. Voici une ventilation du fonctionnement de chaque type d'actionneur et de ce qu'ils ont décidé de réaliser.
Actionneurs électromagnétiques
Les actionneurs électromagnétiques utilisent un courant électrique pour leur fonctionnement. Les principes derrière les actionneurs électromagnétiques sont comme ceux de l'électromagnétisme, des moteurs de conduite ou des solénoïdes. Le courant entraîne un fil enroulé autour d'un matériau ferromagnétique tel que l'acier, qui se tord et pousse contre les barres de traînée.
Lorsqu'un courant se produit, il génère un champ magnétique qui attire d'autres matériaux ferromagnétiques tels que le fer. Une fois que le courant arrête de couler, le champ magnétique s'affaiblit et le noyau de fer sort du cylindre. Ce principe permet aux électromagets de ramasser des objets métalliques, donc les changements de mouvement linéaire des actionneurs électromagnétiques en commandant la direction.
Pour que cela fonctionne, il doit y avoir un mécanisme de ressort qui maintient la tension sur le fil pour "lancer" le noyau et le retourner à sa position d'origine. Comme vous pouvez l'imaginer, c'est là que la résilience des actionneurs linéaires entre en jeu. Ils sont beaucoup plus durables que vous ne le pensez.
Actionneurs pneumatiques
Les actionneurs pneumatiques partagent les mêmes fonctionnalités que les outils pneumatiques. Ceux-ci servent la même forme et fonctionnent que différents types de tubes, cylindres et vannes. Actionneurs pneumatiques Travaillez en utilisant de l'air ou des fluides comprimés pour alimenter des choses comme les pistons. Lorsque l'air ou le liquide est introduit dans le cylindre, il pousse sur un piston qui le fait bouger.
Il est important de se rappeler que les actionneurs pneumatiques sont généralement plus simples et plus compacts que ceux hydrauliques, ce qui en fait une excellente option pour les applications à domicile. Pourtant, ils sont généralement limités par la pression ou le liquide le plus étendu du gaz pour conduire le piston. En outre, ils ont besoin de plus d'entretien et de soins que d'autres types d'actionneurs linéaires.
Pour utiliser un actionneur pneumatique, il vous suffit de démarrer un flux d'air ou de fluide à travers le cylindre de travail. N'oubliez pas que les actionneurs linéaires alimentés à l'air sont presque toujours associés à une pompe électrique pour fournir une alimentation à l'air en cas de besoin.
Actionneurs hydrauliques
Les actionneurs hydrauliques sont des RAM qui peuvent être utilisés pour des tâches telles que le levage ou le déplacement des objets lourds. Ils sont constitués d'un cylindre et d'un piston immergé dans l'huile, ce qui fournit une résistance en raison de leur viscosité.
Lorsque le courant passe, la chaleur est générée et réduit la viscosité de l'huile environnante. La diminution de la résistance qui en résulte facilite la poussée du piston contre la résistance de l'huile.
Lorsque vous utilisez un actionneur linéaire hydraulique, un liquide (généralement de l'huile ou de l'eau) est pompé dans le cylindre, le forçant à se développer. Ce processus est contrôlé par une valve et fait bouger un objet attaché par rapport au sol.
Actionneurs piézoélectriques
Les actionneurs piézoélectriques travaillent sur le principe de la piézoélectricité, qui est la charge électrique qui s'accumule dans certains matériaux lorsqu'ils sont mis sous contrainte mécanique ou pression. Par exemple, si vous froissez du papier d'aluminium, cela générera une charge électrique et vous créerez une étincelle si vous le touchez.
Il s'avère que ce processus peut également produire un mouvement linéaire plutôt que des charges électriques. La façon dont cela fonctionne est que les cristaux sont attachés des deux côtés du matériau, puis la tension est appliquée à travers eux. L'un des cristaux agit comme une électrode et fait circuler les électrons dans une direction à travers le matériau. En revanche, l'autre cristal les fait bouger dans la direction opposée.
Les actionneurs piézoélectriques se trouvent généralement dans des applications telles que les machines et les imprimantes de stéréolithographie, où le positionnement et la précision exacts sont primordiaux pour le succès.
À quoi servent les actionneurs linéaires?
Les actionneurs linéaires sont largement utilisés dans plusieurs applications, mais ils ont tous une chose en commun. Cela peut sembler évident, mais ils peuvent faire bouger un objet linéairement.
Cela peut ne pas sembler être un gros problème. Pourtant, lorsque vous considérez le nombre de choses qui ont besoin de mouvement linéaire pour être efficace, il est logique que le besoin de ce type d'appareil soit si répandu partout. Vous pouvez voir des exemples d'actionneurs linéaires partout dans la vie quotidienne, de l'intérieur de la maison aux entrepôts et installations de fabrication les plus géants du monde.
Actionneurs linéaires à la maison
Une utilisation typique de ménage pour les actionneurs linéaires comprend les portes de garage, les portes et les rideaux de votre salon. Les mécanismes sont suffisamment légers et compacts pour s'intégrer commodément dans les maisons des consommateurs sectoriels non manufacturiers. Les actionneurs linéaires se trouvent également couramment dans les fenêtres à service au volant et aux fenêtres des caissons bancaires.
La plupart des gens ne réalisent pas qu'ils sont inclus comme Une partie des articles de tous les jours comme les portes, les portes de garage et les fenêtres. Pourtant, ces appareils sont monnaie courante dans ce que vous pourriez considérer les matériaux de construction haut de gamme en raison de leur polyvalence.
Ils servent le même but à la fin de la journée, juste sur différentes économies d'échelle. Voici plus de détails sur la façon dont ces actionneurs linéaires fonctionnent autour de votre maison.
Portes de garage et portes de fer
Les actionneurs linéaires sont un élément petit mais essentiel des grandes machines d'obstacles qui ouvrent et ferment les portes de garage. Les actionneurs linéaires sont utilisés pour pousser un grand ouvreur de porte lourd d'avant en arrière pour ouvrir la porte du garage.
Supposons que vous ayez ouvert manuellement votre porte de garage et que vous regardiez à l'intérieur toutes les pièces. Dans ce cas, vous avez peut-être vu le moteur électrique connecté par une chaîne à un système de poulie qui ouvre la porte.
Monte et se tient à la télévision
La télévision monte et les stands ne sont probablement pas la première chose qui me vient à l'esprit lorsque vous pensez aux actionneurs linéaires, mais ils font un travail essentiel. Ceux-ci sont utilisés pour Ajustez votre angle télévisé avec un minimum d'effort. Ils sont le plus généralement utilisés dans les hôtels pour faciliter l'entretien ménager pour nettoyer et changer les chaînes des téléviseurs de l'hôtel. Pourtant, vous les trouverez également dans certaines supports ménagers.
Pièces automobiles
Un autre exemple de cela est dans votre voiture. Les voitures utilisent des actionneurs linéaires dans le cadre de leur système de freinage. La pédale de frein du conducteur est connectée à une tige de poussée qui descend vers le maître-cylindre. C'est là que le liquide hydraulique pousse contre les pistons à l'intérieur du cylindre, ce qui fait que les chaussures sur chaque roue se dilatent.
Actionneurs linéaires dans l'industrie
Les actionneurs linéaires sont livrés avec de nombreuses applications en milieu industriel au sein des usines de fabrication. Par exemple, dans la fabrication, les actionneurs linéaires agissent comme des chambres de pression. Ceux-ci génèrent ensuite des jets d'eau à haute pression pour couper, façonner ou forer des matériaux tels que la pierre, l'aluminium, l'acier et le béton.
Mais ils sont généralement utilisés pour le levage et le transport. Dans un entrepôt, ils sont utilisés pour soulever des objets lourds tels que des palettes ou des conteneurs d'un endroit à un autre. Ils peuvent également être trouvés dans d'autres paramètres de type distribution. Dans ces contextes, ils relèvent, inférieurs et poussent grand dans la plante ou d'un quai à un autre.
Les actionneurs linéaires peuvent également être trouvés dans l'application des chaînes de montage, où ils sont chargés de déplacer des morceaux individuels de la chaîne de montage le long de son cycle. Vous trouverez ci-dessous des cas d'utilisation plus spécifiques d'actionneurs linéaires de la chaîne de montage.
Systèmes de convoyeur
Les systèmes de convoyeur utilisent des actionneurs linéaires pour transporter les matériaux. Il existe une variété de systèmes de convoyeurs qui remplissent une variété de fonctions. Un convoyeur à courroie utilise une série de poulies ou de rouleaux pour déplacer les éléments horizontalement. Le moteur électrique alimente le dispositif à rouleau, qui se déplace le long de la piste pour livrer des articles.
Broyage des machines
Broyage des machines Utilisez des actionneurs linéaires pour regrouper les éléments via du ruban adhésif. Cette machine se compose de pinces, d'une tête de lecteur et d'un effecteur final qui fait la connexion finale. L'effecteur final permet également de fixer les extrémités du ruban de cerclage sur le côté correspondant.
Prendre et placer les robots
Ces robots sont conçus pour ramasser des objets dans une étagère et les placer dans un autre conteneur. Il s'agit d'une tâche importante qui aide les humains à leur travail quotidien. Il existe deux types de robots utilisés dans cette application. Le premier type est conçu pour gérer des objets rigides comme les boîtes. En revanche, le deuxième type (micromanipulateurs) prend en charge des articles délicats comme les sandwichs ou les hamburgers.
Actionneurs linéaires utilisés pour l'automatisation
L'automatisation est l'une des plus grandes industries croisées pour les actionneurs linéaires, que ce soit à des fins industrielles ou techniques et scientifiques. Par exemple, les bras robotiques ont souvent besoin d'un actionneur linéaire pour des mouvements précis du bras. Dans ce cas, les appareils sont utilisés pour soulever et abaisser les objets de manière contrôlée.
La principale différence est que les actionneurs linéaires doivent résister à des quantités élevées d'usure de l'utilisation quotidienne dans le monde de l'automatisation. Un actionneur linéaire motorisé doit être capable de travailler encore et encore sans se casser. Ces appareils doivent également soulever des objets lourds, ce qui peut peser plus de 1 000 livres!
Parce que ces machines sont souvent impliquées dans le processus de fabrication et la recherche spécialisée, il est essentiel qu'ils ne se heurtent pas à d'autres morceaux de machines ou avec des personnes qui peuvent être à proximité. C'est ce qui rend cette technique si appropriée, car elle peut fournir les mouvements exacts requis.
Véhicules guidés automatisés (AGV) S
Les AGV sont essentiels au système d'entrepôt car ils aident à déplacer de plus grands packs autour de l'installation. Un AGV est un petit véhicule utilisé dans des environnements où les travailleurs ont besoin pour obtenir des choses d'un endroit à un autre. Comme vous pouvez l'imaginer, ces véhicules sont essentiels en milieu industriel où les travailleurs doivent transporter des charges lourdes sur de longues distances.
L'AGV se déplace le long d'une piste composée de courroies de convoyeur et de capteurs utilisés pour déterminer si l'itinéraire est exact ou s'il y a un obstacle devant lui, comme un chariot élévateur. Il utilise une technologie d'arrêt et de go et est utilisé principalement pour la livraison d'articles. Pourtant, il peut également être utilisé pour la mise en greffe de gros bacs hors de l'entrepôt selon les besoins.
Lorsque les AGV sont exploités par un opérateur, ils sont souvent appelés «conduite et conduites». Lorsqu'ils sont entièrement automatisés, ils sont appelés «passerelle en mouvement» ou «convoyeur de robot». La grande différence est qu'une fois qu'elle a atteint sa destination dans la passerelle mobile, elle doit être capable de détecter l'emplacement et d'empêcher de glisser.
Table de positionnement linéaire
Les systèmes de table linéaire utilisent des actionneurs linéaires pour contrôler la position d'une table prise en charge par des roues ou des rouleaux. L'actionneur linéaire fournira la force requise pour le positionnement descendant (c'est-à-dire le déplacement de l'objet vers son point de départ). Ces systèmes sont disponibles en configurations à 2 axes et à 3 axes.
Les systèmes à 2 axes déplaceront la table de façon allant de va-et-vient, tandis que les systèmes à 3 axes peuvent déplacer la table vers le haut et vers le bas et à gauche et à droite.
L'une des principales utilisations de ces tableaux est de joindre des éléments sur un substrat, ce qui oblige l'actionneur linéaire à se soulever lors de la rétraction et des baisses lors de la progression. Il doit également fournir la force de rétraction nécessaire pour maintenir l'objet en place, c'est pourquoi il est essentiel de choisir le bon actionneur linéaire.
Les utilisateurs peuvent également contrôler comment une table de positionnement linéaire se déplace en contrôlant la force qu'ils appliquent à l'aide d'un panneau de configuration ou d'un ordinateur. En effectuant de petits ajustements, les utilisateurs peuvent s'assurer que leurs objets sont dans la position exacte qu'ils veulent qu'ils soient sans perdre de temps.
Machines d'impression et machines CNC
Les actionneurs linéaires sont largement utilisés dans les machines d'impression où ils sont généralement appelés servos. Ils sont utilisés pour les tâches automatisées de la machine d'impression, y compris les ceintures de déménagement, les têtes d'impression de levage et Déplacer la voiture sur une machine CNC.
Les machines CNC utilisent des actionneurs linéaires pour positionner le bit partout où il doit être pour le fraisage ou la coupe. Ceux-ci doivent être définis à des angles exacts. Sinon, ils peuvent endommager d'autres parties de la machine. En fait, de nombreuses imprimantes utilisent plusieurs servos pour réaliser des mouvements plus complexes à des fins d'impression.
Les actionneurs linéaires sont également utilisés pour déplacer la tête d'impression par rapport au lit en mouvement pendant le processus d'impression. Et, bien que cela puisse sembler une tâche simple, ce n'est pas en fait, car de nombreux facteurs doivent être pris en compte.
La vitesse à laquelle vous avancez ou que vous rétraitez dépend de la rapidité avec laquelle vous voulez qu'il imprime et de la quantité de poids sur le lit. En outre, vous devez considérer la vitesse à laquelle toutes les autres parties de l'assemblage se déplacent.
Quand ne pas utiliser un actionneur linéaire hydraulique
Supposons que vous cherchez un moyen de déplacer un objet lourd ou quelque chose de taille modérée. Pourtant, vous ne voulez pas les effets d'accélération et de décélération. Dans ce cas, un actionneur linéaire n'est probablement pas la solution idéale. En effet, les actionneurs linéaires reposent principalement sur la pression hydraulique et ne peuvent appliquer la force que sur un objet s'il y a suffisamment de temps pour qu'il génére une pression.
Les amateurs ont également vu ces limites. Passe-temps des utilisateurs de la robotique les trouvent trop lent Pour alimenter les principaux moteurs pour les jambes ou les bras d'un robot. Au lieu de cela, ils sont les mieux adaptés en tant qu'actionneurs plus petits qui contrôlent les articulations ou effectuent d'autres tâches où la vitesse n'est pas aussi critique. Le amateur utilise souvent un servomoteur en conjonction avec l'actionneur linéaire pour changer la direction et / ou la vitesse.
Ainsi, l'actionnement linéaire est excellent pour les mouvements précis et contrôlés où une extrême précision et cohérence sont nécessaires. Mais ce n'est pas idéal pour des changements rapides de direction ou d'applications de charge lourde. Cet inconvénient est quelque chose que tous les actionneurs linéaires ont en commun, et vous devriez les considérer lorsque vous les évaluez.
Les actionneurs linéaires sont partout
Les utilisations des actionneurs linéaires sont presque infinies. Ils se produisent partout, des lignes de production des centres d'expédition et de fabrication aux voitures que nous conduisons tout au long de notre vie quotidienne.
Peu importe où vous regardez, vous constaterez qu'il y a une forme de l'actionneur linéaire utilisé. Ces machines sont le cœur battant d'innombrables pièces de machines sur lesquelles nous comptons tous pour faire avancer les choses tous les jours.
La meilleure façon d'utiliser un actionneur linéaire est de le faire correspondre à votre application. Tenez compte des tâches qu'il devra faire et quel type de force y exerce. Cela vous aidera à déterminer le poids de levage, à quelle vitesse il doit se déplacer et s'il est suffisamment fort pour vos besoins.
Si vous travaillez sur un produit que vous connaissez a besoin d'un actionneur, que vous sachiez quel type ou non, entrer en contact Aujourd'hui pour un devis, et voyons comment nous pouvons soulever votre projet vers de nouveaux sommets!
