Aktüatörün dışına monte edilmiş motora sahip elektrikli çubuk aktüatör çeşitleri çok bilinen bir uygulamadır. Bu düzenleme, motor seçimine olanak tanıyan avantajı beraberinde getirir ancak boşluk gibi bir dezavantaj bulunur. Harici motor, hacmi ve taban yüz ölçümünü daha da artırır. Motoru aktüatörün içine koyarak alan kazanılabilir. Robotla taşınan cihazlar, küçük alandaki hidrolik düzenlemeler, punta kaynağı, pres bağlantısı, valf ve proses kontrolü ile sıvı dağıtımı gibi kurulumlar için idealdir. Entegre bir motor aktüatörünün başka avantajları da vardır; ancak küçük düşünmek avantajlıdır çünkü entegre motor ve aktüatör kompakt bir yapıdadır.
Tolomatic, geleneksel bir çubuk aktüatörü (motoru dışarıda olan), bir kuplör, kayış veya dişli kutusu ile bağlanan harici bir motor tarafından tahrik edilen bir vida tertibatı olarak tanımlar. Motor, aktüatör gövdesinin yanında veya sıralı olarak (ters paralel) monte edilebilir.
Öte yandan entegre bir aktüatör, dahili bir oyuk çekirdekli servo motora rijit bir şekilde bağlanmış ve bu motor tarafından tahrik edilen bir vida tertibatıdır. Mekanik aktüatör ve servo motor, tek bir montajda birleştirilir. Bu tek ünite daha sonra servo sürücü ve hareket kontrolörü ile entegre edilir.
Kompakt tasarımın nedeni, dahili servo motor ve vida tertibatının birlikte çalışma şeklidir. Servo motorun rotoru ve statoru doğrudan gövdeye yerleştirilmiştir. Somun (bilye veya makara), motordan dışarı doğru uzanan ve geri çekilen baskı borusuna bağlıdır. Motor sargıları döner ve vida milinin arka ucuna bağlanır, bu daha sonra itme borusu ile somun tertibatını yukarı ve geri hareket ettirir ve motorun içine sokar.
Aktüatör, ABB, Allen Bradley, Fanuc, Kollmorgen, Mitsubishi, Nidec, Rockwell, Siemens ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli geri bildirim cihazlarının kullanımı yoluyla uzun bir sürücü tedarikçileri listesiyle iletişim kurmak üzere kurulmuştur.
Avantajlar
Entegre bir aktüatör, geleneksel çubuk tipi aktüatörlerle aynı özellik setlerine ve yeteneklere sahiptir. Tolomatic IMA söz konusu olduğunda bu, silindir ve bilyalı vida seçenekleri, dönme önleme, giriş koruması ve isteğe bağlı motor frenleri dahil olmak üzere yaklaşık 30 kN’ye (7,000 lbf) kadar olan kuvvetler anlamına gelir. Entegre servo motor aktüatörlerinin bazı önemli avantajları şunlardır:
Esneklik: Entegre aktüatörler, kullanılan kontrol sisteminden bağımsız olarak mekanik formu, uyumu ve işlevi korur. Bu, mekanik düzenekleri değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırırken çoklu kontrol şemaları için daha fazla esneklik sağlayabilir. Entegre bir aktüatör, geleneksel bir aktüatör/motor kombinasyonundan daha az bileşene sahiptir. Bu da daha küçük bir genel ayak izi ve toplam ağırlık sağlar. Alt ağırlık merkezlerini ekleyin ve entegre aktüatörler, kol sonu işleme ve sürekli şok ve/veya titreşimli uygulamalar için idealdir.
Giriş koruması: Daha az mekanik bağlantı ve bağlantı elemanı, olası giriş sayısı ihtiyacını azaltır.
Verimlilik ve güvenilirlik: Geleneksel aktüatörlere göre daha az hareketli bileşene sahip entegre aktüatörler, en yüksek verimliliği ve güvenilirliği sağlar.
Konumsal doğruluk: Rijit motor bağlantısı, üstün konumsal doğruluk ve çift yönlü tekrarlı çalışma sağlar.
Hızlanma ve tepki verme: Entegre bir aktüatörde motor ve mekanik sistem arasındaki bağlantı, artan dinamik tepkiyle sonuçlanan sert bir tork iletim sistemi oluşturur.
Şok ve titreşim: Montaj yüzeyine daha yakın olan alçak ağırlık merkezi nedeniyle, entegre aktüatörler tipik olarak şok ve titreşim yüklerine karşı daha yüksek toleransa sahip olacaktır.
Uygulamalar
Entegre aktüatörler, geleneksel çubuk tipi aktüatörlerin kullanıldığı hemen hemen her uygulama için idealdir. Bu üç uygulama örneği, bir güvenlik bariyerinde kullanılan, keresteyi bir konveyör üzerinde hizalayan ve lastik sırtı uygulamak için kullanılan entegre bir aktüatörü açıklamaktadır.
Güvenlik bariyeri: Hızlı ve anında hareket
Güvenlik bariyerleri, elektrik kesintisi durumunda bile hızlı ve talep üzerine hareket etmelidir. Savunma, ulaşım ve petrokimya endüstrilerinin yanı sıra kurumsal tesisler ve havaalanları tarafından sıklıkla kullanılan bu kritik uygulama için yanıt hızı çok önemlidir. Entegre bir aktüatörün kompakt tasarımı idealdir çünkü yüzeyin altında bulunan sıkı düzeneğe uyar. Güvenlikli asansör kapıları için kontrol sistemleri tipik olarak hidroliktir, ancak yağ, işletim ve güvenlik sorunlarına neden olabilir. Elektrikli aktüatörler, hidrolik performansı da etkileyen aşırı hava koşullarına ilişkin endişelerin yanı sıra bu sorunu da ortadan kaldırır. Güvenlik kapıları bazen düşük görev döngüsü operasyonları olabilse de makaralı vida tasarımı, kapıların gerektiğinde hızlı ve anında hareket etmesini sağlar.
Kılavuz: Konveyör üzerinde hizalama
Daha fazla kereste işleyicisinin çeşitli nedenlerle elektrikli doğrusal hareket kontrolüne geçtiğini görüyoruz. Bu durumda, konveyörden aşağı inerken her panoyu kaplayan malzemenin konumunu düzeltmek için bir kereste işlemcisine ihtiyaç vardı. Amaç, daha esnek konumlandırmanın yanı sıra bakım ve kontaminasyonu azaltmaktı. Çevre toza ve enkaza eğilimliydi ve bina iklim kontrollü değildi. Giriş ve sıcaklık dalgalanması da performansı düşürdü. IMA33 entegre servo motor çubuk tipi aktüatöre geçiş, üreticinin ihtiyaçlarını karşıladı. Vidalı mil, çeşitli pano uzunluklarını ve pano hizalamasını gelişmiş doğruluk ve tekrarlanabilirlikle işlemek için gereken esnek konumlandırma yetenekleri (sonsuz çit tampon konumları) sağladı. Elektrikli aktüatör çözümü, mevcut hidrolik teknolojiden önemli ölçüde daha verimliydi (~%80’e karşı %45). Ayrıca, elektrikli aktüatör çözümü bakım gerektirmeyen ve sıvı sızıntısı olmayan bir çözümdü. Contaları, hidrolik sıvı tutma basıncına yönelik değil, sadece giriş koruması için kullanılır. IP67 derecesi, aktüatörü uygulamada nem ve tozdan korumuştur.
Lastik sırtı uygulama: Tutarlı güç ve dijital parmak izi kazanma
Lastik endüstrisi aynı zamanda geleneksel olarak hidroliğe dayanan, ancak üretkenliği artırmak için değişiklik yapmak ve ekipmanı yükseltmek isteyen, büyümekte olan önemli bir endüstridir. Lastik üreticisi, lastik muhafazalarına diş uygulamak için pnömatik hareket kontrolüne güvendi. Ancak, pnömatik sistem kesin bir kuvvet tutamadı, bu da kusurlara ve ürünün reddedilmesine neden oldu. Üretici, kalite sorununa ek olarak, işlem sırasında uygulanan kuvvetleri de kaydetmek istedi.
Üretici, kaliteyi ve veri toplamayı iyileştirmek için entegre servo motor aktüatörleri kullanarak pnömatik sistemden elektrikli sisteme geçti. Aktüatörün servo motoru, her makinenin dijital parmak izinin uygulama derecesini ve kuvvetini belirledi.
Kaynak: Tolomatic Blog
