Under senare år har användningen av linjära ställdon i industriella och icke-industriella tillämpningar har visat sig vara oumbärligt. Att välja rätt linjärt ställdon för en tillämpning kan vara ganska förvirrande på grund av det stora utbudet av typer och parametrar som måste beaktas (dvs. slaglängd, motortyp, kraft och hastighet). Snabbgående linjära ställdon har blivit ganska populära, men vad är skillnaderna mellan att välja ett snabbt linjärt ställdon kontra ett vanligt linjärt ställdon? Och vilka tillämpningar är mer lämpade för ett snabbgående ställdon? Att besvara dessa frågor innebär att man dyker djupare ner på några subtila, och inte så subtila, skillnader i komponenter och egenskaper. För att hjälpa dig i ditt sökande efter snabbgående ställdon ger vi dig två av de bästa alternativen från Progressive Automations katalog.
Egenskaper hos höghastighetslinjära ställdon
Snabbgående linjära ställdon är kända för att vara hållbara/robusta och arbeta tystare tack vare färre rörliga delar. De är enkla att integrera i befintliga styrsystem och körs vanligtvis på lägre spänningar (dvs. inget behov av industriell 3-fasspänning). En viktig parameter att tänka på är dock det linjära ställdonets arbetscykel. Borstdrivna likströmsmotorer orsakar friktion och kan resultera i att motorn överhettas om den körs under längre perioder.
Standardlinjära ställdon använder en servomotorServomotorer består av en likströmsmotor ansluten till en växel och ibland en potentiometer, vilket möjliggör återkopplingsstyrning. Detta innebär att i kombination med en regulator kan det linjära ställdonets framåt- och bakåtrörelse positioneras exakt. Omvänt är höghastighetslinjära ställdon konstruerade för att köra full framåt- och bakåtrörelse utan mellanliggande positionskontroll.
Hur klassificeras de som höghastighetslinjära ställdon?
Eftersom hastighet är relativt, hur kan man avgöra om ett linjärt ställdon ska klassificeras som "höghastighets"? Det finns för närvarande inga branschstandarder tillgängliga för höghastighetslinjära ställdon eller ultrahöghastighetslinjära ställdon, som anger minimispecifikationer, så det är upp till tillverkaren att bestämma hur ställdonet ska klassificeras. Dessa klassificeringar skulle huvudsakligen baseras på följande:
- Hastighet för fram och tillbaka aktivering.
- Belastnings-/tomgångskraft.
- Drivmekanismen.
- Ställdonstypen.
- Utväxling.
Det är viktigt att förstå dessa parametrar för att fatta ett välgrundat köpbeslut om ett linjärt ställdon med hög hastighet och hög kraft. Jämföra fungera På Progressive Automations webbplats kan du jämföra upp till fyra ställdon samtidigt med ovanstående parametrar i åtanke när du fattar ditt beslut.
Hur kan jag ändra hastigheten på mitt linjära ställdon?
Som nämnts ovan är hastigheten beroende av drivmekanismen. Många höghastighetslinjära ställdon använder en borstad likströmsmotor som är direkt ansluten, i linje, med en ledarskruv, som är ansluten till en axel/kolv. När ström appliceras på motorn roterar den ledarskruven och tvingar axeln att röra sig utåt (dvs. elektrisk energi omvandlas till rotationsrörelse omvandlas till linjär rörelse) och när strömmens polaritet omvänds rör sig axeln tillbaka inåt.
Gränslägesbrytare är placerade i extremerna av axelrörelsen, vilket minskar kraften till motorn när axeln har förlängts/indragits helt. Hastigheten för linjär aktivering kan ändras genom att justera en eller en kombination av parametrar, inklusive:
Ändra stigningen på ledskruven
Enkelt uttryckt skulle en större stigning öka hastigheten för den linjära aktiveringen och vice versa.
Variera den applicerade spänningen
Om en motoraxel roterar med full hastighet vid sin märkspänning, kan rotationshastigheten minskas genom att helt enkelt applicera en lägre spänning. Ofta kan ett höghastighets 12-volts linjärt ställdon med potentiometerstyrning användas (dvs. en motorstyrenhet). Grundläggande styrenheter använder en H-bryggkrets för att reversera motorns polaritet och en potentiometer för att variera spänningen som appliceras på motorn.
Växla motorn
Vissa linjära ställdon med hög hastighet, såsom Progressive Automations PA-04-modellen (diskuteras senare), använd en växelbaserad metod för att antingen bromsa eller öka motorns utgående rotation. Växling ökar också kraften hos den rörliga axeln/kolven med samma motorstyrka.
Höghastighetslinjära ställdonstillämpningar
När det gäller att välja ett höghastighetslinjärt ställdon är det avgörande att veta vilken applikation du ska använda ställdonet till. Högre manövreringshastigheter innebär en lägre utgående kraft och vice versa. Att växla samma linjära ställdon kan dock ge dig precis rätt mängd kraft för att göra det lämpligt för dina behov.
Tillämpningar för linjära ställdon med hög hastighet är oändligaDe ger utmärkt rörlighet för applikationer som kräver en jämn linjär rörelse. Dessutom är de generellt lättare än vanliga linjära ställdon eftersom de inte innehåller en stor växellåda. Den lättare och användarvänliga designen gör att de kan användas i applikationer som kräver utrymmesbesparing eller för att minska ett systems enhetsstorlek. Intermittenscykeln är en procentandel av den totala tiden en motor är dividerad med avstängningstiden. Att hålla sig under denna procentandel förhindrar överhettning av motorn. Därför är höghastighetslinjära ställdon konstruerade för applikationer som kan arbeta inom den angivna intermittenscykeln (vanligtvis 20 %). Applikationer som passar denna intermittenscykel inkluderar:
- Intermittent sorteringsautomation.
- Hem-/möbelautomation (även om linjär ställdonåterkoppling skulle krävas för att säkerställa korrekt positionering).
- Robotarms ändeffektorer.
- Icke-industriella användningsområden som t.ex. simuleringar under flygning/körning kräver höghastighetsmanövrering för realistiska upplevelser.
Ovanstående tillämpningar är bara några exempel på var höghastighetslinjära ställdon kan användas.
Progressive Automations höghastighetslinjära ställdon
Progressive Automation erbjuder två höghastighetslinjära ställdon (PA-15 och PA-04-modellerna), som är mycket anpassningsbara för att passa din applikation.
PA-15
De PA-15 linjärt höghastighetsställdon har en 12 VDC (2A tomgång och 9A full belastning), direktdriven, borstad DC-motor placerad i linje med en ledarskruv, vilket ger en platsbesparande och mycket robust modell. Slaglängder på 2,5 till 60 cm finns tillgängliga. Dessutom finns 3 alternativ tillgängliga beroende på önskad kraft (dvs. 4,5 kg, 9,2 kg eller 15,6 kg). Tomgångshastigheten för detta linjära ställdon är 22,5 cm/sek för 4,5 kg-alternativet, 14,5 cm/sek för 10,2 kg-alternativet och 8,2 cm/sek för 15,6 kg-alternativet.
När man väljer ett linjärt ställdon med hög hastighet bör man dock ha fullasthastigheten i åtanke. Vid full belastning på 11 lb är hastigheten 4,70 tum/sek, vid 22 lb är hastigheten 4,00 tum/sek och vid 33 lb är hastigheten 2,00 tum/sek. Tyvärr har denna modell ingen återkopplingskrets, men gränslägesbrytare är placerade i rörelsens extremer. Intermittenscykeln är 20 % och produkten är IP54-skyddad, vilket innebär att den är skyddad mot damm, skadliga avlagringar och begränsad vattenintrång. Produkten levereras också med en standardgaranti på 18 månader.
PA-04
De PA-04 linjärt ställdon är tekniskt sett inte höghastighetsmotor, men den kraft den klarar av är snabb jämfört med andra modeller. PA-04-modellen använder en 12 VDC (4A tomgång och 12A full belastning) borstad likströmsmotor som är placerad vinkelrätt mot ledarskruven. Motorn är utväxlad för att möjliggöra en ökad kraft på upp till 45 kg vid en linjär hastighet på 6,16 tum/sek och 180 kg vid en linjär hastighet på 2,16 tum/sek. Slaglängder på 5 till 100 tum finns tillgängliga.
Denna modell har feedbackfunktioner som tillval och möjlighet att använda halleffektsensorer istället för mekaniska gränsbrytare vid extremerna av ställdonets rörelse. Intermittenscykeln är också på 20 % och produkten är IP66-skyddad, vilket innebär att den är helt skyddad mot damm och vatteninträngning och är Progressive Automations bästa lätta, höghastighets- och vattentäta linjära ställdon.
Slutsats
Höghastighetslinjära ställdon kan användas i en mängd olika applikationer, både industriell (höghastighetslinjära ställdon för kraftig drift) och icke-industriella (miniatyrhöghastighetsställdon), på grund av deras robusta design och snabba aktiveringsförmåga. När man väljer ett höghastighetslinjärt ställdon bör man dock beakta de diskuterade parametrarna för att väga aktiveringshastigheten mot full lastkraft, för att säkerställa att det linjära ställdonet kan hantera uppgiften. Slutligen, köp endast höghastighetslinjära ställdon från märken som erbjuder en extra garanti, vilket är ett gott tecken på att tillverkarna har förtroende för sina produkterbjudanden.