Guide till mikro- och miniaktuatorer

Effektivitet, hållbarhet och precision i ett kompakt format är ofta högt efterfrågade egenskaper från elektriska linjära ställdon för användning i olika branscher och applikationer med begränsat utrymme. Genom att välja rätt mikro- och ministälldon kan applikationer med begränsat utrymme uppleva fördelar som precisionskontroll, användarvänlighet och prestandaoptimering.

Den här sidan är tillägnad grunderna i mikro- och miniaktuatorer, deras fördelar, vårt modellutbud, viktiga specifikationer och hur du väljer det bästa för dina specifika applikationsbehov.

Ställdon är grundläggande komponenter i olika mekaniska system och spelar en avgörande roll i energiomvandlingen till rörelse. I huvudsak tar ett ställdon en energikälla, vanligtvis elektrisk, hydraulisk eller pneumatisk, och omvandlar den till en fysisk rörelse. Detta uppnås genom olika komponenter och mekanismer beroende på typ av ställdon.

I elektriska linjära ställdon, elektrisk ström används för att producera rotationsrörelse i en elmotor som är mekaniskt kopplad till en växellåda och använder en ledskruv att cykla ställdonets axel som är fäst vid en HÖJDPUNKT borrmutter för linjär rörelse. Kulskruv varianter finns också, som erbjuder olika fördelar och nackdelar för att passa andra tillämpningar.

Medan traditionella ställdon kan bli skrymmande, är mikro- och minielektriska linjära ställdon utformade för att göra samma jobb i mycket mindre skala. Dessa kompakta enheter kan passa in i trånga utrymmen och är perfekta för applikationer där precision och subtilitet är avgörande. Om man väljer en lång slaglängd är bredden och höjden de viktigaste områdena som framhäver de kompakta dimensionerna hos mikro- och ministälldon.

Med en kort slaglängd på 5 cm är mikroställdonens bredd och höjd mer än tillräckligt kompakta för att enheten ska få plats i handflatan. Ministälldon ha en större storlek än mikroaktuatorerMiniaktuatorer har dock fortfarande en kompakt design som är ungefär hälften eller en tredjedel av den dimensionella volymen hos standardtyp ställdon.

Mikro- och minielektriska linjära ställdon erbjuder en rad fördelar som gör dem till en oumbärlig del av dagens moderna samhälle. Deras kompakta storlek möjliggör integration i trånga utrymmen, vilket ger exakt kontroll och rörelse där större ställdon inte får plats.

Den miniatyriserade storleken ökar mångsidigheten och anpassningsförmågan hos de system de integreras med och möjliggör energieffektiv drift från deras mindre motorer.

1. Kompakt storlek: Deras betydligt mindre bredd och djup möjliggör en formfaktor som kan matcha applikationskrav med strikta utrymmesbegränsningar eller när man försöker maximera det återstående tillgängliga förvaringsutrymmet i förvaringsfacken.
2. Precision: Utformad med alternativ för positionsåterkoppling För att hantera applikationer som kräver noggrannhet ger de exakt kontroll över rörelse och har en mindre tillverkningstolerans än större linjära ställdon.
3. Effektivitet: Trots sin storlek är de energieffektiva med lågt strömbehov och inbyggda gränsbrytare eller låg strömförbrukning i viloläge, vilket gör dem idealiska för bärbara system och batteridrivna enheter.
4. Mångsidighet: Alternativ för olika kraftklassningar, hastigheter, slaglängder, återkopplingstyper, spänningsoperationer och andra anpassningsbara specifikationer gör att mikro- och miniaktuatorer kan vara mångsidiga och passa en mängd olika miljöer, från medicintekniska produkter till konsumentelektronik.

När det gäller att välja rätt mikro- eller ministälldon för ditt projekt är det några viktiga saker att tänka på:

1. Lastkrav: Avser hur mycket kraft din applikation kommer att kräva. Detta kommer att påverka ditt val av modell av ställdon.
2. HastighetBeroende på tillämpning kan du behöva ett snabbt eller långsamt kompakt ställdon. Välj efter dina applikationsbehov.
3. SlaglängdDetta indikerar hur långt ställdonet behöver röra sig. Se till att slaglängden matchar projektets krav på rörelselängd.
4. Krav på elektrisk strömSpännings- och strömförbrukningskraven för varje modell av ställdon kan variera. Tänk på spänningen och strömförsörjningsalternativ tillgänglig för ditt kompakta ställdon.
5. MiljöbeständighetTänk på din applikation och miljön för att avgöra om ditt kompakta ställdon måste motstå en viss nivå av damm, vätskeintrång och/eller korrosion.
6. PositionsåterkopplingAvgör om din tillämpning kräver en viss nivå av precisionsrörelse/framåtrörelse eller om grundläggande manuell styrning framåt och bakåt är lämplig.
7. Kompatibilitet med styrsystem: Välj styrsystem som är kompatibla med det/de valda kompakta ställdonet/ställdonen. Om du har befintliga styrsystem, se till att det/de valda ställdonet/ställdonen är kompatibla.

Vi har också ett onlinequiz med frågor som kan hjälpa dig att välja bland vårt utbud av mikro- och ministälldon för att hitta den mest lämpliga modellen för dina behov.

Lastkrav

Det finns ett par faktorer inblandade i att hitta rätt kraft kapacitet för att hantera en applikations lastkrav. Variabler kan inkludera lasten, vinkeln i vilken lasten appliceras och lastens dimensionella storlek. Lastkrav mäts med hur mycket kraft som krävs för att tryckas och/eller dras direkt på axeln på ett ställdon (exempelenheter: lbs, kg, Newton)

Hastighet

Rörelsehastigheter beror vanligtvis på de kraftklassningsalternativ som ett ställdon har konfigurerats för. Vissa modeller har flera kraftklassningsalternativ som kan väljas när du gör en onlinebeställning. Dessa olika kraftklassningsalternativ har sina interna utväxlingsförhållanden justerade till en viss momentinställning som också påverkar ställdonets rörelsehastighet. Ett ställdonets hastighet mäts med den sträcka som tillryggalagts under en tidsperiod (exempel: tum/sekund, mm/sekund)

Slaglängd

Hål-till-hål-längden (H2H) för ett ställdon, mätt från mitten av det bakre monteringshålet till mitten av det främre monteringshålet, påverkas av slaglängden. Detta beror på att en längre slaglängd kräver ett ställdon med en längre kropp för att rymma den inneslutna axeln. Slaglängden kan beräknas genom att subtrahera den helt stängda H2H-längden från ställdonets helt öppna H2H-längd (exempelenheter: tum eller förkortat ", mm).

Krav på elektrisk ström

En applikation kan ha en befintlig strömkälla eller en nyinstallerad strömförsörjning med vissa märkeffekter och krav. Kontrollera spänningen (VDC eller VAC) och strömstyrkan (Ampere eller A) för strömkällan/strömkällorna och ställdonet/ställdonen för att verifiera om de ligger inom lämpligt område. Den allmänna tumregeln är att strömförsörjningen måste ha en högre strömstyrka än det kombinerade maximala strömkravet för alla enheter som är anslutna till strömförsörjningen.

Miljöbeständighet

Inträngningsskydd (IP) Klassificeringssystemet använder ett tvåsiffrigt system för att definiera dess skyddsklassificering för alla produkter. Den första siffran representerar skydd mot fasta ämnen och den andra mot vätskor. IP-koden utformades för att standardisera skyddsklassificeringar och begränsa feltolkningar/felaktiga framställningar av en produkts skyddsförmåga. Saltsprayklassificering är avgörande för skydd mot korrosion som kan uppstå från saltade vägar, stränder, saltvatten etc.

Positionsåterkoppling

Inbyggda positionsåterkopplingsenheter som kodare, halleffektsensorer, potentiometrar etc. används för att sända signaler som läses av en styrenhet för att bestämma positionen för ställdonets slaglängd. Detta möjliggör funktioner som flera ställdon som samtidigt kan köra samma hastighet tillsammans i synkron rörelse, minnesförinställningar och/eller positionsvisning.

Check if your actuator has the matching communication protocols/positional feedback to the controllers you were considering. For example, the PA-12-T (TTL/PWM) and PA-12-R (RS-485) Micro Precision Servo Actuator provide precise position control with positional accuracy up to 100 um and require advanced communication protocols for such performance.

Another thing to consider is whether the type of motor your actuator has will be compatible with a control system. Continuously operating brushless motors such as those found in our custom ordered PA-14 actuators would require control boxes compatible with their operation such as the LC-241 control box.

To see which of our control boxes and actuators are compatible with each other, check out our control box comparison and compatibility charts.

Programmerbara funktioner

Kontrollboxar som vår FLTCON-serie möjliggör programmering av funktioner, säkerhetsfunktioner och andra användarinställningar som kan nås via den anslutna fjärrkontrollNär flera Hall-effektställdon är anslutna till en FLTCON-kontrollbox, säkerställer kontrollboxen att synkronisering av motorerna så de rör sig tillsammans i samma hastighet.

Grundläggande manuella kontroller

Överväg om det fanns några budgetbegränsningar för projektet och välj ett styrsystem som erbjuder bäst valuta för din investering samtidigt som det uppfyller dina prestandakrav. Till exempel skulle enkla inomhusprojekt som inte kräver hög precision fungera utan problem genom att koppla in en grundläggande vippströmbrytare utan högt inträngningsskydd för att styra en 2-tråds mikro- eller mini linjär ställdon till ett överkomligt pris.

När de nödvändiga specifikationerna och funktionerna för en given applikation har bekräftats är nästa steg att bläddra igenom de tillgängliga modellerna för att avgöra vilken som erbjuder de mest lämpliga specifikationerna för dina behov. Mikroställdon har vissa specifikationer som delar vissa överlappande likheter med ministälldon, men den mest märkbara specifikationsskillnaden mellan de två kategorierna är vanligtvis kraftklassningsfönstrets område.

Kraftbetyg

Mikroställdon kan väga mellan 1,34 lb och 39 lb för dynamisk kraft och 0,67 lb till 56 lb för statisk kraft. Ministälldon kan väga mellan 16 lb och 450 lb för både dynamisk och statisk kraft.

Slaglängder

Mikroställdon har en slaglängd som varierar mellan 0,5 tum och 12 tum, medan ministälldon kan variera mellan 1 tum och 40 tum. Förutom längden kommer mikroställdon också att ha mer kompakta fysiska dimensioner, såsom bredd och höjd, jämfört med ministälldon.

Hastigheter

Mikroställdonens hastighet kan variera mellan 0,24"/sek och 2,67"/sek vid full belastning och 0,30"/sek till 3,15"/sek utan belastning. Ministälldon kan variera mellan 0,16"/sek och 2,95"/sek vid full belastning och 0,28"/sek till 3,54"/sek utan belastning.

Positional Feedback

Positional feedback and communication protocol options available for micro actuators include TTL/PWM (PA-12-T) and RS-485 (PA-12-R), while mini actuators have options including hall effect sensors (PA-09 & PA-10) and built-in potentiometer feedback (PA-14).

Each individual stock actuator can only come with one type of positional feedback or communication protocol. The type of positional feedback chosen for an actuator will affect its compatibility with existing control systems. Custom orders for certain models may have options such as limit switch feedback.

Voltage Operation

The main standard voltage option for all our mini and micro actuators is 12 VDC operations for their brushed DC motors. Options for 24 VDC are available for all mini actuators while the micro actuators have 7.4 VDC as an option for the PA-12-T. Selecting a higher voltage option tends to result in a lower current draw for the same model.

Current Draw

Micro actuators have a current draw that ranges between 200 mA to 2.3 A at full load and 30 mA to 200 mA at no load. Mini actuators draw between 2 A to 6 A at full load and 500 mA to 1.5 A at no load.

För att jämföra våra olika modeller av mikro- och ministälldon har vi sammanställt en jämförelsetabell för referensställdon.

The simplest way to ensure you have the correct mounting brackets for your linear actuator will be to source your mounting brackets from the original manufacturer of the actuator and verify they are compatible. For more information, we offer our mounting brackets compatibility chart and product descriptions under each of our actuators.

Other manufacturers may also have similar sources; however, you can also reach out for customer support as needed. For certain cases, users with unique requirements or specialized applications may have to consider custom-making their own brackets according to the measurements, design, and shape they need. Check out our actuator 3D drawings as a source for additional reference.

Equally important to sourcing compatible mounting brackets for your electric micro and mini actuators is selecting the mounting process with a method that is right for your application. Below are two common methods that are used to mount an electric linear actuator.

• Dual pivot mounting
• Stationary mounting

Dual Pivot Mounting

Dubbel pivotmontering är en metod som innebär att ett ställdon fästs på båda sidor med en monteringspunkt som är fri att pivotera, vanligtvis bestående av en monteringsstift eller en gaffel. Dubbel pivotmontering gör att ställdonet kan pivotera på endera sidan när det förlängs och dras in, vilket gör att applikationen kan uppnå en fast banrörelse med två fria pivotpunkter.

Ett exempel på tillämpning av denna metod är att automatiskt öppna och stänga dörrar till hönshusetNär ställdonet fälls ut möjliggör de dubbla fixpunkterna att dörren svänger upp. Dörrens stängning och öppning orsakar vinkelförändringar, men pivoten ger gott om utrymme för de två monteringspunkterna att rotera. När du använder denna metod, se till att det finns tillräckligt med utrymme för ställdonet att fällas ut, utan några hinder i dess väg.

Stationär montering

Vid stationär montering kan axeln förlängas och dras tillbaka från huset i en rak linje medan resten av ställdonet är monterat i ett fast stationärt läge. En monteringskonsol för axelhuset kan användas för att bibehålla ställdonets ideala inriktning på en monterad yta.

Denna typ av montering används ofta för att utföra åtgärder som att trycka och dra ett redskap framåt. Till exempel är denna monteringsform idealisk för att trycka och dra ett skjutdörrslås för att låsa och upplåsa en dörr. När du väljer denna metod, se till att monteringsanordningen kan hantera den belastning som ställdonet applicerar.

Mångsidigheten hos mikro- och minikompakta ställdon med effektiv drift, hållbar konstruktion, anpassningsmöjligheter och högpresterande specifikationer öppnar en värld av oändliga möjligheter. Här är några exempel på applikationer och branscher där de används i:

• HemautomationDen extra bekvämligheten och säkerheten med att ha säkerhetsdörrlås, motoriserade pergolor med lamelltak, automatiska dörraroch projekt med dolda entréer är bara några få områden i hemmet som drar nytta av mikro- och minikompakta ställdon. Deras utrymmeseffektivitet, låga underhållskrav och enkla användning gör dem populära för kommersiellt bruk såväl som för gör-det-själv-gemenskapen av husägare.
• Anpassade/gör-det-själv-projektI många fall, prototypframställning en ny produkt eller skapande småskaliga versioner är ett avgörande steg i processen att fastställa potentiella utmaningar som kan behöva åtgärdas innan man fortsätter med ett slutfört projekt. Mikro- och miniaktuatorer med sin kompakta kropp och mångsidiga specifikationer hjälper till att driva rörelse för att demonstrera ett koncepttest som ett sätt att simulera ett fullskaligt projekt.
• Medicinska industrierI medicinskt område, precision Styrning av mikroaktuatorer är avgörande för utrustning som är konstruerad för att hantera vätskeflöde, driva kirurgiska robotar eller positionera medicinsk utrustning. Ställbara sängar, stolar, rehabiliteringsutrustning och bildutrustning kan innehålla miniaktuatorer för att driva tysta och jämna rörelser i sjukhusmiljöer.
• BilindustrinAnvändningsfall inkluderar öppning förvaringsfack, uppfostra campare, spegellutning, fönsterjusteringar och automatisering av takkonverteringar. Genom att kombinera fördelarna med mikro- och ministälldon förbättras användarens kör- och ägarupplevelse utan att ta upp mycket plats tack vare deras kompakta formfaktor.
• UnderhållningsbranschenNöjesparker och Halloween-kostymer använder animatronik, filmrobotaroch specialeffekter som fängslar publiken genom verklighetstrogna rörelser. Dessa möjliggörs genom det breda utbudet av konfigurationer som finns tillgängliga för mikro- och miniaktuatorer för att hantera krävande utrymmesbegränsningar, kraftkrav och utomhusmiljöer samtidigt som de är energieffektiva.

Även om mikro- och minielektriska linjära ställdon kanske inte får mest uppmärksamhet i nyhetsflödet i teknikvärlden, spelar de en avgörande roll i att tänja på gränserna för vad som är möjligt. I takt med att tekniken utvecklas kommer efterfrågan på mindre och effektivare komponenter att fortsätta öka.

Oavsett om du designar nästa revolutionerande pryl eller utvecklar banbrytande medicinsk utrustning, har mikro- och miniaktuatorer en lovande framtid framför sig och kan vara de kompakta lösningar du inte visste att du behövde.

Materialförbättringar

Material kommer att spela en avgörande roll för att förbättra prestanda och hållbarhet hos ställdon. Utvecklingen av avancerade kompositer kommer att möjliggöra lättare, mer motståndskraftiga ställdon som kan motstå högre belastningar och fungera i mer extrema miljöer. Dessa material kommer också att bidra till att minska ställdonens totala storlek utan att kompromissa med strukturell integritet och effekt.

Bättre prestanda

Den övergripande prestandan hos mini- och mikroställdon förväntas bli mer förfinad, med fokus på att öka kraft-till-storlek-förhållandet. Detta kommer att uppnås genom integration av högeffektiva motorer och optimerade växelsystem, vilket möjliggör större precision och kontroll. Dessutom kommer miniatyriseringen av komponenter att göra det möjligt för kompakta ställdon att passa in i allt mindre utrymmen, vilket breddar deras tillämpningsområde.

Noggrannhetsförbättringar

Noggrannheten i positionsåterkoppling förväntas förbättras avsevärt genom införandet av avancerad sensorteknik. Användningen av optiska kodare, Hall-effektsensorer och andra högupplösta återkopplingsmekanismer under utveckling kommer att ge exakt kontroll över ställdonets rörelser. Detta kommer att vara avgörande i tillämpningar där exakt positionering är avgörande, såsom i kirurgiska robotar eller precisionstillverkningsutrustning.

Mikro- och miniaktuatorer är mångsidiga komponenter för att optimera applikationer med begränsat utrymme till sin maximumpotential tack vare deras hållbarhet, effektivitet och precision. Genom att förstå de olika typerna av mikro- och miniaktuatorer, deras specifikationer och processen för att välja lämpliga modeller kan användare säkerställa optimal drift och uppnå de resultat som uppfyller behoven för deras applikation.

Vi hoppas att du tyckte att detta var lika informativt och intressant som vi gjorde, särskilt om du sökte vägledning för att välja lämpliga mikro- och minielektriska linjära ställdon för din applikation. Om du har några frågor om våra produkter eller har problem med att välja rätt elektriska linjära ställdon som passar dina behov, tveka inte att kontakta oss! Vi är experter på det vi gör och hjälper dig gärna med alla frågor du kan ha!

sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123