Membuat aktuator linier yang cepat, seragam, linier

13

Sebagian besar aktuator linier yang saya lihat tidak seragam dan / atau lambat. Mereka yang menggunakan cam atau mekanisme seperti crankshaft (dan hampir semua hal hidrolik / pneumatik) tidak dapat dipindahkan dengan kecepatan konstan tanpa pemrograman. Mereka yang menggunakan mekanisme seperti sekrup seragam, tetapi lambat.

Selain dari rak dan pinion / tali luka di sekitar tongkat, apa aktuator linier seragam cepat lainnya yang ada? Secara seragam, maksud saya bahwa kecepatannya seragam (Atau jarak yang digerakkan secara linear tergantung pada sudut yang diputar oleh motor)

actuator Manishearth
sumber
Solenoida? Jika saya memiliki aktuator pneumatik / hidrolik / solenoid yang saya gunakan pegas (aktivasi kompres pegas, penonaktifan memungkinkan pegas rileks), dan desain pegas untuk mengubah diameter seiring perubahan panjang, bukankah ini akan mencapai tujuan Anda? Ini akan memungkinkan untuk perubahan cepat, dan memiliki diameter perubahan pegas dalam kaitannya dengan panjang harus membuat perubahan pada gaya Anda (menghilangkan masalah resistensi yang lebih pendek / lebih besar).
Everett
@Everett: Hmm, menarik, meskipun mendesain pegas seperti itu mungkin tidak semudah itu ..
Manishearth
Bisakah Anda mendefinisikan apa yang Anda maksud dengan cepat? Apa aplikasinya? Saya telah melihat aktuator linier cepat berdasarkan sekrup drive.
Jakob
@ Jakob: Ya, dengan obeng, umumnya motor berkecepatan tinggi diperlukan untuk mendapatkan kecepatan yang layak - tidak seperti rak dan pinion. Pada dasarnya, itu harus secepat rak dan pinion menggunakan motor yang sama. Saya belum melihat aktuator linier berbasis sekrup yang cepat, tetapi Anda benar, mereka ada :).
Keburukanku

Jawaban:

10

Akan lebih mudah untuk memberikan jawaban jika kami tahu untuk apa Anda ingin menggunakannya. Itu akan memberikan gambaran tentang persyaratan Anda dalam hal persyaratan kecepatan, biaya, dan ruang.

Seperti yang ditunjukkan oleh Rocketmagnet, Anda dapat menggunakan sabuk drive, atau sekrup pitch yang panjang. Dan Anda telah menyebutkan sistem rack and pinion. Ini semua melibatkan motor konvensional (DC) bersama dengan sistem mekanis untuk mengubah gerak sudut menjadi gerak linier:

  • sabuk pengaman
  • sekrup
  • rak & pinion

  • aktuator rantai kaku (ini juga keren, dapat dilipat menjadi ruang kecil)

    masukkan deskripsi gambar di sini

Metode lain termasuk:

  • Motor linear - Ini cukup keren, ini melibatkan garis kutub magnet, yang mempercepat rotor dalam arah linier. Ini bisa sangat cepat dan tepat! Ini juga dapat dikontrol dalam loop terbuka (seperti motor stepper).

    masukkan deskripsi gambar di sini

    Di atas adalah penampang motor linear

  • Silinder pneumatik - kecepatan dapat dikontrol menggunakan katup kontrol, aktuator pneumatik juga cukup populer untuk aplikasi robot karena kepatuhannya.
  • Silinder hidrolik

Wikipedia memiliki artikel tentang aktuator linier , dan juga tabel perbandingan dengan kelebihan dan kekurangan!

ronalchn
sumber
Saya terutama ingin menggunakannya untuk pencabutan lengan yang cepat dan akurat. Motor linear cukup menarik, saya akan melihat ke dalamnya. Terima kasih!
Manishearth
Tidak semua motor linier dapat digunakan loop terbuka. Bahkan, saya berpikir bahwa jenis yang Anda tunjukkan di sini tidak hanya memerlukan kontrol loop tertutup untuk posisi, tetapi juga driver motor yang mirip dengan motor BLDC.
Rocketmagnet
Motor BLDC dapat dikontrol dalam loop terbuka seperti motor stepper jika Anda mau. Itu hanya mengharuskan Anda mengetahui posisi awalnya, dan bahwa Anda meninggalkan setiap fase cukup lama untuk yakin telah mencapai langkah berikutnya. Jika Anda tidak tahu posisi awal, Anda dapat menggilir semua status fase sekali.
ronalchn
7

Saya tidak tahu apakah ini memenuhi syarat sebagai rak & pinion, atau tali melilit tongkat, tetapi aktuator penggerak sabuk sangat cepat dan halus. Saya menggunakan satu untuk memilih dan menempatkan mesin SMD di mana saya membutuhkan kecepatan yang sangat baik dan kelancaran gerakan.

Aktuator penggerak sabuk

Aktuator linier berdasarkan sekrup tidak perlu lambat sama sekali, itu hanya tergantung pada pitch sekrup yang Anda gunakan. Gunakan sekrup pitch panjang, dan Anda mendapatkan lebih banyak perjalanan per putaran motor.

Lonceng bola panjang

Rocketmagnet
sumber