Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Přesné pohybové šrouby a lineární krokové aktuátory

číslo 8/2006

Přesné pohybové šrouby a lineární krokové aktuátory

Pohybové šrouby a matice jsou běžně používány pro převod rotačního pohybu na lineární. Jestliže je od nich požadována velká přesnost a dlouhá životnost, je třeba zvolit vhodný profil šroubu a materiál pro šroub a matici. Konstrukčním uspořádáním lze omezit mechanické vůle a zvýšit tuhost zařízení.

Obr. 1.

Obr. 1. Pohybové šrouby; a) standardní pohybový šroub, b) šroub s jemným stoupáním, c) standardní šroub s povlakem PTFE

Ovšem provedení šroubu, které by bylo univerzálně vhodné pro všechny případy, neexistuje. Lichoběžníkový pohybový šroub a odpovídající matice z plastu mají malé tření a velkou účinnost převodu mechanické energie. Také jejich životnost je dobrá. K dispozici jsou různé konstrukční varianty šroubů (obr. 1) i matic (obr. 2): s použitím speciálních maziv nebo s povlakem teflonu pro aplikace bez maziva, s předepnutou maticí pro vyloučení mechanických vůlí (předepnutí může být nastavitelné) a na výběr jsou i matice ze speciálních materiálů.

Předepnutí matice může být realizováno různými způsoby, které se liší tuhostí, třecí sílou a cenou. V nejjednodušším provedení (provedení C) se matice skládá ze dvou polovin, které od sebe tlačí pružina. Předepnutí je dáno silou pružiny. Je-li požadováno velké předepnutí, roste i tření. Patentované klínové předepnutí matice (provedení W) má velkou tuhost, ale tření je menší než u předchozího uspořádání. Matice s nastavitelnou tuhostí (provedení T) mohou být použity pro daleko větší zátěže. Předepnutí je možné nastavit přesně na míru, popř. po opotřebení závitů opět dostavit.

Obr. 2.

Obr. 2. Matice pohybových šroubů; shora: provedení T (předepnuté s nastavitelnou tuhostí), provedení W s přírubou (předepnuté), provedení W bez příruby (předepnuté), provedení C (předepnuté), provedení N (bez vymezení vůle předepnutím)

V kombinaci s krokovým motorem tvoří tyto pohybové šrouby přesný krokový lineární aktuátor. Ty se potom vyznačují malým třením a dlouhou životností. Pro to, aby byla zajištěna dlouhá životnost celého aktuátoru, používají se u nich axiální kuličková ložiska odpovídajícího provedení a také s dlouhou životností. Stoupání šroubu lze zvolit tak, že aktuátory konají pohyb 0,1 až 0,001 mm na jeden krok motoru (při standardním úhlu otočení 1,8° na jeden krok). Krokové motorky jsou v tepelné třídě B (130 °C) a nevyžadují údržbu. K dispozici je šest velikostí, NEMA 8 až NEMA 34. Dodávají se pro napájecí napětí od 2,3 V do 12 V.

Petr Uher,
Servo-Drive

Servo-Drive
Nová 12
635 00 Brno
e-mail: info@servo-drive.com
http://www.servo-drive.com