Convertendo Movimento Rotativo em Linear: Soluções Eficientes para Aplicações Industriais

Movimento linear é referido como mover um objeto em linha reta, tipicamente com velocidade programada e em posição específica. Um dos dispositivos de movimento linear mais comuns usados nas indústrias é um simples cilindro pneumático. O aparelho faz uso da pressão e fluxo de ar dentro de um cilindro para causar movimento linear.

A velocidade na qual o cilindro faz um objeto mover permanece constante desde que os parâmetros físicos dentro do ambiente sejam constantes. A temperatura de operação, pressão e coeficientes de atrito dinâmico podem afetar muito o desempenho de um cilindro pneumático e o processo sendo controlado.

A necessidade de máquinas altamente autônomas e sensíveis requer controle preciso de velocidade e posição, para o qual cilindros pneumáticos podem não ser a melhor escolha devido às paradas bruscas que injetam dentro do comprimento do movimento. Uma solução muito melhor seria um aparelho que tem um componente de fuso de avanço, que aplica uma força linear necessária para o movimento junto com 1-2 mancais para manter a linha de movimento.

O sistema de controle de movimento linear pode ter um sistema mecânico em seu núcleo, mas está se tornando cada vez mais comum que tenham uma parte eletrônica para processamento de movimento e comandos de controle. Um freio também pode ser usado em conjunto com o sistema de movimento para prevenir deslocamento indesejado do fuso de avanço.

O que são dispositivos de fuso de avanço?

Estes são dispositivos que podem ser usados para converter o movimento rotativo do motor em movimento linear. Existem dois tipos principais de fusos de avanço:

1. Fuso de rosca: uma haste roscada com uma porca que se move paralela ao eixo da haste, geralmente usado para cargas mais leves.
2. Fuso de esferas: similar, mas esferas são usadas em vez das roscas da haste e porca para reduzir atrito, usado para cargas mais pesadas.

A melhor maneira de determinar o dispositivo de movimento linear é através da assistência do fabricante/fornecedor, pois eles têm várias ferramentas à disposição para narrow down o dispositivo que melhor se encaixa. Parâmetros que geralmente são analisados incluem taxas de aceleração/desaceleração, distância de movimento, peso e vida útil.

Um motor de acionamento e os controles associados são então selecionados para desenvolver o design do estágio de movimento. A potência do motor é determinada pelo peso e direção da carga, junto com o atrito que encontrará. Se o movimento é fixo e a uma certa distância, então um motor redutor de propósito geral é suficiente, sem necessidades específicas de VFD. Se, no entanto, o movimento é variável, então um motor servo ou de passo seria necessário para gerar velocidade variável.

Para um movimento que tem dois movimentos fixos incorporados dentro dele, sinais de feedback podem ser gerados a partir de sensores, como proximidade, infravermelho e pressão. Um transdutor de posição linear ou feedback pode ser usado para determinar a posição do objeto.