Moduł liniowy czy siłownik elektryczny: co wybrać?
Moduły liniowe i siłowniki elektryczne (elektryczne siłowniki liniowe z tłoczyskiem) często wykorzystują tę samą śrubę kulową i ten sam serwosilnik, a mimo to służą do innych zadań. Różnica tkwi w sposobie prowadzenia ładunku. Ten poradnik wyjaśnia, kiedy lepiej sprawdza się każde z rozwiązań.
Krótka odpowiedź
- Moduł liniowy: ładunek jest zamocowany na wózku poruszającym się po zintegrowanych prowadnicach. Wybierz go, gdy oś ma przenosić i prowadzić ładunek – łącznie z siłami bocznymi i momentami – np. jako oś jednostki pick-and-place lub robota kartezjańskiego.
- Siłownik elektryczny: tłoczysko wysuwa się z kompaktowej obudowy i pcha lub ciągnie. Wybierz go do zadań osiowych, w których ładunek jest prowadzony gdzie indziej – wciskanie, podnoszenie, mocowanie, regulacja klap lub ograniczników – oraz jako elektryczny zamiennik siłowników pneumatycznych lub hydraulicznych.
Ten sam napęd, inna konstrukcja
Oba poniższe produkty wykorzystują śrubę kulową o tej samej średnicy (Ø16 mm) i tę samą klasę serwosilnika 400 W. Różni się mechanika wokół napędu.
| Moduł liniowy – BSS140 | Siłownik elektryczny – AC065 | |
|---|---|---|
| Element wyjściowy | Wózek na dwóch prowadnicach | Tłoczysko (z zabezpieczeniem przed obrotem lub bez) |
| Śruba kulowa | Ø16 mm, skok 5 / 10 / 20 / 32 mm | Ø16 mm, skok 5 / 10 / 20 mm |
| Skok | 100–1050 mm | do 1200 mm |
| Prędkość maks. | do 1600 mm/s | do 1000 mm/s |
| Przekrój | szerokość 140 mm | 65 × 65 mm |
| Przenosi siły boczne i momenty | Tak, przez prowadnice (udźwig do 110 kg poziomo) | Nie – ładunek musi być prowadzony zewnętrznie |
| Siła osiowa przy skoku 5 mm (silnik 400 W) | 1388 N nominalnej siły posuwu | ok. 1,4 kN (obliczone); łożysko oporowe na 5 kN |
Siłę osiową określają silnik i skok gwintu (F = 2π · T · η / P): przy tym samym silniku i tej samej śrubie oba rozwiązania osiągają podobną wartość. Wartość 5 kN dla AC065 dotyczy nośności łożyska oporowego – istotnej przy wciskaniu z większym silnikiem lub przekładnią.
Kiedy lepszy jest moduł liniowy
- Oś przenosi ładunek. Chwytaki, narzędzia lub detale są mocowane bezpośrednio na wózku; prowadnice przejmują ciężar, siły boczne i momenty.
- Ładunek mimośrodowy lub wysunięty. Narzędzie zamocowane z boku wytwarza momenty, których tłoczysko nie przeniesie.
- Systemy wieloosiowe. Moduły liniowe są elementami składowymi systemów portalowych, wspornikowych i z ruchomym ramieniem.
- Bardzo długie lub szybkie skoki z napędem pasowym lub zębatkowym.
Kiedy lepszy jest siłownik elektryczny
- Zadania wyłącznie pchające/ciągnące: wciskanie, montaż, podnoszenie, mocowanie, wypychanie, regulacja ograniczników lub klap.
- Ładunek jest już prowadzony – przez sanie, zawias, dźwignię lub prowadnice maszyny.
- Mało miejsca w poprzek osi: kompaktowa kwadratowa obudowa zmieści się tam, gdzie moduł o szerokości 140 mm się nie zmieści.
- Zastąpienie siłowników pneumatycznych lub hydraulicznych: dowolne pozycjonowanie, programowalna prędkość i siła, brak wycieków powietrza; mocowanie kołnierzem czołowym lub stopą oraz końcówki tłoczyska z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym, przegubem kulowym lub czopami ułatwiają modernizację.
- Zanieczyszczone otoczenie: z obudowy wychodzi tylko tłoczysko, śruba pozostaje wewnątrz.
Częste błędy
- Siły boczne na tłoczysku. Siłownik elektryczny nie jest prowadnicą: siły boczne lub momenty na tłoczysku zużywają łożyska i śrubę; dodaj prowadzenie zewnętrzne lub zastosuj moduł liniowy.
- Moduł użyty tylko do pchania. Jeśli ładunek i tak jest prowadzony, siłownik jest zwykle bardziej kompaktowy i tańszy.
- Brak zabezpieczenia przed obrotem. Jeśli zamocowany element nie może się obracać i nie jest inaczej utrzymywany, wybierz wersję z zabezpieczeniem przed obrotem.
- Obciążenia pionowe bez hamulca. Oba rozwiązania wymagają silnika z hamulcem, gdy utrzymują ładunek w pionie.
Lista kontrolna doboru
- Czy ładunek jest prowadzony gdzie indziej? Tak → możliwy siłownik elektryczny. Nie → moduł liniowy.
- Czy występują siły boczne lub ładunek mimośrodowy? Tak → moduł liniowy (albo siłownik z prowadzeniem zewnętrznym).
- Wymagana siła osiowa, prędkość i skok → dobór skoku gwintu i silnika (zob. Jak dobrać moduł liniowy).
- Dostępne miejsce w poprzek osi, sposób mocowania (kołnierz czołowy lub stopa) i końcówka tłoczyska.
- Otoczenie, zabezpieczenie przed obrotem i hamulec.
Najczęstsze pytania
Czy siłownik elektryczny to to samo co elektryczny siłownik liniowy?
W automatyce przemysłowej oba terminy często oznaczają ten sam produkt: napędzaną silnikiem śrubę kulową, która wysuwa i wsuwa tłoczysko z obudowy. Określenie „siłownik liniowy” bywa też używane szerzej dla każdej napędzanej osi liniowej.
Czy siłownik elektryczny może zastąpić siłownik pneumatyczny?
Tak, w wielu przypadkach. Zapewnia dowolne pozycjonowanie oraz kontrolowaną prędkość i siłę. Sprawdź wymaganą siłę i cykl pracy oraz zaplanuj mocowanie i końcówkę tłoczyska tak, aby nie działały na nie siły boczne.
Czy do siłownika elektrycznego można dodać prowadzenie?
Tak. Z zewnętrzną jednostką prowadzącą lub prowadzonymi saniami siłownik może przenosić umiarkowane siły boczne; jeśli oś ma przenosić większe obciążenia lub momenty, moduł liniowy jest zwykle prostszym rozwiązaniem.
Nie wiesz, co wybrać?
Prześlij nam obciążenie, siłę, skok, prędkość i szkic sposobu prowadzenia ładunku – zaproponujemy moduł liniowy lub siłownik elektryczny i prześlemy rysunek do weryfikacji. Skontaktuj się z nami lub zobacz wszystkie elektryczne siłowniki liniowe i moduły liniowe.
