Cómo seleccionar un actuador lineal

Dentro de los sistemas de automatización actuales suelen usarse actuadores o ejes lineales, para que estos componentes sean exitosos en sus campos de aplicación es necesario considerar los factores que involucran la correcta selección del actuador. Es por ello que a continuación se describen algunos puntos que los ingenieros consideran al momento de escoger el accionamiento adecuado.

1. Capacidad de carga

La capacidad de carga en los actuadores es completamente dependiente de la estructura de los perfiles que se estén usando, muchos actuadores son similares, pero solo algunos cuentan con un diseño específico para el manejo de cargas pesadas a velocidades elevadas. Por esta razón es que siempre es buena idea evaluar los parámetros de la aplicación como lo son las cargas dinámicas, el empuje y el momento de flexión, considerando estos factores se podrá seleccionar de mejor manera el actuador adecuado.

2. Precisión y exactitud

Este es un punto muy importante a considerar, se deben evaluar los niveles de exactitud, precisión y repetibilidad que requiere la aplicación, cuando una aplicación requiere la máxima repetibilidad de posicionamiento deben seleccionarse actuadores de transmisión por correa o actuadores de  piñón y cremallera que puedan garantizar el movimiento en repetición constante de manera confiable y precisa. Cuando se requiere todavía más precisión de posicionamiento, un encoder lineal es la selección ideal.

3. Ciclos de trabajo

Cuando se tienen ciclos de trabajo intensos, con trabajo pesado y uso constante, es importante considerar las tareas de lubricación y mantenimiento, ya que deben realizarse de acuerdo a un plan de mantenimiento específico.

4. Espacio y longitud de carrera

La diferencia entre usar un sistema de fin de línea de 3 ejes con su propia estructura aérea en vez de unidades individuales integradas en la máquina, se encuentra la cantidad de espacio disponible en la aplicación, la segunda alternativa requiere generalmente de diseños personalizados. La longitud de carrera también es un aspecto que influye e n la elección, los actuadores de piñón y cremallera son ideales para carreras más largas de 8 metros, ya que evitan la imprecisión que causa la elasticidad de una correa que es dentada.

5. Orientación espacial

Antes de la selección de un actuador se debe conocer la orientación espacial que va a tener, también es importante conocer las orientaciones de las fuerzas y las cargas independientemente de si se está usando un sistema de ejes múltiples o de si se compone por unidades individuales. Es importante tomar en cuenta las opciones de montaje, si se colocará de manera horizontal o vertical, así como las conexiones entre los actuadores en las configuraciones múltiples, es de gran prioridad considerar si se requieren soportes o placas para asegurar la rigidez entre las conexiones de los actuadores.

6. Ambiente operativo

Los ambientes de trabajo son un factor importante ya que algunos cuentan con mucha suciedad y esto puede tener impactos negativos en la calidad de los componentes, en estos casos es necesario usar unidades de movimiento lineal presurizadas que pueden garantizar el rendimiento y funcionamiento correcto en ambientes particularmente contaminados.

7. Características estructurales

Casi todos los actuadores se fabrican con aluminio anodizado extruido de manera que son ligeros pero resistentes, la estructura es fundamental porque un espesor mayor y la geometría correcta permiten rigidez e inercia mayores. También es importante el sistema de corredera, guías con rodamientos de bolas de recirculación precargados permiten mejorar la precisión, repetibilidad y rigidez, mientras que las guías con rodillos de acero son buenas alternativas para el manejo de la desalineación y ambientes contaminados.

8. Velocidad y aceleración

Cuando se buscan niveles de rendimiento que involucren la resistencia a cargas elevadas con velocidades de 5m/s y aceleraciones que van hasta los 50 m/s², se recomienda que se usan acoplamientos rígidos que van entre la polea y el motorreductor.

9. Emparejamiento reductor y motor

La selección del reductor también es importante, para sistemas de transmisión de correa y para los de piñón y cremallera, este factor juega un papel fundamental en el mantenimiento de la precisión y mejoramientos de la relación de inercia.

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