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Quali sono le opzioni per le esecuzioni con motore e vite integrati?

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Integrazione esterna motore-vite, integrazione motore-vite non in cattività e integrazione motore-vite in cattività

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Le viti a ricircolo di sfere e di piombo sono spesso azionate da un motore collegato in linea con l'albero della vite tramite un giunto. Mentre questa disposizione di montaggio è semplice e di facile manutenzione, l'aggiunta di un componente meccanico non rigido (il giunto) può introdurre avvolgimento, gioco e isteresi - tutti fattori che influenzano la precisione di posizionamento e la ripetibilità. L'accoppiamento aggiunge anche lunghezza, riduce la rigidità e aumenta l'inerzia del sistema. Un modo per eliminare questi potenziali problemi è eliminare il giunto esterno e integrare la vite direttamente nel motore.

I gruppi motore e vite integrati sono disponibili in varie configurazioni e design. Il motore può essere di tipo servo o passo-passo, e la vite può essere a sfera o a vite di testa, anche se le configurazioni più comuni accoppiano una vite di testa con un motore passo-passo o una vite a sfera con un servomotore.

Integrazione esterna motore-vite

Uno dei progetti integrati più popolari utilizza un motore con albero cavo e integra la vite di piombo direttamente nel motore. La vite viene lavorata in modo che un'estremità si accoppia al foro cavo del motore e l'estremità lavorata viene fissata in modo permanente al foro del motore tramite saldatura o adesivo, oppure fissata con un elemento di fissaggio. Il collegamento dell'albero della vite al foro del motore tramite un elemento di fissaggio permette di smontare i componenti per la manutenzione e rende possibile la sostituzione di uno dei due componenti (invece di sostituire l'intero gruppo), ma questo metodo può anche subire una perdita di allineamento e di rigidità nel tempo.

Indipendentemente dal metodo utilizzato per collegare l'albero della vite al motore, questo metodo di integrazione motore-vite è tipicamente definito "esterno" perché la sfera o la chiocciola della vite rimane esterna al motore. Come una tradizionale configurazione motore-vite, la rotazione del motore fa ruotare la vite, che fa avanzare il dado (e il carico) lungo la lunghezza dell'albero della vite.

Anche se le applicazioni con corse brevi e carichi leggeri possono talvolta funzionare senza un supporto aggiuntivo per la vite (essenzialmente una disposizione libera fissa) o senza guide lineari, la maggior parte delle applicazioni richiede un supporto per l'estremità opposta della vite e l'uso di guide lineari per evitare carichi radiali sulla vite.

Integrazione motore-vite non vincolata

Nel metodo di integrazione non vincolato, la ghiera a sfera o a vite a testa cilindrica è integrata nel motore (o montata sulla parte frontale del motore) e non si sposta lungo la vite. Al contrario, la vite è impedita dalla rotazione (tipicamente dal carico collegato), e quando il motore e la chiocciola girano, la vite si sposta linearmente, avanti e indietro "attraverso" la combinazione motore-dado. In questa configurazione, il design non vincolato fornisce un migliore rapporto corsa/lunghezza totale, a condizione che il design consenta alla vite di estendersi oltre la parte posteriore del motore.

In alternativa, se la vite è fissata in modo che non si sposti, il gruppo diventa essenzialmente un dado motorizzato, dove la rotazione del motore fa sì che il gruppo motore-dado si sposti avanti e indietro lungo la vite stazionaria. Come un gruppo dado motorizzato convenzionale, questa configurazione consente velocità di corsa più elevate, perché la frusta della vite è quasi completamente eliminata. Permette anche di montare più combinazioni motore-dado sullo stesso albero della vite e di azionarlo in modo indipendente.

Integrazione motore-vite prigioniera

Una variante della combinazione motore-vite di cui sopra è il design prigioniero. Come il design non vincolato, il dado è integrato direttamente nel motore, ma un albero scanalato è fissato alla vite, impedendo alla vite di ruotare e creando un movimento lineare quando il motore gira.

In questo progetto, la vite si estende e si ritrae da un'estremità del gruppo e non è supportata. Il design imperdibile è essenzialmente una versione più compatta dell'attuatore ad asta di spinta, che lo rende più adatto per applicazioni di spinta o di pressatura in cui il carico è guidato e non vi è alcuna forza radiale sulla vite.