Création d'un actionneur linéaire rapide et uniforme

La plupart des actionneurs linéaires que j'ai vus sont non uniformes et / ou lents. Ceux qui utilisent une came ou un mécanisme semblable à un vilebrequin (et presque n'importe quoi hydraulique / pneumatique) ne peuvent pas être déplacés à une vitesse constante sans programmation. Ceux qui utilisent un mécanisme à vis sont uniformes, mais lents.

Mis à part une crémaillère et un pignon / corde enroulés autour d'un bâton, quels autres actionneurs linéaires rapides et uniformes existent? Par uniforme, je veux dire que la vitesse est uniforme (ou la distance parcourue dépend linéairement de l'angle de rotation du moteur)

actuator

— Manishearth
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Solénoïde? Si j'ai un actionneur pneumatique / hydraulique / solénoïde sur lequel je mets un ressort (l'activation comprime le ressort, la désactivation permet au ressort de se détendre) et je conçois le ressort pour qu'il change de diamètre à mesure que la longueur change, cela n'atteindrait-il pas votre objectif? Cela permettrait des changements rapides et le fait de changer le diamètre du ressort par rapport à la longueur devrait linéariser votre changement de force (éliminant le problème de résistance plus court / plus grand).

— Everett

@Everett: Hmm, intéressant, bien que la conception d'un tel ressort ne soit pas si simple ..

— Manishearth

Pourriez-vous définir rapidement ce que vous entendez? Quelle est l'application? J'ai vu des actionneurs linéaires rapides basés sur des vis d'entraînement.

— Jakob

@Jakob: Eh bien, avec un entraînement par vis, des moteurs généralement à haut régime sont nécessaires pour obtenir une vitesse décente - contrairement à une crémaillère. Fondamentalement, il devrait être aussi rapide qu'un pignon et une crémaillère utilisant le même moteur. Je n'ai pas encore vu un actionneur linéaire à vis aussi rapide, mais vous avez raison, ils existent :). Mon mauvais ...

— Manishearth

Réponses:

Il serait plus facile de donner une réponse si nous savions à quoi vous voulez en faire usage. Cela donnerait une idée de vos besoins en termes de vitesse, de coût et d'espace.

Comme l'a souligné Rocketmagnet, vous pouvez utiliser un entraînement par courroie ou une vis à pas long. Et vous avez déjà mentionné un système à pignon et crémaillère. Ce sont tous impliquent un moteur conventionnel (DC) avec un système mécanique pour convertir le mouvement angulaire en mouvement linéaire:

ceinture de sécurité
vis
crémaillère et pignon
actionneur à chaîne rigide (c'est aussi cool, il peut être plié dans un petit espace)

D'autres méthodes incluent:

Moteur linéaire - C'est assez cool, cela implique une ligne de pôles magnétiques, qui accélèrent le rotor dans une direction linéaire. Celles-ci peuvent être très rapides et précises! Cela peut également être contrôlé en boucle ouverte (comme un moteur pas à pas).

Ci-dessus, une coupe transversale d'un moteur linéaire
Vérin pneumatique - la vitesse peut être contrôlée à l'aide d'une soupape de commande, les actionneurs pneumatiques sont également très populaires pour les applications robotiques en raison de leur conformité.
Vérin hydraulique

Wikipedia a un article sur les actionneurs linéaires , ainsi qu'un tableau de comparaison avec des avantages et des inconvénients!

— ronalchn
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Je voulais surtout l'utiliser pour une rétraction rapide et précise d'un bras. Le moteur linéaire est assez intéressant, je vais voir ça. Merci!

— Manishearth

Tous les moteurs linéaires ne peuvent pas être utilisés en boucle ouverte. En fait, je pense que le type que vous avez montré ici nécessite non seulement un contrôle en boucle fermée pour la position, mais également un pilote de moteur similaire à un moteur BLDC.

— Rocketmagnet

Un moteur BLDC peut être contrôlé en boucle ouverte comme un moteur pas à pas si vous le souhaitez. Il vous suffit de connaître sa position initiale et de laisser chaque phase allumée suffisamment longtemps pour être sûr qu'elle a atteint l'étape suivante. Si vous ne connaissez pas la position initiale, vous pouvez parcourir tous les états de phase une fois.

— ronalchn

Je ne sais pas si cela peut être considéré comme une crémaillère ou un pignon enroulé autour d'un bâton, mais un simple actionneur à courroie est très rapide et lisse. J'en utilise un pour une machine de pick and place SMD où j'ai besoin d'une très bonne vitesse et douceur de mouvement.

Actionneur d'entraînement par courroie

Les actionneurs linéaires basés sur des vis n'ont pas besoin d'être lents du tout, cela dépend simplement du pas de la vis que vous utilisez. Utilisez une vis à pas long, et vous obtenez beaucoup plus de course par tour du moteur.

Vis à billes à pas long

— Rocketmagnet
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