Een korte handleiding voor elektrische actuatoren

Een belangrijk onderdeel dat automatisering mogelijk maakt, zijn elektrische actuatoren. Deze mechanische apparaten zetten elektriciteit om in kinetische energie met behulp van roterende of lineaire beweging.

Elektrische aandrijvingen werken net als andere typen aandrijvingen. Het enige verschil is dat het elektriciteit als input gebruikt. Elektriciteit drijft een motor aan, waardoor specifieke componenten in beweging komen. De uiteindelijke output is mechanische energie.

Deze componenten drijven een functionerende elektrische lineaire actuator aan:

• Stroombron – kan AC- of DC-spanning zijn
• Controller – zorgt ervoor dat het systeem de benodigde functies uitvoert door signalen naar de omvormer te sturen
• Aandrijving – ontvangt signalen van de controller en levert de juiste stroom en spanning aan de motor om nauwkeurige bewegingen te maken
• Motor – haalt elektrische energie uit de aandrijving en produceert mechanisch vermogen, vaak door een as te draaien
• Actuator – het onderdeel dat fysiek beweegt (zie onderstaande typen)

Soorten elektrische actuatoren

Stang-stijl actuator

Aandrijvingen in de vorm van een stang produceren beweging door een stang uit de behuizing terug te trekken en uit te schuiven. Met actuatoren in de vorm van een stang beweegt de last op twee manieren:

• De last beweegt door aan de stang te worden vastgemaakt
• De last wordt door de stang geduwd of getrokken

Dit type elektrische actuator is perfect voor het inbrengen en persen. Dit zijn ook de beste keuze voor het verplaatsen van lasten die end-to-end positionering, hoge snelheden en hoge kracht vereisen.

Een belangrijk voordeel van actuatoren in staafvorm is hun gesloten behuizing. Het voorkomt dat vloeistoffen en andere verontreinigingen de stangopening binnendringen. Dat is de reden waarom de meeste actuators met stangen over het algemeen hoge IP-classificaties hebben tegen water en andere vloeistoffen.

Aandrijvingen in de vorm van een stang zijn te vinden op verschillende gebieden, zoals geautomatiseerde tafels en bedden in moderne zorgcentra. Ze worden ook gebruikt in de auto-industrie om autodeuren, afschermingen en motorkappen te openen.

Stangloze actuator

Het belangrijkste verschil tussen stangloze en stangvormige actuatoren is hoe ze een last dragen. Terwijl actuatoren in de vorm van een stang een lading duwen of trekken met behulp van een stang, transporteren actuatoren zonder stang deze met behulp van een riem of een schroef. Deze methode geeft de stangloze actuator de volgende voordelen:

• Ondersteuning voor hoge belastingen en momentkrachten
• Kleinere voetafdruk voor vergelijkbare slaglengte
• Elimineert het risico van buigen en knikken van de staaf

Het algemene ontwerp met een standaardzuiger die zich volledig buiten de ingetrokken lengte uitstrekt, maakt het mogelijk om uitzonderlijke resultaten te leveren die niet mogelijk zijn met een staafvormige actuator. Dit ontwerp maakt stangloze actuatoren perfect voor verpakking, snijden, assemblage en elektronische productie.

Pneumatische versus elektrische lineaire actuatoren

Pneumatische lineaire actuatoren

Het belangrijkste verschil tussen pneumatische en elektrische aandrijvingen is het type bron. Pneumatische lineaire aandrijvingen maken gebruik van gecomprimeerd gas. Het gas wordt in het ene uiteinde van de cilinder gepompt en vervolgens aan het andere uiteinde naar buiten geduwd. Deze actie duwt een zuiger naar voren, die vervolgens de last aandrijft.

Pneumatische lineaire actuators zijn actuators in de vorm van een stang met een interne stang die buiten de behuizingen (cilinders) steekt om de last naar voren te verplaatsen. Voor dit type actuator zijn de boring en stang rond.

Deze lineaire actuator is voornamelijk te vinden in industriële omgevingen, vaak in geautomatiseerde systemen en machines. Het maakt meestal deel uit van productie, palletiseren, materiaalverwerking, voedsel en drank en verpakking.

Elektrische lineaire actuatoren

Elektrische lineaire actuatoren zijn afhankelijk van elektriciteit, met motoren als hun bron. In tegenstelling tot pneumatische lineaire aandrijvingen hebben ze geen zuiger en gebruiken ze in plaats daarvan een schroef of een riem. Elektrische actuatoren zijn doorgaans duurder dan de meeste andere typen, maar ze zijn ontworpen om veel minder kostbaar te zijn in het gebruik.

Elektrische actuatoren worden alleen of gecombineerd gebruikt om meerdere taken achter elkaar uit te voeren, zoals reiken, heffen, draaien en kantelen. Ze bieden ook snelle, nauwkeurige en herhaalbare positiecontrole, waarbij een kracht tussen 2.000 en 4.000 wordt gegenereerd.

Elektrische lineaire actuatoren zijn een goede keuze voor geautomatiseerde systemen, de productie van halfgeleiders, medische apparatuur en voedsel- en drankverwerking.

Gemeenschappelijke actuatorbevestigingen

Het kiezen van het juiste montagetype kan van invloed zijn op de manier waarop een lineaire actuator presteert. Hieronder volgen de meest voorkomende montagetypes die worden gebruikt door lineaire actuatoren.

Gaffelmontage

Een populaire montage voor elektrische lineaire actuatoren maakt gebruik van een trekhaak en een montagepen. Er zijn geen beugels of enige andere vorm van ondersteuning om de beweging te stoppen. Hierdoor kan de actuator aan beide zijden draaien.

Trunnion-montage

Dit type montage maakt gebruik van een op maat gemaakt montageblok dat aan de voor- of achterzijde van de actuator wordt geplaatst. Deze montagetechniek zorgt ervoor dat het lichaam en de cilinder kunnen bewegen. Trunnion-bevestigingen worden vaak gebruikt in ATV- of UTV-bevestigingen.

Stangkoplagerbevestiging

Stangkoplagers worden kruiskoppelingen genoemd. Een kogelgelagerd inzetstuk zorgt ervoor dat een stang of een bout er in beperkte mate doorheen kan worden uitgelijnd. Het is meestal een andere hoek dan 90 graden. Dit type montage is te vinden in raamopeners en stuurkolommen in auto's.

Koetsmontage

Sledesteunen voor stangloze aandrijvingen hebben een vast lichaam en een verschuifbare slede. Ze zijn vooral nuttig voor toepassingen die veel kracht, lastgeleiding en lage tot gemiddelde snelheid vereisen. Ze worden ook geleverd met handbediening en voeding.

Real-World toepassingen voor elektrische actuatoren

Hier zijn enkele voorbeelden van het gebruik van elektrische actuatoren in de praktijk.

• Voedsel- en drankproductie: Elektrische aandrijvingen zijn stil en schoon. Sommige zijn corrosiebestendig en hebben een glad ontwerp met weinig tot geen spleten waar vuil of bacteriën zich kunnen ophopen. Hierdoor zijn elektrische actuatoren perfect voor gevoelige industrieën zoals de voedsel-, drank- en medische productie.
• Robotica: De automatiseringsindustrie vertrouwt op elektrische actuatoren. Actuatoren zorgen ervoor dat geautomatiseerde systemen de productiekwaliteit en nauwkeurigheid kunnen handhaven. Dit komt omdat elektrische actuatoren nauwkeurige bewegingen kunnen besturen en herhalen.
• Klepbediening: Verwerkingsfabrieken die kleppen bevatten om de stroom van grondstoffen te beheren, vertrouwen op elektrische actuatoren vanwege hun vermogen om exacte acties en controle te bieden.
• Zware machines: Terwijl zwaar materieel vaak gebruik maakt van hydrauliek, vertrouwen machines met direct contact met voedsel, drank, medische apparaten en halfgeleiders op elektrische actuatoren. Ze zijn niet afhankelijk van vloeistoffen om beweging op gang te brengen en gebruiken in plaats daarvan elektrische energie als bron.

Elektrische aandrijvingen:een essentieel stukje technologie

Elektrische actuatoren zijn verbazingwekkende stukjes technologie die veel industrieën helpen aandrijven die ons dagelijks leven mogelijk maken. Dankzij het eenvoudige vermogen om elektrische energie om te zetten in kinetische energie, kon het een cruciale rol spelen in de moderne wereld.

Elektrische actuatoren zorgen er bijvoorbeeld voor dat apparaten zoals een productierobotarm snel en nauwkeurig kunnen bewegen. Deze actuatoren helpen de motorcontrolesystemen van uw auto door luchtkleppen te regelen die de brandstofverbranding regelen.

Of ze nu staafloos of staafvormig zijn ontworpen, het gebruik van elektrische actuatoren is vrijwel onbeperkt. Het is ook vermeldenswaard dat de kwaliteit, de werkomgeving en het type montage dat wordt gebruikt van invloed kunnen zijn op hoe elektrische actuatoren werken.

Het kiezen van actuatoren en machines van hoge kwaliteit, duurzaamheid en algehele efficiëntie is cruciaal. John Henry Foster is een toonaangevende distributeur van geautomatiseerde systemen en robotica. Als u op zoek bent naar geautomatiseerde machines met effectieve en hoogwaardige elektrische actuatoren, neem dan contact met ons op. Ons team kan uw vragen beantwoorden en een offerte maken.