Tornillo de avance con motor

Tipos de husillos de avance con motor

Un **husillo de avance con motor** es un tipo de mecanismo de accionamiento que consiste en una varilla roscada y un cojinete de tuerca que transforma el movimiento de rotación en movimiento lineal. A menudo se utiliza junto con un motor para crear un sistema de movimiento lineal accionado por motor para diversas aplicaciones. Los husillos de avance independientes con motores pueden tener diferentes diseños según sus escenarios de aplicación, como se muestra a continuación:

• Husillo de avance con motor paso a paso

  Un husillo de avance con motor paso a paso convierte el movimiento de rotación en desplazamiento lineal. Un sistema accionado por husillo de avance proporciona un control preciso de la posición y el movimiento. El motor paso a paso gira en incrementos fijos o pasos. Cada paso corresponde a una distancia específica a lo largo del husillo de avance. Esto permite que el sistema se mueva a una posición definida sin necesidad de sensores externos para la retroalimentación. Implementar un husillo de avance con motor paso a paso permite a los ingenieros diseñar fácilmente mecanismos con ubicaciones predeterminadas, como impresoras 3D, máquinas CNC y brazos robóticos.

• Husillo de avance con motor paso a paso y controlador

  Un husillo de avance con motor paso a paso y controlador funciona de manera similar a un husillo de avance con motor paso a paso estándar, pero agrega un controlador para capacidades mejoradas. El controlador se puede usar para establecer diferentes parámetros como la velocidad y la aceleración, lo que permite a los usuarios tener un mejor control sobre el sistema. El husillo de avance aún puede transformar el movimiento de rotación del motor paso a paso en movimiento lineal. Sin embargo, con el controlador incorporado en el diseño, el movimiento puede ser más fino y las posibilidades de aplicación del ensamblaje se extienden a sistemas más avanzados.

• Tornillo de bolas con motor

  Un tornillo de bolas con motor combina un tornillo de bolas y un motor en una sola unidad. El tornillo de bolas consiste en un eje de tornillo y un conjunto de tuerca de bolas, lo que le permite transformar eficientemente el movimiento de rotación en movimiento lineal con una fricción mínima y una gran eficiencia. No existe juego en un mecanismo de accionamiento de tornillo de bolas, lo que permite una mayor precisión y repetibilidad durante el movimiento. El motor integrado en el conjunto suele tener un sistema de control de bucle cerrado. Esto garantiza que el accionamiento del motor pueda proporcionar un desplazamiento lineal preciso. Una unidad integrada de husillo de avance con motor se utiliza en aplicaciones de alta precisión que requieren un desplazamiento lineal de movimiento suave, incluso a altas velocidades. Tales aplicaciones generalmente requieren alta precisión y respuesta rápida. Algunos ejemplos son las máquinas herramienta, el equipo óptico, la fabricación de semiconductores y las líneas de montaje automatizadas.

• Tornillo de bolas con motor y codificador lineal

  Este diseño presenta un codificador lineal que proporciona retroalimentación sobre la posición del tornillo de bolas. La retroalimentación del codificador se utiliza para mejorar el control de bucle cerrado del motor que acciona el tornillo de bolas. Un motor lineal generalmente consiste en un eje de tornillo que se mueve linealmente mediante una parte móvil alimentada por la unidad de potencia del codificador y el motor. Esta parte móvil a veces se llama bobina. La integración de un tornillo de bolas, un motor, un codificador lineal y una bobina móvil en un solo conjunto unificado proporciona una excelente manera de realizar un control de movimiento de alta velocidad y alta precisión en un formato muy compacto. Tales diseños todo en uno son principalmente útiles en aplicaciones que necesitan ahorrar espacio limitado, como la robótica, la automatización y las herramientas de mecanizado de precisión.

• Actuador de husillo de avance

  Este diseño se basa directamente en la rosca del husillo de avance y el eje roscado no motorizado. Combina explícitamente un motor y un husillo de avance en un conjunto de actuador de movimiento lineal compacto con un motor incorporado. A veces se le llama actuador de husillo de avance integrado en el motor. El motor de esta unidad puede ser un motor paso a paso o un motor de CC. Cualquiera de las opciones proporcionará una solución simple al problema del control de movimiento lineal. Los actuadores de husillo de avance con motores incorporados pueden ser accionados directamente por el motor sin necesidad de conectar ningún mecanismo de accionamiento externo. Esto simplifica en gran medida el diseño general del sistema, lo que facilita su integración en diferentes tipos de sistemas de aplicación. Las aplicaciones típicas incluyen impresoras 3D, máquinas CNC y sistemas de elevación y posicionamiento.

Especificaciones y mantenimiento

Las especificaciones del husillo de avance motorizado dependen de la aplicación específica. Algunas especificaciones comunes son las siguientes:

• Diámetro del tornillo: El diámetro del husillo de avance podría ser de 6 mm a 20 mm para aplicaciones habituales. Un diámetro mayor proporcionará una mayor capacidad de peso y un par más alto.
• Longitud: Un husillo de avance con motor puede tener muchas longitudes, desde unos pocos centímetros hasta más de un metro. La longitud del tornillo determinará el rango de movimiento lineal que puede producir.
• Material: Por lo general, los husillos de avance están hechos de nailon anti-juego, acero inoxidable y aleación de bronce. El material exacto dependerá de la aplicación y determinará la vida útil y la durabilidad del tornillo.
• Paso de rosca: Esta es la distancia entre las roscas y afecta la resolución y la velocidad del tornillo. Un paso más pequeño dará más resolución pero una velocidad más lenta, y viceversa.
• Capacidad de carga: El husillo de avance debe poder soportar el peso de la carga en una aplicación específica. Por ejemplo, una máquina industrial puede necesitar una capacidad de carga de 500 N, mientras que un dispositivo médico puede necesitar solo 5 N.
• Compatibilidad del motor: La tuerca de avance debe ajustarse a un motor con un par y un tamaño específicos. Un ejemplo es un motor paso a paso NEMA 23 con 3 Nm de par de retención.

Mantenimiento

Es esencial tener un programa de mantenimiento periódico para el conjunto de husillo de avance para que funcione bien y tenga una larga vida útil. Los siguientes consejos de mantenimiento ayudarán:

• Limpieza: Limpie con regularidad el husillo de avance y la tuerca para eliminar la suciedad, los residuos o el lubricante viejo. Esto evitará la contaminación y el bloqueo de las roscas.
• Lubricación: Aplique una capa ligera de grasa a las roscas del husillo de avance y la tuerca. Esto minimizará el desgaste debido a la fricción y mantendrá el mecanismo suave.
• Inspección: Inspeccione periódicamente los componentes de accionamiento del husillo de avance para verificar si hay daños, como juego excesivo, desgaste y roturas. Reemplace las piezas dañadas para evitar tiempos de inactividad imprevistos del equipo.
• Alineación: Compruebe que el husillo de avance esté bien alineado con los componentes de accionamiento que se conectan a él, como correas, poleas o engranajes. La alineación adecuada garantizará un funcionamiento suave y evitará cualquier desgaste prematuro.
• Tuercas: Verifique regularmente las tuercas del tornillo para detectar cualquier signo de daño o desgaste. Es posible que también necesiten lubricación si son tuercas de bolas.

Aplicaciones de husillos de avance con motores

Utilizando el husillo de avance motorizado, diversas industrias pueden convertir eficientemente la rotación del motor en movimiento lineal. Aquí hay algunas aplicaciones específicas:

• Máquinas CNC

  El husillo de avance se utiliza comúnmente en las máquinas CNC para el control de movimiento. Con la ayuda de la rotación del motor, puede lograr un corte, fresado y grabado precisos de diversos materiales. Al accionar la mesa de trabajo o la cabeza de corte, cumple el requisito de posicionamiento y mecanizado de alta precisión.

• Impresoras 3D

  En las impresoras 3D, el husillo de avance se utiliza para proporcionar movimiento vertical a la plataforma de impresión o la boquilla. Su tarea es permitir el montaje o la adición de material a las piezas que se imprimen. Generalmente, la resolución vertical depende directamente de la precisión del husillo de avance. Un tornillo con mayor precisión dará como resultado un proceso de impresión más preciso y suave.

• Vehículos guiados automatizados (AGV)

  Normalmente, los AGV emplean un husillo de avance para transformar el movimiento de rotación en movimiento lineal, realizando así el movimiento o desplazamiento en línea recta del vehículo. Por ejemplo, en el caso de las puertas de los vehículos, el husillo de avance se puede utilizar para abrirlas o cerrarlas. Un AGV equipado con un husillo de avance de alto rendimiento puede proporcionar una mejor capacidad de carga y velocidad de respuesta.

• Aplicación de dispositivos médicos

  Los equipos médicos, como un sistema de aguja guiada, pueden cambiar con precisión la posición de un husillo de avance motorizado con el motor para lograr una inserción precisa de una aguja en un ángulo y dirección específicos.

• Robótica

  Los husillos de avance se utilizan ampliamente en la robótica como componentes de actuadores. Se pueden utilizar en brazos robóticos, plataformas móviles y vehículos autónomos, entre otras áreas.

• Línea de montaje

  En las líneas de montaje, los husillos de avance se pueden utilizar para tareas como la manipulación de materiales, la clasificación y las operaciones de montaje, entre otras.

• Automatización de laboratorio

  La automatización de laboratorio implica el control preciso de las máquinas y los instrumentos de análisis de muestras, entre otros equipos, para garantizar un movimiento y un posicionamiento precisos.

  En estos escenarios, la capacidad de carga, la velocidad de respuesta y la confiabilidad del tornillo son consideraciones cruciales.

Al seleccionar las especificaciones y los tipos adecuados, se pueden proporcionar mejores soluciones de acuerdo con las necesidades específicas de las diferentes áreas de aplicación.

Cómo elegir un husillo de avance con motor

Al elegir un motor de husillo de avance, ciertos factores son cruciales porque afectan su compatibilidad con la aplicación prevista. Antes de elegir un motor de husillo de avance, asegúrese de comprender los requisitos de la aplicación prevista. El requisito de la aplicación no solo informará la elección del tipo de motor de husillo de avance, sino también su tamaño y nivel de precisión.

Al elegir un motor de husillo de avance, también es importante considerar el entorno en el que se utilizará el motor de husillo de avance, en particular, las temperaturas. Las altas temperaturas pueden provocar la falla de un motor de husillo de avance. Esto se debe a que están hechos con materiales que no son excelentes con temperaturas altas. Para temperaturas ambiente y bajas, el rendimiento del motor será excelente.

La potencia nominal es otro factor importante a considerar al elegir un motor de husillo de avance. Considere la carga/peso que el motor debe mover. El peso de la carga debe coincidir con la potencia nominal del motor de husillo de avance.

Para una integración perfecta, es importante considerar la compatibilidad del motor de husillo de avance con otros componentes del sistema. Asegúrese de que haya un gran acoplamiento para conectar el husillo de avance al motor de accionamiento.

Finalmente, una vez que se consideran todos los requisitos, es mejor ir con un proveedor o fabricante que sea conocido por sus motores de husillo de avance de calidad. Lea las reseñas sobre el proveedor para asegurarse de la elección hecha.

Husillo de avance con motor Preguntas y respuestas

P: ¿Para qué se utiliza un husillo de avance con motor?

R: Los husillos de avance con motor se utilizan para convertir el movimiento rotatorio en movimiento lineal. Se utilizan comúnmente junto con un motor paso a paso para el movimiento lineal automatizado en aplicaciones como impresoras 3D, máquinas CNC y otros tipos de maquinaria.

P: ¿El tamaño del husillo de avance afecta el rendimiento?

R: Sí, el diámetro del husillo de avance determinará la cantidad de carga que el tornillo puede soportar. Los husillos de avance de gran diámetro podrán manejar cargas más pesadas, mientras que un diámetro más pequeño es adecuado para cargas más ligeras. Además de esto, la longitud del husillo de avance también influirá en sus aplicaciones. Los husillos de avance cortos son ideales para cargas más ligeras que deben moverse rápidamente, mientras que los husillos de avance más largos se necesitan en aplicaciones que requieren cargas más pesadas y velocidades más lentas.

P: ¿De qué materiales están hechos los husillos de avance?

R: Para lograr el equilibrio ideal entre resistencia, peso y durabilidad, los husillos de avance generalmente están hechos de una variedad de materiales, que incluyen acero inoxidable, acero aleado, aluminio y plástico.

P: ¿Qué tipo de movimiento proporciona un husillo de avance?

R: El husillo de avance es un ejemplo de una máquina simple. Está diseñado para convertir el movimiento de rotación en movimiento lineal. Cuando un objeto, como una tuerca, se rota alrededor del tornillo en una dirección lineal, el movimiento de rotación lo empuja hacia adelante en una dirección lineal. Esto permite que el husillo de avance mueva o levante fácilmente objetos pesados.