Aquí os indicamos 9 puntos a tener en cuenta a la hora de seleccionar un actuador lineal en el diseño de la automatización de una máquina

En los sistemas de automatización y máquinas actuales la utilización de actuadores o ejes lineales es cada vez más habitual. Para el éxito de la aplicación, la parte más importante en el proceso de ingeniería es realizar una correcta elección del actuador.

En este artículo se muestran 9 puntos que los ingenieros deben tener en cuenta a la hora de seleccionar su accionamiento adecuado, para ello se toma como ejemplo una máquina de Packaging:

1. Precisión y exactitud

El primer punto es evaluar los niveles de precisión, exactitud y repetibilidad que se van a necesitar en la aplicación. Como regla general, la máquina de packaging de fin de línea, requiere la máxima repetibilidad de posicionamiento (±0.05 mm). Este alto nivel de precisión se puede lograr con los actuadores de transmisión por correa o actuadores de piñón y cremallera, que garantizan el movimiento repetible y confiable que se precisa. Un encoder lineal puede utilizarse para un mayor nivel de precisión de posicionamiento.

2. Capacidad de carga

La capacidad de carga de un actuador depende de la estructura de los perfiles utilizados. Muchos actuadores se asemejan, pero sólo algunos están diseñados para manejar cargas pesadas a altas velocidades.

Esta es la razón por la cual es una buena idea para evaluar parámetros como empuje, cargas dinámicas y momento de flexión cuando se está buscando el actuador adecuado para líneas de embalaje para cargas pesadas.

3. Espacio y longitud de carrera

Existe una diferencia entre usar un sistema de fin de línea de 3 ejes con su propia estructura aérea en lugar de unidades individuales integradas en la máquina. Estas dos aplicaciones requieren diferentes cantidades de espacio, y la segunda opción podría requerir una solución de diseño personalizada.

La longitud de carrera también puede influir en la elección: por ejemplo, para carreras más largas de 8 m, los actuadores de piñón y cremallera se convierten en indispensables, pues evitan la imprecisión causada por la elasticidad de la correa dentada.

4. Ciclos de trabajo

Para ciclos intensos, de trabajo pesado y uso constante, las tareas de mantenimiento y lubricación deben realizarse regularmente según el plan de mantenimiento específico.

5. Ambiente operativo. 

En ambientes de trabajo donde la suciedad puede tener un impacto negativo en la calidad del movimiento, es necesario el uso de unidades de movimiento lineal presurizadas que pueden funcionar correctamente y garantizar el rendimiento, incluso en ambientes particularmente sucios.

Ademas dependiendo del sector quizas sea necesario que el actuador este fabricado con unas determiandas caracterñisticas, por ejemplo en el sector de la alimentación y bebidas debería ser de acero inoxidable para poder ser labado.

6. Orientación espacial

Antes de elegir un actuador, es necesario conocer la orientación espacial que tendrá, y también las orientaciones de las cargas y fuerzas, independientemente de si la máquina es un sistema de ejes múltiples o si está compuesta por unidades individuales.

Además, deben considerarse las opciones de montaje (¿vertical u horizontal?) junto con las conexiones entre los actuadores en las configuraciones de ejes múltiples. Es sumamente importante para los suministros que requieren soportes y placas para garantizar conexiones rígidas entre actuadores.

Los actuadores conectados de modo inapropiado podrían causar problemas tales como desalineación, vibraciones, precisión reducida u otros problemas. 

7. Velocidad y aceleración

Para obtener niveles de rendimiento, tales como la resistencia a las altas cargas a una velocidad de 5 m / s y aceleraciones de hasta 50 m/s2, es recomendable usar un acoplamiento rígido directo entre la polea y el motorreductor.

Las guías con rodamientos de bola en jaula, que pueden reducir la fricción entre los rodamientos de bolas dentro de los patines, se puede utilizar para alcanzar los estándares más elevados.

8. Características estructurales del actuador.

La mayoría de los actuadores son de aluminio anodizado extruido para que puedan ser más resistentes pero ligeros. La estructura del perfil es fundamental: un espesor mayor y una geometría correcta permiten obtener una rigidez e inercia mayores.

El sistema de corredera también es fundamental: guías con rodamientos de bolas de recirculación precargados mejoran la precisión, la repetibilidad y la rigidez del sistema. Las guías de rodillos de acero, que también pueden estar recubiertas en plástico, son una excelente solución para manejar la desalineación y para su uso en ambientes sucios. 

9. Emparejamiento reductor y motor

La elección del reductor, tanto para los sistemas de transmisión por correa y aquellos de piñón y cremallera, juega un rol importante en el mantenimiento de la precisión del sistema y en el mejoramiento de la relación de inercia entre el motor y la masa a mover. Por esta razón, la mejor opción sería un eje lineal con el reductor ya instalado y el dimensionamiento correcto del motor.