Eine kurze Anleitung zu elektrischen Stellantrieben

Eine wichtige Komponente, die die Automatisierung ermöglicht, sind elektrische Stellantriebe. Diese mechanischen Geräte wandeln Elektrizität in kinetische Energie um, entweder durch Dreh- oder Linearbewegung.

Elektrische Stellantriebe funktionieren wie andere Arten von Stellantrieben. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Strom als Input verwendet wird. Elektrizität treibt einen Motor an und setzt bestimmte Komponenten in Bewegung. Die endgültige Ausgabe ist mechanische Energie.

Diese Komponenten treiben einen funktionierenden elektrischen Linearaktuator an:

• Stromquelle – kann entweder Wechsel- oder Gleichspannung sein
• Controller – stellt sicher, dass das System die erforderlichen Funktionen ausführt, indem er Signale an den Antrieb sendet
• Antrieb – empfängt Signale von der Steuerung und liefert den korrekten Strom und die richtige Spannung an den Motor, um genaue Bewegungen auszuführen
• Motor – entnimmt dem Antrieb elektrische Energie und erzeugt mechanische Leistung, oft durch Drehen einer Welle
• Aktuator – die Komponente, die sich physisch bewegt (siehe Typen unten)

Arten von elektrischen Aktuatoren

Stabaktuator

Stangenartige Aktuatoren erzeugen eine Bewegung, indem sie eine Stange aus dem Gehäuse einziehen und ausfahren. Bei Stangenaktuatoren bewegt sich die Last auf zwei Arten:

• Die Last bewegt sich, indem sie an der Stange befestigt wird
• Die Last wird durch die Stange geschoben oder gezogen

Diese Art von Elektroantrieb eignet sich perfekt zum Einsetzen und Pressen. Sie sind auch die erste Wahl für das Bewegen von Lasten, die eine End-to-End-Positionierung, hohe Geschwindigkeiten und hohe Kraft erfordern.

Ein Hauptvorteil von Stangenaktuatoren ist ihr geschlossenes Gehäuse. Es verhindert das Eindringen von Flüssigkeiten und anderen Verunreinigungen in die Stangenöffnung. Aus diesem Grund haben die meisten stabförmigen Aktuatoren im Allgemeinen hohe IP-Schutzklassen gegen Wasser und andere Flüssigkeiten.

Stabaktuatoren finden sich in verschiedenen Bereichen wie automatisierten Tischen und Betten in modernen Pflegezentren. Sie werden auch in der Automobilindustrie verwendet, um Autotüren, Schutzvorrichtungen und Motorhauben zu öffnen.

Kolbenstangenloser Aktuator

Der Hauptunterschied zwischen kolbenstangenlosen und stangenartigen Aktuatoren besteht darin, wie sie eine Last tragen. Während stangenförmige Aktuatoren eine Last mit einer Stange schieben oder ziehen, transportieren kolbenstangenlose Aktuatoren sie mit einem Riemen oder einer Schraube. Dieses Verfahren verleiht dem kolbenstangenlosen Aktuator folgende Vorteile:

• Unterstützung für hohe Lasten und Momentenkräfte
• Kleinerer Platzbedarf bei ähnlicher Hublänge
• Beseitigt das Risiko des Biegens und Knickens der Stange

Sein allgemeines Design mit einem Standardkolben, der sich vollständig über seine eingefahrene Länge hinaus erstreckt, ermöglicht es, außergewöhnliche Ergebnisse zu erzielen, die mit einem stangenartigen Aktuator nicht möglich sind. Dieses Design macht stangenlose Aktuatoren perfekt für das Verpacken, Schneiden, Montieren und die Elektronikfertigung.

Pneumatische vs. elektrische Linearantriebe

Pneumatische Linearantriebe

Der Hauptunterschied zwischen pneumatischen und elektrischen Stellantrieben ist die Art der Quelle. Pneumatische Linearantriebe verwenden komprimiertes Gas. Das Gas wird in ein Ende des Zylinders gepumpt und dann am gegenüberliegenden Ende herausgedrückt. Diese Aktion drückt einen Kolben nach vorne, der dann die Last antreibt.

Pneumatische Linearantriebe sind Stangenantriebe mit einer inneren Stange, die sich außerhalb der Gehäuse (Zylinder) erstreckt, um die Last vorwärts zu bewegen. Bei diesem Aktuatortyp sind Bohrung und Stange rund.

Dieser Linearaktuator findet sich hauptsächlich in industriellen Umgebungen, oft in automatisierten Systemen und Maschinen. Es ist normalerweise Teil der Herstellung, Palettierung, Materialhandhabung, Lebensmittel und Getränke sowie Verpackung.

Elektrische Linearaktuatoren

Elektrische Linearantriebe sind auf Elektrizität angewiesen, wobei Motoren als Quelle dienen. Im Gegensatz zu pneumatischen Linearantrieben haben sie keinen Kolben und verwenden stattdessen eine Schraube oder einen Riemen. Elektrische Stellantriebe sind in der Regel teurer als die meisten anderen Typen, aber sie sind so konzipiert, dass sie weitaus kostengünstiger zu betreiben sind.

Elektrische Stellantriebe werden entweder einzeln oder in Kombination verwendet, um mehrere Aufgaben nacheinander auszuführen, z. B. Greifen, Heben, Drehen und Neigen. Sie bieten auch eine schnelle, genaue und wiederholbare Positionssteuerung und erzeugen eine Kraft zwischen 2.000 und 4.000.

Elektrische Linearantriebe sind eine gute Wahl für automatisierte Systeme, die Halbleiterfertigung, medizinische Geräte und die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung.

Gemeinsame Aktuatorhalterungen

Die Wahl des richtigen Montagetyps kann die Leistung eines Linearaktuators beeinflussen. Im Folgenden sind die gängigsten Montagearten aufgeführt, die von Linearantrieben verwendet werden.

Gabelkopfbefestigung

Eine beliebte Halterung für elektrische Linearaktuatoren verwendet einen Gabelkopf und einen Befestigungsstift. Es gibt keine Halterungen oder andere Hilfsmittel, um die Bewegung zu stoppen. Dadurch kann der Aktuator von beiden Seiten geschwenkt werden.

Trunnion-Montage

Diese Art der Montage verwendet einen kundenspezifischen Montageblock, der an der Vorder- oder Rückseite des Stellantriebs platziert wird. Diese Montagetechnik ermöglicht es dem Körper und dem Zylinder, sich zu bewegen. Zapfenhalterungen werden häufig in ATV- oder UTV-Anbaugeräten verwendet.

Stangenkopflagerhalterung

Gelenkköpfe werden als Kreuzgelenke bezeichnet. Ein Kugellagereinsatz lässt zu, dass eine Stange oder ein Bolzen in begrenztem Maße falsch ausgerichtet wird. Es ist normalerweise ein anderer Winkel als 90 Grad. Dieser Befestigungstyp findet sich in Fensteröffnern und Lenksäulen in Automobilen.

Wagenhalterung

Schlittenhalterungen für kolbenstangenlose Aktuatoren haben einen festen Körper und einen verschiebbaren Schlitten. Sie sind am nützlichsten für Anwendungen, die eine hohe Kraft, Lastführung und niedrige bis mittlere Geschwindigkeit erfordern. Sie werden auch mit Handsteuerung und Netzteil geliefert.

Reale Anwendungen für elektrische Stellantriebe

Hier sind einige Beispiele für die reale Verwendung von elektrischen Stellantrieben.

• Lebensmittel- und Getränkeherstellung: Elektrische Antriebe sind leise und sauber. Einige sind korrosionsbeständig und haben ein glattes Design mit wenig bis gar keinen Spalten, in denen sich Schmutz oder Bakterien ansammeln können. Dadurch eignen sich elektrische Stellantriebe perfekt für sensible Branchen wie die Lebensmittel-, Getränke- und medizinische Fertigung.
• Robotik: Die Automatisierungsbranche setzt auf elektrische Stellantriebe. Stellantriebe ermöglichen automatisierten Systemen, die Produktionsqualität und -genauigkeit aufrechtzuerhalten. Denn elektrische Aktuatoren können präzise Bewegungen steuern und wiederholen.
• Ventilbetrieb: Verarbeitungsanlagen, die Ventile zur Steuerung des Rohstoffflusses enthalten, sind aufgrund ihrer Fähigkeit, genaue Aktionen und Steuerung bereitzustellen, auf elektrische Stellantriebe angewiesen.
• Schwere Maschinen: Während schwere Geräte häufig Hydraulik verwenden, sind Maschinen mit direktem Kontakt mit Lebensmitteln, Getränken, medizinischen Geräten und Halbleitern auf elektrische Aktuatoren angewiesen. Sie sind nicht auf Flüssigkeiten angewiesen, um Bewegungen einzuleiten, sondern nutzen elektrische Energie als Quelle.

Elektrische Stellantriebe:Ein wichtiges Stück Technologie

Elektrische Stellantriebe sind erstaunliche Technologien, die viele Branchen antreiben, die unser tägliches Leben ermöglichen. Seine einfache Fähigkeit, elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, ermöglichte es ihm, eine entscheidende Rolle in der modernen Welt zu spielen.

Beispielsweise sorgen elektrische Aktuatoren dafür, dass sich Geräte wie ein Roboter-Fertigungsarm schnell und präzise bewegen können. Diese Stellglieder unterstützen die Motorsteuersysteme Ihres Autos, indem sie Luftklappen regulieren, die die Kraftstoffverbrennung steuern.

Unabhängig davon, ob sie stangenlos oder stangenartig konstruiert sind, sind die Einsatzmöglichkeiten elektrischer Stellantriebe praktisch grenzenlos. Es ist auch erwähnenswert, dass seine Qualität, die Arbeitsumgebung und die Art der verwendeten Halterung die Funktionsweise elektrischer Stellantriebe beeinflussen können.

Die Auswahl von Stellantrieben und Maschinen von hoher Qualität, Langlebigkeit und Gesamteffizienz ist entscheidend. John Henry Foster ist ein führender Distributor von automatisierten Systemen und Robotik. Wenn Sie auf der Suche nach automatisierten Maschinen sind, die effektive und hochwertige elektrische Stellantriebe verwenden, nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Unser Team kann Ihre Fragen beantworten und ein Angebot erstellen.