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¿Qué ofrece un posicionamiento preciso y una respuesta altamente dinámica para las tareas de control del movimiento?

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El motor lineal es la respuesta clave.

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Los motores lineales ofrecen un posicionamiento preciso y una respuesta altamente dinámica para muchas tareas de control de movimiento. En el caso de las máquinas-herramienta, esto incluye no solo el desplazamiento rápido, sino también el movimiento lento y de velocidad constante de los cabezales de las máquinas, los carros de los husillos, los sistemas de gestión de herramientas y los dispositivos de manipulación de piezas.

Sin embargo, a pesar de sus capacidades, los motores lineales no han desempeñado un papel importante en la progresión del diseño de las máquinas modernas, que ha visto saltos cuánticos en la tecnología de control. Según los responsables de Siemens, las máquinas modernas siguen utilizando, en su mayor parte, técnicas de propulsión por deslizamiento de hace décadas. Las máquinas han pasado del CN accionado por cinta de hace años, accionado por servomotores y husillos de bolas, a los sofisticados controles CNC de hoy en día que toman archivos CAD y generan programas de máquina con sólo pulsar un botón. Pero las guías de las máquinas actuales siguen siendo, en su mayoría, accionadas por servomotores y husillos de bolas.

Los motores lineales están probados y son económicos, y ya es hora de que los sistemas mecánicos de estas máquinas se pongan al día con la tecnología de control. Por ejemplo, la sustitución de componentes mecánicos por motores lineales puede suponer un considerable ahorro de costes, según los responsables de la empresa. Los motores proporcionan un sistema de accionamiento total, ofreciendo fiabilidad, precisión, alta estabilidad dinámica, bajo mantenimiento y una producción más rápida.

Una de las ventajas es que los motores lineales son sencillos. Dos componentes principales, el primario con electroimanes y el secundario con imanes permanentes o sin imanes, accionan el elemento móvil. Esto elimina los servomotores, los resolutores, los tacómetros, los acoplamientos, las poleas, las correas dentadas, los husillos de bolas y las tuercas, los rodamientos de apoyo, los sistemas de lubricación y los sistemas de refrigeración.

Otras ventajas son las altas aceleraciones y deceleraciones, las altas velocidades en largas distancias a velocidades constantes, el posicionamiento sin holguras, el funcionamiento sin contacto y sin desgaste mecánico, y la flexibilidad de diseño, ya que las secciones primarias pueden ser fijas o móviles.

Todo ello hace que los motores lineales sean candidatos viables para su sustitución: - Husillos de bolas huecas con sistemas de refrigeración para la estabilización térmica. - Accionamientos de cremallera con costosos motores de par y cajas de engranajes. - Accionamientos de cadena que requieren motores hidráulicos de alto par y unidades de potencia hidráulica.

Una pista estacionaria con motor lineal (con o sin imanes) puede soportar varias secciones primarias que mueven el mismo carro en una configuración maestro-esclavo o que mueven carros separados independientemente a diferentes velocidades y en diferentes direcciones. Esto permite a los diseñadores consolidar los accionamientos en las máquinas de varios carros para reducir los costes y mejorar la productividad. Por ejemplo, un láser, un chorro de agua o una fresadora con dos cabezales en el pórtico accionados por motores lineales puede cortar simultáneamente dos piezas simétricas o con imagen en espejo, lo que supone un ahorro considerable de materia prima.

Cuando se mueven carros grandes y pesados de tipo pórtico, múltiples secciones primarias montadas a ambos lados del pórtico proporcionan la fuerza necesaria para acelerar y desacelerar el carro. Además, las múltiples pistas secundarias instaladas una al lado de la otra pueden aumentar la capacidad de fuerza.

En los toboganes móviles en los que los cables largos plantean problemas, una o más secciones primarias pueden fijarse a una base estacionaria y las secciones secundarias se fijan al miembro móvil. Esto aligera la carga sobre el carro y permite realizar ciclos con altas tasas de oscilación que de otro modo serían imposibles con los accionamientos mecánicos convencionales. También permite utilizar cables más cortos con menos flexión.

Los principales fabricantes ofrecen una gama de motores lineales que se adaptan a una amplia gama de aplicaciones. Los motores de carga máxima tienen altas tasas de aceleración/desaceleración y velocidad y pueden utilizarse para ejes horizontales o verticales compensados. Las aplicaciones típicas son las máquinas herramienta con movimientos muy dinámicos, el mecanizado por láser y los equipos de manipulación de materiales.