從機(jī)械角度來看,線性運(yùn)動中更具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用之一傳統(tǒng)上是獨(dú)立移動兩個或更多負(fù)載,這在一些搬運(yùn)、運(yùn)輸和檢查應(yīng)用中是必要的。雖然使用多個線性系統(tǒng)或預(yù)裝配致動器是一種簡單的機(jī)械解決方案,但這種選擇通常需要大量空間和成本。但是有許多類型的線性系統(tǒng)允許用戶安裝多個負(fù)載并獨(dú)立移動每個負(fù)載。
用于獨(dú)立移動多個負(fù)載的最常見的線性運(yùn)動系統(tǒng)之一是線性馬達(dá)。大多數(shù)直線電機(jī)設(shè)計,無論是鐵芯還是非鐵芯,都使用帶繞組的推進(jìn)器和直接供電,因此可以在磁軌上安裝多個推進(jìn)器,并通過不同的運(yùn)動輪廓和行程進(jìn)行控制。帶有多個推進(jìn)器或支架的直線電機(jī)通常用于需要非常精確的速度或位置控制的高動態(tài)運(yùn)動。事實(shí)上,許多基于線性電機(jī)的輸送機(jī)系統(tǒng)都是基于帶有多個推進(jìn)器的線性電機(jī)的概念。
因?yàn)槊總€推桿(支架)都是直接供電的,所以直線電機(jī)非常適合需要獨(dú)立移動多個負(fù)載的應(yīng)用。
另一種允許多個負(fù)載獨(dú)立移動的傳統(tǒng)線性運(yùn)動系統(tǒng)是齒條齒輪傳動。由于電機(jī)和變速箱直接安裝在小齒輪上,因此在單個齒條上安裝額外的電機(jī)-小齒輪組合相對簡單,并且每個組合都針對特定的沖程和運(yùn)動輪廓進(jìn)行編程。具有多個獨(dú)立支架的齒輪齒條系統(tǒng)非常適合大型機(jī)架和運(yùn)輸應(yīng)用,并且通常用于機(jī)器人傳送單元。
由于小齒輪由電機(jī)-齒輪箱組合直接驅(qū)動,因此在單個齒條上組裝多個小齒輪(每個小齒輪獨(dú)立驅(qū)動)非常容易。
獨(dú)立移動多個負(fù)載的一種不太傳統(tǒng)的解決方案是使用皮帶來驅(qū)動致動器,但不是我們許多人熟悉的典型皮帶和滑輪布置。這種類型的線性致動器使用兩條以特定方式配置的皮帶,類似于齒條和小齒輪傳動。
在雙皮帶設(shè)計中,一條皮帶是固定的,而另一條皮帶圍繞一個從動小齒輪運(yùn)行,每側(cè)都有惰輪。
皮帶是靜止的,機(jī)械地固定在底座上,如擠壓件,類似于齒條和小齒輪傳動中的齒條。另一條皮帶是一個短而連續(xù)的環(huán),它纏繞在由電機(jī)驅(qū)動的小齒輪和小齒輪兩側(cè)的惰輪上。負(fù)載連接到包含移動電機(jī)-小齒輪組合的支架上。與齒條和小齒輪系統(tǒng)一樣,雙皮帶致動器設(shè)計可以輕松添加更多支架(每個支架都有自己的電機(jī)小齒輪組件)并獨(dú)立控制它們。雙皮帶設(shè)計還在皮帶接觸小齒輪的地方施加張力,從而消除齒隙并最小化皮帶張力。
雙皮帶致動器設(shè)計,允許多輛汽車上的單個致動器獨(dú)立移動。
其他致動器設(shè)計使用兩個球或螺釘一個帶有左旋螺紋,另一個帶有右旋螺紋它們被釘在一起或焊接在一起。每個螺釘都有一個螺母和支架,電機(jī)驅(qū)動整個組件。這種布置允許托架同時移動,但方向相反-以相同的運(yùn)動輪廓彼此靠近或遠(yuǎn)離。與上述線性電機(jī)、齒條和小齒輪或雙皮帶設(shè)計相比,這種布置不太靈活,但在需要精確力和速度控制的夾緊運(yùn)動的應(yīng)用中非常有用。
一些螺桿驅(qū)動致動器結(jié)合了左旋和右旋螺桿,焊接或機(jī)械連接,由單個電機(jī)驅(qū)動。每個螺釘都有一個螺母,因此載荷以相同的運(yùn)動輪廓相互接近或遠(yuǎn)離。