Ein Linearaktuator wandelt die Drehbewegung eines DC-Motors in eine lineare Bewegung um. Sein Zweck ist es, Objekte entlang einer geraden Achse hin und her zu bewegen. Linearaktuatoren von FAULHABER zeichnen sich durch ihre kompakte Bauform aus. Je nach Ausführung erreichen sie Spitzenwerte bei Kraft und Genauigkeit. Sie sind für Anwendungen geeignet, in denen bei engem Raum große lineare Kräfte oder eine sehr hohe Positioniergenauigkeit benötigt werden.
Ein Linearaktuator benötigt drei Grundkomponenten: Motor, Gewindespindel und Mutter. Die Rotation des Motors versetzt die Gewindespindel in Drehung, dabei ist die Mutter mechanisch mit der eigentlichen Anwendung verbunden und überträgt die lineare Bewegung dorthin.
Eine weitere Komponente kommt bei Linearaktuatoren mit Getriebe hinzu. Durch das Getriebe wird die Drehzahl des Motors, abhängig von der Untersetzung des Getriebes, heruntergesetzt und gleichzeitig das Drehmoment erhöht.
Neben den Varianten mit und ohne Getriebe können Anwender von FAULHABER Linearaktuatoren zwischen weiteren Ausstattungsoptionen wählen: Es stehen verschiedene Gewindegeometrien sowie zwei unterschiedliche Spindelkonstruktionen zur Verfügung.
Die einzelnen Komponenten der Linearaktuatoren von FAULHABER stehen in zahlreichen Varianten und Ausführungen zur Verfügung. Hierbei deckt schon das Standardprogramm eine Vielzahl an Optionen und Kombinationsmöglichkeiten für unterschiedlichste Anwendungsanforderungen ab.
Darüber hinaus bietet FAULHABER die Auslegung und Anfertigung kundenspezifischer Komponenten an, um für Ihr Projekt die perfekte Lösung zu finden.
FAULHABER Linearaktuatoren mit Getriebe können mit bürstenlosenoder bürstenbehafteten DC-Motoren betrieben werden. Das Getriebe zwischen Motor und Gewindespindel steigert mit seiner Untersetzung sowohl die gelieferte Kraft als auch die Positioniergenauigkeit. Es stehen zahlreiche, gleichmäßig verteilte Untersetzungsverhältnisse zur Verfügung. Diese Aktuatoren können hohe Eingangsdrehzahlen aufnehmen, liefern hohe Ausgangskräfte und eignen sich für ein breites Spektrum von Anwendungen wie Robotik, Industriemaschinen oder Laborgeräte. Eine breite Palette von Ausstattungsoptionen ermöglicht eine leichte mechanische Integration sowie den Einsatz in unterschiedlichen Umgebungsbedingungen.
Beim Linearaktuator mit Direktantrieb ist die Gewindespindel direkt an die Abtriebswelle des Motors gekoppelt. FAULHABER verwendet für diese Variante ausschließlich Schrittmotoren. Durch die Ansteuerung im Schrittbetrieb sind sie die ideale Antriebsart für Anwendungsbereiche, in denen eine exakte lineare Bewegung benötigt wird – etwa zum Einstellen eines Objektivs (zoomen, fokussieren) oder beim Verschweißen von Glasfaserleitungen. FAULHABER Linearaktuatoren mit Direktantrieb sind darüber hinaus auch häufig in der Medizintechnik zu finden.
Gewindespindeln und Kugelumlaufspindeln haben jeweils einen unterschiedlichen Aufbau. Es hängt von der Anwendung ab, welcher der beiden Linearaktuatoren besser geeignet ist.
Eine Gewindespindel ist im Prinzip eine Gewindestange mit einer Mutter. Durch das Drehen der Gewindespindel bewegt sich die Mutter entlang der Gewindestange. Die Steigung des Gewindes entscheidet über den Verschiebungsweg pro Umdrehung. Allerdings sorgen Verluste, bedingt durch die dauerhafte Gleitreibung, für einen niedrigeren Wirkungsgrad im Vergleich zu Kugelumlaufspindeln. Die Gleitreibung lässt sich aber durch unterschiedliche Gewindegeometrien minimieren.
Die Gewindespindel besitzt außer der Mutter keine beweglichen Teile, sie ist daher sehr robust und wartungsfreundlich. Diese Art von Linearaktuator arbeitet geräuscharm und hält ihre Position auch bei abgeschaltetem Motor.
Bei der Kugelumlaufspindel kommen Kugelumlaufmuttern zum Einsatz. Durch die umlaufenden Kugeln in der Spindelmutter entsteht nahezu kein Spiel zwischen Gewindespindel und Spindelmutter. Im Gegensatz zu metrischen oder trapezförmigen Gewindespindeln lässt sich durch das Prinzip des Kugelumlaufs eine wesentlich präzisere lineare Bewegung realisieren. Der Verschleiß ist durch den geringen Rollwiderstand minimal, wodurch eine sehr hohe Lebensdauer erreicht wird. Ein Linearaktuator mit Kugelumlaufspindel kann große Lasten mit hoher Effizienz bewegen und erwärmt sich dabei nur geringfügig.
Linearmotoren von FAULHABER können deutlich höhere Geschwindigkeiten erreichen als Linearaktuatoren. Sie kommen vor allem in Anwendungen zum Einsatz, in denen eine große Dynamik gefordert ist. Daneben gehört die sehr lange Lebensdauer ohne Wartung zu den herausragenden Stärken dieser Antriebsart.
Linearaktuatoren können im Vergleich deutlich höhere Ausgangkräfte sowie eine besonders hohe Genauigkeit bei Positionieraufgaben erreichen.