El objetivo de esta guía es listar de forma sencilla cómo funcionan cada actuador lineal con sus ventajas y desventajas.

En otra guía hemos visto los tipos de motores rotativos que que tenemos disponibles, con sus ventajas y desventajas.

Electroimanes

Un electroimán es un dispositivo que permite atraer objetos ferromagnéticos, como el Hierro (Fe) y algunas de sus aleaciones.

Un electroimán está formado por una bobina arrollada en torno a un núcleo ferromagnético. Al aplicar una corriente a la bobina se genera un campo magnético en su interior, que genera una fuerza de atracción o repulsión sobre otros materiales.

El núcleo ferromagnético del electroimán aumenta la potencia del campo magnético, y reduce las pérdidas por dispersión.

Podemos usar un electroimán en nuestros proyectos para crear una pequeña grúa, o instalado en un brazo robótico para levantar objetos, o incluso para fijar un robot a una plancha metálica.

Actuadores magnéticos

Los actuadores magnéticos son similares a un electroimán, pero en el que el núcleo magnético es móvil. En el extremo frecuentemente se dispone de una pieza de plástico, por ejemplo, con una pequeña pinza.

Al hacer circular la corriente, el núcleo es atraído al interior del electroimán. Se dispone de un muelle que devuelve el pasador interno a su posición original cuando cesa la corriente.

Este tipo de actuadores magnéticos son muy usados. Son muy rápidos, pero tienen la desventaja de tener un recorrido pequeño.

Actuadores lineales

Los actuadores lineales están formados por un motor de corriente continua y un vástago accionado por un torillo sin fin, en el interior de un integrado compacto.

Este tipo de actuadores están disponibles en una gran variedad de longitudes, algunas de ellas muy largas. Son capaces de ejercer grandes fuerzas. El inconveniente es que son dispositivos bastante lentos.

Este tipo de actuadores lineales son capaces de mover grandes cargas, y son empleados, por ejemplo, para mecanizar toldos, elevar cargas.

Motores con tornillo sin fin y corredera

Similares a los anteriores, estos actuadores también están formados por un motor de corriente continua que acciona un corriente sin fin. Pero en este caso, se dispone de un elemento intermedio que se desplaza a lo largo del recorrido.

La corredera está registrada para que no gire con el tornillo. Este registro puede ser mediante una o varias guías, o un registro lateral a uno o a ambos lados.

En este caso, las características del actuador dependerá del motor empleado, pudiendo encontrar un motor DC o un motor de paso a paso.

Motores lineales

Los motores lineales funcionan de forma similar a un motor paso a paso, pero en lugar de hacer girar un rotor se desplaza una corredera de forma lineal.

Están constituidos uno o varios railes, a lo largo del cual se disponen imanes de polaridades alternas. En función de la tipología del motor, sobre, entre, o alrededor del rail se dispone de una corredera con bobinas controladas electrónicamente.

Al hacer variar la polaridad del campo magnético generado en las bobinas instaladas de la corredera.

Los motores lineales disponen de una alta velocidad, alto par, y alta precisión en los desplazamientos. Son empleados, por ejemplo, como sustitutos de las correderas de sin fin en máquinas de CNC industriales. También podéis encontrarlos en trenes de levitación magnética, e incluso en armamento avanzado como los railgun.

Hidráulica y neumática

En estos sistemas un fluido (aceito o agua en hidráulicos, aire en neumáticos) se impulsa a lo largo de una serie de tubos y actuadores. El control se consigue actuando sobre las válvulas electrónicas ubicadas a lo largo de los conductos.

Los sistemas hidráulicos son capaces de ejercer grandes fuerzas con gran precisión. Son ampliamente utilizados, desde excavadoras, prensas, y todo tipo de automatizaciones.

Los sistemas neumáticos disponen de menor precisión y fuerza, ya que trabajan con gas y este es un fluido comprensible. Sin embargo, son más rápidos que los hidráulicos. También son ampliamente utilizados en la industria, para accionar herramientas, expulsar piezas, o realizar movimientos.

Tabla de resumen

La información anterior se resume en la siguiente tabla. Por supuesto, dependerán del modelo particular de cada motor elegido, pero a grandes rasgos y a modo de resumen