Когда мы думаем о приводах, мы обычно думаем о линейных приводах — устройствах, которые перемещают грузы по прямой линии, приводимые в действие винтом, ремнем или другим механическим устройством передачи энергии. Но также существует класс приводов, которые обеспечивают вращательное движение для радиального позиционирования груза вокруг фиксированной оси. Хотя эти поворотные приводы могут приводиться в действие пневматическим, гидравлическим или электромеханическим приводом, здесь мы сосредоточимся на электромеханических версиях.

Электромеханические поворотные приводы предназначены для перемещения грузов с шагом в угловом направлении с очень высокой точностью позиционирования и повторяемостью. Хотя все поворотные приводы могут обеспечивать вращение до 360 градусов, многие конструкции могут обеспечивать непрерывное вращение, кратное 360 градусам.

Существуют два основных принципа проектирования поворотных приводов: те, которые включают механическую трансмиссию, такую как ремень или шестерня, для передачи движения от двигателя к вращающемуся столу, и те, в которых двигатель непосредственно соединен с вращающимся столом. В любом случае в узел привода часто встроен абсолютный или инкрементный поворотный энкодер, а тормоза обычно предлагаются в качестве стандартных опций. Для поддержки вращающейся нагрузки в большинстве конструкций используется либо поворотный шарикоподшипник, либо радиальный (кольцевой) подшипник со скрещенными роликами.

Первый тип — те, которые используют механическую трансмиссию — чаще всего используют ременную, червячную передачу или шестерню, соединенную с сервоприводом или шаговым двигателем. В случае версий с ременным приводом передача (увеличение крутящего момента и снижение скорости) может быть достигнута за счет дополнительных компонентов редуктора или за счет использования различных диаметров шкивов двигателя и стола.

Поворотные приводы с прямым приводом используют тип вращающегося серводвигателя, который имеет плоский принцип конструкции, известный как моментный двигатель, или блинный мотор. Столешница привода, к которой прикреплен груз, крепится непосредственно к двигателю, поэтому компоненты, которые могли бы привести к податливости и люфту, такие как муфты, винты или ремни, устраняются. Это обеспечивает версиям с прямым приводом очень высокую точность позиционирования, повторяемость и жесткость.

Поворотные приводы — особенно версии с прямым приводом — часто используются в качестве оси вращения в многоосевых системах, таких как декартовые и портальные роботы. А поскольку электрические поворотные приводы обеспечивают жесткий контроль скорости и точности позиционирования, их часто выбирают вместо пневматических и гидравлических конструкций при печати, механической обработке, сборке и контроле.

Другой перестановкой поворотного привода является поворотный индексный стол. Как правило, поворотные приводы используются для перемещения грузов под любым углом, в то время как поворотные индексные столы предназначены для перемещения грузов в заранее установленные, фиксированные положения, где груз находится некоторое время, а затем перемещается в следующее положение. Например, индексный стол можно было бы использовать для детали, которая требует выполнения операции механической обработки по ее окружности с интервалом в 90 градусов.

Как и в линейном мире, в мире вращательного движения часто проводится различие между вращательным приводы и вращающийся этапы. Поворотные ступени обычно используются в приложениях, где требуется очень высокая плоскостность перемещения во время вращения — другими словами, не должно быть (или очень мало) “наклона” или “колебания” при вращении ступени. Обычно это достигается за счет использования высокообработанных конструкций основания и стола со строгими требованиями к плоскостности, а также высокоточных радиальных подшипников или подшипников со скрещенными роликами. Однако различие между поворотными приводами, поворотными ступенями и даже поворотными столами строго не соблюдается, поэтому нередко эти термины используются взаимозаменяемо.