P: ¿Cuáles son los componentes principales de un sistema de movimiento lineal?
A:Un sistema básico de movimiento lineal comienza con un soporte estructural, que puede estar integrado en el bastidor de la máquina o consistir en una estructura independiente, como una extrusión o una placa de aluminio mecanizada. A continuación, se monta un sistema de rodamientos lineales en la estructura de soporte, junto con un sistema de accionamiento que lo mueve en ambos sentidos. También pueden requerirse sellos y diversos accesorios para completar el sistema.

P: ¿Cuáles son los diferentes tipos de cojinetes lineales utilizados en un sistema de movimiento lineal?
A:Las opciones de rodamientos para sistemas de movimiento lineal incluyen un rodamiento liso; un eje y un buje de bolas; un rodillo de apoyo; un sistema de riel perfilado; y un rodamiento sin recirculación. Además de ser la opción más económica, los rodamientos lisos (básicamente dos superficies deslizantes) soportan muy bien las cargas de impacto, ya que no hay bolas pequeñas rodando sobre una pista con alta concentración de tensión. Un eje y un buje de bolas ofrecen la ventaja de poder servir también como estructura del sistema, lo que ahorra dinero. Los rodillos de apoyo tienen la ventaja única de permitir al diseñador crear una extrusión en la que se puede laminar el eje. Esto da como resultado un sistema combinado de estructura y rodamiento muy económico que añade muchas otras características, como canales para ocultar el cableado y ranuras en T para fijaciones. Por último, el producto de riel perfilado, ya sea de bolas o de rodillos, ofrece una gran capacidad con requisitos de espacio mínimos. Sin embargo, esta opción también requiere mayor mecanizado y preparación de la superficie de montaje, lo que incrementa el coste.

P: ¿Cuáles son los diferentes tipos de accionamientos lineales que se utilizan en un sistema de movimiento lineal?
A:Las opciones básicas para sistemas de accionamiento lineal mecánico son husillo, cremallera y piñón, correa o motor lineal. La categoría de husillo incluye husillos de avance, husillos de bolas y husillos de rodillos. Los husillos de avance son una opción muy económica y funcionan bien en aplicaciones intermitentes con ciclos de trabajo bajos. Sin embargo, no son tan eficientes como los husillos de bolas, que ofrecen muy buena precisión, repetibilidad y ventaja mecánica. La principal ventaja del husillo de rodillos es su capacidad para generar de dos a cinco veces la fuerza de un husillo de bolas equivalente, lo que lo convierte en un excelente sustituto de un sistema hidráulico. Sin embargo, debido a las precisas tolerancias de rectificado necesarias para lograr las propiedades de reparto de carga, los husillos de rodillos pueden ser costosos. Para solucionar este problema, las empresas fabricantes de rodamientos desarrollaron recientemente el husillo de rodillos diferencial, que ofrece las altas fuerzas de un husillo de rodillos tradicional a un precio cercano al de un husillo de bolas. Las transmisiones por correa son muy rentables, especialmente para largas distancias, pero su desventaja es la escasa ventaja mecánica (es decir, se necesita más par para accionar el sistema). Los motores lineales suelen ser más adecuados para aplicaciones que requieren alta precisión y alta dinámica. Sin embargo, su complejidad también los convierte en una opción costosa.

P: ¿Qué otros accesorios se requieren?
A:El accesorio más importante en un sistema de movimiento lineal es el motor. Normalmente, este será un motor de CC con escobillas, un motor paso a paso o un motor sin escobillas. La principal ventaja de un motor con escobillas es su bajo coste, mientras que sus desventajas incluyen su baja eficiencia y el desgaste de las escobillas. Ambos aspectos impiden su uso en sistemas de movimiento de alta gama. Los motores sin escobillas ofrecen mayor rendimiento y fiabilidad, pero requieren controles electrónicos complejos y costosos. Tanto los motores de CC con escobillas como los motores sin escobillas necesitan un dispositivo de retroalimentación para controlar la posición. Dado que un motor paso a paso no requiere un dispositivo de retroalimentación, es una buena opción cuando se desea controlar la posición, pero un dispositivo de retroalimentación resulta prohibitivo. Además de los sensores de retroalimentación, los sistemas de movimiento lineal a veces requieren una caja de engranajes ubicada entre el motor y la transmisión por correa.

P: ¿Cuándo tiene sentido diseñar a medida los componentes de un sistema de movimiento lineal en lugar de comprar componentes listos para usar?
A:A menos que un producto estándar pueda utilizarse con modificaciones mínimas, o ninguna, será necesario diseñar y fabricar un sistema a medida. Contratar una empresa de diseño para desarrollar una solución y luego contratar a un fabricante para que la construya suele dar malos resultados, porque quienes la diseñaron no la construyeron. Los mejores resultados suelen lograrse al asociarse con un fabricante de sistemas lineales que pueda satisfacer sus necesidades con precisión, ya sea tomando una pieza existente del catálogo que pueda modificarse o partiendo de cero y preguntándose: "¿Qué intenta lograr?". Este enfoque ofrece lo mejor de ambos mundos: un experto técnico que le ayudará a diseñar su sistema y un socio de fabricación con la experiencia y la capacidad para producirlo a gran escala.

P: Al utilizar una herramienta de dimensionamiento en línea para sistemas de movimiento lineal, ¿qué se debe saber de antemano?
A:Si comprar un sistema estándar o invertir en un sistema personalizado diseñado por terceros no son opciones viables, pero aun así desea contar con las herramientas para realizar algunas selecciones de diseño usted mismo, una herramienta de dimensionamiento en línea de un importante fabricante de sistemas lineales puede ser una buena alternativa. Antes de comenzar, debe conocer los requisitos del sistema, como la carga que se mueve y su posición con respecto a los rodamientos; si la carga es estática o se debe a aceleraciones; las condiciones ambientales en las que operará el sistema; el perfil de movimiento; la separación de los carros; la orientación; el ciclo de trabajo; y la vida útil prevista del sistema.