Un análisis minucioso de la aplicación, incluyendo la orientación, el momento y la aceleración, revelará la carga que debe soportar. En ocasiones, la carga real diferirá de la calculada, por lo que los ingenieros deben considerar el uso previsto y el posible mal uso.

Al dimensionar y seleccionar sistemas de movimiento lineal para máquinas de ensamblaje, los ingenieros suelen pasar por alto requisitos críticos de la aplicación. Esto puede ocasionar rediseños y retrabajos costosos. Peor aún, puede resultar en un sistema sobredimensionado, más costoso y menos eficaz de lo deseado.

Con tantas opciones tecnológicas, es fácil sentirse abrumado al diseñar sistemas de movimiento lineal de uno, dos y tres ejes. ¿Cuánta carga deberá soportar el sistema? ¿A qué velocidad deberá moverse? ¿Cuál es el diseño más rentable?

Todas estas cuestiones se tuvieron en cuenta al desarrollar «LOSTPED», un acrónimo sencillo que ayuda a los ingenieros a recopilar información para especificar componentes o módulos de movimiento lineal en cualquier aplicación. LOSTPED significa carga, orientación, velocidad, recorrido, precisión, entorno y ciclo de trabajo. Cada letra representa un factor que debe considerarse al dimensionar y seleccionar un sistema de movimiento lineal.

Cada factor debe considerarse individualmente y en conjunto para garantizar un rendimiento óptimo del sistema. Por ejemplo, la carga impone exigencias diferentes a los rodamientos durante la aceleración y la desaceleración que durante velocidades constantes. A medida que la tecnología de movimiento lineal evoluciona de componentes individuales a sistemas completos, las interacciones entre componentes —como las guías de rodamientos lineales y el accionamiento de husillo de bolas— se vuelven más complejas y el diseño del sistema adecuado resulta más desafiante. LOSTPED puede ayudar a los diseñadores a evitar errores recordándoles que consideren estos factores interrelacionados durante el desarrollo y la especificación del sistema.

Carga
La carga se refiere al peso o la fuerza aplicada al sistema. Todos los sistemas de movimiento lineal experimentan algún tipo de carga, como fuerzas descendentes en aplicaciones de manipulación de materiales o cargas de empuje en aplicaciones de perforación, prensado o atornillado. Otras aplicaciones experimentan una carga constante. Por ejemplo, en una aplicación de manipulación de obleas de semiconductores, un contenedor unificado de apertura frontal se transporta de un área a otra para su colocación y recogida. Otras aplicaciones presentan cargas variables. Por ejemplo, en una aplicación de dispensación médica, un reactivo se deposita en una serie de pipetas una tras otra, lo que resulta en una carga menor en cada paso.

Al calcular la carga, conviene considerar el tipo de herramienta que se utilizará en el extremo del brazo para recogerla o transportarla. Aunque no esté directamente relacionado con la carga, los errores en este aspecto pueden resultar costosos. Por ejemplo, en una aplicación de recogida y colocación, una pieza de trabajo muy delicada podría dañarse si se utiliza la pinza incorrecta. Si bien es improbable que los ingenieros olviden considerar los requisitos generales de carga de un sistema, sí pueden pasar por alto ciertos aspectos de dichos requisitos. LOSTPED es una herramienta que garantiza la exhaustividad. Al centrarse en estos parámetros clave, los ingenieros pueden diseñar un sistema de movimiento lineal óptimo y rentable.

Preguntas clave que debe formularse:
1. ¿Cuál es la fuente de la carga y cómo está orientada?
2. ¿Hay consideraciones especiales para su manipulación?
3. ¿Cuánto peso o fuerza se debe controlar?
4. ¿La fuerza es una fuerza descendente, una fuerza de despegue o una fuerza lateral?

Orientación

La orientación, es decir, la posición o dirección relativa en la que se aplica la fuerza, también es importante, pero a menudo se pasa por alto. Algunos módulos o actuadores lineales pueden soportar cargas descendentes o ascendentes mayores que las cargas laterales gracias a sus guías lineales. Otros módulos, que utilizan guías lineales diferentes, pueden soportar las mismas cargas en todas las direcciones. Por ejemplo, un módulo equipado con guías lineales de doble riel de bolas puede soportar mejor las cargas axiales que los módulos con guías estándar.