Aplicaciones comunes para guías de ferrocarril lineal

Los rieles lineales son la columna vertebral de muchas aplicaciones industriales, que proporcionan orientación de baja fricción y alta rigidez para las cargas que pueden variar desde solo unos pocos gramos hasta miles de kilogramos. Su gama de tamaños, clases de precisión y precargas hacen que los rieles lineales sean adecuados para prácticamente cualquier requisito de rendimiento.

Las razones para usar rieles lineales son numerosas, pero sus beneficios más obvios sobre otros tipos de guías son la capacidad de carga, la precisión de los viajes y la rigidez. Por ejemplo, las guías redondas del eje pueden soportar solo cargas hacia abajo o de despegue, mientras que las guías de riel lineales pueden soportar cargas hacia abajo/despegue y las cargas de momento. Y a diferencia de las guías de rodillos cruzados, cuyo viaje a menudo se limita a 1 metro o menos, los rieles lineales pueden proporcionar largas longitudes de viaje. En comparación con las guías de rodamiento liso, los rieles lineales tienen una mayor rigidez y rigidez, y a menudo tienen mejores características de carga/vida.

Las guías lineales también proporcionan un alto nivel de precisión de viaje, gracias al mecanizado preciso de uno o ambos bordes del riel, que actúan como superficies de referencia. Y con dos, cuatro o seis filas de elementos rodantes, ya sea bolas esféricas o rodillos cilíndricos, la rigidez es alta y la desviación del bloque de cojinetes es mínima. Todos estos atributos se combinan para proporcionar un sistema de guía lineal que sea perfectamente adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión, alta rigidez y larga vida útil.

【Aplicaciones ferroviarias individuales】

Debido a que los rieles lineales tienen bolas (o rodillos) de soporte de carga en cada lado del riel, pueden soportar cargas de sobrecarga, incluso cuando solo se usa un riel. (Por el contrario, las guías lineales del eje redondo deben usarse en pares cuando están presentes las cargas sobrehung). Debido a esta característica, numerosas aplicaciones usan un solo riel lineal, para ahorrar espacio o para evitar problemas con la desalineación entre otros componentes del sistema. Aquí hay algunos ejemplos de aplicaciones que usan un solo riel lineal ...

Actuadores lineales: los rieles lineales son a menudo el mecanismo de guía de elección para los actuadores que son impulsados ​​con cinturones, tornillos o cilindros neumáticos, debido a su capacidad para soportar cargas de momento. También pueden acomodar velocidades de viaje de hasta 5 m/s, lo cual es importante en los sistemas impulsados ​​por el cinturón o neumático.

Sistemas de transporte aéreo: cuando las cargas se centran debajo del ferrocarril y el bloque de cojinetes, como suele ser el caso con los sistemas de transporte aéreo, los rieles lineales son una buena opción para la orientación. Su alta capacidad de carga permite transportar cargas pesadas, y la rigidez del riel lineal ayuda a endurecer todo el sistema.

Robots de pórtico: la característica definitoria de un pórtico es que tiene dos x (y a veces dos y dos ejes z). Los ejes individuales generalmente incorporan un solo riel lineal y son impulsados ​​por un tornillo o un sistema de correa y polea. Con dos ejes que funcionan en paralelo (x y x ', por ejemplo), se realizan capacidades de muy buen momento, a pesar de que cada eje tiene solo un riel lineal.

【Aplicaciones ferroviarias duales】

Cuando están presentes las cargas de momento alto, se pueden usar rieles lineales en pares, lo que permite que la carga de momento se resuelva en fuerzas en los bloques de rodamiento. En esta configuración, el mecanismo de accionamiento se puede montar entre los rieles lineales, lo que hace que el sistema general sea muy compacto. Las aplicaciones ferroviarias lineales duales incluyen:

Etapas lineales: las etapas son típicamente sistemas de precisión muy altos, lo que significa que la alta precisión de viaje y la desviación mínima son primordiales. Incluso si la carga se centra en el escenario con poca o ninguna carga de momento, los rieles lineales duales a menudo se usan para garantizar que se maximice la rigidez y la vida útil del rodamiento.

Máquinas herramientas: al igual que las etapas, las máquinas herramientas requieren niveles muy altos de precisión y rigidez de viaje, para garantizar que la herramienta produzca piezas de alta calidad. El uso de dos rieles en paralelo, típicamente con dos bloques de rodamiento por riel, asegura que la desviación se minimice. Las máquinas herramientas también experimentan cargas muy altas, por lo que resolver la carga en cuatro bloques de rodamiento ayuda a maximizar la vida útil del rodamiento.

Robots cartesianos: debido a que los robots cartesianos generalmente usan solo un sistema lineal por eje, es importante que cada eje pueda soportar cargas de alta momento. Esta es la razón por la cual la mayoría de los ejes robot cartesianos se construyen a partir de actuadores lineales que incorporan dos guías lineales en paralelo.

Unidades de transporte de robot: los robots de seis ejes proporcionan un movimiento flexible para aplicaciones que requieren alcance y rotación en muchas direcciones. Pero si el robot necesita mudarse a otra estación o área de trabajo, los sistemas de doble riel pueden actuar como un "séptimo eje", transportando todo el robot a una nueva ubicación. Un beneficio significativo de los rieles lineales en estas aplicaciones es la capacidad de unir múltiples rieles durante una duración de viaje muy larga, a menudo superior a 15 metros.

Por supuesto, los rieles lineales no son la solución perfecta para cada aplicación. Por ejemplo, los rieles lineales generalmente no son adecuados para aplicaciones en el espacio del consumidor, como guías de puerta y toboganes de cajones, a menudo debido al costo. Y los rieles lineales requieren superficies de montaje muy precisas, no solo para obtener los beneficios de su alta precisión de viaje, sino también para evitar la unión del bloque de cojinetes, lo que puede conducir a una vida reducida. También deben ser totalmente compatibles, a diferencia de los sistemas de eje lineal, que solo pueden ser compatibles con el final. Esto significa que no solo el costo inicial de un riel lineal típicamente más alto que el de un eje redondo o un sistema de rodamiento liso, sino que el costo de preparación y montaje también es más alto.

Los rieles lineales también se pueden percibir como menos suaves o "muescas", en sus propiedades de carrera que otros tipos de rodamientos. Esto se debe al contacto que ocurre entre las bolas de carga (o rodillos) y las pistas de rodadura. Precargar un sistema de riel lineal, que a menudo se realiza para aumentar la rigidez, puede exacerbar la sensación de "muescal" cuando el bloque de cojinetes se mueve a lo largo del riel. (Este efecto desaparece a medida que la carga se aplica al rodamiento, pero la percepción a menudo permanece).

Para aplicaciones que no requieren la capacidad de carga, la rigidez o la precisión de viaje de un riel lineal, otras guías lineales, como sistemas de eje redondo, guías de rodamiento liso o incluso portaobjetos de rodillos cruzados, pueden ser adecuados y menos costosos.