Especificar la guía en sí es la parte fácil: aprenda cómo evitar errores en el montaje, la instalación e incluso en la elección del revestimiento.

Las guías lineales son conjuntos mecánicos de precisión que funcionan como parte de un sistema. Como tales, sólo pueden funcionar en la medida en que estén integrados adecuadamente en la máquina en general. No basta con especificar la guía adecuada. Construir un sistema que funcione según lo previsto requiere una comprensión clara de cómo especificar, diseñar, instalar y probar la guía lineal. Aquí, analizamos varios de los errores más comunes cometidos por los diseñadores que incorporan guías lineales en sus sistemas y las formas de evitarlos.

1. No fabricar superficies de montaje según la tolerancia.

Las guías lineales están rectificadas con precisión en fábrica para funcionar con una fricción mínima. En un mundo ideal, la fricción de cada bloque guía lineal individual sería la misma ya sea que esté montado o no. En realidad, cualquier desalineación o falta de planitud de las superficies de montaje agrega directamente precarga al sistema de guía lineal. Las tolerancias de montaje abarcan tanto la planitud de la superficie de montaje en la que se montan los rieles como el paralelismo de las guías lineales entre sí. Si la fricción en una guía aumenta cuando se instala el conjunto, o es más extrema en un extremo del recorrido que en el otro, es muy probable que las tolerancias de montaje o la alineación del riel estén fuera de especificación.

2. No incluye características de montaje para alineación.

Las guías lineales de precisión requieren una alineación adecuada para garantizar un rendimiento según las especificaciones. Especialmente en un escenario de fabricación en volumen, agregar funciones de montaje puede acelerar el proceso de instalación y garantizar un rendimiento eficaz. Estos pueden ser tan simples como un par de pasadores de alineación que ayudan a alinear el riel primario, junto con un procedimiento de ensamblaje para alinear el riel secundario. Las aplicaciones con un rendimiento de precisión muy alto requieren más cuidado. Las guías lineales entregadas de fábrica son rectas, pero aún pueden demostrar un cierto grado de cumplimiento. Para garantizar un funcionamiento eficaz, las guías deben instalarse utilizando superficies de hombro de precisión. Estas superficies proporcionan una estructura de soporte plana y estable para que los cojinetes y rieles brinden rectitud y paralelismo a escala micrométrica. Es importante señalar que el error en el paralelismo entre rieles no sólo afecta el rendimiento sino también la vida útil. Asegúrese de que los rieles estén alineados dentro de las tolerancias del fabricante. Los hombros de montaje proporcionan estructuras de alineación esenciales, pero deben dimensionarse adecuadamente. Si el radio de la esquina es demasiado grande, el riel puede hacer contacto con el radio de la esquina en lugar del hombro mismo durante la instalación y alineación. Esto puede introducir un error pequeño pero significativo. Peor aún, puede ser muy difícil de detectar. La mejor solución es especificar correctamente las dimensiones del hombro desde el principio. Los fabricantes enumeran en sus catálogos especificaciones muy precisas para la altura de los hombros y los radios de las esquinas y deben seguirse exactamente. Dimensione el radio de esquina apropiado versus el chaflán que se encuentra en el rodamiento.

3. No especificar la precarga correctamente

La precarga en una guía lineal implica elegir el diámetro de las bolas en incrementos de micras para ajustar el ajuste entre el bloque y el riel. En aplicaciones de precisión, suele ser beneficioso tener cierta precarga positiva, lo que significa que no hay espacio libre entre el bloque, el riel y la bola. Dependiendo de la aplicación, las bolas pueden incluso sufrir cierta compresión. Si se especifica correctamente, la precarga puede reducir factores negativos como la vibración, el ruido, la generación de calor y la deflexión. Sin embargo, si se especifica incorrectamente, la precarga puede aumentar significativamente la fricción y degradar el rendimiento del sistema. Es fácil suponer que comprar una guía lineal de alta precisión con precarga brindará el mejor rendimiento. Esto es cierto si la precisión de las superficies de montaje coincide con la precisión de la guía lineal. Sin embargo, si no es posible hacer que las superficies de montaje sean tan precisas como la guía lineal, tener una precarga en la guía puede causar problemas. La precarga de la guía lineal debe adaptarse a la precisión que se puede lograr con las piezas de montaje. Si no es posible alcanzar la precisión requerida por el fabricante, es mejor elegir una guía lineal con un ajuste línea a línea (precarga normal) o incluso una pequeña cantidad de espacio adicional. El espacio adicional permitirá que la guía corrija la desalineación. La guía ya no tendrá espacio libre pero tampoco demostrará la alta fricción que se introduciría al instalar una guía precargada en un sistema de baja precisión. En algunos casos, tener un sistema de baja fricción es el requisito más importante. Cuando ese sea el caso, es mejor especificar algo de espacio interno para garantizar que la fricción sea lo más baja posible.

4. No realizar pruebas durante todo el viaje

No puedes solucionar un problema si no sabes que existe. Las guías lineales deben probarse después del montaje durante todo su recorrido. Si no es posible medir el paralelismo directamente, agregue un paso de inspección para medir la fuerza de empuje del carro. La fuerza de empuje debe ser constante dentro de aproximadamente el 20 % al mover la guía de un extremo a otro. Si la fuerza de empuje aumenta en un punto (esto ocurrirá con frecuencia en un extremo de la guía), puede indicar que los rieles no están paralelos y es necesario realinearlos.

5. No considerar el efecto de los materiales y el revestimiento sobre el costo y el tiempo de entrega.

Con demasiada frecuencia, el esfuerzo a la hora de especificar los rodamientos se centra en los parámetros mecánicos, mientras que los materiales y revestimientos se tratan como menos importantes. En realidad, los materiales y revestimientos pueden tener un efecto significativo en un proyecto, no sólo desde el punto de vista del rendimiento sino también en términos de costo y plazo de entrega. Las opciones anticorrosión, por ejemplo, pueden variar desde un cromado fino y denso hasta varios revestimientos de cromo negro. En algunos casos, elegir una versión de acero inoxidable de una guía lineal puede proporcionar una solución más eficaz. La cuestión no es sólo de materiales sino también de ubicación. Algunos revestimientos se pueden realizar en instalaciones en el extranjero, mientras que otros se pueden realizar en el país. Una orden reciente proporciona un ejemplo. Actualmente existe una escasez mundial de ciertos tipos y tamaños de rodamientos lineales. Un cliente especificó un cromado negro para protección contra la corrosión. El problema fue que el recubrimiento en cuestión tuvo que aplicarse en la fábrica japonesa de nuestro socio, lo que extendió el plazo de entrega en comparación con el producto estándar. Después de la investigación, recomendamos un revestimiento alternativo. Ofrecía una protección comparable, pero la diferencia era que estaba disponible en la fábrica estadounidense del socio. El cambio redujo el tiempo de entrega de las piezas a la mitad y tuvo un efecto mínimo en el costo. Las guías lineales, correctamente especificadas e instaladas, ofrecen un rendimiento eficaz en sistemas de movimiento lineal. Esté alerta a los obstáculos mencionados anteriormente y su sistema estará preparado para el éxito.