Cómo seleccionar y aplicar frenos de riel

Los servomotores y motores paso a paso que impulsan los sistemas de movimiento lineal suelen incluir una función de frenado o, en el caso de los motores paso a paso, un par de retención que impide que el motor (y, por lo tanto, la carga) se mueva cuando está apagado. Sin embargo, en algunas aplicaciones se requiere un freno secundario, ya sea para proporcionar redundancia y cumplir con los requisitos de seguridad o para mantener la carga en su lugar con precisión, sin oscilaciones ni fluctuaciones, mientras se realiza un proceso externo. Para sistemas que utilizan guías de riel perfiladas, los frenos de riel suelen ser la mejor opción.

Los frenos de riel funcionan mediante fuerzas elásticas, fluidos o una combinación de ambos, para acoplar y desacoplar las pastillas de fricción con los laterales del riel perfilado. Por ejemplo, un diseño utiliza la fuerza de un resorte para acoplar las pastillas de fricción y la fuerza neumática para desacoplarlas. Otro diseño utiliza la fuerza hidráulica tanto para el acoplamiento como para el desacoplamiento.

Los fabricantes ofrecen frenos de riel tanto en diseños normalmente abiertos (a veces denominados diseños activos), donde el freno o la abrazadera está abierto, o desactivado, hasta que se activa mediante una fuerza neumática, hidráulica u otra, como en diseños normalmente cerrados (también denominados diseños pasivos), donde el freno o la abrazadera está activado hasta que se aplica una fuerza.

Para evitar el desgaste del riel perfilado, los frenos de riel están diseñados para activarse en las superficies no portantes del perfil del riel. Dado que las líneas de productos de rieles de distintos fabricantes —e incluso las de un mismo fabricante— presentan perfiles diferentes, los frenos de riel se diseñan en consecuencia. Es decir, cada freno está diseñado para adaptarse a una línea de productos específica de un fabricante específico.

Al seleccionar un freno para rieles, el primer paso es elegir el modelo adecuado para el riel con el que se utilizará. Luego, de entre las opciones disponibles para un riel con un perfil específico, seleccione el freno que proporcione la fuerza de sujeción requerida. Recuerde que, en algunos casos, la fuerza de sujeción debe incluir la carga y las fuerzas externas de procesamiento (como el taladrado) que se aplicarán a la carga. Tenga en cuenta también que, si la carga está en posición vertical o inclinada, el freno deberá sujetarla contra la fuerza de la gravedad. El tiempo de frenado también es un parámetro importante a considerar, especialmente cuando el freno se va a utilizar en situaciones de frenado de emergencia. Cuanto más rápido pueda detener la carga el freno, menor será la distancia recorrida y menor la probabilidad de daños.

Es importante destacar que los frenos de riel no están diseñados para paradas dinámicas y repetidas. Su función principal es la de mantener la posición con precisión durante las paradas de proceso habituales, lo que permite sacrificar el freno en lugar de someter la carga o el equipo a fuerzas de impacto. También pueden utilizarse como dispositivos de frenado redundantes o para paradas de emergencia poco frecuentes.