En savoir plus sur la géométrie des rails de guidage doubles.

Les systèmes de guidage linéaire comprennent des rails de guidage, des glissières et des chemins. L'industrie les classe également en quelques types de base, notamment les rails profilés, les glissières de tiroir, les roulements linéaires, les roues de guidage et les paliers lisses. Un agencement typique comprend un rail ou un arbre, ainsi que des chariots et des patins. Ils se distinguent également par la méthode de contact, soit par glissement, soit par roulement.

Une fonction majeure des guides roulants est de réduire la friction dans les machines. Ils sont utilisés dans diverses applications allant des dispositifs avancés de fabrication de semi-conducteurs aux grandes machines-outils et équipements de construction.

Les équipements de fabrication de semi-conducteurs ou les appareils d'inspection nécessitant un positionnement de haute précision constituent une bonne application pour les guides linéaires. Dans le cas d'une machine-outil de découpe, des guides linéaires sont utilisés à la place des roulements à mouvement linéaire à contact glissant pour faire face aux problèmes d'échauffement et de durabilité associés à des vitesses d'avance toujours croissantes.

L'application classique des rails profilés se situe dans l'industrie des machines-outils, où la capacité de charge, la rigidité et la précision sont primordiales. Dans les équipements médicaux tels que les appareils de tomodensitométrie, d'IRM et de radiographie, les rails carrés sont plus courants.

D'un autre côté, les rails ronds peuvent offrir plusieurs avantages, dont l'un est la capacité de fonctionner sans problème lorsqu'ils sont montés sur des surfaces moins que parfaites, définies comme ayant une erreur de planéité supérieure à 150 μm/m.

Pour les applications en salle blanche et dans l'industrie alimentaire qui ne tolèrent pas la contamination, les guides linéaires utilisant des éléments roulants (ainsi que des systèmes à paliers lisses) ne conviennent pas en raison de leurs exigences de lubrification.

Certaines applications exigeant une précision et une exactitude extrêmement élevées utilisent des roulements à flotteur fluide pour une exactitude et une précision la plus élevée possible. Il s'agit de roulements hydrostatiques ou aérostatiques utilisant un fluide haute pression entre le rail et le chariot. Ils sont plus chers et plus difficiles à fabriquer que les autres options linéaires, mais offrent une précision et une exactitude optimales.

Les considérations importantes pour le choix d'un guide roulant à mouvement linéaire incluent la charge (à la fois statique et appliquée), la course et la vitesse, ainsi que la précision et l'exactitude souhaitées et la durée de vie requise. Le préchargement est parfois également nécessaire en fonction des exigences de l'application. La lubrification est une autre considération importante, tout comme toute méthode visant à minimiser la contamination du système de guidage linéaire par des facteurs environnementaux tels que la poussière et d'autres contaminants à l'aide de soufflets ou de joints spéciaux.

Les rails de guidage linéaire et les roulements offrent une rigidité élevée et une bonne précision de déplacement. Ils peuvent non seulement supporter des charges vers le bas, vers le haut et latérales, mais ils peuvent également résister à des charges en porte-à-faux ou de moment. Bien sûr, plus le système de rails linéaires et de roulements est grand, plus il a de capacité de moment, mais la disposition des chemins de roulement – ​​face à face ou dos à dos – influence également la quantité de charge radiale qu'il peut supporter. .

Bien que la conception face à face (également connue sous le nom de disposition en X) offre des capacités de charge égales dans toutes les directions, elle entraîne un bras de moment plus court le long duquel les charges en porte-à-faux sont appliquées, ce qui réduit la capacité de charge de moment. La disposition dos à dos (également connue sous le nom de disposition en O) fournit un bras de moment plus grand et donne des capacités de charge de moment plus élevées.

Mais même avec la disposition dos à dos, les guides linéaires ont une distance relativement courte entre les chemins de roulement (essentiellement égale à la largeur du rail), ce qui limite leur capacité à gérer les moments de roulis, provoqués par les charges suspendues dans la direction Y. . Pour contrer cette limitation, l'utilisation de deux rails en parallèle – avec un ou deux roulements sur chaque rail – permet de résoudre le moment de roulis en forces sur chaque bloc de roulement. Étant donné que les roulements linéaires ont une capacité de forces bien supérieure à celle des moments (en particulier les moments de roulis), la durée de vie des roulements peut être considérablement augmentée. Un autre avantage de l'utilisation de rails de guidage doubles et de la possibilité de transformer les moments en forces est que les roulements linéaires fléchissent généralement moins sous l'effet de forces pures que sous des charges de moment.

De nombreuses conceptions d'actionneurs linéaires incluent deux rails parallèles au mécanisme d'entraînement (courroie, vis ou moteur linéaire) incorporé entre les rails. Bien qu'il ne soit pas impératif que l'entraînement soit centré entre les rails de guidage, cela permet d'assurer une charge uniforme sur tous les roulements et de réduire les crémaillères ou les forces d'entraînement inégales sur chaque rail et ensemble de roulements. Cette disposition réduit également la hauteur de l'actionneur, le rendant relativement compact compte tenu de la capacité de charge et de moment élevée fournie par les doubles rails de guidage.