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Componentes de movimiento lineal: cosas que vale la pena conocer sobre guías, destornilladores y más
Los componentes de movimiento lineal permiten movimientos guiados linealmente y mueven las cargas directamente a lo largo de una trayectoria lineal. Esta es una parte importante de la automatización industrial.
Los componentes de movimiento lineal incluyen guías lineales, actuadores lineales y otros componentes que permiten el movimiento lineal.
Algunos de nuestros productos más populares son:
- Guías lineales
- Motores lineales
- Accionamientos lineales
- Sistemas de posicionamiento lineal
Obtenga más información sobre las soluciones completas disponibles para implementar el movimiento lineal aquí.
¿Qué es una guía lineal?
Una guía lineal es un componente mecánico utilizado para guiar una pieza móvil en un movimiento rectilíneo (lineal).
Los componentes básicos de una guía lineal son un perfil de guía y un cojinete lineal. Las guías lineales se pueden utilizar para recoger una carga y moverla o sujetarla de forma guiada, por ejemplo, para controlar una máquina.
Las guías lineales se utilizan en muchos sectores diferentes, como robótica, aeroespacial, impresión 3D, tecnología médica y electrónica. No tienen su propio accionamiento y a menudo se utilizan en aplicaciones que requieren un movimiento preciso y fiable. Son resistentes, duraderas y pueden lograr una alta precisión.
En general, las guías lineales pueden agruparse en guías de riel de perfil y guiarse por medio de un árbol lineal (eje lineal).
Guía lineal con elementos rodantes de recirculación
Una de las variantes más comunes de estas guías lineales son las guías lineales con recirculación de bola. En estas guías lineales, las bolas ubicadas en una guía de bola de recirculación proporcionan un movimiento lineal preciso.
Por ejemplo, en una guía de carril perfilado, consisten en un carro guía que se desplaza sobre un carril guía con pistas de bolas especialmente formadas, que actúan como guía para los elementos rodantes incrustados.
Los profesionales distinguen dos diseños para los elementos rodantes incorporados en el accionamiento de bola de recirculación. La guía puede diseñarse con cuerpos de plástico insertados entre los elementos rodantes como un elemento separador y amortiguador o con elementos rodantes sin tales elementos.
Los elementos de amortiguación tienen por objeto reducir el ruido y favorecer una circulación más silenciosa de los elementos rodantes.
¿Qué es un motor lineal?
Los motores lineales son motores especialmente diseñados que generan un movimiento lineal. Este movimiento puede realizarse en línea recta, pero también en un riel de leva. Además de la velocidad y la dinámica, su gran ventaja es que pueden mover cargas directamente a lo largo de un riel lineal sin necesidad de engranajes, correas u otros elementos de transferencia mecánica adicionales.
Los motores lineales se utilizan en muchas otras aplicaciones industriales y de fabricación. Permiten altas velocidades de desplazamiento, son fiables, rápidos, robustos y logran una alta precisión de posicionamiento.
¿Qué es un actuador de un solo eje (LX y RS)?
Un actuador es un dispositivo que convierte una entrada física (como una tensión eléctrica) en una acción mecánica que luego cumple con un propósito específico. Los actuadores son un componente importante de la tecnología de automatización y pueden utilizarse, por ejemplo, para accionar una máquina, para generar movimientos mecánicos o para controlar válvulas y aletas. Pueden controlarse directa o indirectamente y cumplir una variedad de funciones.
Algunos de los actuadores más populares son los servomotores, electroimanes, cilindros hidráulicos y elementos piezoeléctricos y neumáticos.
Un actuador de un solo eje puede generar movimiento lineal al ejercer una fuerza sobre un objeto. Esta fuerza puede generarse, por ejemplo, mediante el uso de un motor o un líquido. Esto provoca movimiento lineal, que se manifiesta en forma de línea recta o círculo. Los ingenieros de diseño utilizan con frecuencia actuadores de un solo eje para mover ciertas máquinas y equipos. El actuador puede generar una variedad de movimientos, incluido el movimiento continuo o intermitente.
¿Qué debe tenerse en cuenta al montar actuadores de un solo eje?
Un conjunto de actuador de un solo eje generalmente requiere una unidad de guía giratoria, un piñón, un husillo roscado y componentes electrónicos que lo controlen todo. También se puede requerir un motor para el control del accionamiento directo. Para montar el actuador, también deben proporcionarse soportes de montaje y un bastidor para fijar los componentes. Si el actuador se monta directamente en un brazo robótico, se requiere un adaptador diseñado específicamente para este propósito. También debe estar disponible un juego de cojinetes para alinear y proteger los componentes.
- Verifique que todas las conexiones mecánicas y eléctricas sean correctas.
- Verifique que el tamaño del actuador coincida con los requisitos del sistema.
- Asegúrese de que la posición de montaje del actuador proporcione suficiente espacio para accionar el actuador.
- Verifique que el actuador esté alimentado con la frecuencia y el voltaje correctos.
- Asegúrese de que el actuador esté bien sujeto y no pueda deslizarse fuera de su posición.
- Compruebe que las conexiones del actuador sean adecuadas para el funcionamiento en el sistema.
- Compruebe regularmente las conexiones de los cables del actuador.
¿Qué es un accionamiento por husillo?
Un accionamiento por husillo es un elemento mecánico que convierte el movimiento giratorio en movimiento lineal. Suele estar formado por un husillo roscado y una tuerca asentada en el husillo. Al girar el husillo roscado, la tuerca no giratoria se desplaza linealmente en el husillo roscado. Los tornillos están disponibles en diferentes versiones, como los tornillos de bola o los tornillos trapezoidales.
¿Cuál es la diferencia entre los tornillos de bola y los tornillos trapezoidales?
Los tornillos de bola y los tornillos trapezoidales difieren en términos de sus propiedades y aplicaciones específicas.
Los tornillos de bola se utilizan generalmente para requisitos de alta precisión y alta velocidad, mientras que los tornillos trapezoidales se utilizan a bajas velocidades con un enfoque en la acción de autobloqueo.
Los tornillos de bola permiten una mayor precisión y un mayor par de arranque que los tornillos trapezoidales. Presentan una menor fricción que los tornillos trapezoidales y son fáciles de instalar y mantener. Los tornillos trapezoidales, por otro lado, permiten una mayor capacidad de carga y suelen ser más rentables que los tornillos de bola. Los tornillos trapezoidales también son capaces de soportar cargas más altas y, por lo tanto, son adecuados para aplicaciones de mayor par.
Existen diferencias significativas en el mantenimiento y la reparación de los tornillos de bola y los trapezoidales. Una de las diferencias más obvias es que los tornillos de bola tienen una tuerca equipada con elementos rodantes. Esto significa que los tornillos de bola requieren más esfuerzo cuando deben someterse a mantenimientos o reparaciones.
Otra diferencia es que los tornillos de bola se utilizan normalmente en aplicaciones con requisitos de alta precisión. Esto significa que los tornillos de bola deben precargarse y ajustarse con precisión durante el mantenimiento y la reparación debido a que se requiere una mayor precisión. Con frecuencia, esto es menos costoso en los tornillos trapezoidales debido a los requisitos de precisión inherentemente menores. Por último, los tornillos de bola y los trapezoidales difieren en términos de costes de mantenimiento y reparación. La fabricación de los tornillos de bola puede ser más cara debido a su mayor precisión, mientras que los tornillos trapezoidales suelen ser más rentables.
- Los tornillos de bola se pueden ajustar de forma mucho más precisa, sin holgura y, por lo tanto, proporcionan una mayor precisión al cambiar de dirección que los tornillos trapezoidales.
- Los tornillos de bola también tienen una resistencia a la fricción significativamente menor, lo que repercute positivamente en diversos aspectos. Esa menor fricción se traduce en una menor fuerza de desprendimiento, lo que se traduce en un menor efecto de arrastre y adherencia.
- Los tornillos de bola permiten una alta velocidad de avance de hasta 250 m/min.
- Los tornillos de bola requieren más espacio de instalación que los tornillos trapezoidales.
- El proceso de fabricación de los tornillos trapezoidales es menos complejo, lo que suele hacerlo más rentable.
Actuadores de tornillo de bola o accionados por correa: ¿cuál es la mejor opción?
Los actuadores de tornillo de bola son una solución eficiente y fiable cuando se trata del control del actuador. Ofrecen una serie de ventajas sobre los actuadores accionados por correa.
La primera ventaja, y probablemente la más obvia, es su mayor eficiencia. Los tornillos de bola impulsan las fuerzas de transferencia con menos fricción y pérdidas que las transmisiones por correa, lo que da como resultado una mayor eficiencia general. Otra ventaja es la precisión. Los tornillos de bola pueden generar movimientos precisos con baja precisión de posicionamiento. Esta precisión es fundamental para muchas aplicaciones, especialmente en aplicaciones que requieren una alta precisión mecánica de los engranajes.
Por último, los tornillos de bola proporcionan una larga vida útil con un rendimiento fiable. Los engranajes son muy resistentes al desgaste y tienen muy poco juego, lo que prolonga su vida útil. Los tornillos de bola también son menos susceptibles a vibraciones y fallos de funcionamiento.
La diferencia esencial entre los actuadores de tornillo de bola y los accionados por correa es el tipo de accionamiento. Los tornillos de bola utilizan un husillo de bola para generar movimientos lineales. Los actuadores accionados por correa utilizan un sistema de correa y polea para crear movimiento giratorio.
Consejos para lubricar los tornillos de bola
Los tornillos de bola son un sistema de accionamiento muy fiable, preciso y duradero. Sin embargo, se requiere un mantenimiento regular para garantizar que el sistema siga funcionando correctamente y de manera eficiente.
Para maximizar la vida útil de un tornillo de bola, se recomienda realizar trabajos de mantenimiento regulares. El trabajo de mantenimiento típico incluye la lubricación de las bolas, la inspección del desgaste de las bolas y la comprobación de los pares de apriete o del lubricante, según la aplicación. Se recomienda inspeccionar el sistema al menos una vez al año para asegurarse de que los componentes estén en buenas condiciones.
Los tornillos de bola deben lubricarse de forma diferente en función de la aplicación. Como regla general, se recomienda lubricar los tornillos de bola después de la instalación y después de cada ciclo de mantenimiento. Cuando se utilicen tornillos de bolas en un entorno áspero o sucio, deben lubricarse con mayor frecuencia para garantizar un rendimiento óptimo.
Se deben inspeccionar ciertos componentes al realizar el mantenimiento de los tornillos de bola para asegurarse de que funcionen correctamente.
Entre ellas:
- las bolas
- las roscas
- los cojinetes
- los anillos de bolas de recirculación
- los tornillos y los ejes
Obtenga más información sobre este tema en nuestro blog sobre la lubricación de accionamientos de husillo a bolas.
MISUMI fabrica una amplia gama de sistemas de movimiento lineal fabricados con componentes de alta calidad. El catálogo de productos incluye una amplia gama de variadores y tecnologías lineales adecuadas para una amplia gama de aplicaciones industriales.
Los productos de MISUMI son adecuados para una variedad de aplicaciones, desde la automatización hasta las aplicaciones robóticas. Estos incluyen variadores lineales, sistemas de posicionamiento lineal, guías lineales, motores lineales y otros componentes lineales. MISUMI proporciona una amplia gama de accesorios, incluidos acoplamientos lineales, sensores lineales y codificadores lineales.
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