ESPECIFICACIÓN DE SISTEMAS DE MOVIMIENTO LINEAL

UNA GUÍA DE DOBLE CARRIL DE BOLAS PERMITE AL MÓDULO LINEAL SOPORTAR CARGAS AXIALES.

Un análisis cuidadoso de la aplicación, incluyendo la orientación, el momento y la aceleración, revelará la carga que debe soportar. En ocasiones, la carga real variará con respecto a la calculada, por lo que los ingenieros deben tener en cuenta el uso previsto y el posible uso indebido.

Al dimensionar y seleccionar sistemas de movimiento lineal para máquinas de ensamblaje, los ingenieros suelen pasar por alto requisitos críticos de la aplicación. Esto puede dar lugar a costosos rediseños y repeticiones. Peor aún, puede dar lugar a un sistema sobredimensionado que resulte más costoso y menos eficaz de lo deseado.

Con tantas opciones tecnológicas, es fácil sentirse abrumado al diseñar sistemas de movimiento lineal de uno, dos y tres ejes. ¿Cuánta carga debe soportar el sistema? ¿A qué velocidad debe moverse? ¿Cuál es el diseño más rentable?

Todas estas preguntas se tuvieron en cuenta cuando desarrollamos "LOSTPED", un acrónimo sencillo que ayuda a los ingenieros a recopilar información para especificar componentes o módulos de movimiento lineal en cualquier aplicación. LOSTPED significa carga, orientación, velocidad, recorrido, precisión, entorno y ciclo de trabajo. Cada letra representa un factor que debe tenerse en cuenta a la hora de dimensionar y seleccionar un sistema de movimiento lineal.

Cada factor debe considerarse individualmente y como grupo para garantizar un rendimiento óptimo del sistema. Por ejemplo, la carga impone diferentes exigencias a los rodamientos durante la aceleración y la deceleración que durante las velocidades constantes. A medida que la tecnología de movimiento lineal evoluciona de componentes individuales a sistemas completos, las interacciones entre los componentes -como las guías de rodamientos lineales y un accionamiento por husillo a bolas- se vuelven más complejas y el diseño del sistema adecuado se convierte en un reto cada vez mayor. LOSTPED puede ayudar a los diseñadores a evitar errores recordándoles que deben tener en cuenta estos factores interrelacionados durante el desarrollo y la especificación del sistema.

La carga se refiere al peso, o fuerza, que se aplica al sistema. Todos los sistemas de movimiento lineal se enfrentan a algún tipo de carga, como las fuerzas descendentes en aplicaciones de manipulación de materiales o las cargas de empuje en aplicaciones de taladrado, prensado o atornillado. Otras aplicaciones se encuentran con una carga constante. Por ejemplo, en una aplicación de manipulación de obleas de semiconductores, una vaina unificada de apertura frontal se transporta de una nave a otra para dejarla y recogerla. Otras aplicaciones tienen cargas variables. Por ejemplo, en una aplicación de dispensación médica, un reactivo se deposita en una serie de pipetas una tras otra, lo que resulta en una carga más ligera en cada paso.

Al calcular la carga, conviene tener en cuenta el tipo de herramienta que estará en el extremo del brazo para recoger o transportar la carga. Aunque no está específicamente relacionado con la carga, los errores en este punto pueden salir caros. Por ejemplo, en una aplicación de recoger y colocar, una pieza de trabajo muy sensible podría resultar dañada si se utiliza la pinza equivocada. Aunque es poco probable que los ingenieros olviden tener en cuenta los requisitos generales de carga de un sistema, sí que pueden pasar por alto ciertos aspectos de dichos requisitos. LOSTPED es una forma de garantizar la exhaustividad. Al centrarse en estos parámetros clave, los ingenieros pueden diseñar un sistema de movimiento lineal óptimo y rentable.

Preguntas clave que hay que plantearse:

1. ¿Cuál es el origen de la carga y cómo está orientada?

2. ¿Hay consideraciones especiales de manipulación?

3. ¿Cuánto peso o fuerza hay que gestionar?

4. ¿Se trata de una fuerza descendente, ascendente o lateral?

La orientación, o posición relativa o dirección en la que se aplica la fuerza, también es importante, pero a menudo se pasa por alto. Algunos módulos o actuadores lineales pueden soportar una mayor carga descendente o ascendente que lateral debido a sus guías lineales. Otros módulos, que utilizan guías lineales diferentes, pueden soportar las mismas cargas en todas las direcciones. Por ejemplo, un módulo equipado con guías lineales de doble carril de bolas puede manejar cargas axiales mejor que los módulos con guías estándar.