I cinque principali errori nella scelta e nell'utilizzo delle guide lineari

Consulenza tecnica ed economica.

Specificare la guida stessa è la parte facile per imparare come evitare insidie ​​​​nel montaggio, nell'installazione e persino nella scelta di una placcatura.

Le guide lineari sono gruppi meccanici di precisione che funzionano come parte di un sistema. In quanto tali, possono funzionare solo nella misura in cui sono correttamente integrati nella macchina complessiva. Limitarsi a specificare la guida appropriata non è sufficiente. Costruire un sistema che funzioni come previsto richiede una chiara comprensione di come specificare, progettare, installare e testare la guida lineare. Qui discutiamo alcuni degli errori più comuni commessi dai progettisti che costruiscono guide lineari nei loro sistemi e i modi per evitarli.

1. Non fabbricare le superfici di montaggio secondo la tolleranza

Le guide lineari sono rettificate con precisione in fabbrica per funzionare con il minimo attrito. In un mondo ideale, l'attrito di ogni singolo blocco di guida lineare sarebbe lo stesso sia che sia montato o meno. In realtà, qualsiasi disallineamento o non planarità delle superfici di montaggio aggiunge direttamente precarico al sistema di guida lineare. Le tolleranze di montaggio comprendono sia la planarità della superficie di montaggio su cui vengono montate le guide sia il parallelismo delle guide lineari tra loro. Se l'attrito in una guida aumenta quando il gruppo è installato, o è più estremo a un'estremità della corsa rispetto all'altra, è molto probabile che le tolleranze di montaggio o l'allineamento della rotaia siano fuori specifica.

2. Non comprese le caratteristiche di montaggio per l'allineamento

Le guide lineari di precisione richiedono un corretto allineamento per garantire prestazioni conformi alle specifiche. In particolare in uno scenario di produzione in serie, l'aggiunta di funzionalità di montaggio può velocizzare il processo di installazione e garantire prestazioni efficaci. Questi possono essere semplici come una coppia di perni di allineamento che aiutano ad allineare la rotaia primaria, insieme a una procedura di assemblaggio per allineare la rotaia secondaria. Le applicazioni con prestazioni di precisione molto elevate richiedono maggiore attenzione. Le guide lineari consegnate dalla fabbrica sono diritte ma possono comunque dimostrare un certo grado di conformità. Per garantire un funzionamento efficace, le guide devono essere installate utilizzando superfici di spallamento di precisione. Queste superfici forniscono una struttura di supporto piatta e stabile per i cuscinetti e le guide per fornire rettilineità e parallelismo su scala micron. È importante notare che l'errore nel parallelismo tra le rotaie non influisce solo sulle prestazioni ma anche sulla durata del servizio. Assicurarsi che le guide siano allineate entro le tolleranze del produttore. Gli spallamenti di montaggio forniscono strutture di allineamento essenziali, ma devono essere adeguatamente dimensionati. Se il raggio dell'angolo è troppo grande, durante l'installazione e l'allineamento la rotaia potrebbe entrare in contatto con il raggio dell'angolo piuttosto che con la spalla stessa. Questo può introdurre un errore piccolo ma significativo. Peggio ancora, può essere molto difficile da rilevare. La soluzione migliore è specificare correttamente le dimensioni della spalla fin dall'inizio. I produttori elencano specifiche molto precise per le altezze delle spalle e i raggi degli angoli nei loro cataloghi e queste dovrebbero essere seguite esattamente. Quotare il raggio d'angolo appropriato rispetto allo smusso che si trova sul cuscinetto.

3. Non specificare correttamente il precarico

Il precarico in una guida lineare comporta la scelta del diametro delle sfere in incrementi di micron per regolare l'accoppiamento tra il carrello e la rotaia. Nelle applicazioni di precisione, in genere è vantaggioso avere un precarico positivo, il che significa che non c'è gioco tra il carrello, la rotaia e la sfera. A seconda dell'applicazione, le sfere possono anche subire una certa compressione. Specificato correttamente, il precarico può ridurre fattori negativi come vibrazioni, rumore, generazione di calore e flessione. Se specificato in modo errato, tuttavia, il precarico può aumentare significativamente l'attrito e ridurre le prestazioni del sistema. È facile presumere che l'acquisto di una guida lineare ad alta precisione con precarico offra le migliori prestazioni. Questo è vero se la precisione delle superfici di montaggio corrisponde alla precisione della guida lineare. Tuttavia, se non è possibile rendere le superfici di montaggio precise quanto la guida lineare, il precarico nella guida può effettivamente causare problemi. Il precarico della guida lineare deve essere adattato alla precisione ottenibile con le parti di montaggio. Se non è possibile soddisfare la precisione richiesta dal produttore, è meglio scegliere una guida lineare con un accoppiamento linea-linea (precarico normale) o anche una piccola quantità di gioco extra. Il gioco extra consentirà alla guida di compensare il disallineamento. La guida non avrà più gioco libero ma non dimostrerà nemmeno l'elevato attrito che verrebbe introdotto installando una guida precaricata in un sistema a bassa precisione. In alcuni casi, avere un sistema a basso attrito è il requisito più importante. In tal caso, è meglio specificare un gioco interno per garantire che l'attrito sia il più basso possibile.

4. Non testare durante l'intero viaggio

Non puoi risolvere un problema se non sai che esiste. Le guide lineari devono essere testate dopo il montaggio per l'intera corsa. Se non è possibile misurare direttamente il parallelismo, aggiungere una fase di ispezione per misurare la forza di spinta del carrello. La forza di spinta dovrebbe essere costante entro circa il 20% quando si sposta la guida da un'estremità all'altra. Se la forza di spinta aumenta in un punto, spesso si verifica a un'estremità della guida, potrebbe indicare che le guide non sono parallele e devono essere riallineate.

5. Non considerare l'effetto dei materiali e della placcatura su costi e tempi di consegna

Troppo spesso, lo sforzo nello specificare i cuscinetti si concentra sui parametri meccanici, mentre materiali e rivestimenti sono considerati meno importanti. In realtà, materiali e rivestimenti possono avere un effetto significativo su un progetto, non solo dal punto di vista delle prestazioni, ma anche in termini di costi e tempi di consegna. Le opzioni anticorrosione, ad esempio, possono variare da una cromatura sottile e densa a vari rivestimenti in cromo nero. In alcuni casi, la scelta di una versione in acciaio inossidabile di una guida lineare potrebbe fornire una soluzione più efficace. Il problema non è solo di materiali ma anche di location. Alcune placcature possono essere eseguite in una struttura all'estero mentre altre possono essere eseguite a livello nazionale. Un recente ordine fornisce un esempio. Attualmente esiste una carenza mondiale di alcuni tipi e dimensioni di cuscinetti lineari. Un cliente ha richiesto una cromatura nera per la protezione dalla corrosione. Il problema era che il rivestimento in questione doveva essere applicato presso lo stabilimento giapponese del nostro partner, il che allungava i tempi di consegna rispetto al prodotto standard. Dopo l'indagine, abbiamo consigliato una placcatura alternativa. Forniva una protezione comparabile, ma la differenza era che era disponibile presso la fabbrica statunitense del partner. Il passaggio ha dimezzato i tempi di consegna per le parti, con un effetto minimo sui costi. Se specificate e installate correttamente, le guide lineari offrono prestazioni efficaci nei sistemi di movimento lineare. Fai attenzione alle insidie ​​di cui sopra e il tuo sistema sarà posizionato per il successo.

Questi esempi sono ipotetici? No, sono reali, eseguiti con la tecnologia attualmente disponibile che costa meno di quanto si pensi.