Tecnología de Movimiento Lineal: Soluciones de Precisión para Automatización

Descargar de una cinta transportadora, recoger y colocar paquetes en una caja y dispensar adhesivo en una bandeja de componentes son todas buenas aplicaciones de tecnología de movimiento lineal. Tres ejes de movimiento pueden alcanzar cualquier parte de un volumen rectangular o cúbico, permitiendo procesos desde carga y descarga de máquinas hasta decoración de pasteles y trabajo de descubrimiento de fármacos.

La tecnología de movimiento lineal toma varias formas, con rendimiento y precios que varían ampliamente. Seleccionar la solución correcta para cualquier aplicación dada requiere comprender qué está disponible y cómo definir los requisitos. Aquí hay algo de orientación.

Dónde Usar Movimiento Lineal

En cualquier lugar donde un proceso requiera un movimiento translacional repetido – del punto A al punto B en lugar de rotativo – hay una oportunidad para ahorrar tiempo y dinero con tecnología de movimiento lineal. Por ejemplo:

• Un sistema pórtico que levanta una pieza de una cinta transportadora y la mueve a un sistema de empaquetado (2 ejes, tal vez 3)
• Mover una boquilla de dispensado sobre una línea o bandeja de contenedores abiertos (ejemplo: pipeteo en un laboratorio)
• Recoger piezas de una bandeja e insertarlas en ensamblajes más grandes (engranajes en bombas, por ejemplo)
• Un sistema de empaquetado usando un solo eje de movimiento para cerrar una caja
• Recoger una pieza de una cinta transportadora y cargarla en un dispositivo para una operación de ensamblaje o unión (2 o 3 ejes)

Opciones de Tecnología de Movimiento Lineal

Los componentes principales de un sistema de movimiento lineal son las guías y el mecanismo de accionamiento. Otros puntos a considerar son el bastidor o estructura, el motor o motores, y el sellado y lubricación.

Las guías son los rieles que transportan la plataforma o carro que se mueve. Las opciones son:

• Deslizadores – usan cojinetes de polímero de baja fricción que se deslizan a lo largo de un perfil
• Ruedas (o rodillos) – corren sobre o a lo largo de los lados de un riel
• Cojinetes de bolas – incorporados en la plataforma donde ruedan a lo largo del perfil en un arreglo recirculante

Opciones de accionamiento:

• Correa – bueno para movimiento de alta velocidad y recorrido largo
• Tornillo planetario – para cargas bajas a medias y velocidad, repetibilidad de posicionamiento a 5 µm
• Husillos de bolas – excelente eficiencia, alta capacidad de empuje y precisión de 5 µm o mejor
• Motores lineales – alta velocidad y alta precisión pero cargas útiles limitadas, costosos

Avances en Movimiento Lineal

Los fabricantes de máquinas siempre buscan aumentar la velocidad y reducir los tiempos de ciclo mientras hacen el equipo más pequeño. Para satisfacer esta necesidad, los sistemas de movimiento lineal se están volviendo más compactos y más potentes. Ya más precisos y controlables que los vástagos neumáticos, la tecnología de movimiento lineal se está volviendo cada vez más precisa y repetible.

Otra tendencia es la conectividad directa. Los fabricantes están simplificando lo que se necesita para vincular componentes y hacerlos trabajar juntos.

Cada vez más, los usuarios de maquinaria industrial quieren datos de sus equipos. En respuesta, los actuadores lineales están ganando tecnología de sensores estilo IIoT que pueden comunicar una gama de parámetros operativos para análisis y optimización de procesos.

Selección de Componentes

La gama de tecnologías de movimiento lineal y número de proveedores hace que sea un desafío diseñar un sistema. Evaluar factores como inercia, aceleración, carga útil y tamaño del motor es difícil y consume tiempo. Esto lleva a algunos ingenieros a sobredimensionar, logrando objetivos de rendimiento mientras pagan más de lo necesario por componentes demasiado voluminosos.

Reconociendo que los ingenieros de diseño necesitan ayuda para seleccionar componentes de sistemas de movimiento lineal, Bosch Rexroth lanzó recientemente su herramienta LinSelect. Un avance significativo en diseño de sistemas, esto genera recomendaciones de componentes en respuesta a criterios de rendimiento y otros que el diseñador ingresa.

Esto ahorra tiempo y esfuerzo de diseño significativo. Quizás de mayor importancia, asegura que los componentes estén emparejados para proporcionar el rendimiento general y la confiabilidad necesarios.

Beneficios de Usar Productos Modernos de Movimiento Lineal

Los fabricantes de productos de movimiento lineal se esfuerzan por hacer el diseño y ensamblaje más fáciles y rápidos. Para este fin, líderes como Bosch Rexroth incorporan características y elementos que mejoran el rendimiento mientras hacen la tarea del diseñador menos difícil.

Beneficios de la última generación de productos de movimiento lineal incluyen:

1. Aplicación Plug & Play – los componentes están diseñados de manera que se conectan y trabajan juntos con la mínima complejidad (Bosch Rexroth proporciona un excelente ejemplo.)
2. Flexibilidad – los sistemas modernos pueden entregar cualquier carga útil, distancia y velocidad requeridas, y pueden reconfigurarse cuando sea necesario
3. Facilidad de Mantenimiento – con la inclusión de cojinetes de polímero, los sistemas de rieles deslizantes no necesitan lubricación. Otros sistemas tienen lubricación autoconfinada, y en todos los casos los sellos son mejores que nunca
4. Nuevas Aplicaciones – velocidades y precisión más altas, acopladas con integración más fácil, significan que la tecnología de movimiento lineal puede resolver más problemas en manufactura, almacenamiento y otros campos

JH Foster Puede Ayudar con Todas sus Necesidades de Movimiento Lineal

Los dispositivos de movimiento lineal impulsan la productividad de muchas maneras. Seleccionar los sistemas y componentes correctos puede ser un desafío, pero JH Foster puede ayudar. Contáctenos para discutir su aplicación, y eche un vistazo a la herramienta Rexroth LinSelect si se siente listo.