Specificare la guida stessa è la parte più semplice: imparare come evitare insidie nel montaggio, nell'installazione e persino nella scelta della placcatura.

Le guide lineari sono gruppi meccanici di precisione che operano come parte di un sistema. Pertanto, possono funzionare solo nella misura in cui sono correttamente integrate nella macchina nel suo complesso. Specificare semplicemente 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, analizzeremo alcuni degli errori più comuni commessi dai progettisti nell'integrazione delle guide lineari nei loro sistemi e i modi per evitarli.

1. Non realizzare 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 guida lineare sarebbe lo stesso, indipendentemente dal fatto che sia montato o meno. In realtà, qualsiasi disallineamento o 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 durante l'installazione del gruppo, o è più estremo a un'estremità della corsa rispetto all'altra, è molto probabile che le tolleranze di montaggio o l'allineamento delle guide siano fuori specifica.

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

Le guide lineari di precisione richiedono un corretto allineamento per garantire prestazioni conformi alle specifiche. Soprattutto in uno scenario di produzione in serie, l'aggiunta di elementi 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, abbinati a una procedura di assemblaggio per l'allineamento della rotaia secondaria. Le applicazioni con prestazioni di precisione molto elevate richiedono maggiore attenzione. Le guide lineari, così come vengono consegnate dalla fabbrica, sono rettilinee, ma possono comunque dimostrare un certo grado di cedevolezza. Per garantire un funzionamento efficace, le guide devono essere installate utilizzando superfici di spallamento di precisione. Queste superfici forniscono una struttura di supporto piana e stabile per cuscinetti e rotaie, garantendo rettilineità e parallelismo su scala micrometrica. È importante notare che l'errore di parallelismo tra le rotaie non influisce solo sulle prestazioni, ma anche sulla durata. Assicurarsi che le rotaie siano allineate entro le tolleranze del produttore. Gli spallamenti di montaggio forniscono strutture di allineamento essenziali, ma devono essere dimensionati correttamente. Se il raggio d'angolo è troppo grande, la rotaia potrebbe entrare in contatto con il raggio d'angolo anziché con lo spallamento stesso durante l'installazione e l'allineamento. Ciò può introdurre un errore piccolo ma significativo. Peggio ancora, può essere molto difficile da rilevare. La soluzione migliore è specificare correttamente le dimensioni delle spalle fin dall'inizio. I produttori elencano nei loro cataloghi specifiche molto precise per l'altezza delle spalle e i raggi di raccordo, che devono essere rispettate alla lettera. È necessario dimensionare il raggio di raccordo appropriato rispetto allo smusso presente sul cuscinetto.

3. Non specificare correttamente il precarico

Il precarico in una guida lineare prevede la scelta del diametro delle sfere con incrementi di micron per regolare l'accoppiamento tra il carrello e la rotaia. Nelle applicazioni di precisione, è in genere vantaggioso avere un precarico positivo, il che significa che non c'è gioco tra il carrello, la rotaia e le sfere. A seconda dell'applicazione, le sfere possono persino subire una certa compressione. Se 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 degradare le prestazioni del sistema. È facile presumere che l'acquisto di una guida lineare ad alta precisione con precarico garantisca 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 abbinato alla precisione ottenibile con i componenti di montaggio. Se non è possibile soddisfare la precisione richiesta dal produttore, è preferibile scegliere una guida lineare con accoppiamento linea-linea (precarico normale) o anche con un piccolo gioco aggiuntivo. Il gioco aggiuntivo consentirà alla guida di compensare il disallineamento. La guida non avrà più gioco libero, ma non presenterà nemmeno l'elevato attrito che si verrebbe a creare 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 certo gioco interno per garantire che l'attrito sia il più basso possibile.

4. Non testare durante l'intero percorso

Non è possibile risolvere un problema se non se ne conosce l'esistenza. Le guide lineari devono essere testate dopo il montaggio, lungo 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 deve essere costante entro circa il 20% quando si sposta la guida da un'estremità all'altra. Se si verificano picchi di forza di spinta in un punto (spesso questo si verifica a un'estremità della guida), ciò potrebbe indicare che le guide non sono parallele e devono essere riallineate.

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

Troppo spesso, lo sforzo nella specifica dei cuscinetti si concentra sui parametri meccanici, mentre materiali e rivestimenti vengono 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 rappresentare una soluzione più efficace. Il problema non è solo il materiale, ma anche la posizione. Alcune placcature possono essere eseguite presso uno stabilimento all'estero, mentre altre possono essere eseguite a livello nazionale. Un ordine recente ne è un esempio. Attualmente, a livello mondiale, vi è una carenza di alcuni tipi e dimensioni di cuscinetti lineari. Un cliente ha richiesto una placcatura in cromo nero 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 ha prolungato i tempi di consegna rispetto al prodotto standard. Dopo un'indagine, abbiamo consigliato una placcatura alternativa. Offreva una protezione comparabile, ma la differenza era che era disponibile presso lo stabilimento statunitense del partner. L'interruttore ha dimezzato i tempi di consegna dei componenti, con un impatto minimo sui costi. Se correttamente specificate e installate, le guide lineari offrono prestazioni efficaci nei sistemi di movimentazione lineare. Prestate attenzione alle insidie di cui sopra e il vostro sistema sarà pronto per il successo.