Actuadores lineales: ¿Qué sistema de transmisión es el adecuado para cada aplicación?

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A la hora de elegir un actuador lineal para la automatización de una máquina, la primera pregunta que debemos hacernos es: «¿Qué tipo de accionamiento necesito?»

Actuadores lineales: ¿Qué sistema de transmisión es el adecuado para cada aplicación?

Los actuadores lineales se accionan generalmente por correa, cremallera y piñón o por husillo de bola. Cada uno de estos sistemas tiene características que los hacen adecuados para aplicaciones específicas.

Rollon dispone de una amplia y muy variada gama de actuadores, que incluye diferentes modelos para cada uno de los actuadores mencionados anteriormente. Veamos más de cerca tres casos diferentes y juntos definiremos las diferentes necesidades y evaluaremos las opciones correctas para cada aplicación. El actuador correcto definido por las peculiaridades de la aplicación nos permite maximizar los resultados y reducir los costes.

CASO 1 - SISTEMAS DE EMBALAJE DE ALTO RENDIMIENTO

Productividad, rendimiento y seguridad: en el sector del embalaje, la velocidad es fundamental y la reducción de los tiempos de ciclo se traduce directamente en una ventaja económica, mientras que la fiabilidad de los componentes se traduce en una reducción de los costes de mantenimiento y en un aumento de la productividad.

Para obtener altos rendimientos y tasas de producción en carreras prudentemente largas, la elección de una de las soluciones de correas sería acertada.

Las soluciones de correas permiten aceleraciones de alta velocidad en distancias tan largas como 10-12 m de carrera. Al mismo tiempo, las capacidades de carga son elevadas: un portal X-Y-Z construido con una solución accionada con correa puede gestionar cargas en el rango de 150/200 kg. La ausencia de lubricación en la correa, a diferencia de las otras dos soluciones, implica un menor mantenimiento y evita las costosas «paradas de la máquina». La elección de un tipo diferente de actuador no garantizaría los mismos resultados: por ejemplo, un sistema de tornillos sería demasiado lento y no sería capaz de manejar carreras tan largas.

Para aplicaciones de embalaje, Rollon ha creado Plus System, una familia de productos de alto rendimiento de actuadores lineales extremadamente robustos en aluminio extruido con un alto nivel de protección de los sistemas de deslizamiento y accionamiento; y la familia de productos de actuadores lineales Smart System, que presenta una construcción simplificada que combina con éxito rendimiento y competitividad.

Ambas familias de productos se accionan con sistemas de correas dentadas. Utilizan guías lineales con recirculación de bolas y alcanzan aceleraciones de hasta 50 m/s2 y velocidades máximas de deslizamiento de 5 m/s. Ambas familias de productos ofrecen también soluciones indicadas para aplicaciones verticales en el eje Z.

CASO 2 - SISTEMAS PICK & PLACE DE CARRERA LARGA

Nuestro segundo caso trata de grandes portales para sistemas de pick and place, como los que mueven chapas para la industria de electrodomésticos o diversos tipos de líneas de producción. Las capacidades de carga son aspectos cruciales de estos sistemas, junto con la rigidez del sistema y la posibilidad de mover varios ejes verticales de forma independiente a lo largo de los ejes Y y las carreras posiblemente más largas de 30 m.

En este caso, una solución por correa sería limitada. Dado que las correas son de poliuretano, cuando evaluamos las aplicaciones debemos considerar los índices de deformación elástica con la consiguiente pérdida de rigidez en el sistema, y la reducción de la precisión a medida que la carrera se alarga.

Un sistema de correas también suele tener un solo motor que utiliza un cabezal motor para accionar la correa y mover los diferentes carros y sus respectivos ejes verticales en perfecta sincronización.

Un eje Y movido con un accionamiento de cremallera y piñón mantendría, en cambio, su rigidez durante carreras potencialmente infinitas y ofrecería la opción de mover cada carro de forma independiente. Por estas razones, un accionamiento de cremallera sería la mejor opción para estos grandes portales, especialmente en el eje Y.

La serie de actuadores de la familia Tecline de Rollon monta cremalleras de acero templado por inducción con dientes inclinados, y guías con rodamientos de recirculación de bolas o guías prismáticas con rodamientos según la aplicación. También tienen perfiles de aluminio extruido con secciones de diferentes tamaños, hasta 360 mm. Capaces de manejar cargas de hasta 1000 kg, estos sistemas pueden ser fácilmente configurados con actuadores de la familia Modline (accionados por correa) para crear portales.

CASO 3 - SISTEMAS DE MONTAJE PARA SEMICONDUCTORES

La precisión es, sin duda, la principal característica de un sistema utilizado para el ensamblaje de pequeñas piezas, como en la industria de los semiconductores. La precisión es necesaria en términos de posicionamiento y repetibilidad para permitir que el sistema de montaje sea eficiente y mantenga una alta calidad a lo largo del tiempo.

Además, hablamos de precisión en la industria de los semiconductores, el nivel debe ser extremo (tolerancia de dos decimales). La elección ideal para esta solución sería un eje con una unidad de accionamiento con husillo.

La familia de productos Precision System de Rollon incluye varios modelos de mesas lineales para traducir con gran precisión. Estos sistemas se construyen con perfiles de aluminio extruido anodizado y guías con rodamientos de recirculación de bolas, y se accionan con unidades de husillo con rodamientos de recirculación de bolas, que pueden alcanzar un nivel de precisión de 10 µ con respecto al posicionamiento y ±5 µ con respecto a la repetibilidad. Todas las superficies de montaje y de referencia de los modelos de mayor rendimiento están terminadas.

No hace falta decir que este nivel de precisión es imposible de alcanzar con cualquier sistema de transmisión por correa o cremallera y piñón.

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