Las soluciones como los ejes lineales y los pórticos 2D son de vital importancia para la automatización, pero existen en una amplia variedad de diseños diferentes. Esta entrada del blog le ofrece una visión general completa y aborda los aspectos más importantes, desde las definiciones y las áreas de aplicación hasta las herramientas en línea que permiten ahorrar tiempo y las soluciones de ejemplo.
Ejes lineales y pórticos 2D de un vistazo:
- Función:Un eje lineal es para un movimiento unidimensional a lo largo de un solo eje. Un pórtico 2D (y 3D) es un sistema XY(Z) para movimientos complejos que implican más de una dimensión, por ejemplo, para tareas de posicionamiento, mecanizado y manipulación.
- Diseño y configuración: El programa MotionDesigner®, totalmente gratuito, se encarga de realizar cálculos complejos y proporciona en cuestión de segundos una solución completa que incluye la unidad lineal, el motor y el controlador.
- Tecnología y tendencias:La demanda de ejes lineales pequeños y complejos está creciendo, siendo los accionamientos por correa dentada y husillo de bolas las opciones más populares.
- Modularidad: El sistema lineal flexible permite combinaciones y modificaciones personalizadas.
- Documentación y pedidos:item MotionDesigner® genera automáticamente una lista completa de piezas y toda la documentación del proyecto. También puede solicitar su solución directamente a través de la tienda online de item.
¿Qué es un eje lineal?
Un eje lineal (también denominado módulo lineal) es un sistema mecánico que se utiliza para realizar movimientos rectilíneos precisos en aplicaciones de automatización industrial. Mueve o posiciona herramientas y piezas de trabajo a lo largo de un único eje.
A menudo accionados por husillos de bolas, correas dentadas o motores lineales, los ejes lineales convierten el movimiento rotatorio en movimiento lineal. Normalmente constan de un perfil guía y un carro móvil. Se puede seleccionar entre una variedad de accionamientos para diferentes requisitos, dependiendo de si se da prioridad a la velocidad, la carga o la precisión.
item Linear Technology de un vistazo
Descubra toda nuestra gama de tecnología lineal en la tienda online de item: unidades lineales y guías lineales listas para instalar, componentes de guía y accionamiento, motores, reductores y mucho más.
¿Cuáles son los campos de aplicación de los ejes lineales?
En términos generales, los ejes lineales se utilizan en todos los procesos automatizados, por ejemplo, en la fabricación o manipulación de componentes. Los ejes lineales tienen una gama de aplicaciones excepcionalmente amplia.
Ejemplos de aplicaciones para ejes lineales
Los posibles usos dependen del tipo de eje lineal y pueden explicarse basándose en una serie de ejemplos típicos de aplicaciones:
- Componentes de elevación.
- Colocación de piezas en una cinta transportadora o retirada de las mismas.
- Impresoras 3D: movimiento del cabezal de impresión.
- Mecanizado CNC: movimiento de un cabezal de herramienta sobre la pieza de trabajo.
- Sensores de posicionamiento o sistemas de cámaras.
¿Cómo seleccionar el eje lineal adecuado?
A la hora de seleccionar un eje lineal, las consideraciones más importantes son las siguientes:
- Carga: ¿Qué peso tiene el objeto que desea mover?
- Dinámica: ¿A qué velocidad debe moverse y hacia dónde se dirige?
También deben tenerse en cuenta aspectos como el grado de precisión necesario y las condiciones ambientales (temperatura, acumulación de suciedad, etc.). A partir de esta información, se calculan las fuerzas de aceleración. ¿Qué potencia deben tener la guía lineal y el accionamiento lineal? ¿Y cuál es la combinación adecuada de motor y reductor?
No es necesario que realice usted mismo este complejo trabajo de diseño. Hemos desarrollado el item MotionDesigner® específicamente para ese fin. Esta herramienta online gratuita encuentra la combinación perfecta de unidad lineal, motor y controlador en solo unos segundos, basándose en los datos que usted le proporcione.
A modo de ejemplo, si desea mover un peso de 10 kg una distancia de 3 metros en 5 segundos, MotionDesigner® calcula automáticamente:
- ¿Qué fuerzas actúan sobre el eje lineal?
- ¿Qué guía se necesita?
- ¿Qué accionamiento se requiere?
Una característica especialmente práctica es que los datos que introduzcas y los perfiles de movimiento que especifiques durante el proceso de configuración se pueden reutilizar en el software de puesta en marcha: item MotionSoft®. Además, item MotionSoftStepper está disponible para motores paso a paso como el motor integrado ST NEMA24.
El proceso normalmente también tiene en cuenta otros parámetros, como en este ejemplo:
- Entorno: ¿El eje se encuentra en una sala limpia, una acería o una zona protegida contra explosiones? Se aplicarán diferentes requisitos en función del entorno circundante.
¿Son los ejes lineales adecuados para la expansión modular?
Sí, los ejes lineales son adecuados para la expansión modular. Aunque en la mayoría de los casos esto resulta difícil una vez instalados, existen todo tipo de opciones en la fase de diseño. Si se da cuenta de que la carga es mayor de lo previsto inicialmente, por ejemplo, puede sustituir la correa de distribución original por una más ancha.
La longitud de los ejes lineales es escalable. En este caso, la longitud de un eje lineal se construye en segmentos, que pueden ampliarse. En teoría, un eje de cremallera puede tener incluso una longitud ilimitada. En principio, se pueden seguir añadiendo segmentos. El motor del accionamiento de cremallera se encuentra en el carro, lo que significa que no hay límite en la longitud de la guía.
Aquí es donde realmente vale la pena diseñar el artículo «Sistema lineal» como un sistema modular de construcción de tecnología lineal. Puede configurar y combinar los componentes que desee utilizar de acuerdo con sus requisitos específicos. Como resultado, encontrará exactamente el eje lineal adecuado para su tarea. Si, por ejemplo, una gran carga actúa sobre una guía horizontal desde arriba, necesitará una guía lineal con la resistencia correspondiente, pero es posible que la alta velocidad no sea un requisito esencial. En ese caso, bastará con una pequeña correa de distribución.
¿Cómo se configura un eje lineal?
El uso de item MotionDesigner® es totalmente gratuito y resulta perfecto para seleccionar y configurar un eje lineal. Un cuadro de diálogo le guía paso a paso a lo largo del proceso de definición de su tarea de transporte para llegar a una solución personalizada compuesta por los componentes ideales.
Esta herramienta en línea es muy completa. Trabajando en segundo plano, calcula cada rodamiento individual de la unidad lineal basándose en las siguientes preguntas:
- ¿Qué puede hacer el rodamiento?
- ¿Cuál es su inercia?
- ¿Qué escenarios de carga son posibles?
item MotionDesigner® realiza miles de cálculos en cuestión de segundos. Estos son mucho más precisos que los cálculos manuales. Además de obtener el resultado real, también puede realizar preguntas más detalladas:
- ¿Qué par motor debe tener el motor?
- ¿Cuál es la vida útil prevista?
¿Cómo encontrar el eje lineal adecuado para una tarea de posicionamiento preciso?
item ofrece dos formas eficaces de encontrar el eje lineal adecuado para una tarea de posicionamiento preciso:
- Puede utilizar item MotionDesigner® de forma gratuita.
- Puede consultar las fichas técnicas en la tienda online de item.
Los valores de la ficha técnica siempre se basan en el peor de los casos; en otras palabras, la carga máxima y la aceleración máxima en un entorno desfavorable. Esto garantiza que el eje lineal ofrezca la precisión prometida desde el primer día y también años después.
¿Qué novedades están surgiendo en el ámbito de los ejes lineales?
En Norteamérica se está observando una clara tendencia en el mercado en lo que respecta a los ejes lineales. La demanda está pasando de la ingeniería pesada tradicional a sistemas más pequeños y complejos. Esta transformación está impulsada principalmente por sectores de alta precisión, tales como:
- Fabricación de productos electrónicos.
- Producción de chips.
- Tecnología médica.
Las transmisiones por correa dentada han avanzado mucho, mientras que las transmisiones por husillo de bolas son cada vez más precisas y su fabricación es cada vez menos costosa. Estas dos soluciones de transmisión gozan actualmente de una popularidad más o menos similar y están sustituyendo a elementos de transmisión más antiguos, como las transmisiones por cadena.
Formación en línea: conceptos básicos de la tecnología lineal
Aprenda los principios de la tecnología lineal y los diferentes tipos de guías lineales y tecnología de accionamiento en el curso online gratuito que ofrece la Academia item. Todo lo que necesita para acceder a este contenido es una cuenta de usuario de item.
¿Dónde se pueden encargar ejes lineales con un alto nivel de precisión?
En item puede encargar ejes lineales con un alto nivel de precisión. Una ventaja clave de item MotionDesigner® es que este intuitivo software de selección y configuración genera automáticamente una lista de piezas completa con números de artículo y toda la documentación del proyecto.
Como resultado, sabrá exactamente qué productos item son los más adecuados para su tarea de transporte. Una vez que haya recibido una selección de las mejores opciones, podrá tomar una decisión y realizar su pedido directamente en la tienda online de item.
¿Qué es un pórtico 2D?
Un pórtico 2D es un sistema de manipulación industrial automatizado. Cubre una gran superficie y realiza las siguientes tareas:
- Posicionamiento preciso de piezas de trabajo
- Mecanizado de piezas de trabajo (corte, grabado, etc.)
La mayoría de los pórticos 2D adoptan la forma de un puente móvil que se desplaza sobre dos unidades lineales paralelas y guía herramientas o pinzas en más de un eje (X e Y).
¿Cómo funciona un pórtico 2D?
Un pórtico 2D combina más de un eje lineal para crear un sistema. El nombre «pórtico 2D» se basa en el hecho de que el sistema cubre una gran área en las direcciones X e Y y puede desplazarse hacia cualquier punto de este plano bidimensional.
Sin embargo, a menudo se requiere un tercer eje vertical (eje Z) para la tarea real, por ejemplo, levantar, sujetar o mecanizar una pieza de trabajo. Por lo tanto, además de los pórticos 2D, en la práctica también se utilizan a menudo pórticos 3D.
Una consideración importante al diseñar un pórtico 2D es que, a menudo, un eje lineal se atornilla a otro. Por lo tanto, también deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos para el segundo eje:
- El peso del primer eje
- Las fuerzas generadas cuando el primer eje se mueve en línea recta
En la tienda online de item encontrará una serie de soluciones de muestra preconfiguradas para pórticos 2D, cada una de las cuales utiliza dos ejes lineales sincronizados (KLE 5, KLE 6 o KLE 8). Por supuesto, también puede configurar su propio pórtico 2D.
¿Cuáles son algunas de las áreas típicas de aplicación de los pórticos 2D?
Los pórticos 2D están diseñados para aplicaciones que requieren un movimiento preciso y flexible en las direcciones X e Y en un área de trabajo amplia. Son muy versátiles. Entre sus aplicaciones se incluyen la automatización de procesos de medición y ensayo en áreas como el control de calidad, para realizar mediciones precisas y ensayos no destructivos con sensores. Otra área de aplicación es el etiquetado y marcado preciso de componentes utilizando, por ejemplo, tecnología láser y de estampado.
Las grúas pórtico 2D también son ideales para la manipulación de materiales, es decir, para mover y colocar piezas grandes, como paneles de madera, metal o plástico. Son igualmente adecuadas para tareas como el corte por láser, el grabado y el fresado. En logística, las grúas pórtico 2D se utilizan para apilar materiales. En tecnología médica, son útiles para tareas de posicionamiento preciso en aplicaciones diagnósticas o terapéuticas.
¿Qué pórtico 2D es el más adecuado para cada aplicación?
Eso depende de la aplicación específica. Los aspectos decisivos incluyen el nivel de precisión requerido y la carga que se va a mover. En la tienda online de item encontrará ejemplos de soluciones para pórticos 2D. En cada caso se combinan dos ejes lineales item sincronizados. Las opciones disponibles son KLE 5, KLE 6 y KLE 8. Por lo general, se recomienda un tamaño mayor si necesita mover un peso más elevado. Y gracias a la flexibilidad del sistema lineal item, también puede configurar su propio pórtico 2D.
