Componenti per il movimento lineare - Aspetti che vale la pena conoscere su guide, viti e altro ancora

I componenti di movimento lineare consentono movimenti guidati linearmente e spostano i carichi direttamente lungo un percorso lineare. Questa è una parte importante dell’automazione industriale.

I componenti per il movimento lineare includono guide lineari, attuatori lineari e altri componenti che consentono il movimento lineare.

Alcuni dei nostri prodotti più popolari sono:

• Guide lineari
• Motori lineari
• Azionamenti lineari
• Sistemi di posizionamento lineari

Ulteriori informazioni sulle soluzioni complete disponibili per l’implementazione del movimento lineare sono disponibili qui.

Che cos’è una guida lineare?

Una guida lineare è un componente meccanico utilizzato per guidare una parte mobile con un movimento dritto (lineare).

I componenti di base di una guida lineare sono un profilo di guida e un cuscinetto lineare. Le guide lineari possono essere utilizzate per prelevare un carico e spostarlo o tenerlo in modo guidato, ad esempio per controllare una macchina.

Le guide lineari sono utilizzate in molti settori diversi, come robotica, aerospaziale, stampa 3D, tecnologia medica ed elettronica. Non dispongono di un proprio convertitore di frequenza e sono utilizzate spesso in applicazioni che richiedono un movimento preciso e affidabile. Sono robuste, durevoli e in grado di ottenere una precisione elevata.

In generale le guide lineari possono essere raggruppate in guide profilate e guide per mezzo di un albero lineare (asse lineare).

Guida lineare con elementi rotanti a ricircolo

Una delle varianti più comuni di queste guide lineari sono le guide lineari con ricircolo delle sfere. In queste guide lineari le sfere situate in una guida a sfera a ricircolo forniscono un movimento lineare preciso.

Per esempio, su una guida profilata esse sono costituite da un carrello di guida che viaggia su un binario guida con piste di rotolamento appositamente formate, che fungono da guida per gli elementi rotanti incorporati.

I professionisti distinguono due design per gli elementi rotanti incorporati nella trasmissione a sfera a ricircolo. La guida può essere progettata con corpi in plastica inseriti tra gli elementi rotanti come distanziatore e elemento di smorzamento o con elementi di rotolamento senza tali elementi.

Gli elementi di smorzamento hanno lo scopo di favorire la riduzione del suono e una circolazione più silenziosa degli elementi rotanti.

Che cos’è un motore lineare?

I motori lineari sono motori appositamente progettati che generano un movimento lineare. Questo movimento può essere in linea retta, ma anche seguire una pista curva. Oltre alla velocità e alla dinamica, il loro grande vantaggio è che possono spostare i carichi direttamente lungo una guida lineare senza richiedere ingranaggi, cinghie o altri elementi di trasferimento meccanici aggiuntivi.  

I motori lineari sono utilizzati in molti altri settori industriali e manifatturieri. Consentono alte velocità di corsa, sono affidabili, veloci, robusti e raggiungono una precisione di posizionamento elevata.

Che cos’è un attuatore ad asse singolo (LX e RS)?

Un attuatore è un dispositivo che converte un ingresso fisico (come una tensione elettrica) in un’azione meccanica che poi soddisfa uno scopo specifico. Gli attuatori sono un componente importante della tecnologia di automazione e possono essere utilizzati, ad esempio, per guidare una macchina, generare movimenti meccanici o controllare valvole di controllo e alette. Possono essere controllati direttamente o indirettamente e svolgono una varietà di funzioni.

Alcuni degli attuatori più diffusi sono servomotori, elettromagneti, cilindri idraulici ed elementi piezoelettrici e pneumatici.

Un attuatore ad asse singolo può generare un movimento lineare esercitando una forza su un oggetto. Questa forza può essere generata, per esempio, usando un motore o un liquido. Ciò causa un movimento lineare, che si manifesta sotto forma di linea retta o cerchio. I progettisti utilizzano spesso attuatori ad asse singolo per spostare determinate macchine e attrezzature. L’attuatore può generare una varietà di movimenti, compreso il movimento continuo o intermittente.

Cosa occorre considerare quando si montano gli attuatori ad asse singolo?

Un gruppo attuatore ad asse singolo richiede generalmente un’unità guida rotante, un pignone, un mandrino filettato e componenti elettronici che controllano tutto. Inoltre può essere necessario un motore per il controllo ad azionamento diretto. Per montare l’attuatore, devono essere fornite anche delle staffe di montaggio e un telaio per fissare i componenti. Se l’attuatore è montato direttamente su un braccio robotico, è necessario un adattatore progettato appositamente per questo scopo. Deve essere disponibile anche un set di cuscinetti per allineare e proteggere i componenti.

1. Verificare che tutti i collegamenti meccanici ed elettrici siano corretti.
2. Verificare che le dimensioni dell’attuatore corrispondano ai requisiti del sistema.
3. Assicurarsi che la posizione di montaggio dell’attuatore fornisca spazio sufficiente per azionare l’attuatore.
4. Verificare che l’attuatore sia alimentato con la tensione e la frequenza corrette.
5. Assicurarsi che l’attuatore sia fissato saldamente e non possa scivolare fuori posizione.
6. Verificare che i collegamenti dell’attuatore siano adatti al funzionamento nel sistema.
7. Controllare regolarmente i collegamenti dei cavi dell’attuatore.

Che cos’è un azionamento a vite?

Un azionamento a vite è un elemento meccanico che converte il movimento rotatorio in movimento lineare. Di solito è costituito da un mandrino filettato e da un dado posizionato sul mandrino. Ruotando il mandrino filettato, il dado non rotante viene spostato linearmente sul mandrino filettato. Gli azionamenti a vite sono disponibili in diverse versioni, come gli azionamenti a ricircolo di sfere o le trasmissioni a vite trapezoidale.

Qual è la differenza tra azionamenti a ricircolo di sfere e trasmissioni a vite trapezoidale?

Gli azionamenti a ricircolo di sfere e le trasmissioni a vite trapezoidale differiscono in termini di proprietà e applicazioni specifiche.

Gli azionamenti a ricircolo di sfere sono utilizzati solitamente per requisiti di alta precisione e alta velocità, mentre le trasmissioni a vite trapezoidale sono utilizzate a basse velocità con particolare attenzione all’azione autobloccante.

Gli azionamenti a ricircolo di sfere con viti a sfere consentono una precisione più alta e una coppia di avviamento maggiore rispetto alle trasmissioni a vite trapezoidale. Hanno un attrito inferiore rispetto alle trasmissioni a vite trapezoidale e sono facili da installare e mantenere. Le trasmissioni a vite trapezoidale, invece, consentono una maggiore capacità di carico e solitamente sono più convenienti degli azionamenti a ricircolo di sfere. Le trasmissioni a vite trapezoidale sono anche in grado di trasportare carichi più elevati e sono quindi adatte per applicazioni con coppia più elevata.

Vi sono differenze significative nella manutenzione e nella riparazione degli azionamenti a ricircolo di sfere e delle trasmissioni a vite trapezoidale. Una delle differenze più ovvie è che gli azionamenti a ricircolo di sfere hanno un dado dotato di elementi rotanti. Ciò significa che gli azionamenti a ricircolo di sfere richiedono maggiore sforzo quando devono essere sottoposti a manutenzione o riparati.

Un’altra differenza consiste nel fatto che gli azionamenti a ricircolo di sfere vengono utilizzati solitamente in applicazioni con requisiti di precisione elevata. Ciò significa che gli azionamenti a ricircolo di sfere devono essere precaricati e regolati con precisione durante la manutenzione e la riparazione a causa del requisito di precisione maggiore. Spesso ciò è meno costoso nelle trasmissioni a vite trapezoidale a causa dei requisiti di precisione intrinsecamente inferiori. Infine gli azionamenti a ricircolo di sfere e le trasmissioni a vite trapezoidale differiscono in termini di costi di manutenzione e riparazione. Gli azionamenti a ricircolo di sfere possono essere più costosi da produrre a causa della loro precisione maggiore, mentre le trasmissioni a vite trapezoidale sono solitamente più convenienti.

• Gli azionamenti a ricircolo di sfere possono essere regolati in modo molto più preciso, senza gioco e quindi realizzano una precisione maggiore quando si cambia direzione rispetto ai mandrini a vite trapezoidale.
• Gli azionamenti a ricircolo di sfere hanno inoltre una resistenza all’attrito significativamente inferiore, con un effetto positivo su vari aspetti. L’attrito inferiore ottiene una forza di distacco inferiore, con conseguente riduzione dell’effetto stick-slip.
• Gli azionamenti a ricircolo di sfere consentono velocità di avanzamento elevate fino a 250 m/min.
• Gli azionamenti a ricircolo di sfere richiedono più spazio di installazione rispetto alle trasmissioni a vite trapezoidale.
• Il processo di produzione delle trasmissioni a vite trapezoidale è meno complesso, il che di solito le rende più convenienti.

Azionamenti a ricircolo di sfere o attuatori a cinghia: qual è la scelta migliore?

Gli attuatori con vite a ricircolo di sfere sono una soluzione efficiente e affidabile per il controllo degli attuatori. Offrono una serie di vantaggi rispetto agli attuatori a cinghia.

Il primo e probabilmente più ovvio vantaggio è la maggiore efficienza. Gli azionamenti a ricircolo di sfere azionano le forze di trasferimento con meno attrito e perdite rispetto alle trasmissioni a cinghia, con conseguente efficienza complessiva maggiore. Un altro vantaggio è la precisione. Gli azionamenti a ricircolo di sfere sono in grado di generare movimenti precisi con una precisione di posizionamento ridotta. Questa precisione è fondamentale per molte applicazioni, specialmente in quelle che richiedono una precisione meccanica elevata delle trasmissioni a ingranaggi.

Infine gli azionamenti a ricircolo di sfere offrono una vita utile prolungata con prestazioni affidabili. Gli ingranaggi sono molto resistenti all’usura e hanno un gioco molto ridotto, con conseguente vita utile maggiore. Inoltre gli azionamenti a ricircolo di sfere sono meno suscettibili a vibrazioni e malfunzionamenti.

La differenza essenziale tra gli azionamenti a ricircolo di sfere e gli attuatori a cinghia consiste nel tipo di azionamento. Gli azionamenti a ricircolo di sfere utilizzano una vite a sfera per generare movimenti lineari. Gli attuatori a cinghia utilizzano un sistema a cinghia e puleggia per creare un movimento rotatorio.

Consigli per la lubrificazione degli azionamenti a ricircolo di sfere

Gli azionamenti a ricircolo di sfere sono un sistema di azionamento molto affidabile, preciso e durevole. Tuttavia è necessaria una manutenzione regolare per garantire che il sistema continui a funzionare in modo corretto ed efficiente.

Al fine di massimizzare la vita utile di un azionamento a ricircolo di sfere, è consigliabile eseguire interventi di manutenzione regolari. I lavori di manutenzione tipici includono la lubrificazione delle sfere, l’ispezione delle sfere per verificare l’usura e il controllo delle coppie di serraggio o del lubrificante, a seconda dell’applicazione. Si consiglia di ispezionare il sistema almeno una volta all’anno per assicurarsi che i componenti siano in buone condizioni.

Gli azionamenti a ricircolo di sfere devono essere lubrificati in modo diverso a seconda dell’applicazione. Come regola generale si consiglia di lubrificare gli azionamenti a ricircolo di sfere dopo l’installazione e dopo ogni ciclo di manutenzione. Quando gli azionamenti a ricircolo di sfere vengono utilizzati in un ambiente ruvido o sporco, devono essere lubrificati più frequentemente per garantire prestazioni ottimali.

Alcuni componenti devono essere ispezionati durante la manutenzione degli azionamenti a ricircolo di sfere per assicurarsi che funzionino correttamente.

Questi includono:

• le sfere
• le filettature
• i cuscinetti
• gli anelli a ricircolo di sfere
• le viti e gli alberi

Ulteriori informazioni su questo argomento sono disponibili nel nostro blog sulla lubrificazione degli azionamenti a ricircolo di sfere.

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