Piezas de guías lineales para robots: precarga y precisión de movimiento

Muestra que, si bien la precarga del riel guía aumenta la rigidez y elimina el juego, también aumenta la carga interna y analiza el control del varillaje de la planitud de la superficie de instalación, el paralelismo del riel doble, la secuencia de bloqueo y la resistencia al movimiento. El contenido está organizado por OEMach.

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Piezas de guías lineales para robots: precarga y precisión de movimiento

Basado en los datos de instalación y selección de rieles guía de THK, este artículo explica que la precarga debe coincidir con la carga, la rigidez y la precisión de la instalación, y que no se puede usar una precarga mayor para cubrir errores de procesamiento de la base.

La precarga puede mejorar la rigidez pero no la precisión libre; Los errores de instalación se traducirán en cargas internas adicionales, resistencia y riesgos de vida, y deben aprobarse en función de la geometría de carrera completa y los datos operativos. El proceso específico aún debe confirmarse combinando el modelo de riel guía y el nivel de precarga, el hombro de referencia, la forma de la superficie de montaje, el paralelismo de doble riel, la secuencia de bloqueo, la resistencia de funcionamiento y la carga de trabajo.

Problemas, causas, controles y evidencias

Problema Causa probable Acción de control Evidencia de aceptación
El control deslizante queda apretado después del montaje. Los carriles dobles no están paralelos o el error de la superficie de instalación se superpone a la precarga. Controle la referencia común y bloquéela en secuencia, y vuelva a probar mientras se desliza Récords de geometría de posbloqueo y resistencia de carrera completa
Después de aumentar la precarga, la repetibilidad empeora. Fricción, errores de montaje y aumento de carga local. Seleccione la precarga de acuerdo con los requisitos de carga y rigidez, y no utilice la precarga para compensar errores de mecanizado. Datos de resistencia de arranque/funcionamiento, repetibilidad y aumento de temperatura
Vía única transitable pero plataforma de vía doble torcida Alineación separada sin controlar el plano común y los datos laterales El riel principal establece un punto de referencia y el riel auxiliar se ajusta y verifica según el estado de movimiento. Informes de paralelismo de doble vía, forma de mesa y precisión de ejecución

La esencia de la precarga es la carga interna de los elementos rodantes.

La precarga mejora la rigidez al eliminar los espacios internos, lo que hace que el desplazamiento sea más controlable bajo cargas externas. Los datos de THK señalan que el juego radial afectará la precisión de funcionamiento, la capacidad de carga y la rigidez, y debe seleccionarse según la aplicación. Cuando la precarga es demasiado grande pero se produce un error de instalación, la carga y la fricción del elemento rodante aumentarán, por lo que "más apretado" no puede simplemente equipararse con "más preciso". El grado específico debe estar determinado por el modelo de riel, la carga, la vibración y los requisitos de vida útil.

El error en la superficie de instalación amplificará los efectos secundarios de la precarga

La superficie inferior del riel guía es desigual, la referencia lateral no es recta o los dos rieles no son paralelos, lo que obligará al control deslizante a ajustar continuamente su posición durante el recorrido. Un sistema ligeramente precargado puede presentar fluctuaciones de resistencia, mientras que un sistema precargado medio/alto puede producir estanqueidad y cargas locales significativas. El procesamiento de la superficie de montaje debe controlar las relaciones rectas, paralelas y perpendiculares con una referencia común y evitar rebabas, abolladuras y partículas.

Mecanizado de piezas acopladas con guía lineal mediante robot
Mecanizado de piezas acopladas con guía lineal mediante robot
Las dos superficies de montaje del riel deben hacer referencia a un punto de referencia común y controlar la forma general.

El hombro y el filete de referencia deben coincidir con el riel guía.

Si el filete de esquina de la base es mayor que el chaflán del riel guía, el riel guía no puede estar cerca de la superficie de referencia; el desplazamiento del orificio de montaje también sacará el riel guía durante el ajuste. Los materiales de instalación de THK le recuerdan específicamente que debe eliminar rebabas, abolladuras y polvo, y comprobar si hay orificios para pernos desalineados. Durante el diseño y el procesamiento, los hombros laterales, los filetes, los orificios avellanados y la profundidad de la rosca se deben configurar de acuerdo con los dibujos específicos del riel guía.

El ensamblaje de doble vía establece por primera vez una relación maestro-esclavo

Es fácil obtener dos "mejores líneas rectas" que no sean consistentes entre sí alineando independientemente los dos rieles guía. Por lo general, primero se utiliza el riel principal para establecer la referencia y luego se ajusta el riel auxiliar mientras la plataforma se desliza. Los pernos se aprietan gradualmente desde el centro hacia ambos extremos o según los procedimientos del fabricante, y se utiliza el torque especificado. Observe continuamente la resistencia y la postura de la mesa durante el proceso de ensamblaje para detectar tempranamente la deformación local.

Prueba de precarga de guía lineal de robot
Prueba de precarga de guía lineal de robot
El efecto de precarga debe evaluarse en combinación con el estado de bloqueo, la resistencia y la precisión del movimiento.

La precisión del movimiento no solo puede medir la rectitud sin carga

El mecanismo del robot opera bajo carga, aceleración y cambios de actitud, y la combinación del control deslizante, la rigidez de la mesa y la fuerza motriz afectan el movimiento. La aceptación puede incluir recorrido completo en línea recta, cabeceo/guiñada, resistencia de marcha, posicionamiento repetible y aumento de temperatura, y especificar carga y velocidad. La planitud de la superficie de montaje individual o la sensación de empuje manual sin carga no sustituyen los resultados del sistema.

Los resultados de la medición deben ser consistentes con el manual del riel guía.

THK proporciona ejemplos de medición de la precisión operativa con un autocolimador o indicador después de la instalación. El proyecto debe seleccionar herramientas de medición de acuerdo con el modelo, longitud y estructura del riel guía, fijar el soporte, bloquear y medir el recorrido. Los artículos públicos no proporcionan valores de precarga o paralelismo unificados. Los requisitos finales deben provenir del proveedor del riel guía, el presupuesto completo de errores de la máquina y la verificación del prototipo.

Resumen

La precarga puede mejorar la rigidez pero no la precisión libre; Los errores de instalación se traducirán en cargas internas adicionales, resistencia y riesgos de vida, y deben aprobarse en función de la geometría de carrera completa y los datos operativos. El proceso específico aún debe confirmarse combinando el modelo de riel guía y el nivel de precarga, el hombro de referencia, la forma de la superficie de montaje, el paralelismo de doble riel, la secuencia de bloqueo, la resistencia de funcionamiento y la carga de trabajo.

FAQ

¿Cuanto mayor sea la precarga, más preciso será el posicionamiento?

No necesariamente. La precarga aumenta la rigidez pero aumenta la resistencia y amplifica los errores de instalación.

¿Puede el control deslizante absorber automáticamente el error base?

Sólo absorción limitada; Las aplicaciones de alta precisión y alta rigidez aún requieren superficies de montaje y control de ensamblaje confiables.

¿Qué se debe medir después de instalar el riel guía?

Al menos combine el proyecto para verificar la resistencia operativa de carrera completa, el error lineal/angular, el posicionamiento repetido y el aumento de temperatura.

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