Control de movimiento y automatización

Guías lineales: funcionamiento y ventajas para tu industria

Autor: Gabriela Torres

ene 03, 2022

Un sistema de guiado lineal permite la traslación entre las piezas con la mínima pérdida por fricción posible; al mismo tiempo, debe resistir las fuerzas actuantes en dirección perpendicular a la trayectoria y los momentos en las tres direcciones del espacio.

El sistema de guías lineales ejecuta, concretamente, un par cinemático de tipo prismático. El par cinemático se refiere a la unión entre dos cuerpos sólidos rígidos que permite ciertos movimientos relativos y restringe otros. Existen diferentes tipos de pares cinemáticos, según los movimientos que admiten y restringen; en este caso, el de las guías lineales es de tipo prismático.

El par prismático se refiere al contacto entre dos sólidos mediante el deslizamiento a lo largo de un eje. En tal caso, el deslizamiento es el movimiento permitido y el giro en torno a dicho eje es el restringido. Así, el movimiento relativo es una traslación y la velocidad en todos los puntos está dada por la dirección fijada mediante el vínculo.


Par prismático
El par prismático se refiere al contacto entre dos sólidos mediante el deslizamiento a lo largo de un eje.


Ahora que ya conoces el principio básico de las guías lineales debes saber que, con base en este, puede haber diferentes sistemas de guiado lineal, según la forma de resolver el par prismático entre las dos piezas principales del sistema.

Guía lineal de contacto. El contacto entre los dos cuerpos del par prismático es directo, o bien, puede hacer uso de algún recubrimiento interpuesto que tenga bajo coeficiente de fricción.

Guía lineal con rodamientos. Utiliza elementos rodantes interpuestos (bolas, rodillos o ruedas) entre los sólidos que conforman el par prismático; tales elementos son los que reducen las pérdidas por fricción en relación con el contacto deslizante. A su vez, dentro de esta clasificación, existen tipos de ejecuciones:

  • Guía lineal de jaula
  • Guía lineal de recirculación
  • Guía lineal de rodillos cruzados

Guía lineal hidrostática. En este caso, el recurso interpuesto entre los componentes del par prismático es algún fluido a presión (aire o aceite, por ejemplo); esto evita que los dos sólidos entren en contacto directo y reduce, así, las pérdidas por fricción.

URANY tiene una amplia gama de soluciones en cuanto a guías lineales con elementos rodantes que son ideales para tu industria, debido a su practicidad, eficiencia y relación costo-beneficio. Queremos que conozcas los detalles de este mecanismo con el fin de que aproveches al máximo sus beneficios.


Tipos de guías lineales con rodamientos

La parte móvil del sistema de guías lineales con rodamientos puede ser de tres tipos: de rodamientos de bolas, de bolas con recirculación o de rodillos-cruzados. De forma básica, este sistema de guía lineal cuenta con barrenos en el bloque lineal para fijar completamente el objeto que se desea transportar. La principal diferencia que debes tener en cuenta acerca de los rodamientos mencionados es que, los rodamientos radiales suelen utilizar una jaula para separar las bolas. Por su parte, las bolas recirculantes corren sobre guías perfiladas con rieles; dicho de otra forma, las bolas circulan de retorno por canales cerrados. Este mecanismo incluye dispositivos de retención entre los cabezales.


Esquema
Estructura de un sistema de guías con rodamientos


Ahora bien, desde hace dos décadas inició la fabricación de guías lineales con jaulas de bolas (lo que también es conocido como cadenas o separadores de bolas); la finalidad de esta adecuación fue brindar alternativas para mejorar el tiempo de vida del dispositivo, así como el deslizamiento y reducir ruido. Una cadena de bolas, particularmente, evita que los elementos rodantes entren en contacto entre sí; de esta forma, impide que las bolas hagan contacto cuando el bloque de cojinete se desplaza sobre el riel.

Gracias a lo descrito, la fricción es reducida y, por consiguiente, también se reduce el calor y el ruido. El primer caso es destacable, además, porque amplía el tiempo de vida de los rodamientos. Así, la cadena de bolas disminuye, en gran medida, las descomposturas relacionadas con la lubricación porque esta es retenida gracias a unos “bolsillos” (pockets) que se generan alrededor de las bolas, los cuales atrapan la lubricación y aseguran un mejor reparto de grasa o aceite para cada bola individual.


Guías lineales con jaulas de bolas
Guías lineales con jaulas de bolas.


En cuanto a las guías lineales de rodillos, su principal componente son los rodillos-guía, los cuales son rodamientos de bolas autorretenidos; pueden ser de una o dos hileras y tienen anillos exteriores de pared gruesa. Las ventajas de estos rodillos-guía para el sistema de guías lineales es que absorben cargas axiales en ambos sentidos; pueden incluir rodillos de apoyo como unidades de rodadura que también están conformados por una o dos hileras montadas en ejes. Los anillos exteriores también son de pared gruesa y tienen superficie envolvente o conjuntos de rodillos cilíndricos sin jaula.


Los anillos exteriores son de pared gruesa.
Los anillos exteriores son de pared gruesa.


Aplicaciones y ventajas de las guías lineales

Las guías lineales son utilizadas ampliamente en diversos ámbitos:

  • Maquinaria para alimentación.
  • Sistemas de elevación.
  • Máquinas de corte y maxicorte.
  • Trabajo de chapa.
  • Almacenes automatizados.
  • Tecnología del transporte.
  • Rectificadoras.
  • Máquinas de pórtico.
  • Centros de maquinado.
  • Fresadoras.
  • Ámbito farmacéutico.
  • Industria de la fundición.
  • Máquinas para la industria textil.
  • Aplicaciones en electrónica.
  • Tecnología médica.

Estos mecanismos representan cuantiosas ventajas para tu empresa a través de un sistema práctico y básico. Así, con las guías lineales tendrás:

  • Un gran rendimiento, pues su sistema proporciona muy baja fricción y alta rigidez.
  • Un sistema para soportar cargas de gran tonelaje.
  • Practicidad para implementar en tu industria.
  • Alta capacidad para soportar cargas laterales y momentos de torsión.
  • Precisión a un bajo costo, pues requieren poco mantenimiento (basta con un proceso básico de lubricación).
  • Tamaños miniatura para usar en lugares donde el espacio es muy limitado.
  • Montaje fácil y resistencia a la corrosión.


Guías lineales
Las guías lineales proporcionan muy baja fricción y alta rigidez.


Las guías lineales son el complemento adecuado para tu industria si esta requiere alta precisión en los procesos que se ejecutan y si trabaja con capacidades de carga elevada. Las partes principales que debes tomar en cuenta durante tu proceso para seleccionar las guías lineales apropiadas son el riel y el carro; tal como ya lo imaginas, el riel es la estructura sobre la cual se desliza el bloque lineal de adelante hacia atrás. El material con que usualmente están construidos los rieles es acero templado y galvanizado, lo cual brinda resistencia y previene la corrosión. Otro aspecto que te conviene saber es que, la mayoría de las guías lineales están lubricadas ya desde fábrica, lo cual te representará ventajas en términos de mantenimiento.

WON Linear Motor System ofrece guías lineales altamente sofisticadas, garantizadas y con todas las ventajas y características técnicas que antes te hemos descrito. Las soluciones de WON están disponibles en el mercado nacional gracias a su colaboración con URANY, ¡tu aliado en control de movimiento! Además del respaldo de marcas internacionalmente reconocidas como WON, en URANY tenemos la maquinaria para cortar los rieles a la medida y realizar el rectificado de uniones para los mismos.

Te invitamos a leer nuestro artículo “Precisión y suavidad con las guías lineales WON” o visita el catálogo disponible de WON en nuestra sección de marcas.

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