Sistema modular de piñón y cremallera

¿Qué es el sistema modular de piñón y cremallera?

Un sistema modular de piñón y cremallera es una solución completa de movimiento lineal construida a partir de segmentos de cremallera intercambiables y estandarizados y un conjunto de accionamiento de piñón combinado, diseñado para convertir el par del motor giratorio en empuje lineal (o movimiento lineal en retroalimentación giratoria) en recorridos largos o personalizados. A diferencia de un único bastidor de longitud-fija, la arquitectura modular permite configurar la distancia de recorrido combinando segmentos, lo que hace que el sistema sea escalable a diferentes tamaños de máquinas sin herramientas personalizadas.

Estructura

El sistema consta de segmentos de cremallera rectificados- de precisión y endurecidos con perfiles de dientes rectos o helicoidales e interfaces de unión estandarizadas (pasadores, características de alineación) que mantienen un paso continuo cuando los segmentos se unen de extremo-con-extremo, además de un conjunto de piñón-generalmente un servomotor acoplado a través de una-caja de engranajes planetarios- de bajo retroceso que acopla la cremallera para impulsar la carga. A menudo se incluyen rieles de montaje, cuñas o guías lineales para soportar el carro en movimiento y mantener una profundidad constante de la malla del piñón-a-cremallera a lo largo de todo el recorrido.

Consideraciones de selección

Los factores clave incluyen el tamaño del módulo, la longitud total del recorrido y el número de segmentos, el ángulo de la hélice, la clase de holgura, la fuerza de empuje y la capacidad de carga, la relación y rigidez de la caja de cambios del piñón y la tolerancia de alineación de cremallera-a-riel guía. La precisión del nivel del sistema-depende en gran medida de la consistencia de la profundidad de la malla en todas las uniones de los segmentos, por lo que la planitud del riel de montaje y los accesorios de alineación del bastidor son consideraciones de selección críticas.

Aplicaciones

Los sistemas modulares de cremallera y piñón se utilizan en robots cartesianos y de pórtico, enrutadores CNC de gran-formato, sistemas automatizados de almacenamiento/recuperación (AS/RS), ejes de máquinas herramienta de largo-recorrido y equipos de manipulación de materiales que requieren un recorrido lineal ampliado y escalable con alto empuje y precisión de posicionamiento.

Consideraciones de instalación

Los rieles guía deben instalarse planos y paralelos a lo largo de todo su recorrido antes del montaje en bastidor. Los segmentos de estantería deben alinearse utilizando pasadores o accesorios para eliminar las discontinuidades de paso en las juntas. La profundidad del engranaje del piñón y el juego se deben establecer según las especificaciones, y se debe probar todo el rango de recorrido para un acoplamiento suave y consistente antes de la puesta en servicio.

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Aquí, en esta página, presentamos el modelo TMG135CM y TMG135CR con los siguientes parámetros técnicos:

Preguntas frecuentes:

1. ¿Cómo elegir el método de preapriete del tornillo según los requisitos de precisión de posicionamiento del módulo lineal?
Para obtener una alta precisión de posicionamiento (nivel de micras), utilice precarga de doble-tuerca o precarga de bola de gran tamaño. Para una precisión media, utilice precarga de resorte o precarga ligera. Para la automatización estándar, elija sin precarga o con precarga mínima. Una precarga más alta elimina el juego pero aumenta la fricción y el calor. Haga coincidir la precarga con sus necesidades de precisión. No sobrecargue-las aplicaciones de baja-precisión.

2. ¿Pueden ser compatibles distintas marcas de tornillos con un mismo modelo de módulo lineal? ¿Qué se debe tener en cuenta al seleccionar?
La compatibilidad no está garantizada. Las diferentes marcas utilizan diferentes dimensiones de tuercas, tolerancias de avance y especificaciones de mecanizado de extremos. Al seleccionar, verifique el diámetro del tornillo, el paso, el tamaño de la brida de montaje y el tipo de cojinete de soporte del extremo. También verifique el método de circulación de bolas y la ubicación del puerto de lubricación. Consulte a ambos fabricantes o proporcione dibujos detallados. Los tornillos que no coinciden pueden causar atascamientos o desgaste prematuro.

3. ¿Cómo seleccionar y resolver el problema de deflexión de la varilla roscada para el módulo lineal de carrera ultralarga?
Seleccione un diámetro de tornillo mayor (p. ej., 25 mm o 32 mm para una carrera de 1500 mm). Aumente el método de soporte a Fijo-Fijo (FK-FK) para obtener la mayor rigidez. Agregue soportes intermedios o utilice un diseño de tuerca giratoria. También puedes elegir un módulo de motor lineal en lugar de un tornillo. Calcule la velocidad crítica y la carga de pandeo. La desviación degrada la precisión y provoca vibraciones.

4. ¿Cómo seleccionar el modelo de correa síncrona para el módulo lineal?
Calcule el par requerido y la velocidad de la correa. Elija el paso de la correa (por ejemplo, 3M, 5M, 8M, 14M) según la carga y la velocidad. Utilice correas más anchas para cargas más altas. Seleccione el material de la correa con cables tensores de acero o Kevlar para un alargamiento bajo. Verifique el perfil de los dientes de la polea y la longitud de la correa. Haga coincidir el ancho de la correa con la brida de la polea. Consulte las tablas de clasificación de carga-del fabricante. No sobredimensione innecesariamente.

5. ¿Cuál es el impacto del material de la correa síncrona (caucho/poliuretano) en el módulo lineal y cómo seleccionarlo?
Las correas de caucho ofrecen buena flexibilidad y bajo costo, pero se degradan con el petróleo o el ozono. Las correas de poliuretano proporcionan una mejor resistencia al desgaste, mayor resistencia y resistencia al aceite y a los productos químicos. El poliuretano se adapta a entornos limpios y aplicaciones de alta-velocidad. El caucho se adapta a la automatización general con polvo o humedad. Para uso alimentario o médico, elija poliuretano con aprobación de la FDA. Haga coincidir el material con las condiciones ambientales.