La base del movimiento controlado
El éxito de la tecnología moderna, desde el delicado apilamiento de una impresora 3D hasta el funcionamiento continuo y de servicio pesado de los grandes sistemas de automatización industrial, depende fundamentalmente de un movimiento preciso y repetible.
Las guías lineales son un sistema de bloque y riel que contribuye a sostener el movimiento de una aplicación. Los patines de guía lineal se desplazan a lo largo del riel lineal, siguiendo el plano para el que han sido posicionados.
En esta guía, simplificaremos el tema para presentar los fundamentos de las guías lineales e introducir sus principales series, entre ellas HG, EG, QH, QE, RG, MG, entre otras.
¿Cuáles son los tipos de rieles lineales?
Tipos habituales de rieles lineales en el uso industrial general:
Rieles perfilados o cuadrados (por ejemplo, series HGH, HGR, MGN): el tipo más común, con un riel de sección prácticamente cuadrada y un carro o bloque asociado con recirculación de elementos rodantes de bolas.
Rieles o ejes redondos con rodamientos lineales: varillas cilíndricas combinadas con bujes lineales de bolas; son una solución más simple y económica, aunque con menor rigidez.
Rieles lineales en miniatura: versiones de menor tamaño de los rieles perfilados para aplicaciones compactas y de precisión, como electrónica, impresoras 3D y maquinaria pequeña.
Guías lineales de rodillos: utilizan rodillos en lugar de bolas y ofrecen mayor capacidad de carga y rigidez; son habituales en máquinas-herramienta pesadas.
Recirculación de bolas frente a rodillos: dentro de los rieles perfilados, carros de tipo bola, más suaves y aptos para cargas moderadas, frente a carros de tipo rodillo, con mayor capacidad de carga y rigidez.
Sistemas monorriel frente a sistemas de doble riel: un solo riel por eje frente a dos rieles paralelos para aportar mayor estabilidad, según los requisitos de carga y precisión.
Rieles de bolas con jaula: una variante de los rieles de bolas que incorpora un retenedor o jaula entre las bolas para reducir la fricción y el ruido, y que suele emplearse en equipos de alta velocidad o alta precisión.
Serie HG
La HIWIN Las guías lineales de la serie HG están optimizadas para ofrecer una alta resistencia y utilizan un diseño de ranura de arco circular que proporciona una rigidez y una capacidad de carga superiores en comparación con productos similares. Gracias a que el diseño admite una capacidad de carga equivalente en todas las direcciones radiales y laterales, e incorpora una función de autoalineación para absorber errores de instalación, la serie HG garantiza alta precisión, funcionamiento suave y una vida útil prolongada, incluso a altas velocidades.
Características de la serie HG
Capacidad de autoalineación
La serie HG Está diseñado para un montaje sencillo y sin complicaciones. Su exclusivo canal de arco circular, con puntos de contacto de 45 grados, confiere a la guía una capacidad inherente de autoalineación. Esto permite que el sistema absorba automáticamente la mayoría de las irregularidades de la superficie y los errores de instalación mediante el desplazamiento elástico de los elementos rodantes. El resultado es un proceso de instalación sencillo que, aun así, garantiza alta precisión y un movimiento lineal extraordinariamente suave.
Intercambiabilidad
Gracias al riguroso control dimensional durante el proceso de fabricación, la serie HG mantiene un rango de tolerancia estrecho que permite una intercambiabilidad total. Esta característica crítica significa que cualquier bloque puede combinarse libremente con cualquier riel de la misma serie, conservando la precisión dimensional y simplificando en gran medida la gestión de inventario y las necesidades de sustitución. Además, el bloque integra un retenedor de bolas para garantizar que las bolas de acero permanezcan firmemente en su posición cuando el carro se retira del riel para tareas de mantenimiento.
Alta rigidez en las cuatro direcciones
La serie HG está diseñada con una robusta estructura de cuatro hileras, lo que le permite ofrecer capacidades de carga equivalentes en todas las direcciones: radial, radial inversa y lateral. Además, el canal especializado de arco circular maximiza la anchura de contacto entre los elementos rodantes y la pista de rodadura. Esta solución de diseño es la que permite al sistema soportar cargas admisibles elevadas sin renunciar a una rigidez excepcionalmente alta.
Construcción de la serie HG
Sistema de circulación de los elementos rodantes: bloque, riel, tapa de extremo y retenedor
Sistema de lubricación: engrasador y racor de tubería
Sistema de protección contra el polvo: sello de extremo, sello inferior, tapa de perno, sellos dobles y rascador
Tipos de la serie HG
Tipos de bloque
Tipos cuadrados
Tipos de brida
Tipos de riel
Clases de precisión
La serie HG ofrece cinco clases de precisión: Normal (C), Alta (H), Precisión (P), Superprecisión (SP) y Ultraprecisión (UP). Seleccione la clase adecuada en función de los requisitos de precisión de su equipo.
Clases de precarga
Cada guía puede precargarse mediante bolas de mayor diámetro. Por lo general, una guía de movimiento lineal presenta una ligera holgura negativa entre los canales y las bolas para aumentar la rigidez y mantener una alta precisión. Como se muestra en la figura, la aplicación de precarga incrementa la capacidad de carga, duplica la rigidez y reduce la deflexión a la mitad. En los modelos inferiores a HG20, se recomienda no superar ZA de precarga para evitar una precarga excesiva que podría reducir la vida útil de la guía.
Clase | Código | Precarga | Condición | Ejemplos de aplicación |
Precarga ligera | Z0 | 0-0.02C | Dirección de carga definida, bajo impacto y requisitos de precisión reducidos | Equipos de transporte, máquinas de embalaje automático, ejes X-Y de maquinaria industrial general, máquinas de soldadura, equipos de soldadura |
Precarga media | ZA | 0.05C-0.07C | Se requiere alta precisión | Centros de mecanizado, eje Z de maquinaria industrial general, máquinas de electroerosión, tornos CNC, mesas de precisión X-Y, equipos de medición |
Precarga elevada | ZB | 0.10C-0.12C | Se requiere alta rigidez, con vibración e impacto | Centros de mecanizado, rectificadoras, tornos CNC, fresadoras horizontales y verticales, eje Z de máquinas herramienta, máquinas de corte pesado |
Nota: La “C” en la columna de precarga indica la capacidad de carga dinámica básica.
Serie EG
La serie EG está diseñada con un perfil bajo, a la vez que ofrece una alta capacidad de carga y elevada rigidez. Presenta capacidades de carga equivalentes en las cuatro direcciones e incorpora una función de autoalineación que compensa los errores de montaje, garantizando una mayor precisión. Su menor altura de montaje y su longitud compacta la hacen idónea para maquinaria automatizada de alta velocidad y para aplicaciones con espacio limitado. El retenedor de bolas está concebido para mantener las bolas firmemente en su posición incluso cuando el patín se retira del riel.
Construcción de la serie EG
Sistema de circulación de los elementos rodantes: bloque, riel, tapa de extremo y retenedor
Sistema de lubricación: engrasador y racor de tubería
Sistema de protección contra el polvo: sello de extremo, sello inferior, tapa y rascador
Tipos de la serie EG
Tipos de bloque
Tipos cuadrados
Tipos de brida
Tipos de riel
Clases de precisión
La precisión de la serie EG puede clasificarse en cinco clases: normal (C), alta (H), precisión (P), superprecisión (SP) y ultraprecisión (UP). Seleccione la clase en función del nivel de precisión requerido por el equipo de aplicación.
Clases de precarga
A cada guía puede aplicarse una precarga. Por lo general, una guía lineal de movimiento presenta un juego negativo entre la garganta y las bolas para mejorar la rigidez y mantener una alta precisión. La figura muestra que la aplicación de una precarga puede aumentar la rigidez de la guía lineal. Para los tamaños de modelo inferiores a EG20, se recomienda una precarga no superior a ZA. De este modo se evita una condición de sobrecarga que podría afectar la vida útil de la guía.
Clase | Código | Precarga | Condición |
Precarga muy ligera | Z0 | 0-0.02C | Dirección de carga definida, bajo impacto y baja exigencia de precisión |
Precarga ligera | ZA | 0.03C-0.05C | baja carga y alta exigencia de precisión |
Precarga media | ZB | 0.06C-0.08C | Se requiere alta rigidez, con vibración e impacto |
Nota: La “C” en la columna de precarga indica la capacidad de carga dinámica básica.
Serie WE
La serie WE ofrece capacidades de carga equivalentes en las direcciones radial, radial inversa y lateral, con puntos de contacto de 45°. Su diseño de riel ancho permite que la guía soporte cargas elevadas, momentos altos y gran rigidez. La estructura de autoalineación compensa la mayoría de los errores de instalación, garantizando una alta precisión. Gracias a su perfil bajo, su bajo centro de gravedad y la posibilidad de emplear un solo riel, la serie WE es ideal para aplicaciones con espacio limitado o en las que se requiere una elevada capacidad de momento.
Construcción de la serie WE
Sistema de circulación de los elementos rodantes: bloque, riel, tapa de extremo y retenedor
Sistema de lubricación: engrasador y racor de tubería
Sistema de protección contra el polvo: sello de extremo, sello inferior, tapa y rascador
Tipos de la serie WE
Tipos de bloque
Tipos cuadrados
Tipos de brida
Tipos de riel
Clases de precisión
La precisión de la serie WE puede clasificarse en cinco clases: normal (C), alta (H), precisión (P), superprecisión (SP) y ultraprecisión (UP). Seleccione la clase en función del nivel de precisión requerido por el equipo de aplicación.
Clases de precarga
Cada guía puede preprecargarse para mejorar su rendimiento. Por lo general, una guía lineal de movimiento presenta un ligero juego negativo entre la garganta y las bolas para incrementar la rigidez y mantener una alta precisión. Como se ilustra, la aplicación de precarga aumenta aún más la rigidez de la guía lineal.
Clase | Código | Precarga | Condición |
Precarga muy ligera | Z0 | 0-0.02C | Dirección de carga definida, bajo impacto y baja exigencia de precisión |
Precarga ligera | ZA | 0.03C-0.05C | baja carga y alta exigencia de precisión |
Precarga media | ZB | 0.06C-0.08C | Requisito de alta rigidez, con vibración e impacto |
Nota: La “C” en la columna de precarga indica la capacidad de carga dinámica básica.
Serie MG
Características de la serie MGN
Compacta y ligera, ideal para su uso en equipos de pequeño tamaño.
El diseño de contacto de arco gótico permite que la guía soporte cargas en todas las direcciones, manteniendo al mismo tiempo una elevada rigidez y precisión.
Los modelos con retenedores de bolas evitan que las bolas se salgan cuando el patín se desmonta del riel.
Existen versiones intercambiables en determinados tamaños y grados de precisión.
Estructura de la serie MGN
Sistema de circulación de elementos rodantes: patín, riel, bola, tapa final y retenedor (excepto tamaños 2 y 3)
Sistema de lubricación: el modelo MGN15 dispone de engrasador y se lubrica con pistola de engrase. Los modelos MGN7, 9 y 12 se lubrican a través del orificio situado en el lateral de la tapa final.
Sistema de protección contra el polvo: sello terminal (excepto tamaño 2), sello inferior (opcional en tamaños 9, 12 y 15), tapa (tamaños 12 y 15)
Tipos de la serie MG
Tipos de bloque
Tipos cuadrados
Amplia gama de tipos
Tipos de riel
Clases de precisión
La precisión de la serie MG puede clasificarse en normal (C), alta (H) y de precisión (P). Seleccione la clase teniendo en cuenta la precisión requerida por el equipo de aplicación.
Clases de precarga
Clase | Código | Precarga | Precisión |
Holgura ligera | ZF | Holgura de 4-10μm | C |
Precarga muy ligera | Z0 | Holgura 0-3μm | C-P |
Precarga ligera | Z1 | 0.02C | C-P |
Nota: La “C” en la columna de precarga indica la capacidad de carga dinámica básica.
Resumen
Esta guía presenta las guías lineales utilizadas en los sistemas de automatización modernos para lograr movimientos precisos y repetibles, con especial atención a la comparación de las principales series: HG, EG, WE y MG. Consulte la gama completa de guías lineales en lily bearing y encuentre hoy mismo la solución ideal para sus necesidades de automatización.
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