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UMmódulo linear de correia dentadaé um dispositivo de movimento linear de alta velocidade que converte o movimento rotativo de um motor em movimento linear controlado através de uma correia dentada e sistema de transmissão de polia. Sua estrutura mecânica combina o mecanismo de acionamento, sistema de guia linear, carro móvel, base de alumínio, blocos finais, interface do motor, mecanismo de tensionamento da correia, sensores e componentes de proteção em um conjunto compacto.
Ao contrário de um módulo linear de fuso de esferas, que depende de um parafuso e uma porca giratórios, um módulo de correia dentada transmite força através de uma correia dentada que se move entre uma polia motriz e uma polia intermediária. Este arranjo estrutural permite longas distâncias de deslocamento, altas velocidades de operação, aceleração rápida e massa móvel relativamente baixa.
Compreendendo oestrutura do módulo linear da correia dentadaé essencial ao selecionar, instalar, manter ou integrar o módulo em um sistema de automação. A rigidez do perfil de alumínio, a precisão da guia linear, a tensão da correia, o alinhamento da polia, o design do carro e o método de montagem do motor afetam diretamente o desempenho de posicionamento, capacidade de carga, vida útil e estabilidade operacional.
Qual é a estrutura básica de um módulo linear de correia dentada?
Um módulo linear de correia dentada padrão geralmente consiste nos seguintes sistemas mecânicos:
- Perfil base de alumínio
- Trilho guia linear e blocos guia
- Sistema de transmissão por correia dentada
- Polia motriz e polia intermediária
- Carruagem em movimento
- Blocos frontais e traseiros
- Interface de montagem do motor
- Mecanismo de tensionamento da correia
- Rolamentos e componentes de suporte rotativos
- Componentes de montagem do sensor e da chave limitadora
- Capa protetora ou faixa de proteção do cinto
- Fixadores e componentes de posicionamento
Esses componentes não são independentes. Eles formam um sistema mecânico coordenado no qual o motor gera torque, a polia transmite movimento à correia dentada, a correia aciona o carro e a guia linear controla o movimento do carro ao longo de um caminho reto definido.
Perfil Base de Alumínio
O perfil base de alumínio forma o corpo estrutural principal do módulo linear da correia dentada. Ele suporta o trilho-guia, polias, blocos finais, montagem do motor, sensores e outros componentes mecânicos, mantendo o alinhamento durante todo o curso.
Maior tempomódulos lineares de correiause um perfil de liga de alumínio extrudado porque fornece um equilíbrio prático entre rigidez estrutural, peso, resistência à corrosão, custo de produção e flexibilidade de fabricação.
Principais Funções do Perfil de Alumínio
- Suporta a guia linear e os componentes de transmissão
- Mantém a retidão e o alinhamento do módulo
- Fornece superfícies de montagem para instalação
- Protege os componentes internos contra impactos externos
- Reduz o peso total do eixo de movimento
- Fornece ranhuras para sensores, suportes e acessórios
O desenho da seção transversal do perfil tem uma grande influência na rigidez do módulo. As nervuras de reforço, a espessura da parede, as cavidades internas, as ranhuras de montagem e as superfícies de suporte do trilho-guia devem ser projetadas para resistir à flexão e à deformação por torção.
Para módulos de curso longo, a rigidez insuficiente do perfil pode fazer com que a base ceda sob o seu próprio peso ou sob a carga aplicada. Essa deformação pode reduzir a precisão do posicionamento, criar carregamento desigual da guia e aumentar os erros de rastreamento da correia. Eixos longos podem, portanto, exigir pontos de apoio adicionais ou uma seção transversal de perfil maior.
Sistema de Guia Linear
O sistema de guia linear transporta a carga externa e controla a direção do movimento do carro. Embora a correia dentada forneça a força motriz, ela não deve ser usada como principal componente de suporte de carga.
Um sistema de guia típico consiste em um ou mais trilhos de guia lineares e blocos de guia de esferas recirculantes correspondentes. O trilho guia é montado ao longo da base de alumínio, enquanto os blocos guia são conectados ao carro móvel.
Funções do guia linear
- Suporta cargas verticais, horizontais e momentâneas
- Mantém o movimento do carro em linha reta
- Reduz o atrito durante o movimento
- Melhora a repetibilidade e a estabilidade do movimento
- Impede que o carro gire ou incline
- Separa a função de suporte de carga da transmissão por correia
A superfície de instalação do trilho-guia deve ser suficientemente reta e plana. Erros na superfície de montagem podem fazer com que o trilho-guia dobre, criando resistência irregular, vibração, desgaste anormal e vida útil reduzida.
Alguns módulos compactos de correia dentada usam um único trilho-guia com um ou dois blocos-guia. Módulos maiores podem usar trilhos-guia mais largos, blocos múltiplos ou arranjos de guia duplo para aumentar a rigidez e a capacidade de carga momentânea.
Sistema de transmissão por correia dentada
O sistema de transmissão por correia dentada é o mecanismo de acionamento central do módulo. Normalmente inclui uma correia dentada, polia motriz, polia intermediária, braçadeiras de correia, componentes tensores e rolamentos de suporte.
Os dentes da correia engatam nas ranhuras correspondentes nas polias. Este engate positivo evita o deslizamento contínuo associado às correias planas comuns e permite que a posição do carro corresponda à rotação controlada do motor.
Construção da correia dentada
As correias dentadas industriais são geralmente fabricadas em poliuretano ou materiais à base de borracha. Cabos elásticos internos feitos de aço, fibra de vidro, fibra de aramida ou outros materiais reforçados melhoram a resistência à tração e limitam o alongamento da correia.
O material da correia e a estrutura de reforço afetam:
- Tensão máxima permitida
- Deformação elástica
- Repetibilidade de posicionamento
- Ruído operacional
- Resistência ao desgaste
- Resistência à temperatura
- Vida útil esperada
As correias sincronizadoras de poliuretano com reforço de aço são comumente usadas em aplicações de automação de precisão porque oferecem boa resistência ao desgaste e alongamento relativamente baixo. Outros materiais de correia podem ser selecionados para ambientes de baixo ruído, alta temperatura, salas limpas ou resistentes a produtos químicos.
Perfil do dente da correia
O perfil do dente determina como a correia engata na polia. Perfis industriais comuns incluem designs de dentes trapezoidais e curvilíneos. Perfis curvilíneos são frequentemente preferidos em sistemas de alto desempenho porque podem distribuir a carga de forma mais suave e reduzir a concentração de tensão.
O passo da correia, a largura da correia, o perfil do dente e o diâmetro da polia devem ser selecionados de acordo com a velocidade, aceleração, torque do motor, carga útil e força de transmissão necessários.
Polia de acionamento
A polia motriz é conectada ao eixo do motor diretamente ou através de um arranjo de acoplamento e eixo. À medida que o motor gira, a polia motriz puxa a correia dentada e cria um movimento linear do carro.
A polia motriz deve ser usinada com precisão e montada concentricamente. Excentricidade ou excentricidade radial excessiva pode gerar variação periódica de velocidade, vibração, erro de posicionamento e tensão desigual da correia.
Parâmetros importantes da polia motriz
- Número de dentes da polia
- Diâmetro do passo
- Diâmetro externo
- Perfil do dente
- Largura da polia
- Método de conexão do eixo
- Tratamento de materiais e superfícies
- Equilíbrio rotacional
Um diâmetro de polia maior pode reduzir a tensão de flexão da correia e melhorar sua vida útil, mas também aumenta a distância percorrida por rotação do motor. Uma polia menor pode fornecer uma estrutura mais compacta e maior resolução mecânica, mas aumenta a curvatura da correia e a velocidade de rotação.
Polia intermediária e extremidade de retorno
A polia intermediária é instalada na extremidade oposta do módulo à polia motriz. Ele redireciona a correia dentada e completa o circuito fechado de transmissão.
Em muitos modelos, a polia intermediária é integrada ao mecanismo tensor da correia. Sua posição pode ser ajustada para aumentar ou diminuir a tensão da correia.
O conjunto da polia intermediária normalmente inclui:
- Polia intermediária
- Eixo de suporte
- Rolamentos
- Bloco de ajuste
- Parafuso tensor
- Fixadores de travamento
A polia intermediária deve permanecer paralela à polia motriz. O desalinhamento pode fazer com que a correia se mova lateralmente, esfregue contra o flange da polia, produza ruído anormal e desgaste irregular.
Transporte em movimento
O carro móvel é a plataforma que transporta a peça de trabalho, o acessório, o atuador final, o eixo do robô, o cabeçote dispensador, a câmera, a pinça ou outro equipamento de automação.
O carro está conectado aos blocos de guia linear e à correia dentada. Os blocos-guia suportam e guiam o carro, enquanto a braçadeira da correia transfere a força motriz da correia dentada para o carro.
Requisitos de projeto de transporte
- Rigidez suficiente sob cargas externas
- Conexão precisa com blocos guia
- Fixação confiável da correia
- Superfície de montagem plana
- Furos de montagem roscados padronizados
- Baixa massa móvel
- Resistência à deformação durante a aceleração
O carro deve ser rígido o suficiente para evitar flexões, mas o peso excessivo do carro aumenta a massa em movimento. Maior massa em movimento requer maior torque do motor, aumenta a carga da correia, reduz a capacidade de aceleração e pode causar tempos de estabilização mais longos.
O tamanho e o espaçamento dos blocos-guia abaixo do carro determinam sua resistência aos momentos de inclinação, guinada e rotação. Aplicações com grandes cargas radiais geralmente requerem um carro mais longo ou vários blocos-guia.
Conexão da correia ao carro
A correia dentada normalmente é conectada ao carro através de uma placa de fixação mecânica. A braçadeira fixa com segurança um ou ambos os lados da correia ao carro sem danificar os dentes da correia ou os cabos de tração.
Uma braçadeira de correia confiável deve impedir o movimento entre a correia e o carro durante a aceleração, desaceleração, parada de emergência e inversão de direção.
A fixação inadequada da correia pode resultar em:
- Desvio de posicionamento do carro
- Folga durante a reversão de direção
- Danos aos dentes da correia
- Deformação local da correia
- Força de transmissão reduzida
- Liberação inesperada do cinto
A pressão de fixação deve ser distribuída por um comprimento suficiente da correia. Concentrar a força em uma área pequena pode danificar o reforço da correia e reduzir a vida útil.
Blocos frontais e traseiros
Os blocos finais são instalados em ambas as extremidades do perfil base de alumínio. Eles suportam os conjuntos de polias, rolamentos, conexão do motor, componentes de tensionamento e estruturas de parada mecânica.
Os blocos finais também ajudam a fechar o espaço interno do módulo e a proteger a transmissão por correia de objetos externos.
Principais funções dos blocos finais
- Apoie os eixos da polia motriz e intermediária
- Manter o alinhamento da polia
- Conecte o suporte do motor
- Fornece ajuste de tensão da correia
- Limitar o deslocamento do carro
- Proteja os componentes internos da transmissão
- Fornece posições de montagem para tampas e sensores
A precisão dimensional dos blocos terminais é importante porque seus furos de apoio e superfícies de montagem determinam a posição das polias em relação à guia linear.
Estrutura de montagem do motor
A estrutura de montagem do motor conecta o servo motor ou motor de passo à transmissão por correia dentada. Dependendo das limitações de espaço e dos requisitos de instalação, o motor pode ser montado em diversas configurações.
Montagem direta do motor
Em um arranjo de acionamento direto, o eixo do motor está alinhado com o eixo da polia de acionamento. Um acoplamento flexível pode ser usado entre o motor e o eixo da polia.
Esta configuração fornece um caminho de transmissão simples, alta eficiência mecânica e folga relativamente baixa. No entanto, aumenta o comprimento total do módulo porque o motor se estende desde a extremidade do eixo.
Montagem de motor dobrada ou paralela
Numa disposição de motor dobrado, o motor é instalado paralelamente ao corpo do módulo. Um conjunto secundário de correia dentada e polia transfere o torque do motor para a polia motriz principal.
Esta configuração reduz o comprimento total da instalação e é útil quando a máquina tem espaço final limitado. Os componentes de transmissão adicionais, no entanto, introduzem mais requisitos de montagem e considerações adicionais de tensionamento da correia.
Montagem inferior ou lateral do motor
Alguns módulos posicionam o motor abaixo ou ao lado do perfil de alumínio. Este arranjo pode melhorar o empacotamento do equipamento e reduzir a interferência com eixos adjacentes.
O método de montagem do motor selecionado deve manter o alinhamento do eixo e fornecer rigidez suficiente para evitar vibração do acoplamento ou desalinhamento da polia.
Mecanismo de tensionamento da correia
A tensão correta da correia é crítica para o desempenho de um módulo linear de correia dentada. O mecanismo de tensionamento elimina a folga excessiva da correia, mantendo flexibilidade suficiente para um engate suave da polia.
Os métodos de tensionamento comuns incluem:
- Posição ajustável da polia intermediária
- Bloco final móvel
- Bloco tensor aparafusado
- Suporte de rolamento deslizante
- Placa dedicada de ajuste de tensão da correia
Se a tensão da correia for muito baixa, o sistema poderá sofrer folga, salto dos dentes, vibração, posicionamento impreciso e inversão de direção instável.
Se a tensão da correia for muito alta, as cargas do rolamento aumentam, a fadiga da correia acelera, a demanda de torque do motor aumenta e o perfil de alumínio ou o eixo da polia podem deformar-se.
A tensão da correia deve, portanto, ser ajustada de acordo com as recomendações do fabricante da correia, curso do módulo, largura da correia, aceleração, carga útil e orientação operacional.
Estrutura de suporte de rolamento
Os rolamentos suportam os eixos da polia motriz e intermediária e permitem que eles girem com baixo atrito. Seu arranjo afeta a estabilidade da polia, a precisão rotacional, o ruído e a vida útil.
A extremidade motriz pode usar um ou mais rolamentos para resistir às forças radiais da correia e manter a posição do eixo. Aplicações com maior tensão da correia ou maior torque podem exigir rolamentos maiores ou um arranjo de suporte de rolamento mais rígido.
A instalação inadequada do rolamento pode causar:
- Ruído rotacional anormal
- Oscilação da polia
- Maior fricção
- Sobrecarga do motor
- Acompanhamento irregular da correia
- Repetibilidade de posicionamento reduzida
Estrutura de montagem do sensor
Os módulos lineares de correia dentada normalmente incluem posições de montagem para sensores iniciais, sensores de limite positivo, sensores de limite negativo e dispositivos adicionais de detecção de posição.
Os sensores podem ser instalados em ranhuras ao longo do perfil de alumínio ou fixados por meio de suportes ajustáveis. Uma placa de detecção ou alvo de sensor é montada no carro.
Funções comuns do sensor
- Estabelecendo a posição inicial da máquina
- Evitando ultrapassagens
- Fornecendo sinais de referência durante a inicialização
- Confirmando a chegada da carruagem
- Suportando intertravamentos de processos
- Acionando ações de automação externas
A posição do sensor deve ser ajustável para que a faixa efetiva de deslocamento possa ser configurada durante a instalação. Os cabos do sensor também devem ser direcionados longe de peças móveis, superfícies de polias e caminhos de correia.
Paradas Mecânicas e Proteção de Viagem
Os batentes mecânicos são frequentemente instalados perto das extremidades do módulo como medida final de segurança. Eles evitam que o carro saia do trilho-guia se o sistema de controle, sensor ou limite de software falhar.
Os batentes mecânicos não se destinam a absorver impactos repetidos de alta velocidade. O controle de movimento normal deve parar o carro antes que ele atinja o limite físico.
Alguns módulos usam amortecedores elásticos, amortecedores de borracha ou componentes de absorção de choque para reduzir a força de impacto durante ultrapassagens de emergência.
Componentes de proteção
Os componentes de proteção reduzem a contaminação e evitam a entrada de objetos estranhos na correia e no sistema de guia. O nível de proteção necessário depende do ambiente operacional.
Estruturas de proteção comuns incluem:
- Capa protetora superior
- Tira de cobertura em aço inoxidável
- Capa de cinto flexível
- Tiras de vedação laterais
- Tampas finais
- Proteção de guia resistente a poeira
- Proteção interna do cabo
Os módulos abertos da correia dentada proporcionam acesso conveniente e menor custo, mas expõem o trilho-guia e a correia à poeira e detritos. Módulos semifechados e totalmente fechados oferecem melhor proteção para ambientes industriais onde partículas, lascas de metal ou contaminação de processos podem estar presentes.
Para aplicações em salas limpas, o módulo pode exigir correias com baixo teor de partículas, lubrificantes especiais, tampas vedadas, conexões de extração a vácuo e materiais resistentes à corrosão.
Projetos estruturais abertos, semifechados e fechados
Estrutura aberta
Um módulo linear de correia dentada aberta possui um carro exposto, trilho-guia ou transmissão por correia. É fácil inspecionar, limpar, montar e manter.
Os módulos abertos são adequados para ambientes de equipamentos relativamente limpos, onde a acessibilidade e o custo são mais importantes do que a proteção contra contaminação.
Estrutura Semi-Fechada
Um módulo semifechado utiliza paredes laterais, placas de cobertura ou tiras de vedação para proteger a guia interna e a correia dentada enquanto permite que o carro se mova através de uma abertura.
Este projeto proporciona um equilíbrio entre acessibilidade, proteção, rigidez estrutural e custo de produção.
Estrutura Totalmente Fechada
Um módulo totalmente fechado oferece um maior grau de proteção contra poeira, detritos e contato acidental. Os componentes internos da correia e da guia estão amplamente isolados do ambiente externo.
Projetos totalmente fechados são comumente selecionados para equipamentos de embalagem, máquinas para trabalhar madeira, ambientes de usinagem e outras aplicações onde o controle de contaminação é importante.
Estruturas de guia única e guia dupla
Um módulo compacto de correia dentada pode usar um trilho-guia linear montado ao longo do centro do perfil de alumínio. Este design reduz largura, peso e custo.
Um projeto de guia dupla utiliza dois trilhos de guia paralelos ou um arranjo de guia mais largo. Proporciona maior resistência a cargas momentâneas e melhora a estabilidade do carro sob cargas deslocadas.
A estrutura de guia apropriada depende de:
- Carga útil
- Posição central de carga
- Dimensões do carro
- Orientação de montagem
- Aceleração
- Rigidez necessária
- Momentos de lançar, guinar e rolar
Uma estrutura de guia única pode ser suficiente para cargas montadas centralmente. Uma estrutura de guia dupla é geralmente mais adequada para placas de ferramentas largas, cargas em balanço ou aplicações sujeitas a forças de momento significativas.
Como os componentes estruturais funcionam juntos
Quando o motor gira, o torque é transferido para a polia motriz. A polia motriz move a correia dentada em torno do circuito fechado de transmissão. Como a correia está fixada ao carro, o movimento da correia cria movimento do carro.
O trilho-guia linear controla a direção do deslocamento e suporta a carga aplicada. Os blocos finais mantêm os eixos das polias alinhados, enquanto o mecanismo tensor mantém a tensão necessária da correia. Sensores monitoram a posição do carro e componentes de proteção reduzem a contaminação.
A sequência completa do movimento pode ser resumida da seguinte forma:
- Ocontrolador de movimentoenvia um comando para o acionamento do motor.
- O servo motor ou motor de passo gera movimento rotativo.
- O motor transmite torque para a polia motriz.
- Os dentes da polia engatam na correia dentada.
- A correia dentada se move através do módulo.
- A braçadeira da correia transfere o movimento para o carro.
- O trilho-guia suporta e guia o carro.
- Os sensores fornecem sinais de referência e limite.
- O controlador regula a velocidade, aceleração e posição final.
Fatores estruturais que afetam a precisão
Os módulos lineares de correia dentada são geralmente selecionados para velocidade e longo curso, em vez de posicionamento em nível de mícron. No entanto, a sua repetibilidade e estabilidade de movimento ainda podem ser significativamente melhoradas através de um projeto estrutural adequado.
Fatores estruturais importantes incluem:
- Alongamento elástico da correia dentada
- Rigidez do perfil de alumínio
- Precisão da instalação do trilho-guia
- Excentricidade da polia motriz
- Consistência da tensão da correia
- Rigidez do transporte
- Estabilidade da braçadeira da correia
- Folga do rolamento
- Alinhamento do acoplamento do motor
- Expansão térmica em longas distâncias de viagem
Correias mais longas sofrem maior deformação elástica sob a mesma força aplicada. Por esta razão, módulos de curso longo podem apresentar maior desvio de posicionamento durante a aceleração ou sob cargas variáveis.
O servocontrole de circuito fechado e o feedback de posição externo podem melhorar o desempenho real do posicionamento, mas não podem compensar totalmente a baixa rigidez mecânica, a elasticidade excessiva da correia ou o desalinhamento estrutural.
Fatores estruturais que afetam a capacidade de carga
A correia dentada transmite força motriz, enquanto o sistema de guia linear carrega a maior parte da carga útil e do momento. A carga nominal do módulo depende, portanto, da transmissão da correia e da estrutura da guia.
A capacidade de carga é influenciada por:
- Dimensões do trilho guia
- Número de blocos guia
- Espaçamento entre blocos guia
- Comprimento e largura do carro
- Rigidez do perfil
- Largura e reforço da correia
- Força do eixo da polia
- Capacidade de carga
- Orientação de montagem
- Aceleração e desaceleração
Um módulo pode ser capaz de suportar uma carga estática pesada, mas ainda assim ser inadequado para aceleração rápida. A força dinâmica aumenta à medida que a massa em movimento e a aceleração aumentam, colocando carga adicional na correia, na braçadeira da correia, no motor, nos rolamentos e no sistema de guia.
Fatores estruturais que afetam a velocidade e a aceleração
Os módulos de correia dentada são amplamente utilizados na automação de alta velocidade porque a transmissão da correia tem uma inércia rotacional relativamente baixa e pode suportar longos percursos sem as limitações de velocidade crítica associadas aos fusos de esferas longos.
O projeto estrutural de alta velocidade deve considerar:
- Engate dos dentes da correia
- Equilíbrio da polia
- Lubrificação guia
- Massa de transporte
- Vibração do perfil
- Classificação de velocidade do rolamento
- Combinação de torque e inércia do motor
- Resistência do transportador de cabo
- Proteção contra impactos no final do curso
Um carro leve melhora a aceleração, mas ainda deve manter a rigidez adequada. Perfis longos sem suporte podem vibrar em alta velocidade, portanto, podem ser necessários suportes de montagem adicionais.
Estruturas de instalação horizontais, verticais e invertidas
Instalação horizontal
A instalação horizontal é o arranjo mais comum. O sistema de guia suporta o peso do carro e da carga útil, enquanto a correia fornece principalmente força motriz horizontal.
Instalação Vertical
Em aplicações verticais, a correia dentada deve resistir continuamente à gravidade. Um motor equipado com freio, um sistema de contrapeso ou um mecanismo de segurança adicional pode ser necessário para evitar que o carro caia durante uma perda de energia.
A massa móvel vertical deve ser incluída no cálculo da força da correia, do torque do motor e dos requisitos de parada de emergência.
Instalação invertida ou montada lateralmente
As instalações montadas lateralmente e invertidas alteram a direção da carga que atua nos blocos guia. O sistema de guia e o carro devem ser avaliados quanto às cargas de momento resultantes.
As tampas protetoras e os métodos de lubrificação também podem precisar de ajustes porque a distribuição da graxa e o comportamento da contaminação podem mudar com a orientação.
Projeto Estrutural para Sistemas Multieixos
Os módulos lineares de correia dentada são frequentemente integrados em plataformas XY, sistemas XZ, pórticos XYZ,Robôs cartesianose equipamentos de coleta e colocação.
Num sistema multieixos, o eixo inferior deve suportar não apenas a carga útil, mas também a massa completa do eixo superior, motor, cabos, ferramentas e acessórios.
O planejamento estrutural deve considerar:
- Massa móvel total
- Centro de gravidade
- Interface de montagem de eixo
- Rigidez da viga cruzada
- Cargas momentâneas dinâmicas
- Roteamento de operadora de cabo
- Interferência motora
- Acesso de manutenção
- Sincronização de eixos paralelos
Para estruturas de pórtico de longo vão, dois eixos paralelos da correia dentada podem ser sincronizados mecanicamente ou eletronicamente. A estrutura de suporte deve manter o paralelismo para evitar emperramento e carregamento irregular da guia.
Considerações sobre a montagem do módulo da correia dentada
A montagem correta é essencial para garantir que os componentes estruturais individuais funcionem como um sistema de movimento coordenado.
Etapas importantes de montagem incluem:
- Inspecionando as superfícies de montagem do perfil de alumínio
- Instalando e alinhando o trilho-guia linear
- Montagem dos blocos guia e carro
- Instalando os conjuntos da polia motriz e intermediária
- Passando a correia dentada através do módulo
- Conectando a correia ao grampo do carro
- Ajustando a tensão da correia
- Verificando o paralelismo da polia
- Instalando o motor e o acoplamento
- Configuração de sensores e paradas mecânicas
- Testando o movimento do carro manualmente
- Executando comissionamento em baixa velocidade
O carro deverá mover-se suavemente durante todo o curso, sem resistência anormal. O alinhamento da correia, a resistência da guia, o ruído do rolamento e a operação do sensor devem ser verificados antes do teste de alta velocidade.
Problemas estruturais comuns
Acompanhamento irregular da correia
O alinhamento irregular geralmente é causado por polias desalinhadas, posicionamento incorreto do eixo, tensão irregular da correia ou flanges da polia danificados.
Vibração do carro
A vibração do carro pode resultar de tensão insuficiente da correia, aceleração excessiva, fixadores soltos, folga da guia, ressonância do perfil ou montagem instável.
Repetibilidade de posicionamento reduzida
Problemas de repetibilidade podem ser causados por alongamento da correia, braçadeiras de correia soltas, excentricidade da polia, folga do rolamento, rigidez estrutural insuficiente ou alterações na carga útil.
Ruído anormal
O ruído pode ser proveniente de rolamentos desgastados, blocos de guia secos, fricção da correia, tensão excessiva da correia, desalinhamento da polia ou dentes da correia danificados.
Deflexão do perfil
A deflexão do perfil geralmente ocorre quando o módulo tem um vão longo sem suporte ou carrega uma carga além da capacidade estrutural da base de alumínio.
Como avaliar uma estrutura de módulo linear de correia dentada
Ao comparar módulos de correia dentada, não avalie apenas as dimensões externas ou a velocidade máxima. O projeto mecânico interno tem uma grande influência no desempenho operacional real.
Pontos de avaliação importantes incluem:
- Seção transversal e rigidez do perfil
- Tamanho e disposição do trilho-guia
- Número e espaçamento dos blocos guia
- Material, largura e reforço da correia
- Diâmetro da polia motriz e precisão de usinagem
- Arranjo de suporte de rolamento
- Rigidez do carro e dimensões de montagem
- Método de ajuste de tensão da correia
- Opções de montagem do motor
- Flexibilidade de instalação de sensores
- Nível de proteção
- Acessibilidade de manutenção
Um módulo projetado adequadamente deve fornecer uma combinação equilibrada de velocidade, rigidez, repetibilidade, capacidade de carga, vida útil e conveniência de instalação.
Estrutura do módulo da correia dentada versus estrutura do módulo do fuso de esferas
Um módulo de correia dentada usa um sistema flexível de correia e polia, enquanto ummódulo de parafuso de esferausa um parafuso rígido e uma porca esférica recirculante.
A estrutura da correia dentada é geralmente mais adequada para:
- Longas distâncias de viagem
- Movimento em alta velocidade
- Aceleração rápida
- Manuseio de materiais
- Equipamentos de embalagem
- Sistemas de coleta e posicionamento
A estrutura do fuso de esferas é geralmente mais adequada para:
- Maior precisão de posicionamento
- Maior rigidez axial
- Aplicações de alto empuxo
- Montagem de precisão
- Equipamentos de usinagem e inspeção
- Posicionamento de curso curto a médio
A estrutura apropriada deve ser selecionada de acordo com os requisitos de movimento completos, e não com um único parâmetro de desempenho.
Perguntas frequentes
O que suporta a carga em um módulo linear de correia dentada?
O trilho-guia linear e os blocos-guia suportam a carga útil e as cargas momentâneas. A correia dentada transmite principalmente a força motriz.
Por que a tensão da correia é importante?
A tensão correta da correia reduz a folga, estabiliza a inversão de direção, evita saltos de dentes e melhora a repetibilidade do posicionamento. A tensão excessiva, entretanto, pode sobrecarregar os rolamentos e reduzir a vida útil da correia.
Um módulo de correia dentada pode ser usado verticalmente?
Sim. No entanto, as aplicações verticais requerem um cálculo cuidadoso do torque do motor e podem precisar de um motor-freio, contrapeso ou mecanismo de prevenção de quedas.
Qual é a finalidade do perfil de alumínio?
O perfil de alumínio suporta o trilho-guia, os conjuntos de polias, o carro, o suporte do motor e os sensores, mantendo o alinhamento estrutural do módulo completo.
A correia dentada suporta a carga útil?
A correia dentada transfere a força motriz, mas não deve suportar diretamente a carga primária. O sistema de guia linear suporta a carga.
Por que os módulos de correia dentada de curso longo requerem suporte adicional?
Perfis longos de alumínio podem dobrar ou vibrar sob o seu próprio peso e a carga aplicada. Suportes de montagem adicionais ajudam a manter a retidão, a rigidez e a operação estável da guia.
O que faz com que uma correia dentada se mova lateralmente?
O movimento lateral da correia é comumente causado por desalinhamento da polia, não paralelismo do eixo, tensão irregular, superfícies da polia danificadas ou instalação incorreta da correia.
Conclusão
Oestrutura do módulo linear da correia dentadaé uma combinação coordenada de um perfil de base de alumínio, sistema de guia linear, transmissão por correia dentada, carro móvel, conjuntos de polias, montagem de motor, mecanismo de tensionamento, sensores, rolamentos e componentes de proteção.
Cada componente desempenha uma função específica. O perfil de alumínio fornece a base estrutural, o sistema de guia suporta e direciona a carga, a correia dentada transmite o movimento, o carro transporta o equipamento de trabalho e os blocos finais mantêm o alinhamento da polia e a tensão da correia.
O desempenho de um módulo linear acionado por correia depende não apenas da potência do motor ou do tipo de correia, mas também da rigidez, precisão, alinhamento e integração de toda a estrutura mecânica. A seleção estrutural adequada ajuda a alcançar maior velocidade, repetibilidade estável, percurso mais longo, menores requisitos de manutenção e operação confiável em sistemas de automação industrial.
