Guía de instalación del módulo lineal de husillo de bolas

La instalación correcta es esencial para lograr la precisión de posicionamiento, repetibilidad, rigidez y vida útil que se espera de un husillo de bolas.módulo lineal. Incluso un módulo de alta precisión puede experimentar ruidos anormales, mayor resistencia, errores de posicionamiento o desgaste prematuro cuando la superficie de montaje es desigual, el módulo está desalineado o el acoplamiento del motor está instalado incorrectamente.

Esta guía explica el proceso completo de instalación del módulo lineal de husillo de bolas, incluida la preparación de la superficie de montaje, la instalación horizontal y vertical, la alineación, el ajuste del paralelismo, la instalación del acoplamiento, el montaje del motor, la configuración del sensor, la lubricación y la puesta en servicio.

Por qué es importante una instalación correcta

Un módulo lineal de husillo de bolas combina un husillo de bolas, una guía lineal, un carro, cojinetes, un acoplamiento y un motor en un solo sistema de movimiento. Estos componentes deben permanecer alineados con precisión durante la operación.

Una instalación incorrecta puede causar:

• Mayor resistencia al correr
• Vibración anormal o ruido mecánico.
• Precisión de posicionamiento reducida
• Desgaste desigual de la guía o del husillo de bolas
• Daño del acoplamiento
• Sobrecarga del motor o alarma
• Vida útil más corta de rodamientos y husillos de bolas

El objetivo de la instalación no es simplemente fijar el módulo a la máquina. El proceso de montaje debe preservar la rectitud, el paralelismo y la alineación interna del módulo.

Herramientas y materiales necesarios

Prepare las herramientas necesarias antes de comenzar la instalación. Las herramientas exactas dependen del tamaño del módulo y de la estructura de la máquina, pero una instalación típica requiere:

• llave dinamométrica
• Llaves hexagonales y destornilladores adecuados
• Indicador de cuadrante
• Base indicadora magnética
• Regla de precisión
• Galgas de espesores
• Nivel de burbuja o nivel electrónico
• Paños de limpieza
• Agente de limpieza industrial
• Grasa lubricante recomendada para husillo de bolas y guía lineal.
• Compuesto bloqueador de roscas donde se especifique
• Cuñas para ajuste de alineación

Utilice herramientas de medición limpias y calibradas. Las herramientas contaminadas o dañadas pueden introducir errores de medición durante la alineación.

1. Inspeccionar el módulo lineal del husillo de bolas

Antes de la instalación, inspeccione el módulo en busca de daños durante el transporte, sujetadores sueltos o contaminación.

Verifique los siguientes elementos:

• La base de aluminio o estructura de acero no está doblada ni dañada.
• La cubierta protectora o la tira selladora están colocadas correctamente.
• El carro se mueve suavemente a través del recorrido disponible.
• La placa de montaje del motor y el acoplamiento no están dañados.
• Los soportes y cables del sensor están asegurados.
• No hay materiales extraños en la guía, el tornillo o la superficie de montaje.

No fuerce el movimiento del carro cuando detecte una resistencia anormal. Identifique la causa antes de continuar con la instalación.

2. Prepare la superficie de montaje

La superficie de montaje afecta directamente la rectitud y la precisión de funcionamiento del módulo. Debe ser plano, rígido, limpio y capaz de soportar el módulo y la carga útil sin deformación excesiva.

Limpiar la superficie

Elimine aceite, polvo, virutas de metal, residuos de pintura, rebabas y otros contaminantes tanto de la base de la máquina como de la parte inferior del módulo lineal.

Preste especial atención a:

• Orificios de montaje roscados
• Ubicando los hombros
• Agujeros para clavijas
• Bordes de referencia
• Áreas de montaje empotradas

Una pequeña viruta de metal atrapada debajo de la base puede torcer el módulo después de apretar los pernos.

Comprobar planicidad y rigidez

Utilice una regla de precisión, un nivel o un indicador de cuadrante para inspeccionar la superficie de montaje. El error de planitud permitido debe determinarse según el grado de precisión del módulo, la longitud y las especificaciones del fabricante.

Para módulos de carrera larga, mida varios puntos a lo largo de toda la superficie de montaje en lugar de comprobar solo los dos extremos.

Quitar rebabas

Inspeccione todos los bordes y orificios en busca de rebabas levantadas. Retírelas con cuidado sin dañar la superficie de referencia.

3. Coloque el módulo en la máquina

Levante el módulo utilizando el equipo de manipulación adecuado. Los módulos largos o pesados ​​deben apoyarse en múltiples puntos para evitar que se doblen.

Nunca levante el módulo:

• El cable del motor
• El cable del sensor
• La cubierta protectora
• El acoplamiento
• el carruaje solo

Coloque el módulo suavemente sobre la superficie de montaje preparada. Alinee su lado de referencia con el hombro de ubicación de la máquina o el borde de referencia, cuando esté disponible.

4. Instalación horizontal

El montaje horizontal es la disposición más común paramódulos lineales de husillo de bolas. En esta orientación, el módulo transporta principalmente la carga útil a través del sistema de guía lineal.

Fijación inicial

Inserte los pernos de montaje pero no los apriete completamente. Mantenga los pernos ligeramente flojos para que el módulo pueda moverse durante la alineación.

Alinear el lado de referencia

Empuje el módulo suavemente contra el hombro de posicionamiento. Para módulos sin hombro de ubicación, utilice un indicador de cuadrante para establecer una línea de referencia recta.

Apretar en secuencia

Después de la alineación, apriete los pernos de montaje gradualmente. Comience cerca del centro y trabaje hacia ambos extremos, alternando lados cuando corresponda.

Esta secuencia de ajuste reduce el riesgo de torcer o doblar la base del módulo.

Verificar movimiento suave

Mueva el carro lentamente durante toda su carrera después del ajuste preliminar. La resistencia al correr debe permanecer constante de un extremo al otro.

Si la resistencia aumenta en una posición específica, afloje los pernos cercanos y verifique la superficie de montaje y la alineación nuevamente.

5. Instalación vertical

La instalación vertical requiere consideraciones adicionales de seguridad y carga porque la gravedad actúa continuamente sobre el carro y la carga útil.

Apoye el carro en movimiento

Asegure el carro antes de instalar el motor, el freno o la carga. Sin soporte, el carro puede moverse hacia abajo inesperadamente.

Las medidas de seguridad adecuadas pueden incluir:

• Un bloque de soporte mecánico
• Un dispositivo de bloqueo temporal
• Un motor con freno electromagnético.
• Un mecanismo de contrapeso
• Un freno de seguridad o dispositivo anticaída

Confirmar capacidad de carga vertical

La carga útil vertical permitida puede diferir de la carga útil horizontal permitida. Confirme que el husillo de bolas seleccionado, el par del motor, la capacidad de frenado y el factor de seguridad sean adecuados para la carga vertical.

Verifique el riesgo de conducir de espaldas

Muchos husillos de bolas pueden ser accionados hacia atrás por la carga útil cuando se retira la potencia del motor. No confíe únicamente en el husillo de bolas para sostener una carga suspendida.

Verificar la distribución de lubricación

La orientación vertical puede influir en la distribución de la grasa. Siga el método de lubricación y el intervalo de mantenimiento recomendado para el módulo seleccionado.

6. Ajustar la rectitud y el paralelismo

La alineación es especialmente importante cuando el módulo lineal trabaja con otro eje, una guía fija, un travesaño de pórtico o una máquina herramienta externa.

Medición de rectitud

Monte un indicador de cuadrante en una estructura de referencia estable y mida a lo largo del borde de referencia del módulo o del recorrido del carro.

Haga pequeños ajustes al:

• Mover el módulo lateralmente
• Usando cuñas de precisión
• Ajuste del hombro de referencia de la máquina
• Aflojar y reapretar los pernos de montaje por etapas

Paralelismo entre dos módulos

Cuando dos módulos de husillo de bolas funcionan en paralelo, como en un sistema de pórtico de doble eje, un paralelismo deficiente puede generar tensiones internas y cargas desiguales.

Medida:

• La distancia entre ambos bordes de referencia del módulo.
• La diferencia de altura entre los dos vagones.
• El paralelismo de las direcciones de viaje.
• La cuadratura entre el eje móvil y el travesaño.

No utilice el travesaño del pórtico para forzar la colocación de dos módulos desalineados en su posición. Primero alinee los módulos, luego instale y ajuste la viga transversal.

7. Instale el acoplamiento

El acoplamiento conecta el eje del motor con el eje de entrada del husillo de bolas. La instalación incorrecta puede generar fuerza axial, carga radial, vibración y desgaste prematuro de los rodamientos.

Inspeccionar los ejes

Limpie el eje del motor y el eje del husillo de bolas. Elimina el aceite, las rebabas y la contaminación. Confirme que ambos diámetros del eje coincidan con la especificación del acoplamiento.

Mantenga la separación correcta del eje

No inserte ambos ejes tan profundamente que entren en contacto dentro del acoplamiento. Mantenga el espacio requerido especificado para el diseño del acoplamiento.

Evite la fuerza axial excesiva

No martille, presione ni fuerce el acoplamiento sobre los ejes. Una fuerza excesiva puede dañar los cojinetes de soporte del husillo de bolas o los cojinetes del motor.

Apriete uniformemente

Coloque el acoplamiento correctamente y apriete los tornillos de sujeción uniformemente utilizando el par especificado. Cuando se utilizan varios tornillos de sujeción, apriételos gradualmente en secuencia.

Comprobar concentricidad

El eje del motor y el eje del husillo de bolas deben estar lo más alineados posible. Los acoplamientos flexibles pueden compensar pequeños errores de instalación, pero no deben usarse para corregir desalineaciones importantes.

8. Monte el motor

Instale el servomotor o el motor paso a paso en la placa de montaje del motor sin permitir que el peso del motor tire del acoplamiento.

La secuencia recomendada es:

1. Apoye el motor en línea con el eje del husillo de bolas.
2. Inserte el eje del motor en el acoplamiento.
3. Apriete ligeramente los pernos de montaje del motor.
4. Compruebe que la brida del motor quede plana contra la placa de montaje.
5. Apriete los pernos del motor gradualmente en secuencia diagonal.
6. Apriete las abrazaderas del acoplamiento al par especificado.
7. Gire o mueva el sistema lentamente para comprobar si se atasca.

No utilice los pernos de montaje para colocar una brida del motor desalineada en su posición. Corrija la alineación antes del ajuste final.

9. Instalar y ajustar sensores

Los módulos lineales de husillo de bolas suelen utilizar sensores de origen, sensores de límite positivo y sensores de límite negativo.

Funciones de los sensores

Ajuste las posiciones de los sensores para que el sistema de control pueda detener el carro antes de que alcance el límite de recorrido mecánico.

Asegure todos los cables del sensor lejos del carro en movimiento, el husillo de bolas, el acoplamiento y los bordes afilados. Utilice un transportador de cables cuando se requiera un movimiento repetido del cable.

10. Lubricar antes del arranque

Confirme que el husillo de bolas y la guía lineal tengan suficiente lubricación antes de la operación inicial.

Utilice únicamente un lubricante compatible con:

• La tuerca del husillo de bolas
• Los bloques de guía lineal
• La velocidad de funcionamiento
• La temperatura ambiente
• La presencia de polvo, humedad o requisitos de sala limpia.

No mezcle tipos de grasas incompatibles. Al cambiar el lubricante, limpie la grasa anterior según el procedimiento de mantenimiento.

Después de la lubricación, mueva el carro lentamente durante toda su carrera varias veces para distribuir el lubricante uniformemente.

11. Verificaciones eléctricas y de control.

Antes de aplicar energía, inspeccione el motor, el sensor y las conexiones a tierra.

Confirma que:

• Las fases del motor o los cables del servo están conectados correctamente.
• El cable del codificador está instalado de forma segura.
• El voltaje del sensor coincide con la entrada del controlador.
• Las señales de límite positivas y negativas están asignadas correctamente.
• El freno del motor está cableado correctamente para aplicaciones verticales.
• El circuito de parada de emergencia está funcional.
• La dirección de rotación del motor coincide con la dirección de desplazamiento ordenada.

Mantenga los cables de alimentación separados de los cables del codificador y del sensor de bajo voltaje siempre que sea posible para reducir la interferencia eléctrica.

12. Procedimiento de puesta en servicio

Ponga en marcha el módulo gradualmente. No comience con la máxima velocidad, aceleración o carga útil.

Paso 1: Inspección manual

Verifique todos los sujetadores, rutas de cables, cubiertas, sensores y dispositivos de seguridad. Asegúrese de que no queden herramientas ni soportes temporales en el área de viaje.

Paso 2: trotar a baja velocidad

Haga funcionar el carro a baja velocidad en una distancia corta. Confirme la dirección real del movimiento y verifique si hay sonidos o vibraciones inusuales.

Paso 3: prueba de carrera completa

Mueva el carro lentamente a lo largo de toda la carrera utilizable. Verifique que ambos sensores de límite funcionen antes de que el carro llegue a los extremos mecánicos.

Paso 4: Prueba de localización

Ejecute la secuencia de inicio varias veces. La posición de origen debe detectarse de forma consistente.

Paso 5: aumento gradual de la velocidad

Aumente la velocidad y la aceleración por etapas mientras monitorea la corriente del motor, la vibración, la temperatura y el comportamiento de posicionamiento.

Paso 6: prueba de carga

Agregue la carga útil gradualmente. Confirme que el par del motor, el rendimiento del frenado y la precisión de posicionamiento permanezcan dentro del rango requerido.

Paso 7: Verificación de la precisión

Mida la precisión del posicionamiento, la repetibilidad y la rectitud del recorrido utilizando un equipo de medición adecuado. Aplique la compensación del controlador sólo después de que se hayan minimizado los errores de instalación mecánica.

Errores comunes de instalación

Lista de verificación de instalación

• La superficie de montaje es limpia, plana y rígida.
• La base del módulo no se tuerce después de apretarla.
• Los pernos de montaje se aprietan al par especificado.
• El carro se mueve suavemente durante toda su carrera.
• El eje del motor y el eje del husillo de bolas están alineados.
• El acoplamiento está correctamente colocado y apretado.
• La brida del motor se monta plana contra la placa del motor.
• Los sensores de origen y límite funcionan correctamente.
• El husillo de bolas y la guía lineal están debidamente lubricados.
• Los cables están asegurados y protegidos de componentes móviles.
• Las cargas verticales están protegidas por un freno o dispositivo de seguridad mecánico.
• Se han completado pruebas de baja velocidad, carrera completa, referencia y carga.

Mantenimiento después de la instalación

Inspeccione la instalación nuevamente después del período de funcionamiento inicial. Los sujetadores pueden asentarse ligeramente durante el funcionamiento inicial, especialmente en módulos largos o máquinas expuestas a vibraciones.

El mantenimiento periódico debe incluir:

• Comprobación de los pernos de montaje y del motor.
• Inspeccionando el acoplamiento
• Comprobación de las posiciones de los sensores
• Monitoreo de ruido y vibración.
• Lubricación del husillo de bolas y guías lineales.
• Inspección de cables y cubiertas protectoras.
• Verificación de la repetibilidad del posicionamiento

Cualquier aumento repentino en el ruido, la resistencia, la temperatura o la corriente del motor debe investigarse antes de continuar con la operación.

Conclusión

La instalación exitosa del módulo lineal de husillo de bolas depende de una preparación cuidadosa de la superficie, una alineación precisa, un apriete controlado de los pernos, una instalación correcta del acoplamiento y del motor, un ajuste confiable del sensor y una lubricación suficiente.

Las instalaciones horizontales requieren un soporte y una rectitud precisos, mientras que las instalaciones verticales también requieren protección contra cargas que retroceden y caen. La puesta en servicio siempre debe comenzar a baja velocidad y avanzar gradualmente hacia las condiciones de operación requeridas.

Seguir un proceso estructurado de instalación e inspección ayuda al módulo lineal de husillo de bolas a lograr un movimiento estable, una alta precisión de posicionamiento y una larga vida útil.