Per guidare e posizionare

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Perché qualsiasi cosa venga movimentata, occorre necessariamente trasmettere forza e superare un attrito. Ormai da decenni, l’uomo utilizza a tale scopo rulli e slitte di scorrimento. Ma come funzionano effettivamente le moderne guide lineari?

 

Guide a rotolamento

Nell’esercizio quotidiano, al giorno d’oggi le guide a rotolamento sono generalmente realizzate come guide profilate e coprono gran parte delle applicazioni. I corpi volventi, sotto forma di sfere o di rulli, trasmettono le forze dal pattino alla rotaia. Durante il processo, i corpi volventi circolano nel senso scorrimento all’interno del carrello: si parla, infatti, di “ricircolo di corpi volventi”.

In questo caso, le sfere si spostano all’interno di superfici di rotolamento dal profilo arcuato, il cosiddetto “rapporto di osculazione”, al fine di aumentare la superficie d’appoggio e quindi la ripartizione dei carichi. Il che, a sua volta, aumenta la capacità di carico e la durata di vita delle sfere.

La superficie di contatto dei rulli, rispetto a quella delle sfere, è sensibilmente maggiore: essi sono quindi in grado di trasmettere forze maggiori, consentendo in tal modo dimensioni costruttive inferiori a parità di carico. I corpi volventi si spostano su una pellicola lubrificante, al fine di ridurre la forza di attrito; il lubrificante protegge inoltre i componenti metallici dalla corrosione, prolungando la durata di vita della guida lineare.

Guide a rotolamento senza (A) e con (B) ricircolo di corpi volventi. (1 Pattino 2 Corpi volventi 3 Rotaia)

 

Guide profilate

Oltre che per il ridotto attrito di rotolamento, le guide con rotaia profilata si distinguono per la precisione particolarmente elevata. L’elevata capacità di carico e la grande rigidezza le rende adatte praticamente per tutte le applicazioni nella movimentazione lineare di precisione. Esse sono composte da una rotaia profilata e da un pattino, composto dai particolari illustrati in figura. Un componente importante è il corpo principale del pattino, con superfici di rotolamento temprate: i corpi volventi che circolano al suo interno sopportano il carico derivante dal movimento fra rotaia e pattino.

Le guide con rotaia profilata sono disponibili nelle versioni più svariate: in base alla tipologia dei corpi volventi, esse sono realizzate come guide a sfere su rotaia, a rulli su rotaia o a rotelle; con pattini di piccole dimensioni, lunghi o alti, in varie combinazioni; con rotaie avvitabili dall’alto o dal basso; con due, quattro o sei file di corpi volventi, in disposizione ad X oppure ad O. Vi è poi una particolarità, nel programma di prodotti Rexroth: Le guide a sfere e a rulli su rotaia sono disponibili con un sistema di misurazione diretta lineare integrato e induttivo, grazie al quale le funzioni “guida” e “misura” vengono raggruppate in una sola unità. Ciò apre ai costruttori di macchine nuove prospettive nella concezione dei loro prodotti.

C Superficie di contatto con rapporto di osculazione. D Superfici di contatto di una sfera e di un rullo all'aumentare del carico.

 

Scelta della guida lineare più appropriata

La scelta della guida ottimale dipende da diversi parametri: l’ambiente in cui andrà utilizzata sarà non meno importante del compito desiderato. Criteri essenziali per gli utenti sono comunque precisione, capacità di carico e velocità. La class-ificazione del pattino e della rotaia in base al grado di precisione è di particolare importanza e avviene in base a range di tolleranza da ± 5 fino a ± 120 micron fra rotaia e pattino. Rexroth offre un rapido aiuto online per scegliere la guida più appropriata: la Scelta guidata richiederà all’utente le caratteristiche desiderate in termini di velocità, accelerazione, temperatura, carico e grado d’imbrattamento. Dopo questi pochi clik del mouse, l’utente otterrà un prospetto dei prodotti idonei. Lo trovate su www.boschrexroth.it nell’area Strumenti dal menu Formazione e Didattica.

Struttura di una guida a sfere su rotaia, come esempio di guida con rotaia profilata di ultima generazione.

 

Scelta della guida con rotaia profilata ottimale in base alle relative caratteristiche