Les guidages linéaires profilés peuvent généralement être montés horizontalement, verticalement, latéralement, à l'envers ou en biais. Cependant, changer l'orientation de montage modifie la direction de la gravité, les réactions du bloc, le chemin de lubrification et la manière dont le rail et le bloc sont fixés à la machine.
La voie de guidage ne doit donc pas être sélectionnée uniquement en fonction de la taille du rail ou du poids total de la machine. La direction réelle de la charge, la-position du centre de gravité-, l'espacement des rails, l'espacement des blocs, les boulons de montage, l'orifice de lubrification et les exigences en matière de prévention des chutes-doivent tous être vérifiés.
Que signifie réellement « Montage vertical » ?
L'expression « guide linéaire vertical » peut décrire deux conditions différentes :
- Le rail est installé sur un mur vertical,mais le chariot peut se déplacer horizontalement.
- L'axe mobile se déplace verticalement,de sorte que le chariot se déplace vers le haut et vers le bas contre la gravité.
Ces deux configurations ne créent pas le même problème d’ingénierie. Un axe horizontal mural-monté modifie principalement la direction de la charge par rapport au bloc. Un véritable axe vertical nécessite également que le système d'entraînement soulève et maintienne la masse en mouvement.
La même distinction s'applique aux installations latérales et inversées. La position du rail à elle seule ne détermine pas la charge du bloc. La disposition complète de la machine et la direction de la force doivent être prises en compte.
Cinq orientations courantes de montage des guides linéaires
| Orientation de montage | Disposition typique | Principale préoccupation d’ingénierie | Chèque spécial |
|---|---|---|---|
| Horizontal | Rails montés sur une base horizontale | Charge verticale, moment de tangage et moment de roulis | Planéité de la base, parallélisme des rails et contamination |
| Axe vertical | Le chariot monte et descend | Charge de gravité continue et mouvement vers le bas possible après une perte de puissance | Frein, contrepoids, chemin de lubrification et dispositif de sécurité |
| Montage mural ou latéral | Rails installés sur une surface latérale verticale | Charge latérale et répartition inégale de la charge entre les rails | Charge nominale directionnelle, épaulement de montage et moment de roulis |
| Inversé | Rails ou blocs montés au-dessus de la structure mobile | Chargement radial inversé-et sécurité des assemblages boulonnés | Charge nominale inversée-, disposition des boulons et accès à la lubrification |
| Incliné | Rail de guidage installé en angle | Gravité divisée en plusieurs directions de charge | Calcul combiné-de la charge et distribution du lubrifiant |
La direction de montage modifie-t-elle la capacité de charge du guide linéaire ?
La rotation du rail de guidage ne modifie pas physiquement la taille de ses billes, rouleaux ou chemins de roulement. Cependant, cela change la direction du bloc qui supporte la force appliquée.
Certaines séries de guides linéaires à profil sont conçues avec des caractéristiques de charge-égales-à quatre voies. Pour ces modèles, la capacité nominale peut être similaire dans les directions radiale, inversée-radiale et latérale. D'autres structures de guidage ont une direction de charge préférée et peuvent fournir des valeurs nominales différentes pour les charges radiales, inversées-radiales ou latérales.
Cela signifie que la déclaration « les guides linéaires peuvent être montés dans n'importe quelle direction » ne doit pas être interprétée comme « chaque guide a la même capacité dans toutes les directions ».
- Charge dynamique de base C.
- Charge statique de base C0.
- Capacité de charge radiale et-radiale inversée.
- Capacité de charge latérale.
- Moments de roulis, de tangage et de lacet admissibles.
- Indique si les valeurs publiées s'appliquent à un bloc, à deux blocs à contact étroit-ou à une disposition de blocs séparés.
DLY fournit des guidages à billes HD pour charges lourdes-, des guidages à profil bas ED-, des guidages à rouleaux RD et des guidages miniatures MD. Le correctsérie de guidage linéairedoit être sélectionné en fonction de la direction réelle de la charge, de la rigidité requise, de la taille du rail, du type de bloc, de la précision et de l'orientation de l'installation.
Installation du guide linéaire vertical : la gravité doit être calculée
Sur un axe horizontal, la gravité agit normalement sur le rail de guidage. Sur un axe vertical, la gravité agit également en permanence contre le système d'entraînement.
La force gravitationnelle vers le bas est :
Fg= force gravitationnelle en N
m=masse mobile complète en kg
g=accélération gravitationnelle, environ 9,81 m/s²
Exemple : ensemble mobile vertical de 80 kg
Un chariot vertical de 80 kg crée :
Fg = 784.8 N
L'entraînement de levage doit vaincre cette force avant de pouvoir accélérer la charge vers le haut. Si l'accélération vers le haut est de 2 m/s², la force de levage théorique avant frottement et forces externes du processus est :
F = 80 × (9.81 + 2)
F = 944.8 N
Il s'agit d'un calcul de-force motrice, et non d'un guide complet-réaction de blocage. La charge supportée par chaque bloc dépend toujours du centre de gravité, de l'espacement des rails, de l'espacement des blocs, de la direction de l'accélération et de la force externe du processus.
Le guide linéaire ne maintient pas l'axe en position
Un guide linéaire fournit un guidage précis et supporte la force perpendiculaire à la direction du déplacement. Ce n'est pas un frein et ne fournit pas de verrouillage automatique- fiable.
En cas de coupure de courant, le déplacement d'un chariot vertical vers le bas dépend du mécanisme d'entraînement, de l'efficacité de la transmission, du frein moteur, du contrepoids et de la charge externe. Un axe vertical entraîné par vis à billes, courroie ou crémaillère-peut nécessiter un ou plusieurs des éléments suivants :
- Un servomoteur avec frein de maintien.
- Un frein de sécurité mécanique ou un dispositif de verrouillage.
- Un contrepoids.
- Un ressort à gaz ou un contrepoids pneumatique.
- Un écrou de sécurité ou un système de rétention secondaire.
- Un arrêt d'assistance ou de maintenance contrôlé pour les travaux de service.
Comment une charge décalée modifie les réactions de blocage
Les axes verticaux et muraux-utilisent souvent des supports hauts, des outils suspendus ou des plates-formes en porte-à-faux. Même lorsque la charge totale est modérée, la distance entre le centre de gravité et le rail de guidage peut créer un moment important.
M=moment appliqué en N·mm
F=force appliquée en N
e=décalage perpendiculaire en mm
Exemple : Charge de 80 kg Située à 250 mm du plan de guidage
M = 196 200 N·mm
Supposons que deux rails soient séparés de 300 mm. Dans un modèle rigide et symétrique simplifié, le moment de roulis crée une réaction supplémentaire du rail de :
Réaction supplémentaire = 196, 200/300
Réaction supplémentaire =654 N
La charge gravitationnelle centrée serait initialement de 392,4 N par rail. Après avoir ajouté l'effet moment :
| Réaction ferroviaire | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Rail fortement chargé | 392.4 + 654 | 1,046.4 N |
| Rail opposé | 392.4 − 654 | −261.6 N |
La valeur négative signifie que le rail opposé est soumis à un chargement inverse dans ce modèle simplifié. Cela ne signifie pas que le rail supporte un « poids négatif ». Cela signifie que le moment de renversement a tendance à soulever un côté du chariot tout en appuyant plus fortement l'autre côté contre son rail de guidage.
La conception peut être améliorée en augmentant l'espacement des rails, en réduisant la distance en porte-à-faux, en abaissant le centre de gravité, en utilisant un bloc plus grand, en ajoutant des blocs ou en augmentant la rigidité de la plaque de montage.
Pour un calcul complet bloc par-bloc pour les moments de roulis, de tangage et de lacet, reportez-vous au DLY.guide de calcul de charge de moment de guidage linéaire.
-Guides linéaires muraux et latéraux
Dans une configuration murale-, la gravité peut agir comme une charge latérale par rapport à la surface supérieure normale du bloc. Ceci n'est acceptable que lorsque la voie de guidage sélectionnée a une capacité suffisante dans cette direction.
Le montage latéral soulève plusieurs considérations pratiques :
- Les épaulements de référence doivent supporter le rail et bloquer dans le sens de la charge principale.
- Les boulons de montage doivent serrer solidement les composants contre des surfaces usinées avec précision.
- Une charge utile haute ou large peut créer un moment de roulis important entre les deux rails.
- Les rails supérieur et inférieur peuvent ne pas partager la charge de manière égale.
- Les ports de graisse et les tuyaux de lubrification doivent rester accessibles après l'installation.
- La plaque mobile doit être suffisamment rigide pour transférer la force entre tous les blocs.
Ne présumez pas qu'une disposition à quatre -blocs distribue automatiquement 25 % de la charge totale à chaque bloc. Un décalage du centre de gravité-de-peut faire en sorte que les blocs supérieurs, inférieurs, avant ou arrière aient des réactions très différentes.
Un guide linéaire peut-il être monté à l’envers ?
Oui, de nombreux systèmes de guidage linéaire profilé peuvent fonctionner dans une disposition inversée. Le bloc sélectionné doit avoir une capacité de charge radiale inversée-suffisante, et le rail, les blocs, la plaque mobile et les boulons de montage doivent être conçus pour la direction de charge résultante.
Dans une installation horizontale conventionnelle, la gravité aide souvent à maintenir le bloc ou le rail appuyé contre sa surface de montage. Dans une installation inversée, la gravité peut agir en sens inverse. Le concepteur doit donc vérifier :
- Inversion-de la charge radiale nominale du bloc.
- Sécurité statique sous charge maximale vers le bas et par impact.
- Taille des boulons, engagement du filetage et couple de serrage.
- Planéité et rigidité des deux éléments de montage.
- Emplacement de l'entrée de lubrification du bloc.
- Dégagement pour les graisseurs, les flexibles et les outils d'entretien.
- Couvercles supplémentaires si le liquide de refroidissement, la poussière ou les copeaux peuvent atteindre les joints du bloc.
La lubrification est différente dans les installations non-horizontales
La lubrification est l'une des différences les plus importantes entre l'installation de guides horizontaux et non horizontaux.
Dans une disposition horizontale, la graisse ou l'huile est généralement distribuée à travers le bloc lorsque les éléments roulants circulent. Dans une disposition verticale, murale-, inversée ou inclinée, la gravité peut provoquer une accumulation de lubrifiant dans une partie du bloc au lieu d'atteindre chaque chemin de roulement de manière égale.
Avant de commander ou d'installer le rail de guidage, confirmez :
- L'orientation de montage exacte.
- Les positions disponibles des graisseurs ou des ports de lubrification-.
- Si le bloc peut être lubrifié par l'extrémité, le côté ou le haut.
- Si un système de lubrification centralisé sera utilisé.
- Le type de lubrifiant, la température de fonctionnement et la vitesse.
- La course de fonctionnement réelle et la fréquence de cycle.
- Si le système a des courses répétées très courtes.
Procédure de mise en service recommandée
- Confirmez que le lubrifiant est compatible avec le rail de guidage, les joints et l'environnement d'exploitation.
- Lubrifiez via le port spécifié pour l'orientation de montage réelle.
- Déplacez le chariot lentement sur toute sa course disponible plusieurs fois.
- Vérifiez si le lubrifiant atteint les deux extrémités et tous les blocs.
- Enlevez l'excès de graisse qui pourrait accumuler la poussière ou contaminer la machine.
- Faites fonctionner l’axe à basse vitesse et surveillez la résistance au fonctionnement, le bruit et la température.
- Ajustez l'intervalle de lubrification en fonction de l'état réel de la machine plutôt que de copier automatiquement un intervalle d'axe horizontal-.
Plus d’informations sont disponibles dans le DLYinstructions de lubrification du guide linéaire.
Protection contre la contamination par orientation de montage
Changer l’orientation du guide peut réduire la contamination dans une direction tout en augmentant l’exposition dans une autre. Un rail inversé peut collecter moins de copeaux sur la surface supérieure du chemin de roulement, mais le liquide de refroidissement ou la poussière en suspension dans l'air peuvent toujours pénétrer autour des joints d'extrémité.
| Environnement | Risque possible | Protections possibles |
|---|---|---|
| Usinage de copeaux | Les copeaux pénètrent dans le joint du bloc ou dans les trous de montage | Soufflets, couvercles télescopiques, grattoirs et cache-trous de rail- |
| Liquide de refroidissement ou eau | Lessivage de graisse, corrosion et dommages aux joints | Drainage, capots de protection, joints adaptés et traitement anticorrosion- |
| Poussière ou poudre | Les particules abrasives entrent dans le chemin de roulement | Doubles joints, couvercles, enceinte à pression positive-ou inspection fréquente |
| Rail ouvert vertical | Les débris descendent vers le bloc inférieur | Abaisser le grattoir, le bouclier et le chemin de nettoyage loin du bloc |
La structure de protection doit éloigner les copeaux, les liquides et la poussière du bloc au lieu de piéger la contamination autour de celui-ci.
Le type de bloc et la direction des boulons comptent également
L'orientation de l'installation affecte non seulement la direction de la charge interne, mais également la possibilité d'insérer et de serrer les boulons de montage.
Les structures de blocs courantes comprennent :
- Blocs carrés étroitsavec trous de montage filetés par le haut.
- Blocs à bridequi peut permettre un montage par le haut, par le bas ou dans les deux sens, selon le modèle.
- Conceptions de blocs-montés sur le côtépour les structures de machines spéciales.
- Blocs longsavec une capacité de charge et de moment plus élevée que les blocs courts de la même série.
Avant de finaliser la plaque de la machine, vérifier le dessin dimensionnel pour :
- Disposition des trous filetés-ou traversants-.
- Sens de boulon requis.
- Dégagement de la tête du boulon-.
- Hauteur d'épaule et rayon d'angle recommandés.
- Projection du graisseur.
- Espace requis pour une clé, un pistolet graisseur ou un tuyau de lubrification.
Un rail de guidage peut être capable de supporter la charge mais être néanmoins inadapté si la structure de la machine ne permet pas d'installer correctement les boulons de bloc ou le raccord de lubrification.
Les exigences de précision de l'installation ne disparaissent pas
Les installations verticales, latérales et inversées nécessitent toujours le même contrôle de base de la planéité de la surface de montage, de la rectitude des rails, du parallélisme et de l'alignement des blocs que les systèmes horizontaux.
Une installation non-horizontale peut rendre l'assemblage plus difficile, car le rail ou la plaque mobile peut se déplacer sous son propre poids avant que les boulons ne soient complètement serrés.
Séquence d'installation pratique
- Retirez les bavures, les éclats, la rouille, la peinture et les bords surélevés des surfaces de montage.
- Soutenez le rail ou la plaque de manière à ce que la gravité ne puisse pas le désaligner.
- Installez le rail de référence contre l'épaulement usiné ou la structure de positionnement approuvée.
- Serrez les boulons progressivement dans l'ordre spécifié.
- Alignez le deuxième rail à l'aide du rail de référence, de l'instrument de mesure ou de la table mobile.
- Déplacez lentement le chariot complet sur toute la course avant l'opération finale.
- Vérifiez la résistance à la course en haut, au milieu et en bas d'un axe vertical.
- Lubrifiez à partir du port approprié et répétez le mouvement de course complet-.
- Appliquez le couple de serrage spécifié pour la taille exacte du boulon, le modèle de rail, le matériel de montage et les instructions du fabricant.
N'appliquez pas un seul couple de serrage universel à toutes les tailles de guide linéaire. Un boulon de rail miniature M4, un boulon de rail de guidage M8 et un boulon de rail à charge lourde M12- nécessitent des valeurs de couple et des conditions de montage différentes.
Comment l'orientation de montage affecte la quantité de blocs
Le sens de montage ne détermine pas automatiquement si un, deux ou quatre blocs sont nécessaires. La quantité de blocs dépend de la réaction maximale du bloc et de la rigidité requise.
| Application | Disposition initiale possible | Contrôle principal |
|---|---|---|
| Petite glissière à capteur verticale | Un rail avec un long bloc | Capacité de moment, besoin de freinage et rigidité angulaire |
| Actionneur vertical étroit | Un rail avec deux blocs séparés | Moment de pas et espacement central des blocs |
| Plaque mobile-fixée au mur | Deux rails avec deux blocs par rail | Moment de roulis, espacement des rails et rigidité des plaques |
| Portique suspendu inversé | Deux rails avec quatre blocs ou plus | Charge inversée, sécurité statique, sécurité des boulons et redondance |
Un plus grand nombre de blocs ne résout pas automatiquement une orientation de montage inappropriée. Augmenter l'espacement des rails, réduire le décalage du centre de gravité-de-ou sélectionner une structure de voie de guidage plus appropriée peut fournir un meilleur résultat que le simple ajout de blocs.
Erreurs courantes dans l'installation verticale et inversée
En supposant que tous les guides ont une charge égale dans quatre -voies
La capacité de charge quadridirectionnelle-égale-est une caractéristique du modèle et non une propriété universelle de tous les guides linéaires. Vérifiez la série sélectionnée plutôt que de vous fier à l'apparence du rail et du bloc.
Calculer uniquement le poids de la machine
Le poids à lui seul ne tient pas compte de l'accélération, de la force du processus et du-décalage du centre de gravité-. Le bloc le plus chargé peut transporter bien plus que la charge moyenne.
Utilisation de la friction du guide comme frein de maintien vertical
La précharge et la résistance du joint peuvent créer une traînée, mais cette résistance ne constitue pas un mécanisme de maintien contrôlé ou sécurisé-.
Laisser le graisseur dans une position inaccessible
Un rail de guidage qui ne peut pas être lubrifié après assemblage sera difficile à entretenir. Vérifiez la projection du raccord, le cheminement des flexibles et l'accès aux outils avant d'usiner la plaque de montage.
Permettre au rail de bouger pendant le serrage
Sur une surface verticale, la gravité peut éloigner un long rail de sa position de référence prévue. Utiliser des supports temporaires, des épaulements de positionnement ou un serrage contrôlé lors de l'installation.
Utilisation de la butée d'extrémité du rail comme arrêt de déplacement
La plaque d'extrémité du rail ou structure de retenue du bloc est destinée à maintenir les pièces internes ensemble lors de la manutention. Utilisez une butée mécanique, une limite de capteur et une limite de contrôle distinctes pour le déplacement de la machine.
Informations nécessaires avant de sélectionner un guide linéaire non-horizontal
| Informations requises | Exemple | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Orientation de montage | Déplacement vertical, montage mural ou inversé | Détermine la direction de la charge et la disposition de la lubrification |
| Masse mobile complète | 80 kg, montage et pièce compris | Définit les forces de gravité et d'inertie |
| Position du centre-de-gravité | 250 mm du plan de guidage | Détermine le moment de renversement |
| Espacement des rails et des blocs | Rails espacés de 300 mm, blocs espacés de 400 mm | Détermine la répartition de la charge |
| Accélération et vitesse | 2 m/s² et 0,8 m/s | Ajoute une charge dynamique et affecte la lubrification |
| Force de processus | Force de pression de 1 200 N | Peut dépasser la charge de gravité |
| Environnement | Copeaux métalliques, liquide de refroidissement ou salle blanche | Affecte les joints, les couvercles et le choix du lubrifiant |
| Méthode de conduite et de maintien | Vis à billes avec servofrein | Confirme le maintien de l'axe vertical-et la disposition de sécurité |
FAQ
Tous les guides linéaires peuvent-ils être montés verticalement ?
De nombreux guides linéaires profilés peuvent être utilisés verticalement, mais la capacité de charge directionnelle, la méthode de lubrification et les instructions de montage doivent être vérifiées pour le modèle exact. Ne présumez pas que toutes les structures de guidage ont la même capacité dans toutes les directions.
Un guide linéaire vertical a-t-il besoin d'un frein ?
Le guide lui-même n'a pas besoin de frein, mais l'axe vertical complet peut nécessiter un frein moteur, un frein de sécurité, un contrepoids ou un dispositif de verrouillage pour empêcher un mouvement incontrôlé vers le bas.
Les blocs de guidage linéaire peuvent-ils supporter une charge ascendante ou inverse ?
De nombreux blocs de profil peuvent supporter une charge radiale-inverse, mais la valeur autorisée dépend de la série de guidage et de la conception du chemin de roulement interne. Vérifiez les données de charge inversée-et de charge statique-pour le modèle réel.
La lubrification est-elle plus fréquente sur un axe vertical ?
Pas nécessairement dans toutes les applications. Cependant, la distribution du lubrifiant peut être moins uniforme dans une disposition non-horizontale, c'est pourquoi l'intervalle initial doit être vérifié et ajusté en fonction du déplacement, de la vitesse, de la température, de la contamination et des conditions de fonctionnement réelles.
Le graisseur doit-il être en haut ou en bas ?
Il n'existe pas de règle universelle supérieure-ou-inférieure pour chaque bloc. Le port correct dépend de la structure du bloc, du chemin de circulation des éléments roulants et de l'orientation de montage. Confirmez la position approuvée du raccord ou de la tuyauterie pour le modèle exact.
Un guide linéaire miniature peut-il être monté à l’envers ?
Cela est peut-être possible, mais les guides miniatures ont souvent des boulons de montage plus petits, une capacité de lubrification plus petite et des moments admissibles inférieurs. La charge inverse, la résistance des boulons, l'accès à la lubrification et la sécurité doivent être soigneusement vérifiés.
Un rail inversé est-il mieux protégé contre les éclats ?
Un rail inversé peut réduire l’accumulation directe de copeaux sur certaines surfaces supérieures, mais n’élimine pas la contamination. Les copeaux, la poussière et le liquide de refroidissement peuvent toujours atteindre les joints du bloc depuis les extrémités ou les côtés, des couvercles appropriés peuvent donc toujours être nécessaires.
Conclusion
Les guides linéaires peuvent généralement être montés horizontalement, verticalement, latéralement, inversés ou inclinés, mais l'orientation de l'installation doit être prise en compte lors de la sélection plutôt qu'après que les composants ont déjà été commandés.
Les contrôles les plus importants sont la charge directionnelle, le décalage du centre de gravité, les moments de roulis, de tangage et de lacet, l'espacement des rails, l'espacement des blocs, la disposition des boulons de montage, la position des ports de lubrification, la protection contre la contamination et la rigidité structurelle.
Pour un axe mobile vertical, le rail de guidage assure uniquement le guidage et le support de charge. Le système d'entraînement et de sécurité doit contrôler la masse suspendue et empêcher tout mouvement incontrôlé lors d'une perte de puissance, d'une maintenance ou d'une panne de composant.
Envoyez à DLY le dessin de montage, la masse mobile, la position du centre de gravité, l'espacement des rails, l'espacement des blocs, la course, la vitesse, l'accélération, la direction de la charge et l'environnement d'exploitation. Nous pouvons vous aider à confirmer la série de voies de guidage, le type de bloc, la longueur du rail et la disposition de lubrification.
E-mail: export@dlybearing.com
