Unidad de accionamiento lineal integral que comprende dos perfiles,

uno tubular (1) y otro móvil (2) integrando dentro del contorno que delimita el perfil tubular (1) la motorización, la transmisión, el guiado, los elementos de control y su cableado.

El perfil tubular (1) dispone de una única ranura (9) protegida por elementos deformables (17), este perfil integra las guías (5), alojamientos de fijación (3) y canalización interna de cables (6).

El perfil móvil (2) lleva tándenes (29, 30) de ruedas (14) que se montan fijas o libres axialmente. Cada tándem dispone de una excéntrica (26) con un único tornillo (27) para regular la altura del tándem. El perfil móvil (2) integra un alojamiento (16) donde se acopla el accionamiento (15) y también integra una plataforma (12) para anclaje de componentes, conectada al resto del perfil por medio de un único nervio o cursor (13)

Unidad de accionamiento lineal integral.

Sector de la técnica

La patente de invención se refiere a una unidad de accionamiento lineal integral, incorporando la parte mecánica, la parte de potencia y la de control de forma que puede utilizarse como un único elemento para la construcción de maquinaria y herramientas donde se requieren movimientos lineales con una alta precisión de posicionamiento (máquina herramienta, robots, manipuladores, etc).

Estado de la técnica

La necesidad de una construcción cada vez más rápida de maquinaria y a unos costes menores hace necesario el uso de componentes cada vez más "inteligentes" y que proporcionen un máximo de funcionalidad, manteniendo un aspecto cuidado, reduciendo su mantenimiento y siendo seguros.

Existen diferentes unidades de guía en la actualidad, pero en su gran mayoría están formadas por diferentes elementos, cada uno con una función, que se ensamblan entre sí, requiriendo de labores de mecanizado, ensamblaje y ajuste del conjunto, esto encarece el producto final y hace compleja su construcción.

Se conoce por el documento WO 2006/108400 una unidad de posicionamiento formada por varios perfiles donde todos los elementos móviles y guías no disponen de protección, para el buen funcionamiento y longevidad de un accionamiento lineal es fundamental el aislamiento de las partes de guiado y de transmisión del entorno exterior, que en muchos casos es muy agresivo, polvo, humedad, virutas, etc, esto obliga a un mantenimiento (limpieza y engrase) que encarece el uso y provoca averías siendo también una fuente de accidentes, se conoce por el documento EP 1108906 una unidad que dispone de una pieza auxiliar a modo de tapa que cierra los componentes de guiado y accionamiento, esto obliga al uso y unión de varios elementos. Se conoce otra unidad por el documento, WO 9310360 las cuales disponen de tapas móviles a modo de banda que unidas a la parte móvil cierran el conjunto, como inconveniente tenemos el hecho de que la motorización se dispone en la parte móvil o en la fija de forma lateral quedando su instalación poco integrada y con un volumen total grande.

Se conocen varias unidades por los documentos EP 1 353 093, EP 686784 donde la parte de guiado está formada por varios elementos (guías, rodillos, etc) que se montan sobre un bastidor o carcasa previamente mecanizada, esto supone un alto elevado y un ajuste extra del sistema.

Las unidades están accionadas por motores eléctricos que requieren de un control para su funcionamiento además de un sistema de control para el posicionado de precisión de la unidad y sistemas de limitación. El no estar concebida la unidad como un conjunto supone que en muchos caso el motor queda fuera del volumen principal de la guía lo cual resulta en equipos de mayores dimensiones (menos compactos) y su integración se dificulta. Lo mismo ocurre con la parte de control, requiriendo de componentes externos que es necesario integrar a posteriori en la máquina.

El problema a resolver es el de disponer de una unidad que proporcione un posicionamiento de precisión, que para evitar riesgos no disponga de partes móviles salvo la superficie de fijación del elemento a posicionar, donde no se requiera de un mantenimiento (limpieza, engrase), que integre la motorización y su control, que esté auto protegida evitando intentos de posicionamiento fuera de su rango de desplazamiento, que permita su instalación en equipos de forma sencilla y en cualquier disposición, que su construcción sea muy simple y no requiera apenas de labores de mecanizado y su coste total sea reducido.

El sistema de accionamiento propuesto resuelve los problemas anteriores e integra todas las funciones en una única unidad, el aislamiento de las partes de guiado y accionamiento se soluciona con un perfil en configuración tubular con una única abertura en su cara superior. Este perfil incorpora en la zona de la abertura una geometría que permite la colocación de unos elementos flexibles que se deforman abriéndose al paso del carro y luego vuelven a cerrarse para impedir el paso de suciedad y objetos en el interior del perfil.

El perfil tubular tiene en sus caras exteriores una serie de ranuras para la colocación de elementos estándar de fijación, esto permite su montaje en cualquier disposición de forma sencilla y económica.

El sistema de guiado está también integrado en el perfil tubular siendo las pistas de rodadura parte de geometría del propio perfil, esto proporciona una alta rigidez y evita mecanizados y montajes posteriores.

El perfil tubular integra varias canalizaciones interiores para el paso de los cables.

Ambos extremos del perfil tubular se cierran por medio de tapas dejando el conjunto estanco y sirviendo de apoyo al accionamiento.

La parte móvil o carro, está formada por un perfil que consta en su parte superior de una plataforma sobre la cual se pueden montar el elemento a posicionar. El resto del perfil queda protegido en el interior del perfil tubular y consta de unas zonas sobre las que se montan los elementos de rodadura formando un tándem, estas ruedas pueden configurarse axialmente fijas o axialmente libres. Es posible ajustar la altura del tándem gracias a una excéntrica insertada en el carro y sobre la que se monta al menos una de las ruedas del tándem. El carro también incorpora en su geometría una cavidad para la colocación de la pieza que se acopla al accionamiento y que transmite el movimiento. La parte superior externa y la interna de este perfil están unidas por un nervio o cursor que sale a través de la ranura superior del perfil fijo deformando los elementos de protección.

En las figuras adjuntas pueden verse los elementos que componen la unidad de accionamiento lineal integral.

Figura 1. Vista exterior de la unidad.

Figura 2. Sección transversal que relaciona el perfil tubular y el móvil.

Figuras 3 y 4. Sección longitudinal representativa del accionamiento.

Figura 5. Vista frontal del carro con los tándenes de ruedas.

Figura 6. Vista inferior del carro con los tándenes de ruedas.

Figura 7. Detalle de la excéntrica de regulación del tándem.

Descripción detallada de las figuras

La unidad de accionamiento lineal integral propuesta, está formada por un perfil tubular (1) cerrado salvo en la ranura (9) por donde sale el único cursor (13) de que dispone el carro (2), esta ranura (9) está protegida por unos elementos deformables (17) que se separan al paso del perfil móvil (2) y que normalmente están cerrando la ranura (9). Este perfil tubular (1) también integra la función de guiado por medio de dos pares de guías (5) en forma de V a cada lado. Los cables se canalizan interiormente por la acanaladura (6) integrada en el mismo perfil tubular (1), esta acanaladura (6) dispone de unas ranuras laterales (8) con unos nervios (7) que permiten la obturación del canal, dejando aislados los cables de las partes móviles. Para permitir el anclaje de la unidad en diferentes equipos, el perfil tubular (1) incorpora acanaladuras (3) en sus caras perimetrales.

El perfil móvil (2) incorpora en su geometría una cavidad (16) para la fijación del accionamiento (15) que transmite el movimiento del motor (19). El perfil móvil (2) discurre por las guías (5) del perfil tubular gracias a dos tándenes (29 y 30) de al menos tres ruedas (14) cada uno.

En cada tándem (29 y 30) al menos una de sus ruedas (14) puede regularse de forma que la altura total del tándem varía. Este sistema de regulación está formado por una excéntrica (26) que se inserta en el perfil móvil (2), en esta excéntrica (26) se monta una rueda (14) desplazada respecto de su centro de rotación y sobre la excéntrica (26) actúa un tornillo (27) ejerciendo una fuerza perpendicular y a cierta distancia del eje de rotación, esto provoca el giro de la excéntrica (26) y el desplazamiento de la rueda (14), aumentando la altura total del tándem.

El perfil móvil (2) dispone de una plataforma (12) sobre la cual se pueden fijar los elementos que se desea posicionar. Esta plataforma y el resto del perfil móvil (2) están unidas a través de un único cursor (13) que sale al exterior por la ranura (9) del perfil tubular (1), atravesando los elementos deformables (17)..

Las tapas (18 y 22) cierran lateralmente el perfil tubular (1) y alojan los apoyos (23) del accionamiento (15). Sobre la tapa (18) se instala el motor (19) y la electrónica de control (24) que presenta al exterior una conexión (20) para el envío y recepción de datos de la unidad. El motor (19) y la electrónica (24) quedan protegidos e integrados en la unidad con la tapa (21).

1. Unidad de accionamiento lineal integral que comprende dos perfiles, uno fijo (1) y otro móvil (2) caracterizada porque integra dentro del contorno que delimita el perfil tubular (1): la motorización (19), el sistema de guiado (5, 29, 30), la transmisión (15 y 25), los elementos de control (24) y su cableado, presentando al exterior una conexión para la comunicación (20).

2. Unidad de accionamiento lineal integral según la reivindicación 1ª, formada por un perfil tubular (1) caracterizado porque tiene una única ranura (9) en una de sus caras, protegida por guardapolvos (17) y por la que sale el único cursor (13) del perfil móvil (2).

3. Unidad de accionamiento lineal integral según las reivindicaciones 1ª y 2ª, formada por un perfil tubular (1) caracterizado porque tiene internamente cuatro protuberancias (5) en forma de V formando parejas enfrentadas entre sí y estando estas parejas en planos paralelos.

4. Unidad de accionamiento lineal integral según las reivindicaciones 1ª, 2ª, y 3ª, formada por un perfil tubular (1) caracterizado porque tiene internamente al menos una acanaladura (6) con ranuras laterales (8) y unos nervios (7) de obturación del canal.

5. Unidad de accionamiento lineal integral según la reivindicación 1ª, formada por un perfil móvil (2) caracterizado porque tiene al menos dos tándenes (29, 30) y porque cada tándem tiene al menos una excéntrica (26) y porque sobre la excéntrica (26) actúa un tornillo (27) cuyo eje de actuación está desplazado respecto al eje de rotación de la excéntrica (26).

6. Unidad de accionamiento lineal integral según las reivindicaciones 1ª y 5ª, formada por un perfil móvil (2) caracterizado por tener una plataforma (12) conectada al resto del perfil por medio de un único nervio o cursor (13) situado en el plano de simetría del perfil.