Introducción: El problema de la gravedad

En un sistema horizontal, la fricción y la inercia son las principales preocupaciones. En un sistema vertical (eje Z), La gravedad es el enemigo. Componentes de alta eficiencia como Tornillos de bolas TOCO Son tan suaves que el peso del husillo o del carro por sí solo puede hacer que el tornillo gire hacia atrás cuando se apaga el motor.

Esto se conoce como conducción en reversa, y sin el diseño adecuado, puede provocar que se rompan las herramientas, se dañen las piezas de trabajo o se produzcan lesiones al operador.

1. Cálculo del par de retroceso

Antes de seleccionar un motor, debe determinar si la carga se desplomará por su propio peso. La fórmula para el par de contraimpulsión (Tb) es:

• F:Carga axial (peso del carro/herramienta).

• Ph:Paso del tornillo.

• η2:Eficiencia inversa (normalmente inferior a la eficiencia directa).

Si Tb es mayor que la fricción interna del sistema, el eje will bajar deslizándose.

2. Solución A: Frenos electromagnéticos

La defensa más común es un freno "a prueba de fallos".

• Como Funciona: Estos frenos son normalmente cerradoRequieren energía para abrirse. Si la fábrica se queda sin suministro eléctrico o se activa una parada de emergencia, los resortes internos sujetan instantáneamente el eje del motor o el husillo de bolas.

• Consejo de instalación: Coloque siempre el freno lo más cerca posible de la carga. Es común que el motor tenga un freno, pero si el acoplamiento se rompe, la carga cae igualmente. freno de pinza Directamente sobre el carril TOCO es la máxima medida de seguridad.

3. Solución B: Uso de husillos de avance para autobloqueo

Si no se requiere alta velocidad, una Tornillo de avance TOCO (rosca Acme) Podría ser más seguro que un tornillo de bolas.

• La regla del 50%: Generalmente, si la eficiencia de un tornillo es inferior 50%Se considera "autoblocante". Esto significa que la fricción es tan alta que la gravedad no puede vencerla.

• Compensación: Sacrificas velocidad y vida útil por la seguridad inherente de un hilo que no retrocede.

4. Solución C: Contrapeso

Para reducir la tensión sobre el motor y el freno, los ingenieros a menudo utilizan contrapesos.

• Cilindros neumáticos: Un "resorte de nitrógeno" o cilindro de aire puede proporcionar una fuerza ascendente constante que imita el peso del carro.

• Pesos mecánicos: Usando una polea y un peso físico para equilibrar el eje Z. Esto le permite usar un motor más pequeño ya que el motor solo tiene que superar la aceleración, no el peso de la carga.

5. Lista de verificación de seguridad para ejes TOCO verticales

1. Comprobar selección de clientes potenciales: Una distancia más pequeña (por ejemplo, 5 mm frente a 20 mm) reduce el riesgo de retroceso.

2. Redundancia: Utilice un freno de motor más un "par de retención" controlado por software.

3. Prueba de caída: Durante la puesta en servicio, pruebe el sistema de parada de emergencia bajo carga completa para medir la "distancia de caída" antes de que el freno se active por completo.