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Soluzioni per il moto lineare ( Organi di Trasmissione 09 -2005 )


A ogni necessità applicativa THK risponde con una soluzione specifica e ottimale.                               

      Il risultato?  Una vasta gamma di prodotti per il moto lineare.          

Da sempre THK fonda la sua filosofia sullo sviluppo di soluzioni di moto lineare che non si limitino a soddisfare le esigenze dei clienti, ma che anticipino le tendenze e i bisogni futuri.
Per mantenere la sua posizione sul mercato, con oltre il 70% del mercato dei sistemi di movimentazione lineare in Giappone e il 50% nel mondo, THK investe ogni anno considerevoli risorse nella ricerca e sviluppo di prodotti innovativi che saranno protagonisti, negli anni futuri, dello sviluppo tecnologico del mercato utilizzatore.
Per ogni applicazione, THK ha soluzione una ottimale e specifica..
Per citare alcuni esempi significativi: si va dalla microguida  di sezione 1 mm per applicazioni nel campo della microelettronica, a guide con capacità di carico di 780 t per ciascun carrello, con applicazioni dell’edilizia per l’attenuazione degli effetti dei terremoti; da guide a rulli o sfere ad altissima rigidezza e capacità di carico con velocità di oltre 180 m/min per macchine utensili, a guide a sfere con velocità oltre a 300 m/min per l’automazione; da viti a ricircolo di sfere per carichi assiali effettivi fino a 1420 KN a viti r.d.s. per velocità fino a 200 m/min.
Presso THK sono disponibili anche aattuatori precisi e strutturali, attuatori a basso costo concepiti per sostituire i cilindri pneumatici, alberi scanalati per combinare moto lineare e rotatorio e ancora cuscinetti a rulli incrociati precisi, rigidi e con ingombri contenuti, ideali per carichi assiali, come tavole e teste rotanti, teste a snodi sferici e atro ancora.
Ecco una panoramica dei più recenti prodotti con alto contenuto tecnologico che oggi la multinazionale nipponica promuove.

Guide lineari
a Rulli Ingabbiati

La guida THK tipo SRW a rulli ingabbiati, integra la tecnologia della collaudata serie SRG, in una guida con profilo a sezione allargata, che aumenta considerevolmente la rigidezza a momento di rollio. È quindi particolarmente adatta, ad esempio, nei montaggi a parete e nelle applicazioni verticali o con guida singola, come per esempio, assi a sbalzo soggetti a sollecitazioni torsionali.
La guida a rulli SRW consente di aumentare la rigidezza sui momenti a rollio con un fattore pari a 1.6 rispetto alla guida SRG.
La velocità raggiunge i 180 m/min. con accelerazioni fino a 2G in virtù della tecnologia dei rulli ingabbiati.
Sono inoltre possibili applicazioni con lunghissimi intervalli di manutenzione e una durata di servizio sensibilmente aumentata rispetto alle guide a rulli convenzionali. La gabbia guida con precisione i rulli durante tutto il percorso di ricircolo, evitandone il tipico intraversamento all’ ingresso della zona di carico. Questo garantisce uno scorrimento dolce e preciso, con bassa resistenza all’avanzamento, assenza di vibrazioni e la conservazione delle prestazioni per tutta la durata delle guide. Tali caratteristiche vedono esaltati i risultati anche in quelle applicazioni su grosse macchine che devono svolgere operazioni di finitura delle superfici, come per esempio succede nella lavorazione degli stampi.
I carrelli della guida SRW dispongono di protezioni atte a lavorare in ambienti particolarmente sporchi e difficili:

Viti a Sfere Ingabbiate
per alta velocità

Le viti THK tipo SBK a ricircolo di sfere ingabbiate con passo lungo raggiungono un valore DN di 210.000 che, unitamente al passo uguale al diametro deIl’albero, consente velocità fino a 200 m/min!
Grazie alla tecnologia a sfere ingabbiate e all’uscita delle stesse dalla zona di carico in direzione tangenziale all’albero, si riduce la rumorosità delle sfere all’entrata del ricircolo e la corsa risulta particolarmente dolce e silenziosa, inoltre richiede limitati interventi di lubrificazione.
Sono disponibili protezioni contro lo sporco più difficile.
Le viti SBK trovano applicazioni in tutte quei casi dove è richiesta alta velocità, mantenendo alti carichi di spinta, precisione e rigidezza. Con le viti THK tipo SBK, è possibile spingersi a prestazioni finora riservate ai motori lineari.
Le viti SBK sono disponibili con diametri da 36 a 55.

Viti a ricircolo di sfere
per carichi ultra elevati

La vite a ricircolo di sfere tipo HBN è costruita per applicazioni ad alto carico, statico e dinamico. Grazie al mix delle caratteristiche costruttive quali il particolare raggio di curvatura delle piste di rotolamento, l’angolo di contatto delle sfere, il loro diametro e il numero di ricircoli, la vite HBN garantisce carichi assiali fino a 1420KN, circa il doppio rispetto alle viti a ricircolo di sfere tradizionali. I canali di ricircolo sono rinforzati e mantengono le sfere in direzione pressoché tangenziale all’albero garantendo un valore DN pari a 130.000 e velocità di avanzamento fino a 1,8 volte superiore rispetto a quella delle viti a ricircolo di sfere tradizionali. La tecnologia a sfere ingabbiate impedisce il contatto tra le sfere e riduce sensibilmente il momento torcente della vite anche con carichi molto elevati, nonché la coppia di spunto. Sensibile anche la riduzione della rumorosità del sistema e degli intervalli di lubrificazione.
La vite HBN risponde a quelle applicazioni di macchine utensili con truciolatura pesante, di presse elettromeccaniche, sia nel campo dello stampaggio plastico, sia nella deformazione elastoplastica come ad esempio le macchine curvatubi.
La vite HBN è disponibile con diametri da 80 a 300 mm.

Attuatori compatti, precisi e rigidi
con motore e controllo

Costruito con un profilo in acciaio ad “U”, l’attuatore SKR consente di essere usato come elemento strutturale.
All’interno del profilo sono ricavate le 4 piste rettificate, dove lavora il sistema a ricircolazione di sfere ingabbiate del carrello.
Il carrello garantisce capacità di carico in tutte le direzioni, grazie agli angoli di contatto delle sfere a 45°.
Nel centro del carrello, punto ottimale di spinta, lavora la vite a ricircolazione di sfere ingabbiate, organo meccanico che maggiormente garantisce precisione e assenza di gioco nell’inversione del moto.
Grazie alla gabbia a ricircolo di sfere del carrello e della vite, questo attuatore , ha un moto dolce e silenzioso, con durata sensibilmente aumentata e manutenzione ridotta.
Esso si distingue per prestazioni di rigidezza, precisione e per l’estrema compattezza (disponibile con dimensioni a partire da 15 mm di spessore)
Esso si rivolge a utenti per i quali è fondamentale anche solo una sola delle tre caratteristiche principali. Le applicazioni tipiche sono nell’automazione e nelle lavorazioni di precisione con forze di lavoro medio basse, come ad esempio lavorazioni non convenzionali, quali il taglio laser o il taglio ad acqua.
Sono disponibili protezioni contro lo sporco più difficile, inoltre sensori di posizione, e lanterne per il fissaggio di motori.
Grazie all’accordo operativo fra THK e Parker divisione S.B.C., oggi THK è in grado di fornire l’attuatore completo di controllo e motore, disponibile in versione brushless e stepper.

Un attuatore
per carichi medio-bassi

THK, presenta il nuovo attuatore tipo VLA, azionato da motore e vite, espressamente sviluppato per sostituire i tradizionali cilindri pneumatici (tipo VLA-CT), o per applicazioni su assi con carichi medio bassi.
Esso è concepito per essere esente da manutenzione e avere buone precisioni, elevate velocità di movimento, con costi contenuti.
Questo nuovo attuatore offre numerosi vantaggi rispetto alle tradizionali soluzioni pneumatiche. Esso elimina la lubrificazione a nebbia d’olio e il rumore dell’aria, inoltre accoppiato con servomotori, è in grado di raggiungere velocità di movimento fino a 1000 mm/sec. Inoltre è in grado di gestire infiniti punti di posizionamento all’interno della corsa.
Leggero e compatto, il nuovo VLA è disponibile in due versioni: Il tipo a cilindro VLA-CT e il tipo a guida VLA-ST, entrambi disponibili in tre differenti dimensioni.
Il tipo VLA-CT incorpora lo stelo di spinta, mosso da una vite a ricircolo di sfere, all’interno di un corpo d’alluminio simile ad un cilindro pneumatico.
La vite è equipaggiata con l’anello di lubrificazione QZ e la protezione lamellare LaCS, in modo da proteggere il dispositivo dall’intrusione di particelle di sporco ed essere esente da manutenzione.
Il tipo VLA-ST è anch’esso azionato da una vite a ricircolo di sfere, ma muove un carrello di una guida lineare SRS a ricircolo di sfere ingabbiate. Una copertura in acciaio inossidabile protegge il sistema dall’ingresso di sporco.
Il VLA-CT prevede una velocità massima in continuo di 600 mm/sec, con una forza applicata di 402 N, mentre il VLA-ST è realizzato per raggiungere velocità di 1000 mm/sec con una forza costante applicata di 267 N. Inoltre Il tipo VLA-ST può supportare carichi utili assiali di 30 kg e radiali di 10 kg, con una accelerazione di 3 m/s.
Entrambi i tipi hanno una durata operativa di 5000 km e una ripetibilità di +/- 0,020 mm.
Sono disponibili flange, giunti e staffe di collegamento, con i quali i nuovi attuatori THK tipo VLA possono essere usati con i principali motori presenti sul mercato.

Alberi scanalati con
tecnologia delle Sfere Ingabbiate

THK presenta la nuova generazione di alberi scanalati tipo SLS/SLF, completamente ridisegnata e con tecnologia delle sfere ingabbiate.
Le scanalature e le piste di ricircolo, sono ricavate sull’albero di sezione tonda, in modo da avere l’angolo di contatto delle sfere uguale a quello della collaudata serie LBS (con sezione lobata). Le 6 corone di sfere consentono così di supportare grandi momenti torcenti (oltre 10.000 Nm nella sezione 100).
Grazie alla tecnologia delle sfere ingabbiate e all’ottimizzazione dei ricircoli delle sfere, i nuovi scanalati SLS/SLF garantiscono una corsa estremamente scorrevole anche con montaggio verticale. Inoltre consente di allungare notevolmente gli intervalli di lubrificazione e di ridurre sensibilmente la rumorosità in esercizio.
Gli scanalati SLS/SLF sono adatti in tutte quelle applicazioni dove oltre al movimento lineare occorre supportare o trasmettere un momento torcente, quali ad esempio cambi utensili, sistemi di trasferimento nei torni a più mandrini, sistemi di manipolazione di pezzi, mandrini portapunta, cilindri idraulici e pneumatici.


Caratteristiche costruttive dei sistemi di moto lineare THK
Veloci, silenziosi, scorrevoli, con lunga durata di esercizio e lunghi intervalli di manutenzione. Ecco i vantaggi della tecnologia a sfere e rulli ingabbiati di THK
THK è il primo costruttore al mondo, ad avere sviluppato e introdotto la tecnologia a ricircolazione di sfere e rulli ingabbiati nei sistemi di moto lineare.
L’unicità costruttiva della gabbia THK (brevettata), ha portato una svolta caratterizzata da un aumento delle prestazioni sotto molteplici aspetti, che a loro volta, hanno permesso un considerevole sviluppo tecnologico agli utilizzatori.
Questo è il motivo che continua a spingere THK ad applicare ed estendere sempre più, questa tecnologia alla maggior parte dei sistemi di moto lineare.
La gabbia separa in modo equidistante le sfere e le guida nella loro corsa uniformemente. In tal modo si evita il contatto metallico tra sfera e sfera e la rottura del film lubrificante. Ogni sfera è parzialmente avvolta dalla struttura semisferica degli elementi della gabbia, che funge da tasca di lubrificazione.
La risultante di questa tecnologia è una serie di prestazioni inimmaginabili con I sistemi a ricircolo di sfere tradizionali:
Alte velocità: oltre I 300 m/min secondo I modelli
Minore rumorosità: ridotta fino a 10 dBA
Dolcezza di movimento: annullamento dei fenomeni di stick slip
Assenza effetto skewing (intraversamento) nelle guide a rulli
Lunghissimi intervalli di lubrificazione: fino a 100 volte più lunghi
Maggiore capacità di carico dinamica: mediamente +30%
Maggiore durata di servizio del sistema: fino a 3 volte in più
Minore sviluppo di calore: inferiore di ca. 20%

Come aumentare la durata di esercizio in condizioni gravose  
Tutti i sistemi di moto lineare THK, sono concepiti per avere lunga durata di esercizio con lunghi intervalli di manutenzione e dispongono di una serie di accessori tesi ad esaltare queste caratteristiche anche in condizioni di utilizzo gravose. Essi proteggono da agenti esterni e preservano la lubrificazione. Oltre alle tenute laterali e frontali tradizionali, THK offre il sistema di lubrificazione QZ, che consente la lubrificazione diretta delle piste di rotolamento e la tenuta laminare LaCS, che protegge anche dalle particelle più piccole nonché dai liquidi. Detti accessori sono oggi disponibili in versione intercambiabile e installabili separatamente senza necessità di smontare il carrello. Possono quindi essere semplicemente introdotti per aumentare la durata del sistema o agevolmente sostituiti in caso di danneggiamento dovuto agli agenti esterni. Su alcuni modelli è inoltre disponibile, il raschiatore laterale che contribuisce alla tenuta totale del carrello. Il raschiatore metallico, in ultimo, protegge le tenute frontali da eventuali agenti esterni grossolani, come ad esempio i trucioli incandescenti. Un sistema di moto lineare di questo tipo, garantisce protezione totale anche in situazioni d’uso particolarmente gravose e in condizioni di montaggio a parete o rovesciato.


La scheda di THK
Nata nei primi anni ’70 in Giappone, THK è stata la prima azienda a ideare, sviluppare e diffondere le guide lineari a ricircolazione di sfere, componenti che hanno rivoluzionato la tecnologia applicata dei sistemi di moto lineare.
THK è l’acronimo di “Toughness” (durezza), “High Qualità” (alta qualità), “Know-How” (conoscenza). Proprio l’alta qualità, il know-how e la capacità di anticipare i bisogni del mercato, hanno permesso a THK di svolgere un importante ruolo di mercato.
La filosofia produttiva e organizzativa di THK è in costante evoluzione. A partire dai primi anni ’90 THK ha avviato una politica di globalizzazione, con la realizzazione di realtà produttive e Ricerca & Sviluppo, direttamente nei mercati in cui i prodotti sono venduti, per aderire meglio alle specifiche esigenze di ogni mercato locale. Oltre agli 8 stabilimenti in Giappone sono così nati stabilimenti negli Stati Uniti, Cina, Corea del sud, e in Europa: in Francia nella regione dell’Alsazia è operativo uno stabilimento di 32.000 m², con il progetto di espansione fino a 80.000 m² e in Irlanda una fabbrica dove si producono viti a ricircolazione di sfere.
THK Italia nasce nei primi anni ’90 come ufficio di rappresentanza. Nel ‘94 viene fondata la filiale vera e propria con sede a Monza (Mi) e nel 2001 viene aperto l’ufficio commerciale di Bologna.
La struttura logistica garantisce tempi di consegna adeguati alle richieste, dispone di un magazzino a Monza e due grossi centri di distribuzione presso lo stabilimento francese e la divisione logistica in Olanda.
La struttura tecnico commerciale, è articolata su tutto il territorio nazionale, sia con personale diretto, sia con una rete di punti vendita autorizzati. L’ufficio tecnico a Monza assicura tutta l’assistenza specialistica necessaria.

                                                      

                                           di   Roberto  Toniolo  

                                           THK Europe Italian Branch

                                                                                                  Organi di tasmissione

                                                                                                  editore:Tecniche Nuove, febbraio 2005

 

 

 

 

 

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