Q : Quels sont les principaux composants d’un système de mouvement linéaire ?
A:Un système de mouvement linéaire de base comprend un support structurel, qui peut être intégré au châssis de la machine ou être constitué d'une structure séparée, telle qu'une extrusion ou une plaque d'aluminium usinée. Un système de roulement linéaire est ensuite monté sur la structure de support, ainsi qu'un système d'entraînement qui assure le mouvement de va-et-vient du roulement. Des joints et divers accessoires peuvent également être nécessaires pour compléter le système.

Q : Quels sont les différents types de roulements linéaires utilisés dans un système de mouvement linéaire ?
A:Les choix de roulements pour les systèmes de mouvement linéaire comprennent un palier lisse, un arbre et une douille à billes, un galet de roulement, un système de rail profilé et un roulement sans recirculation. Outre leur prix abordable, les paliers lisses (composés de deux surfaces de glissement) supportent très bien les chocs, car ils ne comportent pas de petites billes sur un chemin de roulement soumis à une forte concentration de contraintes. Un arbre et une douille à billes offrent l'avantage de pouvoir également servir de structure au système, ce qui permet de réaliser des économies. Les galets de roulement présentent l'avantage unique de permettre au concepteur de créer un profilé dans lequel l'arbre peut être enroulé. Il en résulte un système combinant structure et roulement très économique, qui offre de nombreuses autres fonctionnalités, telles que des canaux pour dissimuler les câbles et des rainures en T pour les fixations. Enfin, les rails profilés, qu'ils soient à billes ou à rouleaux, offrent une très grande capacité pour un encombrement minimal. Cependant, cette option nécessite également un usinage et une préparation plus importants de la surface de montage, ce qui augmente le coût.

Q : Quels sont les différents types d’entraînements linéaires utilisés dans un système de mouvement linéaire ?
A:Les principaux choix pour les systèmes d'entraînement linéaire mécanique sont la vis, la crémaillère, la courroie ou le moteur linéaire. La catégorie des vis comprend les vis-mères, les vis à billes et les vis à rouleaux. Les vis-mères sont une option très économique et conviennent parfaitement aux applications intermittentes à faibles cycles de service. Cependant, elles ne sont pas aussi efficaces que les vis à billes, qui offrent une très bonne précision, une répétabilité et un avantage mécanique. Le principal avantage de la vis à rouleaux est sa capacité à générer deux à cinq fois la force d'une vis à billes équivalente, ce qui en fait une excellente alternative aux systèmes hydrauliques. Cependant, en raison des tolérances de rectification précises nécessaires pour obtenir les propriétés de répartition de charge, les vis à rouleaux peuvent être coûteuses. Pour résoudre ce problème, les fabricants de roulements ont récemment développé la vis à rouleaux différentielle, qui offre les forces élevées d'une vis à rouleaux traditionnelle à un prix plus proche de celui d'une vis à billes. Les entraînements par courroie sont très économiques, notamment sur de longues distances, mais leur inconvénient réside dans un faible avantage mécanique (un couple plus important est nécessaire pour entraîner le système). Les moteurs linéaires sont généralement mieux adaptés aux applications exigeant une grande précision et une dynamique élevée. Cependant, leur complexité en fait également un choix coûteux.

Q : Quels autres accessoires sont nécessaires ?
A:L'accessoire le plus important d'un système de mouvement linéaire est le moteur. Il s'agit généralement d'un moteur à courant continu à balais, d'un moteur pas à pas ou d'un moteur sans balais. Le principal avantage d'un moteur à balais est son faible coût, mais ses inconvénients incluent un faible rendement et l'usure des balais. Ces deux aspects empêchent son utilisation dans les systèmes de mouvement haut de gamme. Les moteurs sans balais offrent des performances et une fiabilité supérieures, mais nécessitent des commandes électroniques complexes et coûteuses. Les moteurs à courant continu à balais, comme les moteurs sans balais, nécessitent un dispositif de rétroaction pour le contrôle de position. Comme un moteur pas à pas ne nécessite pas de dispositif de rétroaction, il constitue une bonne option lorsqu'un contrôle de position est souhaité, mais que le coût d'un tel dispositif est prohibitif. Outre les capteurs de rétroaction, les systèmes de mouvement linéaire nécessitent parfois un réducteur placé entre le moteur et la transmission par courroie.

Q : Quand est-il judicieux de concevoir sur mesure les composants d’un système de mouvement linéaire au lieu d’acheter des composants prêts à l’emploi ?
A:À moins qu'un produit standard puisse être utilisé avec un minimum de modifications, voire aucune, un système sur mesure devra être conçu et fabriqué. Faire appel à un bureau d'études pour développer une solution, puis à un sous-traitant pour la fabriquer, conduit souvent à de mauvais résultats, car les concepteurs ne l'ont pas fabriquée. Les meilleurs résultats sont généralement obtenus en collaborant avec un fabricant de systèmes linéaires capable de répondre précisément à vos besoins, soit en utilisant une pièce existante du catalogue et modifiable, soit en partant de zéro et en vous demandant : « Que souhaitez-vous accomplir ? » Cette approche offre le meilleur des deux mondes : un expert technique pour vous aider à concevoir votre système, ainsi qu'un partenaire fabricant possédant l'expérience et la capacité de le produire à grande échelle pour vous.

Q : Lorsque vous utilisez un outil de dimensionnement en ligne pour les systèmes de mouvement linéaire, que faut-il savoir au préalable ?
A:Si l'achat d'un système standard ou l'investissement dans un système personnalisé conçu par un tiers ne sont pas envisageables, mais que vous souhaitez néanmoins disposer des outils nécessaires pour effectuer vous-même certaines sélections de conception, un outil de dimensionnement en ligne proposé par un grand fabricant de systèmes linéaires peut être une bonne alternative. Avant de commencer, vous devez connaître les exigences du système, telles que la charge déplacée et sa position par rapport aux roulements ; si la charge est statique ou due à des accélérations ; les conditions environnementales dans lesquelles le système fonctionnera ; le profil de déplacement ; l'espacement des chariots ; l'orientation ; le cycle de service ; et la durée de vie prévue du système.