Les modules linéaires prêts à installer sont utilisés dans de nombreuses industries différentes pour déplacer les matériaux, les produits et les outils de production dans une grande variété de machines.

Les concepteurs de machines ont plusieurs options à choisir lors de la sélection des modules linéaires, basés sur des exigences de production et de performances spécifiques. Mais il existe certaines industries et applications système où un mouvement précis et précis est l'exigence la plus critique.

En particulier, des applications telles que la fabrication de semi-conducteurs, les machines-outils de découpe laser, les systèmes d'assemblage électronique et d'automatisation de laboratoire nécessitent des modules linéaires de précision qui doivent fonctionner avec une précision de terminaison extrêmement étroite et un voyage en douceur avec une vibration minimale tout au long du cycle de mouvement.

Comprendre plusieurs caractéristiques de conception et de performances clés qui distinguent les modules linéaires de précision peuvent aider les concepteurs de machines et de systèmes à sélectionner les meilleurs produits pour satisfaire les exigences des machines qu'ils construisent.

Le besoin d'un mouvement précis
Mouvement ultra-précis et délicat pour la découpe laser, les systèmes d'échantillonnage automatisés dans des équipements de test médical ou les plaquettes semi-conductrices en déplacement via un outil de fabrication nécessite un mouvement extrêmement stable, presque sans vibration pendant les voyages. Atteindre le point final ciblé avec la plus grande précision est l'objectif principal.

Le mouvement stable est souvent essentiel pour protéger les matériaux extrêmement fragiles contre les dommages ou la dégradation causés par les déplacements linéaires. Les plaquettes de semi-conducteurs en sont un exemple parfait: ils sont extrêmement délicats, et une tranche finie peut contenir des copeaux potentiellement des millions de dollars, selon la taille.

Chaque tranche doit être transportée par des centaines d'étapes de processus, et chaque fois qu'elle est déplacée d'une étape à une autre, les vibrations du module linéaire risque d'endommager la tranche en cours, réduisant sa valeur finale. Moins il y a de vibrations, plus le risque est faible.

La précision des points d'évaluation est également critique à des fins de productivité. Si un plateau de pièces électroniques se déplace dans un processus d'assemblage automatisé à grande vitesse, une productivité de débit maximale est obtenue lorsque le module linéaire délivre le plateau dans l'outil d'assemblage avec une précision au niveau micron.

Il est également important de noter que cette précision de mouvement et de point final stable doit être reproductible par des milliers de cycles de mouvement chaque jour. S'il faut plusieurs millisecondes pour affiner le positionnement des pièces, ces millisecondes ajoutent jusqu'à des heures de temps de production supplémentaire, réduisant le débit et potentiellement gonfler les coûts et impactant les calendriers de livraison.

Pour atteindre ces objectifs, assurez-vous de considérer la conception clé, les matériaux, la construction et la fonctionnalité trouvés dans les modules linéaires de précision haute performance.

Matériaux de construction
La conception du logement du module et les matériaux de construction sont des facteurs critiques qui peuvent régir la précision et la répétabilité à long terme.

Dans le monde des modules linéaires, l'aluminium ou l'acier est le plus souvent utilisé pour créer les boîtiers, ou «profils». Les boîtiers en aluminium sont couramment utilisés dans des modules linéaires plus standard, car ils peuvent être extrudés de manière rentable pour satisfaire une gamme plus large de la taille et de la longueur des modules.

Cependant, il est important de considérer les modules linéaires de précision fabriqués avec des boîtiers usinés en acier. Ces boîtiers présentent généralement beaucoup moins d'élasticité et de déviation par rapport au chemin de voyage souhaité, par rapport aux modules à base d'aluminium (qui sont également très stables mais tout simplement pas aux boîtiers en acier de niveau peuvent supporter).

L'élasticité modulaire fait que le module prend la forme du cadre de la machine sur lequel il est monté. Avec un boîtier en aluminium extrudé, s'il y a une certaine déviation - comme une torsion ou un arc où le module est attaché - il peut refléter cette déviation.

Parce que les modules linéaires de précision ont des boîtiers en acier usinés, ce type de déviation est empêché, garantissant une très haute planéité ou une rectitude des déplacements. Cela contribue à la réduction des vibrations, à la précision du point final et à la répétabilité de location. De plus, recherchez des modules qui ont un bord de référence usiné avec des pistes de guidage intégrées sur le boîtier. Certaines entreprises permettent même à l'utilisateur de spécifier quel côté a le bord de référence du sol de la machine pour un montage plus rapide et un alignement facile.

Dimensionnement approprié pour la bonne application
Lorsque un fonctionnement très précis est requis, assurez-vous de sélectionner les composants de bonne taille pour gérer la charge. La charge axiale ou en torsion, par exemple, peut nécessiter des composants plus larges ou plus lourds que la simple charge radiale. De plus, pour de nombreuses applications avancées dans les machines-outils, la production de semi-conducteurs et la fabrication d'électronique, les systèmes de production sont relativement petits, nécessitant des modules de précision compacts qui peuvent facilement s'adapter aux espaces machine serrés. De nombreux fournisseurs offrent différentes tailles.

De plus, il est important de considérer d'autres critères de conception de mouvement linéaire de base, tels que l'environnement dans lequel le système fonctionne, l'angle auquel la charge est montée, la vitesse requise, la distance de déplacement et le cycle de service requis. Ceci est connu dans l'industrie comme perdu (charge, orientation, vitesse, voyage, précision, environnement et cycle de service).

Composants de mouvement
Le mouvement précis et stable est également un produit des composants de mouvement qui entraînent le module linéaire. Pour les modules linéaires de précision, les entraînements à vis à billes fournissent la solution optimale.

Les disques de vis à billes sont ultra-efficaces dans la conversion du mouvement rotatif en mouvement linéaire. En tant qu'éléments de conduite mécanique, ils peuvent être installés dans les orientations XYZ et effectuer des mouvements avec la précision et la répétabilité nécessaires.

Les vis à billes avec des joints de contact complètes offrent une combinaison unique de rigidité élevée, de haute précision et de vitesse respectable, ce qui les rend utiles dans une grande variété d'applications de mouvement de précision. Plus précisément, leur capacité à gérer une charge axiale substantielle en fait souvent un meilleur choix que les moteurs linéaires, en particulier dans les applications de coupe en métal, en bois et en pierre.

La conception des guides linéaires dans les modules de précision est tout aussi important. La précision des guides linéaires dépend de nombreux facteurs: la véritableté du rail sur lequel le bloc de coureur ou le roulement se déplace, les voies de course à l'intérieur du roulement à travers lesquelles les balles ou les rouleaux se déplacent et la planéité de la surface de montage du rail.

L'une des zones les plus importantes à évaluer est la douceur de la recirculation des balles à l'intérieur du bloc du coureur lors de son voyage le long du rail. Les applications à l'extrémité très haut du spectre de précision peuvent être affectées négativement par un mouvement uniforme des balles dans la chambre de recirculation, ou par un léger pivotage du système ferroviaire autour de son axe.

Toute déviation ou autorisation réduit la précision, et toute rugosité dans la recirculation des balles peut provoquer une inexactitude. Pour résoudre ce problème, les principaux fournisseurs de modules linéaires intègrent des guides qui optimisent la recirculation aux points de transition clés, offrant un mouvement extrêmement fluide de manière cohérente lorsque les balles circulent dans les voies de course de roulements.

Les modules linéaires de précision qui comportent à la fois des ensembles de vis à billes et des guides linéaires optimisés combinés à des boîtiers d'acier fournissent de nombreuses caractéristiques clés requises dans les systèmes automatisés à haute précision à haute vitesse.

Lubrification et scellage
Peu importe à quel point les modules linéaires ont bien conçu et conçu ont besoin de lubrification appropriée tout au long de leur cycle de vie pour maintenir un mouvement précis et stable. Une façon de garantir que la lubrification est efficacement intégrée dans les pratiques de maintenance globale du système consiste à sélectionner des modules de précision qui facilitent le lubrificateur des modules sur une base continue.

La plupart des modules de précision sont disponibles avec un lubrifiant industriel conventionnel pour le graissage initial. D'autres modules ont des choix pour des offres de lubrification plus avancées - par exemple, pour répondre aux exigences de la salle à coopération ou de l'électronique.

Nous avons récemment mis à niveau sa gamme de modules de précision pour inclure des lubrifiants LSS standard LSS et LSC plus avancés. Il existe également une option pour se connecter aux systèmes de lubrification centrale à l'aide de la graisse liquide. La ré-lubrification automatisée augmente la fiabilité opérationnelle, excluant l'erreur humaine lorsque la lubrification manuelle est effectuée.

Les modules linéaires nécessitent une lubrification car ils ont des pièces mobiles, mais les pièces mobiles peuvent générer de minuscules particules en suspension dans l'air si le module n'est pas correctement scellé (les lubrifiants eux-mêmes peuvent également se disperser dans l'air). Il est important d'évaluer à l'avance les options d'étanchéité fournies par les fournisseurs de modules linéaires de précision, en particulier pour les environnements de salle propre ou les systèmes d'automatisation de laboratoire avec des échantillons biologiques sensibles.

Recherchez un écrou à vis de précision et un ensemble de chariot linéaire qui est scellé des deux côtés avec des joints d'assemblage à vis à billes. Cette conception réduit considérablement le risque de lubrifiants qui s'échappent à l'extérieur.

Configuration et support technique
Un dernier élément à considérer lors de la sélection des modules linéaires de précision est le niveau de prise en charge technologique disponible auprès du fournisseur pour aider les constructeurs de machines à sélectionner, spécifier, configurer et commander les modules dont ils ont besoin.

Le choix d'un fournisseur de modules linéaires avec des outils de dimensionnement en ligne et de configuration faciles à utiliser et étape par étape peut aider les concepteurs de machines à configurer rapidement et à commander les bons modules en cas de besoin. Certaines sociétés permettent également la sélection et le dimensionnement de la combinaison mécanique, moteur et conduite avec un seul outil.

Lorsque l'aide directe est nécessaire, il est également logique de travailler avec des fournisseurs de modules linéaires avec une vaste expérience dans les technologies de mouvement linéaire. Ces sociétés fournissent un support technique d'experts en ingénierie de mouvement linéaire par téléphone, e-mail ou outils de chat en ligne en temps réel. Dans de nombreux cas, lorsque les constructeurs de machines ne sont pas sûrs des exigences spécifiques de dimensionnement et de performance de leurs applications, ces experts auront résolu ces types de défis dans le passé.

Pour les systèmes d'automatisation les plus avancés d'aujourd'hui, la réalisation de niveaux élevés de débit ne devrait pas nécessiter de sacrifier la qualité pour la vitesse. En particulier pour les industries et les applications qui ont besoin d'un mouvement linéaire ultra-précis, d'un transport sans vibration et d'une précision de point final extrêmement serrée, le choix du bon module linéaire de précision peut jouer un rôle essentiel dans la productivité, l'efficacité et la qualité de la fabrication.