Longueur de course, vitesse, précision, montage, entretien.

Vous travaillez sur une application qui nécessite un mouvement linéaire - c'est peut-être un système d'assemblage de pick-and-place, une ligne d'emballage ou un portique pour le transfert de matériaux - mais la conception de votre propre actionneur à partir de zéro, l'approvisionnement des différentes parties, le montage et l'alignement des composants, et la mise en œuvre d'un système de maintenance n'est pas une utilisation efficace de votre temps. Vous commencez à regarder des actionneurs linéaires pré-conçus et pré-assemblés, mais il y a tellement d'options concernant le type, la taille et le principe de fonctionnement qu'il est difficile de savoir par où commencer dans votre sélection.

La première étape dans le rétrécissement sur le terrain consiste à choisir le mécanisme de lecteur qui convient le mieux à votre application. La plupart des fabricants offrent au moins deux options d'entraînement, la ceinture dentée et la vis à billes étant les plus courantes, tandis que les lecteurs de moteur pneumatiques et linéaires servent des applications de niche. Vous trouverez ci-dessous cinq facteurs qui vous aideront à guider votre choix entre les deux types les plus courants d'actionneur - ceinture dentée et vis à billes.

1. Longueur de trait

La distance dont l'actionneur a besoin pour se déplacer dans une direction, connue sous le nom de longueur de course, est la première exigence à considérer dans le choix entre la vis à billes ou le lecteur de la courroie. Les actionneurs de vis à billes se trouvent couramment à une longueur de 1000 mm ou moins, bien que les vis de billes de plus grand diamètre puissent être utilisées à peu près jusqu'à 3000 mm. Cette limite est régie par la vitesse critique de la vis. À mesure que la longueur d'une vis augmente, sa vitesse critique ou la vitesse à laquelle la vis commence à rencontrer des vibrations de flexion diminue. En termes simples, à mesure qu'une vis s'allonge et se retourne plus vite, elle commence à «fouetter» comme une corde de saut.

Pour les actionneurs avec entraînement de la courroie denté, la capacité de tension de la courroie limite la longueur maximale. En utilisant des ceintures avec une plus grande largeur (plus zone de contact) et un pas de dent plus élevé, les actionneurs d'entraînement de la courroie sont couramment trouvés dans les applications nécessitant une longueur de course de 10 à 12 mètres.

2. vitesse

Le deuxième facteur critique dans le choix d'un actionneur est la vitesse. La vitesse maximale pour la plupart des actionneurs d'entraînement de la courroie est de 5 m / s. Cette limite est influencée par le système de guidage, qui utilise le plus souvent les roulements de recirculation. Pour les applications qui nécessitent des vitesses plus élevées, jusqu'à 10 m / s, un lecteur de courroie peut être utilisé conjointement avec des roues préchargées ou des rouleaux de came plutôt que des roulements de recirculation.

Comme mentionné ci-dessus, dans un actionneur à vide à billes, à mesure que la longueur augmente, la vitesse critique diminue. En général, les actionneurs de vis à billes peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 1,5 m / s à des longueurs de course inférieures à 1 mètre. Les supports de vis à billes peuvent fournir une rigidité supplémentaire en réduisant la longueur non soutenue de la vis, permettant à l'actionneur d'atteindre des vitesses plus élevées et des longueurs plus longues. Lorsque vous envisagez des supports de vis à billes, consultez le fabricant pour obtenir de l'aide pour effectuer les calculs de vitesse et de longueur nécessaires.

3. Précision

La précision est largement utilisée pour signifier la précision de voyage (où le chariot ou la selle est situé dans l'espace pendant le mouvement), la précision de positionnement (à quel point l'actionneur atteint la position cible), ou la répétabilité (à quel point l'actionneur atteint la même position à chaque coup). Alors que la précision des déplacements est fortement influencée par la structure, la base et le montage de l'actionneur, la précision de positionnement et la répétabilité sont principalement des fonctions du mécanisme d'entraînement.

Les vis à billes, en particulier si elles sont préchargées, ont une meilleure précision de positionnement que les entraînements de ceinture en raison de leur rigidité. Cependant, «l'inexactitude» dans le positionnement peut être mesurée et compensée dans le système de contrôle de l'actionneur. Pour cette raison, la répétabilité (la capacité d'atteindre la même position à chaque AVC) devient souvent le facteur le plus important dans les applications de haute précision. Pour une répétabilité élevée, la rigidité du mécanisme d'entraînement est essentielle, ce qui rend une vis et un ensemble d'écrou à billes préchargées le meilleur choix.

4. Montage

Dans certains cas, la direction dans laquelle l'actionneur est monté dictera le meilleur mécanisme de conduite. Les entraînements de la ceinture et des vis à billes conviennent aux orientations de montage horizontales et inclinées, mais les applications qui nécessitent un montage vertical nécessitent une évaluation plus minutieuse.

Bien que chaque système qui se déplace une charge a besoin de mécanismes de sécurité intégrés, les entraînements de vis à billes sont souvent considérés comme plus sûrs que les entraînements de ceinture pour transporter des charges verticales. En effet, les vis à billes, selon la charge, le fil à vis et le frottement du système, sont réticents à la transmission arrière, ou à la «chute libre» s'il y a une défaillance du frein ou des dommages catastrophiques au système. Lorsqu'un actionneur d'entraînement de courroie est requis dans une application verticale, un frein ou contrepoids externe doit être sérieusement pris en compte.

5. Entretien

La principale cause d'échec des actionneurs linéaires est le manque de lubrification. Les actionneurs de la vis à billes et de la courroie exigent que le système de guidage soit lubrifié périodiquement, mais les vis à billes introduisent un autre composant qui doit être surveillé pour une lubrification appropriée. Certains fabricants ont abordé cela en fournissant des systèmes lubrifiés à vie (la vie étant définie comme une distance de déplacement définie ou un nombre de révolutions, avec une charge, une vitesse et un environnement donné), mais de nombreuses applications tombent en dehors de ces paramètres spécifiés et nécessiteront une lubrification à un moment donné au cours de leur durée de vie prévue.

Bien que les actionneurs entraînés par la courroie aient le bénéfice de moins de composants à maintenir, lorsque l'environnement contient de la poussière ou des frites, recherchez une conception d'actionneur qui minimise le potentiel de contamination pour pénétrer dans les boîtiers de poulies. Cela garantira une durée de vie plus longue aux roulements de poulies et réduira l'usure de la ceinture elle-même.

Les lecteurs de ceinture et les parasites de billes ont des avantages de performance. Lorsque vous faites une sélection initiale, n'oubliez pas que les lecteurs de ceinture sont généralement le meilleur choix pour les longs stokes et les vitesses élevées, tandis que les lecteurs de vis à billes sont meilleurs pour les applications qui nécessitent une répétabilité élevée ou un montage vertical. Dans certaines applications, l'un ou l'autre mécanisme de conduite répondra aux critères décrits ci-dessus. Dans ces cas, le fabricant peut vous guider dans le choix du bon actionneur en fonction de facteurs plus avancés, tels que l'accélération, le temps de règlement ou les conditions environnementales.