Diamètre de vis, longueur ou disposition des roulements d'extrémité.

Comme beaucoup de termes utilisés dans l'industrie du mouvement linéaire – « robuste », « miniature » et « résistant à la corrosion », pour n'en nommer que quelques-uns – il n'existe aucune norme industrielle qui précise ce qui constitue un actionneur linéaire « haute vitesse ». Néanmoins, les fabricants suivent certaines directives générales lorsqu'ils classent et commercialisent leurs actionneurs comme étant à grande vitesse. Ces directives sont généralement basées sur le mécanisme d'entraînement, le type d'actionneur et même l'utilisation principale ou l'industrie. Comprendre ces distinctions peut vous aider à prendre une décision éclairée lorsque votre application nécessite un actionneur linéaire « haute vitesse ».

La vitesse dépend principalement du mécanisme d'entraînement

Le facteur limitant la capacité de vitesse d'un actionneur est généralement le mécanisme d'entraînement. Les vis à billes et les vis mères sont limitées en vitesse par leur tendance à fouetter, qui est fonction du diamètre de la vis, de sa longueur et de la disposition des roulements d'extrémité. Étant donné que les conceptions de vis mères sont basées sur un contact glissant et génèrent une chaleur élevée en raison du frottement, elles ont souvent des vitesses maximales inférieures à celles des vis à billes de taille similaire. Ainsi, parmi les technologies à vis, les actionneurs basés sur des entraînements à vis à billes sont plus susceptibles d'être considérés comme « à grande vitesse » que ceux basés sur des entraînements à vis-mère.

Les actionneurs basés sur des entraînements par courroie ou des ensembles à crémaillère et pignon sont généralement capables d'atteindre des vitesses plus élevées que les vis à billes, à condition qu'ils soient correctement tendus (pour les versions à entraînement par courroie) ou préchargés (pour les versions à crémaillère et pignon). Les actionneurs dotés de courroies renforcées en acier peuvent atteindre des vitesses de 10 m/s ou plus, tandis que les actionneurs à crémaillère et pignon peuvent généralement atteindre des vitesses de 5 m/s.

Le type d'actionneur joue également un rôle dans la vitesse maximale

Un autre facteur entre en jeu lorsqu’on parle d’actionneurs linéaires à grande vitesse : le type d’actionneur. La désignation « haute vitesse » est le plus souvent appliquée aux actionneurs de type tige de poussée – également appelés vérins électriques – car leurs principales applications impliquent des opérations de poussée/traction et d'insertion, qui nécessitent généralement des temps d'extension et de rétraction très courts. Ces actionneurs peuvent être entraînés par vis à billes ou par vis mère, avec des vitesses allant de 0,1 m/s à plus de 1 m/s. Quelques fabricants proposent même des actionneurs à tige entraînés par courroie, qui peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 2,5 m/s.

Les actionneurs à curseur ou à chariot (également appelés actionneurs sans tige) peuvent atteindre des vitesses encore plus élevées que les actionneurs à tige dans de nombreux cas. Mais comme leurs principales utilisations sont le positionnement et le transport, généralement avec des charges élevées, ils sont moins souvent commercialisés sous le nom de « grande vitesse ». Les actionneurs sans tige ou à curseur disposent d'une large gamme d'options d'entraînement, notamment une vis mère, une vis à billes, une crémaillère et un pignon, une courroie et un moteur linéaire.

Les moteurs linéaires offrent par nature les capacités de vitesse les plus élevées, sans aucune pièce mécanique susceptible de limiter la vitesse ou de créer des frictions et de la chaleur. Mais lorsqu’ils sont intégrés à un actionneur linéaire, les entraînements par moteur linéaire sont limités par la vitesse du mécanisme de guidage. De même, les entraînements par courroie renforcée en acier peuvent atteindre des vitesses supérieures à 12 m/s, mais comme les moteurs linéaires, ils sont limités par la vitesse maximale du guide. Les systèmes de guidage les plus couramment utilisés avec les moteurs linéaires et les entraînements par courroie sont les roulements sur rail profilé à recirculation, dont les vitesses maximales atteignent généralement 5 m/s. limiter la vitesse globale de l'actionneur à 5 m/s ou moins.

Cependant, des vitesses plus élevées peuvent être atteintes lorsque les entraînements par courroie sont associés à des guides à rouleaux à came au lieu de roulements à rail profilé à recirculation. Avec des guides à rouleaux à came préchargés et un entraînement par courroie renforcée en acier correctement tendue, ces actionneurs linéaires à grande vitesse remportent la course, avec des vitesses de déplacement allant jusqu'à 10 m/s.