Les platines de positionnement actuelles peuvent répondre à des exigences de production spécifiques et exigeantes. En effet, l'intégration personnalisée et les dernières avancées en matière de programmation de mouvement permettent aux platines d'atteindre une précision et une synchronisation exceptionnelles. De plus, les avancées en matière de pièces mécaniques et de moteurs aident les équipementiers à planifier une meilleure intégration des platines de positionnement multiaxes.

Progrès mécaniques pour les scènes

Considérez comment les structures de scène traditionnelles combinent des axes linéaires dans des combinaisons d'actionneurs XYZ. Dans certains cas (mais pas tous), ces conceptions cinématiques sérielles peuvent être encombrantes et présenter des erreurs de positionnement accumulées. En revanche, les configurations intégrées (qu'elles soient au même format de scène cartésienne ou avec d'autres configurations telles que des hexapodes et des plateformes Stewart) produisent un mouvement plus précis, dicté par les algorithmes du contrôleur, sans accumulation d'erreurs de mouvement.

Les platines à vis conventionnelles (avec moteur et engrenage d'un côté) sont faciles à mettre en œuvre lorsque la charge utile ne nécessite pas d'alimentation électrique et que la longueur totale n'est pas un problème. Sinon, l'engrenage peut être intégré à la platine, du côté du moteur, de sorte que seule la longueur du moteur augmente l'encombrement total de la platine de positionnement.

Si nécessaire, les configurations cartésiennes peuvent également minimiser les erreurs lorsqu'elles sont pré-intégrées à des composants spécialisés, comme des moteurs linéaires. Ces derniers connaissent actuellement une forte croissance dans les machines de production destinées à l'emballage à grande vitesse.

Certains de ces sous-composants présentent même des formes qui remettent en question les notions traditionnelles de morphologie de scène. Les sections courbes des moteurs linéaires permettent des boucles ovales complètes de transmission de puissance. Des roues de guidage maintiennent l'élément mobile à des distances précises des aimants pour une transmission de force optimale. Des matériaux de roues et des conceptions de roulements spécifiques sont nécessaires pour supporter des taux d'accélération élevés – des systèmes de mouvement impossibles il y a quelques années seulement.

Sur les platines de positionnement plus petites, des dispositifs de rétroaction plus précis, des moteurs et des entraînements efficaces et des roulements plus performants améliorent les performances, en particulier dans les platines de nanopositionnement avec moteurs à entraînement direct intégrés, par exemple.

Par ailleurs, les versions personnalisées des composants rotatifs-linéaires traditionnels permettent de maîtriser les coûts. Selon Mike Everman, directeur et directeur technique de Bell Everman, les applications grand format permettent d'assembler des platines à servo-courroie sans limitation de longueur. Alimenter ces platines à grande course avec des moteurs linéaires peut s'avérer trop coûteux, et les alimenter avec des vis ou des courroies conventionnelles peut s'avérer complexe.

Il y a une mise en garde à prendre en compte lors du choix entre des produits de mouvement personnalisés ou commerciaux prêts à l'emploi (COTS).

Le choix entre une solution sur mesure et une conception standard dépend essentiellement des exigences de l'application. Si une solution standard est disponible et répond à toutes les exigences de l'application, c'est le choix évident. Les configurations personnalisées sont généralement plus coûteuses, mais parfaitement adaptées à l'application concernée.

Progrès dans l'électronique des étages de positionnement

L'électronique à faible bruit et les amplificateurs de puissance performants améliorent les performances de l'étage de positionnement, tandis que les algorithmes de contrôle améliorent la précision et le rendement du positionnement. En résumé, les commandes offrent aux ingénieurs plus de possibilités que jamais pour la mise en réseau et la correction du mouvement des axes de l'étage de positionnement.

Considérez le fait que les intégrateurs de lignes de conditionnement d'aujourd'hui n'ont pas le temps de créer des fonctions multiaxes de A à Z. Selon Everman, ces ingénieurs souhaitent simplement des robots communicants et un flux de produits simple à travers une série de postes de travail. Dans un nombre croissant de cas, la solution réside dans des commandes spécifiques, notamment parce que ces commandes sont bien plus économiques qu'il y a dix ans.

Les applications stimulent l'innovation au stade du positionnement

Plusieurs industries – semi-conducteurs et électronique, médical, aérospatial et défense, automobile et fabrication de machines – stimulent les changements dans les scènes et les portiques d’aujourd’hui.

Tous ces secteurs sont moteurs de changement d'une manière ou d'une autre. Dans le domaine du mouvement de haute précision, nous sommes portés par des industries qui cherchent à atteindre des niveaux de rendement et de précision inaccessibles il y a quelques années seulement. Nous savons qu'une solution universelle ne convient jamais à tous, et rarement à la majorité.

Bien que les fabricants proposent des conceptions sur mesure à tous les secteurs, ce sont les industries de haute technologie (comme le médical, les semi-conducteurs et le stockage de données) qui privilégient des étapes plus spécialisées. Cette demande provient principalement de clients en quête d'avantages concurrentiels.

D'autres voient les choses différemment. La recherche avancée, les sciences de la vie et la physique ont de plus en plus besoin de composants de mouvement compacts et de haute précision. Cependant, il constate que ces industries délaissent les platines personnalisées au profit de produits standardisés plus facilement disponibles. Bishop-Wisecarver propose désormais des platines de mouvement de haute précision et compactes, comme la série Miniature Precision (MP), pour les applications scientifiques exigeantes.

Les mouvements industriels massifs vers la miniaturisation ont certainement favorisé la personnalisation de la conception, du positionnement à l'étape de la personnalisation. Le marché de l'électronique grand public est un moteur de miniaturisation, notamment en ce qui concerne les emballages, comme les téléphones et les téléviseurs plus fins. Cependant, ces appareils physiquement plus petits s'accompagnent de performances accrues, notamment une capacité de stockage accrue et des processeurs plus rapides. L'amélioration des performances nécessite des étapes d'automatisation plus rapides et plus précises.

Cependant, les exigences en matière de conditionnement des dispositifs et de couplage optique sont bien inférieures au micromètre. Associer ces tolérances aux exigences de cadence de production en série pose un défi d'automatisation complexe. Dans de nombreux cas, la ou les étapes – ou, plus important encore, la solution d'automatisation complète – doivent être personnalisées pour répondre précisément aux besoins du client final.

L'IoT fait son entrée dans les configurations de positionnement. Dans le monde connecté d'aujourd'hui, les consommateurs s'attendent à ce que les produits soient interconnectés et interopérables. Il ne fait aucun doute que l'IoT atteindra tous les niveaux du contrôle de mouvement et de l'automatisation industrielle. Nos produits sont parfaitement équipés pour soutenir une usine connectée. Que cette interconnectivité se fasse via un automate programmable industriel (API), un bus de terrain, une connexion sans fil, Ethernet ou des E/S analogiques-numériques, nos variateurs et contrôleurs offrent des solutions pour la connectivité industrielle. De futurs développements sont en cours pour améliorer encore cette connectivité.

À mesure que nous progressons collectivement vers l'usine connectée et ses niveaux d'automatisation croissants, le besoin de surveiller précisément l'état des machines va croître. Un retour d'information fiable et basé sur les données concernant l'état des machines peut potentiellement éliminer les pannes imprévues.

Les capacités de l’IoT sont déjà utilisées dans la fabrication de semi-conducteurs et dans les tâches d’automatisation qui traitent des pièces coûteuses.

Des capteurs intégrés aux roulements et guides linéaires surveillent les variations de température de fonctionnement et les vibrations supplémentaires, deux indicateurs avancés de défaillance du roulement. La surveillance de ces paramètres, directement au niveau du roulement, permet de déclencher des actions correctives avant la défaillance.