Suivre quelques directives simples pour la conception de systèmes de mouvement linéaire peut améliorer les performances du système et la vie de l'actionneur.

De nombreuses machines automatisées s'appuient sur des composants de guidage linéaires, tels que le rail profilé, le rail rond ou d'autres structures de roulement de roulement ou de glissement, pour guider et soutenir les éléments mobiles de l'équipement. De plus, plusieurs fois ces éléments mobiles sont entraînés par un certain type de dispositif d'actionneur linéaire.

L'un des problèmes les plus courants des systèmes linéaires de toute nature est le désalignement. Le désalignement peut entraîner une multitude de problèmes tels que des résultats de mouvement linéaire incohérentes, une durée de vie raccourcie du système de roulement linéaire, une usure prématurée ou une défaillance du système de l'actionneur et un mouvement erratique tels que la variation de vitesse ou le déverrouillage.

Cependant, il existe des moyens courants d'améliorer les performances globales du système en optimisant l'alignement du guide linéaire et de l'actionneur.

Actionneurs et guides

Bien qu'il existe un certain nombre de façons de transmettre le mouvement à un membre guidé de la machine, certains des plus courants se situent dans deux catégories. Le premier est les actionneurs de style Rod. Les actionneurs de style canne peuvent être alimentés par fluide, tels que hydrauliques ou pneumatiques, soit électriques tels que des vis de plomb ou des vis à billes.

Le second est les actionneurs sans canne. Celles-ci peuvent également être alimentées par fluide ou électriques via une vis de plomb, une vis à billes, une courroie ou un moteur linéaire. Les deux styles d'actionneurs trouvent l'application dans les systèmes guidés. Cependant, chacun a des différences subtiles dans la façon dont il est mieux utilisé pour maximiser les performances et la vie du système.

Les éléments de guidage eux-mêmes, qu'ils soient rails profilés, rails ronds ou autres systèmes de roulement ou de glissement, doivent être correctement dimensionnés et sélectionnés pendant la phase de conception et installés à la suite des recommandations du fabricant, en accordant une attention particulière au processus d'alignement. Cela garantit que les performances du système de guidage sélectionné sont maximisées pour l'application particulière.

Importance des membres de la conformité

Les actionneurs de style tige, caractérisés par la tige de piston ou la tige d'actionneur s'étendant et se rétractant à chaque cycle, offrent généralement un certain nombre d'options de montage. Des options de montage telles que les trous percés et taraudés dans l'appareil, les pieds de montage, les joints de tige sphérique, les coupleurs d'alignement, les clevises ou les simuions sont généralement offerts par la plupart des fournisseurs d'actionneurs de style canne. Lorsqu'il est employé avec un mécanisme guidé, assurez-vous que chaque sous-système, actionneur et guide est capable d'un mouvement sans entrave et lisse. Les systèmes qui tentent de coupler rigoureusement l'élément d'entraînement vers l'élément entraîné peuvent présenter des performances incohérentes car ces deux éléments tentent de se déplacer dans des plans séparés avec un ou les deux sous-systèmes chargés au-delà de sa capacité.

Un actionneur de style tige dans un tel système est mieux utilisé avec un membre de la conformité entre le membre du lecteur (actionneur) et le Système de guidage (système de guidage). Par exemple, une extrémité de tige sphérique montée sur la tige de l'actionneur permet au point de montage de pivoter le joint sphérique. Ce type de connexion au guide est mieux utilisé en conjonction avec une trunion ou une chagie à l'extrémité opposée de l'actionneur où il se fixe à l'élément de trame de machines. Un tel schéma de montage permet la conformité dans la connexion sans ajouter une contrainte excessive au lecteur (actionneur) ou au pilote (système de guidage).

Les actionneurs de style sans tige, caractérisés par leur course contenue dans leur longueur globale, peuvent également contenir un système de guidage intégré à l'actionneur. Les actionneurs sans tige, lorsqu'ils sont utilisés en conjonction avec un système de guidage séparé, devront également inclure un membre conforme dans la connexion entre le lecteur et les membres motivés. La plupart des fournisseurs d'actionneur offrent une variété de supports destinés à ce type d'installation, tels que des supports flottants.

Les actionneurs sans canne qui incluent un système de guidage peuvent effectuer la tâche de guider et de soutenir l'équipement tout en prenant la place d'un système de guidage séparé. Cette fonctionnalité peut être particulièrement utile et permet à plusieurs fois de gagner du temps et de l'argent du générateur de machines dans le processus. Des actionneurs sans canne avec des guides intégrés peuvent être intégrés dans les machines en combinaisons pour répondre à une grande variété de besoins de mouvement. Les configurations multi-axes telles que XY ou XYZ ainsi que les configurations de portiques sont toutes possibles avec un dimensionnement approprié. Dans l'installation d'actionneurs sans tige avec des guides intégraux, l'alignement est tout aussi important.

Parallélisme et perpendicularité des éléments rejoints

Un actionneur sans tige avec un guide intégral utilisé dans une configuration à un seul axe n'a besoin que de répondre aux attentes de positionnement. Le processus d'alignement est simple car l'actionneur fonctionne en position de charge en position de charge sans aucune indication externe. Des exemples de ce type de configuration incluent le point de travail au point de travail ou l'alignement à fixation sur l'équipement.

L'alignement des actionneurs sans tige dans les configurations multi-axes devient plus difficile car plusieurs actionneurs doivent travailler ensemble. Ainsi, lors du montage de ces actionneurs, le parallélisme et la perpendicularité de tous les dispositifs rejoints doivent être pris en compte pour des performances optimales et une durée de vie maximale.

Parallélisme des éléments rejoints

Il existe trois variables qui peuvent affecter le parallélisme lors du montage des actionneurs linéaires. Demander et répondre à ces questions maximisera le parallélisme et les performances du système.

1. Les actionneurs sont-ils montés avec les voitures à la même hauteur? Le désalignement dans ce plan mettra un moment de flexion défavorable de l'axe MX sur le système de roulement d'une ou des deux unités.

2. Les actionneurs sont-ils montés à une distance cohérente les uns des autres d'un bout à l'autre? Le désalignement dans ce plan appliquera une charge latérale défavorable dans l'axe FY sur le système de roulement et, si elle est grave, peut entraîner la liaison des unités.

3. Les actionneurs sont-ils montés les uns aux autres? Le désalignement angulaire appliquera un moment de flexion défavorable dans l'axe my-axé sur le système de roulement des deux unités.

Perpendiculaire des éléments rejoints

Il existe deux variables qui affectent la perpendicularité lors du montage des actionneurs linéaires.

1. Dans un système XYZ, l'axe z est-il monté perpendiculaire à l'axe y? Le désalignement dans ce plan appliquera un moment de flexion défavorable sur le système de roulement de l'actionneur de l'axe y dans tout ou partie des axes possibles.

2. Dans un système de portique où deux actionneurs sont tenus de se déplacer simultanément dans l'axe X ou Y, se déplacent-ils simultanément? Un désalignement ou une performance de servo inadéquat appliquera un moment de flexion indésirable dans l'axe MZ au système de roulement.

Les tolérances réelles liées aux recommandations d'alignement et au montage dépendent du fabricant spécifique de l'actionneur ainsi que du type de roulement. Cependant, une règle générale est de considérer le type de système de roulement. Les types de roulements à haute performance tels que les systèmes de rail de profil ont tendance à être assez rigides et l'alignement est plus critique. Les systèmes de performances moyennes utilisant des rouleaux ou des roues ont souvent des dégagements qui offrent un certain pardon dans l'alignement. Les systèmes de roulement ou de glissement ont souvent un plus grand dégagement et peuvent être encore plus indulgents.

Lors de l'installation de systèmes de montage d'actionneur linéaire, il existe un certain nombre d'outils de mesure disponibles pour assurer un bon alignement allant des jauges aux systèmes laser. Quels que soient les outils utilisés, créez toujours un axe comme référence pour les plans XY et Z et montez les autres appareils par rapport à l'axe de référence. Cela aidera à obtenir les performances maximales et la vie la plus longue de votre système d'actionneur.