Pour la plupart des applications de mouvement linéaire, les systèmes conventionnels à courroie ou à vis fonctionnent bien. Cependant, des problèmes peuvent survenir lorsque des distances linéaires plus longues sont nécessaires.

Les systèmes basés sur la courroie sont un choix évident lorsque de longs mouvements linéaires sont nécessaires. Ces systèmes relativement simples utilisent des entraînements de poulie pour créer des tensions le long de la ceinture, et elles peuvent être rapidement élevées à des vitesses élevées. Cependant, comme ces systèmes atteignent des accidents vasculaires cérébraux plus longs, des problèmes peuvent survenir avec des ceintures affaissées. La tension ne peut pas être maintenue sur toute la longueur du système.

Il y a aussi intrinsèquement beaucoup de dons dans le système des ceintures en caoutchouc ou en plastique elles-mêmes. Cette flexibilité sur toute la longueur du système peut provoquer des vibrations ou des ressorts, ce qui crée un effet de fouet sur le chariot. Si un processus spécifique ne peut pas gérer cela, un système à vis peut être une meilleure option. Les systèmes basés sur les vis ont un élément mécanique fixe qui assure un contrôle complet du chariot à tout moment avec un arrêt et un positionnement exact.

La sécurité est un autre avantage des systèmes à vis. Les systèmes basés sur la courroie sont moins sûrs en raison de la possibilité de rupture de la courroie. Un tel défaut serait incontrôlé et, dans les applications verticales, la charge pourrait tomber et endommager les machines ou même le personnel. Un système basé sur les vis n'a pas ce problème. Même lors de la défaillance, un système à vis empêcherait la charge de tomber et d'assurer la sécurité.

Historiquement, le problème avec les systèmes à vis a été la difficulté d'atteindre des longueurs de course plus longues. Les systèmes à vis peuvent être généralement fournis en longueur allant jusqu'à 6 mètres en utilisant des paires de blocs de roulement pour soutenir la vis et arrêter tout effet de fouet à des vitesses de rotation plus élevées. Même à des vitesses plus basses, les vis plus longues ont besoin d'un soutien contre la flexion causée par leur propre poids. Ce système de support de blocs de roulement se compose traditionnellement de paires de blocs liés à une tige ou un fil. Les paires se déplacent ensemble le long du système de mouvement linéaire.

Lorsqu'un système nécessite une course plus longue, plus de paires de blocs de roulement peuvent être ajoutées pour soutenir la vis à des divisions régulières sur sa longueur. Avoir jusqu'à trois ou même quatre paires travaillant ensemble peut être pratique, mais la connexion des tiges ou des fils entre les blocs devient difficile au-delà de ce nombre.

Coups plus longs

Le premier défi pour réaliser un accident vasculaire cérébral est de créer un système qui peut offrir plus de points de support pour la vis plus longue. Une solution consiste à supprimer le système connecté pour les blocs et, à la place, à utiliser un système dans lequel les blocs peuvent s'effondrer les uns dans les autres et se séparer en cas de besoin. Une fois que les blocs atteignent leur position fixée, ils restent là pour guider et soutenir la vis. Dans un tel système, 10, 12 ou même 13 points de support peuvent être réalisés avec des paires de blocs de roulement. Ce système de support pour la vis à billes ou la vis de plomb peut permettre de longues distances de voyage sans pliage ni fouetter.

Pour aller au-delà de 6 mètres de long, le prochain défi consiste à créer une vis plus longue. Cependant, en raison des contraintes dans les matières premières disponibles, les vis ne sont normalement produites que jusqu'à 6 mètres de longueur. Alors, comment une longueur de course de plus de 10 mètres peut-elle être réalisée? La réponse réside dans la fixation de deux vis et l'utilisation de techniques de fabrication précises.

Des vis de plomb et des vis à billes sont fabriqués sur une ligne de roulement, et chaque pièce peut être produite avec une déviation de plomb légèrement différente. Pour rejoindre deux parties ensemble, les différences de déviation de plomb doivent donc être surmontées. Pour que deux vis soient jointes avec succès, les billes de précision la plus élevée avec le plus petit écart possible doivent être utilisées. Les vis à billes doivent être usinées avec précision, garantissant que la chaleur n'entre pas dans la pièce et ne modifie pas le diamètre ou la géométrie en plomb. Même un écart aussi petit que 0,01 ou 0,001 millimètre peut créer des problèmes pour le système final.

Après l'usinage, les vis sont mariées ensemble à l'aide d'un robinet et d'un trou avec un minimum de déviation entre les deux fils. Ils sont finalement sécurisés en utilisant l'adhésif à haute résistance. (Souder les vis modifierait à nouveau la géométrie et créerait des problèmes.)

Des systèmes à vis avec des systèmes de blocs de support pliables et des vis fabriqués par précision peuvent être effectués en longueurs de 10,8 mètres ou plus. Un système avec une longueur de course de 2 à 3 mètres aurait une vitesse maximale d'environ 4 000 tr / min. Normalement, avec un système plus long, la vitesse de rotation devrait être considérablement abaissée pour éviter de fouetter. Mais, avec des supports supplémentaires, un système à vis jusqu'à 10 mètres de long peut fonctionner à 4 000 tr / min.

Applications longues

Des systèmes à vis à vis à longue longueur de course sont utilisés dans un large éventail d'industries pour fournir un positionnement linéaire précis. Un bon exemple est un système de soudage automatisé pour les tuyaux et les tubes métalliques. Un positionnement précis d'une buse de soudage sur de longues longueurs de voyage est nécessaire. Dans les applications où des matériaux de haute qualité sont soudés, comme le titane, l'opération est effectuée dans le vide pour éviter l'oxydation du métal.

De nombreuses applications dans l'industrie automobile nécessitent de longues longueurs de voyage. Par exemple, les robots à six axes sont souvent montés sur des actionneurs linéaires à long terme pour les opérations de soudage ou d'attention des machines. Bien que la vitesse puisse ne pas être un facteur critique pour transporter des bras de robot, une longue longueur et un positionnement très précis sont nécessaires.

La fabrication de câbles optiques est une opération continue et continue qui ne peut être arrêtée sans compromettre la qualité des fibres produites. Les câbles sont enroulés sur de gros bobines. Lorsqu'une bobine est pleine, elle doit être remplacée rapidement pour minimiser la perte de produit. La précision et la vitesse sont vitales pour traiter l'efficacité. De longs systèmes à vis peuvent offrir à la fois dans cette application, ainsi que la capacité de manipuler la charge lourde des bobines.

Toute application nécessitant le mouvement de l'équipement lourd dans le plan vertical bénéficie de la rigidité et de la fonctionnalité de sécurité d'une vis linéaire. Dans l'industrie des avions, par exemple, les caméras de haute précision sont déplacées de haut en bas. Les vis transportent le poids lourd en toute sécurité et précisément. Dans de telles applications, des systèmes de guide de balle spéciaux avec des balles de grand diamètre sont utilisés pour prendre le moment de charge dynamique.

Améliorations aux systèmes existants

Dans de nombreuses applications de mouvement linéaire de longueur longue, la vision à billes est laissée complètement ouverte. Il y a deux problèmes courants avec de tels systèmes: le système ne peut pas fonctionner à la vitesse souhaitée, soit le système est difficile à entretenir, car la vis ouverte attire la poussière et les débris, nécessitant un nettoyage régulier pour éviter une défaillance prématurée de l'écrou à billes.

Dans de telles applications, la prise en charge supplémentaire fournie par la configuration du bloc de roulement empilé signifie que la vis peut fonctionner à une vitesse beaucoup plus élevée. Les problèmes de nettoyage et de fiabilité peuvent être résolus à l'aide d'un système couvert et scellé qui protège la vis et offre des réductions significatives des exigences d'entretien. La vis fermée est protégée de la pénétration de la poussière et des débris et, sans nettoyage régulier, peut maintenir des performances et une fiabilité optimales.

Dans un tel système, le chariot peut être équipé de canaux percés et connectés à un mamelon de graisse. Cela permet la lubrification d'un seul point sans avoir à ouvrir le boîtier. Parce que l'unité n'a jamais à être ouvert, des quantités limitées de poussière ou d'eau peuvent pénétrer le système. Il est protégé même dans les environnements les plus sales.