En ce qui concerne les actionneurs linéaires, les dispositifs électromécaniques deviennent l'option de choix par rapport à leurs cousins ​​pneumatiques en raison de leur vitesse, de leur précision et de leur taille.

Au cours des dernières années, les demandes ont augmenté de plus en plus de gestionnaires d'usine et d'entreprise à utiliser plus d'actionneurs électriques de style tige et moins d'actionneurs pneumatiques en équipement d'automatisation d'usine. Plusieurs facteurs stimulent cette conversion, mais les plus importants incluent les besoins croissants de:

• Améliorez les performances de la machine avec des actionneurs électromécaniques capables d'une précision plus élevée.
• Réduisez la taille de l'équipement avec des actionneurs électromécaniques qui ne nécessitent que environ un quart de l'espace pour offrir la même poussée que les actionneurs pneumatiques.
• Utilisez l'énergie plus efficacement, car les actionneurs électromécaniques n'ont pas besoin de compresseurs d'air fonctionnant 24/7.
• Réduisez l'entretien et le coût total de la possession, car les actionneurs électromécaniques utilisent moins de composants, ne nécessitent pas de compresseurs et ne souffrent pas de fuites d'air.

Une fois que la décision est prise de remplacer les actionneurs pneumatiques par des types électromécaniques, l'étape suivante consiste à sélectionner les bons actionneurs électromécaniques parmi les nombreuses marques. Bien que les spécifications fondamentales de la poussée puissent être similaires, des différences significatives existent dans les domaines de la performance du cycle de vie, de la maintenabilité et de la résistance environnementale.

D'une manière générale, plus le diamètre de la vis à billes est grand, plus le potentiel de poussée est grand. Cependant, la réalisation de cela nécessite l'accouplement approprié du roulement de poussée et de tous les points de fixation, y compris le tube d'extension, l'écrou à billes intérieur, le boîtier de roulement et le boîtier d'essuie-glace. Sinon, toute augmentation de la poussée se ferait au détriment de la vie du système. Un composant trop faible pour gérer sa charge s'ustisera beaucoup plus rapidement ou même sera endommagé.

Vous pourriez avoir deux actionneurs, chacun équipé d'une vis de balle de 16 mm et fournissant 750 N de poussée, et l'un, par exemple, peut avoir une vie de voyage de 2 000 km, tandis que l'autre fournit 8 000 km de voyage. La différence réside dans la façon dont la vis à billes et les autres composants sont accouplés les uns aux autres.

De plus, en raison de plus gros diamètres de vision en corrélation avec le coût et l'empreinte, l'accouplement correctement la vis à billes et d'autres composants réduisent les deux. Pour répondre à une exigence de demande de 3 200 N de force, un fournisseur peut utiliser une vis à billes avec un diamètre de 20 mm, tandis qu'un autre fournisseur, un avec des composants correctement accouplés, pourrait atteindre la même poussée avec une vis de 12 mm de diamètre. Ainsi, cette dernière vis à billes peut être réduite sans sacrifier les performances.

Les vis à billes correctement accouplées avec d'autres composants affectent considérablement la durée de vie de l'actionneur et, lorsqu'elles sont combinées avec la conception de la porteuse, les deux facteurs ont le plus grand impact sur la précision et la capacité de charge. Un autre objectif de conception de l'actionneur est de réduire le jeu libre et latéral. Les facteurs affectant ce sont le diamètre du corps porteur, la surface de contact et l'utilisation des jambes de support. Un corps porteur plus grand, par exemple, prend en charge des charges radiales externes plus grandes en maximisant la zone de contact de surface dans des situations de charge latérale. La capacité de chargement les actionneurs électriques de charge latérale augmente les performances, la précision et la compacité à un niveau non réalisable avec des actionneurs pneumatiques ou hydrauliques.

Bien que la maximisation des surfaces améliore la capacité de charge radiale et latérale, elle n'aide pas nécessairement la stabilité. Ceci est souvent abordé en verrouillant les jambes surélevées dans des canaux rainurés (trois dans l'image ci-dessus). Ces jambes de support réduisent les vibrations, ce qui peut ajouter du bruit et contribuer à l'usure. La plupart des conceptions utilisent une ou deux de ces crêtes, supprimant ainsi un certain jeu, mais elle peut générer des sons de clic lorsque le système commence à porter au fil du temps. Cependant, en utilisant quatre jambes au lieu de deux, réduit l'usure et le bruit, offrant une protection anti-rotationnelle plus efficace et durable. De plus, les jambes supplémentaires garantissent le mouvement de retour sans accrochage, réduisant davantage le jeu en raison de l'usure.

De plus, la courbure de ces jambes de transport vers l'extérieur crée une précharge radiale, ce qui réduit le jeu dans le tube de poussée. Il est également centré sur le corps de la porteuse et l'écrou à billes, éliminant la nécessité de briller le transporteur à l'extrusion et de compenser l'usure pendant la durée de vie de l'appareil. Garder tout dans l'alignement réduit la quantité de fois que l'actionneur doit être calibré pour un couple de ralenti cohérent.

Les tolérances proches sont essentielles pour réduire l'usure et la réduction du bruit. Mais s'il n'y a pas du tout un espace d'air, la pression se construit lorsque les actionneurs fonctionnent à grande vitesse. Cela provoque une surchauffe, contribuant à des problèmes de lubrification et à d'autres problèmes de durabilité. Pour y remédier, rendre deux des caractéristiques clés masculines sur les jambes du transporteur inférieures aux deux autres - c'est l'approche que Thomson adopte avec bon nombre de ses actionneurs. Cela offre juste assez d'écart pour empêcher la pression de s'accumuler. Comme on le voit dans l'image ci-dessus, deux des clés masculines figurent orthogonalement situées sur les jambes porteuses sont inférieures aux deux autres.

Maintenabilité

La facilité de maintenance affecte les performances du cycle de vie et contribue aux avantages de la productivité. Les actionneurs électromécaniques diffèrent dans leur lubrification et leur manipulation du moteur. La plupart des actionneurs se rétractent à exposer partiellement des pièces de 60% à 70% pour la lubrification. Les techniciens retirent les bouchons, localisent des pièces qui ont besoin de lubrification, ajoutent de la graisse et peuvent avoir besoin de répéter ce processus.

Une meilleure approche, cependant, consiste à étendre ou à retirer complètement le tube, révélant tous les composants pour une exposition maximale. Cela permet aux entreprises d'utiliser une lubrification automatisée. De plus, l'utilisation d'un mamelon de lubrification éliminerait la nécessité de retirer le capuchon, simplifiant davantage la maintenance.

L'entretien peut également être accéléré si vous éliminez le temps nécessaire pour accoupler le moteur avec l'actionneur mécanique. Le montage traditionnel du moteur dans une configuration parallèle prend 20 à 25 minutes. Une fois le moteur monté, un technicien doit utiliser une variété d'outils pour l'ajuster pour une tension et un alignement appropriés de la courroie. Cela nécessite au moins 12 étapes.

Cependant, si l'actionneur est livré avec une solution parallèle pré-assemblée, la courroie peut être pré-tente pendant l'assemblage, éliminant le besoin de réglages de tension en plusieurs étapes - le moteur peut être boulonné et utilisable en seulement trois étapes. Pour le montage en ligne, les avantages d'une solution pré-assemblée sont similaires, mais pas comme dramatiques.

De plus, l'utilisation des roulements à montage à cheval élimine le risque de désalignement. Il protège également l'arbre du moteur des charges radiales, ce qui réduit le bruit et prolonge encore la durée de vie de l'actionneur.

Résistance environnementale

Les actionneurs électromécaniques diffèrent dans leur capacité à résister aux conditions difficiles, à l'environnement et à des lavages fréquents à haute pression. Cela dépend du profil extérieur, du choix des matériaux et des méthodes d'étanchéité.

Les profils avec des surfaces lisses sont plus propres que les surfaces rainurées car elles n'accumulent pas de poussière et de liquides. Ainsi, ils sont plus appropriés pour les environnements difficiles lorsque des lavages fréquents sont nécessaires. Il pourrait y avoir un inconvénient d'avoir un extérieur élégant, cependant. S'il est utilisé dans des applications qui nécessitent des accessoires de capteur, un module complémentaire en plastique supplémentaire peut être nécessaire pour fixer le capteur.

La résistance environnementale dépend également de la composition du matériau du tube d'extension. La plupart des systèmes utilisent de l'acier chromé, mais l'acier inoxydable est un bien meilleur choix pour les environnements difficiles.

Un indicateur clé de la résistance à l'environnement est le code de protection d'entrée (IP). Une note IP de 65, par exemple, signifie que l'appareil est résistant à la poussière et protégé contre les jets d'eau à basse pression de n'importe quelle direction, comme cela pourrait être trouvé dans une opération de lavage de l'industrie alimentaire et des boissons. Seuls quelques actionneurs électriques répondent à cette note, mais dans des environnements corrosifs, il est essentiel. Une note IP de 54 offre une certaine protection contre l'eau éclaboussée et moins de 100% de protection contre la poussière, ce qui le rend acceptable pour certaines applications de lavage, mais pas si la pression est impliquée. Une note IP de 40, qui est courante parmi les actionneurs linéaires, implique qu'il n'y a pas de protection contre la poussière ou le liquide.

Des cotes IP plus élevées dépendent principalement de l'utilisation de meilleurs sceaux. Thomson, par exemple, scelle chaque compartiment, y compris les supports de moteur, sur ses actionneurs électromécaniques. Tous les joints doivent également être scellés et s'étendre jusqu'au moteur plutôt que de s'arrêter sur la plaque de montage.

La prochaine génération de contrôle du mouvement

À mesure que les exigences du marché augmentent pour une productivité plus élevée, des temps de changement plus courts, une fiabilité accrue, des économies d'énergie plus élevées et des coûts de maintenance et d'exploitation plus faibles, de plus en plus de concepteurs et d'utilisateurs finaux passent à des actionneurs électromécaniques sur des actionneurs pneumatiques. Pour les machines nécessitant un contrôle de mouvement sophistiqué, les actionneurs électromécaniques sont pratiquement la seule alternative. Mais même pour les tâches de mouvement linéaire simples, les concepteurs de contrôle de mouvement et les utilisateurs se penchent vers l'actionnement électrique en raison de moins et / ou de l'entretien plus facile, de l'économie d'énergie accrue et du fonctionnement plus propre.

Des avantages encore plus importants sont possibles en comparant soigneusement différentes marques d'actionneurs électriques. Interprétez toujours la «capacité de chargement» dans le contexte des exigences de vie et d'espace du système prétendu. Il y a de vrais compromis dans ces domaines. La conception du transporteur affecte la précision ainsi que les capacités de charge latérales et rotatives, alors faites une attention particulière à la façon dont le transporteur est sécurisé dans le canal et à la forme et à la taille de tout mécanisme de guidage.

Des mécanismes et des pièces améliorés tels que les jambes de support et les conceptions de jambes, qui peuvent être incurvés pour une meilleure adoration, amélioreront la précision et l'usure. Et le profil extérieur approprié, les choix de matériaux et la stratégie d'étanchéité sont des facteurs clés de la résistance environnementale. Les profils plus lisses, les matériaux en acier inoxydable et les cotes IP plus élevées ont tendance à offrir la plus grande protection.