L'automatisation des machines est un élément essentiel de l'automatisation industrielle. Elle concerne les processus qui permettent d'exécuter des activités de production réelles rapidement et avec précision, comme les machines de remplissage de bouteilles, d'emballage, d'étiquetage, etc. Les processus qui gèrent la comptabilité des produits sont appelés processus d'automatisation des machines.

Le contrôle de mouvement est donc un élément important de l'automatisation des machines, car il permet de contrôler directement et en continu le déplacement des pièces mécaniques. Le contrôle de ces pièces permet d'obtenir avec précision les résultats souhaités. Le contrôle de mouvement se divise principalement en deux catégories : linéaire et rotatif.

Qu'est-ce que le mouvement linéaire ?

Comme son nom l'indique, le mouvement linéaire est une activité dans laquelle une pièce mécanique se déplace en ligne droite. Prenons l'exemple d'une machine de découpe. Imaginez que vous produisez des gâteaux au chocolat dans votre usine. Sur une ligne de production, vous souhaitez découper régulièrement des gâteaux pour obtenir des parts plus petites. Une machine de découpe sera commandée en continu pour couper verticalement. Il s'agit d'un mouvement linéaire.

Parmi les autres utilisations courantes, on trouve les moteurs linéaires, les guides, les roulements et les actionneurs. Examinons les différents types de produits utilisés dans le mouvement linéaire pour mieux comprendre ce concept.

Dispositifs de mouvement linéaire

Un actionneur est un dispositif pneumatique qui, alimenté par l'électricité, utilise l'air pour se propulser et exécuter sa tâche. Lorsque l'électricité est coupée, il coupe l'arrivée d'air et revient à sa position initiale. C'est la définition la plus simple d'un actionneur.

Actionneur linéaire

Un actionneur linéaire, comme son nom l'indique, se déplace en ligne droite et effectue l'action requise lorsqu'il est déclenché. Pour ce type de déplacement, il est important de prendre en compte le mouvement de l'axe XY. L'actionneur peut se déplacer soit dans la direction X, soit dans la direction Y. Il est donc essentiel de prendre ce facteur en compte lors de la conception et de l'utilisation d'un actionneur linéaire. Outre ces deux axes, un actionneur linéaire peut également se déplacer dans la direction Z.

Lors de la programmation d'un actionneur linéaire, il est important de savoir s'il doit être déplacé dans une seule direction ou dans plusieurs directions simultanément. Ceci est important pour déterminer la robustesse mécanique, la fiabilité et la précision de l'actionneur. Les actionneurs linéaires se déplacent généralement sur un chariot ou un rail. Ce point doit donc également être pris en compte en fonction de votre application.

Actionneurs à vis à billes

Les actionneurs à vis à billes fonctionnent sur des vis mécaniques grâce à des roulements à billes à recirculation. La vis se déplace en continu grâce à la recirculation, ce qui lui permet de tourner en ligne droite rapidement et efficacement.

L'ensemble se déplace sur un arbre fileté et convertit le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Il fournit un couple élevé et fonctionne avec un faible frottement. Cela réduit les temps d'arrêt et dissipe moins de chaleur lors du mouvement.

Actionneurs à entraînement par courroie

Les actionneurs à courroie constituent une autre innovation dans la technologie du mouvement linéaire. Ils fonctionnent comme un système de convoyeur à bande, grâce à une courroie crantée reliée entre deux poulies circulaires.

Si vous observez le déplacement linéaire d'une bande transporteuse entre deux positions, cette technologie fonctionne de la même manière sur un actionneur à courroie. La courroie est enfermée dans un corps en aluminium, sur lequel se déplace le chariot porteur sur des rails.

Facteurs à prendre en compte dans le mouvement linéaire – Certains des facteurs importants sont discutés ci-dessous.

Forcer

Comme indiqué précédemment, le mouvement linéaire peut se dérouler selon un seul axe ou plusieurs axes. L'objet peut soit porter une charge, soit se déplacer librement pour exécuter une autre tâche.

Quoi qu'il en soit, la force est un facteur essentiel dans le choix du bon appareil. Selon le poids de la charge (le cas échéant) ou la vitesse nécessaire pour atteindre la destination, la force joue un rôle crucial. Elle peut également aider à déterminer la friction nécessaire à l'exécution de la tâche.

Vitesse

Le temps joue un rôle essentiel dans l'automatisation des machines. En effet, si la cadence de production est plus lente, la machine devient inutile. Ainsi, la vitesse combinée à la force indique la puissance nécessaire à l'appareil pour fonctionner. Si l'appareil est capable de supporter un poids important, mais qu'il fonctionne lentement, cela entravera sérieusement les activités de production.

De plus, lorsque la vitesse est prise en compte, deux temps doivent être pris en compte : l'accélération et la décélération. Si une décélération rapide est nécessaire, le dispositif doit pouvoir décélérer rapidement sans à-coups ni pertes par frottement. Il en va de même pour l'accélération.

Fondamentalement, il faut veiller à ce que l'appareil ne dysfonctionne pas avec n'importe quel temps défini (bien que chaque machine ait sa limitation dans le temps défini, elle doit au moins fonctionner correctement dans sa plage donnée).

Longueur de course

Lorsque vous travaillez avec des actionneurs linéaires, vous devez connaître leur course maximale. Chaque type de dispositif de mouvement linéaire possède ses propres longueurs de course. Plus la course est longue, plus vous avez de flexibilité pour ajuster la machine.

C'est parce que vous obtenez une meilleure portée du produit final et vous pouvez largement envisager de placer la machine à une certaine distance ; de sorte que vous obtenez plus de surface pour placer autre chose.

Cycle de service

Lorsqu'un dispositif de mouvement linéaire est utilisé en continu, il bénéficie également d'une certaine durée de vie, gage de durabilité et de robustesse. Le nombre de fois par jour ou par an que vous pouvez actionner la machine sans problème détermine le cycle de service. Il s'agit essentiellement de la fréquence de fonctionnement d'une machine.