L'automatisation des machines est une partie très importante de l'automatisation industrielle. L'automatisation des machines concerne des processus qui impliquent des activités de production réelles dans un temps rapide et précis ; comme les machines de remplissage de bouteilles, les machines d'emballage, les machines d'étiquetage, etc. Les processus qui traitent de la comptabilité réelle des produits sont appelés processus d'automatisation des machines.

Le contrôle de mouvement est donc un élément important de l’automatisation des machines car lorsque vous contrôlez le mouvement, vous contrôlez directement le mouvement des pièces mécaniques en continu. Le contrôle des pièces mécaniques permet la production précise des résultats souhaités. Le contrôle de mouvement est principalement divisé 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. Par exemple, considérons simplement une machine de découpe. Supposons que vous ayez des gâteaux au chocolat dans votre usine. Dans une chaîne de production, vous souhaitez découper régulièrement des gâteaux pour en faire des morceaux plus petits. Un coupeur sera contrôlé en permanence pour couper dans une direction verticale. C'est un mouvement linéaire.

Plusieurs autres utilisations populaires sont les moteurs linéaires, les guides, les roulements et les actionneurs. Jetons un coup d'œil aux différents types de produits réels utilisés dans le mouvement linéaire, ce qui vous aidera à mieux comprendre le concept.

Dispositifs à mouvement linéaire

Un actionneur est un dispositif à commande pneumatique qui, lorsqu'il est alimenté par l'électricité, prend l'entrée d'air pour se pousser et effectuer la tâche. Lorsque l'électricité est coupée, il coupe l'entrée d'air et revient à sa position d'origine. Il s’agit de la définition la plus élémentaire d’un actionneur.

Actionneur linéaire

Un actionneur linéaire, comme son nom l'indique, se déplacera en ligne droite et effectuera l'activité requise lorsqu'il sera déclenché. Lorsqu’il s’agit de se déplacer en ligne droite, une chose à considérer est le mouvement sur l’axe XY. L'actionneur peut se déplacer dans la direction X ou dans la direction Y. Ainsi, lors de la conception et de l’utilisation d’un actionneur linéaire, il est nécessaire de prendre en compte ce facteur. Outre ces deux éléments, la direction Z est également disponible dans un actionneur linéaire.

Lors de la programmation d'un actionneur linéaire, vous devez 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 principalement sur un chariot ou un rail. Donc, cela aussi doit 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 recirculation de billes. La vis se déplace en continu en recirculation, ce qui l'aide à tourner dans une direction droite rapidement et efficacement.

L'ensemble se déplace sur un arbre fileté et convertit le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Ils fournissent un couple élevé et fonctionnent avec un faible frottement. Cela réduit son temps d’arrêt et dissipe également moins de chaleur lors de son mouvement.

Actionneurs à entraînement par courroie

Les actionneurs à entraînement par courroie constituent une autre innovation dans la technologie du mouvement linéaire. Ils fonctionnent de la même manière qu'un système de bande transporteuse, via une courroie de distribution reliée entre deux poulies circulaires.

Lorsque vous voyez une bande transporteuse se déplacer linéairement entre deux positions, cette technologie fonctionne de la même manière sur un actionneur à entraînement par courroie. La transmission par courroie est enfermée dans un corps en aluminium sur lequel le chariot porteur repose 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 déplacer sur un seul axe ou sur 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 très important dans le choix du bon appareil. En fonction du poids de la charge (le cas échéant) ou de la vitesse à laquelle elle est nécessaire pour atteindre la destination, la force joue ici un rôle très important. La force peut également aider à déterminer le degré de friction qu’elle doit subir pour exécuter cette tâche.

Vitesse

Le temps joue un rôle très important dans l’automatisation des machines. Parce que vous produisez quelque chose, si le rythme de production est plus lent, la machine ne sert à rien. Ainsi, la vitesse combinée à la force indique la quantité de puissance dont l’appareil aura besoin pour fonctionner. S’il est capable de supporter une bonne quantité de poids, mais qu’en retour il fonctionne lentement, cela entravera sérieusement les activités de production.

De plus, lorsque la vitesse est prise en compte, deux timings – le temps d’accélération et le temps de décélération – doivent être pris en compte. Si l’on suppose qu’il est nécessaire de décélérer rapidement, alors ledit dispositif doit pouvoir ralentir rapidement sans aucune à-coup ni perte par frottement. Il en va de même pour le temps d'accélération.

Fondamentalement, il faut veiller à ce que l'appareil ne fonctionne pas mal avec une durée définie (bien que chaque machine ait sa limite dans la durée définie, elle doit au moins fonctionner correctement dans sa plage donnée.)

Longueur de course

Lorsque vous travaillez avec des actionneurs linéaires, vous devez savoir jusqu'où ils peuvent se déplacer. Chaque type de dispositif à mouvement linéaire possède son propre ensemble de longueurs de course. Plus la course est longue, plus vous avez la flexibilité de jouer avec la machine.

En effet, vous obtenez une meilleure portée du produit final et vous pouvez largement envisager de placer la machine à une certaine distance ; afin que vous ayez plus d'espace pour placer autre chose.

Cycle de service

Lorsque vous utilisez et éteignez continuellement un appareil à mouvement linéaire, celui-ci a également une certaine durée de vie en termes de durabilité et de robustesse. Le nombre de fois par jour ou par an que vous pouvez faire fonctionner la machine sans aucun problème détermine le cycle de service. Fondamentalement, il s’agit de la fréquence de fonctionnement d’une machine.