Résumé technique

Le mouvement linéaire est un domaine de contrôle de mouvement englobant plusieurs technologies, notamment les moteurs linéaires, les actionneurs linéaires et les guides et roulements linéaires.

Moteurs linéaires : une option précise

Les moteurs linéaires traditionnels sont essentiellement un moteur rotatif à aimant permanent déployé et posé à plat. C'est comme si le stator et le rotor étaient découpés le long d'un plan radial puis déroulés pour pouvoir fournir une poussée linéaire. Lorsque la partie fixe du moteur est alimentée, elle provoque un mouvement dans la partie mobile qui contient une sorte de matériau conducteur.

Les avantages du moteur linéaire incluent des vitesses élevées et des temps de réponse rapides, une précision et une rigidité élevées, et l'absence de composants de transmission mécaniques, l'élimination du jeu.

Par contre, les moteurs linéaires peuvent être plus chers que les autres solutions traditionnelles. Ils exigent également une meilleure réponse de la part des contrôleurs, comme une bande passante accrue et des taux de mise à jour plus élevés. Les moteurs linéaires ne peuvent généralement pas non plus produire autant de force que certains autres types de solutions telles que les vis à billes. Un autre problème peut être l'échauffement dû aux pertes I2R, qui peut nécessiter des considérations particulières en matière de refroidissement.

Le choix du meilleur moteur linéaire pour une application implique un certain nombre de facteurs, notamment des considérations de force et thermiques, des charges sur les roulements, ainsi que des considérations d'espace et de jeu.

Les premiers moteurs linéaires étaient cylindriques. Dans ces moteurs, le forceur est de construction cylindrique et monte et descend une barre cylindrique qui abrite les aimants. Les types de moteurs linéaires à canal en U ont deux pistes magnétiques parallèles se faisant face avec la force entre les plaques. Le forceur est soutenu dans la piste magnétique par un système de roulements. Enfin, il existe des moteurs linéaires de type plat, qui peuvent être de trois types différents : sans fer sans fente, sans fer sans fente et en fer à fente.

Actionneurs linéaires : configurations intégrées avec des composants de mouvement traditionnels

Les actionneurs linéaires produisent essentiellement un mouvement linéaire. Parfois, la principale source de mouvement est non linéaire ou rotative, comme un moteur. Dans ce cas, d'autres moyens mécaniques tels que des courroies, des poulies, des chaînes ou d'autres composants mécaniques convertissent le mouvement rotatif en mouvement linéaire. D'autres types d'actionneurs linéaires produisent eux-mêmes un mouvement linéaire, par exemple grâce à la pression d'un fluide (hydraulique ou pneumatique). Les actionneurs linéaires courants comprennent les actionneurs mécaniques, électromécaniques, hydrauliques, pneumatiques et piézoélectriques.

Un actionneur linéaire à source rotative utilise généralement un moteur électrique pour fournir son énergie d'entrée. Cet actionneur peut utiliser une vis mère pour transformer le mouvement de rotation du moteur en mouvement en ligne droite.

La meilleure solution pour l'application dépend de facteurs tels que la puissance requise, la taille et la puissance requise. Plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte lors du choix d’un actionneur linéaire. La première consiste à déterminer la course ou la longueur du mouvement requis. Ensuite, quelle force est requise de la part de l’actionneur ? Autrement dit, quel est le poids de l’objet que l’actionneur devra déplacer ? Comment l'actionneur sera-t-il monté : horizontalement ou verticalement ?

Les actionneurs linéaires sont utilisés dans un large éventail d'applications industrielles telles que les équipements de manutention et la robotique, ainsi que dans les applications grand public quotidiennes telles que les appareils électroménagers et dans les équipements informatiques tels que les têtes d'imprimante et les scanners.

Guides roulants à mouvement linéaire — pour une flexibilité de conception OEM

Les guides roulants linéaires ne sont pas des actionneurs eux-mêmes mais un composant mécanique qui guide un mouvement linéaire, qui peut être un rail ou un arbre relié à un type de dispositif d'actionnement. Les guides roulants pour les applications de mouvement linéaire peuvent aider à réduire la friction dans les machines. Ils sont utilisés dans divers domaines allant des dispositifs avancés de fabrication de semi-conducteurs aux grandes machines-outils ou équipements de construction.

Les guides linéaires à rouleaux se présentent sous différentes formes, notamment les systèmes de guidage sur rail à voies linéaires et à rouleaux et les systèmes de guidage d'arbre à cannelures à billes.

Les considérations importantes pour le choix d'un guide roulant à mouvement linéaire incluent la charge, la charge statique, la course et la vitesse ainsi que la précision et l'exactitude souhaitées. Un préchargement peut également être requis en fonction des exigences de l'application. La lubrification est une autre considération importante, tout comme toute méthode visant à minimiser la contamination du système de guidage linéaire par des facteurs environnementaux tels que la poussière et d'autres contaminants à l'aide de soufflets ou de joints spéciaux.