Et comment peut-il être évité…

Les portes diffèrent des autres types de systèmes multi-axes (tels que les robots cartésiens et les tables XY) en utilisant deux axes de base (x) en parallèle, avec un axe perpendiculaire (y) les connectant. Bien que cet arrangement à deux axes X offre une empreinte large et stable et permet aux systèmes de portiage de fournir une capacité de charge élevée, de longues longueurs de déplacement et une bonne rigidité, il peut également conduire à un phénomène communément appelé coup.

À chaque fois que deux axes linéaires sont montés et connectés en parallèle, il existe un risque que les axes ne voyagent pas en parfaite synchronisation. En d'autres termes, pendant le mouvement, l'un des axes X peut «traîner derrière» l'autre, et l'axe principal tentera de tirer son partenaire en retard. Lorsque cela se produit, l'axe de connexion (Y) peut devenir biaisé - n'est plus perpendiculaire aux deux axes X. La condition où les axes x et y perdent l'orthogonalité sont appelés rafraîchissants, et il peut entraîner la liaison alors que le système se déplace dans la direction x ainsi que des forces potentiellement dommageables sur les axes x et y.

L'accouchement dans les systèmes de portique peut être causé par une variété de facteurs de conception et d'assemblage, mais l'un des facteurs les plus influents est la méthode de conduite des axes X. Avec deux axes X en parallèle, les concepteurs ont le choix de conduire chaque axe X indépendamment, ou de conduire un axe et de traiter l'autre comme un «esclave» ou un axeur.

Dans les applications à basse vitesse avec une distance relativement petite entre les deux axes X (trait de l'axe Y court), il peut être acceptable de conduire un seul axe X et de laisser le deuxième axe x être un suiveur, sans mécanisme de conduite. Dans cette conception, une préoccupation clé est la rigidité de la connexion entre les axes - en d'autres termes, la rigidité de l'axe Y.

Étant donné que l'axe entraîné est effectivement «tirer» l'axe non entraîné, si la connexion entre eux subit une flexion, une torsion ou un autre comportement non rigide, toute différence de frottement ou de charge entre les deux axes X peut immédiatement entraîner des rayures et obligatoire. Et plus l'axe y est long, moins il sera rigide. C'est pourquoi la disposition «conduite par le promenade» est généralement recommandée pour les applications où la distance entre les axes X est inférieure à un mètre.

La solution d'entraînement plus sophistiquée consiste à utiliser un moteur séparé sur chaque axe, les moteurs synchronisés dans une disposition maître-esclave via le contrôleur. Dans cet arrangement, cependant, les erreurs de voyage des disques mécaniques doivent être parfaitement (ou presque parfaitement) correspondantes - sinon, la rubanisme et la liaison peuvent être causées par de légers écarts au loin que chaque axe parcourt la révolution du moteur.

Pour les applications de portique de précision à grande vitesse, les mécanismes d'entraînement de choix sont généralement des vis à billes et des entraînements de rack et de pignon. Ces deux technologies peuvent être appariées sélectivement pour fournir une erreur linéaire similaire sur chaque axe, en évitant une partie de la pile d'erreur qui peut se produire dans des assemblages de lecteur inégalés. Étant donné que les entraînements de courroie et de chaîne ont des erreurs de tangage qui sont difficiles à associer et à compenser, celles-ci ne sont généralement pas recommandées pour les systèmes de portique lorsque les axes X sont conduits indépendamment. D'un autre côté, les moteurs linéaires sont un excellent choix pour les axes parallèles dans les systèmes de portique, car ils n'ont pas d'erreur mécanique et peuvent fournir de longues longueurs de voyage et des vitesses élevées.

Une autre solution - un peu de compromis entre les deux options décrites ci-dessus - consiste à utiliser un moteur pour conduire les deux axes X. Cela peut être fait en connectant la sortie de l'axe entraîné par le moteur à l'entrée du deuxième axe via un couplage de distance (également appelé arbre de connexion). Cette configuration élimine le deuxième moteur (et la synchronisation qui l'accompagne qui serait nécessaire).

Cependant, la rigidité en torsion du couplage de distance est importante. Si le couple transféré entre les axes provoque un couplage à l'expérience de «liquidation», des attaques et de la liaison peuvent encore se produire. Cette configuration est souvent une bonne option lorsque la distance entre les axes X est entre un et trois mètres, avec des exigences de charge et de vitesse modérées.

Un autre facteur qui peut provoquer des rayonnages dans les systèmes de portiques est le manque de précision de montage et de parallélisme entre les deux axes X. À chaque fois que deux guides linéaires sont montés et opérés en parallèle, ils nécessitent une certaine tolérance dans le parallélisme, la planéité et la rectitude pour éviter de surcharger les roulements sur un ou les deux guides. Dans les systèmes de portique, où les axes X ont tendance à être espacés loin (en raison d'un long voyage sur l'axe y), le montage et le parallélisme des axes X devient encore plus critique, avec des erreurs angulaires amplifiées sur de longues distances.

Différentes technologies de guidage nécessitent différents niveaux de précision pour le parallélisme, la planéité et la rectitude. Dans les applications de portique, la meilleure technologie de guide linéaire pour les axes X parallèles est généralement celle qui offre le plus de «pardon» dans les erreurs de montage et d'alignement tout en fournissant la capacité de charge et la rigidité requises.

Les guides de rail de la balle ou du rouleau en recirculation fournissent généralement la capacité de charge et la rigidité la plus élevée de toutes les technologies de guide linéaire, mais lorsqu'ils sont utilisés dans une configuration parallèle, ils nécessitent une hauteur de montage très précise et des tolérances de parallélisme pour éviter la liaison. Certains fabricants proposent des versions «auto-alignantes» des roulements à billes de recirculation qui sont capables de compenser un certain désalignement, bien que la rigidité et la capacité de charge puissent être réduites.

D'un autre côté, les roues de guidage qui fonctionnent sur les pistes de précision nécessitent moins de précision dans le montage et l'alignement que les guides ferroviaires profilés. Ils peuvent même être montés sur des surfaces modérément inexactes sans causer de problèmes de course tels que le bavardage et la liaison, même lorsque deux pistes sont utilisées en parallèle.

Bien que l'alignement puisse être effectué avec des outils simples tels que les indicateurs de cadran et les fils, les longues longueurs impliquées dans les systèmes de portique rendent cela peu pratique. De plus, l'alignement des axes parallèles et perpendiculaires multiples augmente la complexité et le temps nécessaire et le travail de façon exponentielle.

C'est pourquoi un interféromètre laser est souvent le meilleur outil pour assurer la recommandation, la planéité et l'orthogonalité entre les axes de portique.