Le moteur linéaire est la solution.

Les moteurs linéaires offrent un positionnement précis et une réponse très dynamique pour de nombreuses applications de commande de mouvement. Pour les machines-outils, cela inclut non seulement les déplacements rapides, mais aussi les mouvements lents et constants des têtes de machine, des glissières de broche, des systèmes de gestion d'outils et des dispositifs de manutention de pièces.

Malgré leurs performances, les moteurs linéaires n'ont pas joué un rôle significatif dans l'évolution de la conception des machines modernes, pourtant marquée par des progrès considérables dans les technologies de commande. En effet, selon Siemens, la plupart des machines modernes utilisent encore des techniques de propulsion par glissière datant de plusieurs décennies. Les machines sont passées des commandes numériques à bande magnétique d'il y a quelques années, actionnées par des servomoteurs et des vis à billes, aux commandes numériques sophistiquées d'aujourd'hui, capables de générer des programmes machine à partir de fichiers CAO par simple pression d'un bouton. Cependant, les glissières des machines actuelles sont encore, pour la plupart, entraînées par des servomoteurs et des vis à billes.

Les moteurs linéaires ont fait leurs preuves et sont économiques. Il est temps que les systèmes mécaniques de ces machines intègrent les technologies de commande numériques. Par exemple, le remplacement des composants mécaniques par des moteurs linéaires peut engendrer des économies considérables, selon les responsables de l'entreprise. Ces moteurs constituent un système d'entraînement complet, offrant fiabilité, précision, grande stabilité dynamique, maintenance réduite et une production plus rapide.

L'un des avantages des moteurs linéaires réside dans leur simplicité. Deux composants principaux, le primaire contenant des électroaimants et le secondaire (avec ou sans aimants permanents), entraînent l'élément mobile. Ceci permet de s'affranchir des servomoteurs, des résolveurs, des tachymètres, des accouplements, des poulies, des courroies de distribution, des vis à billes et écrous, des paliers de support, des systèmes de lubrification et de refroidissement.

Parmi ses autres avantages, citons les fortes accélérations et décélérations, les vitesses élevées sur de longues distances à vitesse constante, le positionnement sans jeu, le fonctionnement sans contact et sans usure mécanique, ainsi que la flexibilité de conception, les sections principales pouvant être fixes ou mobiles.

Cela fait des moteurs linéaires des solutions viables pour remplacer : • les vis à billes creuses avec système de refroidissement pour la stabilisation thermique ; • les systèmes à crémaillère avec moteurs et réducteurs de couple coûteux ; • les transmissions par chaîne nécessitant des moteurs hydrauliques et des centrales hydrauliques à couple élevé.

Un seul rail stationnaire à moteur linéaire (avec ou sans aimants) peut supporter plusieurs sections principales déplaçant soit le même chariot en configuration maître-esclave, soit des chariots distincts indépendamment à des vitesses et dans des directions différentes. Ceci permet aux concepteurs de centraliser les entraînements sur les machines multi-galets afin de réduire les coûts et d'améliorer la productivité. Par exemple, un laser, une machine de découpe au jet d'eau ou une fraiseuse équipée de deux têtes sur le portique, entraînées par des moteurs linéaires, peut découper simultanément deux pièces symétriques ou en miroir, permettant ainsi une économie considérable de matière première.

Lors du déplacement de glissières de type portique, volumineuses et lourdes, plusieurs sections principales montées de part et d'autre du portique fournissent la force nécessaire à l'accélération et à la décélération de la glissière. De plus, plusieurs rails secondaires installés côte à côte permettent d'accroître la capacité de force.

Sur les glissières mobiles où les longs câbles posent problème, une ou plusieurs sections principales peuvent être fixées à une base fixe et les sections secondaires fixées à l'élément mobile. Ceci allège la charge sur la glissière et permet des cycles à fréquence d'oscillation élevée, impossibles avec des entraînements mécaniques classiques. Cela permet également d'utiliser des câbles plus courts et moins sujets à la flexion.

Les principaux fabricants proposent une gamme de moteurs linéaires adaptés à de nombreuses applications. Les moteurs à charge maximale offrent des taux d'accélération/décélération et de vitesse élevés et peuvent être utilisés pour des axes horizontaux ou verticaux compensés. Parmi les applications typiques, on trouve les machines-outils à mouvements très dynamiques, l'usinage laser et les équipements de manutention.