Le moteur linéaire est la réponse clé.

Les moteurs linéaires offrent un positionnement précis et une réponse hautement dynamique pour de nombreuses tâches de contrôle de mouvement. Pour les machines-outils, ils incluent non seulement les déplacements rapides, mais aussi les mouvements lents et à vitesse constante des têtes de machine, des chariots de broche, des systèmes de gestion d'outils et des dispositifs de manutention de pièces.

Malgré leurs capacités, les moteurs linéaires n'ont cependant pas joué un rôle significatif dans l'évolution de la conception des machines modernes, qui a connu des avancées considérables en matière de technologie de contrôle. Selon les responsables de Siemens, les machines modernes utilisent encore, pour la plupart, des techniques de propulsion par coulisseaux vieilles de plusieurs décennies. Les machines sont passées des CN à bande magnétique d'antan, pilotées par servomoteurs et vis à billes, aux commandes CNC sophistiquées d'aujourd'hui, qui exploitent des fichiers CAO et génèrent des programmes machine par simple pression sur un bouton. Mais les coulisseaux des machines actuelles sont encore, pour la plupart, pilotés par servomoteurs et vis à billes.

Les moteurs linéaires sont éprouvés et économiques, et il est temps que les systèmes mécaniques de ces machines rattrapent leur retard sur la technologie de contrôle. Par exemple, le remplacement des composants mécaniques par des moteurs linéaires peut entraîner des économies considérables, selon les responsables de l'entreprise. Ces moteurs constituent un système d'entraînement complet, alliant fiabilité, précision, stabilité dynamique élevée, faible maintenance et accélération de la production.

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

D'autres avantages incluent des accélérations et des décélérations élevées, des vitesses élevées sur de longues distances à vitesse constante, un positionnement sans jeu, un fonctionnement sans contact sans usure mécanique et une flexibilité de conception, car les sections primaires peuvent être fixes ou mobiles.

Cela fait des moteurs linéaires des candidats viables pour remplacer : • Les vis à billes creuses avec systèmes de refroidissement pour la stabilisation thermique. • Les entraînements à crémaillère avec moteurs à couple et réducteurs coûteux. • Les entraînements par chaîne nécessitant des moteurs hydrauliques à couple élevé et des unités de puissance hydrauliques.

Un rail fixe 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 des directions différentes. Cela permet aux concepteurs de consolider les entraînements sur les machines multi-chariots afin de réduire les coûts et d'améliorer la productivité. Par exemple, un laser, un jet d'eau ou une fraiseuse à deux têtes sur le portique entraîné par des moteurs linéaires peut découper simultanément deux pièces symétriques ou en miroir, économisant ainsi une quantité considérable de matière première.

Lors du déplacement de glissières à portique lourdes et volumineuses, plusieurs sections principales montées de chaque côté 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 peuvent augmenter la capacité de force.

Sur les chariots mobiles où les câbles longs posent problème, une ou plusieurs sections primaires peuvent être fixées à une base fixe et les sections secondaires à l'élément mobile. Cela allège la charge sur le chariot et permet des cycles à oscillations élevées, autrement impossibles avec les entraînements mécaniques conventionnels. Cela permet également d'utiliser des câbles plus courts et donc moins sujets à la flexion.

Les principaux fabricants proposent une gamme de moteurs linéaires adaptés à un large éventail d'applications. Les moteurs à charge de pointe offrent des taux d'accélération/décélération et de vitesse élevés et peuvent être utilisés sur des axes horizontaux ou verticaux compensés. Les applications typiques incluent les machines-outils à mouvements hautement dynamiques, l'usinage laser et les équipements de manutention.