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, cela inclut non seulement une avance rapide, mais aussi un mouvement lent et à vitesse constante des têtes de machine, des glissières de broche, des systèmes de gestion d'outils et des dispositifs de manipulation de pièces.

Cependant, malgré leurs capacités, les moteurs linéaires n’ont pas joué un rôle significatif dans la progression de la conception de machines modernes qui a connu des progrès considérables dans la technologie de contrôle. Selon les responsables de Siemens, les machines modernes utilisent encore pour la plupart des techniques de propulsion par glissière vieilles de plusieurs décennies. Les machines sont passées de la commande numérique à bande d'il y a des années, entraînée par des servomoteurs et des vis à billes, aux commandes CNC sophistiquées d'aujourd'hui qui prennent des fichiers CAO et génèrent des programmes de machine par simple pression d'un bouton. Mais les coulisses des machines actuelles sont encore, pour la plupart, entraînées par des servomoteurs et des vis à billes.

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

L’un des avantages est que les moteurs linéaires sont simples. Deux composants principaux, le primaire contenant des électro-aimants et le secondaire à aimants permanents ou sans aimant, entraînent l'élément mobile. Cela élimine les servomoteurs, les résolveurs, les tachymètres, les accouplements, les poulies, les courroies de distribution, les vis et écrous à billes, les roulements de support, les systèmes de lubrification et les systèmes de refroidissement.

D'autres avantages incluent des accélérations et 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 des systèmes de refroidissement pour la stabilisation thermique. • Entraînements à crémaillère avec moteurs couple et réducteurs coûteux. • Transmissions par chaîne nécessitant des moteurs hydrauliques et des unités de puissance hydrauliques à couple élevé.

Une piste stationnaire à moteur linéaire (avec ou sans aimants) peut prendre en charge plusieurs sections primaires déplaçant soit le même coulisseau dans une configuration maître-esclave, soit déplaçant des coulisses séparées indépendamment à des vitesses et dans des directions différentes. Cela permet aux concepteurs de consolider les entraînements sur les machines multi-coulisses pour réduire les coûts et améliorer la productivité. Par exemple, un laser, un jet d'eau ou une défonceuse avec deux têtes sur le portique actionnées par des moteurs linéaires peuvent couper simultanément deux pièces symétriques ou en image miroir, économisant ainsi une matière première considérable.

Lors du déplacement de toboggans volumineux et lourds de type portique, plusieurs sections primaires montées de chaque côté du portique fournissent la force nécessaire pour accélérer et décélérer le toboggan. De plus, plusieurs chenilles secondaires installées côte à côte peuvent augmenter la capacité de force.

Sur les glissières mobiles où les câbles longs posent problème, une ou plusieurs sections primaires peuvent être fixées à une base fixe et les sections secondaires fixées à l'élément mobile. Cela allège la charge sur le coulisseau et permet des cycles avec des taux d'oscillation élevés qui pourraient autrement être impossibles avec des entraînements mécaniques conventionnels. Cela permet également d'utiliser des câbles plus courts avec moins de flexion.

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