Technologie de mouvement linéaire : solutions de précision pour l'automatisation

Décharger d'un convoyeur, prendre et placer des colis dans un carton et distribuer de l'adhésif sur un plateau de composants sont toutes de bonnes applications de la technologie de mouvement linéaire. Trois axes de mouvement peuvent atteindre n'importe quelle partie d'un volume rectangulaire ou cubique, permettant des processus allant du chargement et déchargement de machines à la décoration de gâteaux et au travail de découverte de médicaments.

La technologie de mouvement linéaire prend plusieurs formes, avec des performances et des prix variant largement. Sélectionner la bonne solution pour toute application donnée nécessite une compréhension de ce qui est disponible et comment définir les exigences. Voici quelques conseils.

Où utiliser le mouvement linéaire

Partout où un processus nécessite un mouvement translationnel répété – du point A au point B plutôt que rotatif – il y a une opportunité d'économiser du temps et de l'argent avec la technologie de mouvement linéaire. Par exemple :

• Un système de portique qui soulève une pièce d'un convoyeur et la déplace vers un système d'emballage (2 axes, peut-être 3)
• Déplacer une buse de distribution sur une ligne ou un plateau de conteneurs ouverts (exemple : pipettage en laboratoire)
• Prendre des pièces d'un plateau et les insérer dans des assemblages plus grands (engrenages dans des pompes, par exemple)
• Un système d'emballage utilisant un seul axe de mouvement pour fermer un carton
• Prendre une pièce d'un convoyeur et la charger dans un dispositif pour une opération d'assemblage ou de jonction (2 ou 3 axes)

Options de technologie de mouvement linéaire

Les principaux composants d'un système de mouvement linéaire sont les guides et le mécanisme d'entraînement. D'autres points à considérer sont le châssis ou la structure, le moteur ou les moteurs, et l'étanchéité et la lubrification.

Les guides sont les rails qui portent la plateforme ou le chariot en mouvement. Les options sont :

• Glissières – utilisent des paliers polymères à faible frottement qui glissent le long d'un profil
• Roues (ou roulettes) – roulent sur le dessus ou le long des côtés d'un rail
• Roulements à billes – incorporés dans la plateforme où ils roulent le long du profil dans un arrangement à recirculation

Options d'entraînement :

• Courroie – bon pour le mouvement à haute vitesse et les longs déplacements
• Vis planétaire – pour charges utiles faibles à moyennes et vitesse, répétabilité de positionnement à 5 µm
• Vis à billes – excellente efficacité, capacité de poussée élevée et précision de 5 µm ou mieux
• Moteurs linéaires – haute vitesse et haute précision mais charges utiles limitées, coûteux

Avancées du mouvement linéaire

Les constructeurs de machines cherchent toujours à augmenter la vitesse et réduire les temps de cycle tout en rendant l'équipement plus petit. Pour répondre à ce besoin, les systèmes de mouvement linéaire deviennent plus compacts et plus puissants. Déjà plus précis et contrôlables que les tiges pneumatiques, la technologie de mouvement linéaire devient toujours plus précise et répétable.

Une autre tendance est la connectivité simple. Les fabricants simplifient ce qu'il faut pour relier les composants et les faire travailler ensemble.

De plus en plus, les utilisateurs de machines industrielles veulent des données de leur équipement. En réponse, les actionneurs linéaires gagnent une technologie de capteur de style IIoT qui peut communiquer une gamme de paramètres de fonctionnement pour l'analyse et l'optimisation des processus.

Sélection des composants

La gamme de technologies de mouvement linéaire et le nombre de fournisseurs rendent difficile la conception d'un système. Évaluer des facteurs comme l'inertie, l'accélération, la charge utile et la taille du moteur est difficile et chronophage. Cela amène certains ingénieurs à surdimensionner, atteignant les objectifs de performance tout en payant plus que nécessaire pour des composants excessivement volumineux.

Reconnaissant que les ingénieurs de conception ont besoin d'aide pour sélectionner les composants de système de mouvement linéaire, Bosch Rexroth a récemment lancé leur outil LinSelect. Une avancée significative dans la conception de systèmes, cela génère des recommandations de composants en réponse aux critères de performance et autres que le concepteur entre.

Cela fait gagner un temps et un effort de conception significatifs. Peut-être d'une importance encore plus grande, cela garantit que les composants sont assortis pour fournir la performance et la fiabilité globales nécessaires.

Avantages de l'utilisation de produits de mouvement linéaire modernes

Les fabricants de produits de mouvement linéaire s'efforcent de rendre la conception et l'assemblage plus faciles et plus rapides. À cette fin, des leaders comme Bosch Rexroth incorporent des fonctionnalités et des éléments qui améliorent la performance tout en rendant la tâche du concepteur moins difficile.

Les avantages de la dernière génération de produits de mouvement linéaire incluent :

1. Application Plug & Play – les composants sont conçus de telle sorte qu'ils se connectent et travaillent ensemble avec un minimum de complexité (Bosch Rexroth fournit un excellent exemple.)
2. Flexibilité – les systèmes modernes peuvent fournir quelle que soit la charge utile, la distance et la vitesse requises, et peuvent être reconfigurés quand nécessaire
3. Facilité de maintenance – avec l'inclusion de paliers polymères, les systèmes de rails coulissants n'ont pas besoin de lubrification. D'autres systèmes ont une lubrification autoconfinée, et dans tous les cas, les joints sont meilleurs que jamais
4. Nouvelles applications – des vitesses et précisions plus élevées, couplées à une intégration plus facile, signifient que la technologie de mouvement linéaire peut résoudre plus de problèmes dans la fabrication, l'entreposage et d'autres domaines

JH Foster peut vous aider pour tous vos besoins en mouvement linéaire

Les dispositifs de mouvement linéaire augmentent la productivité de plusieurs façons. Sélectionner les bons systèmes et composants peut être un défi, mais JH Foster peut vous aider. Contactez-nous pour discuter de votre application, et jetez un œil à l'outil Rexroth LinSelect si vous vous sentez prêt.