Actionneurs électriques : Vue d'ensemble complète

L'un des composants majeurs qui rend l'automatisation possible est l'actionneur électrique. Ces dispositifs mécaniques convertissent l'électricité en énergie cinétique en utilisant un mouvement rotatif ou linéaire.

Les actionneurs électriques fonctionnent comme les autres types d'actionneurs. La seule différence est qu'ils utilisent l'électricité comme source d'énergie. L'électricité alimente un moteur, ce qui met en mouvement des composants spécifiques. Le résultat final est une énergie mécanique.

Ces composants alimentent un actionneur linéaire électrique fonctionnel :

• Source d'alimentation – peut être une tension CA ou CC
• Contrôleur – assure que le système effectue les fonctions nécessaires en envoyant des signaux à l'entraînement
• Entraînement – reçoit les signaux du contrôleur et fournit le courant et la tension corrects au moteur pour réaliser des mouvements précis
• Moteur – transforme l'énergie électrique de l'entraînement en puissance mécanique, souvent en faisant tourner un arbre
• Actionneur – le composant qui se déplace physiquement (voir les types ci-dessous)

Types d'actionneurs électriques

Actionneur à tige

Les actionneurs à tige produisent un mouvement en rétractant et en étendant une tige depuis le boîtier. Avec les actionneurs à tige, la charge se déplace de deux manières :

• La charge se déplace en étant fixée à la tige
• La charge est poussée ou tirée par la tige

Ce type d'actionneur électrique est idéal pour l'insertion et le pressage. Ce sont également le choix privilégié pour déplacer des charges nécessitant un positionnement bout-à-bout, des vitesses élevées et des forces importantes.

L'un des principaux avantages des actionneurs à tige est leur boîtier fermé. Il empêche les liquides et autres contaminants de pénétrer dans l'ouverture de la tige. C'est pourquoi la plupart des actionneurs à tige ont généralement des indices de protection IP élevés contre l'eau et autres liquides.

On trouve des actionneurs à tige dans divers domaines comme les tables et lits automatisés dans les centres de soins modernes. Ils sont également utilisés dans l'industrie automobile pour ouvrir les portes, capots et hayons de voitures.

Actionneur sans tige

La différence principale entre les actionneurs sans tige et à tige réside dans la manière dont ils supportent la charge. Alors que les actionneurs à tige poussent ou tirent une charge à l'aide d'une tige, les actionneurs sans tige la transportent en utilisant une courroie ou une vis. Cette méthode confère aux actionneurs sans tige les avantages suivants :

• Support de charges élevées et de forces de moment
• Encombrement réduit pour une course similaire
• Élimination du risque de flexion et de flambage de la tige

Leur conception générale, avec un piston standard s'étendant entièrement au-delà de sa longueur rétractée, permet d'obtenir des résultats exceptionnels impossibles avec un actionneur à tige. Cette conception rend les actionneurs sans tige parfaits pour l'emballage, la découpe, l'assemblage et la fabrication électronique.

Actionneurs linéaires pneumatiques vs électriques

Actionneurs linéaires pneumatiques

La principale différence entre les actionneurs pneumatiques et électriques réside dans le type de source d'énergie. Les actionneurs linéaires pneumatiques utilisent du gaz comprimé. Le gaz est pompé dans une extrémité du cylindre puis repoussé du côté opposé. Cette action pousse un piston vers l'avant, ce qui entraîne la charge.

Les actionneurs linéaires pneumatiques sont des actionneurs à tige avec une tige interne qui s'étend hors des carters (cylindres) pour déplacer la charge vers l'avant. Pour ce type d'actionneur, l'alésage et la tige sont ronds.

Cet actionneur linéaire se trouve principalement dans les environnements industriels, souvent dans les systèmes et machines automatisés. Il fait généralement partie de la fabrication, de la palettisation, de la manutention, de l'agroalimentaire et de l'emballage.

Actionneurs linéaires électriques

Les actionneurs linéaires électriques reposent sur l'électricité, avec des moteurs comme source. Contrairement aux actionneurs pneumatiques, ils n'ont pas de piston et utilisent une vis ou une courroie. Les actionneurs électriques ont tendance à être plus chers que la plupart des autres types, mais ils sont conçus pour être beaucoup moins coûteux à exploiter.

Les actionneurs électriques sont utilisés seuls ou combinés pour effectuer plusieurs tâches en séquence, comme atteindre, soulever, faire pivoter et basculer. Ils offrent également un contrôle de position précis, rapide et reproductible, générant une force comprise entre 2 000 et 4 000 newtons.

Les actionneurs linéaires électriques sont un bon choix pour les systèmes automatisés, la fabrication de semi-conducteurs, les dispositifs médicaux et la transformation agroalimentaire.

Types de fixation d'actionneurs courants

Le choix du bon type de fixation peut affecter la performance d'un actionneur linéaire. Voici les types de fixation les plus couramment utilisés par les actionneurs linéaires.

Fixation à chape

Une fixation populaire pour les actionneurs linéaires électriques utilise une chape et un axe de fixation. Il n'y a pas de supports ni d'autres types de support pour arrêter le mouvement. Cela permet à l'actionneur de pivoter des deux côtés.

Fixation à tourillon

Ce type de fixation utilise un bloc de fixation personnalisé placé à l'avant ou à l'arrière de l'actionneur. Cette technique de montage permet au corps et au cylindre de bouger. Les fixations à tourillon sont souvent utilisées sur les accessoires de VTT ou de SSV.

Fixation à rotule

Les rotules sont appelées articulations universelles. Un insert à billes permet à une tige ou un boulon de passer à travers pour être désaligné dans une certaine mesure. C'est généralement un angle autre que 90 degrés. Ce type de fixation se trouve dans les ouvrants de fenêtre et les colonnes de direction des automobiles.

Fixation à chariot

Les fixations à chariot pour actionneurs sans tige ont un corps fixe et un chariot coulissant. Elles sont très utiles pour les applications nécessitant une force élevée, un guidage de charge et une vitesse faible à modérée. Elles sont également livrées avec une commande manuelle et une alimentation.

Applications réelles des actionneurs électriques

Voici quelques exemples d'utilisations réelles des actionneurs électriques.

• Fabrication agroalimentaire : Les actionneurs électriques sont silencieux et propres. Certains sont résistants à la corrosion et ont une conception lisse avec peu ou pas de recoins où la saleté ou les bactéries peuvent s'accumuler. Cela rend les actionneurs électriques parfaits pour des industries sensibles comme l'alimentaire, les boissons et le médical.
• Robotique : L'industrie de l'automatisation repose sur les actionneurs électriques. Les actionneurs permettent aux systèmes automatisés de maintenir la qualité et la précision de production. C'est parce que les actionneurs électriques peuvent contrôler et répéter des mouvements précis.
• Actionnement de vannes : Les usines de traitement qui intègrent des vannes pour gérer le flux de matières premières s'appuient sur les actionneurs électriques en raison de leur capacité à fournir des actions et un contrôle exacts.
• Machines lourdes : Si les équipements lourds utilisent souvent l'hydraulique, les machines en contact direct avec les aliments, boissons, dispositifs médicaux et semi-conducteurs s'appuient sur les actionneurs électriques. Ils ne dépendent pas de fluides pour initier le mouvement et utilisent plutôt l'énergie électrique comme source.

Actionneurs électriques : Une technologie vitale

Les actionneurs électriques sont des pièces de technologie remarquables qui alimentent de nombreuses industries rendant notre vie quotidienne possible. Leur capacité simple à convertir l'énergie électrique en énergie cinétique leur a permis de jouer un rôle crucial dans le monde moderne.

Par exemple, les actionneurs électriques assurent que des dispositifs comme un bras de fabrication robotique peuvent se déplacer rapidement et avec précision. Ces actionneurs aident les systèmes de contrôle du moteur de votre voiture en régulant les volets d'air qui gèrent la combustion du carburant.

Qu'ils soient sans tige ou à tige par conception, les utilisations des actionneurs électriques sont pratiquement illimitées. Il convient également de noter que leur qualité, l'environnement de travail et le type de fixation utilisé peuvent affecter le fonctionnement des actionneurs électriques.

Choisir des actionneurs et des machines de haute qualité, durables et globalement efficaces est crucial. John Henry Foster est un distributeur leader de systèmes automatisés et de robotique. Si vous recherchez des machines automatisées utilisant des actionneurs électriques efficaces et de haute qualité, contactez-nous. Notre équipe peut répondre à vos questions et fournir un devis.