Conversion du mouvement rotatif en linéaire : Solutions efficaces pour applications industrielles

Le mouvement linéaire fait référence au déplacement d'un objet en ligne droite, généralement avec une vitesse programmée et à une position spécifique. L'un des dispositifs de mouvement linéaire les plus couramment utilisés dans l'industrie est un simple vérin pneumatique. L'appareil utilise la pression et le flux d'air dans un cylindre pour provoquer un mouvement linéaire.

La vitesse à laquelle le cylindre fait bouger un objet reste constante tant que les paramètres physiques de l'environnement restent constants. La température de fonctionnement, la pression et les coefficients de frottement dynamiques peuvent grandement affecter la performance d'un vérin pneumatique et le processus contrôlé.

Le besoin de machines hautement autonomes et sensibles nécessite un contrôle précis de la vitesse et de la position, pour lequel les vérins pneumatiques ne sont peut-être pas le meilleur choix en raison des arrêts brusques qu'ils injectent dans la longueur du mouvement. Une bien meilleure solution serait un appareil qui a un composant vis d'avance, qui applique une force linéaire requise pour le mouvement avec 1-2 roulements pour maintenir la ligne de mouvement.

Le système de contrôle de mouvement linéaire peut avoir un système mécanique à son cœur, mais il devient de plus en plus courant qu'ils aient une partie électronique pour traiter les commandes de mouvement et de contrôle. Un frein peut également être utilisé en conjonction avec le système de mouvement pour empêcher le déplacement non désiré de la vis d'avance.

Que sont les dispositifs à vis d'avance ?

Ce sont des dispositifs qui peuvent être utilisés pour convertir le mouvement rotatif du moteur en mouvement linéaire. Il y a deux types majeurs de vis d'avance :

1. Vis de commande (Lead-screw) : une tige filetée avec un écrou qui se déplace parallèlement à l'axe de la tige, généralement utilisée pour des charges légères.
2. Vis à billes (Ball-screw) : similaire, mais des billes sont utilisées au lieu des filets de vis et d'écrou pour réduire le frottement, utilisée pour des charges lourdes.

La meilleure façon de déterminer le dispositif de mouvement linéaire est avec l'assistance du fabricant/fournisseur car ils ont un certain nombre d'outils à leur disposition pour affiner le dispositif qui convient le mieux. Les paramètres qui sont généralement analysés incluent les taux d'accélération/décélération, la distance de mouvement, le poids et la durée de vie.

Un moteur d'entraînement et les contrôles associés sont ensuite sélectionnés pour développer la conception de l'étage de mouvement. La puissance du moteur est déterminée par le poids et la direction de la charge, ainsi que le frottement qu'elle rencontrera. Si le mouvement est fixe et à une certaine distance alors un moteur-réducteur à usage général est suffisant, sans besoins VFD spécifiques. Si, cependant, le mouvement est variable, alors un moteur servo ou pas à pas serait requis pour générer une vitesse variable.

Pour un mouvement qui a deux mouvements fixes incorporés, des signaux de rétroaction peuvent être générés à partir de capteurs, tels que proximité, infrarouge et pression. Un transducteur de position linéaire ou rétroaction peut être utilisé pour déterminer la position de l'objet.