Les entraînements linéaires utilisent une forme d’énergie spécifique – hydraulique, pneumatique ou électrique – pour produire un mouvement linéaire. Au cours des dernières décennies, Rotero a développé une gamme complète de produits, allant des actionneurs et vis à billes aux vérins électriques, colonnes de levage et chariots. Des innovations sont régulièrement introduites dans divers domaines, tels que la durabilité, la compacité ou la précision. Que dire de la série LMCA d’Unimotion, avec une précision de positionnement allant jusqu’à ±1 μm et des accélérations pouvant atteindre 10 m/s2…
Les entraînements linéaires sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles, mais aussi commerciales. Dans l’industrie manufacturière, ils sont indispensables dans les services d’assemblage et de logistique. Dans les secteurs plus lourds tels que la chimie (pétrochimie) ou l’offshore, des vérins sont utilisés pour régler la hauteur des grandes plates-formes de forage de manière sûre et précise. On retrouve le même type de vis, dans une version plus légère, pour régler les lits d’hôpitaux ou le mobilier de bureau. Et que dire des vis à billes de haute précision qui confèrent aux machines CNC la grande précision nécessaire à l’usinage précis de divers produits ?
La meilleure solution pour chaque mission
Au final, c’est l’application combinée à l’environnement dans lequel elle fonctionne qui détermine le type d’entraînement linéaire à privilégier. Les variantes hydrauliques sont par exemple utilisées dans les applications où la densité de puissance doit être élevée. Cela nous amène rapidement aux industries lourdes mentionnées précédemment, aux applications de levage ou à d’autres transports lourds. Les variantes hydrauliques peuvent se déplacer avec précision, mais sont souvent plus complexes sur le plan technique. Elles nécessitent également de nombreux composants supplémentaires, un entretien régulier est important et il existe toujours un risque de fuite d’huile.
Les systèmes pneumatiques sont très appréciés pour les applications dans des environnements hygiéniques tels que l’industrie alimentaire ou pharmaceutique. Les entraînements linéaires pneumatiques peuvent également être une solution dans les zones à risque d’explosion. C’est souvent l’installation qui détermine le choix. Si un système pneumatique est déjà présent, le choix de la pneumatique s’impose naturellement. Dans d’autres cas, ce n’est pas aussi évident. L’air étant compressible, ces entraînements peuvent souvent être surchargés brièvement sans problème. Cependant, cette même propriété rend difficile les applications de haute précision. De plus, l’air comprimé est l’un des fluides les plus coûteux de l’industrie.
Rotero confie délibérément les variantes hydrauliques et pneumatiques à des spécialistes dans les domaines concernés. En revanche, son expertise en matière de technologie d’entraînement électrique se reflète dans une large gamme d’entraînements linéaires de précision. La variante électrique est également de loin la plus courante. Les coûts initiaux (d’achat) sont certes un peu plus élevés que pour les deux autres types, mais ces modèles sont en revanche extrêmement précis. Surtout lorsqu’on utilise un système de rétroaction tel qu’un encodeur qui peut renvoyer la position et la vitesse. Les moteurs électriques sont en outre disponibles avec des puissances très faibles ou très élevées, offrant ainsi une solution adaptée à un large éventail d’applications.
Le moteur linéaire est une variante spéciale de l’entraînement linéaire électrique. Cet entraînement peut être considéré comme un moteur électrique déroulé qui génère directement un mouvement linéaire sans broche mécanique ni courroie. L’entraînement du train à sustentation magnétique est un exemple de moteur linéaire.
Durabilité et précision
Bien que la plupart des actionneurs linéaires aient atteint leur maturité technologique, les fabricants de moteurs linéaires ne restent pas inactifs. Ils participent ainsi à l’effort général de l’industrie en faveur du développement durable. Cela se traduit d’une part par la recherche d’une consommation d’énergie réduite et d’autre part par une durée de vie prolongée. Le premier objectif peut être atteint, entre autres, en utilisant un moteur électrique à haut rendement énergétique et en garantissant un faible frottement grâce à un bon alignement et une lubrification optimale. Les réducteurs sont souvent lubrifiés à vie et ne nécessitent plus d’entretien (préventif) spécifique, ce qui rend une durée de vie de 30 000 heures tout à fait normale.
Les modules capables de récupérer de l’énergie apportent également leur contribution ; l’énergie récupérée (énergie de freinage) est restituée au réseau ou stockée temporairement dans un servorégulateur, par exemple. Une durée de vie plus longue est obtenue grâce à l’utilisation de matériaux de haute qualité et (également) à une bonne lubrification, ce qui réduit l’usure au minimum.
De plus, le rôle du système de commande est essentiel pour maximiser l’efficacité d’un entraînement complet. Par exemple, en commandant les entraînements à partir d’un profil de mouvement contrôlé, on évite les surcharges du système mécanique. Il n’y a pas de chocs, comme c’est le cas par exemple lors d’une fin de course d’un mouvement pneumatique. Cela augmente la durée de vie non seulement de l’entraînement linéaire lui-même, mais aussi de la charge entraînée et du guidage associé.
Haute densité de puissance
Les développements techniques ont également conduit à une densité de puissance toujours plus élevée. Celle-ci caractérise notamment la série Unimotion LMCA de la gamme Rotero. Cela signifie que ces nouveaux moteurs linéaires permettent une conception efficace des machines ainsi que des mouvements rapides et précis. Concrètement, la précision de positionnement est de 0,1 µm et les accélérations peuvent atteindre 10 m/s2. Ces propriétés reposent sur une conception sans noyau et un entraînement direct. La série LMCA est donc particulièrement adaptée à des applications dans l’industrie laser, la technologie médicale et l’assemblage électronique. L’absence de transmissions mécaniques contribue également à réduire l’usure et les coûts de maintenance.
Ces propriétés particulières sont également liées à l’efficacité thermique des moteurs. Celle-ci contribue à prolonger la durée de vie du moteur et réduit le besoin de mécanismes de refroidissement (externes). Les faibles températures d’enroulement permettent d’éviter la surchauffe, ce qui constitue un avantage considérable pour les applications de soudage au laser. Cet avantage est renforcé par le fait que la série LMCA a été conçue avec une force de cogging remarquablement faible. Cela favorise un mouvement linéaire fluide et précis, minimise les vibrations et améliore la précision de coupe.
La nouvelle série de moteurs linéaires Unimotion LMCA a été spécialement développée pour les applications où une accélération élevée, un positionnement précis et une grande fiabilité sont essentiels, comme dans le cas du découpage laser de précision. Les accélérations peuvent atteindre 10 m/s2.
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