Servos pneumatiques

Types de Servomoteurs Pneumatiques

Comme mentionné précédemment, un **servomoteur pneumatique** est un dispositif qui contrôle le mouvement d'un objet en utilisant la pression de l'air ou du gaz comprimé. Également connu sous le nom de réservoir de confinement, il dirige le flux d'air dans le système pour créer un mouvement et une réponse aux signaux de rétroaction des contrôleurs ou des capteurs. Il existe deux principaux types de servomoteurs pneumatiques : l'actionneur linéaire et l'actionneur rotatif. Cependant, il existe d'autres variantes de servomoteurs intégrés dans un système pneumatique.

• Actionneurs linéaires : Les actionneurs linéaires déplacent les choses en ligne droite. Ils aident à ouvrir les vannes et à déplacer les pièces directement, le tout alimenté par la pression de l'air. À l'intérieur, il y a un piston qui fonctionne en poussant ou en tirant pour changer de position. Le point fort des actionneurs linéaires est qu'ils permettent de contrôler facilement les choses avec précision et qu'ils réagissent rapidement aux changements, ce qui est idéal pour les industries qui ont besoin de fiabilité.
• Actionneurs rotatifs : Les actionneurs rotatifs sont utilisés pour les mouvements de rotation. Ils ont un arbre qui peut tourner sur un cercle complet ou autour d'un point médian. Cet actionneur est également appelé servocommande. Le principe de fonctionnement des actionneurs rotatifs est que l'air comprimé déplace les engrenages et les disques internes, ce qui provoque la rotation de l'arbre. Ils sont parfaits pour des tâches telles que l'ouverture/la fermeture de vannes, le réglage de positions et la direction des roues dans les voitures. Les actionneurs rotatifs offrent un contrôle précis du mouvement, une réponse rapide aux commandes et une durabilité dans des conditions de travail difficiles, ce qui en fait des éléments essentiels de nombreuses machines industrielles.
• Pinces : Généralement trouvée dans une main robotique, une pince est utilisée pour ramasser ou tenir un objet. Elles effectuent des mouvements d'ouverture/fermeture et sont contrôlées avec précision par des systèmes de rétroaction de position. Alimentées par de l'air comprimé, elles jouent un rôle important dans les chaînes de montage et les bras robotiques pour des tâches telles que l'empilage, la tenue et l'assemblage de différentes pièces.
• Moteurs à palettes : Souvent utilisés dans le système turbo d'une automobile, le moteur rotatif convertit l'air comprimé en mouvement de rotation. Cela permet au dispositif de faire tourner directement les roues ou les arbres. Les moteurs à palettes pneumatiques, tout comme les actionneurs rotatifs, utilisent des disques ou des palettes internes qui tournent sous haute pression d'air et provoquent ainsi la rotation de l'arbre de sortie.

Spécifications et entretien des servomoteurs pneumatiques

Spécifications

• Couple :

  Le couple est la force de rotation que le servo peut produire. Il est généralement mesuré en Newton-mètres (Nm) ou en livres-pieds (lb-ft). Les servomoteurs pneumatiques ont souvent des valeurs de couple élevées pour gérer des charges lourdes, en particulier dans les applications industrielles.

• Tailles courantes

  Les servomoteurs rotatifs pneumatiques sont produits en différentes tailles pour répondre aux besoins de diverses applications. La taille standard 20, par exemple, a un diamètre de 2,0 pouces et produit un couple maximal de 29 Nm à 90 degrés. La taille standard 30 a un diamètre de 3,0 pouces et produit un couple maximal de 53 Nm à 90 degrés. La taille standard 60 a un diamètre de 3,0 pouces et un couple maximal de 72 Nm. Il existe également des mini et micro servos. Les mini servos sont suffisamment petits pour être facilement immergés dans l'eau, et les micro sont généralement encore plus petits.

• Capacité de poids :

  Le poids qu'un servo peut déplacer dépend de la quantité de couple qu'il produit. Cependant, la façon dont il est fixé affecte également la capacité de poids. Par exemple, une transmission directe d'un servo à une charge déplacera facilement une charge de 2 kg par rapport à une transmission par courroie qui ne pourra déplacer qu'une charge de 0,5 kg. Un servo de taille standard peut facilement déplacer une charge de 2 kg s'il s'agit d'une transmission directe.

Maintenance

• Nettoyage :

  Nettoyez le corps du servo et éliminez toute saleté ou poussière à l'aide d'un chiffon humide. Les composants électriques ne doivent jamais être mouillés et un chiffon sec doit être utilisé à la place. Si la saleté est trop dure ou desséchée, évitez de la racler avec quoi que ce soit d'autre qui pourrait endommager le servo.

• Lubrification :

  Lubrifiez les composants mobiles du servo, y compris les engrenages et les roulements, mais ne les lubrifiez pas trop. Si un excès de graisse s'accumule au fil du temps, il doit être nettoyé avec un chiffon sec pour éliminer l'excès.

• Inspections régulières :

  Effectuez une inspection régulière du servo pour identifier les problèmes tels que les bruits anormaux, l'accumulation excessive de poussière et les composants desserrés ou endommagés. Les bruits anormaux indiquent qu'il y a friction entre les pièces mobiles. L'accumulation de poussière rendra le mouvement des composants inefficace. De même, les dommages aux composants entraîneront une perte de puissance. Inspectez et corrigez les problèmes au besoin.

Applications des servomoteurs pneumatiques

Les servomoteurs pneumatiques peuvent contrôler l'actionneur et la position de l'arbre d'entrée en utilisant l'air comprimé comme source d'énergie et sont présents dans des industries telles que l'alimentation et les boissons, la robotique, l'emballage, l'automobile et plus encore.

• Industrie alimentaire et des boissons : Dans l'industrie alimentaire et des boissons, le ramassage ou le placement de matières alimentaires se fait généralement sous forme d'aliments comme les biscuits et les surtensions via des servomoteurs pneumatiques. De plus, les opérations des canettes et des bras robotiques pour l'assemblage et le désassemblage de pièces sont également contrôlées par ces moteurs.
• Industrie de l'emballage : Les industries de l'emballage utilisent ces moteurs dans des machines où les matériaux doivent être déplacés, découpés, scellés et étiquetés avec précision et rapidité. Cela comprend l'emballage de produits tels que les produits pharmaceutiques et les cosmétiques.
• Industrie textile : Les textiles et les servomoteurs sont utilisés dans le filage, le tissage et la découpe de vêtements où la précision est essentielle. Un exemple de cela est que le contrôle de précision est requis lors de la découpe de tissus, afin que les vêtements ne soient pas endommagés.
• Fabrication électronique : Dans la fabrication électronique, les servomoteurs aident à assembler de minuscules pièces avec une grande précision, par exemple, l'assemblage de cartes de circuits imprimés pour les téléphones mobiles et les ordinateurs.
• Industries du travail du bois : Dans les industries du travail du bois, ces moteurs aident les routeurs CNC à découper des formes complexes et à créer des sculptures avec précision. Ils aident également à contrôler les scies et les sableuses pour garantir des coupes précises et des finitions lisses.
• Servomoteur plastique et métal : Dans les industries du plastique et du métal, ces moteurs sont utilisés dans les machines de moulage par injection où un contrôle de précision est nécessaire et dans les machines CNC qui nécessitent une découpe précise de pièces complexes.
• Industrie automobile : Dans l'industrie automobile, les servomoteurs sont utilisés dans la pulvérisation, le soudage et l'assemblage où les voitures sont assemblées et avec précision lors de la peinture de pièces de voitures telles que les panneaux et les carrosseries.
• Applications du servomoteur aéronautique : Les applications d'un moteur aéronautique incluent, mais sans s'y limiter, la direction du flux d'air dans un moteur, le contrôle de l'ouverture et de la fermeture en douceur des vannes et le réglage des pales de la turbine.>
• Applications du servomoteur médical : Les applications d'un servomoteur médical incluent, mais sans s'y limiter, le contrôle du mouvement précis requis dans les chirurgies robotisées, la gestion de l'actionneur et le positionnement d'un arbre d'entrée dans les respirateurs, servant de composant essentiel au sein des robots chirurgicaux et des pompes précises, et le contrôle du mouvement délicat dans les systèmes automatisés d'administration de médicaments.

Choisir le bon servomoteur pneumatique

Lors du choix d'un servomoteur pneumatique pour une application spécifique, il est important de tenir compte des éléments suivants :

• Couple

  La fonction principale d'un servomoteur est de contrôler le couple. Il est essentiel de tenir compte de la quantité de couple nécessaire. Un facteur essentiel qui détermine le couple d'un servomoteur est le moment de charge. Il s'agit du produit du poids ou de la force de la charge et de la distance perpendiculaire entre le centre de rotation du moteur et le point où la force est appliquée. Certaines applications peuvent nécessiter un couple de démarrage élevé, un couple constant ou un couple de pointe élevé.

• Vitesse

  La vitesse est une autre spécification clé qui ne ressemble pas aux performances d'un moteur ordinaire. Les servomoteurs fonctionnent pour surmonter l'inertie de la charge. Il faut se demander si une application nécessite une grande vitesse ou une accélération rapide du servomoteur. Le couple de démarrage et la vitesse sont interdépendants pour la sélection du moteur. Si l'application a une inertie plus élevée et nécessite un couple de démarrage élevé, elle peut ne pas atteindre des performances à grande vitesse. Par conséquent, connaître les spécifications et les exigences de couple de l'application peut aider à choisir le bon servomoteur.

• Taille du corps

  La taille physique et la forme du corps du servomoteur sont des facteurs importants lors de la sélection. Certaines applications comme la robotique exigent que le moteur soit léger et petit pour offrir de la flexibilité. En revanche, les machines industrielles peuvent avoir besoin d'un moteur plus gros pour atteindre le couple et la vitesse requis.

• Indice de protection

  Comprendre l'environnement de travail de l'application. Est-il nécessaire d'être exposé à la poussière, à l'eau, à l'humidité, à la température, à l'humidité ou à des substances chimiques ? Les environnements de travail qui exposent le moteur à de tels éléments doivent tenir compte de l'indice de protection du moteur.

• Communication par bus

  Tenez compte du protocole de communication utilisé par le servomoteur, qui permet la connexion avec d'autres composants d'un système. Les protocoles couramment utilisés sont analogique, RS485, CANopen et Ethernet. Choisir le bon protocole est essentiel pour l'intégration du système et une interaction fluide avec d'autres pièces.

Servomoteurs pneumatiques Q&A

Q1. Quels sont les avantages de l'utilisation de servomoteurs pneumatiques ?

A1. Le principal avantage de la respiration d'un servomoteur est sa génération de couple élevé, qui lui permet de supporter des charges plus lourdes. Sa vitesse est un autre avantage crucial. Les servomoteurs ont la capacité d'accélérer rapidement et de maintenir des vitesses élevées sans compromettre les performances. Ils offrent également une durabilité, car les servomoteurs sont conçus pour résister à l'épreuve du temps.

Q2. Les servos fournissent-ils un mouvement linéaire ou rotatif ?

A2. Un servomoteur traditionnel fournit un mouvement de rotation. Cependant, des servos linéaires sont disponibles et conçus pour offrir un mouvement linéaire. Les servos linéaires sont analogues aux servos qui fournissent un mouvement de rotation et sont généralement utilisés dans les mêmes applications.

Q3. Quels sont les quatre composants de base d'un système servo ?

A3. Quatre composants de base composent un système de commande servo : le détecteur d'erreur, le contrôleur, l'actionneur et le capteur. Le détecteur d'erreur compare la position souhaitée à la position réelle. Il produit ensuite un signal d'erreur, que le contrôleur traite. Le contrôleur produit un signal de commande qui pilote l'actionneur. L'actionneur est le moteur, qui produit le mouvement. Un capteur surveille le mouvement et transmet les informations de position au détecteur d'erreur.