Dispositif de déplacement

Types de dispositifs d'entraînement de déplacement

Un dispositif d'entraînement de déplacement est une pièce de machine qui se compose généralement d'une tête mobile, d'un mécanisme d'entraînement, d'un rail de guidage et d'un indicateur de distance de déplacement. Différents types de dispositifs d'entraînement de déplacement sont disponibles, notamment les dispositifs d'entraînement linéaire, les dispositifs d'entraînement à crémaillère et pignon, les dispositifs d'entraînement à vis sans fin, les dispositifs d'entraînement à courroie crantée et les dispositifs d'entraînement servo.

• Dispositif d'entraînement linéaire

  Un dispositif d'entraînement linéaire est un type de dispositif d'entraînement qui déplace des objets en ligne droite. Les mécanismes d'entraînement peuvent être des rails de guidage ou des tiges linéaires. Les dispositifs d'entraînement linéaire produisent un mouvement régulier et uniforme avec un frottement minimal.

• Dispositif d'entraînement à crémaillère et pignon

  Le dispositif d'entraînement de déplacement à crémaillère et pignon convertit le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Une barre droite (la crémaillère) s'engage dans des dents sur un engrenage circulaire (le pignon). La distance de déplacement est déterminée par l'angle de rotation du pignon. Le mécanisme est compact et permet une distance de déplacement relativement longue. Les inconvénients du mécanisme sont qu'il est sujet à l'usure et produit du bruit lorsqu'il est utilisé à grande vitesse.

• Dispositif d'entraînement à vis sans fin

  Un dispositif d'entraînement à vis sans fin se compose d'une vis avec un filetage et d'un écrou avec un filetage interne. La rotation de la vis déplace l'écrou linéairement le long de sa longueur. Ce mécanisme est plus précis qu'un dispositif d'entraînement à crémaillère et pignon pour déterminer la distance de déplacement.

• Dispositif d'entraînement à courroie crantée

  Le mécanisme utilise une courroie crantée qui entraîne un pignon. L'utilisation de courroies crantées peut fournir une méthode silencieuse et à faible frottement, qui est facile à remplacer et offre de nombreux rapports de transmission différents.

• Dispositif d'entraînement servo

  Un dispositif d'entraînement de déplacement servo offre la manière la plus précise d'entraîner le déplacement. Un servomoteur fournit un bon contrôle à la fois de la vitesse et de la quantité de mouvement. Une alimentation et un contrôleur pour un moteur sont nécessaires pour faire fonctionner le dispositif d'entraînement.

Spécifications et entretien des dispositifs d'entraînement de déplacement

Le tableau suivant présente les spécifications/paramètres courants d'un dispositif d'entraînement de déplacement.

• Vitesse : La vitesse d'un dispositif d'entraînement linéaire indique à quelle vitesse il peut déplacer la charge. Les entraînements linéaires ont différentes plages de vitesse en fonction de la conception et du but de chaque dispositif. Par exemple, la vitesse d'un moteur linéaire peut varier de 1,7 m/s à 6,5 m/s.
• Capacité de charge utile : La capacité de charge utile fait référence au poids maximum que les dispositifs d'entraînement linéaire peuvent supporter. Différents dispositifs ont différentes capacités de charge utile en fonction de leur construction et de leur conception. Par exemple, les vis sans fin dans les actionneurs linéaires peuvent avoir une faible capacité de charge utile de 8,9 kg.
• Longueur de course : Ceci fait référence à la longueur totale parcourue par un entraînement linéaire. Pour la plupart des entraînements linéaires, elle peut varier de 30 à 700 mm.
• Précision : Les entraînements linéaires ont différents niveaux de précision spatiale en fonction de leurs fonctions de conception. Par exemple, les guides motorisés ont une précision de ±0,01 mm.
• Puissance : La puissance nominale d'un entraînement linéaire détermine la quantité d'énergie qu'il consomme en fonctionnement. Généralement, les puissances nominales des entraînements linéaires peuvent varier de 20 W à 420 W.
• Température de fonctionnement : Ceci fait référence à la plage de température à l'intérieur de laquelle un dispositif d'entraînement linéaire fonctionne normalement. Par exemple, de nombreux entraînements linéaires fonctionnent dans une plage de -25 °C à 65 °C.

Maintenance

Les dispositifs d'entraînement de déplacement nécessitent une maintenance pour assurer leur bon fonctionnement et prolonger leur durée de vie. Une maintenance préventive régulière peut éviter des réparations coûteuses résultant de pannes imprévues. Les fabricants recommandent d'arrêter brièvement le dispositif chaque semaine et d'inspecter les composants. À ce moment-là, nettoyez les surfaces des composants à l'aide d'air comprimé pour éliminer toute poussière ou débris. La procédure permet au système d'entraînement de fonctionner correctement et de maintenir son intégrité. Une lubrification régulière est une autre routine de maintenance pour les entraînements de déplacement. Appliquez de la graisse ou de l'huile de machine de manière parcimonieuse sur les pièces mobiles, comme la courroie d'un entraînement à courroie linéaire. La lubrification empêche l'usure et réduit le frottement entre les pièces mobiles.

Les niveaux de température de fonctionnement des entraînements de déplacement peuvent avoir un impact significatif sur leurs performances. Des températures élevées ou basses peuvent entraîner une défaillance mécanique ou une usure accélérée. Lors des inspections de routine, assurez-vous que la température ambiante se situe dans la plage recommandée par le fabricant. Un bon alignement des composants du dispositif d'entraînement de déplacement contribue à maintenir son bon fonctionnement.

Un mauvais alignement peut entraîner une usure rapide et des pannes catastrophiques. Pendant la maintenance, vérifiez les composants et réalignez-les à leurs positions correctes en cas de mauvais alignement. Les opérateurs doivent toujours consulter le fabricant si nécessaire pour effectuer toute maintenance spécialisée. Le fabricant peut avoir des instructions spécifiques qui sont cruciales pour le bon fonctionnement du dispositif d'entraînement.

Scénarios industriels des dispositifs d'entraînement de déplacement

Les industries lourdes comme l'exploitation minière, le pétrole et le gaz, la construction et le secteur maritime s'appuient sur l'entraînement à codeur linéaire pour déplacer des charges massives. L'exploitation minière décape la terre pour extraire des minerais comme le charbon, l'or et les diamants. Les entraînements linéaires poussent des chariots ou des convoyeurs pour déplacer ces roches vers le traitement. L'industrie du pétrole et du gaz utilise des entraînements pour positionner les plateformes de forage, fermer les vannes et contrôler le débit de carburant. Les grandes vannes utilisées dans les pipelines et les raffineries sont fréquemment ouvertes et fermées à l'aide d'entraînements linéaires. Dans la construction, ils sont utilisés pour la construction de ponts et d'hôtels de grande hauteur et pour le coulage du béton. Ils contribuent à la précision et à l'automatisation en facilitant le contrôle des machines utilisées dans la construction. Les entraînements utilisés dans les tâches maritimes comprennent ceux pour les remorqueurs, les chalutiers et les cargos.

Les opérations de logistique et d'entreposage utilisent également des codeurs linéaires. Ils poussent des caisses, des boîtes et des palettes dans les installations de stockage, les centres de distribution et les supermarchés. Les robots équipés d'entraînements linéaires aident à ramasser et à déposer des articles efficacement. Les véhicules à guidage automatique et les chariots utilisent des entraînements linéaires pour suivre un chemin prédéterminé afin de transporter des marchandises d'un point à un autre.

L'industrie agricole utilise des codeurs linéaires pour la plantation et la récolte des cultures. Les machines agricoles complexes comme les planteuses, les tracteurs et les moissonneuses-batteuses sont toutes équipées d'entraînements linéaires. Les systèmes de panneaux solaires domestiques et commerciaux utilisent des codeurs linéaires pour le suivi solaire. Les panneaux solaires doivent être orientés directement vers le soleil pour maximiser la production d'énergie, c'est pourquoi les entraînements linéaires déplacent les panneaux. Le secteur médical utilise également des dispositifs d'entraînement de déplacement. Les entraînements linéaires sont utilisés dans les machines d'imagerie médicale comme les IRM, les scanners et les appareils de radiographie.

Les applications de fabrication utilisent également des codeurs linéaires. Les machines CNC, les imprimantes 3D et les machines de découpe laser sont toutes équipées d'entraînements linéaires. Les machines à coudre et les machines de transformation des aliments les utilisent également. Dans l'industrie du divertissement à domicile, les codeurs linéaires se trouvent dans les élévateurs de télévision, les élévateurs de projecteurs et les élévateurs de plasma. Ils aident à soulever et à abaisser les téléviseurs, les projecteurs et les écrans plasma, comme leur nom l'indique.

Ce ne sont là que quelques exemples des industries qui utilisent des entraînements linéaires, mais la liste est longue.

Comment choisir un dispositif d'entraînement de déplacement

• Compatible avec les composants existants :

  Lors du choix d'un nouveau dispositif, il est essentiel de s'assurer qu'il s'intégrera de manière transparente au système actuellement en place. La recherche de son style de montage, de son interface de connexion et de son mécanisme de commande peut aider à éviter tout problème de compatibilité potentiel.

• Fonctionnalités spécifiques à l'application :

  Tenez compte des besoins uniques de la tâche à accomplir et de savoir si ces exigences sont satisfaites par les fonctionnalités de ce dispositif. La possibilité de choisir parmi différentes options, telles qu'un temps de réponse/d'arrêt rapide, un fonctionnement silencieux, une faible consommation d'énergie ou une fiabilité durable, devrait être explorée afin de trouver une correspondance idéale avec ses besoins individuels et de maximiser l'efficacité.

• Taille :

  Les entraînements de déplacement sont disponibles dans une variété de tailles, il est donc important de choisir une taille appropriée pour le dispositif. Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace physique pour l'installer sans complications ni retards. Dans le même temps, tenez compte de la question de savoir si le dispositif choisi sera en mesure de fournir des niveaux de puissance de sortie suffisants pour continuer à bien fonctionner et à répondre aux exigences tout au long de sa durée de vie prévue.

• Capacité de charge utile :

  Lors du choix d'un dispositif d'entraînement de déplacement, il est essentiel de choisir un dispositif dont la capacité de charge utile correspond aux tâches spécifiques qui seront effectuées. Le dispositif choisi devra être en mesure de supporter le poids de la charge transportée pendant le mouvement, ainsi que toute force supplémentaire pouvant être générée par l'accélération/le freinage en même temps. Par conséquent, il est également très important de prêter attention non seulement à la capacité de charge maximale d'un entraînement, mais également de s'assurer que sa puissance de sortie peut répondre aux besoins qui pourraient être requis tout au long de sa durée de vie prévue.

• Coût :

  Lors du choix d'un dispositif d'entraînement de déplacement pour une application, il est important de prendre en compte non seulement le prix d'achat initial, mais également les autres dépenses associées à la possession et à l'exploitation de cet équipement tout au long de sa durée de vie, y compris les coûts de réparation/maintenance, la consommation d'énergie résultant de son fonctionnement, ainsi que toute dépense éventuelle nécessaire pendant la période d'installation/d'utilisation, comme la formation des utilisateurs, etc. Par conséquent, une analyse de coûts approfondie tenant compte de tous les facteurs mentionnés ci-dessus plutôt que du simple coût d'achat immédiat doit être effectuée pour s'assurer que le dispositif choisi répond réellement aux besoins économiques à long terme.

Q&A

Q1 : En quoi les entraînements linéaires diffèrent-ils d'un autre type d'entraînement de déplacement ?

A1 : Généralement, un entraînement linéaire déplace quelque chose en ligne droite. D'autres types de machines alimentent quelque chose de manière rotative, comme par le biais d'engrenages ou de courroies.

Q2 : Quelles sont les dernières évolutions technologiques des entraînements de déplacement ?

A2 : Parmi les nouvelles technologies, citons l'amélioration de leur efficacité en utilisant moins d'énergie, l'amélioration de leur durée de vie en améliorant leur résistance à l'usure et la miniaturisation de pièces pour permettre leur utilisation dans des appareils plus petits.

Q3 : Quelle est la relation entre un dispositif d'entraînement de déplacement et un réducteur épicycloïdal ?

A3 : Un dispositif d'entraînement de déplacement est l'ensemble du mécanisme qui permet le mouvement, tandis qu'un réducteur épicycloïdal est un type spécifique de boîte de vitesses couramment utilisée dans les entraînements pour transmettre la puissance et modifier la vitesse et le couple.

Q4 : Les entraînements de déplacement contiennent-ils des matériaux nocifs pour l'environnement ?

A4 : La plupart des entraînements utilisent des métaux comme l'acier et l'aluminium ainsi que des plastiques courants. Certains composants peuvent contenir de petites quantités de matières dangereuses, comme certains composants électriques. Les entraînements eux-mêmes ne sont pas dangereux, mais ils doivent être recyclés correctement.