Presque toutes les applications mécaniques que nous rencontrons impliquent des pièces mobiles et des composants dont le bon fonctionnement exige un certain niveau de précision. C'est particulièrement vrai pour les équipements et les machines utilisant des actionneurs linéaires électriques. Des facteurs tels que le jeu, les tolérances de fabrication, l'alignement de montage et la dynamique de l'application peuvent fortement influencer la précision des systèmes de mouvement linéaire utilisant des actionneurs linéaires électriques. Cet article aborde les aspects essentiels de la précision à prendre en compte lors de l'intégration d'actionneurs linéaires électriques dans toute application.
Qu’est-ce que la précision et l’exactitude d’un actionneur ?
Pour les actionneurs linéaires électriques, la précision désigne la capacité à atteindre la position cible au plus près, tandis que la fidélité représente la capacité à reproduire les mêmes résultats de manière constante. La précision mesure l'écart entre la position cible et la position atteinte. La fidélité, quant à elle, mesure l'amplitude des erreurs entre toutes les positions précédemment atteintes.
On peut utiliser une cible de tir à l'arc comme analogie pour illustrer la différence entre précision et exactitude des actionneurs, la position cible de l'actionneur étant représentée par le centre de la cible (le centre). On observe une grande exactitude et une faible précision lorsqu'un actionneur peut s'approcher très près de la position cible, mais qu'il ne se positionne pas systématiquement au même endroit.
On peut observer une faible exactitude et une haute précision lorsque l'actionneur n'atteint pas la position cible mais est capable de se déplacer de manière constante vers la même position qu'il occupait précédemment, et ce, de façon répétée.
Dans un monde idéal, la combinaison d'une haute précision et d'une grande exactitude permettrait à un actionneur de se déplacer jusqu'à la position cible et d'atteindre systématiquement le même point, encore et encore.
Tolérances de fabrication dans la production de pièces et d'actionneurs
La tolérance de fabrication d'un actionneur est un facteur qui influe sur sa précision une fois installé. Lors de la fabrication de tout produit, la plupart des articles produits en série présentent des limitations physiques qui limitent la fidélité du fabricant aux spécifications indiquées. Nos actionneurs standard ont généralement une tolérance de fabrication de +/- 3 mm. Toutefois, si votre application est sensible à la précision, il est important de nous contacter ou de contacter le fabricant du produit que vous achetez.
Il est également crucial de savoir que la précision d'un actionneur linéaire, une fois installé, peut être affectée par divers facteurs externes. D'autres composants du système peuvent également présenter des tolérances de fabrication, sources d'erreurs supplémentaires lors de l'installation avec un actionneur.
- Poulies
- Supports de montage
- Tiges
- bagues
- vannes
- Matériaux d'encadrement
- Roulements
Jeu dans l'utilisation des actionneurs linéaires
Le jeu, aussi appelé jeu angulaire, est un mouvement perdu ou un espace dans un mécanisme dû aux interstices entre les pièces, comme l'écart entre les dents d'un engrenage. Lorsqu'on inverse le sens de rotation d'engrenages, on constate que ce jeu est compensé avant que le mouvement ne s'inverse. Ce phénomène, observé dans les engrenages internes, explique en partie la fréquence du jeu dans les actionneurs, dont l'amplitude varie selon le modèle.
Les cadres, les supports de fixation et autres accessoires peuvent être conçus avec un certain jeu pour permettre les points de pivotement et assurer le bon fonctionnement prévu. Ce léger jeu peut s'ajouter au jeu mécanique déjà présent dans l'actionneur et réduire davantage la précision globale.
Des erreurs de positionnement peuvent également survenir en raison de sources d'erreurs non mécaniques, telles que la rétroaction du potentiomètre, les capteurs à effet Hall et les pilotes de moteur utilisés pour contrôler et lire les positions d'un actionneur par programmation. Le temps mort et les autres délais de synchronisation pouvant résulter du système de commande doivent également être pris en compte pour les applications exigeant une haute précision.
Pour compenser l'usure générale, des inspections régulières, effectuées dans le cadre de la maintenance globale du système, et les réglages nécessaires permettent d'améliorer la précision et l'exactitude à long terme. Même si le pire scénario se produit rarement lorsque toutes les tolérances sont à leur maximum, il est essentiel de prendre en compte toutes les tolérances potentielles pour une compréhension approfondie du système et une évaluation des pannes potentielles.
Quelle importance revêtent la précision et l'exactitude ?
L'importance de la précision et de l'exactitude varie selon l'application des actionneurs linéaires électriques. Pour certaines applications, précision et exactitude sont d'égale importance, tandis que pour d'autres, l'une peut prévaloir sur l'autre. Bien qu'il soit possible d'utiliser des composants de haute précision et exactitude, le faire inutilement augmente les coûts et la complexité du système sans avantage significatif. Voici quelques exemples illustrant cette variation d'importance :
- Mobilier automatisé – Le verrouillage et le déverrouillage des portes de grands meubles en bois par glissement d'un loquet à actionneurs ne nécessiteront pas une grande précision pour les mécanismes de verrouillage qui offrent une grande marge de jeu.
- Domotique – Les fenêtres automatisées en verre avec actionneurs peuvent ne pas nécessiter une grande précision puisque l'utilisateur peut simplement ajuster leur position initiale lors de l'installation, mais elles auront besoin de précision pour atteindre la même position à chaque fois.
- Industrie alimentaire – Les actionneurs utilisés dans les distributeurs de garnitures à pizza n'ont pas besoin d'être précis pour se déplacer exactement au même endroit à chaque fois, mais ils doivent être exacts pour que les garnitures atterrissent correctement sur la zone prévue de la pizza.
- Applications médicales – La chirurgie robotisée et les distributeurs de fluides pour la fabrication de médicaments utilisent des modèles tels que nos actionneurs de micro-précision PA-1 2 -R et PA-12-T, car des niveaux élevés de précision et d'exactitude sont essentiels.
Les actionneurs utilisés pour des tâches basiques n'exigent généralement pas une précision élevée pour fonctionner correctement et, pour des raisons de simplicité et de rentabilité, les modèles standard sont souvent plus adaptés. La plupart des applications courantes requièrent de la précision sans pour autant exiger une exactitude absolue, ou inversement, selon le cas d'utilisation. Dans des applications plus spécialisées, la précision et l'exactitude sont toutes deux essentielles au bon fonctionnement. Il est donc crucial de bien comprendre les exigences de votre application, ainsi que l'impact potentiel de l'installation, de l'orientation et des tolérances sur la précision et l'exactitude du système.
EN RÉSUMÉ
Les actionneurs linéaires électriques peuvent présenter différents niveaux de précision ; toutefois, il est également important de tenir compte des autres sources d’erreurs inhérentes à votre système. En vérifiant précisément les exigences de précision de votre application, vous pourrez choisir les composants et les techniques d’intégration adaptés et concevoir ultérieurement en tenant compte de leurs limitations.
Nous espérons que cet article vous a été utile, notamment si vous souhaitiez comprendre le rôle de la précision dans l'utilisation des actionneurs linéaires. Pour toute question ou pour discuter plus en détail de nos produits, n'hésitez pas à nous contacter ! Experts dans notre domaine, nous serons ravis de vous aider.
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