Ces dernières années, l’utilisation de actionneurs linéaires L'utilisation d'actionneurs linéaires rapides s'est avérée indispensable dans les applications industrielles et non industrielles. Choisir l'actionneur linéaire adapté à une application peut s'avérer complexe en raison de la multitude de types et de paramètres à prendre en compte (course, type de moteur, force et vitesse). Les actionneurs linéaires à grande vitesse sont devenus très populaires, mais quelles sont les différences entre un actionneur linéaire rapide et un actionneur linéaire standard ? Et quelles applications sont les plus adaptées à un actionneur à grande vitesse ? Répondre à ces questions implique d'examiner en détail certaines différences subtiles, plus ou moins subtiles, entre les composants et les caractéristiques. Pour vous aider dans votre recherche d'actionneurs à grande vitesse, nous vous présentons deux des meilleures options du catalogue Progressive Automation.
Caractéristiques des actionneurs linéaires à grande vitesse
Les actionneurs linéaires à grande vitesse sont réputés pour leur durabilité et leur robustesse, ainsi que pour leur fonctionnement plus silencieux grâce à la réduction du nombre de pièces mobiles. Ils s'intègrent facilement aux systèmes de contrôle existants et fonctionnent généralement à basse tension (c'est-à-dire sans tension triphasée industrielle). Cependant, un paramètre important à prendre en compte est le cycle de service de l'actionneur linéaire. Les moteurs à courant continu à balais provoquent des frottements et peuvent entraîner un échauffement du moteur en cas de fonctionnement prolongé.
Les actionneurs linéaires standard utilisent un Servomoteur . Les servomoteurs sont constitués d'un moteur à courant continu relié à un réducteur et parfois à un potentiomètre, permettant un contrôle par rétroaction. Ainsi, grâce à un contrôleur, la course avant et arrière de l'actionneur linéaire peut être positionnée avec précision. À l'inverse, les actionneurs linéaires à grande vitesse sont conçus pour effectuer le mouvement complet avant et arrière sans contrôle de position intermédiaire.
Comment sont-ils classés comme actionneurs linéaires à grande vitesse ?
La vitesse étant relative, comment déterminer si un actionneur linéaire doit être classé comme « haute vitesse » ? Il n'existe actuellement aucune norme industrielle définissant les spécifications minimales pour les actionneurs linéaires à grande vitesse ou à ultra-haute vitesse. Il appartient donc au fabricant de déterminer la classification de l'actionneur. Ces classifications reposent principalement sur les éléments suivants :
- Vitesse d'actionnement en va-et-vient.
- Force de charge/sans charge.
- Le mécanisme d'entraînement.
- Le type d'actionneur.
- Engrenage.
Il est important de comprendre ces paramètres pour prendre une décision d'achat éclairée concernant un actionneur linéaire à grande vitesse et à force élevée. Comparer fonction sur le site Progressive Automations, vous pouvez comparer jusqu'à quatre actionneurs à la fois en gardant à l'esprit les paramètres ci-dessus lors de votre prise de décision.
Comment puis-je modifier la vitesse de mon actionneur linéaire ?
Comme indiqué précédemment, la vitesse dépend du mécanisme d'entraînement. De nombreux actionneurs linéaires à grande vitesse utilisent un moteur CC à balais directement connecté, en ligne, à une vis-mère, elle-même reliée à un arbre/piston. Lorsque le moteur est alimenté, il fait tourner la vis-mère et force l'arbre à sortir (c'est-à-dire que l'énergie électrique convertie en mouvement rotatif est convertie en mouvement linéaire). Lorsque la polarité de l'alimentation est inversée, l'arbre revient en position de repos.
Interrupteurs de fin de course Ils sont situés aux extrémités du mouvement de l'arbre, coupant ainsi l'alimentation du moteur lorsque l'arbre est complètement sorti/rétracté. La vitesse d'actionnement linéaire peut être modifiée en ajustant un ou plusieurs paramètres, notamment :
Modification du pas de la vis mère
Simplement, un pas plus grand augmenterait la vitesse d’actionnement linéaire et vice versa.
Variation de la tension appliquée
Si l'arbre d'un moteur tourne à pleine vitesse à sa tension nominale, la vitesse de rotation peut être réduite par simple application d'une tension plus faible. On utilise souvent un actionneur linéaire haute vitesse de 12 volts avec potentiomètre (c'est-à-dire un contrôleur de moteur). Les contrôleurs de base utilisent un pont en H pour inverser la polarité du moteur et un potentiomètre pour faire varier la tension appliquée au moteur.
Engrenage du moteur
Certains actionneurs linéaires à grande vitesse, tels que ceux de Progressive Automation Modèle PA-04 (voir plus loin) : utilisez une approche par engrenage pour ralentir ou accélérer la rotation de sortie d'un moteur. L'engrenage augmente également la force de l'arbre/piston en mouvement, tout en conservant la même force.
Applications d'actionneurs linéaires à grande vitesse
Lorsqu'il s'agit de choisir un actionneur linéaire haute vitesse, il est crucial de connaître l'application prévue. Des vitesses d'actionnement plus élevées impliquent une force de sortie plus faible, et inversement. Cependant, l'utilisation d'un engrenage pour ce même actionneur linéaire pourrait vous fournir la force idéale pour l'adapter à vos besoins.
Les applications des actionneurs linéaires à grande vitesse Ils sont infinis . Ils offrent une excellente mobilité pour les applications nécessitant un mouvement linéaire fluide. De plus, ils sont généralement plus légers que les actionneurs linéaires standard, car ils ne contiennent pas de réducteur de grande taille. Leur conception plus légère et conviviale permet de les utiliser dans des applications nécessitant un gain de place ou une réduction de l'encombrement du système. Le rapport cyclique est un pourcentage du temps total d'un moteur divisé par le temps d'arrêt. Un maintien en dessous de ce pourcentage permet d'éviter la surchauffe du moteur. Par conséquent, les actionneurs linéaires à grande vitesse sont conçus pour des applications pouvant fonctionner dans le rapport cyclique spécifié (généralement 20 %). Les applications adaptées à ce rapport cyclique comprennent :
- Automatisation du tri intermittent.
- Automatisation de la maison et des meubles (bien qu'un retour d'information de l'actionneur linéaire soit nécessaire pour garantir un positionnement précis).
- Effecteurs terminaux de bras robotisés .
- Utilisations non industrielles telles que simulations de vol/de conduite nécessitant une actionnement à grande vitesse pour des expériences réalistes.
Les applications ci-dessus ne sont que quelques exemples de cas où des actionneurs linéaires à grande vitesse pourraient être utilisés.
Actionneurs linéaires à grande vitesse de Progressive Automation
Progressive Automation propose deux actionneurs linéaires à grande vitesse (modèles PA-15 et PA-04), qui sont hautement personnalisables pour s'adapter à votre application.
PA-15
Le Actionneur linéaire à grande vitesse PA-15 Il est équipé d'un moteur CC à balais à entraînement direct de 12 V CC (2 A à vide et 9 A à pleine charge), logé dans l'axe d'une vis mère, ce qui en fait un modèle compact et très robuste. Des courses de 2,5 cm à 60 cm sont disponibles. De plus, trois options sont disponibles selon la force requise (11 lb, 22 lb ou 33 lb). La vitesse à vide de cet actionneur linéaire est de 9,05 pouces/s pour l'option 11 lb, 5,50 pouces/s pour l'option 22 lb et 3,20 pouces/s pour l'option 33 lb.
Cependant, lors du choix d'un actionneur linéaire haute vitesse, il est important de tenir compte de la vitesse à pleine charge. À pleine charge (5 kg), la vitesse est de 12 cm/s, à 10 kg, de 10 cm/s et à 5 cm/s. Malheureusement, ce modèle ne dispose pas de circuit de rétroaction, mais des interrupteurs de fin de course sont situés aux extrémités du mouvement. Le cycle de service est de 20 % et le produit est protégé par l'indice de protection IP54, ce qui signifie qu'il est protégé contre la poussière, les dépôts nocifs et une infiltration d'eau limitée. Il est également couvert par une garantie standard de 18 mois.
PA-04
Le Actionneur linéaire PA-04 Techniquement, ce modèle n'est pas très rapide, mais sa force est supérieure à celle des autres modèles. Le modèle PA-04 utilise un moteur CC à balais de 12 V CC (4 A à vide et 12 A à pleine charge), positionné perpendiculairement à la vis mère. Ce moteur est conçu pour supporter une force accrue allant jusqu'à 45 kg à une vitesse linéaire de 5,5 cm/s et 181 kg à une vitesse linéaire de 2 cm/s. Des courses de 5 cm à 101 cm sont disponibles.
Ce modèle dispose de fonctions de rétroaction optionnelles et permet d'utiliser des capteurs à effet Hall au lieu de fins de course mécaniques aux extrémités du mouvement de l'actionneur. Le cycle de service est également de 20 % et le produit est protégé par la norme IP66, ce qui signifie qu'il est totalement protégé contre la poussière et l'eau. Il s'agit du meilleur actionneur linéaire léger, rapide et étanche de Progressive Automations.
Conclusion
Les actionneurs linéaires à grande vitesse peuvent être utilisés dans diverses applications, tant industrielles (actionneurs linéaires à grande vitesse et robustes) que non industrielles (actionneurs miniatures à grande vitesse), grâce à leur conception robuste et à leur rapidité d'actionnement. Cependant, lors du choix d'un actionneur linéaire à grande vitesse, il est important de prendre en compte les paramètres mentionnés ci-dessus afin de comparer la vitesse d'actionnement à la force de charge maximale et de garantir la capacité de l'actionneur linéaire à la tâche à accomplir. Enfin, n'achetez des actionneurs linéaires à grande vitesse que auprès de marques offrant une garantie supplémentaire, gage de la confiance des fabricants dans leurs produits.