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#Tendances produits
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Que faire lorsque votre système de mouvement vous lance une courbe
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Comment les systèmes d'anneau et de piste s'empilent
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Les systèmes à anneaux et à chenilles basés sur des roues de guidage sont plus compacts et offrent une meilleure précision de positionnement et plus d'options pour les positions de transport des cargaisons que les autres systèmes de transport pour les applications curvilignes.
Dans le cadre des efforts permanents de réduction des coûts de production, une tendance dans les usines est de regrouper les postes de travail de production aussi étroitement que possible afin de minimiser les mouvements de matériaux et de conserver une surface utile au sol. Cela signifie que les matériaux doivent se déplacer le long de chemins curvilignes de plus en plus complexes. La plupart des systèmes de guidage et d'actionnement disponibles dans le commerce sont de conception linéaire et ne peuvent pas facilement gérer les trajectoires non linéaires. Cependant, des systèmes de guidage et d'actionnement curvilignes, tels que les systèmes de guidage à roues et à anneaux, sont disponibles pour de telles situations.
Systèmes d'anneau et de piste
Au cœur des systèmes de bagues et de rails à base de roues de guidage se trouvent les roues de guidage à roulement à rainure en V et les glissières de bord en V. Les roues et les glissières ont des surfaces de roulement complémentaires à profil en V qui permettent aux chariots équipés de roues de guidage de rouler en douceur le long des glissières tout en résistant aux mouvements latéraux ou rotatifs, même sous des charges élevées. Les chariots peuvent suivre des chemins droits ou circulaires grâce à l'utilisation de segments de glissement droits et annulaires, ou des chemins curvilignes complexes grâce à une combinaison de segments de glissement droits et annulaires. Dans les applications de mouvement rotatif, il est possible que les roues soient montées statiquement et que les glissières annulaires tournent par rapport à elles. Certains systèmes de guidage curvilignes peuvent également être convertis en un système actionné par l'ajout de composants tels que des tringleries de chariot, des éléments d'entraînement et des moteurs.
La bague de roue de guidage et les glissières droites sont disponibles dans de nombreuses tailles de profil pour s'adapter à des roues de tailles et de capacités de charge diverses. Les glissières droites existent également en différentes longueurs et les glissières annulaires sont disponibles avec différents rayons de courbure et portées angulaires. Certaines glissières annulaires sont disponibles avec des centres creux ou pleins, également appelés disques annulaires. D'autres options de glissières peuvent inclure différentes configurations en V et des crémaillères intégrées pour l'actionnement par pignons.
La conception des systèmes de rails et d'anneaux à base de roues de guidage en fait l'une des options les plus résistantes à la contamination et à la corrosion. Les roues de guidage contiennent généralement suffisamment de lubrifiant pour durer toute leur vie utile, et sont dotées de joints permanents pour minimiser la perte de lubrifiant et l'entrée de débris. Les composants du système ont des formes simples qui n'emprisonnent pas les débris et beaucoup sont en acier inoxydable pour une meilleure résistance à la corrosion.
Solutions curvilignes traditionnelles
Les moyens traditionnels d'accommoder les guides et les actionneurs curvilignes comprennent les systèmes de convoyeurs et les couronnes d'orientation. Un système de convoyeur à courroie est le type de convoyeur le plus simple et contient généralement de larges courroies enroulées autour de rouleaux cylindriques dans un cadre. Des moteurs font tourner les rouleaux, ce qui fait que les courroies transportent la charge utile qui repose sur elles. Alors que les systèmes de convoyeurs à courroie plus simples ne peuvent déplacer les charges utiles qu'en ligne droite, des trajectoires curvilignes peuvent être créées en montant plusieurs convoyeurs droits en série à des angles décalés le long de la trajectoire souhaitée, ou en utilisant des courroies avec des segments pivotants interconnectés, comme les convoyeurs de bagages dans les aéroports.
Un système de convoyeur à rouleaux est similaire à une version à courroie, sauf que la large courroie est remplacée par une série de rouleaux étroitement espacés, montés dans un système d'encadrement configuré pour suivre un chemin curviligne spécifique. Les systèmes de convoyeurs à rouleaux peuvent être alimentés par des moteurs couplés aux rouleaux directement ou par des courroies d'entraînement intermédiaires, ou non alimentés, la charge utile étant déplacée par gravité ou à la main.
Les systèmes de chariots aériens consistent en des systèmes de rails à trajectoire curviligne montés haut au-dessus du sol, avec des chariots à roues qui accrochent leur charge utile en dessous. Les chariots du système de trolley aérien peuvent être déplacés à la main ou tirés par des chaînes motorisées circulant le long de la voie. Les couronnes d'orientation (également appelées roulements de table tournante) sont essentiellement de gros roulements de machine qui utilisent de grandes quantités de petits éléments roulants. Cela leur permet de maintenir des capacités de charge élevées tout en offrant des alésages de grande taille et des chemins de roulement à profil mince. Les couronnes d'orientation peuvent avoir des crémaillères usinées dans leurs chemins de roulement pour un entraînement direct.
Comment les systèmes d'anneau et de piste s'empilent
Les systèmes à anneaux et à chenilles basés sur des roues de guidage peuvent offrir une meilleure précision de positionnement que les systèmes de transport, une différence qui peut être importante dans les applications où la charge utile est fragile ou doit être maintenue rigidement et positionnée avec précision pour le traitement tout en étant déplacée dans le système. Les roues des systèmes de guidage à anneaux et à rails sont conçues pour être fermement préchargées contre le chariot, empêchant celui-ci de se déplacer dans une autre direction que celle du trajet prévu.
Ce niveau de précision de positionnement n'est généralement pas possible dans les systèmes de transport, où la charge utile est principalement limitée aux éléments en mouvement par la gravité. Les systèmes de transport à courroie et à rouleaux n'offrent aucune contrainte horizontale et peuvent nécessiter des rails de guidage latéraux pour empêcher la charge utile de tomber des côtés des éléments mobiles. La charge utile peut être soumise à des vibrations continues parce qu'elle est constamment transférée d'une boucle de rouleau ou de courroie à une autre, et peut s'emmêler avec les composants du système de convoyage s'ils ont des formes incompatibles, ce qui entraîne des débits irréguliers, des collisions et des blocages. Les chariots du système de trolley aérien ont seulement une contrainte horizontale suffisante pour ne pas tomber de la voie et utilisent généralement des liaisons non rigides telles que des chaînes ou des crochets pour transporter la charge utile, ce qui leur permet de se balancer librement et de heurter éventuellement d'autres objets.
La dépendance des systèmes de transport à la gravité pour limiter la charge utile limite également les positions possibles où la charge utile peut être transportée et la capacité de déplacer la charge utile verticalement. Les systèmes de convoyeurs à courroie et à rouleaux doivent transporter leur charge utile directement au-dessus de leurs éléments mobiles et ne peuvent pas les faire monter ou descendre des pentes raides. Les chariots des systèmes de trolley aérien doivent avoir leur charge utile suspendue directement sous eux pour assurer leur stabilité et ne peuvent pas monter ou descendre des sections raides puisque la charge utile suspendue peut entrer en contact avec la voie ou la charge utile des chariots adjacents. Toutefois, dans un système de rails et d'anneaux à roues de guidage, la charge utile peut être montée de manière sûre dans n'importe quelle position par rapport au chariot. La charge utile peut également être transportée dans n'importe quelle direction, quelle que soit la gravité, puisque les roues du chariot sont fermement maintenues contre les glissières et ne permettent que le mouvement le long du chemin désigné.
Les systèmes à anneaux et à chenilles basés sur des roues de guidage peuvent nécessiter moins d'espace, de structure de support et de maintenance que les autres systèmes de transport. Avec des fixations appropriées, les chariots peuvent transporter une charge utile beaucoup plus large qu'eux-mêmes. Cela permet à ces systèmes et à leur structure de support d'être plus compacts que les systèmes de convoyeurs à courroie et à rouleaux, dont les éléments roulants doivent être plus larges que leur charge utile prévue. Les chariots aériens peuvent transporter une charge utile relativement large, mais ils nécessitent des structures de support solides et de grande taille, car leurs systèmes de rails doivent être suffisamment élevés pour que leur charge utile suspendue soit accessible et libre de tout obstacle au niveau du sol. La taille relativement importante des structures de support des systèmes de convoyeurs en fait également les plus difficiles et les plus coûteuses à assembler et à reconfigurer. Les systèmes de convoyeurs sont également plus difficiles à maintenir propres que les systèmes à anneaux et à chenilles à base de roues de guidage, car leurs composants sont plus grands, plus nombreux et ont des formes complexes qui retiennent plus facilement les débris.
Les couronnes d'orientation sont mieux adaptées que les systèmes de transport pour les applications ne nécessitant qu'un mouvement circulaire car elles peuvent être plus compactes, plus légères et sont disponibles en unités individuelles entièrement assemblées qui peuvent être plus rapides à intégrer dans une application. Elles offrent également une meilleure précision et une plus grande douceur, et peuvent être équipées d'une charge utile, comme les systèmes à base de roues de guidage, mais présentent néanmoins certains inconvénients par rapport à ces derniers.
Alors que les systèmes de rotation sur rails à roues de guidage et les couronnes d'orientation peuvent avoir une facilité de montage similaire, les premiers peuvent être plus faciles à entretenir en raison de l'interchangeabilité des composants. Les couronnes d'orientation sont généralement entièrement assemblées à l'usine en raison de la précision de l'assemblage et de l'usinage requis pour un fonctionnement souple et précis. L'ensemble de la couronne doit généralement être remplacé si un seul composant est défectueux, ce qui rend leur entretien difficile sur le terrain. Comme les couronnes d'orientation sont parfois la principale structure de montage des composants d'une application, le remplacement d'une couronne d'orientation peut également nécessiter le remontage de tout ce qui y est monté.
Pour les systèmes rotatifs à roues de guidage, seuls les composants endommagés doivent être remplacés car leur conception d'ajustement commun permet d'assembler les composants individuels et de les utiliser dans n'importe quel système compatible, et non pas seulement dans une unité particulière d'ajustement adapté comme les couronnes d'orientation. Il est également possible, dans certaines applications, de remplacer les composants endommagés dans les systèmes à roues de guidage sans démonter aucun autre composant.
Les couronnes d'orientation peuvent offrir une meilleure rigidité et une plus grande douceur que les systèmes de transport, mais elles ne sont généralement pas préchargées. La précharge des éléments roulants pour une meilleure rigidité et une meilleure douceur est courante dans les petits roulements de machines, mais rare dans les couronnes d'orientation car les gros composants sont plus difficiles à usiner avec précision et leur forme et leur ajustement sont plus affectés par des facteurs externes. Les petits défauts de fabrication, la déformation des composants due à des charges externes ou à des surfaces de montage inégales, ou une dilatation thermique inégale due à de grandes variations de température entre les composants sont plus susceptibles d'affecter la précharge dans les gros roulements comme les couronnes d'orientation.
Les changements de précharge peuvent entraîner un jeu interne des composants, ce qui réduit la rigidité du système, ou une forte interférence qui rend la rotation plus difficile et endommage les composants. Le niveau de précharge d'une couronne d'orientation dépend des dimensions internes des composants et ne peut pas être ajusté après l'assemblage. Des facteurs externes tels que des surfaces de montage inégales et la dilatation thermique peuvent également modifier la précharge dans les systèmes rotatifs à roue de guidage. Cependant, ces facteurs sont moins importants puisque la précharge est réglée pendant l'assemblage dans une application et peut être facilement ajustée par la suite.
Les glissières à anneaux basées sur des roues de guidage peuvent présenter un avantage de taille significatif par rapport aux couronnes d'orientation dans les applications nécessitant moins de 360° de déplacement. Les couronnes d'orientation doivent être entièrement circulaires afin de fournir des circuits de déplacement complets pour leurs éléments roulants, même si l'application nécessite un déplacement bien inférieur à 360°. Dans les systèmes rotatifs à roues de guidage, la longueur d'arc du segment de la couronne d'orientation doit seulement être suffisamment longue pour supporter toutes les roues de guidage (qui peuvent être aussi peu que trois) sur tout l'arc de déplacement.
La conception de systèmes de guidage ou d'actionnement curvilignes peut être plus difficile que la conception de systèmes linéaires. Cependant, l'installation de tels systèmes peut améliorer la simplicité et l'efficacité du transport et de la manutention des charges utiles. Les systèmes de guidage à roues et à anneaux peuvent simplifier le processus de conception et être plus performants que d'autres types de systèmes de guidage et d'actionnement non linéaires.