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Le point sur les tendances du mouvement : les étapes de positionnement mènent à une conception pragmatique

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Les principales avancées en cours au cours de la dernière décennie ont concerné les systèmes de contrôle et l'électronique

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Les étapes de positionnement d'aujourd'hui peuvent répondre à des exigences de production spécifiques et exigeantes. En effet, l'intégration personnalisée et les dernières nouveautés en matière de programmation de mouvement permettent désormais aux scènes d'obtenir une précision et une synchronisation incroyables. De plus, les progrès réalisés dans le domaine des pièces mécaniques et des moteurs aident les équipementiers à planifier une meilleure intégration des étages de positionnement multi-axes.

Des avancées mécaniques pour les étapes

Examinez comment les constructions traditionnelles de scènes combinent les axes linéaires dans des combinaisons d'actionneurs X-Y-Z. Dans certains cas (mais pas tous), ces conceptions cinématiques en série peuvent être encombrantes et présenter des erreurs de positionnement cumulées. En revanche, les configurations intégrées (qu'elles soient dans le même format de scène cartésien ou dans d'autres arrangements tels que les hexapodes et les plates-formes Stewart) produisent des mouvements plus précis dictés par des algorithmes de contrôle sans accumulation d'erreurs de mouvement.

Les étages conventionnels à vis (avec un moteur et un engrenage à une extrémité de l'étage) sont faciles à mettre en œuvre lorsque la charge utile n'a pas besoin de sa propre alimentation électrique et que la longueur totale ne pose pas de problème. Sinon, l'engrenage peut entrer dans la platine à l'extrémité du moteur, de sorte que seule la longueur du moteur augmente l'empreinte globale de la platine de positionnement.

Le cas échéant, les configurations cartésiennes peuvent également minimiser les erreurs lorsqu'elles sont pré-intégrées avec des composants spéciaux - par exemple, des moteurs linéaires. Ces derniers font actuellement de grandes percées dans les machines de production pour l'emballage à grande vitesse.

Certains de ces sous-composants se présentent même sous des formes qui remettent en question les notions traditionnelles sur la morphologie des scènes. "Les sections courbes des moteurs linéaires permettent de réaliser des boucles ovales complètes de transmission de puissance. Ici, des roues de guidage maintiennent l'élément mobile à des distances précises des aimants pour une translation optimale des forces. Des matériaux spéciaux pour les roues et des conceptions de roulements sont nécessaires pour les taux d'accélération élevés - des systèmes de mouvement impossibles il y a seulement quelques années.

Sur des étages de positionnement plus petits, des dispositifs de rétroaction plus précis, des moteurs et des entraînements efficaces et des roulements plus performants augmentent les performances, en particulier dans les étages de nanopositionnement avec des moteurs à entraînement direct intégrés, par exemple.

Ailleurs, des versions personnalisées de composants rotatifs-linéaires traditionnels permettent de réduire les coûts. Les applications grand format permettent d'assembler des étages de courroies de transmission sans limitation de longueur. L'alimentation de ces étages à longue course par des moteurs linéaires peut être trop coûteuse, et leur alimentation par des vis ou des courroies conventionnelles peut être difficile.

Lorsqu'il s'agit de choisir entre une solution sur mesure ou une conception standard, il faut vraiment tenir compte des exigences de l'application. Si une solution standard est disponible et répond à toutes les exigences de l'application, c'est le choix évident. En général, les configurations personnalisées sont plus coûteuses, mais elles sont exactement adaptées à l'application en question.

Progrès dans les étapes de positionnement" électronique

L'électronique à faible bruit de retour et les meilleurs amplificateurs de puissance contribuent à améliorer les performances des étages de positionnement, et les algorithmes de contrôle améliorent la précision du positionnement et le débit. En bref, les commandes offrent aux ingénieurs plus de possibilités que jamais pour la mise en réseau et la correction du mouvement des axes de la platine de positionnement.

Imaginez que les intégrateurs de lignes de conditionnement d'aujourd'hui n'aient pas le temps de créer des fonctions multi-axes à partir de zéro. Ces ingénieurs veulent simplement des robots qui communiquent et un flux de produits simple à travers une série de postes de travail. Dans un nombre croissant de cas, la réponse est des commandes spéciales, en partie parce que les commandes sont beaucoup plus économiques qu'il y a dix ans.

Les applications stimulent l'innovation au stade du positionnement

Plusieurs secteurs - semi-conducteurs et électronique, médical, aérospatiale et défense, automobile et fabrication de machines - provoquent des changements dans les étapes et les portiques actuels.

Bien que les fabricants livrent des conceptions sur mesure à toutes les industries, ce sont les industries de haute technologie (telles que le secteur médical, les semi-conducteurs et le stockage de données) qui poussent à des étapes plus spécialisées. Ce sont principalement les clients qui recherchent un avantage concurrentiel.

D'autres voient les choses un peu différemment. Il existe un besoin croissant de petits composants de mouvement de haute précision pour des applications dans la recherche avancée, les sciences de la vie et la physique. Des platines de mouvement de haute précision, comme la série MP (Miniature Precision), sont maintenant disponibles chez FUYU pour des applications scientifiques exigeantes.

Les mouvements de l'industrie à grande échelle vers la miniaturisation ont certainement conduit certains stades de la conception du positionnement à la personnalisation. Le marché de l'électronique grand public est un moteur de la miniaturisation, notamment en ce qui concerne l'emballage sous forme de téléphones et de téléviseurs plus fins, par exemple. Cependant, ces appareils physiquement plus petits s'accompagnent de performances accrues, comme un stockage plus important et des processeurs plus rapides. Pour obtenir de meilleures performances, il faut des étapes d'automatisation plus rapides et plus précises.

Cependant, les exigences en matière de conditionnement des appareils et de couplage optique sont bien inférieures au micromètre. Le couplage de ces tolérances avec les exigences de débit de la production en volume crée un défi d'automatisation difficile. Dans nombre de ces cas, la ou les étapes - ou, plus important encore, la solution d'automatisation complète - doivent être personnalisées pour répondre aux besoins exacts du client final.