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#Tendances produits
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Mise à jour des tendances : les étapes de positionnement mènent à une conception pragmatique
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Étape linéaire horizontale et verticale Étape de positionnement de l'axe Z
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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 peuvent raccorder des étages de courroies de transmission sans limitation de longueur, selon Mike Everman, directeur et chef de la technologie chez Bell Everman. 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.
Il y a une mise en garde à faire lorsque l'on choisit entre des produits de mouvement personnalisés ou commerciaux (COTS).
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 de l'étage 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, selon Everman. 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.
Toutes ces industries sont des moteurs de changement d'une manière ou d'une autre. Dans un mouvement de haute précision, nous sommes poussés par des industries qui essaient de pousser les rendements et les précisions à des niveaux qui étaient inaccessibles il y a quelques années à peine. Nous nous rendons compte qu'il n'y a jamais de solution unique et qu'il est rare qu'une solution unique convienne à tous.
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. Toutefois, il constate que ces industries s'éloignent des stades personnalisés pour se tourner vers des produits standardisés plus facilement disponibles. Des étapes de mouvement de haute précision à faible encombrement, comme la série de précision miniature (MP), sont désormais disponibles chez Bishop-Wisecarver pour les 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.
L'IdO fait des percées dans le domaine de la mise en place de scènes de positionnement. Dans le monde connecté d'aujourd'hui, les consommateurs attendent des produits qu'ils se connectent et travaillent ensemble. Il ne fait aucun doute que l'IdO atteindra tous les niveaux du contrôle des mouvements et de l'automatisation industrielle. Nos produits sont bien équipés pour soutenir une usine connectée. Que cette interconnectivité se fasse via un API, un bus de terrain, sans fil, Ethernet ou via des E/S analogiques-numériques, nos variateurs et contrôleurs offrent des solutions pour la connectivité d'usine. Des développements futurs sont en cours pour améliorer encore cette connectivité.
À mesure que nous progressons collectivement vers l'usine connectée avec des niveaux d'automatisation plus élevés, la nécessité de surveiller avec précision l'état des machines augmentera. Un retour d'information fiable et basé sur des données sur l'état des machines peut éliminer les défaillances imprévues des machines.
Les capacités de l'IdO sont déjà utilisées dans la fabrication de semi-conducteurs et les tâches d'automatisation qui traitent des pièces coûteuses.
Des capteurs intégrés dans des roulements et des guides linéaires surveilleront les changements de température de fonctionnement et les vibrations supplémentaires, qui sont tous deux des indicateurs avancés de la défaillance des roulements. En surveillant ces paramètres, au niveau du roulement lui-même, des actions correctives peuvent être déclenchées avant la défaillance.