Règles pour l'alignement des actionneurs et des guides dans les systèmes à mouvement linéaire

Suivre quelques lignes directrices simples pour la conception de systèmes de mouvement linéaire peut améliorer les performances du système et la durée de vie de l'actionneur.

De nombreuses machines automatisées s'appuient sur des composants de guidage linéaire, tels que des rails profilés, des rails ronds ou d'autres structures à roulement ou à palier lisse, pour guider et supporter les éléments mobiles des équipements. De plus, ces éléments mobiles sont souvent entraînés par un actionneur linéaire.

L'un des problèmes les plus courants dans les systèmes linéaires, quel qu'en soit le type, est le désalignement. Un désalignement peut entraîner une foule de problèmes tels que des résultats de mouvements linéaires irréguliers, une durée de vie réduite du système de guidage linéaire, une usure prématurée ou une défaillance du système d'actionneur, et des mouvements erratiques tels que des variations de vitesse ou des oscillations.

Cependant, il existe des moyens courants d'améliorer les performances globales du système en optimisant l'alignement du guide linéaire et de l'actionneur.

Actionneurs et guides

Bien qu'il existe un certain nombre de façons de donner du mouvement à un élément de machine guidée, certaines des plus courantes se divisent en deux catégories. Le premier est celui des actionneurs à tige. Les actionneurs à tige peuvent être actionnés par fluide, par exemple hydrauliques ou pneumatiques, ou électriques, comme des vis à billes ou des vis à billes.

Le second est celui des actionneurs sans tige. Celles-ci peuvent également être alimentées par un fluide ou électriques via une vis-mère, une vis à billes, une courroie ou un moteur linéaire. Les deux types d'actionneurs trouvent leur application dans les systèmes guidés. Cependant, chacune d'entre elles présente des différences subtiles quant à la meilleure façon de l'utiliser pour maximiser la performance et la durée de vie du système.

Les éléments de guidage eux-mêmes, qu'il s'agisse de rails profilés, de rails ronds ou d'autres systèmes roulants ou coulissants, doivent être correctement dimensionnés et choisis lors de la phase de conception et installés conformément aux recommandations du fabricant, en accordant une attention particulière au processus de réglage. Ceci permet de s'assurer que la performance du système de guidage sélectionné est maximisée pour l'application particulière.

Perpendicularité des éléments assemblés

Deux variables influent sur la perpendicularité lors du montage des actionneurs linéaires.

1. Dans un système X-Y-Z, l'axe Z est-il monté perpendiculairement à l'axe Y ? Un désalignement dans ce plan entraînera un moment de flexion défavorable sur le système de roulement de l'actionneur de l'axe Y dans l'un ou l'ensemble des axes possibles.

2. Dans un système à portique où deux actionneurs doivent se déplacer simultanément sur l'axe X ou Y, se déplacent-ils simultanément ? Un désalignement ou des performances servo inadéquates provoquent un moment de flexion indésirable de l'axe Mz-sur le système de roulement.

Les tolérances réelles liées aux recommandations d'alignement et au montage dépendent du fabricant spécifique de l'actionneur ainsi que du type de roulement. Cependant, une règle générale est de considérer le type de système de roulement. Les types de roulements à haute performance tels que les systèmes de rails profilés ont tendance à être très rigides et l'alignement est plus critique. Les systèmes de performance moyenne utilisant des rouleaux ou des roues ont souvent des dégagements qui offrent une certaine tolérance dans l'alignement. Les paliers lisses ou les systèmes coulissants ont souvent un jeu plus important et peuvent être encore plus tolérants.

Lors de l'installation de systèmes de montage d'actionneurs linéaires, un certain nombre d'outils de mesure sont disponibles pour aider à assurer un alignement correct, allant des jauges aux systèmes laser. Quels que soient les outils utilisés, toujours créer un axe comme référence pour les plans X-Y et Z et monter les autres dispositifs par rapport à l'axe de référence. Vous obtiendrez ainsi des performances maximales et une durée de vie maximale de votre système d'actionneur.