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Actionneurs linéaires : la décision de faire ou de faire faire

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Évaluation de l'entreprise, Exigences de fabrication et d'assemblage, Besoins en matière d'assistance à la clientèle.

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Avec la gamme d'actionneurs linéaires sur le marché, il devient plus facile pour les constructeurs de machines et les utilisateurs finaux de trouver un produit standard ou "standard personnalisé" qui répond aux exigences des applications les plus uniques. Mais il y a encore des moments où il est judicieux, d'un point de vue financier ou technique, de concevoir et de construire un actionneur en interne.

Cependant, la décision de faire ou d'acheter n'est pas aussi tranchée que de simplement additionner les coûts des composants à faire soi-même et de comparer cela à une solution standard. Choisir entre un actionneur fait maison et un actionneur préfabriqué implique de prendre en compte de nombreux facteurs, dont certains sont difficiles à quantifier en termes de temps ou d'argent. Outre les détails techniques de la conception et de l'assemblage, il y a l'évaluation commerciale de base pour savoir si elle peut (et doit) être réalisée en interne, et le facteur souvent négligé du service après-vente.

Évaluation de l'entreprise

La première question qu'une entreprise devrait se poser avant de se lancer dans la fabrication de son propre actionneur linéaire est la suivante : avons-nous les compétences nécessaires pour le faire en interne ? N'oubliez pas que cela comprend non seulement la conception mécanique, mais aussi le dimensionnement et la sélection du moteur et des commandes, ainsi que l'intégration du système. Dans de nombreux cas, un département ou un domaine fonctionnel a de l'expérience dans la conception mécanique, tandis qu'un autre département a l'expertise électrique. Dans ces cas, il est important de saisir les deux ensembles de connaissances en mettant en place une équipe interfonctionnelle pour la phase de conception et d'ingénierie.

Si la réponse à la question de l'expertise est "oui", il faut ensuite se demander si vous avez la capacité et les ressources nécessaires pour le faire en interne. C'est une question qui est souvent négligée, car les responsables supposent que si un projet est réalisé en interne, l'entreprise a le contrôle de la qualité, des coûts et du calendrier. Mais faire son propre acteur signifie s'appuyer sur de multiples fournisseurs externes et être à la merci de leur livraison et de leur qualité. Si le projet est retardé, les clients pourraient être affectés ou les bénéfices pourraient être affectés.

Questions clés :

1.Disposons-nous des compétences en matière de mouvement linéaire et de contrôle pour construire l'actionneur en interne ?

2.Quelles sont les conséquences pour nous et pour nos clients si le projet est retardé ?

Exigences de fabrication et d'assemblage

Construire un actionneur en interne signifie que vous avez la liberté de le concevoir pour vos besoins spécifiques. Les principaux composants de tout actionneur sont la base, le guidage et l'unité d'entraînement. L'un des types d'actionneurs les plus simples à fabriquer en interne est un modèle basé sur une extrusion d'aluminium. L'avantage de l'utilisation d'une extrusion est qu'elle est facilement disponible dans une large gamme de sections et de longueurs. Ils nécessitent également peu ou pas de modifications pour le montage des guides et du mécanisme d'entraînement. L'inconvénient de l'utilisation d'une extrusion est que, lorsqu'une grande précision de déplacement est requise, il est difficile d'obtenir une surface de montage précise.

L'option suivante est une plaque de base usinée. Relativement peu coûteuse et facile à usiner, la plaque d'aluminium est une bonne solution pour de nombreux actionneurs fabriqués en interne. Si une très grande précision de déplacement et une grande rigidité sont nécessaires, la plaque d'acier usinée est généralement le meilleur choix. Qu'il s'agisse d'aluminium ou d'acier, si une plaque de base usinée est utilisée, assurez-vous d'évaluer si l'usinage peut être réalisé en interne (cela s'applique également aux autres pièces usinées, telles que les supports de moteur/boîte de vitesses, les plaques de chariot et les couvercles de protection). Ces éléments peuvent facilement être négligés lors de l'évaluation du temps et de la capacité nécessaires à la production en interne)

Le type de guide à utiliser est souvent décidé parallèlement à la décision concernant la structure de base de l'actionneur. Lorsqu'un profilé d'aluminium est utilisé comme base, le meilleur choix est généralement un guide unique basé sur des galets de came, des roues, ou un arbre rond et des douilles à billes linéaires. Pour une plus grande rigidité, des rails et des chariots profilés peuvent être utilisés. Mais à moins que l'extrusion ne puisse être usinée pour obtenir une référence de montage précise, l'avantage d'une plus grande précision de déplacement que les rails profilés offrent normalement sera perdu en raison des imprécisions de l'extrusion.

Les applications qui ont des moments de charge élevés nécessitent généralement deux guides montés en parallèle, ce qui nécessite l'utilisation soit d'une extrusion très large, soit d'une plaque de base pour accueillir les guides côte à côte. Le mécanisme d'entraînement, qu'il soit à courroie, à vis, à crémaillère, etc., doit être monté entre les deux guides afin de réduire les effets de la fixation. Dans les conceptions à double guide, il est important d'aligner correctement les deux guides pour éviter le grippage, qui peut entraîner des forces supplémentaires sur les roulements et réduire leur durée de vie.

Les mécanismes d'entraînement se classent généralement dans l'une des deux catégories suivantes : courroies ou vis. Les entraînements par courroie sont relativement faciles à intégrer car ils ne nécessitent pas d'alignement précis. Cependant, elles doivent être correctement tendues pour éliminer le "mou" de la courroie et lui permettre de répondre à sa force nominale. La tension lors du montage n'est généralement pas un problème, mais pensez à la façon dont l'utilisateur final vérifiera la tension de la courroie et la retendra si nécessaire. Il devrait s'agir d'un processus de maintenance relativement simple et ne nécessitant pas un temps de démontage et de remontage important pour l'utilisateur.

Si une bille ou une vis-mère est utilisée comme mécanisme d'entraînement, vous devrez déterminer quel type de support d'extrémité est nécessaire. La disposition fixe simple (un palier de butée à contact angulaire sur l'extrémité entraînée et un seul roulement à billes sur l'extrémité non entraînée) est la plus courante, mais si des vitesses ou des charges de flambage considérablement élevées se produisent, une disposition de palier fixe fixe peut être plus appropriée.

Questions clés :

1. L'usinage, l'alignement et l'assemblage nécessaires peuvent-ils être réalisés en interne ?

2. Le secteur manufacturier a-t-il la capacité de répondre à la production requise ?

Besoins en matière d'assistance aux clients

La plupart des actionneurs remplissent une fonction critique dans la machine ou le processus, et les temps d'arrêt peuvent être catastrophiques pour le rendement de la production. L'assistance à la clientèle est donc un élément essentiel dans la décision d'achat ou de vente. Disposez-vous d'un personnel capable d'assister l'actionneur en cas de dépannage ou d'entretien ? Êtes-vous en mesure de transporter les pièces de rechange nécessaires pour des réparations rapides ? Ces considérations sont importantes, que l'actionneur fasse partie d'une machine de production vendue à des clients externes, ou d'une machine interne, lorsque le client est l'un de vos propres départements de fabrication ou de production.

N'oubliez pas non plus que les composants à éléments roulants ou à recirculation devront probablement être re-lubrifiés pendant la durée de vie de la machine. Cela est particulièrement vrai pour les vis à billes, les guides linéaires à billes et les guides à rails profilés. Même si les composants sont désignés comme étant "lubrifiés à vie", les conditions d'application peuvent justifier une re-lubrification pendant la durée de vie utile de la machine. La prise en compte d'une maintenance facilitée par l'utilisateur lors de la phase de conception contribuera à alléger les exigences de service.

Questions clés :

1. Disposons-nous de la structure et des ressources (personnel et inventaire) nécessaires pour soutenir les utilisateurs finaux en cas de dépannage et de réparation ?

2. Est-il facile pour l'utilisateur d'effectuer une maintenance de base ?

Tout comme l'achat d'un actionneur préfabriqué doit inclure une évaluation de tous les coûts impliqués, la fabrication d'un actionneur en interne nécessite de prendre en compte les exigences d'ingénierie, de fabrication et de service, ainsi que le coût des composants.