Puissant, rapide et précis
Pour beaucoup de tâches de manutention et d’automatisation industrielle, des pièces et des outils doivent être tournées pour se positionner. Les unités de rotations ont donc un haut niveau d’exigences: de la rapidité, des mouvements précis, un fonctionnement uniforme, pas besoin d’entretien… En pratique, ces différentes exigences se combinent difficilement. En effet, les unités pneumatiques puissantes manquent de précision, tandis que les systèmes d’entraînement électriques compacts manquent de puissance. Mais une nouvelle combinaison de ces deux concepts d’entraînement impose aujourd’hui de nouveaux standards en matière d’unités de rotation.
Lorsque deux cylindres pneumatiques sont actionnés par une barre crantée à piston sur un arbre à pignon, il en résulte un mouvement de rotation simple et puissant. Selon la surface du piston et la pression exercée, une force importante peut être exercée sur l’arbre. L’inconvénient de cette solution: les gaz sont compressibles, ce qui rend quasiment impossible un positionnement spécifique rapide et précis, et ce malgré d’importantes dépenses dans les technologies de valve de contrôle. Quant aux systèmes d’entraînement électriques, ils n’ont malheureusement pas la puissance nécessaire dans de si petits espaces.
Schunk, une société basée en Allemagne et spécialisée dans la manutention industrielle, a désormais résolu ce dilemme grâce à une combinaison de ces deux variantes d’entraînement.
Pour les composants d’entraînement électriques, ils ont fait appel à Faulhaber, expert en micromoteurs basé a Schönaich. Il en est résulté une unité de rotation compacte, précise et efficace.
Une puissante rotation de haute précision
Dans ce nouveau concept d’entraînement, les pneumatiques et les électromoteurs se complètent. La pneumatique fournit la puissance nécessaire, tandis que le moteur électrique permet d’obtenir des réglages précis et des temps de réponses rapides. Dans le SRU 40 Masterdrive, conçu suivant ce concept, l’électronique de contrôle nécessaire est intégrée en plus des systèmes d’entraînement, ce qui permet une utilisation optimale de chacun des entraînement selon leur puissance respective.
Le système de sélection intelligente de l’entraînement permet de courtes périodes cycliques, même avec différentes charges. Le servomoteur est activé directement après réception du signal de départ de l’API. Avec un temps de latence inhérent à ce concept, la pneumatique passe ensuite en mode "turbo" pour fournir le couple moteur nécessaire. Cela assure un démarrage immédiat, en douceur, et une accélération puissante. En freinant, les pneumatiques se chargent de stopper la propulsion, et l’électromoteur positionne l’unité avec précision. En plus de cela, en cas de freinage avec des charges importantes, les pneumatiques peuvent opérer un freinage en douceur, qui peut s’ajuster à certains paramètres spécifiques. Les amortisseurs hydrauliques, sensibles à l’usure, ne sont plus nécessaires avec ce concept.
Malgré son système de contrôle élaboré, la commande pivotante ne comporte que deux connexions: une connexion pneumatique pour l’air filtré et un câble de commande reliant le système d’entraînement à la cabine de distribution. Là, un boîtier de commande assure la liaison à l’API, et la tension d’alimentation standard de 24 V. Ainsi, jusqu’à cinq positions peuvent facilement être définies via des entrés/sorties digitales sans avoir besoin de recourir à une quelconque programmation. Par des impulsions de l’API, l’unité se met en position, et le système d’entraînement renvoie une information d’exécution après avoir atteint sa position. À ce moment, le système d’entraînement pneumatique drive assure un couple élevé de 13 Nm. Le contrôle simple des micromoteurs C.C. permet ainsi d’obtenir un angle de rotation de 180°, avec une précision de positionnement de seulement 0,03°.
Facile à régler
Les nouveaux micromoteurs C.C. sont peu coûteux, durables, fiables et facile à régler grâce à son système de modulation de largeur d’impulsions (PWM) de la tension d’alimentation. Pour cette application, un moteur de 24V et d’environ 100 W assure la "précision en douceur" nécessaire. À seulement 4 A de courrant absorbé, le système d’entraînement permet également une utilisation compacte et sans pertes. Comme les moteurs à quatre quadrants prennent en charge à la fois les fonctions d’entraînement et de freinage, ils sont tout à fait adaptés pour les tâches de positionnement. Son démarrage en douceur avec de faibles charges et sa capacité, sur une courte période, à supporter d’importantes surcharges sont également avantageux pour beaucoup d’applications d’entraînement.
Les systèmes d’entraînement avec paliers lubrifiés en permanence ne nécessitent aucun entretien. En raison de la grande variété de modèles de micromoteurs disponibles, il est souvent possible, comme c’est le cas ici, d’employer un système d’entraînement standard. Pour des tâches plus spécifiques, ces modèles de moteurs peuvent, le cas échéant, être adaptés spécialement pour une application. Dans ce cas, il est préférable d’impliquer FAULHABER aussi tôt que possible, dans le but d’atteindre un niveau d’efficacité maximum, avec un minimum d’efforts. Les utilisateurs peuvent ainsi se concentrer intégralement sur leur propre noyau de compétences, tandis que les ingénieurs basés à Schönaich/Allemagne s’appuient sur leurs nombreuses années d’expérience pour trouver des solutions aux différents problèmes liés à la technologie d’entraînement.
Les micromoteurs modernes sont parfaitement adaptés pour une grande variété de tâches, et tout particulièrement lorsqu’il s’agit de mettre en mouvement des objets. Que cela soit en tant qu’unique source d’entraînement, ou intégré dans une structure hybride avec un autre concept d’entraînement, la seule limite des ces microentraînements sophistiqués reste l’imagination de ses développeurs.
