Multi Axis Electric Motion White Paper - French Version

LIVRE

Mouvement Électrique Multi-Axes

Ce qu'il faut savoir, ce qu'il faut prendre en compte

Norgren - Breakthrough Engineering

Les défis et les problèmes auxquels le monde est confronté sont de plus en plus complexes. Les entreprises ont besoin de réflexions nouvelles et d'approches innovantes pour analyser et agir avec succès à des questions fondamentales telles que le changement climatique, la croissance démographique rapide et l'utilisation de la technologie pour améliorer la qualité de vie.

Breakthrough Engineering est au cœur de l'offre de Norgren et fait partie intégrante des systèmes essentiels dont nous dépendons tous.

Qu'il s'agisse d'améliorer la productivité, la fiabilité et l'efficacité des équipements, de générer des économies d'énergie et de coûts significatifs ou de réduire le coût total d'utilisation dans de nombreux secteurs, les solutions de Norgren sont conçues pour apporter une aide et une expertise avec pour ambition d'atteindre de nouveaux objectifs et de surmonter les problèmes.

Norgren offre une vision, une excellence technique et une véritable demarche collaborative pour aider les organisations à trouver des solutions pérenes avec une ingénierie innovante pour un monde meilleur.

Breakthrough Engineering for a Better World

Introduction

L'automatisation joue un rôle essentiel dans de nombreuses applications industrielles d'aujourd'hui, offrant efficacité opérationnelle, précision, fiabilité, répétabilité, rapidité, rentabilité et amélioration de la sécurité, ainsi que le contrôle et la surveillance des performances des machines et de la fabrication.

Lorsqu'il s'agit de contrôler les mouvements et de déplacer, placer et positionner des composants dans le cadre d'une réponse automatisée, les solutions de mouvements électriques linéaires et multi-axes* complètent les options pneumatiques traditionnelles.

La croissance du mouvement électrique s'inscrit dans un contexte de complexité accrue des applications. La demande de produits efficients et personnalisés augmente, ce qui répond au besoin de flexibilité des processus de fabrication. En outre, le besoin de connaissance des données et de connectivité des systèmes, influencé par l'industrie 4.0, s'intensifie.

Avec des caracteristiques de guidages et d'entrainement spécifiques, configurables et flexibles, les systèmes de mouvement électrique multi-axes sont utilisés dans un grand nombre de secteurs industriels, notamment la manutention, l'emballage, la production alimentaire, le traitement chimique et les produits pharmaceutiques, car ils recherchent le moyen le plus efficace de déplacer, de positionner et d'entraîner les éléments fondamentaux de leurs processus.

Avec son large éventail de solutions potentielles, le mouvement électrique multi-axes a la souplesse nécessaire pour répondre aux besoins souvent différents des applications individuelles, que ce soit dans le cadre d'un projet de construction de machine OEM ou pour améliorer l'efficacité et le rendement d'une ligne de production à forte activité. C'est pourquoi il est important d'identifier et de spécifier correctement les solutions de mouvement électrique en fonction des besoins spécifiques et de décider d'une réponse standard ou plus personnalisée en fonction des exigences de l'application. Ce livre blanc met en évidence les principaux objectifs d'application et de spécification auxquels sont confrontés les ingénieurs pour lesquels les solutions de mouvement électrique multi-axes sont potentiellement intéressantes.

*Les systèmes multi-axes, également appelés robots cartésiens ou robots TTT, se réfèrent à des systèmes de mouvement mécanique fonctionnant normalement sur 2 (XY ,XZ ) ou 3 (XYZ) axes. Dans le cadre de ce livre blanc, on parle de mouvement électrique multi-axes.

Avantages des Systèmes de Mouvement Électrique Multi-Axes

Comparés aux robots industriels, les systèmes de mouvement électrique multi-axes offrent plusieurs avantages déterminants qui peuvent aider à choisir les spécifications essentielles.

Il s'agit notamment de :

Déplacement de charges lourdes

Les robots industriels pour les applications habituelles supportent, entre autres, souvent une charge limitée par rapport aux systèmes multi-axes équivalents qui tiennent compte des déports de masses. Pour les charges superieures à 100 kg et notamment pour le chargement et la déchargement des centres d'usinages cela peut poser problème. Les systèmes de mouvement électrique multi-axes permettent de déplacer des charges encombrantes et lourdes sur des grandes courses.

Orientation / position de montage du système

Dans la pratique et par expérience, il s'avere souvent que l'encombrement et la cinématique d'un robot cinq ou six axes peut rendre un sujet de pick and place ou autre complexe en limitant les courses et les mouvements. La solution alternative avec un robot cartésien va permettre des courses et des accéssibiltés sans contraintes en pouvant optimiser également la position du chassis support soit au dessus ou soit sur le côté.

En même temps, le système peut être équipé de composants supplémentaires tels que des pinces ou des modules rotatifs pour répondre aux exigences de l'application.

Dynamique

Le parametrage de l'accélération, en valeur et en temps constitue un facteur important pour les applications de pick and place. Les solutions de mouvement électrique multi-axes peuvent accélérer à 5 ms² ou plus, rivalisant ainsi avec les performances des robots cinq et six axes.

Ils sont également utiles pour les applications avec des courses élevées supérieures à 20 mètres.

Enfin, les exigences en matière de vitesse, d'accéleration, d'effort et de course peuvent être optimisées suivant les transmissions et guidages proposés : courroie crantée, vis à billes, vis trapézoïdale, pignon & crémaillère et moteur linéaire.

Répétabilité et précision

Les utilisateurs finaux peuvent faire évoluer les robots industriels pour atteindre une myriade de niveaux de précision en changeant l'actionneur. Les axes linéaires avec entraînement par vis à billes offrent une précision de positionnement de 0,02 mm. Dans le cas où des répétabilités de 0,2 mm sont acceptables, les utilisateurs peuvent réaliser des économies en optant pour un entraînement par courroie crantée ou éventuellement par vis trapézoïdale. Pour certaines applications, une solution pneumatique peut constituer la solution la plus avantageuse.

La précision est essentielle dans les applications haut de gamme telles que les machines-outils. Pour les applications où les bras des robots cinq ou six axes sont limités, il convient d'envisager une solution de mouvement électrique multi-axes avec des modules équipés de roulements de haute précision.

Principales Considérations Relatives aux Spécifications des Systèmes de Mouvement Électrique Multi-Axes

La décision d'opter pour une solution de mouvement pneumatique ou électrique multi-axes dépend des besoins de l'opérateur. La complexité croissante des tâches de mouvement et des exigences en matière de surveillance du système fait que le mouvement électrique apparaît comme une voie de spécification privilégiée.

Parmi les problèmes industriels courants et les solutions potentielles de mouvement électrique multi-axes Norgren, on peut citer :

Je dispose d'un environnement opérationnel difficile J'ai besoin d'une solution rapide et répétable

Les conditions environnementales doivent déterminer la combinaison des composants d'entraînement et de guidage pour un système de mouvement électrique multi-axes. Les machines d'application sont souvent soumises à des pollutions et à des environnements défavorables. Dans ce cas, les axes linéaires équipés de guidages par galets robustes et d'entraînements à courroie crantée sont particulièrement bien adaptés.

La série ELZ constitue une solution appropriée.

Je dois tenir compte des paramètres de poids et de charge des composants

La masse à déplacer détermine souvent le dimensionnement du système d'axe et a une influence significative sur la taille globale de la machine. La manipulation de composants petits et légers, par exemple, exige un mouvement rapide et fiable. Les produits de la série ELZI avec entraînement par courroie crantée sont efficaces dans de tels cas. Inversement, les charges lourdes et/ou les forces de moment élevées seront mieux servies par la série DSZ à usage intensif.

Je n'ai qu'à déplacer les composants sur une courte distance

Si un déplacement sur une courte distance et un positionnement très précis d'une pièce sont nécessaires, les entraînements par vis à billes offrent la meilleure solution. En fonction de l’application, les axes linéaires tels que la série QST/QSK peuvent être équipés de vis trapézoïdales ou de vis à billes afin de fournir le positionnement le plus précis sur des courses petites et moyennes.

Le type d'application en question détermine la vitesse et la répétabilité requise. Pour la manipulation simple de composants en vue de leur transfert vers le processus de production suivant, des unités linéaires hautement dynamiques peuvent être utilisées pour garantir des niveaux de production élevés. Les axes linéaires compacts et rapides tels que la série LLZ sont un choix judicieux dans de tels cas.

La précision et la répétabilité sont mes principales préoccupations

L'usinage de composants électriques sensibles ou le remplissage dans la production pharmaceutique peuvent nécessiter des applications de haute précision. À cette fin, les systèmes utilisés doivent fonctionner avec une précision maximale. Dans ce cas, de nombreuses applications font appel à un guidage par rail et patins à recirculations de billes très précis, comme dans la série QSK pour les charges faibles à moyennes, ou dans la série DSK pour les charges plus lourdes.

Je voudrais réfléchir sur ma consommation d'énergie et chercher à réaliser des économies.

Un processus de production durable doit tenir compte de la consommation d'énergie et des coûts énergétiques. Certains fabricants remplacent les composants pneumatiques par des unités linéaires électriques, y compris des systèmes multi-axes pour soutenir cet objectif. En raison de leur efficacité comparativement élevée et de leurs coûts énergétiques réduits, les unités linéaires électriques suscitent un grand intérêt dans les applications d'automatisation.

Collaboration avec Norgren

L'équipe d'ingénieurs d'application de Norgren possède une expérience approfondie et spécifique à chaque secteur, ce qui lui permet d'identifier rapidement les défis des clients et de recommander la solution adéquate. Grâce à une approche basée sur le partenariat, l'identification des priorités est rapide et le processus de sélection des solutions produits est rigoureux et éprouvé.

La gamme récemment élargie de solutions de mouvement électrique multi-axes de Norgren offre désormais une des gammes les plus complète d'axes linéaires mécaniques standards qui peuvent également être personnalisés pour répondre aux besoins d'applications particulières.

Avec pour objectif de prendre en compte les parametres techniques, environnementaux mais aussi de coûts d'usage, l'équipe d'ingénieurs de Norgren trouvera toujours la meilleure solution pour répondre à l'exigence principale de l'application telle qu'elle a été identifiée. Avec plus de 100 millions de configurations linéaires et multi-axes, Norgren peut répondre à tous les besoins identifiés en matière d'automatisation en proposant 1 000 composants de mouvement électrique standard.

Pour découvrir comment la gamme étendue de solutions de mouvement électrique multi-axes de Norgren peut vous aider à répondre aux exigences de vos applications d'automatisation, qu'elles soient petites, complexes ou à grande échelle, veuillez consulter le site www.norgren.com

Identifier les défis et fournir la meilleure solution de mouvement électrique multi-axes à partir d'une gamme nouvellement élargie.

En savoir plus norgren.com

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Et un réseau de distribution mondial

Norgren, Bimba, Buschjost, FAS, Herion, Kloehn et Maxseal sont des marques déposées Norgren. Travaillant continuellement au perfectionnement de nos appareils, nous nous réservons le droit d’en modifier les caractéristiques et dimensions sans préavis.

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