Par Thomas Greif, ingénieur senior au support technique mécatronique et réseau, SMC Italia
MARS 2024
maginez que vous venez d'identifier un actionneur électrique comme votre moyen préféré pour faciliter le mouvement d'une machine particulière. Génial, n'est-ce pas ? Oui, mais vous risquez d'être confronté à un trop grand nombre de questions et d'options pour sélectionner la solution électrique optimale. Dans cet article - et sur la base de nos conversations et de l'assistance que nous fournissons à nos clients - j'aimerais me pencher sur ces questions initiales qui pourraient aider à éclaircir le sujet.
Actionneur électrique facile à utiliser de SMC, série EQ - Tout
Entraînement par courroie ou par vis à billes ?
Le choix entre un actionneur électrique à entraînement par courroie ou par vis à billes est une considération primordiale. Le choix dépend principalement de l'application spécifique et des exigences du système. À moins que la machine ne nécessite une course exceptionnellement longue, la plupart des applications de contrôle de mouvement de précision bénéficient d'un actionneur à entraînement par vis à billes. Ces actionneurs atteignent une répétabilité de ±0,01 mm, alors que les actionneurs à entraînement par courroie n'atteignent peut-être que ±0,08 mm.
Une autre raison est la sécurité. Les actionneurs électriques à entraînement par vis à billes bénéficient de la connexion mécanique d'une vis à écrou à billes. D'un point de vue technique, cette conception est beaucoup plus robuste et donc plus sûre, en particulier dans les applications verticales. Les actionneurs à entraînement par courroie nécessitent un composant de sécurité supplémentaire qui évite le déplacement de la charge verticale, en particulier en cas d'endommagement de la courroie.
Actionneur électrique, SMC Type coulissant, Entraînement par courroie - Série LEFB
Actionneur électrique SMC, type curseur, vis à billes - Série LEFS
Je sais ce que vous pensez : les entraînements par vis à billes ne sont-ils pas plus lents ? Techniquement, oui, la vitesse maximale est en effet inférieure à celle des transmissions par courroie. Toutefois, dans un mouvement composé d'au moins trois phases (accélération, mouvement à vitesse constante et décélération), il n'est pas toujours possible pour un actionneur à courroie d'atteindre sa vitesse maximale. Certains seront peut-être surpris d'apprendre que le temps de positionnement global d'un actionneur électrique à entraînement par vis à billes est souvent égal, voire inférieur, à celui d'un actionneur à entraînement par courroie, en particulier dans les applications à faible course (jusqu'à 800 mm).
Un autre défi concerne les applications à forte charge, où l'usure de la courroie exige un contrôle et une tension périodiques. Au cours de cette opération, la courroie risque de s'allonger et, dans les applications nécessitant un positionnement précis, vous devrez revérifier et éventuellement ajuster toutes les positions enregistrées. En revanche, un actionneur électrique qui déploie un entraînement par vis à billes ne nécessite aucun entretien.
Course en fonction de la vitesse
L'augmentation de la course d'un actionneur électrique à vis à billes réduit sa vitesse maximale, un effet dû aux limitations de la construction, est un autre problème bien connu de tout fournisseur d'actionneurs électriques bien informé.
Ici, deux facteurs principaux sont importants : la vitesse de rotation et la longueur non supportée de la vis. Si nous augmentons la course au-delà d'une certaine valeur, nous devons réduire la vitesse de rotation de la vis pour ne pas entrer en résonance, ce qui réduit la vitesse linéaire de l'actionneur.
Actionneur électrique de SMC, type grand curseur, entraînement par courroie - Série LET-X11
Pour répondre aux exigences de performance, il est nécessaire d'utiliser différents pas de vis pour les actionneurs à vis à billes. Et lorsque l'augmentation du pas ne suffit plus, vous aurez besoin d'un modèle d'actionneur avec des supports intermédiaires qui réduisent la distance entre l'écrou et le palier pour éviter la résonance.
Moteur pas à pas ou servo ?
Un autre dilemme courant concerne le moteur. Quel est le meilleur : moteur pas à pas ou servomoteur à courant alternatif ? Là encore, le savoir-faire et l'expertise des fournisseurs suggèrent que le choix d'un moteur n'est pas toujours simple, car les spécifications particulières, les préférences personnelles et le coût entrent en ligne de compte.
Le couple est un facteur de différenciation fréquent lorsqu'il s'agit de dimensionner un moteur. Il ne s'agit pas seulement du couple nominal, mais aussi du couple lié à la vitesse de rotation du moteur. Alors que les servomoteurs à courant alternatif sont capables de fournir le couple nominal sur toute la plage de vitesse nominale, par exemple 3 000 tr/min, les moteurs pas à pas fournissent le couple maximal à une vitesse très réduite. L'augmentation de la vitesse entraîne une diminution significative du couple.
Actionneur électrique SMC, servomoteur AC - Série LESYH
Actionneur électrique SMC, moteur pas à pas - Série LESYH
En résumé, un actionneur électrique doté d'un moteur pas à pas est capable d'effectuer des travaux à faible vitesse de manière satisfaisante. Toutefois, un servomoteur à courant alternatif est préférable si un plus grand dynamisme est nécessaire.
Remplacement
L'expérience et les connaissances sont tout aussi importantes dans les applications après-vente. Nous rencontrons de nombreux clients qui cherchent à remplacer un contrôleur en fin de vie, par exemple. La réponse à cette énigme consiste à faire appel à un fournisseur dont l'éthique consiste à développer des produits de nouvelle génération qui sont compatibles à 100 % avec le modèle existant. La plupart des clients constatent que si le nouveau variateur a les mêmes dimensions, il offre un certain nombre de nouveaux avantages, par exemple en matière de contrôle ou de sécurité.
Contrôleur de moteur pas à pas de SMC avec sous-fonction STO - Série JXC#F
Si vous avez besoin d'aide pour la sélection des produits, l'évaluation des applications, la conception ou les activités d'amélioration, nous pouvons vous aider à relever tous vos défis en matière de contrôle des mouvements, y compris ceux qui impliquent des actionneurs électriques. Qu'il s'agisse d'une demande avant ou après-vente, vous constaterez que les conseils d'un expert s'avèrent toujours précieux.
