Mise à jour des tendances de mouvement: les étapes de positionnement mènent à une conception pragmatique

Application du système de mouvement linéaire

Platine de positionnement horizontale et verticale de l'axe Z de la platine linéaire

Les platines de positionnement d'aujourd'hui peuvent satisfaire des exigences de sortie spécifiques et exigeantes. En effet, l'intégration personnalisée et les dernières avancées en matière de programmation de mouvement permettent désormais aux étapes d'obtenir une précision et une synchronisation incroyables. De plus, les progrès des pièces mécaniques et des moteurs aident les équipementiers à planifier une meilleure intégration des étages de positionnement multi-axes.

Avancées mécaniques pour les scènes

Considérez comment les constructions d'étage traditionnelles combinent des axes linéaires dans des combinaisons d'actionneurs XYZ. Dans certains cas (mais pas tous), ces conceptions cinématiques en série peuvent être volumineuses et présenter des erreurs de positionnement cumulées. En revanche, les configurations intégrées (qu'elles soient dans le même format d'étape cartésienne ou dans d'autres arrangements tels que des hexapodes et des plates-formes de Stewart) produisent un mouvement plus précis dicté par des algorithmes de contrôleur sans accumulation d'erreurs de mouvement.

Les platines à vis conventionnelles (avec un moteur et un engrenage à une extrémité) sont faciles à mettre en œuvre lorsque la charge utile n'a pas besoin de sa propre alimentation et que la longueur totale n'est pas un problème. Sinon, l'engrenage peut pénétrer à l'intérieur de la platine en fin de course du moteur, de sorte que seule la longueur du moteur ajoute à l'empreinte globale de la platine de positionnement.

Si nécessaire, les configurations cartésiennes peuvent également minimiser les erreurs lorsqu'elles sont pré-intégrées avec des composants spécialisés, par exemple des moteurs linéaires. Ceux-ci font actuellement de grandes percées dans les machines de production pour l'emballage à grande vitesse.

Certains de ces sous-composants se présentent même sous des formes qui remettent en question les notions traditionnelles sur la morphologie de la scène. Les sections courbes du moteur linéaire permettent des boucles ovales complètes de transmission de puissance. Ici, les roues de guidage maintiennent l'élément mobile à des distances précises des aimants pour une translation de force optimale, des matériaux de roue et des conceptions de roulement spéciaux sont nécessaires pour les taux d'accélération élevés - des systèmes de mouvement impossibles il y a seulement quelques années.

Sur des étages de positionnement plus petits, des dispositifs de rétroaction plus précis, des moteurs et des entraînements plus efficaces et des roulements plus performants améliorent les performances, en particulier dans les étages de nanopositionnement avec moteurs à entraînement direct intégrés, par exemple.

Ailleurs, des versions personnalisées de composants rotatifs à linéaires traditionnels contribuent à réduire les coûts. Selon Mike Everman, directeur et directeur de la technologie chez Bell Everman, les applications grand format peuvent assembler des étages de servo-courroie sans limitation de longueur. Alimenter ces étages à longue course avec des moteurs linéaires peut être trop coûteux, et les alimenter avec des vis ou des courroies conventionnelles peut être difficile.

Il y a une mise en garde lors du choix entre des produits de mouvement personnalisés ou commerciaux (COTS).

Lorsque vous décidez entre une solution personnalisée ou une conception standard, cela dépend vraiment des exigences de l'application. Si une solution prête à l'emploi est disponible et répond à toutes les exigences de l'application, c'est le choix évident. En règle générale, les configurations personnalisées sont plus coûteuses mais sont exactement adaptées à l'application en question.

Progrès dans l'électronique des étages de positionnement

L'électronique avec un retour à faible bruit et de meilleurs amplificateurs de puissance aident à améliorer les performances de l'étage de positionnement, et les algorithmes de contrôle améliorent la précision de positionnement et le débit. En bref, les commandes offrent aux ingénieurs plus d'options que jamais pour la mise en réseau et la correction du mouvement des axes de la platine de positionnement.

Considérez comment les intégrateurs de lignes d'emballage d'aujourd'hui n'ont pas le temps de créer des fonctions multi-axes à partir de zéro. Selon Everman, ces ingénieurs veulent simplement des robots qui communiquent et un flux de produit simple à travers une série de postes de travail. Dans un nombre croissant de cas, la réponse est des contrôles spéciaux, en partie parce que les contrôles sont beaucoup plus économiques qu'ils ne l'étaient il y a dix ans.

Les applications stimulent l'innovation au niveau du positionnement

Plusieurs secteurs - les semi-conducteurs et l'électronique, le médical, l'aérospatiale et la défense, l'automobile et la fabrication de machines - stimulent les changements dans les stades et les portiques d'aujourd'hui.

Toutes ces industries entraînent le changement d'une manière ou d'une autre. Dans le mouvement de haute précision, nous sommes poussés par des industries qui tentent de pousser les rendements et la précision à des niveaux inaccessibles il y a à peine quelques années. Nous nous rendons compte qu'une taille unique ne convient jamais à tous et convient rarement à la plupart.

Bien que les fabricants proposent des conceptions personnalisées à toutes les industries, les industries de haute technologie (telles que le médical, les semi-conducteurs et le stockage de données) sont celles qui poussent pour des étapes plus spécialisées. Cela provient principalement de clients à la recherche d'un avantage concurrentiel.

D'autres le voient un peu différemment. Il existe un besoin croissant de petits composants de mouvement de haute précision pour des applications dans la recherche avancée, les sciences de la vie et la physique. Cependant, il voit que ces industries s'éloignent des étapes personnalisées pour se tourner vers des produits standardisés plus facilement disponibles. Les platines de mouvement haute précision à faible encombrement, telles que la série Miniature Precision (MP), sont désormais disponibles auprès de Bishop-Wisecarver pour les applications scientifiques exigeantes.

Le passage à la miniaturisation à grande échelle de l'industrie a certainement conduit à la personnalisation de la conception de la phase de positionnement. Le marché de l'électronique grand public est un moteur de la miniaturisation, notamment en ce qui concerne les emballages sous forme de téléphones plus minces et de téléviseurs plus minces, par exemple. Cependant, ces appareils physiquement plus petits s'accompagnent de performances accrues, telles que plus de stockage et des processeurs plus rapides. Obtenir de meilleures performances ici nécessite des étapes d'automatisation plus rapides et plus précises.

Cependant, les exigences relatives à l'emballage du dispositif et au couplage optique sont bien inférieures au micromètre. Le couplage de ces tolérances avec les exigences de débit de la production en série crée un défi d'automatisation difficile. Dans de nombreux cas, la ou les étapes - ou, plus important encore, la solution d'automatisation complète - doivent être personnalisées pour répondre aux besoins exacts du client final.

L'IoT fait des percées dans les configurations d'étape de positionnement. Dans le monde connecté d'aujourd'hui, les consommateurs s'attendent à ce que les produits se connectent et fonctionnent ensemble. Il ne fait aucun doute que l'IoT atteindra tous les niveaux de contrôle de mouvement et d'automatisation d'usine. Nos produits sont bien équipés pour prendre en charge une usine connectée. Que cette interconnectivité se produise via un API, un bus de terrain, sans fil, Ethernet ou via des E / S analogiques-numériques de variateur, nos variateurs et contrôleurs offrent des solutions pour la connectivité d'usine. Des développements futurs sont en cours pour améliorer encore cette connectivité.

Au fur et à mesure que nous progressons collectivement vers l'usine connectée avec des niveaux d'automatisation plus élevés, le besoin de surveiller précisément les conditions de la machine augmentera. Un retour d'information fiable et basé sur les données sur l'état de la machine peut éliminer les pannes imprévues de la machine.

Les capacités IoT sont déjà utilisées dans les tâches de fabrication et d'automatisation de semi-conducteurs qui traitent des pièces coûteuses.

Des capteurs intégrés dans les roulements et guides linéaires surveilleront les changements de températures de fonctionnement et les vibrations supplémentaires, qui sont les deux principaux indicateurs de défaillance des roulements. En surveillant ces paramètres, au niveau du roulement lui-même, des actions correctives peuvent se déclencher avant la panne.


Heure du Message: 21 sept.2020