Module linéaire DM03 : Sur l'axe, prêt, en haut !
12 février 2024
Gagner la course contre la montre n'est pas l'apanage des athlètes d'endurance ou des sprinteurs. Les ingénieurs mécaniciens et d'installations industrielles sont également confrontés à ce défi. Dans ce cas, l'objectif est d'obtenir les temps de cycle les plus courts possibles pour les mouvements linéaires. Comment mettre en œuvre des processus d'étiquetage pour des emballages de tailles variables de la manière la plus rapide et la plus fiable possible ? Et surtout, comment y parvenir dans des applications verticales où le poids de l'axe et de la charge supportée influe constamment sur le processus ?
LinMot a répondu à ces questions il y a plus de 20 ans avec son « ressort magnétique » révolutionnaire, le MagSpring®. Installé parallèlement au moteur linéaire, le MagSpring agit comme une force de réaction intelligente pour compenser le poids de l'axe. Outre le soulagement constant qu'il procure et les économies d'énergie qui en découlent pendant le fonctionnement, le MagSpring peut également empêcher le moteur linéaire de se déplacer de lui-même en cas de défaut, ou le ramener automatiquement en position de repos lorsqu'il est mis hors tension.
Il est tout à fait logique que le ressort MagSpring, dont la fiabilité est éprouvée, soit intégré aux nouveaux modules linéaires DM03. Dans sa version considérablement renforcée, il permet son utilisation dans des applications verticales exigeantes.
Mince malgré la diversité
Les nouveaux modules linéaires DM03, d'une conception inédite, concentrent technologies et fonctionnalités tout en conservant une finesse remarquable. Cette solution d'entraînement associe le système MagSpring à un guidage linéaire et à un puissant moteur linéaire de type PS01-23, PS01-37 ou PS01-48. Un capteur de force et un capteur de position absolue haute précision (BiSS) peuvent également être intégrés en option. Contrairement à ce que l'on pourrait croire, ces modules peuvent être assemblés en série de manière compacte. Grâce à leur conception fine et à la position des connecteurs moteur à l'arrière, la largeur totale du plus grand module linéaire DM03 (DM03-48) n'est que de 50 mm.
Mouvement de levage en un temps record
Grâce à l'ingénieuse intégration du MagSpring au sein du module linéaire DM03 par les ingénieurs de LinMot, les utilisateurs bénéficient d'un ressort magnétique de conception nouvelle, nettement plus puissant que les modèles précédents. Agissant comme une compensation passive du poids, le MagSpring génère désormais une force de maintien trois fois supérieure. Il en résulte une réduction de la consommation d'énergie du moteur électrique et une augmentation significative de l'accélération de l'axe. Cet avantage a été démontré de manière impressionnante lors d'une application d'étiquetage. L'axe vertical utilisé dans cette application déplace une masse de 0.5 kg et, grâce à sa course de près de 700 mm, peut étiqueter des emballages de différentes tailles, y compris des enveloppes. Il effectue la course complète en un temps record de 300 ms.
Module linéaire DM03 vs. vérin pneumatique
Une comparaison directe des deux technologies est aisément réalisable, le DM03 étant lui aussi fréquemment utilisé pour les mouvements point à point à deux positions d'extrémité. Mais qu'en est-il de l'un des critères de comparaison les plus importants pour ces variateurs : la consommation d'énergie ?
Hier hat das DM03 deutlich die Nase vorne. Dafür spricht zum einen der hohe Wirkungsgrad von elektrischen Systemen und die vergleichsweise niedrige Effizienz der Pneumatikantriebe. Kompressoren können die eingesetzte Energie nämlich nur zu einem geringen Teil in Nutzleistung umwandeln – der wesentlich größere Teil wird als Verlustwärme abgegeben. Schaut man nun etwas genauer in den Prozess, liegt ein weiterer Vorteil der Linearmodule auf der Hand. Nur in der Beschleunigungsphase verrichtet das Modul effektiv Arbeit. Während des Stillstands unterstützt die MagSpring die Arbeit und beim Verfahren mit konstanter Geschwindigkeit nimmt der Motor, außer für die Kompensation der Reibung, keine Leistung auf. Die kinetische Energie, die beim Bremsen anfällt, wird im Motor (Generatoreffekt) in elektrische Energie umgewandelt und in den Zwischenkreiskondensatoren des Servo Drives gespeichert, wo sie für den nächsten Zyklus genutzt werden kann.
Par conséquent, la comparaison des deux systèmes d'entraînement met en évidence les effets décrits précédemment, notamment le potentiel d'économies nettement supérieur des modules linéaires électriques. Reprenons l'exemple d'étiquetage ci-dessus : pour un temps de cycle d'une seconde et une charge de 0.5 kg, les économies d'énergie réalisées avec le DM03-37 par rapport à un vérin pneumatique similaire s'élèvent à 5 500 euros par an !