Fermeture en toute sécurité avec des moteurs linéaires rotatifs

Une nouvelle série de moteurs linéaire rotatif pour des applications précises de vissage et de bouchage. Les moteurs linéaires rotatif à entraînement direct rendent les processus de bouchage beaucoup plus flexibles et efficaces que les systèmes qui reposent sur des cames, des vérins pneumatiques ou des vis à billes pour générer un mouvement linéaire vertical. Pour les applications dans le domaine de la technologie de remplissage et d’emballage où une précision maximale et une fiabilité des processus sont requises, LinMot a maintenant lancé des moteurs linéaires rotatif avec une technologie de capteur intégrée. Non seulement ils fonctionnent de manière particulièrement fiable et précise, mais ils fournissent également les données de processus collectées pour chaque processus de bouchage.

La structure du moteur linéaire rotatif PR02 (Photo: LinMot)

Une variation excessive de la force de fermeture, du couple ou de la force de pression signifie que l’ensemble de l’emballage doit être mis au rebut. Un écart de quelques millinewton-mètres seulement par rapport au couple spécifié est souvent suffisant pour déclencher ce scénario. Un nombre croissant d’applications dans l’industrie alimentaire et des boissons impose des exigences aussi strictes au processus de fermeture. La demande de solutions exceptionnellement délicates augmente en conséquence. La production variée, les processus zéro défaut et les concepts modernes de l’industrie 4.0, gourmands en données, font que les processus de vissage et d’assemblage doivent être plus flexibles et mieux contrôlés que jamais. Cela signifie que le couple et l’angle de rotation de l’entraînement rotatif, ainsi que la force d’avance et la position de l’entraînement linéaire, sont toujours connus à tout moment pendant le mouvement combiné linéaire-rotatif, de sorte qu’ils peuvent être contrôlés avec précision. LinMot a maintenant présenté un tout nouveau concept de série ou de moteurs linéaires-rotatifs, avec une surveillance et une exécution de précision sans précédent des opérations linéaires-rotatives.

Une plus grande précision avec une mesure intégrée
La nouvelle série de moteurs PR02 combine non seulement un moteur linéaire et un servomoteur dans un boîtier commun, mais elle offre également plus d’espace pour des fonctions optionnelles supplémentaires. Les utilisateurs peuvent commander le moteur rotatif avec un capteur de couple et un capteur de force intégrés. Cela signifie que les valeurs réelles obtenues pour les paramètres de processus que sont le couple, l’angle de rotation, la position de la course et la force d’avance peuvent être capturées et vérifiées en continu avec une résolution, une reproductibilité et une précision élevées. La précision des capteurs de force et de couple sur le moteur modèle PR02-52, maintenant disponible en série (course maximale de 100 mm, force d’avance maximale de 255 N, couple maximal de 2,2 Nm) atteint ou dépasse 1% de la valeur nominale. Avec l’option capteur couple, dont la plage de mesure est de 2,5 Nm, la précision des résultats de mesure est de (+/-) 0,025 Nm. Les valeurs ainsi collectées peuvent être utilisées pour détailler chaque opération de fermeture, ou pour une analyse supplémentaire du processus. Elles peuvent être transmises directement du moteur à l’automate via une interface de signal analogique, ou par le variateur via un bus de terrain. Ils y sont disponibles pour mettre en place des circuits de commande en boucle fermée ou pour des analyses supplémentaires.

Diagnostic et dépannage en ligne
Les valeurs peuvent être évaluées en ligne ou hors ligne pour avoir un aperçu du processus de fermeture. Pour chaque application, il est possible de savoir non seulement si une vis est trop serrée ou trop molle, mais aussi si elle est de la mauvaise taille, si elle est pliée, si elle a un filetage croisé ou si elle est dénudée. Les rondelles manquantes peuvent être détectées, tout comme les pièces et les outils cassés. Les valeurs qui évoluent lentement indiquent qu’une maintenance des composants mécaniques est imminente ou que l’outil est usé. Étant donné que les entraînements directs des profils de mouvement peuvent être programmés librement et que les données des capteurs sont disponibles en temps réel, toute erreur qui se produit peut être corrigée immédiatement si nécessaire, ou l’unité d’emballage peut être rejetée automatiquement ou préparée pour être retravaillée. Un produit mal réalisé peut être dévissé immédiatement pour réduire le temps de reprise ou faciliter l’élimination. En éliminant les capteurs externes, ainsi que le câblage et les pièces mobiles qui leur sont associés (comme les chemins de câbles), ils simplifient la conception et la maintenance du système de vissage. Lorsque le moteur linéaire-rotatif est installé verticalement, le concepteur de la machine peut également installer une compensation pour la charge mobile sans composants externes supplémentaires. Cela permet d’éviter que l’axe ne tombe lorsque l’alimentation est coupée, car le boîtier du moteur dispose également d’un espace pour un ressort magnétique MagSpring. Les concepteurs de LinMot ont même intégré l’option passage de l’air le tout dans un boîtier compact du PR02-52, qui ne mesure que 399x135x50 mm. Malgré sa puissance élevée il ne comporte pas d’ailettes de refroidissement, d’angles ou de cavités difficiles à nettoyer, ce qui signifie que ce moteur est parfait pour une utilisation dans un environnement de salle blanche.

Un représentant de la famille de moteurs PR02-38 (Photo : LinMot)

Données fiables grâce à la redondance
L’utilisateur final bénéficie également du haut niveau d’intégration de la solution LinMot : le système de vissage est nettement moins complexe, nécessite moins d’espace et peut être remplacé plus facilement et plus rapidement en cas de défaillance. Le nombre réduit de pièces signifie également que les pannes sont moins probables et que la logistique est plus simple. Mais ce qui est encore plus important pour les applications liées à la sécurité, c’est que les données des capteurs intégrés peuvent être vérifiées à l’aide d’informations redondantes provenant des données de courant du variateur. Si, par exemple, le capteur de couple fournit une valeur de couple qui ne correspond pas à la consigne de la commande du moteur de rotation, il peut y avoir un défaut dans l’arbre de mesure du couple qui, sans la redondance, resterait éventuellement non détecté pour le moment.

Familles de produits qui a de l’avenir
Ceux qui n’ont pas besoin de mouvements de vissage aussi sensibles ou de données de capteurs aussi fiables pour leur application peuvent se passer des capteurs optionnels des moteurs PR02 ou utiliser les moteurs linéaires rotatifs de la série PR01. Dans les deux cas, les points de consigne des trajectoires de mouvement provenant du variateur sont disponibles. Étant donné que les deux séries de moteurs se chevauchent à peine dans leurs applications, et aussi en raison de leurs conceptions différentes (PR02: moteur linéaire et moteur rotatif disposés en parallèle, format de livre plus court et plus épais ; PR01 : moteur linéaire et moteur rotatif disposés dans l’alignement, conception cylindrique mince), LinMot continue à développer les deux séries en parallèle. Par exemple, l’entreprise a annoncé le PR02-88 pour l’automne 2018. Ce moteur aura une course maximale de 300 mm, une force nominale de 145 N et un couple pouvant atteindre 8,9 Nm. Il est donc prédestiné aux applications telles que les pulvérisateurs à gâchette et à pompe. Toujours à l’automne, LinMot prévoit de lancer le PR02-38, une version plus petite que le PR02-52, ce qui la rend parfaite pour les opérations plus légères de prise et dépose, de pliage ou d’emboutissage. En parallèle, la famille PR01 est complétée par le moteur linéaire rotatif PR01-70. Ce modèle est même légèrement plus compact que le PR01-84, qui est disponible depuis un certain temps, mais offre presque les mêmes données de puissance.

Avantages de la technologie de l’entraînement direct
La technologie de l’entraînement direct utilisée dans tous ces moteurs linéaires rotatifs est à l’origine d’autres caractéristiques du produit : Par exemple, elle permet de générer des mouvements linéaires et rotatifs sans courroies, réducteurs, vis sans fin ou vérins pneumatiques, et de produire des courbes de course sans contact. Les mouvements peuvent être contrôlés indépendamment les uns des autres grâce à des profils programmables. Les moteurs linéaires rotatifs combinent une flexibilité maximale avec une dynamique et une vitesse remarquables, ainsi qu’une disponibilité exceptionnelle et une maintenance quasi nulle. Par rapport aux solutions pneumatiques, elles sont également plus propres, plus silencieuses, plus compactes et plus économes en énergie. En raison de ces nombreux avantages, les nouvelles solutions linéaires rotatives hautement intégrées ont déjà convaincu un certain nombre de constructeurs de machines de pointe, qui les ont déjà introduites dans les premières applications de clients finaux avec beaucoup de succès. Et le grand intérêt suscité nous amène à penser que de nombreux autres constructeurs de machines vont sauter le pas et utiliser cette nouvelle technologie.

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