Verrouillé en toute sécurité grâce à des actionneurs rotatifs
3 juin 2021
Fermeture automatisée – Une nouvelle gamme d'actionneurs rotatifs pour des applications de vissage et de scellage de précision. Les actionneurs rotatifs à entraînement direct offrent des processus de fermeture nettement plus flexibles et efficaces que les systèmes à cames, vérins pneumatiques ou vis sans fin pour générer un mouvement linéaire. Pour les applications de remplissage et de conditionnement, où la précision et la fiabilité des processus sont essentielles, LinMot lance des actionneurs rotatifs avec capteurs intégrés. Ces actionneurs garantissent une fiabilité et une précision exceptionnelles et fournissent les données de processus collectées pour chaque opération de fermeture.
Conception du moteur rotatif PR02 (photo : LinMot)
Plus précis grâce à la technologie de mesure intégrée
La nouvelle série de moteurs PR02 intègre un moteur linéaire et un servomoteur dans une seule unité, et offre également la possibilité d'ajouter des équipements supplémentaires. Les utilisateurs peuvent commander le moteur rotatif avec un capteur de couple et un capteur de force intégrés. Ceci permet un enregistrement continu et vérifiable des valeurs réelles des paramètres de processus (couple, angle de rotation, course/position et force d'avance) avec une haute résolution, une excellente reproductibilité et une grande précision, sans nécessiter d'équipement de mesure externe. La précision des capteurs de force et de couple du moteur PR02-52 standard (course max. de 100 mm, force d'avance max. de 255 N, couple max. de 2,2 Nm) est supérieure ou égale à 1 % de la valeur nominale. Ainsi, en choisissant l'arbre de mesure de couple optionnel d'une plage de mesure de 2,5 Nm, on obtient des résultats de mesure d'une précision de ± 0,025 Nm. Les valeurs ainsi collectées peuvent être transmises directement du moteur via une interface de signal analogique ou du servocontrôleur via un bus de terrain à l'automate programmable pour une documentation détaillée de chaque cycle de fermeture ou pour une analyse plus poussée. Elles sont alors disponibles pour la mise en place de boucles de régulation ou pour des analyses complémentaires.
Diagnostic et dépannage en ligne
L'analyse des données, en ligne ou hors ligne, offre une compréhension approfondie du processus de scellage. Selon l'application, il est possible de détecter non seulement un serrage excessif ou insuffisant d'une vis, mais aussi des dimensions incorrectes, une vis tordue, mal vissée ou trop serrée. L'absence de rondelles, la casse de pièces ou d'outils sont également détectables. L'évolution lente des valeurs permet d'anticiper la maintenance des composants mécaniques du système de vis ou l'usure des outils. Grâce à la programmation libre des profils de mouvement des entraînements directs et à la disponibilité en temps réel des données des capteurs, toute erreur peut être corrigée immédiatement, ou le conteneur automatiquement rejeté ou préparé pour retouche. Par exemple, une fermeture mal appliquée peut être immédiatement dévissée pour réduire le temps de retouche ou simplifier l'élimination. La suppression des capteurs externes, de leurs câbles et de leurs pièces mobiles (câbles apparents, par exemple) simplifie la conception et la maintenance du système de scellage. Lorsque l'actionneur rotatif est monté verticalement, le constructeur de machines peut intégrer une compensation de charge sans composants externes supplémentaires et éviter l'affaissement de l'axe à l'arrêt, grâce à l'emplacement prévu pour un ressort magnétique MagSpring dans le carter moteur. Les ingénieurs de LinMot ont même intégré un passage pour le vide/l'air comprimé dans le boîtier anodisé dur en forme de livre du PR02-52, mesurant seulement 399 x 135 x 50 mm. Malgré sa puissance élevée, il est dépourvu d'ailettes de refroidissement et de recoins difficiles d'accès, ce qui le rend idéal pour une utilisation en salle blanche.
Des données fiables grâce à la redondance
Le haut niveau d'intégration de la solution LinMot profite directement à l'utilisateur final : le système de vis est nettement moins complexe, plus compact et son remplacement en cas de panne est plus simple et plus rapide. Grâce à la réduction du nombre de pièces, les risques d'erreurs et les contraintes logistiques sont également moindres. Mais surtout, dans les applications critiques pour la sécurité : les données des capteurs intégrés peuvent être vérifiées grâce aux informations redondantes fournies par le servocontrôleur. Par exemple, si le capteur de couple délivre une valeur de couple différente de la valeur cible du signal de commande du moteur rotatif, un défaut au niveau de l'arbre de mesure du couple pourrait passer inaperçu sans cette redondance.
Un représentant de la famille de moteurs PR02-38 (Photo : LinMot)
Des données fiables grâce à la redondance
Le haut niveau d'intégration de la solution LinMot profite directement à l'utilisateur final : le système de vis est nettement moins complexe, plus compact et son remplacement en cas de panne est plus simple et plus rapide. Grâce à la réduction du nombre de pièces, les risques d'erreurs et les contraintes logistiques sont également moindres. Mais surtout, dans les applications critiques pour la sécurité : les données des capteurs intégrés peuvent être vérifiées grâce aux informations redondantes fournies par le servocontrôleur. Par exemple, si le capteur de couple délivre une valeur de couple différente de la valeur cible du signal de commande du moteur rotatif, un défaut au niveau de l'arbre de mesure du couple pourrait passer inaperçu sans cette redondance.
Des familles de produits avec un avenir
Pour les applications ne nécessitant pas de mouvements de fermeture particulièrement précis ni de données de capteurs robustes, les capteurs optionnels des moteurs PR02 peuvent être omis, ou les moteurs linéaires-rotatifs de la série PR01 peuvent être utilisés. Dans les deux cas, l'utilisateur a accès aux valeurs de consigne des composants de mouvement via le servocontrôleur. Les deux séries de moteurs présentant peu de points communs en raison de leurs conceptions différentes (PR02 : moteurs linéaires et rotatifs montés en parallèle, format plus court et plus épais ; PR01 : moteurs linéaires et rotatifs montés l'un derrière l'autre, conception cylindrique fine), LinMot poursuit le développement des deux séries en parallèle. L'entreprise a annoncé le PR02-88 pour l'automne 2018. Ce moteur linéaire-rotatif offre une course maximale de 300 mm, une force nominale de 145 N et un couple maximal de 8,9 Nm. Il est ainsi idéal pour des applications telles que les capsuleuses à gâchette et à pompe. LinMot prévoit également de lancer le PR02-38 cet automne, une version plus compacte du PR02-52. Cela le rend idéal pour les opérations de prélèvement et de placement légères, de pliage et de pressage. Par ailleurs, la gamme PR01 s'enrichit du moteur rotatif PR01-70. Ce modèle est encore plus compact que le PR01-84, déjà disponible, tout en offrant des performances quasi identiques.
Avantages de la technologie d'entraînement direct
La technologie d'entraînement direct utilisée dans tous ces actionneurs rotatifs leur confère d'autres caractéristiques remarquables : elle permet de générer sans contact les mouvements de levage et de rotation, sans courroies, engrenages, vérins pneumatiques ni cames de levage. Les mouvements peuvent également être contrôlés indépendamment grâce à des profils programmables. Les actionneurs rotatifs allient ainsi une flexibilité maximale à une dynamique et une vitesse exceptionnelles, ainsi qu'à une disponibilité optimale et un fonctionnement quasi sans entretien. Comparés aux solutions pneumatiques, ils sont également plus propres, plus silencieux, plus compacts et plus économes en énergie. Grâce à ces nombreux avantages, ces nouvelles solutions d'actionneurs rotatifs hautement intégrées ont déjà séduit de nombreux constructeurs de machines innovants, qui les ont mises en œuvre avec succès dans leurs premières applications chez leurs clients finaux. Cet engouement laisse présager que de nombreux autres constructeurs de machines suivront cet exemple et adopteront cette nouvelle technologie.