15Juin
Comment protéger ses axes linéaires contre les crashs ?
Comment savez-vous que votre axe linéaire est arrivé en fin de vie ? Parce que le chariot finit droit dans le mur. C’est en tout cas ce que dit l’adage bien connu des ingénieurs. Mais trêve de plaisanterie, car les crashs n’ont pas de quoi faire rire : comment s’en prémunir ?
Un crash a lieu quand un chariot hors de contrôle fonce dans les butées de fin de course de l’axe linéaire ou dans un élément intermédiaire. Ces crashs interviennent généralement lors de la toute première utilisation. Il suffit d’un seul crash pour détruire l’axe linéaire, nécessitant d’importants coûts de réparation ou de remplacement.
Améliorer la communication entre ingénieurs-concepteurs et automaticiens
Trop souvent, on constate un manque de communication entre l’ingénieur qui pense le système mécanique et l’ingénieur qui l’utilise. Ce manque de communication augmente le risque que l’axe linéaire soit utilisé selon un profil de mouvement pour lequel il n’a pas été conçu.
Par exemple, un axe linéaire peut disposer d’une marge de sécurité selon les calculs effectués lors de sa conception – vitesse, charge, accélération, inertie – mais il suffit qu’il soit soumis à des conditions différentes en situation réelle, et le crash peut avoir lieu.
Pour éviter ce genre de problème, il est important qu’ingénieurs-concepteurs et automaticiens s’assurent ensemble que l’axe linéaire dispose d’assez de flexibilité pour s’accommoder des variations des paramètres intervenant en utilisation réelle. Et, si ce n’est pas le cas, un profil de mouvement moins dynamique est le seul moyen d’éviter les crashs.
La tentation de la sur-qualité de l’équipement
Butées et amortisseurs
Parfois, plutôt que d’essayer d’éviter les crashs, l’ingénieur va les considérer comme inévitables et dimensionner les systèmes en conséquence.
Pour ce faire, ils ont recours à des butées spécifiques ou à des amortisseurs à gaz. Au-delà de leur coût – achat, main-d’œuvre pour l’installation, pièces de rechange –, décuplé dès qu’il faut les installer sur plusieurs axes, ces butées et autres amortisseurs font office de roulettes stabilisatrices comme sur un vélo : une fois que l’on sait comment rouler, on n’en a plus besoin.
De la même façon, les axes linéaires correctement conçus et contrôlés peuvent être utilisés en toute sécurité sans avoir à faire l’achat d’une protection supplémentaire.
La qualité excessive
Une autre stratégie de protection contre les crashs consiste en un renforcement et un redimensionnement des composants de l’axe linéaire. Les ingénieurs vont être tentés de concevoir un axe surdimensionné, résistant aux crashs plutôt que répondant simplement à la charge, à la vitesse et aux accélérations de l’application. Or, améliorer l’ensemble des composants d’une machine peut se révéler très coûteux.
D’autant plus quand les axes ainsi surdimensionnés nécessitent aussi l’installation de nouveaux moteurs, réducteurs et profilés. Quand le redimensionnement des axes implique ce type de sur-qualité envahissante, il n’est pas étonnant de constater une augmentation de 30 % du coût total de la machine.
Concevoir des axes résistant aux crashs
Même si la majorité des crashs a lieu lors de la première utilisation, il arrive aussi qu’ils interviennent bien après l’installation. Parfois, une panne de courant peut entraîner un crash ou quelqu’un peut avoir changé un paramètre de contrôle par inadvertance. Et puis, qu’on se le dise, certaines machines ne sont pas utilisées avec autant de soin qu’elles le devraient.
Pour ces raisons, il est logique pour les ingénieurs-concepteurs d’avoir en tête la « crashabilité » de leur création. Plutôt que d’installer des amortisseurs ou de redimensionner les composants, ils peuvent choisir de favoriser des guidages linéaires qui, en soi, peuvent résister aux crashs.
Tous les axes linéaires sont loin d’être égaux face à un crash ! Les systèmes de guidage à recirculation de billes dont les patins disposent de plaques d’extrémité en plastique sont par exemple beaucoup plus susceptibles d’être endommagés à l’impact : au moindre choc, le plastique a tendance à se briser, laissant les billes se disperser sur le sol.
Les axes linéaires conçus à partir de guidages à galets ne présentent pas cette fragilité. Les billes et pistes de roulement sont contenues dans l’élément de roulement lui-même : le galet, et non pas dans une plaque d’extrémité en plastique. Le Compact Rail de Rollon est un excellent exemple de ce type de guidage intégré dans un axe linéaire. Et, s’il est sujet à un endommagement du fait d’un crash, ses galets et ses patins interchangeables lui permettent d’être facilement réparé, sans changer les rails.
Les axes linéaires conçus avec précision et laissant de la place pour les mouvements inattendus ont peu de chance de crasher. Mais il vaut toujours mieux être préparé pour l’occasionnel crash. L’existence de guidages à galets résistant à ces chocs évite des dépenses liées à l’achat et l’installation d’amortisseurs de chocs ou de composants surdimensionnés.
Crédit photo : Fotolia / Helene
