Un actionneur est une partie d'un appareil ou d'une machine qui lui permet d'effectuer des mouvements physiques. Il réalise cela en convertissant de l'énergie, souvent électrique, pneumatique ou hydraulique, en force mécanique. C'est le composant d'une machine qui permet le mouvement. Il peut être comparé aux muscles d'un corps qui permettent de convertir de l'énergie en une forme de mouvement, comme le mouvement des bras ou des jambes, les actionneurs travaillent dans une machine pour effectuer une action mécanique. L'actionneur, comme un muscle, reçoit un signal et permet le mouvement physique pour lequel il est conçu. Certains actionneurs reviennent au repos en l'absence d'un signal, d'autres nécessitent un signal différent pour revenir à l'état de repos.
Les actionneurs sont présents dans presque toutes les machines qui nous entourent, des simples systèmes de contrôle d'accès électroniques, le vibreur de votre téléphone mobile et les appareils électroménagers jusqu’aux véhicules, aux appareils industriels et aux robots. Dans ce blogue, nous allons discuter des actionneurs pour les applications industrielles.
Types d'actionneurs basés sur la source d'énergie
Actionneurs hydrauliques: Les actionneurs hydrauliques sont adaptés pour des applications à haute force car ils peuvent fournir environ 25 fois plus de force que les actionneurs pneumatiques de taille similaire. Ils fonctionnent également à des pressions beaucoup plus élevées. Ils peuvent également maintenir la force et le couple constants car l'huile hydraulique est beaucoup moins compressible (environ 10 000 fois moins) que l'air.
Un actionneur hydraulique typique de type piston est constitué d'un cylindre, d'un piston, d'un ressort, d'une alimentation et d'une ligne de retour hydraulique, et d'une tige. Le piston glisse verticalement à l'intérieur du cylindre et sépare le cylindre en deux chambres. La chambre supérieure contient le ressort et la chambre inférieure contient de l'huile hydraulique (cela pourrait être inversé si nous voulons la force sur le mouvement d'extension au lieu du mouvement de rétraction). L'alimentation et la ligne de retour hydraulique sont connectées à la chambre inférieure et permettent au fluide hydraulique de circuler vers et depuis la chambre inférieure de l'actionneur.
Initialement, sans pression de fluide hydraulique, la force du ressort maintient la valve en position fermée. Lorsque le fluide pénètre dans la chambre inférieure, la pression dans la chambre augmente. Cette pression résulte en une force sur le bas du piston opposée à la force causée par le ressort. Lorsque la force hydraulique est supérieure à la force du ressort, le piston commence à monter, le ressort se comprime et la valve commence à s'ouvrir. À mesure que la pression hydraulique augmente, la valve continue de s'ouvrir. Inversement, lorsque l'huile hydraulique est drainée du cylindre, la force hydraulique devient inférieure à la force du ressort, le piston descend et la valve se ferme. En régulant la quantité d'huile fournie ou drainée de l'actionneur, la valve peut être positionnée entre complètement ouverte et complètement fermée.
Les actionneurs hydrauliques laissent échapper de l’huile, ce qui entraîne une moindre efficacité et des problèmes de propreté. Ils nécessitent également plus de pièces complémentaires comme un réservoir de fluide, un moteur, une pompe et un équipement de réduction du bruit.
Actionneurs pneumatiques: Les actionneurs pneumatiques sont l'un des dispositifs d'ingénierie les plus populaires, et le type d'actionneur le plus courant parce qu'ils sont une source de contrôle de mouvement très fiable, efficace et sûr. Ils convertissent de l'énergie, généralement sous la forme d'air comprimé, en mouvement mécanique. Les actionneurs pneumatiques sont reconnus par plusieurs noms différents, y compris les cylindres pneumatiques, les cylindres à air et les actionneurs à air.
Les actionneurs pneumatiques ont un principe de fonctionnement similaire aux actionneurs hydrauliques. Constitué d'un piston, d'un cylindre et de vannes ou de ports, un actionneur pneumatique peut convertir l'énergie en mouvements mécaniques linéaires ou rotatifs. Ceci dépend de l'application qui utilise un actionneur rotatif pneumatique ou un actionneur linéaire. L'actionneur "Double effet" a deux chambres qui peuvent être remplies d'air pour permettre le mouvement dans les deux directions, tandis que la configuration "Simple effet" a un ressort pour le mouvement dans une direction et une chambre à remplir d'air comprimé pour le mouvement dans l'autre.
Le fait qu'ils n'exigent pas d'allumage ou d'électricité rend ces appareils très recherchés là où les étincelles (should read sparking in english version) et la combustion ne sont pas tolérés. C'est parce qu'un actionneur pneumatique peut stocker de l'air comprimé et l'utiliser à nouveau efficacement sans risque d'incendie. Les actionneurs pneumatiques sont également extrêmement durables et peuvent donc réduire les coûts nécessaires pour maintenir sa performance. Moins d'entretien signifie un cycle de vie du produit plus long et donc une plus grande production.
Actionneurs électriques: Les actionneurs électriques génèrent du mouvement à l'aide d'un moteur électrique. Le moteur fait tourner une vis sans fin ou une chaîne d'engrenages, qui déplace une tige ou un bras en va-et-vient. Les applications nécessitant un contrôle et un positionnement précis ou nécessitant plusieurs arrêts entre l'extension complète du trait et la rétraction, emploient fréquemment des actionneurs électriques.
Les actionneurs électriques SMC sont des outils d'automatisation de pointe équipés d'encodeurs incrémentiels conçus pour des performances et une fiabilité exceptionnelles.
Actionneurs basés sur le type de mouvement
Actionneurs linéaires: Les cylindres d'air linéaires de base sont utilisés pour fournir un mouvement linéaire en ligne, pour une variété d'applications. Disponibles en styles à simple effet (actionneurs à retour par ressort ou à extension par ressort) et à double effet avec des configurations à tige simple ou à double tige, non rotatives, et des modèles non rotatifs de précision.
Les styles de corps d'actionneur comprennent les styles sertis, ronds ou à tige de liaison. Les cylindres d'air à simple effet développent une poussée dans une direction et ont un mécanisme de retour par ressort, ce qui réduit la consommation d'air par rapport à la taille équivalente des cylindres d'air à double effet. En utilisant un cylindre d'air à double effet, la pression de l'air peut être alternativement appliquée pour fournir une force dans les deux directions.
Les actionneurs linéaires peuvent également avoir des tiges de guidage montées en parallèle à la tige de piston pour fournir des performances stables, non rotatives, à haute charge latérale. Ceux-ci sont appelés actionneurs guidés.
Actionneurs rotatifs: Les actionneurs rotatifs fournissent un mouvement rotatif par opposition au mouvement linéaire. Ils sont disponibles avec des longueurs d'arc de 90°, 180°, 190°, 270°, ou même 360° en fonction de la configuration et de la méthode d'actionnement.
Préhenseurs Pneumatiques : Les préhenseurs sont utilisés pour les applications de prise et de placement. Ils sont disponibles dans de nombreuses configurations différentes, y compris en tant que préhenseurs rotatifs, des styles parallèles à deux, trois et quatre doigts qui sont idéals pour saisir et centrer, un modèle de préhenseur pneumatique à ouverture large, conçu pour accueillir de nombreuses tailles de pièces différentes, un style robuste, adapté à une large gamme d'applications.
Pinces Pneumatiques : Les vérins de serrage sont utilisés pour maintenir une pièce en place pendant que le travail est effectué. La plupart des vérins de serrage sont conçus pour résister aux projections de soudure pour une longue durée de vie.
En tant que distributeur d'élite des actionneurs SMC, Proax Technologies est en position unique pour vous guider à travers le monde des actionneurs. Avec notre connaissance approfondie des produits et notre engagement envers le service à la clientèle, nous sommes votre partenaire de confiance en matière de solutions d'automatisation.
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