Quatre amortisseurs de sécurité des amortisseurs ACE protègent les positions finales d'un moteur de zone à entraînement direct, qui a été développé à l'Institute for Manufacturing Technology and Machine Tools (IFW) dans le centre de technologie de production de l'Université Leibniz de Hanovre. Le nouveau concept de l'équipe universitaire est très intéressant pour les machines très dynamiques et peut, entre autres, augmenter la productivité des machines-outils.
Le projet Hanovrien, financé par la Fondation allemande de recherche (DFG) depuis 2010, est utilisé pour la recherche fondamentale d'un système multi-coordonnées à deux axes, piloté directement, avec une capacité d'application particulière dans les machines-outils. Outre le travail intensif sur le moteur, l'équipe d'IFW s'est notamment attachée à protéger les positions finales de son système. Comme le rapportent les scientifiques en ingénierie Jan Friederichs et Jonathan Fuchs, il était particulièrement important, au cours de la phase de développement, de protéger les prototypes de la meilleure façon possible, afin d'éviter temps et argent en raison de défaillances inutiles et de retarder le projet.
Les deux d'entre eux, ainsi que d'autres membres du personnel scientifique et leur professeur, ont eu de bonnes expériences dans le passé avec les éléments de machine de ACE Stoßdämpfer GmbH. Jan Friederichs explique: "Si le retardateur IFW est nécessaire, il contactera volontiers ACE." Jonathan Fuchs confirme les avantages. Expérience avec l'entreprise. Lui et d'autres chercheurs utilisent souvent un outil proposé par l'ACE sur www.ace-ace.de/de/berechnungen.html pour vérifier, entre autres choses, la faisabilité de nouvelles idées concernant le dimensionnement des amortisseurs de sécurité intégrés. Pour cela z. En tant que masse en mouvement, la vitesse d’impact des masses sur l’amortisseur ou les amortisseurs ainsi que les forces d’entraînement, la puissance ou le couple d’entraînement sont également prises en compte.
Lors de la détermination de la solution appropriée, on a supposé que, dans le pire des cas, une masse en mouvement de 10 kg heurte l'amortisseur respectif à une vitesse de 4 m / s avec une force motrice de 500 N. La combinaison de l'énergie cinétique et de l'énergie d'entraînement a donné une énergie totale / course de 104,5 Nm. Sur la base des données collectées et en tenant compte du fait que de nouveaux amortisseurs ne doivent pas être installés en permanence en cas de développements ultérieurs, il a été décidé d'installer quatre amortisseurs de sécurité de type SCS33-50 EUD.
Les amortisseurs de sécurité à réglage automatique réduisent l'énergie cinétique
Les amortisseurs de sécurité des séries SCS33 à 64 se caractérisent par une technologie d’amortissement unique, un roulement de guidage trempé et un filetage continu. Cette famille d'amortisseurs est spécialement conçue pour les arrêts d'urgence. Grâce à sa conception compacte dans les tailles M33 x 1,5 à M64 x 2, elle peut être utilisée de différentes manières, notamment dans les systèmes de portique, les systèmes de convoyage ou les machines d'assemblage. Les matériaux et la technologie des éléments de la machine à réglage automatique permettent des changements de charge 1000.
Le corps de l’amortisseur, la tige de piston, la tête et les accessoires sont en acier usiné, le ressort de compression est galvanisé ou revêtu de plastique. La durée de vie maximale est atteinte si la température ambiante ne dépasse pas ou ne descend pas en dessous des valeurs de -12 ° à 70 ° C. S'il est nécessaire de remplacer les amortisseurs, il est extrêmement facile à faire grâce à un grand nombre d'accessoires et de pièces de connexion. En combinaison avec la conception compacte, une intégration ultérieure dans des projets existants est également facilement possible. Les modèles utilisés avec le moteur de surface sont capables de recevoir 50 Nm / course à une course maximale de 620 mm sans butée fixe. En plus de ces variantes, ACE propose également des amortisseurs optimisés en stock. Avec eux, la consommation d'énergie augmente de plus de 50% à 950 Nm / stroke. Mais alors la vie est réduite à un maximum de cinq coups.
La surface moteur peut être augmentée encore plus
La particularité réside dans le principe de l'excitation par aimant permanent synchrone. Moteur linéaireLe moteur de surface basé sur le moteur est la force d'alimentation élevée. Cette solution est donc supérieure aux concepts d'entraînement planaires précédents. Ceux-ci s'appuient généralement sur le principe de réticence pour générer les forces d'avance dans un seul plan. De par leur principe, ces moteurs ne génèrent que des forces d'avance relativement faibles. Le moteur développé chez IFW offre également la technologie innovante d'enroulement croisé. Les enroulements pour les différentes directions d'alimentation sont empilés perpendiculairement les uns aux autres. Étant donné que les deux systèmes d'enroulement ne s'influencent que légèrement, cela permet l'utilisation de contrôleurs d'axe standardisés. Grâce à l'utilisation d'aimants permanents disposés en damier, le moteur de surface atteint une densité de puissance élevée et peut donc être utilisé pour des machines-outils très dynamiques.
Le moteur a également été optimisé en ce qui concerne les forces perturbatrices typiques des entraînements directs linéaires. Grâce à une méthode de calcul de la géométrie optimale du moteur, les forces de détente et les ondulations de la force d’alimentation sont considérablement réduites. En outre, cela a permis d'augmenter la force d'alimentation. Comme les forces dynamiques agissent sur l’entraînement lors de l’usinage d’une pièce, l’IFW a notamment étudié le comportement lors du fraisage de chemins circulaires et de poches dans des pièces en aluminium et donc l’influence des forces sur le comportement de positionnement lors d’un processus d’usinage. Cela a abouti à la possibilité d'une analyse orientée processus du comportement de l'entraînement en interaction avec le processus de fabrication.
Le transfert des connaissances acquises à d'autres tailles est désormais au centre des activités. Jonathan Fuchs a conçu un moteur de surface plus large composé de prototypes de modules 16 et, grâce au soutien du DFG, les a produits. En raison de la modularité développée du moteur, différentes tailles de moteur de surface peuvent être réalisées en fonction des exigences industrielles. Le nouveau moteur de surface produira des forces maximales allant jusqu’à 4800 N et des forces nominales autour de 2400 N par axe. Combinés au champ magnétique permanent, des déplacements individuels peuvent être réalisés indépendamment de la taille du moteur en surface.
Selon les chercheurs, les applications possibles sont les technologies de tournage et de fraisage ou de rectification, ainsi que les technologies de manutention et de positionnement. Les machines spéciales et les machines d'assemblage avec une dynamique et une précision de positionnement élevées conviennent également.
Les chercheurs sont particulièrement ouverts aux demandes de partenaires de ces industries, car elles permettent de transférer des recherches fondamentales réussies vers des applications concrètes.
Ci-dessus: moteur de zone avec aimants secondaires
Les auteurs sont Jonathan Fuchs, responsable des composants et des systèmes de surveillance à l'Institut de technologie de fabrication et de machines-outils du centre de technologie de production de l'Université Leibniz de Hanovre et Robert Timmerberg, journaliste et copropriétaire de Plus2 GmbH, agence de presse et de publicité, à Wermelskirchen.