Un actionneur linéaire à crémaillère et pignon est un type de système de mouvement linéaire qui convertit le mouvement rotatif en mouvement linéaire en utilisant une crémaillère (engrenage droit) et un pignon (engrenage rond). Ce mécanisme est largement utilisé dans les applications industrielles nécessitant une vitesse élevée, des courses longues et une transmission de force constante sur des distances étendues.
Un actionneur linéaire à crémaillère et pignon se compose d'un engrenage pignon rotatif entraîné par un moteur asynchrone ou un moteur électrique et d'une crémaillère linéaire avec des dents d'engrenage taillées avec précision. Lorsque le pignon tourne, il s'engage avec la crémaillère, ce qui la fait se déplacer linéairement de manière contrôlée et répétable.
Un système d'actionneur à crémaillère et pignon utilise un mécanisme économique en deux parties pour convertir le mouvement rotatif en mouvement linéaire : le pignon, qui est l'engrenage circulaire, et la crémaillère, la longue barre droite à angle.
Ainsi, le système à crémaillère et pignon crée un mouvement linéaire simple et sûr basé sur la conversion de la rotation d'un engrenage en une barre droite.
L'une des principales raisons pour lesquelles les mécanismes à crémaillère et pignon trouvent de nombreuses applications dans l'automatisation et les utilisations industrielles est l'avantage. La résistance et la capacité à réaliser des courses longues dans le mouvement linéaire figurent parmi les deux principaux avantages de cet appareil.
La résistance mécanique et la durabilité sont très élevées dans les systèmes à crémaillère et pignon, capables de supporter des charges lourdes et des conditions d'exploitation très difficiles.
Présentant un système simple et direct entraîné par engrenages avec très peu de pièces mobiles, ils réduisent les risques de défaillance mécanique.
Ils sont le plus souvent utilisés dans des applications très importantes où la fiabilité et la longévité sont primordiales, telles que les machines industrielles, les équipements de transport et de construction.
L'une des caractéristiques remarquables de ce type de système est la longueur de course longue qui peut être réalisée.
Contrairement à la plupart des mécanismes à vis (comme les vis à billes ou les vis de mandrinage), qui sont limités dans leur déplacement par la longueur de la vis, l'utilisation d'une crémaillère plus longue ou l'association de plusieurs crémaillères permet d'augmenter le déplacement dans les systèmes à crémaillère et pignon.
Ils conviennent mieux aux systèmes automatisés, aux machines CNC ou aux robots portiques déplaçant des composants sur de très longues distances avec des niveaux de précision très élevés et répétables.
En conclusion, la crémaillère et le pignon présentent deux principaux avantages : l'un est la résistance et l'autre est la capacité à fournir des courses longues. Ce sont les raisons pour lesquelles la crémaillère et le pignon conviennent à ces applications exigeantes qui nécessitent une robustesse et une fiabilité du mouvement linéaire avec précision.
Les applications industrielles présentent la particularité notoire d'une flexibilité indésirable et d'une sensibilité involontaire à la rotation. Les applications industrielles représentatives sont les suivantes :
À partir de déplacements sur longue distance, équipés d'un système crémaillère-pignon, la tête de coupe ou la table de travail se déplace.
Ils soutiennent pleinement les processus d'usinage des plus grands composants ; ils poursuivent le mouvement sur un long trajet, ininterrompu et continu.
La grande majorité de ces applications peuvent transporter des charges lourdes sur des distances relativement longues.
Les arrangements crémaillère-pignon ont été une partie importante de la réalisation d'un transport solide et fiable sans flexion ni perte de contrôle.
Les systèmes de récupération robotisés de type portique se déplacent entre les racks, prélevant les marchandises sur un rack et les déposant dans des armoires le long d'énormes allées.
Sa conception rigide lui permet d'avoir une stabilité même avec des charges difficiles ou des poids variables.
Les crémaillères et pignons sont souvent utilisés pour déplacer des robots industriels qui se déplacent sur des rails de support.
Cela assure un fonctionnement avec une précision totale lors du soudage ou de l'assemblage tout en offrant une rigidité élevée.
Certains équipements d'estampage et de formage ont été installés avec des crémaillères et pignons pour produire des courses longues de manière constante et puissante.
Les crémaillères et pignons robustes et haute performance trouvent des applications dans les équipements de construction tels que les grues à tour et les ascenseurs pour les mouvements verticaux et horizontaux efficaces en terrain difficile.
En résumé, les mécanismes crémaillère-pignon sont idéaux pour les tâches industrielles qui nécessitent un déplacement rigide, précis et prolongé, en particulier lorsque la résistance et l'exploitation à faible entretien sont essentielles.
Norck Robotics, en tant que division de Norck, fonctionne fièrement selon la certification ISO 9001:2015.
Les aspects clés incluent :
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Lorsqu'on compare la précision, les systèmes à vis à billes offrent généralement une précision et une répétabilité plus élevées que de nombreux systèmes de mouvement linéaire alternatifs, tels que les vis sans fin ou les actionneurs entraînés par courroie. C'est parce que les vis à billes utilisent des roulements à billes pour réduire le frottement et le jeu, ce qui permet un mouvement lisse et régulier.
Elles sont spécifiquement préférées dans les applications avec des tolérances serrées et un contrôle fin, comme dans les machines CNC ou les imprimantes 3D haut de gamme. En tout cas, certaines technologies émergentes, telles que les actionneurs linéaires ou les systèmes de vis à rouleaux haut de gamme, peuvent offrir une précision égale ou supérieure à celle des vis à billes pour certaines applications.
En fin de compte, le choix d'une option par rapport à une autre dépend des exigences spécifiques concernant la vitesse, la capacité de charge et la précision de positionnement.
Norck Robotics conçoit et fabrique des actionneurs linéaires robustes à crémaillère et pignon construits pour l'automatisation industrielle, la robotique et les applications de machines lourdes exigeant une opération à charge élevée et à vitesse élevée. Ces actionneurs utilisent un système précis d'entraînement à crémaillère et pignon pour convertir l'entrée rotatoire en mouvement linéaire avec un couple constant et un jeu très faible. Cette conception mécanique permet des longueurs de course étendue, une fiabilité exceptionnelle et un mouvement fluide et répétable, même dans les environnements extrêmes. Fabriqués avec des matériaux robustes et testés en charge, chaque actionneur linéaire entraîné par crémaillère est conçu pour fonctionner à long terme avec un entretien minimal.
En plus de sa propre équipe d'ingénierie spécialisée, Norck Robotics fournit l'accès à un réseau de centaines d'intégrateurs de systèmes de premier ordre, de fabricants de robots et de fournisseurs de composants aux États-Unis, en Allemagne et en Europe.
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