Tous les moteurs ne conviennent pas aux applications de ponçage !

12/04/2024

L’automatisation du ponçage : bien plus qu’une meuleuse d’angle montée sur un robot

« Quelle difficulté cela peut-il bien représenter ? Il suffit de fixer une meuleuse d’angle sur un cobot et le ponçage est automatisé ! »
Pour une personne pragmatique, qui préfère aller à l'essentiel, cette affirmation semble plutôt séduisante. Ne compliquons pas les choses. Cela fonctionne aussi, non ? 

Dans la pratique, la réalité est toutefois plus complexe.
Dans cet article, nous expliquons pourquoi un outil conçu pour le ponçage manuel ne constitue pas la solution la plus adaptée pour une application robotisée ou collaborative.

Technologie

Un moteur de ponçage industriel est le plus souvent un servomoteur. Ils n'ont pas de balais, intègre un encodeur permettant au système de commande de connaître en permanence la position angulaire de l'axe. En contrepartie, ce type de moteur est plus coûteux et nécessite une commande externe.
Il représente également un investissement nettement supérieur à celui d’un moteur électrique universel.
Une meuleuse d’angle est quant à elle équipée d’un moteur universel, généralement à balais (charbons), bien que des versions sans balais apparaissent de plus en plus sur le marché, en particulier chez les marques haut de gamme.

Les moteurs universels et les servomoteurs sont deux types distincts de moteurs électriques, chacun présentant des caractéristiques et des domaines d’application spécifiques.
Voici quelques-unes des principales différences entre ces deux technologies.

Les moteurs universels: Ce type de moteur se caractérise par une vitesse de rotation élevée et un bon couple de démarrage.
En revanche, la régulation de la vitesse est moins précise. La vitesse d’un moteur universel varie en fonction de la charge, ce qui le rend moins prévisible.

Les servomoteurs: Les servomoteurs sont réputés pour leur excellente maîtrise de la vitesse et leur grande précision de positionnement.
Ils sont équipés de systèmes de retour d’information, tels que des encodeurs ou des résolveurs, qui surveillent en permanence la position exacte de l’arbre du moteur, permettant ainsi une commande extrêmement précise et répétable.

Construction et Utilisation

Les moteurs universels: Ils présentent une conception simple et peuvent fonctionner aussi bien en courant alternatif (AC) qu’en courant continu (DC).
On les retrouve fréquemment dans l’outillage électroportatif en raison de leur capacité à atteindre des vitesses de rotation élevées.

Les servomoteurs: Ils présentent une conception plus avancée et intègrent généralement un moteur DC sans balais (BLDC) ainsi qu’un mécanisme de retour d’information.  Ils sont utilisés dans des applications nécessitant une grande précision, telles que les systèmes robotiques, les machines CNC et d’autres systèmes automatisés.

Coûts et Complexité

Les moteurs universels: Ils sont généralement moins coûteux et moins complexes que les servomoteurs.
Cela en fait une solution économiquement avantageuse pour les applications ne nécessitant pas un contrôle précis de la vitesse ou de la position.
Dans une application collaborative (cobot), un outil équipé d’un moteur universel peut dès lors constituer une solution tout à fait pertinente.

Les servomoteurs: Ils sont nettement plus coûteux et plus complexes en raison de leurs composants de précision et de la nécessité d’un système de commande assurant la boucle de rétroaction.  Ces coûts plus élevés sont toutefois justifiés par la commande avancée et la précision qu'ils offrent.

En bref...

Le choix entre un moteur universel et un servomoteur dépend fortement des exigences spécifiques de l’application, en tenant compte de facteurs tels que le coût, la complexité, la précision et l’environnement dans lequel le moteur devra fonctionner.
La meuleuse d’angle est nettement plus économique qu’un servomoteur et très simple à mettre en œuvre.
Son montage n’est toutefois pas évident, en raison de l’absence de trous de fixation ou de surfaces planes. Sa durée de vie est plus limitée et le couple n’est disponible que sur une plage de vitesses restreinte, ce qui réduit sa polyvalence. L’automatisation des changements d’outils est généralement impossible, bien qu’il existe sur le marché des solutions permettant de changer l’outil électroportatif complet.
Le servomoteur ne présente pas ces inconvénients, mais il est nettement plus coûteux et plus complexe à intégrer.
D’une manière générale, ce type de moteur est mieux adapté à la mise en œuvre d’une automatisation avancée et pérenne.

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