Au Japon, la diminution de la population active nécessitera des économies de main-d'œuvre sur les lignes de production plus importantes que jamais, et l'on s'attend à ce que les robots industriels se répandent encore davantage dans ce contexte. Les robots industriels doivent effectuer une série de mouvements répétitifs et leurs pièces motrices doivent avoir un degré élevé de précision de positionnement.
La « haute précision de positionnement » dans le mécanisme de transmission signifie que lorsque la poulie motrice du côté entraînement effectue une rotation ou une rotation alternative, la poulie entraînée du côté entraîné effectue également le même nombre de tours (même position).

Le graphique ci-dessous montre les résultats d'un test utilisant un encodeur pour mesurer la vitesse de rotation de la poulie motrice (ligne bleue) et de la poulie entraînée (ligne rouge) dans le processus d'augmentation de la vitesse à 40 m/s à partir du début de l'entraînement par courroie dans un entraînement par courroie synchrone. La différence entre les vitesses de rotation de la poulie motrice et de la poulie entraînée est appelée différence de phase. Comme on peut le voir sur le graphique, lorsque la poulie motrice commence à tourner, la poulie entraînée commence à se déplacer via la courroie, mais il y a un léger retard en raison de l'élasticité de la courroie. La courroie est élastique, il y a donc un léger retard. Après cela, le côté poulie motrice est tiré par la courroie, et un dépassement qui dépasse le régime de la poulie motrice peut se produire. La différence (zone) entre la poulie motrice (ligne bleue) et la poulie entraînée (ligne rouge) est l'un des indicateurs de réponse, et plus cette zone est petite, plus le moteur peut répondre rapidement à la sortie du moteur et transmettre la force au côté entraîné, améliorant ainsi la précision de positionnement de la machine. Plus cette zone est petite, plus le moteur peut répondre rapidement à la sortie et transmettre la force au côté entraîné.

Dans les mécanismes tels que les robots industriels qui nécessitent une accélération rapide, un arrêt soudain et une rotation alternative, les changements de cycles de vitesse de rotation se produisent fréquemment sur une courte période de temps, et cette différence de phase affecte grandement la précision de positionnement de la machine. Dans cet article, nous définissons « moins de différence de phase = meilleure réponse et précision de positionnement » et expliquons les mécanismes de transmission recommandés et les points de sélection des produits pour atteindre un niveau élevé de précision de positionnement.

Alors, quel type de mécanisme de transmission faut-il choisir pour obtenir une précision de positionnement élevée ? Nous avons compilé une liste de caractéristiques pour chacun des mécanismes de transmission couramment utilisés dans les entraînements de machines : « courroie synchrone », « chaîne », « vis à billes » et « entraînement linéaire ».

Le tableau ci-dessus montre que la « courroie synchrone » est le mécanisme de transmission qui présente les meilleures caractéristiques. De nombreuses personnes peuvent avoir l'impression que la « transmission linéaire » et la « vis à billes » sont supérieures du point de vue de la précision de positionnement. Cependant, le prix, la flexibilité de conception et la facilité d'entretien peuvent souvent être des obstacles à l'examen de leur introduction. Les transmissions par courroie et par chaîne synchrones, en revanche, offrent des avantages en termes de coût et un degré élevé de liberté de conception, ce qui permet d'envisager facilement leur introduction. Les chaînes ont l'inconvénient d'être en métal, d'être lourdes, bruyantes et de nécessiter une lubrification. En comparaison, la courroie synchrone est le meilleur mécanisme de transmission pour les machines qui nécessitent un degré élevé de précision de positionnement.

Même après cette explication, certaines personnes peuvent encore avoir une impression négative des courroies synchrones, affirmant que la précision de positionnement sous des charges élevées est inférieure à celle d'un mécanisme de transmission métallique, si l'élasticité de la courroie est telle qu'il s'agit d'une courroie synchrone. Cependant, l'évolution récente de la courroie synchrone fait qu'il est imprudent de ne pas l'inclure comme option dans la conception des machines. À mesure que la technologie évolue, des courroies synchrones à charge élevée sont développées.

Le graphique suivant compare la différence de phase entre un cordon en verre (ligne orange), souvent utilisé comme cordon de courroie synchrone général, et un cordon en carbone (ligne grise), qui présente la caractéristique d'un module d'élasticité élevé. On peut voir que la largeur de sortie du cordon en carbone est plus petite que celle du cordon en verre lorsqu'il commence à s'entraîner. En d'autres termes, le cordon en carbone peut répondre plus rapidement à la sortie du moteur et transmettre la puissance au côté entraîné, ce qui entraîne une plus petite accumulation de désalignement final.

Le facteur le plus important qui détermine la quantité de jeu est la forme des dents de la courroie. Les formes des dents de la courroie synchrone sont principalement classées en « dents trapézoïdales », « dents en arc » et « dents triangulaires ».

Vous avez peut-être compris à partir des explications précédentes qu'une courroie avec un cordon à haute élasticité et une forme de dent en arc de cercle est optimale pour réduire les différences de phase dans des conditions de charge élevée et de fluctuation de charge.

Et la courroie synchrone qui satisfait ces conditions est la courroie synchrone haute charge haut de gamme Ceptor®-X de Bando Chemical.
Le Ceptor®-X utilise un câble en carbone à haute élasticité, qui offre une meilleure réponse et une différence de phase plus faible. De plus, le « type Stooth » est utilisé, ce qui présente une grande capacité de transmission entre les dents de l'arc.
Ceptor®-X est la ceinture de choix pour ceux qui ont besoin d'un degré élevé de précision de positionnement à long terme sous de lourdes charges.
De plus, la capacité de transmission améliorée par largeur présente l'avantage de rendre la largeur de la courroie 40 % plus étroite que celle de notre HP-STS, qui est un type de dent standard dans les mêmes conditions. Cela réduit le poids et l'espace de la courroie et de la poulie qui la reçoit, ce qui conduit à la fois à une précision de positionnement élevée et à des machines légères et peu encombrantes.

Ceptor®-X est principalement utilisé dans diverses applications telles que les robots industriels, les équipements médicaux et pharmaceutiques, les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les machines de moulage par injection. Veuillez vous reporter au bas de cette page pour des applications détaillées et des exemples.

Nous avons expliqué la définition de la précision de positionnement dans les mécanismes de transmission et la courroie synchrone Ceptor®-X recommandée pour atteindre un niveau élevé de précision de positionnement. Si vous souhaitez obtenir une précision de positionnement élevée dans des mécanismes soumis à des charges élevées, veuillez considérer le Ceptor®-X de Bando Chemical. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.