Guide des micro‑ et mini‑vérins linéaires

L’efficacité, la durabilité et la précision dans un format compact sont souvent des caractéristiques très recherchées pour les vérins linéaires électriques destinés à diverses industries et applications avec des contraintes d’espace. En choisissant les micro‑ et mini‑vérins adaptés, les applications contraintes par l’espace peuvent bénéficier d’une commande précise, d’une facilité d’utilisation et d’une optimisation des performances.

Cette page est consacrée à la compréhension des principes fondamentaux des micro‑ et mini‑vérins, des avantages qu’ils offrent, de notre gamme de modèles, des spécifications critiques et de la manière de choisir le meilleur modèle en fonction des besoins de votre application spécifique.

Les actionneurs sont des composants fondamentaux de divers systèmes mécaniques, jouant un rôle crucial dans la conversion de l’énergie en mouvement. Essentiellement, un actionneur utilise une source d’énergie, généralement électrique, hydraulique ou pneumatique, et la convertit en mouvement physique. Cela est obtenu grâce à différents composants et mécanismes selon le type d’actionneur.

Dans les vérins linéaires électriques, le courant électrique est utilisé pour produire un mouvement de rotation dans un moteur électrique mécaniquement lié à un réducteur et qui utilise une vis mère pour faire avancer et reculer la tige de l’actionneur, attachée à un écrou ACME, afin de produire un mouvement linéaire. Des variantes à vis à billes existent également, offrant des avantages et inconvénients différents pour répondre à d’autres applications.

Alors que les actionneurs traditionnels peuvent adopter une conception encombrante, les micro et mini vérins linéaires électriques sont conçus pour effectuer le même travail à une échelle beaucoup plus réduite. Ces dispositifs compacts s’intègrent dans des espaces restreints et sont parfaits pour les applications où la précision et la délicatesse sont essentielles. Même avec une longue longueur de course, ce sont surtout la largeur et la hauteur qui mettent en évidence les dimensions compactes des micro et mini actionneurs.

En supposant une courte longueur de course de 2 inches, la largeur et la hauteur des micro actionneurs sont suffisamment compactes pour que l’unité tienne dans la paume de votre main. Mini vérins ont des dimensions plus grandes que les micro vérins; cependant, les mini vérins conservent une conception compacte, représentant environ la moitié ou le tiers du volume dimensionnel des vérins linéaires standard.

Les micro et mini vérins linéaires électriques offrent une série d’avantages qui en font une partie indispensable de la société moderne. Leur taille compacte permet une intégration dans des espaces exigus, assurant un contrôle et un mouvement précis là où des actionneurs plus grands ne peuvent pas s’adapter.

Leur miniaturisation renforce la polyvalence et l’adaptabilité des systèmes dans lesquels ils sont intégrés et permet un fonctionnement économe en énergie grâce à leurs moteurs plus petits.

1. Taille compacte : Leur largeur et leur profondeur nettement réduites autorisent un facteur de forme répondant à des contraintes d’espace strictes ou aidant à maximiser l’espace de rangement restant dans des compartiments.
2. Précision : Conçus avec des options de rétroaction de position pour gérer des applications nécessitant une grande exactitude, ils offrent une commande de mouvement précise et présentent des tolérances de fabrication plus faibles que les vérins linéaires plus grands.
3. Efficacité : Malgré leur taille, ils sont économes en énergie, avec une faible consommation de courant, et des interrupteurs de fin de course intégrés ou une faible consommation à l’arrêt, ce qui les rend idéaux pour des systèmes portables et des appareils alimentés par batterie.
4. Polyvalence : Des options de différentes classes de force, vitesses, longueurs de course, types de rétroaction, tensions de fonctionnement et autres spécifications personnalisables rendent les micro et mini vérins très polyvalents — des dispositifs médicaux à l’électronique grand public.

Lorsque vous sélectionnez le micro ou mini actionneur adapté à votre projet, plusieurs considérations clés entrent en jeu :

1. Exigences de charge : Correspondent à la quantité de force dont votre application aura besoin. Cela influencera votre choix de modèle d’actionneur.
2. Vitesse : Selon l’application, vous pouvez avoir besoin d’un actionneur compact rapide ou lent. Choisissez en fonction des besoins de votre application.
3. Longueur de course : Indique la distance que l’actionneur doit parcourir. Assurez-vous d’associer la longueur de course aux exigences de distance de déplacement de votre projet.
4. Exigences d’alimentation électrique : La tension et le courant absorbé requis peuvent varier selon le modèle d’actionneur. Tenez compte des options de tension et des alimentations électriques disponibles pour votre actionneur compact.
5. Résistance environnementale : Évaluez votre application et l’environnement afin de déterminer si votre actionneur compact doit résister à un certain niveau de poussière, de pénétration de liquides et/ou de corrosion.
6. Rétroaction de position : Déterminez si votre application nécessite un certain niveau de mouvement/positionnement précis ou si une commande manuelle simple avant/arrière est suffisante.
7. Compatibilité du système de commande : Choisissez des systèmes de commande compatibles avec le(s) actionneur(s) compact(s) sélectionné(s). Si vous disposez déjà de systèmes de commande, assurez-vous que les actionneurs choisis sont compatibles.

Nous proposons également un quiz en ligne avec des questions qui peuvent vous guider pour choisir, parmi notre gamme de micro et mini actionneurs, le modèle le plus adapté à vos besoins.

Exigences de charge

Plusieurs facteurs entrent en jeu pour déterminer la bonne force nécessaire afin de répondre aux exigences de charge d’une application. Les variables peuvent inclure la charge, l’angle d’application de la charge et les dimensions de la charge. Les exigences de charge se mesurent par la force nécessaire pour pousser et/ou tirer directement sur la tige d’un vérin (unités d’exemple : lbs, kg, Newtons)

Vitesse

Les vitesses de déplacement dépendent généralement des options de plage de force pour lesquelles un vérin a été configuré. Certains modèles proposent plusieurs options de plage de force sélectionnables lors d’une commande en ligne. Ces différentes options de force ont des rapports d’engrenage internes ajustés à un réglage de couple donné, ce qui affecte également la vitesse de déplacement du vérin. La vitesse d’un vérin se mesure par la distance parcourue sur une période de temps (exemple : pouce/seconde, mm/seconde)

Longueur de course

La longueur trou à trou (H2H) d’un vérin, mesurée du centre du trou de montage arrière au centre du trou de montage avant, est influencée par la longueur de course. En effet, une longueur de course plus grande nécessite un vérin avec un boîtier plus long pour loger la tige rentrée. La longueur de course peut être calculée en soustrayant la longueur H2H complètement fermée de la longueur H2H complètement ouverte du vérin (unités d’exemple : pouce ou " en abrégé, mm)

Exigences d’alimentation électrique

Une application peut disposer d’une source d’alimentation électrique préexistante ou être équipée d’une alimentation nouvellement installée avec certains indices et exigences électriques. Vérifiez les valeurs de tension (VDC ou VAC) et de courant (ampère ou A) des sources d’alimentation et des vérins pour confirmer qu’elles sont dans une plage appropriée. En règle générale, l’alimentation doit avoir un courant nominal supérieur à l’exigence de courant maximale combinée de toutes les unités connectées à l’alimentation.

Résistance environnementale

L’indice de protection (IP) utilise un système à 2 chiffres pour définir le niveau de protection de tous les produits. Le premier chiffre représente la protection contre les solides et le second contre les liquides. Le code IP a été conçu pour standardiser les indices de protection et limiter les mauvaises interprétations ou représentations des capacités de protection d’un produit. L’essai au brouillard salin est crucial pour la protection contre la corrosion pouvant survenir à cause des routes salées, des plages, de l’eau salée, etc.

Rétroaction de position

Des dispositifs de rétroaction de position intégrés tels que des encodeurs, capteurs à effet Hall, potentiomètres, etc., sont utilisés pour transmettre des signaux qui seront lus par un contrôleur afin de déterminer la position de la course du vérin. Cela permet des fonctionnalités telles que plusieurs vérins pouvant se déplacer simultanément à la même vitesse en mouvement synchronisé, des préréglages mémorisés et/ou l’affichage de position.

Vérifiez si votre actionneur dispose de protocoles de communication/rétroaction de position correspondant aux contrôleurs envisagés. Par exemple, les micro actionneurs servo de précision PA-12-T (TTL/PWM) et PA-12-R (RS-485) offrent une commande de position précise avec une exactitude positionnelle allant jusqu’à 100 µm et requièrent des protocoles de communication avancés pour atteindre de telles performances.

Un autre point à considérer est le type de moteur de votre actionneur et sa compatibilité avec un système de commande. Les moteurs sans balais conçus pour un fonctionnement en continu, comme ceux de nos actionneurs PA-14 sur commande spéciale, nécessitent des boîtiers de commande compatibles avec leur fonctionnement, tels que la boîte de commande LC-241.

Pour savoir quelles combinaisons de nos boîtiers de commande et de nos actionneurs sont compatibles, consultez nos tableaux comparatifs et nos tableaux de compatibilité.

Fonctions programmables

Des boîtiers de commande comme notre série FLTCON permettent de programmer des fonctions, des dispositifs de sécurité et d’autres paramètres utilisateur accessibles via la télécommande connectée. Lorsque plusieurs actionneurs de type effet Hall sont connectés à une boîte de commande FLTCON, celle-ci assure la synchronisation des moteurs pour qu’ils se déplacent ensemble à la même vitesse.

Commandes manuelles de base

Tenez compte d’éventuelles contraintes budgétaires pour le projet et choisissez un système de commande offrant le meilleur rapport qualité‑prix tout en répondant à vos exigences de performance. Par exemple, des projets simples en intérieur ne nécessitant pas une grande précision fonctionneront sans problème en câblant un interrupteur à bascule basique sans indice de protection élevé pour piloter un micro vérin à 2 fils ou un mini vérin linéaire à un prix abordable.

Une fois les spécifications et fonctionnalités requises pour une application données confirmées, l’étape suivante consiste à parcourir les modèles disponibles afin de déterminer ceux qui offriront les caractéristiques les plus adaptées à vos besoins. Les micro vérins partagent certaines spécifications avec les mini vérins ; cependant, la différence de spécifications la plus notable entre ces deux catégories est généralement la plage de forces disponibles.

Plages de force

Les micro vérins peuvent aller de 1.34 lbs à 39 lbs en force dynamique et de 0.67 lbs à 56 lbs pour la force statique. Les mini vérins peuvent aller de 16 lbs à 450 lbs en force dynamique comme en force statique.

Longueurs de course

Les micro vérins ont une longueur de course comprise entre 0.5 inch et 12 inch, tandis que les mini vérins peuvent aller de 1 inch à 40 inch. Outre la longueur, les dimensions physiques des micro vérins, comme la largeur et la hauteur, seront également plus compactes que celles des mini vérins.

Vitesses

La vitesse des micro vérins peut varier entre 0.24"/sec et 2.67"/sec à pleine charge, et entre 0.30"/sec et 3.15"/sec à vide. Les mini vérins peuvent aller de 0.16"/sec à 2.95"/sec à pleine charge, et de 0.28"/sec à 3.54"/sec à vide.

Rétroaction de position

Les options de rétroaction de position et de protocoles de communication disponibles pour les micro vérins incluent TTL/PWM (PA-12-T) et RS-485 (PA-12-R), tandis que les mini vérins proposent des options comme des capteurs à effet Hall (PA-09 et PA-10) et une rétroaction par potentiomètre intégré (PA-14).

Chaque actionneur en stock ne peut être fourni qu’avec un seul type de rétroaction de position ou de protocole de communication. Le type de rétroaction de position choisi pour un actionneur affectera sa compatibilité avec les systèmes de commande existants. Des commandes personnalisées pour certains modèles peuvent proposer des options telles que la rétroaction par interrupteur de fin de course.

Tension de fonctionnement

L’option de tension standard principale pour tous nos mini et micro vérins est 12 VDC pour leurs moteurs à courant continu à balais. Des options en 24 VDC sont disponibles pour tous les mini vérins, tandis que les micro vérins disposent d’une option 7,4 VDC pour le PA-12-T. Choisir une tension plus élevée tend à réduire le courant absorbé pour un même modèle.

Courant absorbé

Les micro vérins absorbent entre 200 mA et 2,3 A à pleine charge et entre 30 mA et 200 mA à vide. Les mini vérins consomment entre 2 A et 6 A à pleine charge et entre 500 mA et 1,5 A à vide.

Pour comparer nos différents modèles de micro et mini vérins, nous avons compilé un tableau de comparaison de référence.

La manière la plus simple de vous assurer que vous disposez des supports de montage adéquats pour votre vérin linéaire est de vous les procurer auprès du fabricant d’origine du vérin et de vérifier leur compatibilité. Pour plus d’informations, consultez notre tableau de compatibilité des supports de montage et les descriptions de produits sous chacun de nos vérins.

D’autres fabricants peuvent également proposer des ressources similaires ; toutefois, vous pouvez aussi contacter notre service client si nécessaire. Dans certains cas, les utilisateurs ayant des exigences uniques ou des applications spécialisées peuvent envisager de fabriquer sur mesure leurs propres supports selon les dimensions, le design et la forme souhaités. Consultez nos dessins 3D de vérins comme source de référence supplémentaire.

Aussi important que de trouver des supports de montage compatibles pour vos micro et mini vérins électriques est de sélectionner une méthode de montage adaptée à votre application. Ci-dessous figurent deux méthodes courantes utilisées pour monter un vérin linéaire électrique.

• Montage à double pivot
• Montage fixe

Montage à double pivot

Le montage à double pivot consiste à fixer un actionneur des deux côtés avec un point de montage libre en rotation, composé généralement d’une goupille de montage ou d’une chape. Ce montage permet au vérin de pivoter de part et d’autre lorsqu’il sort et rentre, ce qui autorise un mouvement sur une trajectoire définie avec deux points de pivot libres.

Un exemple d’application de cette méthode est l’ouverture et la fermeture automatiques des portes de poulailler. Lorsque le vérin s’étend, les deux points fixes permettent à la porte de s’ouvrir en pivotant. L’action d’ouverture et de fermeture de la porte provoque des changements d’angle, mais les pivots offrent suffisamment d’espace pour que les deux points de montage puissent tourner. En utilisant cette méthode, assurez-vous qu’il y ait assez d’espace pour l’extension du vérin, sans obstacles sur sa trajectoire.

Montage fixe

Pour la méthode de montage fixe, la tige peut s’étendre et se rétracter du boîtier en ligne droite, tandis que le reste du vérin est fixé dans une position stationnaire. Un support pour le boîtier de la tige peut être utilisé afin de maintenir l’alignement idéal du vérin sur la surface de montage.

Ce type de montage est couramment utilisé pour obtenir des actions telles que pousser et tirer un accessoire de face. Par exemple, cette forme de montage est idéale pour pousser et tirer un loquet de porte coulissant afin de verrouiller et déverrouiller une porte. Lorsque vous optez pour cette méthode, assurez-vous que le dispositif de montage peut supporter la charge appliquée par le vérin.

La polyvalence des micro et mini vérins compacts, associant fonctionnement efficace, conception durable, options de personnalisation et spécifications hautes performances, ouvre un monde de possibilités. Voici quelques exemples d’applications et de secteurs dans lesquels ils sont utilisés :

• Domotique : Le confort et la sécurité supplémentaires qu’apportent les serrures de sécurité pour portes, les pergolas à toit à lames motorisées, les portes automatiques et les projets d’entrées dissimulées ne sont que quelques domaines de la maison qui bénéficient des micro et mini vérins compacts. Leur faible encombrement, leurs besoins de maintenance limités et leur simplicité d’utilisation les rendent populaires aussi bien dans un cadre commercial qu’auprès de la communauté des bricoleurs.
• Projets personnalisés/DIY : Dans de nombreux cas, la réalisation d’un prototype d’un nouveau produit ou la création de versions à petite échelle est une étape cruciale pour identifier les défis potentiels à traiter avant de finaliser un projet. Les micro et mini vérins, avec leur corps compact et leurs spécifications polyvalentes, permettent d’animer le mouvement pour démontrer une preuve de concept et simuler un projet grandeur nature.
• Secteur médical : Dans le domaine médical, la précision de commande des micro vérins est essentielle pour les équipements destinés à gérer l’écoulement des fluides, actionner des robots chirurgicaux ou positionner des dispositifs médicaux. Les lits, fauteuils et équipements de rééducation réglables ainsi que les équipements d’imagerie peuvent intégrer des mini vérins pour des mouvements silencieux et fluides en milieu hospitalier.
• Industrie automobile : Les cas d’usage incluent l’ouverture de compartiments de rangement, le relevage de cellules de camping, l’inclinaison de rétroviseurs, le réglage de fenêtres et l’automatisation de transformations de toits. La combinaison des avantages des micro et mini vérins améliore l’expérience de conduite et d’utilisation sans occuper beaucoup d’espace grâce à leur facteur de forme compact.
• Industrie du divertissement : Les parcs d’attractions et les costumes d’Halloween utilisent des animatroniques, robots de cinéma et accessoires d’effets spéciaux qui captivent le public par des mouvements réalistes. Cela est rendu possible par la grande variété de configurations disponibles pour les micro et mini vérins, capables de répondre à des contraintes d’espace strictes, à des exigences de force et à des environnements extérieurs, tout en restant économes en énergie.

Bien que les micro et mini vérins linéaires électriques n’attirent pas forcément le plus l’attention des médias dans le monde de la tech, ils jouent un rôle crucial pour repousser les limites du possible. À mesure que la technologie progresse, la demande pour des composants plus petits et plus efficaces ne cessera d’augmenter.

Que vous conceviez le prochain gadget révolutionnaire ou développiez des équipements médicaux de pointe, les micro et mini vérins ont un avenir prometteur et pourraient être les solutions compactes dont vous ne soupçonniez pas le besoin.

Améliorations des matériaux

Les matériaux joueront un rôle déterminant pour améliorer les performances et la durabilité des actionneurs. Le développement de composites avancés permettra des vérins plus légers et plus résistants, capables de supporter des charges plus élevées et de fonctionner dans des environnements plus extrêmes. Ces matériaux contribueront également à réduire la taille globale des vérins sans compromettre l’intégrité structurelle ni la puissance de sortie.

Performances accrues

Les performances globales des mini et micro vérins devraient gagner en finesse, avec un accent mis sur l’augmentation du ratio force/taille. Cela sera obtenu grâce à l’intégration de moteurs à haut rendement et de systèmes d’engrenages optimisés, permettant une précision et un contrôle accrus. De plus, la miniaturisation des composants permettra aux vérins compacts de s’intégrer dans des espaces toujours plus réduits, élargissant ainsi leur champ d’applications.

Améliorations de la précision

L’exactitude de la rétroaction de position devrait s’améliorer considérablement grâce à l’intégration de technologies de capteurs avancées. L’utilisation d’encodeurs optiques, de capteurs à effet Hall et d’autres mécanismes de rétroaction haute résolution en cours de développement offrira un contrôle précis du mouvement du vérin. Cela sera crucial pour les applications où le positionnement exact est essentiel, comme les robots chirurgicaux ou les équipements de fabrication de précision.

Les micro et mini actionneurs sont des composants polyvalents qui permettent d’optimiser au maximum des applications soumises à des contraintes d’espace grâce à leur durabilité, leur efficacité et leur précision. En comprenant les différents types de micro et mini actionneurs, leurs spécifications et le processus de sélection des modèles adaptés, les utilisateurs peuvent garantir un fonctionnement optimal et obtenir des résultats conformes aux besoins de leur application.

Nous espérons que vous avez trouvé cela aussi instructif et intéressant que nous, surtout si vous cherchiez des conseils pour choisir des micro et mini vérins linéaires électriques adaptés à votre application. Si vous avez des questions sur nos produits ou si vous avez du mal à sélectionner les vérins linéaires électriques adéquats, n’hésitez pas à nous contacter ! Nous sommes des experts dans notre domaine et serons ravis de vous aider à répondre à toutes vos questions !

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