Guide d'installation du module linéaire à vis à billes

Une installation correcte est essentielle pour obtenir la précision de positionnement, la répétabilité, la rigidité et la durée de vie attendues d'unmodule linéaire à vis à billes. Même un module de haute précision peut subir un bruit anormal, une résistance accrue, des erreurs de positionnement ou une usure prématurée lorsque la surface de montage est inégale, que le module est mal aligné ou que l'accouplement moteur est mal installé.

Ce guide explique le processus complet d'installation du module linéaire à vis à billes, y compris la préparation de la surface de montage, l'installation horizontale et verticale, l'alignement, le réglage du parallélisme, l'installation de l'accouplement, le montage du moteur, la configuration du capteur, la lubrification et la mise en service.

Pourquoi une installation correcte est importante

Un module linéaire à vis à billes combine une vis à billes, un guide linéaire, un chariot, des roulements, un accouplement et un moteur en un seul système de mouvement. Ces composants doivent rester parfaitement alignés pendant le fonctionnement.

Une mauvaise installation peut provoquer :

• Résistance accrue à la course
• Vibration anormale ou bruit mécanique
• Précision de positionnement réduite
• Usure inégale du guide ou de la vis à billes
• Dommages à l'accouplement
• Surcharge moteur ou alarme
• Durée de vie réduite des roulements et des vis à billes

L'objectif de l'installation n'est pas simplement de fixer le module à la machine. Le processus de montage doit préserver la rectitude, le parallélisme et l’alignement interne du module.

Outils et matériaux requis

Préparez les outils nécessaires avant de commencer l’installation. Les outils exacts dépendent de la taille du module et de la structure de la machine, mais une installation typique nécessite :

• Clé dynamométrique
• Clés hexagonales et tournevis adaptés
• Indicateur à cadran
• Base d'indicateur magnétique
• Règle de précision
• Jauges d'épaisseur
• Niveau à bulle ou niveau électronique
• Chiffons de nettoyage
• Agent de nettoyage industriel
• Graisse lubrifiante recommandée pour la vis à billes et le guide linéaire
• Composé frein-filet là où spécifié
• Cales pour le réglage de l'alignement

Utilisez des outils de mesure propres et calibrés. Des outils contaminés ou endommagés peuvent introduire des erreurs de mesure lors de l'alignement.

1. Inspectez le module linéaire à vis à billes

Avant l'installation, inspectez le module pour déceler tout dommage causé par le transport, toute fixation desserrée ou toute contamination.

Vérifiez les éléments suivants :

• La base en aluminium ou la structure en acier ne sont ni pliées ni endommagées.
• Le couvercle de protection ou la bande d'étanchéité est correctement positionné.
• Le chariot se déplace en douceur sur toute la course disponible.
• La plaque de montage du moteur et l'accouplement ne sont pas endommagés.
• Les supports et les câbles du capteur sont sécurisés.
• Aucun corps étranger n'est présent sur le guide, la vis ou la surface de montage.

Ne forcez pas le chariot à bouger lorsqu’une résistance anormale est détectée. Identifiez la cause avant de poursuivre l’installation.

2. Préparez la surface de montage

La surface de montage affecte directement la rectitude et la précision de fonctionnement du module. Il doit être plat, rigide, propre et capable de supporter le module et la charge utile sans déformation excessive.

Nettoyer la surface

Enlevez l'huile, la poussière, les copeaux métalliques, les résidus de peinture, les bavures et autres contaminants de la base de la machine et du bas de la machine.module linéaire.

Portez une attention particulière à :

• Trous de montage filetés
• Localisation des épaules
• Trous pour goujons
• Arêtes de référence
• Zones de montage encastrées

Un petit éclat métallique coincé sous la base peut tordre le module une fois les boulons serrés.

Vérifier la planéité et la rigidité

Utilisez une règle de précision, un niveau ou un indicateur à cadran pour inspecter la surface de montage. L'erreur de planéité tolérée doit être déterminée en fonction du degré de précision du module, de sa longueur et des spécifications du fabricant.

Pour les modules à course longue, mesurez plusieurs points sur toute la surface de montage plutôt que de vérifier uniquement les deux extrémités.

Supprimer les bavures

Inspectez tous les bords et les trous pour détecter toute bavure en relief. Retirez-les soigneusement sans endommager la surface de référence.

3. Positionnez le module sur la machine

Soulever le module à l'aide d'un équipement de manutention approprié. Les modules longs ou lourds doivent être soutenus en plusieurs points pour éviter toute flexion.

Ne soulevez jamais le module par :

• Le câble du moteur
• Le câble du capteur
• La housse de protection
• L'accouplement
• La voiture seule

Placez doucement le module sur la surface de montage préparée. Alignez son côté de référence avec l'épaulement de positionnement de la machine ou le bord de référence, le cas échéant.

4. Installation horizontale

Le montage horizontal est la disposition la plus courante pour les modules linéaires à vis à billes. Dans cette orientation, le module transporte principalement la charge utile via le système de guidage linéaire.

Fixation initiale

Insérez les boulons de montage mais ne les serrez pas complètement. Gardez les boulons légèrement desserrés afin que le module puisse bouger pendant l'alignement.

Aligner le côté de référence

Poussez doucement le module contre l'épaulement de positionnement. Pour les modules sans épaulement de positionnement, utilisez un comparateur à cadran pour établir une ligne de référence droite.

Serrer en séquence

Après l'alignement, serrez progressivement les boulons de montage. Commencez près du centre et travaillez vers les deux extrémités, en alternant les côtés le cas échéant.

Cette séquence de serrage réduit le risque de torsion ou de flexion de la base du module.

Vérifier le bon mouvement

Déplacez lentement le chariot sur toute la course après un serrage préliminaire. La résistance à la course doit rester constante d’un bout à l’autre.

Si la résistance augmente à une position spécifique, desserrez les boulons à proximité et vérifiez à nouveau la surface de montage et l'alignement.

5. Installation verticale

L'installation verticale nécessite des considérations supplémentaires en matière de sécurité et de charge, car la gravité agit en permanence sur le chariot et la charge utile.

Soutenir le chariot en mouvement

Sécurisez le chariot avant d'installer le moteur, le frein ou la charge. Sans support, le chariot peut descendre de manière inattendue.

Les mesures de sécurité appropriées peuvent inclure :

• Un bloc support mécanique
• Un dispositif de verrouillage temporaire
• Un moteur avec un frein électromagnétique
• Un mécanisme de contrepoids
• Un frein de sécurité ou un dispositif antichute

Confirmer la capacité de charge verticale

La charge utile verticale autorisée peut différer de la charge utile horizontale autorisée. Confirmez que la vis à billes, le couple moteur, la capacité de freinage et le facteur de sécurité sélectionnés sont adaptés à la charge verticale.

Vérifiez le risque de recul

De nombreuses vis à billes peuvent être entraînées en arrière par la charge utile lorsque la puissance du moteur est coupée. Ne comptez pas uniquement sur la vis à billes pour maintenir une charge suspendue.

Vérifier la distribution de la lubrification

L'orientation verticale peut influencer la répartition de la graisse. Suivez la méthode de lubrification et l'intervalle de maintenance recommandés pour le module sélectionné.

6. Ajustez la rectitude et le parallélisme

L'alignement est particulièrement important lorsque le module linéaire travaille avec un autre axe, un guide fixe, une traverse de portique ou une machine-outil externe.

Mesure de rectitude

Montez un indicateur à cadran sur une structure de référence stable et mesurez le long du bord de référence du module ou de la course du chariot.

Faites de petits ajustements en :

• Déplacer le module latéralement
• Utiliser des cales de précision
• Réglage de l'épaulement de référence de la machine
• Desserrage et resserrage des boulons de fixation par étapes

Parallélisme entre deux modules

Lorsque deux modules de vis à billes fonctionnent en parallèle, comme dans un système de portique à deux axes, un mauvais parallélisme peut créer des contraintes internes et une charge inégale.

Mesure:

• La distance entre les deux bords de référence du module
• La différence de hauteur entre les deux voitures
• Le parallélisme des sens de déplacement
• L'équerrage entre l'axe mobile et la traverse

N'utilisez pas la traverse du portique pour forcer la mise en place de deux modules mal alignés. Alignez d'abord les modules, puis installez et ajustez la traverse.

7. Installez le couplage

L'accouplement relie l'arbre du moteur à l'arbre d'entrée de la vis à billes. Une installation incorrecte peut créer une force axiale, une charge radiale, des vibrations et une usure prématurée des roulements.

Inspecter les arbres

Nettoyer l'arbre du moteur et l'arbre de la vis à billes. Élimine l'huile, les bavures et la contamination. Confirmez que les deux diamètres d'arbre correspondent aux spécifications de l'accouplement.

Maintenir le bon espacement de l'arbre

N'insérez pas les deux arbres si profondément qu'ils se touchent à l'intérieur de l'accouplement. Conservez l'espace requis spécifié pour la conception de l'accouplement.

Évitez les forces axiales excessives

Ne pas marteler, appuyer ou forcer l'accouplement sur les arbres. Une force excessive peut endommager les roulements de support de vis à billes ou les roulements du moteur.

Serrez uniformément

Positionnez correctement l'accouplement et serrez les vis de serrage uniformément en utilisant le couple spécifié. Lorsque plusieurs vis de serrage sont utilisées, serrez-les progressivement dans l'ordre.

Vérifier la concentricité

L'arbre du moteur et l'arbre de la vis à billes doivent être alignés aussi étroitement que possible. Les accouplements flexibles peuvent compenser de petites erreurs d'installation, mais ils ne doivent pas être utilisés pour corriger un désalignement majeur.

8. Montez le moteur

Installez le servomoteur ou le moteur pas à pas sur la plaque de montage du moteur sans permettre au poids du moteur de tirer sur l'accouplement.

La séquence recommandée est la suivante :

1. Soutenez le moteur en ligne avec l'arbre de la vis à billes.
2. Insérez l'arbre du moteur dans l'accouplement.
3. Serrez légèrement les boulons de fixation du moteur.
4. Vérifiez que la bride du moteur repose à plat contre la plaque de montage.
5. Serrez progressivement les boulons du moteur dans une séquence diagonale.
6. Serrez les colliers d'accouplement au couple spécifié.
7. Faites pivoter ou faites fonctionner le système lentement pour vérifier la liaison.

N'utilisez pas les boulons de montage pour mettre en place une bride de moteur mal alignée. Corrigez l’alignement avant le serrage final.

9. Installer et régler les capteurs

Les modules linéaires à vis à billes utilisent couramment des capteurs d'origine, des capteurs de limite positive et des capteurs de limite négative.

Fonctions du capteur

Ajustez les positions des capteurs afin que le système de contrôle puisse arrêter le chariot avant qu'il n'atteigne la limite de course mécanique.

Sécurisez tous les câbles du capteur à l'écart du chariot mobile, de la vis à billes, de l'accouplement et des bords tranchants. Utilisez un support de câble lorsque des mouvements répétés du câble sont nécessaires.

10. Lubrifier avant le démarrage

Vérifiez que la vis à billes et le guide linéaire sont suffisamment lubrifiés avant la première utilisation.

Utilisez uniquement un lubrifiant compatible avec :

• L'écrou de vis à billes
• Les blocs de guidage linéaire
• La vitesse de fonctionnement
• La température ambiante
• La présence de poussière, d’humidité ou les exigences des salles blanches

Ne mélangez pas des types de graisses incompatibles. Lors du changement de lubrifiant, nettoyer la graisse précédente selon la procédure d'entretien.

Après la lubrification, déplacez lentement le chariot sur toute la course plusieurs fois pour répartir le lubrifiant uniformément.

11. Vérifications électriques et de contrôle

Avant de mettre sous tension, inspectez les connexions du moteur, du capteur et de la mise à la terre.

Confirmez que :

• Les phases du moteur ou les câbles d'asservissement sont correctement connectés.
• Le câble de l'encodeur est correctement installé.
• La tension du capteur correspond à l'entrée du contrôleur.
• Les signaux limites positifs et négatifs sont correctement attribués.
• Le frein moteur est câblé correctement pour les applications verticales.
• Le circuit d'arrêt d'urgence est fonctionnel.
• Le sens de rotation du moteur correspond au sens de déplacement commandé.

Gardez les câbles d'alimentation séparés des câbles de capteur et d'encodeur basse tension lorsque cela est possible afin de réduire les interférences électriques.

12. Procédure de mise en service

Mettez le module en service progressivement. Ne commencez pas par une vitesse, une accélération ou une charge utile maximales.

Étape 1 : Inspection manuelle

Vérifiez toutes les fixations, chemins de câbles, couvercles, capteurs et dispositifs de sécurité. Assurez-vous qu'aucun outil ou support temporaire ne reste dans la zone de déplacement.

Étape 2 : jogging à basse vitesse

Faites rouler le chariot à basse vitesse sur une courte distance. Confirmez la direction réelle du mouvement et recherchez des sons ou des vibrations inhabituels.

Étape 3 : Test de course complète

Déplacez lentement le chariot sur toute la course utile. Vérifiez que les deux capteurs de limite fonctionnent avant que le chariot n'atteigne les extrémités mécaniques.

Étape 4 : Test de référencement

Exécutez la séquence de référence plusieurs fois. La position d'origine doit être détectée de manière cohérente.

Étape 5 : Augmentation progressive de la vitesse

Augmentez la vitesse et l'accélération par étapes tout en surveillant le courant du moteur, les vibrations, la température et le comportement de positionnement.

Étape 6 : Test de charge

Ajoutez la charge utile progressivement. Confirmez que le couple moteur, les performances de freinage et la précision du positionnement restent dans la plage requise.

Étape 7 : Vérification de l'exactitude

Mesurez la précision du positionnement, la répétabilité et la rectitude du déplacement à l'aide d'un équipement de mesure approprié. Appliquez la compensation du contrôleur uniquement après avoir minimisé les erreurs d’installation mécanique.

Erreurs d'installation courantes

Liste de contrôle d'installation

• La surface de montage est propre, plate et rigide.
• La base du module n'est pas tordue après serrage.
• Les boulons de montage sont serrés au couple spécifié.
• Le chariot se déplace en douceur sur toute la course.
• L'arbre du moteur et l'arbre de la vis à billes sont alignés.
• L'accouplement est correctement positionné et serré.
• La bride du moteur est montée à plat contre la plaque du moteur.
• Les capteurs d'origine et de limite fonctionnent correctement.
• La vis à billes et le guide linéaire sont correctement lubrifiés.
• Les câbles sont sécurisés et protégés des composants mobiles.
• Les charges verticales sont protégées par un frein ou un dispositif de sécurité mécanique.
• Des tests à basse vitesse, à course complète, de référence et de charge ont été effectués.

Entretien après l'installation

Inspectez à nouveau l’installation après la période de fonctionnement initiale. Les fixations peuvent se tasser légèrement au début du fonctionnement, en particulier sur les modules longs ou les machines exposées aux vibrations.

L'entretien périodique doit inclure :

• Vérification des boulons de fixation et du moteur
• Contrôle de l'accouplement
• Vérification des positions des capteurs
• Surveillance du bruit et des vibrations
• Lubrification de la vis à billes et des guides linéaires
• Inspection des câbles et des capots de protection
• Vérifier la répétabilité du positionnement

Toute augmentation soudaine du bruit, de la résistance, de la température ou du courant du moteur doit être étudiée avant de poursuivre le fonctionnement.

Conclusion

Une installation réussie du module linéaire à vis à billes dépend d'une préparation minutieuse de la surface, d'un alignement précis, d'un serrage contrôlé des boulons, d'un accouplement et d'une installation du moteur corrects, d'un réglage fiable du capteur et d'une lubrification suffisante.

Les installations horizontales nécessitent un support et une rectitude précis, tandis que les installations verticales nécessitent également une protection contre le recul et la chute des charges. La mise en service doit toujours commencer à faible vitesse et progresser progressivement vers les conditions de fonctionnement requises.

Le fait de suivre un processus structuré d'installation et d'inspection permet au module linéaire à vis à billes d'obtenir un mouvement stable, une précision de positionnement élevée et une longue durée de vie.