Compensateur magnétique de gravité
Solutions performantes et sans contact pour compensation de la gravité dans les systèmes mécatroniques de précision : basé sur la technologie des aimants anti-gravité et l'équilibrage des forces magnétiques. La série de compensateurs magnétiques de gravité (MGC) fournit une force ascendante stable et passive - permettant à vos systèmes de mouvement vertical d'être plus compatibles tout en éliminant la dissipation d'énergie pour la composante de force verticale. Il permet à vos systèmes de se déplacer plus rapidement, de manière plus fluide et avec un contrôle beaucoup plus important.
Utilisé dans la robotique, les semi-conducteurs et les applications sous vide, le MGC réduit les contraintes mécaniques, élimine la perte de puissance de la bobine statique et permet un positionnement à faible rigidité avec une grande fiabilité.
Sans contact
livraison forcée
Pas de statique
perte d'énergie
Pas de déplacement
fils
Prise en charge de 6-DOF
précis
Qu'est-ce que la compensation de la gravité ?
Dans de nombreuses machines de haute précision - comme bras robotiquesQu'il s'agisse d'une machine de production, d'un stade de fabrication de semi-conducteurs ou d'une plate-forme d'inspection, on utilise souvent une pièce qui se déplace verticalement. Cependant, la gravité la tire constamment vers le bas.
Cela signifie que vos moteurs ou actionneurs fonctionnent en permanence, ne serait-ce que pour maintenir la pièce en place. Cela conduit à :
- Consommation d'énergie inutile.
- Génération de chaleur qui provoque une dilatation et une distorsion thermiques indésirables.
- Fils de connexion de plus grande taille.
- L'usure des composants.
- Rigidité indésirable qui réduit la réactivité et entraîne des erreurs de positionnement supplémentaires.
- Affaissement dû à la gravité.
- Ajout de dispositifs de sécurité en cas d'arrêt de l'actionneur vertical.
Pour que votre système soit plus efficace, plus stable et plus précis, vous devez faire en sorte que la partie mobile soit en état d'apesanteur. C'est exactement ce que fait la compensation de la gravité.
La compensation de la gravité est une technique utilisée pour neutraliser le poids d'un objet en mouvement, en particulier dans les systèmes de mouvement vertical.
Pourquoi ne pas utiliser des ressorts ou des actionneurs traditionnels ?
Les solutions traditionnelles telles que les ressorts ou les structures de précharge présentent des limites - telles que le frottement, l'usure mécanique et le comportement non linéaire - et les inconvénients de chaque méthode :
| Méthode | Inconvénients |
| Ressorts | Ajoute de la rigidité mécanique, ne peut pas être réglé avec précision, se dégrade avec le temps |
| Force bobine/moteur | Consomme de l'énergie même en cas d'inactivité, génère de la chaleur, fils de connexion, |
| Pneumatiques | Encombrant, bruyant, non compatible avec le vide, frottement du piston et hystérésis |
| Maglev actif | Complexe, coûteux, parfois instable |
Comment notre série de compensateurs de gravité magnétique peut-elle vous aider ?
Si vous avez une pièce mobile verticale qui doit être en apesanteur - afin qu'elle puisse se déplacer rapidement et avec précision, sans gaspiller d'énergie, générer de la chaleur ou ajouter de la rigidité, notre série MSG peut vous aider.
La série MGC y parvient en créant une force magnétique passive qui équilibre exactement le poids de la partie mobile. Résultat : votre système fonctionne comme s'il flottait dans l'air, avec un minimum d'effort.
La technique de la série MGC
La série MGC utilise une combinaison d'aimants permanents et de bobines de Lorentz en option pour générer deux forces distinctes :
Force de polarisation passive (force magnétique anti-gravité)
- Deux assemblages magnétiques génèrent une force continue avec une rigidité parasite extrêmement faible en DOF6.
- Ce champ magnétique sans contact crée une force ascendante constante, exactement réglée pour compenser le poids de la masse en mouvement.
- Cela permet d'éliminer les accouplements mécaniques directs et de prévenir la transmission des vibrations.
- Cette force ne nécessite pas d'énergie électrique et introduit une rigidité minimale car la partie de la bobine est située dans la partie statique.
Force active de contrôle Z (uniquement sur les modèles A)
- Une bobine de Lorentz fournit une force de contrôle précise dans la direction verticale, qui s'ajoute à la force de polarisation passive.
- Cela permet une réponse rapide et dynamique aux perturbations externes.
- Sans ajouter de chaleur ou de rigidité à la partie mobile.
Conception optimisée
- Les bobines et l'aimant statique forment un chemin thermique efficace. Ceci est bénéfique pour une densité de force élevée.
- Pas de fils en mouvement = très haute fiabilité
- Durable, pas de points d'usure mécanique
- Un refroidissement à l'eau peut être utilisé en option pour une dissipation thermique supplémentaire.
- La force de biais et la force de Lorentz agissent toutes deux sur la même pièce.
Vous bénéficiez ainsi d'un support stable et d'un mouvement de précision sous une forme compacte et fiable. Sans la complexité des systèmes de lévitation active complets.
Qu'est-ce qui rend le MGC unique ?
Contrairement aux actionneurs conventionnels ou aux paliers magnétiques, le MGC sépare la compensation de la gravité du contrôle de la force dynamique. Comme mentionné ci-dessus, une force de polarisation passive est créée à l'aide d'assemblages d'aimants doubles pour équilibrer le poids sans énergie ni chaleur. Une bobine de Lorentz séparée ajoute ensuite toute action requise sur l'axe Z.
Les principaux avantages sont les suivants :
- Fonctionnement sans contact avec une faible rigidité
- Efficacité énergétique : aucun courant de bobine n'est nécessaire pour contrer la gravité
- Pas de charge thermique sur la partie mobile
- Fiable dans toutes les orientations, support de la force sur l'axe Z et l'axe radial
- Aucune perte d'énergie en fonctionnement statique
- Faible rigidité parasite (30-6000 N/m selon le modèle)
- Options de conception compatibles avec le vide disponibles.
- Convient aux applications à 6 degrés de liberté : Le jeu radial permet des mouvements contrôlés à six degrés de liberté, ce qui est idéal pour les applications mécatroniques complexes.
Vue d'ensemble des modèles techniques de la série MGC
Des modules compacts de 40 mm de diamètre aux versions haute force de 160 mm, la série MGC couvre des applications allant d'une force de pression de 6 N à 800 N.
Notes :
- Les spécifications sont des valeurs préliminaires. Aucun droit ne peut être dérivé de cette spécification.
- Des conceptions personnalisées, des options de refroidissement et une assistance à l'intégration sont disponibles sur demande.
- Les modèles A incluent l'actionnement Z de Lorentz / les modèles P fournissent uniquement une compensation passive de la gravité.
| Spécifications | MGC-A4025 | MGC-P6040 | MGC-A6550 | MGC-A16095 |
|---|---|---|---|---|
| Diamètre extérieur [mm] | 40 | 60 | 65 | 160 |
| Hauteur [mm] | 25 | 40 | 50 | 90 |
| Course verticale [mm] | 3 | 3 | 3 | 4 |
| Course radiale [mm] | 1.2 | 3 | 2 | 2 |
| Force de polarisation (F-Bias) [N] | 6 | 30 | 75 | 800 |
| Force continue [N] | 1.5 | - | 15 | 100 |
| Force de pointe [N] | 4 | - | 40 | 400 |
| Rigidité maximale Cz,x,y [N/m] | 30 | 175 | 600 | 6000 |
| Masse en mouvement [kg] | 0.024 | 0.040 | 0.115 | 2.85 |
1 Gamme standard à 22°C. Autres dimensions et plages de force disponibles sur demande / 2 Force continue à une température ambiante de 25°C et à une température de bobine de 155 °C, en fonction du trajet thermique / 3 Force de pointe pendant 10 secondes à une température ambiante de 25°C et à une température de bobine de 155 °C
Pour quels secteurs d'activité la compensation par gravité est-elle intéressante et pourquoi ?
Le MGC est idéal pour les industries où les perturbations dues à la force de gravité dégradent la précision ou la vitesse, telles que
- Équipements semi-conducteurs - modules d'inspection ultra-précis pour les gaufrettes
- Robotique - compensation de l'axe vertical, systèmes de prise et de dépose à grande vitesse
- Systèmes optiques - plates-formes de lentilles et de capteurs sensibles aux vibrations
- Environnements sous vide - des installations compatibles avec les salles blanches et les UHV
- Métrologie et bancs d'essai - minimiser la diaphonie des forces et les sources d'erreur
- Lévitation magnétique prototypes - soutien passif sans instabilités de lévitation
Sa faible rigidité sans contact et son absence de fils mobiles en font un produit idéal pour les environnements où la fiabilité et les performances sont importantes.
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