Les platines de déplacement interviennent dans de nombreux domaines d’application, scientifiques ou industriels. Manuelles ou motorisées, de translation ou de rotation, à longue course ou nano-platines, il existe une multitude de spécificités qu’il sera nécessaire d’étudier au moment de faire son choix.
Principales caractéristiques :
Les platines manuelles sont utilisées lorsque la précision des déplacements n’est pas un critère essentiel. Lorsque des déplacements plus précis sont nécessaires, il convient d’utiliser des platines motorisées qui offrent des possibilités de positionnement allant du micron au nanomètre.
La course de déplacement, la charge admissible et la résolution sont trois des critères les plus importants.
- La course de déplacement indique le plus grand déplacement possible pour l’objet reposant sur le plateau. Elle est différente de la longueur totale de la platine car il faut prendre en compte la taille du plateau. Selon les platines, elle s’étend du micromètre à plusieurs mètres.
- La charge admissible est la charge maximale que la platine est capable de supporter. Certaines peuvent avoir une capacité de charge d’une centaine de kilos.
- Enfin, la résolution est définie comme étant le plus petit mouvement théoriquement détectable par le système de mesure et exécuté de manière répétable. Les résolutions les plus hautes peuvent être inférieures au nanomètre.
Naturellement, le prix du système final va fortement dépendre de ces paramètres et des performances de la platine attendues.
D’autres caractéristiques techniques sont généralement indiquées comme la répétabilité, c’est-à-dire la capacité à revenir au même endroit depuis n’importe quelle position. A ne pas confondre avec la précision qui est la différence entre la position commandée et la position réelle.
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Platines motorisées
Le principal critère à prendre en compte ici est bien évidemment le type de moteur dont elles sont équipées.
Le premier d’entre eux, le moteur pas à pas, est le plus abordable financièrement. Ce moteur ne permet de s’arrêter que sur ses positions stables (qui sont déterminées par la façon dont le mouvement est généré, avec le rotor et stator). Il faut donc réaliser une succession d’incréments pour effectuer un déplacement et il n’est pas possible de stopper la platine dans n’importe quelle position. Ce moteur permet néanmoins d’atteindre des résolutions importantes et il n’est pas nécessaire d’en envisager un autre si l’on n’a pas de besoins spécifiques en ce sens.
Un autre grand type de moteur est le moteur à courant continu. On retrouve parmi eux des moteurs « brushless » qui permettent de déplacer la platine de manière linéaire. Il est dans ce cas possible d’arrêter le mouvement à n’importe quel endroit souhaité. Le déplacement est également composé d’une phase d’accélération suivie d’une phase à vitesse constante et d’une décélération finale. Ce sont donc des moteurs qui permettent de faire varier les vitesses mises en jeu. Lorsqu’il est nécessaire d’atteindre des vitesses et des accélérations très importantes, comme pour des applications d’usinage ou de « start-stop », les platines les plus adaptées sont celles équipées d’un moteur à entraînement direct. Celui-ci est situé directement sous le plateau et il n’y a donc aucun autre composant mécanique intervenant dans la transmission du mouvement. Ces platines peuvent atteindre des vitesses supérieures à 2000 mm/s et des accélérations supérieures à 20000 mm/s² (pour une charge de 4kg) en translation. Du fait de l’absence d’autre élément dans la chaîne cinématique, les moteurs à entraînement direct minimisent les risques de casse et offrent ainsi des durées de vie plus élevées. Ce sont aussi, la plupart du temps, les systèmes les plus onéreux.
Pour alimenter les platines motorisées et décider de leurs déplacements, on utilise des contrôleurs connectés par câbles à un ordinateur. Un logiciel permet alors de générer des programmes et de réaliser toutes les fonctions disponibles pour l’utilisateur.
Système XY combinant deux platines à entraînement direct
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Systèmes sur-mesure
En fonction des besoins, le système peut être adapté au cas par cas par le fabricant.
Si le déplacement souhaité se fait selon plusieurs axes, il est possible d’empiler les platines les unes sur les autres, par exemple l’une selon l’axe x, une autre superposée et orientée selon y et une troisième en position verticale en z, maintenue avec une équerre. On peut ajouter d’autres platines, de rotation ou de « tilt » pour former des systèmes à plus de 3 axes de positionnement. Des platines avec un mouvement possible selon deux axes existent également et les fabricants peuvent concevoir des systèmes multiaxes tout faits.
La plupart des platines possèdent une version qui peut fonctionner sous-vide (10-6 mbar). Le design peut aussi être ajusté en fonction des contraintes, par exemple en laissant des ouvertures pour faire passer des câbles.
Platine de translation motorisée compatible sous-vide
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