Auteur: Karl D’haveloose

Les systèmes de convoyage sont essentiels au bon fonctionnement des sites industriels et des entrepôts utilisés par les entreprises de commerce électronique. Ces systèmes doivent être durables et fiables, tout en nécessitant peu d'entretien. Les arrêts de production dus à un convoyeur défectueux ou à l'entretien régulier que nécessitent les moteurs à balais entraînent des coûts élevés. En optant pour des moteurs sans balais, il est possible de réduire de manière significative les besoins en entretien, et donc aussi les temps d'arrêt.

Dans un moteur sans balais (en anglais : brushless motor), les aimants permanents se trouvent sur le rotor, tandis que les bobines de cuivre se trouvent dans le stator. Il n'y a ni balais ni commutateur. L'alimentation électrique des bobines du stator est régulée électroniquement par un variateur électronique de vitesse (en anglais : electronic speed controller ou ESC) externe. L'ESC commute le courant vers les différentes bobines du stator selon un schéma spécifique, créant ainsi un champ magnétique tournant. Ce champ attire ou repousse les aimants permanents du rotor, ce qui fait tourner le moteur. Pour pouvoir synchroniser correctement le courant, l'ESC a souvent besoin d'un retour d'information sur la position du rotor (via des capteurs à effet Hall ou au moyen de techniques sans capteurs telles que la mesure de la force contre-électromotrice). L'absence de balais permet généralement de réduire l'entretien et d'éliminer la production d'étincelles, mais le système est plus coûteux et nécessite beaucoup plus de composants électroniques.

Au cœur de tout système de convoyage fiable, on trouve toujours un moteur robuste et durable. Les questions que nous posent nos lecteurs nous montrent que la diversité des besoins dans de nombreux secteurs industriels rend indispensables la personnalisation et la flexibilité lorsqu'il est question de conception de moteurs. Nous allons dans un premier temps examiner les différents types de systèmes de convoyage existants, les cas où une conception personnalisée est nécessaire, sans oublier de passer en revue les avantages et les inconvénients des moteurs sans balais standard et conçus sur mesure.

Les différents types de systèmes de convoyage

Il existe quatre grands types de convoyeurs, chacun répondant à un ensemble spécifique d'exigences dynamiques.

Convoyeurs à rouleaux – Ces systèmes utilisent une série de rouleaux montés sur un châssis et sont souvent utilisés pour le convoyage de matériaux ou de produits, qu'il s'agisse d'une configuration gravitaire ou motorisée.

Convoyeurs à bande – Les convoyeurs à bande utilisent une boucle continue de matériau, généralement du caoutchouc ou du plastique, pour convoyer des marchandises le long d'un parcours prédéfini. Polyvalents, ils peuvent être utilisés dans différents contextes, notamment pour le convoyage horizontal ou en pente (ascendante ou descendante).

Robots mobiles autonomes (RMA) – Les RMA utilisent des véhicules autonomes équipés de capteurs et de technologies de navigation pour convoyer des marchandises au sein d'un site sans qu'une infrastructure particulière ne soit nécessaire. Ils apportent flexibilité et évolutivité dans le cadre des processus d'entreposage et de distribution.

Systèmes de tri – Les systèmes de tri automatisent le tri et l'acheminement des articles en fonction de critères prédéfinis tels que la taille, le poids ou la destination. Ils jouent un rôle crucial dans la rationalisation des processus de traitement et de distribution des commandes au sein des entreprises de commerce électronique.

Lorsque les produits standard ne suffisent pas

Lors de la conception de certains systèmes de convoyage très spécifiques, il n'est pas rare qu'il faille répondre à diverses exigences liées à l'utilisation prévue du système, mais aussi tenir compte de défis particuliers liés à son fonctionnement. Dans de tels cas, il est possible que les produits standard n'offrent pas la vitesse ou le couple dont vous avez besoin pour répondre à toutes vos exigences. Il faut alors étudier de manière plus approfondie le moteur, son intégration à la transmission et son adaptation au contrôleur et au système de freinage.

Choix des moteurs – Il existe une large gamme de moteurs pouvant être adaptés aux différentes exigences des systèmes de convoyage. Qu'il s'agisse d'un couple élevé pour les convoyeurs à rouleaux lourds, d'un contrôle précis de la vitesse pour les convoyeurs à bande ou d'une réactivité particulièrement dynamique pour les robots mobiles autonomes (RMA), les moteurs doivent répondre aux exigences de performance propres à chaque usage.

Intégration de boîtes de vitesses – L'intégration de la technologie des boîtes de vitesses permet d'améliorer les performances et l'efficacité des systèmes de convoyage. Il existe une vaste gamme de boîtes de vitesses, notamment des réducteurs à vis sans fin, à vis hélicoïdale et planétaires, chacune présentant des avantages et des inconvénients pour la multiplication précise du couple et la réduction de la vitesse, en fonction des exigences spécifiques de chaque type de convoyeur.

Adaptation du contrôleur – Afin de garantir une intégration et un contrôle sans faille des systèmes de moteurs et d'entraînement, il existe également des solutions de contrôleurs personnalisées, adaptées aux besoins spécifiques des différents systèmes de convoyeurs. Qu'il s'agisse d'un simple système de régulation de la vitesse, d'un système de détection de position ou d'un système avancé de profilage de mouvement, ces contrôleurs permettent un fonctionnement plus précis et plus fiable des systèmes de convoyeurs.

Solutions de freinage – Lorsque la sécurité et la précision sont d'une importance cruciale, vous devez pouvoir compter sur des solutions de freinage qui améliorent les performances et la fiabilité des systèmes de convoyage. Qu'il s'agisse de maintenir une position stable sur des pentes, d'empêcher tout recul ou d'effectuer des arrêts d'urgence, chaque type de frein doit pouvoir garantir un fonctionnement sûr et efficace des systèmes de convoyage dans les environnements industriels et de commerce électronique.

Avantages et inconvénients des moteurs sur mesure

L'utilisation de moteurs sur mesure dans vos systèmes de convoyage présente de nombreux avantages, qui justifient pleinement l'investissement supplémentaire que ces moteurs requièrent. Voici quelques-uns de ces avantages :

Spécifications sur mesure – Les moteurs sur mesure sont conçus et fabriqués pour répondre aux exigences spécifiques à un usage particulier sur un convoyeur. Cela inclut une tension, une puissance, une vitesse, un couple, des options de montage et d'autres caractéristiques spécifiques.

Performances optimisées – Les moteurs sur mesure ont l'avantage d'offrir des performances optimisées, adaptées aux exigences spécifiques du système de convoyage. Les concepteurs peuvent définir les paramètres de performance exacts requis pour l'usage, ce qui se traduit par une efficacité, une fiabilité et une productivité accrues.

Intégration sur mesure – Les moteurs sur mesure peuvent être parfaitement intégrés au système de convoyage, en tenant compte des exigences spécifiques de montage, des contraintes en termes d'espace et de la compatibilité avec les composants existants.

Caractéristiques uniques – Les moteurs sur mesure peuvent présenter des caractéristiques et des fonctionnalités uniques adaptées aux besoins liés à leur usage, comme p. ex. des carters spéciaux, des revêtements de protection ou des capteurs intégrés permettant une maintenance conditionnelle et prédictive.

Toute médaille a son revers

Une solution plus coûteuse – Les moteurs sur mesure coûtent généralement plus cher que les moteurs standard. La conception, l'ingénierie et la fabrication de solutions sur mesure entraînent des coûts supplémentaires, ce qui les rend moins rentables dans le cadre de projets dont le budget est limité.

Tenez également compte du fait que les délais de livraison sont plus longs ; veillez donc à disposer d'un stock suffisant. Par rapport aux moteurs standard, les moteurs sur mesure prennent plus de temps à concevoir, à prototyper et à fabriquer. Cela signifie qu'un retard dans la planification du projet est possible et que cette solution n'est peut-être pas adaptée aux projets soumis à des délais serrés.

Avantages et inconvénients des produits standard

L'achat de produits prêts à l'emploi peut parfois être rapide et facile, en plus de correspondre exactement à ce dont votre projet a besoin. Cependant, en fonction de votre budget et de vos exigences, il se peut que les compromis que vous devrez faire avec ces produits ne vous permettront pas de répondre à l'ensemble de vos exigences. Voici quelques-uns des avantages que présentent les produits prêts à l'emploi :

Rentabilité – Les moteurs standard étant produits en grandes séries, ils sont généralement plus rentables que les moteurs sur mesure. Cela en fait un choix tout indiqué pour les systèmes de convoyage soumis à des contraintes budgétaires.

Usages très variés – Les moteurs standard sont conçus pour répondre à toutes sortes d'usages et de secteurs d'activité. Ils offrent donc une grande polyvalence ainsi qu'une compatibilité avec divers types et configurations de convoyeurs.

Disponibilité – Ces moteurs sont souvent disponibles immédiatement et peuvent être installés sans délai, ce qui les rend particulièrement adaptés aux projets nécessitant des délais de livraison courts ou à des besoins urgents.

Inconvénients des options standard

Toute conception standardisée implique des compromis. Les moteurs prêts à l'emploi sont fabriqués en série selon des conceptions, des spécifications et des caractéristiques standardisées. Ils sont disponibles immédiatement sans nécessiter de modifications, et un seul modèle convient généralement à la plupart des usages. Vous devrez toutefois souvent faire des compromis, car le moteur ne répondra pas à toutes les spécifications.

Les moteurs standard ne répondent pas toujours exactement aux exigences propres à un convoyeur spécifique. Ils sont fournis avec des spécifications et des caractéristiques prédéfinies, ce qui limite leur flexibilité et leur adaptabilité aux besoins propres à chaque projet. En d'autres termes, ils sont moins polyvalents.

Il existe donc clairement toujours un compromis entre le prix, les performances, le coût total de possession et vos objectifs finaux, tels que la rapidité, la sécurité, l'environnement de travail, les critères liés aux produits, etc.