G uide d achat. La miniaturisation et l intégration POSITIONNEMENT DE PRECISION

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1 G uide d achat POSITIONNEMENT DE PRECISION Les platines de déplace US NSF TSA Les platines de déplacement ou de positionnement visent les applications aux exigences de placement de l ordre du centième de millimètre ou du micron. Ces équipements se caractérisent par leur précision, par les charges qu ils transportent et leur course. Ils font l objet de la même rigueur de conception que tout autre appareil de mesure. L offre est vaste. Il existe de nombreuses variantes pour ce qui concerne la motorisation (moteurs pas à pas ou à courant continu), le guidage (à billes, à rouleaux, etc.) ou le contrôle. Toutes ces variantes présentent d importantes différences en termes de précision mais également de coût. La miniaturisation et l intégration électronique intéressent la plupart des secteurs industriels. La précision des positionnements et la finesse des déplacements deviennent primordiales pour l usinage ou le contrôle d une pièce quelle qu elle soit. Cela se vérifie également dans le domaine de la recherche où les expériences sont menées avec des niveaux de précision de plus en plus élevés. Les platines de déplacement ont été créées pour les applications exigeant le positionnement d un élément par rapport à un autre. Elles se retrouvent sur les bâtis des machines ou sur les tables des laboratoires pour en déplacer la partie supérieure en translation ou en rotation, en suivant ou non une trajectoire prédéfinie. On retrouve sur toutes les platines un moteur pour l entraînement, un système électronique d asservissement (avec ou sans boucle de contrôle de la position), des éléments de guidage et enfin une enveloppe métallique, plus ou moins robuste en fonction des applications et équipée de trous de fixation pour la pièce ou son support. En revanche, même si ces équipements sont tous basés sur le même principe, il existe pour chaque élément des variantes très différentes du point de vue technologique. L éventail des configurations disponibles sur le marché est donc très vaste, et la gamme de prix est tout aussi étendue. Une bonne identification du besoin s impose. Alors que les laboratoires (et certaines industries de pointe comme celles des semi-conducteurs) recherchent la précision maximale, les constructeurs de machines-outils et de robots s orientent davantage vers la croissance de la vitesse et de l accélération pour augmenter les cadences. On parle de platine de positionnement si l accent est mis sur la qualité du positionnement ainsi que sa ré- 56

2 ment motorisées TSA TSA Les platines de déplacement motorisées peuvent être employées dans toutes les applications qui requièrent un positionnement de précision, des mouvements rapides ou des interpolations de trajectoires complexes. Recherche et enseignement, usinage de précision, gravure laser et machines multi-axes sont autant d exemples de domaines d application. pétabilité. On emploie le terme platine de déplacement si l on considère avant tout les caractéristiques du mouvement et les capacités d interpolation de trajectoires. Une fois le degré de précision déterminé, il s agit de considérer deux autres aspects primordiaux dans le choix d une platine : la course et la charge. Si la tendance est à la baisse pour l ensemble des applications en ce qui concerne la charge admissible (en raison de la tendance à la miniaturisation), il subsiste des différences de conception entre les platines à faible ou à forte charge. Celles-ci doivent être prises en compte au plus tôt dans la conception. De manière générale, on ne saurait utiliser des platines de positionnement pour des pièces excédant 100 kg. D autre part, la course de la platine demande d être considérée attentivement, car les platines à course longue coûtent beaucoup plus cher que leurs homologues à faible course. Par course, on entend la longueur maximale utilisable par l utilisateur, et non la distance entre les butées mécaniques (car en s approchant trop près des butées on perd en précision). Comme pour tout instrument de précision, il est difficile de garantir une planéité et une rectitude parfaites sur des grandes distances. Globalement, les systèmes à course réduite (inférieure à 25 mm) sont à réserver aux applications de recherche et de contrôle. On les utilise par exemple pour contrôler la qualité des fibres optiques. Il s agit d envoyer un faisceau lumineux à une extrémité de la fibre et d en mesurer la puissance optique en sortie afin de déterminer les pertes. Ces systèmes sont complexes, car ils nécessitent un placement parfait en position (suivant les trois axes de translation) et en orientation (suivant les trois axes de rotation) pour effectuer des mesures pertinentes. Les platines à course intermédiaire (de 25 à 500 mm environ) s adressent davantage aux opérations d usinage et de gravure. Elles s emploient par exemple dans les industries de semi-conducteurs pour la gravure au laser des wafers de silicium. Enfin, les platines à course L essentiel Les platines de déplacement positionnent des objets ou des systèmes avec une grande précision (jusqu au micron). Les principaux critères de choix d une platine de déplacement sont la précision, la course et la charge admissible. Le niveau de précision dépend des dispositifs d entraînement et de guidage ainsi que des techniques de contrôle. La sélection d une platine revient donc à choisir un ensemble Moteur Guidage - Codage adapté à l application et au budget. 57

3 Les moteurs linéaires «Un moteur linéaire, c est comme un moteur rotatif que l on aurait déplié». Cette image permet de comprendre le principe de fonctionnement d un moteur linéaire à courant continu. Ce dernier reprend dans l absolu les mêmes caractéristiques qu un moteur brushless rotatif : un rotor, muni d aimants permanents, se déplace relativement à un stator constitué de bobines alimentées deux par deux. La seule différence est que sur un moteur linéaire le rotor se déplace en translation. En alimentant d abord une paire de bobines, puis l autre, les faisant ainsi jouer alternativement le rôle de pôle nord, puis de pôle sud, l entraînement du rotor (ici le plateau) s effectue dans un sens ou dans l autre. Les moteurs linéaires présentent des caractéristiques mécaniques tout à fait opposées à celles d un moteur rotatif. Voici à titre indicatif un tableau de comparaison entre les deux technologies : Moteur rotatif à billes Moteur linéaire Charge maximale N N Accélération maximale 15 m/s m/s 2 Vitesse maximale 80 m/min 830 m/min Course maximale 6 m 50 m (Source Siemens) importante (supérieure à 500 mm), beaucoup plus onéreuses, seront quant à elles utilisées pour les systèmes critiques, comme par exemple le contrôle des têtes de missiles pour l armée. Moteurs : des technologies très variées On ne peut parler de platines de translation ou de rotation sans évoquer les moteurs. Les deux grandes familles sont les moteurs pas à pas et les moteurs à courant continu, pour lesquels il existe plusieurs variantes. Chacune d elle s adresse à des applications spécifiques. Les moteurs pas à pas représentent la solution de déplacement économique car ils sont employés la plupart du temps sans boucle électronique de contrôle de position. Il s agit de moteurs relativement simples, équipés dans la plupart des cas d un stator à quatre bobines (réparties en deux phases, ce qui signifie que les bobines sont alimentées deux par deux). Le fait d alimenter alternativement une phase du stator, puis l autre, entraîne le rotor en rotation. Ce dernier présente plus ou moins de surfaces magnétiques (ou pôles), à la manière On distingue deux grandes familles de platines selon le type de mouvement : les platines de rotation et les platines de translation. d un arbre cannelé, en fonction de la précision demandée. Plus le rotor a de pôles, plus le moteur dispose de positions stables pour s arrêter. Ce sont ces positions que l on appelle les pas. Les moteurs pas à pas les plus courants disposent de 200 pas par tour, ce qui signifie que chaque impulsion envoyée au moteur génère une rotation de 1,8 (360 / 200 = 1,8). On obtient donc directement un mouvement minimum de 1,8 pour les platines de rotation. Pour les platines de translation, en revanche, le mouvement minimum sera fonction du rapport de transmission du mouvement. Les positions stables des pas du moteur évitent d avoir à utiliser un système de freinage. Toutefois, des risques de décrochage subsistent si l on utilise des charges supérieures aux limites admissibles. Ceci est d autant plus dangereux qu il n y a alors aucun moyen de s en rendre compte. En effet, si l on opte pour ces moteurs économiques, c est que l on estime que la précision du moteur est suffisante pour l application. On se passe alors d un système de contrôle de la position réelle. On fait confiance au moteur. Si l application impose un contrôle de la position réelle de la platine, ou plus simplement si le degré de précision à atteindre est de l ordre du micron, il vaut mieux équiper la platine d un moteur rotatif à courant continu. Il s agit de moteurs sans balais, d où le nom de brushless qui leur est parfois donné. Ils sont composés d un stator présentant un certain nombre de bobines, et d un rotor équipé d aimants permanents. Le passage du courant, s effectue alternativement d une paire de bobines à une autre de manière à entraîner le rotor. Un principe de fonctionnement relativement simple, mais qui nécessite un appareillage complexe pour des déplacements précis. En effet, employer ce type de moteur impose l utilisation d une électronique de commutation pour la dis- 58

4 Savoir décoder les caractéristiques d une platine Les platines de positionnement sont des instruments de précision. A ce titre, chacune d entre elles est vendue étalonnée, et livrée avec un procèsverbal de contrôle déterminant ses caractéristiques réelles qui doivent être comprises dans les tolérances annoncées par le constructeur. Mais il s avère toutefois utile de connaître exactement les caractéristiques de son produit, si l on désire effectuer les mesures les plus précises possibles. Voici donc un récapitulatif des principales caractéristiques d une platine que l on peut retrouver sur les documentations techniques fournies par les constructeurs : Mouvement incrémental minimum : C est le plus petit déplacement effectué par une platine de manière constante et fiable. Le calcul de cette valeur prend en compte les différents jeux de la chaîne cinématique. Résolution : C est la résolution du codeur de la platine. Il s agit de la plus petite quantité de mouvement théoriquement détectable par le système de mesure de position (roue codeuse ou règle incrémentale). Attention, le déplacement peut être induit par des vibrations ou tout autre phénomène non désiré. A ne pas confondre avec le mouvement incrémental minimum. Répétabilité : Il s agit de la capacité d une platine à se positionner exactement au même endroit lorsque l on effectue un grand nombre de déplacements. Cette valeur est importante, surtout si l approche se fait par des côtés différents. Une platine peut avoir une faible précision mais une forte répétabilité. Elle se positionnera à côté de la consigne, mais toujours au même endroit. Précision : Cette valeur désigne la différence, obtenue après un déplacement, entre la position réelle et la position indiquée par la consigne. A ne pas confondre avec la répétabilité. Capacité de charge : Cela correspond à la force maximale admissible par la platine suivant ses différents axes. On parle de charge normale centrée si la masse est au centre du chariot, de charge transversale pour caractériser les pressions latérales, et de charge dans l axe pour indiquer la résistance du système de guidage. Inertie : Liée à la charge, cette valeur prend également en compte la forme de l objet placé sur le plateau. Vitesse : On donne généralement les valeurs de vitesse minimale (fonction du type de moteur) et de vitesse maximale (mesurée avec la charge nominale). Stabilité de vitesse : Exprimée en pourcentage de la vitesse, il s agit de la capacité d une platine à garder une vitesse constante au cours du déplacement. Accélération : Connaître les capacités d accélération d une platine pour calculer le moment ou l endroit auquel le chariot va atteindre sa vitesse maximale. MTBF : La valeur de MTBF, ou Mean Time Before Failure, est une indication issue d études statistiques pour connaître, sinon la durée de vie, la durée moyenne entre chaque panne. On peut en déduire la disponibilité du système sur une année. tribution du courant entre les bobines, d une électronique de pilotage pour la gestion de la vitesse et le suivi des trajectoires et enfin d une électronique de contrôle pour le respect de la consigne. Car pour atteindre une position donnée, les moteurs brushless ont besoin, à l inverse des moteurs pas à pas, de passer par une phase d accélération, puis une phase de déplacement à vitesse constant (très courte le plus souvent), et enfin une phase de décélération. Les principaux avantages des moteurs brushless rotatifs sont donc d atteindre des vitesses et des accélérations importantes, mais aussi de pouvoir être arrêtés dans n importe quelle position, contrairement aux moteurs pas à pas qui ne possèdent qu un nombre fini de positions stables. En outre, de par leur fonctionnement à courant continu, ils sont capables de maintenir des vitesses très faibles, ce qui est impossible à obtenir avec des moteurs pas à pas (le mouvement est saccadé). Les moteurs brushless rotatifs apportent rapidité et précision aux applications. Cependant la chaîne cinématique (système vis - écrou ou roue vis sans fin) est vecteur d incertitudes, notamment à cause des frottements et des jeux de fonctionnement. Ces derniers sont plus marqués lorsqu il s agit de platines de translation (transformation du mouvement de rotation en mouvement de translation). C est pour cette raison qu ont été inventés les moteurs brushless linéaires. Ceux-ci reprennent le principe de fonctionnement des moteurs brushless rotatifs. Mais là, le mouvement entre stator et rotor est un mouvement de translation. Les contraintes mécaniques liées aux systèmes de transformation de mouvement disparaissent. On dit souvent pour simplifier que le moteur linéaire est un moteur rotatif que l on aurait déplié selon son axe de rotation. Une autre image consiste à dire que les moteurs linéaires sont des moteurs rotatifs dont le rayon est infini. Concrètement, stator et rotor sont rectilignes, et ils sont séparés uniquement par un système de roulement. Les moteurs linéaires présentent donc des jeux de fonctionnement extrêmement réduits ainsi qu une meilleure répétabilité des positionnements. Mais ils sont surtout capables des plus grandes vitesses et des plus grandes accélérations (plus de 800 m/min et 300 m/s 2 ). En effet, la disparition de la vis sans fin diminue les frottements et augmente la charge maximum admissible (plus de risques de blocages par arc-boutement). De plus, la rigidité des éléments étant beau- (Source ) coup plus importante que pour les autres moteurs, les modes propres (fréquences caractérisées par des pics de vibration) interviennent sur des plages de fréquences beaucoup plus élevées. Le risque que la platine entre en résonance est donc fortement diminué, et l on peut effectuer des déplacements à des cadences élevées. Toutes ces caractéristiques dynamiques font des moteurs linéaires la solution la plus adaptée pour les applications où le rendement prévaut. Et puisqu il s agit du système d entraînement le plus précis, les moteurs linéaires sont aussi les plus onéreux. PI France SAS De l importance du guidage Le choix d un moteur est donc déterminant pour la précision attendue et le coût final. Mais il faut également sélectionner les systèmes de guidage appropriés. La technologie à base de queue d aronde est de moins en moins utilisée. Elle est encore présente sur les platines de positionnement manuelles, mais les jeux et le risque d arcboutement sont trop importants pour une utilisation avec des moteurs. Les queues d arondes restent toutefois une solution très économique. Elles sont en outre capables d encaisser de fortes charges (grande 59

5 Le marché de l optique est très demandeur de ce type d outils de positionnement et de micro positionnement. On y utilise des platines pour l ajustement de lasers et le réglage de lentilles. Newmark surface de contact) et présentent une très bonne stabilité. Viennent ensuite les guidages à billes. Ces derniers sont plus rapides et plus fiables que les systèmes à queue d aronde. C est le guidage le plus largement répandu. De par leur principe de fonctionnement (qui est le même qu un roulement à billes), le contact entre les parties mobiles est très mince. La zone de contact est réduite à quelques points, et ces points encaissent toutes les charges, d où des risques d usure prématurée de la platine en cas d applications à forte charge ou à grande vitesse. Pour remédier à cet inconvénient, une solution est d employer un guidage par rouleaux croisés. Il s agit de cylindres métalliques insérés dans des glissières en V, et positionnés alternativement : l un vers le haut, l autre vers le bas. On obtient donc des zones de contact sous forme de lignes et non plus de points. Les charges admissibles sont nettement plus élevées qu avec des Si certains constructeurs se spécialisent dans les grands mouvements et les fortes charges, d autres proposent des platines de micro positionnement et des platines miniaturisées. Aerotech systèmes à billes, et l usure est aussi nettement diminuée. Toutefois, qu il s agisse de billes ou de rouleaux, ces éléments de roulement sont toujours enchâssés dans une pièce qui sert d intermédiaire entre le châssis et le plateau. Ils ne sont pas maintenus en position, ce qui interdit toute utilisation verticale de la platine. Par extension, cela signifie qu en cas d incident (si le moteur continue sa course au-delà de la butée, par exemple), le roulement risque de sortir de son logement. Pour remédier à ce problème, il est recommandé d utiliser des systèmes de guidage à recirculation de billes. Il s agit d un système solidaire du plateau mobile (qui autorise donc un montage vertical). Il est ainsi utilisable pour des courses très importantes (plusieurs dizaines de mètres). Etant donné que les billes tournent et ne sont pas toujours toutes sollicitées, les systèmes à recirculation encaissent de fortes charges sans usure prématurée. Pour finir, on trouvera chez quelques constructeurs des systèmes de guidage sur coussin d air. Ceux-ci ne sont proposés habituellement que pour les platines sur-mesure, pour des applications très précises ou exigeant des vitesses très élevées. Comment contrôler la position? Nous l avons vu, si le choix du moteur est porté sur un pas à pas, il n est pas nécessaire de rajouter une boucle de contrôle de la position puisque celui-ci intègre déjà un nombre fini de positions stables (donc connues). D autant que l on perdrait alors l avantage non négligeable de ce type de moteurs : leur prix abordable. Sans boucle de contrôle, on parle de boucle ouverte. On se contente de compter le nombre d impulsions, en prenant le risque qu un pas soit sauté en présence d une charge ou d une vitesse trop importante. En revanche, un moteur à courant continu ne sait qu accélérer ou ralentir, dans un sens ou dans un autre. Il ne connaît pas de lui- 60

6 même sa position instantanée. C est pourquoi on utilise impérativement des systèmes électroniques de contrôle. On dit alors que l on travaille en boucle fermée. Pour effectuer ce contrôle, plusieurs technologies de codeurs sont disponibles. Encore une fois, en fonction du budget et de la précision imposée par l application, on choisira entre un codeur rotatif et un codeur linéaire suivant que l on veut privilégier l aspect économique ou la précision. Un codeur rotatif est une roue, solidaire du moteur, sur laquelle sont inscrits un certain nombre de marqueurs. Ces marqueurs peuvent être par exemple des trous, qui font passer de la lumière. Un capteur se charge de compter toutes les impulsions ; il en déduit le sens de rotation, la valeur du déplacement et même la vitesse de rotation. Ces codeurs relativement simples fournissent des précisions de l ordre du micron. Pour des précisions beaucoup plus fines (jusqu à une dizaine de nanomètres), on préférera les codeurs linéaires, ou règles incrémentales. Ils reprennent le même principe de codage, mais se présentent sous la forme de règles graduées. Avec des graduations simples, la précision est donc globalement identique à celle obtenue avec un codeur rotatif. Cependant, il existe d autres techniques de codage utilisant une interpolation (à base de fonction sinus, notamment) et qui accroît la précision pour atteindre 0,1 µm. Mais le codeur n est que la partie embarquée de la boucle de contrôle. Tout le reste du traitement s effectue à l extérieur de la Les boucles de contrôle de la position Avec un moteur brushless, piloter d une platine de positionnement pour arriver à une position précise, et ceci dans un temps réduit, impose une régulation électronique du mouvement. On parle alors de boucles. La boucle de position effectue en permanence une comparaison entre la consigne donnée par l automate, le contrôleur ou la commande numérique (si interpolation de trajectoire), et la position réelle du plateau. Elle est donc reliée directement au codeur situé dans la platine. La boucle de vitesse donne la consigne à la boucle de courant. Il s agit de gérer la vitesse de déplacement du plateau, qui est contrôlée par un capteur. La boucle de courant génère le couple nécessaire au déplacement (accélération ou ralentissement) du rotor. La fonction est assurée par le contrôleur, par un variateur de vitesse ou encore une carte de commandes d axes dans un automate. (Source CETIM) platine. Pour les applications de positionnement de précision, comme pour la recherche et l enseignement, on emploie le plus souvent des contrôleurs, qui prennent en charge la gestion d un ou plusieurs axes ainsi que l alimentation des moteurs. Il suffit ensuite de rentrer un programme, directement depuis le contrôleur ou depuis un PC, puis de l exécuter. Les contrôleurs ont l avantage d être simples à brancher et à utiliser. Et comme ce genre d applications de précision ne demande pas des puissances d alimentation très élevées, un unique branchement sur le secteur alimente le contrôleur et les platines associées. Pour les applications d usinage et de robotique, en revanche, on emploiera des commandes numériques ou des automates pour l interpolation des trajectoires, ainsi que de puissants variateurs de vitesse pour l alimentation. Notons que de plus en plus de variateurs de vitesse sont capables Les différents facteurs d incertitude Une platine de positionnement est un système mécanique. Elle présente donc une chaîne cinématique qui implique des jeux et des imprécisions. Ces derniers doivent donc être pris en compte. Voici les principaux facteurs à considérer à l heure du choix : Réversibilité : Il s agit de l écart obtenu entre deux positions réelles, pour la même position donnée en consigne, suivant que le plateau vient d un côté ou de l autre. Jeu : Ce terme désigne un mouvement dans les pièces mécaniques de la chaîne qui n entraîne aucun déplacement du plateau. Il est ressenti principalement lors d un changement de sens de déplacement, mais peut être pris en compte et compensé par les contrôleurs modernes. Hystérésis : Il s agit d un mouvement de retour élastique des pièces mécaniques de la chaîne. L hystérésis entraîne un mouvement inverse à celui qui vient d être effectué. Planéité : Il s agit d une variation de hauteur du plateau lorsque celui-ci effectue un mouvement de translation. Le défaut associé est une déviation en tangage (le plateau oscille de l avant vers l arrière, et inversement). Rectitude : Cela correspond aux écarts effectués par le plateau à droite ou à gauche de son axe de translation. Le défaut associé est une déviation en lacet (le plateau oscille dans un sens ou dans l autre autour de l axe Z). Erreur de guidage angulaire : Elle est due aux défauts de planéité qui font tourner le plateau autour de son axe de translation. Le défaut associé est une déviation en roulis (le plateau penche de la gauche vers la droite, et inversement). Concentricité : Pour une platine de rotation, il s agit de l écart entre l axe de rotation et le centre de rotation réel du plateau. Voilage : Pour une platine de rotation, toujours, il s agit d un décalage de l axe de rotation réel par rapport à l axe théorique. Le défaut associé est une inclinaison cyclique du plateau (revenant à chaque tour). (Source ) 61

7 Le marché de la fibre optique est l une des cibles privilégiées des fabricants de platines de haute précision. En effet, le contrôle de la qualité des fibres demande un positionnement très fin pour être efficace, et les systèmes doivent pouvoir se déplacer selon les 6 axes. aujourd hui d effectuer différents calculs de trajectoires. Adapter la partie mécanique Les principaux fournisseurs Société (distributeur) Aerotech (Optoprim Sarl) Afag (Baltec France) Bahr Modultechnik (Linatec) Bishop Wisecarver (HepcoMotion) Bosh Rexroth Föhrenbach (TSA) Güdel France Hepco Motion IAI Industrieroboter (Rosier) Isel France Lanamatic (Vanédis) Micos (TSA) Spectra-Physics Owis (Trioptics) PI France SAS RK Rose + Krieger Rockwell Automation Rollon Schneeberger Sigea Tolomatic (Delta Equipement) Yamaha Motor Industrial Robot (New-Mat) Une fois le choix arrêté sur des technologies de motorisation, de guidage et de contrôle, la dernière étape, et non des moindres, consiste à intégrer la platine de positionnement à la machine ou à l installation. Dans un premier temps, il faut choisir le métal dans lequel sera fabriquée la platine. En effet, il existe des platines en acier (au faible cœfficient de dilatation, et donc capables de travailler dans des atmosphères où la température varie), ou encore des platines en aluminium, nettement plus légères. Dans un second temps, on considérera le nombre d axes souhaités pour le Gamme de produits ou applications visées Gamme complète : micro positionnement et applications d automatismes Grands déplacements, applications d usinage et d automatismes Gamme complète : micro positionnement et applications d automatismes Produits durcis (hautes et basses températures), charges et courses importantes, charges et courses importantes Grands déplacements, applications d usinage et d automatismes et de mesure, charges et courses importantes Micro positionnement Micro positionnement Micro positionnement Micro positionnement Grands déplacements, applications d automatismes et de manutention Gamme complète : micro positionnement et applications d automatismes et manutention et micro-usinage, systèmes à 3 axes et manutention, charges et courses importantes déplacement. Qu il s agisse de platines de rotation ou de translation, tous ces produits ne peuvent effectuer des déplacements que selon un seul axe. Si l on a besoin de positionner une lentille dans l espace (application de positionnement à trois axes) ou si l on a besoin de tracer une courbe avec un laser (application de déplacement à deux axes), il faut forcément empiler les platines les unes au-dessus des autres. Pour cela, les concepteurs doivent considérer avec attention les inerties qui vont entrer en jeu dans l application. Il faut prendre en compte le fait que la charge encaissée par la platine du dessous n est plus la pièce en elle-même, mais la somme des masses de la pièce et des platines empilées. Déplacer selon plusieurs axes Comme tout instrument de précision, les platines de positionnement supportent très mal les porte-à-faux (lorsque la charge est placée loin du centre du déplacement et force sur le bras). Pour éviter de détériorer les équipements, on considère qu il est primordial d effectuer un montage pyramidal (en Δ ) plutôt qu un montage en pyramide inversée (en ). Concrètement, il faut placer en priorité les équipements les plus lourds et ceux qui ont la plus grande course en dessous du montage. De plus, un autre aspect important à prendre en compte à la conception est le passage des câbles. Il ne faut pas oublier que l on a affaire à des objets en mouvement. Cela est d autant plus vrai lorsque l on veut réaliser des montages mêlant translation(s) et rotation(s). Pour cette raison, il est toujours préférable de placer la platine de rotation en dernier (au sommet de la pyramide). Certains fabricants proposent des platines de rotation évidées en leur centre, ce qui permet un passage aisé des câbles, mais surtout évite de les emmêler. Chez la plupart des constructeurs, des pos- 62

8 Oriental Motor propose la platine DG, un instrument de rotation évidé en son centre pour laisser passer des câbles. La platine de rotation BGS80CC de s adresse aux applications où l axe de rotation doit être situé à l extérieur de la platine. Oriental Motor Un exemple de système multi axes : trois platines de translation permettent d obtenir un système complet de déplacement suivant les trois dimensions. On utilise une équerre pour adapter la platine supérieure en position verticale. commercialise l une des rares platines verticales du marché. Deux avantages : une gestion du centre de gravité facilitée (par rapport aux systèmes équerre + platine de translation), et un champ de vision qui n est jamais fermé (pour les applications optiques). sibilités d empilage sont prévues. C est pourquoi chaque gamme possède différentes variantes de trous sur le plateau supérieur. Cela permet, d une part, d y adapter des porte-pièces standard et, d autre part, de faciliter l empilage des platines appartenant à la même gamme. Les plateaux sont munis pour l essentiel de trous taraudés M6, avec un espacement de 25 mm entre chaque trou. Avec ces entraxes réguliers, il est relativement aisé de concevoir un adaptateur si la pièce à maintenir a un profil particulier. Enfin, si le plateau fourni avec la platine ne convient pas du tout à l application, rien n empêche de le remplacer sans nuire aux caractéristiques mécaniques du système. Pour finir, les platines de positionnement, instruments de haute précision, ne supportent pas ou mal les atmosphères difficiles. Si elles doivent être utilisées pour des opérations d usinage (usinage traditionnel ou au laser) c est le plus souvent à l industriel de mettre en place les protections nécessaires. On installera alors des rideaux ou des soufflets sur la machine, voire un capot étanche avec un système de surpression, pour protéger la platine des projections et l isoler de l air ambiant (s il est chargé d huile de coupe). En revanche, cela n est nullement une contrainte pour les laboratoires de recherche, ni pour les industriels de l optique ou les fabricants de semi-conducteurs, car tous travaillent dans des atmosphères contrôlées. Frédéric Parisot Micro Contrôle 63