1 manèges modernes et édifiants sur Marvel miniaturisé mécatronique
La mécatronique moderne est intégrée de manière plus compacte que jamais et se trouve dans des endroits inhabituels.
Il y a plusieurs décennies, la mécatronique consistait à intégrer plusieurs disciplines d’ingénierie, en particulier dans les domaines de l’ingénierie mécanique et électrique. Plutôt que de travailler dans des silos séparés, ces disciplines essaieraient de travailler ensemble pour améliorer la conception, l’intégration, les tests, la fabrication et la maintenance du système ou du produit fini.
Aujourd’hui, grâce dans une large mesure à la popularité des technologies IoT, ces les domaines d’ingénierie traditionnels se sont synchronisés, rendant le processus de conception plus précis et plus efficace. L’ingénierie simultanée est plus susceptible de se produire au début du développement du produit, offrant des avantages tout au long du cycle de vie du produit d’ingénierie.
La mécatronique est devenue la combinaison synchronisée de l’ingénierie mécanique, du contrôle électronique et de la pensée systémique dans la phase de conception des produits et des processus de fabrication. Cet alignement plus étroit a profité à tous les types de machines mécatroniques, en particulier lorsque des composants mécaniques améliorés sont combinés aux avancées des technologies de moteurs intelligents, par exemple les moteurs à courant continu à balais et sans balais (BL), les réducteurs, les capteurs et les contrôleurs. Lorsqu’il est bien fait, le résultat est une haute performance design compact.
Applications modernes
Saviez-vous que les ascenseurs et les escaliers mécaniques déplacent en toute sécurité plus de personnes que tout autre moyen de transport ? L’industrie nationale des ascenseurs estime que les gens aux États-Unis parcourent 2,55 milliards de miles sur les ascenseurs et les escaliers mécaniques chaque année. Cette quantité de voyages est supérieure au total des trajets ferroviaires, des milles aériens parcourus combinés ou de la moitié de tous les trajets routiers par an.
En plus de se déplacer en toute sécurité entre les étages, une caractéristique essentielle de tous les ascenseurs est l’ouverture et la fermeture des portes. Le mécanisme de la porte repose sur de minuscules moteurs qui remplissent inlassablement leur fonction plusieurs fois au fur et à mesure que chaque ascenseur se déplace d’un étage à l’autre.
Ces moteurs offrent un bon aperçu de l’évolution de la mécatronique moderne. Un moteur installé dans la cabine d’ascenseur est responsable de l’ouverture et de la fermeture de la porte de la cabine et de la porte de l’étage respectif. Les exigences vis-à-vis de ce moteur sont élevées : il doit être petit mais puissant, économe en énergie, fiable et, surtout, s’ouvrir et se fermer à des distances précises.
Répondre à ces exigences de conception n’est pas facile. Il nécessite un contrôleur intelligent, qui consiste généralement en une combinaison de moteurs à courant continu sans balais et d’un encodeur électronique spécialement conçu.
Les encodeurs sont des dispositifs de détection qui convertissent un mouvement en un signal électrique qu’un certain type de dispositif de contrôle peut lire dans un système de contrôle de mouvement. L’encodeur renvoie un signal de retour qui peut être utilisé pour déterminer la position, le nombre, la vitesse ou la direction. Un dispositif de contrôle peut utiliser ces informations pour envoyer une commande pour une fonction particulière, telle que l’ouverture et la fermeture des portes d’ascenseur. Typiquement, ces portes sont actionnées par un mécanisme (par exemple, des courroies ou des bras) entraîné par un petit moteur à courant alternatif ou à courant continu, généralement monté sur le dessus de la cabine d’ascenseur. L’encodeur surveille les moteurs pour s’assurer que les portes s’ouvrent et se ferment complètement selon les besoins.
L’un des défis est le nombre d’ascenseurs différents avec des cabines de tailles différentes, des matériaux différents et même des normes de sécurité différentes selon le pays d’exploitation. Après une procédure d’étalonnage, un contrôleur d’entraînement de porte détecte la taille et le poids des portes et calcule automatiquement les paramètres optimaux et les corrige si nécessaire. Cela simplifie grandement le travail du technicien d’ascenseur. En quelques étapes seulement, la configuration du lecteur de porte est terminée et le lecteur est prêt à l’emploi.
Le système de contrôleur intégré contrôle non seulement l’ouverture et la fermeture des portes, mais peut également collecter des données sur les problèmes de maintenance potentiels. De cette façon, il agit efficacement comme un appareil IoT. (Source de l’image : Maxon)
Maxon)
L’intégration de dispositifs auparavant séparés pour contrôler les portes d’un ascenseur est un exemple de développement mécatronique moderne. En concevant ensemble les parties mécaniques et électroniques, des entreprises comme Maxon ont créé un ensemble étroitement intégré et de faible encombrement dans lequel la mécanique et l’électronique fonctionnent ensemble pour augmenter les performances tout en réduisant les coûts.
Les encodeurs mécatroniques se retrouvent dans toutes sortes d’applications et sont souvent intégrés à des projets de style maker basés sur Arduino.
