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Tête de découpe très légère

Jean-François Preveraud
Tête de découpe très légère

L'utilisation d'actionneurs linéaires couplés à des cardans autorise une architecture originale.

© DR

Num a présenté à l’EMO une tête de découpe pour les machines utilisant le plasma, le laser ou le jet d’eau. Sa conception originale la rend légère et compacte, ce qui permet de l’utiliser pour remettre à niveau des machines existantes.

A l'occasion de l’EMO 2009, le fabricant de commandes numériques Num présente une tête porte-outil intégrée, à balayage horizontal et vertical, pour les applications de découpe sophistiquées au plasma, au laser et au jet d’eau. Baptisée NUMcut, elle constitue un moyen très simple pour améliorer les performances des machines, grâce aux applicatifs 3D dotés d'interpolation multiaxes très précises.

Cette nouvelle tête porte-outil offre de nombreux avantages pour la découpe. Sa conception mécanique novatrice permet des mouvements très divers et garantie la rigidité indispensable à la précision des mouvements, tout en ayant une faible masse et pas de câblages apparents qui pénaliseraient ses déplacements. Grâce à son poids extrêmement réduit, cette tête peut s'adapter aisément à toutes les machines de découpe à commande numérique.

Des cardans pour simplifier la mécanique

La tête NUMcut intègre des cardans pour transformer les mouvements de deux actionneurs linéaires en rotations horizontales de 360 degrés avec un angle de rotation vertical de 47 degrés. Associée aux déplacements classiques des 3 axes X-Y-Z de la machine, la tête NUMcut offre aux fabricants de machines un moyen simple de passer à l’usinage 3D sophistiqué. Une version simplifiée et moins encombrante permettant des rotations verticales de 8 degrés est également disponible pour compenser l’effet conique des plasmas et des jets d’eau. Cette variante de taille réduite permet de monter plusieurs outils si nécessaire.

Les cardans évitent le recours à des moto-réducteurs embarqués sur la tête porte-outil ou des solutions mécaniques complexes telles que des parallélogrammes. Dans le modèle NUM, le porte-outil repose sur 2 cardans montés sur un étrier statique. Ainsi, les éléments mobiles (2 cardans entraînés par des actionneurs linéaires) sont très peu encombrants et très légers : la tête NUMcut ne pèse que 30 kg, soit pratiquement le tiers du poids des têtes porte-outil 3D utilisées actuellement. Les économies réalisées sur les variateurs, les moteurs et sur la consommation d’énergie sont importantes.

Une programmation simple

La conception très rigide de l’étrier élimine pratiquement tout jeu. Les caractéristiques cinématiques de la tête NUMcut impliquent également que seul l’outil de découpe se déplace horizontalement et verticalement ; ce qui supprime les chemins de câbles des moteurs, des encodeurs, etc. qui doivent suivre en torsion les déplacements de la tête et pénalisent la fiabilité de l’ensemble.

La tête NUMcut est proposée aux fabricants de machines en solution "clés en mains" pour la commande 2,5D ou 3D. Chaque version est fournie avec tout le matériel et le logiciel nécessaires : servomoteurs et variateurs, ainsi que le noyau logiciel Flexium CNC intégrant les pilotes qui transforment la trajectoire 3D en commandes de mouvements interpolés sur les 2 axes linéaires. La programmation est simple, comme pour une machine 5 axes, dotée de 3 mouvements linéaires et de 2 mouvements de rotation. Du fait que l’angle de rotation vertical, qui est mécaniquement limité à 47 degrés, la sécurité de l’opérateur est garantie et les protections supplémentaires sont minimales.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.num.com/numcut
 

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