Dans le développement moderne de machines et d’appareils, les exigences imposées aux systèmes d’entraînement ne cessent d’augmenter : précision accrue, plus grande diversité, cycles de développement plus courts et intégration fluide dans des systèmes de niveau supérieur. C’est précisément là qu’intervient l’Universal Motion Control (UMC 3.0) d’Antrimon – une plateforme de commande de mouvement modulaire permettant de réaliser des solutions d’entraînement personnalisées, évolutives et économiques.
Une plateforme – de multiples concepts d’entraînement
L’UMC 3.0 a été conçue comme une plateforme d’entraînement universelle et couvre un large éventail d’applications industrielles. Elle permet la commande précise de moteurs CC, BLDC et pas à pas, ainsi que la gestion intégrée des freins. Le système convient ainsi aussi bien à l’automatisation industrielle, à la robotique, à la technologie médicale, à la construction de machines spéciales qu’à la production en série pour les OEM.
La conception modulaire constitue le principe architectural central : des cartes d’extension enfichables permettent d’élargir les fonctionnalités de manière ciblée, sans devoir redévelopper le système de base. Il en résulte une réduction significative du time-to-market, associée à une grande liberté de conception et à des coûts unitaires plus faibles en production de série.
Performances techniques dans un format compact
Malgré ses dimensions compactes de 60 × 60 × 26 mm, l’UMC 3.0 offre une densité de puissance élevée. La plage de tension de fonctionnement de 12 à 48 VDC et le courant nominal de 15 A RMS permettent une utilisation dans un large éventail de classes de puissance.
La fonctionnalité de commande de mouvement repose sur une régulation orientée champ (FOC) à structure en cascade (régulation du courant, de la vitesse et de la position). Les systèmes de retour courants tels que les codeurs incrémentaux, les codeurs sin/cos, les codeurs absolus SSI et les capteurs Hall sont pris en charge. La plateforme convient ainsi aussi bien aux applications de positionnement hautement dynamiques qu’aux entraînements industriels robustes.
Ouverte, intégrable et compatible Industrie 4.0
L’un des principaux avantages de la plateforme UMC réside dans son interopérabilité. Des interfaces de communication étendues – notamment CAN, CANopen, UART et RS232 – permettent une intégration aisée dans des architectures machines existantes. À cela s’ajoutent des entrées/sorties analogiques et numériques, ainsi qu’un enregistrement de données sur carte SD intégré à des fins de diagnostic et de traçabilité.
La séparation claire des niveaux logique et puissance, ainsi que la surveillance en temps réel du courant, de la position et de la vitesse, constituent la base des applications Industrie 4.0, de la maintenance prédictive et de l’optimisation basée sur les données.
Architecture logicielle pour des solutions spécifiques au client
L’UMC 3.0 repose sur une architecture embarquée STM32 avec des bibliothèques modulaires de commande moteur et d’E/S. Des logiciels applicatifs spécifiques au client peuvent être ajoutés sans affecter les fonctions de base. Une interface de configuration et de test accompagne aussi bien le développement que la mise en service et la production en série.
En option, la plateforme peut être complétée par des fonctions de sécurité fonctionnelle, notamment le Safe Torque Off (STO), un watchdog matériel externe et la surveillance du CPU – conçus conformément à la norme EN ISO 13849-1.
Exemple pratique : module de commande intelligent pour entraînements de mobilier avec détection d’obstacles
Un projet client dans le domaine de l’aménagement intérieur illustre la valeur ajoutée de la commande de mouvement universelle en pratique. L’objectif était de rendre un système de mouvement de mobilier existant plus économique, plus simple à installer et plus fonctionnel.
Sur la base de l’architecture modulaire de commande de mouvement, un module de commande intelligent avec détection d’obstacles intégrée a été développé. L’évaluation directe des paramètres moteur a permis de se passer totalement de capteurs externes. Cela a non seulement réduit les coûts du système, mais aussi considérablement simplifié le câblage et l’installation.
En complément, une détection absolue de position économique a été mise en œuvre à l’aide d’un codeur SSI. Le système est capable de commander avec précision jusqu’à trois entraînements de mobilier simultanément – de manière flexible, évolutive et parfaitement adaptée à l’application.
De l’idée à la production en série
Antrimon a accompagné le projet de manière globale : de la phase de concept au développement de prototypes, jusqu’à une solution prête pour la production en série. Outre le matériel et le firmware, les interfaces de communication, les concepts de câblage et les interfaces mécaniques ont également été repensés. Des équipements d’assemblage et de test ont en outre été développés afin de garantir une production en série stable.
Avec un budget de projet de 180 000 CHF, une durée de 18 mois et une équipe interdisciplinaire, un produit prêt pour la production a vu le jour « d’une seule source ». Les retours du client confirment le succès : réduction des coûts, grande convivialité et intégration fluide dans les processus de production existants.
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Conclusion
Universal Motion Control 3.0 est bien plus qu’un simple contrôleur moteur. Il s’agit d’une plateforme de développement évolutive qui aide les clients à mettre en œuvre des solutions d’entraînement personnalisées rapidement, avec précision et de manière économique.
La combinaison d’un matériel modulaire, d’un logiciel performant et d’une expertise systémique en développement fait de l’UMC un composant central des concepts modernes de commande de mouvement – du prototype à la production en série.
