Systèmes de mesure évolutifs pour une commande d'entraînement spécifique aux applications
Un moteur, de nombreuses possibilités : avec les systèmes de mesure de HEIDENHAIN, AMO et RENCO, un entraînement peut être facilement adapté aux applications les plus diverses. En effet, des interfaces mécaniques et électroniques compatibles facilitent la connexion, tandis que la diversité des variantes permet d'utiliser différents systèmes de mesure sur un même moteur. Le constructeur de machines et d'installations peut ainsi standardiser ses solutions d'entraînement et les optimiser pour l'application en question grâce à la technique de mesure.
La solution de système de mesure adaptée à chaque entraînement
La diversité favorise la standardisation. C'est ce que montrent les capteurs rotatifs et les systèmes de mesure angulaire de HEIDENHAIN, AMO et RENCO pour la commande d'entraînement au salon SPS 2019. En effet, grâce aux nombreuses variantes de systèmes de mesure, les constructeurs de moteurs, de machines et d'installations disposent de possibilités incomparables pour adapter leurs entraînements aux applications les plus diverses via la technique de mesure. Par exemple, pour les modèles standard de 35 mm et 58 mm, il existe des capteurs rotatifs à détection inductive ou optique, avec différentes classes de précision et une fonctionnalité monotour ou multitours pour une interface mécanique identique. Les capteurs rotatifs inductifs sans palier ECI/EQI 1100 et ECI/EQI 1300 sont compatibles avec les capteurs rotatifs à palier à lecture optique des séries ECN/EQN 1100 et ECN/EQN 1300. Concrètement, cela signifie que l'alternance entre capteurs inductifs et optiques permet de varier la robustesse, la longueur et la précision en fonction de l'application. Ainsi, la précision du système d'un seul et même moteur peut passer de ±65" à ±20".
La diversité des interfaces garantit la compatibilité
La connexion à toutes les commandes de moteur courantes permet une compatibilité électronique très large, par exemple via les interfaces série EnDat, DRIVE-CLiQ, Fanuc Serial Interface, Mitsubishi High Speed Interface et bien d'autres. Ces interfaces entièrement en série offrent des potentiels d'économie dans la technique de câblage entre le système de mesure de position et l'électronique consécutive, car la transmission des signaux analogiques est supprimée. Les valeurs de position sont numérisées dans le système de mesure, puis transmises à l'électronique consécutive. Cela minimise les influences sur la qualité de l'information de position et sa transmission, qui peuvent se produire avec des signaux sinusoïdaux, et augmente la résolution de position possible par rapport aux interfaces incrémentales avec des signaux de sortie TTL ou HTL. Une interface série permet en outre de transmettre la « plaque signalétique électronique », c'est-à-dire les données relatives à la mise en service du système de mesure et de l'entraînement. Elle transmet également des informations supplémentaires, comme la température d'enroulement du moteur ou des données de diagnostic. L'interface EnDat permet de fournir rapidement et efficacement des informations sur l'état de fonctionnement du système de mesure de position pendant le fonctionnement, lors de la maintenance périodique ou en cas de panne, et d'en déduire des mesures de maintenance. La sécurité fonctionnelle jouant un rôle de plus en plus important, de nombreux systèmes de mesure sont également disponibles dans des versions destinées aux applications de sécurité. Outre la mesure précise de la position et la transmission sûre des données à la commande de la machine, ces systèmes de mesure permettent également une connexion mécanique sûre et disposent de l'exclusion de défaut mécanique nécessaire. Ils réunissent ainsi toutes les conditions nécessaires pour atteindre, en lien avec un système de commande sécurisé, la classification SIL 2 et même SIL 3 dans les applications particulièrement critiques.
Évolutivité des systèmes de mesure pour les axes rotatifs
Une unité de démonstration avec différents systèmes de mesure angulaire sur un moteur couple ETEL illustre l'influence du principe de mesure sur la précision et la dynamique des axes rotatifs. Elle présente également l'architecture du système pour la surveillance numérique de la température du moteur couple. En effet, pour les applications aux exigences particulières, par exemple dans la machine-outil, la robotique, la technique médicale et l'astronomie, le choix du bon système de mesure est décisif pour réaliser les caractéristiques souhaitées d'un axe rotatif :
- Les nouveaux systèmes optiques de mesure angulaire de type RCN 2001 avec roulement et accouplement statorique intégré offrent une précision du système encore meilleure et une vitesse de rotation maximale plus élevée.
- La nouvelle génération de systèmes de mesure angulaire optiques modulaires ERA est désormais équipée de l'ASIC de traitement des signaux HSP 1.0 de HEIDENHAIN. Le HSP 1.0 compense presque entièrement les variations de l'amplitude du signal dues à l'encrassement du tambour gradué.
- AMO présente sa solution de bande modulaire WMKA pour les très grands diamètres avec interface EnDat et DRIVE-CLiQ pour les applications axées sur la sécurité.
Capteur secondaire : précision nettement plus élevée pour les robots
Avec un capteur secondaire, la précision absolue de la position au point central d'outil d'un bras de robot peut être augmentée jusqu'à 80 %. Cela permet aux robots industriels d'effectuer des tâches plus précises dans la technique d'assemblage, par exemple dans l'industrie automobile. Pour ce faire, en plus du retour d'informations du moteur, un capteur secondaire est monté sur chaque axe du robot, en aval de l'engrenage. Il y enregistre la position réelle de chaque articulation du robot sans erreur d'engrenage. Une comparaison des données de position du retour d'information du moteur et du capteur secondaire sur chaque axe du bras du robot permet en outre de déterminer les forces rétroactives résultant de l'usinage. Une solution type de systèmes de mesure pour robots de haute précision comprend des capteurs rotatifs inductifs HEIDENHAIN de type EBI 1100 ou EQI 1100, utilisés comme retour d'informations du moteur, et un système de mesure angulaire AMO WMKA/WMRA, utilisé comme capteur secondaire. Le système de mesure angulaire AMO peut être monté facilement à l'extérieur du robot grâce à son excellente insensibilité aux salissures. Le LIC 2100 est un système de mesure linéaire ouvert et absolu pour le positionnement précis du robot sur un axe longitudinal le long de grandes pièces. Il permet des vitesses de déplacement élevées, jusqu'à 600 m/min, permettant au robot de parcourir rapidement de longues distances, jusqu'à 28 mètres.
Extension durable de la gamme EnDat
Depuis son lancement il y a plus de 20 ans, l'interface EnDat s'est établie sur le marché. Tous les capteurs rotatifs et les systèmes de mesure angulaire et linéaire de HEIDENHAIN, AMO, NUMERIK JENA, RSF et LEINE & LINDE peuvent être fournis avec une interface EnDat. Les constructeurs de machines et d'installations du monde entier profitent des avantages de la transmission des données via EnDat. À l'occasion du SPS 2019, HEIDENHAIN a présenté l'avenir de l'interface : EnDat 3 complète la famille d'interfaces EnDat et en perfectionne les points forts, parmi lesquels le câblage simple, le concept avancé de sécurité fonctionnelle et les nouvelles possibilités d'intégration de capteurs supplémentaires.
