Rétro-éclairage circulaire pour moteur de couple à entraînement direct

Les encodeurs circulaires (angle*) peuvent être utilisés sur une large gamme de machines et d'équipements. Un encodeur rotatif se compose d'une tête de lecture pour la mesure de position et d'une échelle précise gravée sur la surface cylindrique ou disque de l'encodeur rotatif. La tête de lecture mesure la position en détectant optiquement des marquages régulièrement espacés sur l'échelle et en transmettant cette information sous forme de signal analogique ou numérique. Ensuite, le signal est converti en une valeur de position via un afficheur numérique (DRO) ou un contrôleur de mouvement.

Un mouvement rotatif précis est requis par de nombreux systèmes d'automatisation modernes, tels que les systèmes de prépresse informatique directe (CTP) rotatifs, les axes A, B et C des machines-outils, les machines de montage en surface, les systèmes de mesure de forme, les équipements de manipulation et d'inspection de galettes, ainsi que les goniomètres. Différentes applications nécessitent différentes combinaisons de performances et de fonctionnalités d'encodeur pour optimiser leur fonctionnement - certaines nécessitent une précision, tandis que d'autres nécessitent une reproductibilité, une haute résolution ou une faible erreur cyclique pour le contrôle de la boucle de vitesse. Choisir un encodeur qui offre le meilleur équilibre entre spécifications techniques et fonctionnalités est un défi, et peu d'encodeurs répondent à toutes les exigences.

Le contrôle de mouvement précis dépend de la précision et de la réponse dynamique du système. Une mesure de position précise est importante, mais le système ne fonctionnera pas correctement sans un contrôle de position précis. Les moteurs à entraînement direct rotatif, ou moteurs couple, offrent un couple élevé et un contrôle servo précis sur une très petite plage angulaire. Comme la charge est couplée directement au moteur d'entraînement, il n'est pas nécessaire d'installer des composants de transmission qui peuvent provoquer du jeu, de l'hystérésis, des erreurs de pignon ou un allongement de courroie, ce qui donne une excellente réponse dynamique. Bien que la construction sans cadre des grands moteurs couple ne dispose pas d'un couplage évident pour monter l'encodeur de l'arbre, l'encodeur annulaire offre une solution simple. De plus, l'encodeur rotatif peut être couplé rigoureusement au moteur d'entraînement comme une charge, en éliminant les écarts inutiles dans le système. Dans tout système de mesure ou de contrôle, il est souhaitable d'avoir l'encodeur aussi proche que possible du moteur d'entraînement, ce qui aide à minimiser les résonances d'arbre potentielles qui affectent les performances servo, surtout lorsque la bande passante servo augmente.

Les encodeurs rotatifs sont une excellente solution pour fournir un retour d'information précis sur la position angulaire. De même que le choix d'un moteur, sélectionner le bon encodeur rotatif nécessite une compréhension des facteurs qui affectent la précision de l'encodeur et une bonne connaissance de la manière de surmonter les lacunes de performance en se basant sur des spécifications réelles. Lors du choix d'un encodeur rotatif, il est judicieux de prendre en compte une gamme de paramètres tels que le débit de données, la taille du système, la complexité et le coût, en plus de la précision et de la résolution. Aujourd'hui, les réticules linéaires peuvent mesurer avec une précision et une résolution de dizaines de nanomètres, tandis que les réticules rotatifs peuvent mesurer à l'intérieur d'une seconde d'arc. Une dime seconde est un angle très petit :
•Il peut être exprimé comme l'angle correspondant à une longueur d'arc de 1 μm à un rayon de 206,25 mm.
•Il peut être exprimé comme l'angle entre une distance de 30 m à la surface et le centre de la Terre.
• Résout à un débit de données de 1,3 MHz à 1 tr/mn.

Il est utile de prendre en compte la précision, la résolution et la reproductibilité lorsqu'il s'agit de déterminer les performances de mesure requises :
Pour les applications avec des exigences élevées en termes de reproductibilité (par exemple, dispositifs de prise), les arrêts répétés du système à la même position de comptage du réseau sont plus importants que la précision des angles individuels de la table.
Pour un mouvement continu et fluide, la résolution et la précision du codeur sélectionné ne doivent pas permettre l'apparition d'erreurs de jitter dans la bande passante du servocommande.
Pour les appareils à mouvement lent, tels que les télescopes astronomiques, des mesures d'angles précises sont plus importantes que le débit maximal de données du système.
Pour les systèmes à haute vitesse, il peut être nécessaire de faire un compromis entre la vitesse et la précision de positionnement : les réseaux à faible pitch (moins de ticks) conviennent aux hauts débits de données, mais les réseaux à pitch fin (plus de ticks) ont généralement des erreurs de subdivision plus faibles.