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Comment les capteurs de position fonctionnent-ils ?

Sur les servomoteurs rotatifs standard, le capteur de position est généralement monté à l'arrière du moteur et couplé à l'arbre du rotor. Lorsque l'arbre tourne, l'appareil mesure sa position par rapport au stator/boîtier fixe. Ces informations de position sont envoyées au servovariateur, lequel les compare à la position commandée et corrige continuellement les éventuelles erreurs. C'est ce que l'on appelle un système en circuit fermé.

Différentes technologies de détection sont disponibles, notamment des appareils capacitifs, inductifs et optiques. Chaque type de capteur possède ses avantages et ses inconvénients, en fonction du coût, de la taille, de la performance, de la robustesse et de la température de fonctionnement. Même s'ils ne sont pas recommandés dans les conditions extrêmes de chocs, de température ou de poussière, les capteurs optiques constituent le meilleur choix dans la majorité des applications où une précision et une réactivité extrêmes du mouvement font la différence en termes de qualité et de productivité des processus industriels.

Exploded motor diagram - shaft, motor, cable connection, o-ring, end cover, SFD-M Feedback

Pourquoi le SFD-M ?

Pourquoi choisir le SFD-M ?

Le SFD-M (Smart Feedbackk Device-Mutli-Turn) est le capteur de position le plus avancé de Kollmorgen. En tant que codeur rotatif absolu multitour, il offre :

Une haute précision. Le SFD-M est doté d'une résolution 24 bits, qui se traduit par 16 777 216 coups par tour, soit 0,0772 seconde d'arc par coup.

Un asservissement multitour. Les capteurs monotour offrent une efficacité limitée, car ils suivent seulement la position angulaire au cours de chaque rotation à 360°, tout au plus. Les applications industrielles requièrent presque toujours de nombreuses rotations de l'arbre du moteur pour déplacer une charge sur une distance donnée. Le SFD-M suit la position tout au long d'une rotation de 360° et inclut également un compteur 16 bits qui suit le nombre de rotations effectuées, jusqu'à 65 536 tours complets.

Un positionnement absolu. Les codeurs incrémentaux suivent la position angulaire à partir d'un point de départ arbitraire chaque fois que l'arbre démarre, ce qui nécessite une séquence de positionnement chronophage pour déterminer la position réelle de la charge. En tant que codeur de positionnement absolu, le SFD-M connaît toujours la position précise du rotor, même lorsque le système est mis hors tension ou que le rotor est déplacé manuellement. Cela élimine le besoin de séquences de positionnement, de capteurs de position coûteux et de câblage.

Un fonctionnement sans batterie. La plupart des codeurs absolus multitour requièrent des batteries ou des engrenages avec lecture individuelle pour préserver le positionnement même en cas de mise hors tension. Les batteries impliquent une maintenance, occupent de la place et entraînent un risque de défaillance. Les engrenages sont coûteux, nécessitent des tolérances serrées et allongent la taille du moteur. Le SFD-M sans batterie utilise une technologie de récupération d'énergie qui élimine tous ces problèmes tout en soutenant les efforts de l'entreprise pour réduire la consommation de ressources naturelles et minimiser le gaspillage.

Une technologie à câble unique. Le SFD-M permet à un seul câble hybride d'acheminer l'alimentation et les données de positionnement entre les servomoteurs et les variateurs Kollmorgen, réduisant ainsi les coûts de main d'œuvre et d'installation.

Un rapport qualité-prix exceptionnel. Les autres codeurs rotatifs absolus multitour sont vendus à un prix élevé. Kollmorgen propose le SFD-M sans coût supplémentaire par rapport à ses codeurs incrémentaux monotour précédents.

Servomoteur série AKM Servomoteur AKM2G

Le SFD-M comparé à d'autres technologies de capture de position

Le SFD-M comparé à d'autres codeurs rotatifs absolus multitour haute résolution. Comparable en termes de performance à d'autres codeurs de sa catégorie, le SFD-M est proposé en tant que dispositif intégré aux moteurs Kollmorgen à un rapport qualité-prix nettement supérieur. En fait, vous pourrez économiser des centaines de dollars par axe et des milliers de dollars sur une machine à axes multiples en optant pour le SFD-M.

Le SFD-M comparé à des codeurs dotés de capacités de sécurité fonctionnelle. Certains capteurs de position intègrent des fonctions de sécurité fonctionnelle certifiées par des tiers, utiles lorsqu'il est important de permettre aux opérateurs d'interagir physiquement avec la machine sans mettre celle-ci à l'arrêt. Le SFD-M n'offre pas cette fonctionnalité, de sorte que l'appareil de sécurité capacitif BiSS ou le dispositif de sécurité inductif EnDat, par exemple, peuvent constituer des meilleurs choix pour mettre en œuvre des fonctions de sécurité fonctionnelle. Sachez cependant que le coût de ces appareils est nettement plus élevé et que leur présence allonge le moteur.

Le SFD-M comparé aux capteurs d'asservissement de plus haute résolution. Lorsqu'il existe une liaison mécanique entre le moteur et la charge, par exemple une poulie, une boîte de vitesses, un coupleur ou une vis sans fin, la compliance et le jeu sont susceptibles d'introduire des erreurs qui vont bien au-delà de la précision du SFD-M. Dans ces cas et dans de nombreuses applications à entraînement direct, le SFD-M assure un mouvement d'une qualité exceptionnelle. Toutefois, dans les applications à entraînement direct où la plus haute précision possible du positionnement est nécessaire, des codeurs optiques EnDat ou BiSS peuvent constituer de meilleurs choix. Leur coût est plus élevé et ils requièrent un moteur plus long que le SFD-M.

Lorsque vous n'utilisez pas un variateur Kollmorgen. Choisissez un capteur compatible avec votre variateur.

Quel capteur de position servo convient à votre application ?

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Dans le secteur du mouvement, l'expertise en ingénierie collaborative de Kollmorgen est inégalée. Nous sommes un leader de l'innovation depuis plus de 100 ans, forts de plusieurs dizaines d'années d'expérience au service de tous les secteurs qui utilisent la technologie des moteurs pas-à-pas ou des servovariateurs. Laissez-nous vous aider à concevoir l'exceptionnel.

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