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Como funcionam os dispositivos de feedback de posição?

No caso dos servomotores rotativos padrão, o dispositivo de feedback de posição é geralmente montado na parte traseira do motor e acoplado ao eixo do rotor. À medida que o eixo gira, o dispositivo mede sua posição em relação ao estator ou à carcaça estacionários. Essas informações de posição são enviadas para o servodrive, que as compara com a posição comandada e corrige continuamente eventuais desvios. Isso é conhecido como um sistema de malha fechada.

Existem diversas tecnologias de detecção disponíveis, incluindo dispositivos capacitivos, indutivos e ópticos Cada tipo de detecção por sensor tem seus prós e contras relacionados a custo, tamanho, desempenho, robustez e temperatura operacional. Embora não sejam recomendados para condições de choque extremo, temperaturas elevadas ou ambientes com muita poeira, os sensores ópticos são a melhor escolha para a maioria das aplicações, em que a extrema precisão e capacidade de resposta do movimento são determinantes para a qualidade e produtividade dos processos industriais.

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

Por que o SFD-M?

Por que escolher o SFD-M?

O SFD-M (Smart Feedback Device, Multi-Turn) é o dispositivo de feedback de posição mais avançado da Kollmorgen. Como um encoder rotativo absoluto multivoltas, ele oferece:

Alta precisão. O SFD-M apresenta resolução de 24 bits, o que equivale a 16.777.216 contagens incrementais por volta, ou 0,0772 segundo de arco para cada contagem.

Feedback multivoltas. Os dispositivos de feedback de volta única têm um valor limitado, pois somente conseguem rastrear a posição angular a cada rotação completa de 360º. Aplicações industriais quase sempre exigem muitas rotações do eixo do motor para mover uma carga por uma determinada distância. O SFD-M rastreia a posição durante uma rotação completa de 360º e também inclui um contador de 16 bits que contabiliza quantas rotações ocorreram, o que permite monitorar até 65.536 voltas completas.

Posicionamento absoluto. Os encoders incrementais rastreiam a posição angular a partir de um ponto de partida arbitrário, independentemente de onde está o eixo ao ligar, o que exige uma sequência de homing demorada para determinar a posição real da carga. Como dispositivo de posicionamento absoluto, o SFD-M sempre sabe a posição exata do rotor, mesmo quando o sistema está desligado e mesmo que o rotor seja movimentado manualmente. Isso elimina a necessidade de sequências de homing, bem como de sensores e fiação de homing dispendiosos.

Operação sem bateria. A maioria dos encoders absolutos multivoltas requer baterias ou engrenagens com leituras individuais para manter o posicionamento, mesmo quando estão desligados. As baterias exigem manutenção, ocupam espaço e representam um risco de falha. Engrenagens são caras, exigem tolerâncias rígidas e tornam o motor mais longo. O SFD-M sem bateria utiliza tecnologia de captação de energia para eliminar todos esses problemas e apoiar os esforços corporativos de reduzir o consumo de recursos naturais e minimizar o desperdício.

Tecnologia de cabo único. O SFD-M permite que um único cabo híbrido transporte tanto energia quanto dados de posicionamento entre os servomotores e os drives da Kollmorgen, reduzindo os custos e a mão de obra na instalação.

Valor excepcional. Outros encoders rotativos absolutos multivoltas são vendidos por um preço superior. A Kollmorgen oferece o SFD-M sem custo adicional em comparação aos seus encoders incrementais de uma única volta anteriores.

Servomotor série AKM Servo Motor AKM2G

O SFD-M versus outras tecnologias de dispositivos de feedback de posição

O SFD-M versus outros encoders rotativos absolutos multivoltas de alta resolução. O SFD-M é comparável em desempenho a outros encoders de mesma classe, mas é oferecido como um recurso integrado dos motores Kollmorgen, o que agrega muito mais valor. De fato, você pode economizar centenas de dólares por eixo, e milhares de dólares em uma máquina multieixo ao escolher o SFD-M.

O SFD-M versus encoders com recursos de segurança funcional. Alguns dispositivos de feedback de posição incorporam recursos de segurança funcional certificados por terceiros, úteis quando é importante permitir que os operadores interajam fisicamente com a máquina sem a necessidade de desligá-la. O SFD-M não oferece essa funcionalidade, portanto um dispositivo como o BiSS capacitivo de segurança ou o dispositivo de segurança indutivo EnDat pode ser uma escolha melhor para implementar recursos de segurança funcional. No entanto, esteja ciente de que o custo desses dispositivos é consideravelmente maior e eles exigem que o motor seja mais longo.

O SFD-M versus os dispositivos de feedback de resolução mais alta. Quando há uma ligação mecânica entre o motor e a carga, como uma polia, uma caixa de engrenagens, acoplamento ou fuso de avanço, a flexibilidade e a folga provavelmente introduzirão erros muito maiores do que a precisão do SFD-M. Nesses casos, e em muitas aplicações de direct drive, o SFD-M possibilita um movimento de qualidade excepcional. No entanto, em aplicações de direct drive, em que é necessária a maior precisão posicional possível, um encoder óptico EnDat ou um encoder óptico BiSS podem ser a melhor escolha. São mais caros e exigem um motor mais longo que o SFD-M.

Quando você não usa um drive da Kollmorgen. Escolha um dispositivo de feedback compatível com o seu drive.

Qual é o dispositivo servo de feedback de posição correto para a sua aplicação?

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A experiência em engenharia colaborativa da Kollmorgen é incomparável na indústria de motion. Somos líderes em inovação há mais de 100 anos e temos décadas de experiência atendendo todos os setores que se beneficiam da tecnologia de passo ou servo. Permita-nos ajudar você a projetar o excepcional.

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