Systèmes de rétroaction du moteur et codeurs

La rétroaction du moteur est au cœur de l'automatisation moderne. Que vous construisiez un bras robotique servocommandé ou que vous synchronisiez une broche CNC, un retour d'information précis garantit le bon fonctionnement, l'efficacité et la sécurité de l'ensemble du système. Vous trouverez ci-dessous une explication plus approfondie et plus complète du fonctionnement du retour d'information du moteur et de la manière dont les différentes technologies de codeur s'adaptent aux différentes applications.

Qu'est-ce que le retour d'information du moteur ?

Le retour d'information du moteur, également appelé contrôle du moteur en boucle fermée ou contrôle du retour d'information, utilise un mécanisme pour surveiller et ajuster la sortie d'un moteur en tant que mouvement de l'arbre vers une position angulaire, en fournissant un couple ou une vitesse de rotation contrôlée. Il utilise des encodeurs pour mesurer la sortie active du moteur par rapport à la sortie souhaitée. Un contrôleur de moteur peut alors ajuster l'entrée pour obtenir la valeur souhaitée.

Le codeur agit essentiellement comme le "capteur" du moteur, fournissant des informations en temps réel telles que:

• la position (relative et absolue)
• la vitesse
• le sens de rotation
• le nombre de tours (pour les applications nécessitant
  un suivi sur de nombreuses révolutions)

Avantages du contrôle par rétroaction

Un système en boucle fermée bien conçu offre plusieurs avantages:

• Haute précision: Corrige les changements de charge, la friction et la variabilité du système.
• Consistance et répétabilité: Essentielles pour la fabrication, la robotique et l'automatisation de précision.
• Stabilité: Réduit la dérive et aide à maintenir les performances dans le temps.
• Fiabilité: Détecte les erreurs rapidement et permet un comportement plus sûr de la machine.

Il est important de reconnaître les compromis : les systèmes en boucle fermée augmentent la complexité et le coût, et introduisent de légers retards de traitement puisque la rétroaction doit être mesurée et traitée.

Pourquoi des codeurs absolus ?

Comme nous l'avons mentionné, les codeurs sont utilisés dans la plupart des systèmes de contrôle par retour d'information. En effet, ils peuvent convertir les mouvements mécaniques en signaux électriques précis. Ces signaux sont ensuite envoyés à un contrôleur où ils sont analysés et utilisés pour effectuer des ajustements continus. Dans les applications qui nécessitent un couple précis, des arrêts précis ou un mouvement constant, les codeurs permettent d'atteindre ces objectifs.

Pour en savoir plus sur les technologies, les types et les applications des codeurs, consultez le Centre de connaissances.

Solutions de rétroaction pour servomoteurs

Les solutions de rétroaction des servomoteurs Solutions de rétroaction des servomoteurs

Rétroaction du moteur et type de moteur

Des moteurs différents nécessitent des technologies de rétroaction différentes. Le type de moteur dicte généralement le codeur nécessaire à l'application.

Moteurs à courant continu

• Typiquement associés à des codeurs incrémentaux pour la vitesse et le positionnement de base.
• Idéal dans les systèmes de mouvement plus simples ou les applications sensibles aux coûts.

Moteurs à courant alternatif / Moteurs à induction

• Utilisent souvent des codeurs incrémentaux ou absolus à arbre creux.
• Communs dans les ascenseurs, les convoyeurs et la machinerie industrielle.

Moteurs servo

• Exigent un contrôle précis avec des codeurs absolus, à onde sinusoïdale ou multitours.
• Les résolveurs peuvent être utilisés dans des environnements difficiles en raison de leur construction robuste.

Quel que soit votre type de moteur, les ingénieurs de Hengstler peuvent vous aider à
identifier la technologie de codeur, la configuration mécanique, l'interface d'arbre et le protocole de signal corrects pour votre système.

Applications de contrôle de moteur en boucle fermée

La robotique, les machines à commande numérique, l'emballage, les appareils médicaux et les ascenseurs sont autant d'applications courantes où l'on trouve des systèmes de contrôle par rétroaction. Que l'application ait besoin d'une grande précision, qu'elle soit en mouvement constant ou qu'elle exige un haut niveau de précision, les codeurs continueront à être un élément essentiel de l'industrie de la rétroaction des moteurs.

La robotique et les codeurs absolus

Les systèmes robotiques exigent un positionnement précis des articulations et un comportement d'autoguidage fiable. Les codeurs absolus excellent dans ces environnements pour les raisons suivantes :

• Ils émettent une valeur de position numérique unique à chaque emplacement de l'arbre, ce qui élimine la nécessité d'un homing après une perte de puissance.
• Les codeurs absolus multitours peuvent suivre des révolutions complètes, même en cas de coupure de courant.
• Sécurité accrue : les robots ne se mettent pas en position de repos par défaut lorsqu'ils sont mis sous tension.
• Une répétabilité accrue permet d'améliorer la précision des opérations de prélèvement, de soudage, d'assemblage et d'inspection.

Machines CNC et codeurs incrémentaux

Les machines CNC ont besoin d'un retour d'information précis et en temps réel sur la position
pour un contrôle coordonné des mouvements. Les deux types de codeurs peuvent être utilisés, mais chacun présente des inconvénients :

Codeurs incrémentaux

• Génèrent des impulsions proportionnelles au mouvement de l'arbre.
• Economiques et largement utilisés dans les broches, les étages et les axes de la CNC.
• Nécessitent une routine de positionnement au démarrage.
• Fournissent une excellente résolution mais pas une rétention absolue de la position.

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ICURO RI58 Encodeur incrémental

Codeurs absolus

• Fournissent une valeur de position directe sans homing.
• Offrent une meilleure précision et réduisent les temps d'arrêt.
• De plus en plus préférés dans les équipements CNC avancés.

L'emballage et les codeurs

Les applications d'emballage dépendent de la synchronisation et du suivi de la vitesse:

Codeurs absolus

• permettent un positionnement précis dans les équipements de scellage, de découpe, de remplissage et de tri.
• Réduisez les erreurs et améliorez la cohérence des lots de production importants.

Codeurs incrémentaux

• Idéal pour le suivi de la vitesse ou de la distance des convoyeurs.
• Réduisez les coûts grâce à une intégration simple.

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ICURO RI58 Encodeur incrémental

Dispositifs médicaux et codeurs absolus

Dans les environnements médicaux, les dispositifs de rétroaction doivent offrir des performances fiables et reproductibles :

• Les codeurs absolus conservent leur position pendant les cycles d'alimentation, ce qui est essentiel pour l'imagerie, les systèmes de chirurgie robotique et la distribution automatisée.
• La haute précision améliore l'exactitude des diagnostics et renforce la sécurité des patients.
• Leur fiabilité répond à des normes de conformité strictes.

Les ascenseurs et les codeurs incrémentaux à alésage creux

Les ascenseurs dépendent du retour d'information pour le contrôle de la vitesse et la fluidité du déplacement. Les codeurs incrémentaux à alésage creux sont généralement choisis pour les raisons suivantes:

• Ils mesurent la vitesse avec précision et fiabilité.
• Les alésages creux simplifient l'installation sur les arbres de moteur ou de frein.
• Ils constituent une solution économique pour les systèmes de transport verticaux où le suivi absolu de la position sur plusieurs tours n'est pas toujours nécessaire.
• Ils permettent d'ajouter une roue derrière le codeur pour déplacer manuellement l'arbre du moteur en termes de perte de puissance.

Pourquoi choisir Hengstler pour des solutions de rétroaction de moteur

Hengstler a passé des décennies à affiner la technologie des encodeurs pour offrir :

• Haute précision pour les environnements d'automatisation exigeants
• Fiabilité à long terme avec des conceptions éprouvées dans l'industrie
• Options robustes y compris des résolveurs et des codeurs robustes
• Compatibilité étendue avec les plates-formes de moteurs à courant alternatif, à courant continu, et servomoteurs
• Un soutien technique fiable pour vous aider à sélectionner le bon système de retour d'information

Que vous ayez besoin d'une précision absolue, d'un retour d'information sur la vitesse ou d'un fonctionnement robuste dans des conditions difficiles, Hengstler propose une gamme complète de codeurs conçus pour atteindre l'excellence.