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Vista d'insieme encoder per la tecnica di azionamento industriale

Gli azionamenti elettrici nel settore della automazione industriale devono garantire una regolazione precisa e affidabile. Soprattutto negli azionamenti diretti, nei quali motore e macchina azionata sono collegati direttamente, e si fa a meno del riduttore, diventa imprescindibile l’impiego di encoder intelligenti.

Gli encoder aperti e senza contatto di SIKO trasmettono posizione e velocità del motore ad un'elettronica successiva la quale, a sua volta, regola con quale velocità, in quale direzione e con quale precisione il motore deve procedere. Il sistema di misura deve sempre essere adattato perfettamente alle esigenze della relativa applicazione, se si vuole che l’azionamento elettrico lavori nel modo più efficiente e sicuro possibile e con la massima protezione delle risorse.

Gli encoder magnetici di SIKO soddisfano le elevate esigenze della tecnica degli azionamenti industriali in fatto di precisione, insensibilità agli agenti esterni e resistenza agli urti e alle vibrazioni. Soluzioni a misura di cliente, ad esempio, in forma di encoder senza scatola (soluzione PCB, ossia a circuito stampato) sono predestinati ad esecuzioni possibilmente piccole e compatte. La tecnica di misura di SIKO funge da encoder aperto e senza contatto.




Feedback di posizione incrementale o assoluto
Nella scelta di un sistema motor-feedback è tra l’altro necessario definire le priorità, se si necessita cioè di una soluzione incrementale o assoluta. Il riscontro di posizione assoluto è più comodo rispetto a quello incrementale, poiché i sensori, grazie alla codifica unica assoluta sulla banda magnetica, sanno sempre esattamente in quale posizione ci si trova – anche in assenza di corrente. Negli encoder più economici con codifica incrementale, ad ogni riavvio, è sempre necessario effettuare una corsa per determinare la posizione di riferimento per riportare il sensore al punto di riferimento. Per alcune applicazioni, soprattutto in condizioni di criticità della sicurezza gli encoder assoluti sono imprescindibili.



Feedback in tempo reale con encoder magnetici sugli azionamenti diretti lineari e rotativi


Gli encoder magnetici servono al rilevamento altamente preciso di posizione e velocità per molteplici applicazioni lineari e rotative:


Motori ed azionamenti lineari



I motori lineari vengono utilizzati laddove sono prioritari l’ottimo rapporto forza massa, l’ ottimo sincronismo e la velocità costante, nonché la massima precisione della pista.
Gli encoder della serie MagLine di SIKO offrono un feedback di posizione incrementale e assoluto per differenti esecuzioni di motori lineari.


Le strutture piccole e compatte si integrano facilmente e consentono una messa in esercizio efficiente. I sistemi di misura magnetici di SIKO sono caratterizzati da un’elevata precisione di posizionamento e da una regolazione di altissima qualità nei processi dinamici. I vantaggi nel motor-feedback per i motori lineari in breve:



  • completamente senza contatto, assenza totale di attrito ed usura

  • robusti e resistenti a shock e vibrazione

  • montaggio e messa in servizio semplici

  • tecnica di misura incrementale e assoluta



Misurazione lineare con soluzioni PCB per spazi piccoli – la tecnologia linCoder di SIKO
Con la tecnologia linCoder, SIKO offre la possibilità di creare soluzioni PCB, individuali e a misura di cliente, per le applicazioni lineari. Questa tecnologia consente l’integrazione in spazi piccoli, nonché l’attuazione di soluzioni di azionamento compatte. I prodotti linCoder forniscono dati di misura incrementali o assoluti per il rilevamento di posizione e velocità.


linCoder incrementali
Encoder per uscite di incrementi digitali o segnali analogici sen/cos sulla base delle bande magnetiche SIKO. In alternativa si può effettuare una scansione diretta dei campi magnetici nel motore tramite sensori polari SIKO.



linCoder assoluti
Encoder per il riscontro di posizione diretto, assoluto. Dopo assenza di corrente, ovvero dopo l'avvio, i valori di misura sono subito a disposizione. Ciò è importante soprattutto in applicazioni con condizioni di criticità in merito alla sicurezza. Attualmente sono disponibili lunghezze di misura fino a 16 m.



Assi Gantry valori di posizione per due azionamenti lineari in un portale



Gli assi Gantry (assi a portale) sono varianti speciali degli azionamenti lineari. Si tratta di due motori lineari separati che si muovono su due rotaie parallele e che vengono regolati insieme da un’unità di comando e controllo. Gli assi Gantry sono stabili, precisi e vengono impiegati ad esempio per applicazioni nelle linee di movimentazione, montaggio o Pick & Place. L'importante negli assi a portale è l'alta precisione del gioco fra le rotaie, ciò è possibile solo con l'ausilio di una tecnica di misura altamente elaborata per il rilevamento di posizione e velocità. Per ottenerla, entrambi i motori di avanzamento, ognuno con il proprio sistema di misura, debbono essere sincronizzati. In aggiunta vanno rilevate le posizioni degli assi X e Z. I vantaggi degli encoder SIKO per questa applicazione sono:



  • elevata precisione di posizionamento e risoluzione

  • lunga durata di vita (senza contatto e supporto)

  • elevata sicurezza d’esercizio

  • insensibilità a sporco e umidità

  • montaggio semplice



Motori Torque: feedback di posizione per movimenti rotativi



Nell’ambito degli azionamenti diretti rotativi sono soprattutto gli azionamenti Torque che stanno prendendo sempre più piede. Gli azionamenti diretti rotativi funzionano in modo simile a quelli lineari, con la differenza che nei motori rotativi la bobina viene ruotata nel circuito magnetico. In genere i motori Torque dispongono di un albero cavo continuo per permettere il passaggio di cavi o condutture per l’aria compressa. I motori Torque sono ideali per quelle applicazioni che richiedono un elevato momento torcente combinato con un ideale comportamento sincrono. Grazie all’elevata coppia di spunto è possibile ottenere grandi accelerazioni che conferiscono al sistema un’elevata dinamica. Per quanto riguarda i sensori questi processi sono particolarmente esigenti. Panoramica dei vantaggi SIKO:



  • modelli di sensori piccoli e integrabili (aperti)

  • scala integrabile (anello magnetico) per diverse dimensioni

  • interfacce con uscita segnali in tempo reale

  • elevata precisione per un esatto riscontro di posizione e ottima regolazione di alta qualità

  • tecnica di misura incrementale e assoluta
     


Robotica: sensori compatti a misura di cliente



Nelle applicazioni con robot come i moduli pick-and-place vengono impiegati i motori Torque. I bracci dei robot sono in genere incapsulati e contengono motori Torque di dimensioni da piccole a medie. Pertanto la sfida per i compiti di misura nella robotica consiste nel rilevamento preciso dei movimenti rotatori e oscillatori in spazi nel contempo limitati. Per queste sfide è necessario integrare l’encoder ed approfittare delle soluzioni individuali della tecnologia linCoder e flexCoder di SIKO.


Gli encoder per la robotica devono essere molto piccoli e spesso montati senza corpo. SIKO offre soluzioni a misura di cliente a seconda dello spazio che si ha a disposizione nella specifica applicazione. I vantaggi in breve:



  • modelli di encoder molto compatti per l'integrazione nei motori Torque

  • soluzioni a misura di cliente ad es. con PCB aperto

  • elevata precisione

  • riscontro di posizione esatto per una regolazione ottimale nella robotica

  • soluzione assoluta e incrementale

  • adattamento delle righe allo spazio esistente
     


Sistemi di misura rotativi con soluzioni PCB per spazi piccoli – la tecnologia flexCoder di SIKO
Specificamente per l’integrazione diretta dell’encoder nel motore, SIKO offre con la tecnologia flexCoder soluzioni PCB, individuali e a misura di cliente, per le applicazioni rotative. Questa tecnologia consente l’integrazione in spazi piccoli, nonché l’attuazione di soluzioni di azionamento compatte. I flexCoder aperti forniscono dati di misura incrementali o assoluti. Vengono rilevati numero di giri, posizione e velocità. Gli encoder consentono un’implementazione perfettamente idonea nel design del motore.


flexCoder incrementali
Gli encoder della serie di prodotti flexCoder forniscono incrementi digitali o segnali analogici sen/cos. In alternativa vengono messi a disposizione segnali di commutazione per la regolazione del motore.




flexCoder assoluti
Gli encoder del programma prodotti flexCoder, come ad es MSAC200 danno un riscontro di posizione diretto, assoluto, anche dopo assenza di corrente. L’adattamento a misura di cliente al raggio dell’albero motore consente ai sistemi di misura flexCoder un’implementazione perfettamente idonea nel design del motore. I sistemi flexCoder sono disponibili con soluzioni singleturn e multiturn, come anche risoluzioni fino a 20 bit.




Encoder magnetici sottoposti a condizioni estreme



I motori lavorano in parte in condizioni di impiego molto proibitive che richiedono robustezza ed elevate prestazioni non solo al motore bensì anche alla tecnica di misura. Anche in caso di formazione di polveri (lavorazione della pietra), umidità (taglio del vetro), bagno d’olio o di sollecitazioni meccaniche come urti e vibrazioni, la tecnica di misura deve funzionare in modo affidabile. Gli encoder magnetici rilevano in maniera affidabile giri ed angoli, con modalità incrementale o assoluta. Gli encoder aperti sono destinati a soddisfare tali esigenze estreme; un esempio sui vantaggi in caso di impiego in bagno di olio:



  • lunga durata di vita (senza contatto e supporto)

  • elevata sicurezza d’esercizio

  • grado di protezione fino a IP69K

  • soluzioni flessibili a misura di cliente



Encoder magnetici SIKO: MagLine
I sistemi di misura magnetici danno prova di sé in molteplici applicazioni e settori, nei quali ai sensori di misura sono richiesti robustezza, assenza di attrito, longevità ed elevata precisione. Esempi sono la tecnica di guida e azionamento lineare e rotativa. Così come le macchine di produzione nei settori del legno, metallo, pietra, vetro o materie plastiche, nonché nella tecnica di magazzino, movimentazione ed elevazione. La tecnica di misura SIKO MagLine lavora secondo il principio della scansione senza contatto di campi magnetici e converte i valori di misura in segnali digitali o analogici. A seconda delle singole esigenze offriamo quattro famiglie di prodottisintonizzate consistenti di sensore magnetico, riga (banda magnetica o anello magnetico) e elettronica successiva. I vantaggi generali degli encoder magnetici:



  • lavorano in assenza totale di attrito ed usura

  • sono insensibili agli agenti esterni quali polvere, umidità, olio, grasso, etc.

  • sono estremamente robusti e resistenti a shock e vibrazioni

  • offrono elevata precisione di sistema e ripetibilità

  • offrono codifiche incrementali e assolute

  • sono facili nell’uso e nel montaggio (bande magnetiche in forma di rulli per il confezionamento individuale)

  • sono longevi e convenienti economicamente



Più sicurezza – Sensore magnetico con certificazione SIL2 e interfaccia DRIVE-CLiQ
Il mantenimento delle funzioni di sicurezza richieste nell’industria meccanica è un fattore che sta acquistando sempre maggior importanza. L’ideale è quando i singoli componenti della macchina sono già certificati in termini di sicurezza e quindi non ci si deve più preoccupare di monitorare la sicurezza dell’impianto nel suo complesso. Il sensore MagLine MSA111C è il primo sensore magnetico di misurazione assoluta con modalità di montaggio aperta, ossia nel quale riga graduata ed elettronica sono a livello meccanico completamente disaccoppiati, che è stato certificato ai sensi di SIL2. È stato sviluppato sulla base dell’interfaccia Siemens DRIVE-CLiQ, la cui idoneità SIL consente di realizzare funzioni di sicurezza. Determinate applicazioni richiedono un posizionamento sicuro ed una velocità ridotta sicura del motore per la protezione dell’operatore. Bisogna quindi garantire che l’encoder trasmetta sempre un segnale esatto sicuro – con l’encoder MSA111C a misurazione assoluta l’utilizzatore ha la certezza certificata.


Sicurezza funzionale - Encoder Safety per un rilevamento di posizione sicuro
Gli encoder di SIKO aiutano ad attuare formule safety intelligenti e supportano la realizzazione di funzioni di sicurezza.


Encoder e sistemi ridondanti sicuri vi aiutano ad allestire il vostro intero sistema in ottemperanza alla normativa. Gli encoder scelti adempiono alle esigenze per l’utilizzo in applicazioni fino al Performance Level d (PLd). Gli encoder speciali con certificazione SIL2 consentono l’impiego nelle applicazioni di sicurezza.


L’osservanza delle esigenze meccaniche negli anelli magnetici, come l'accoppiamento di forma, per montaggi di sicurezza rappresentano una componente delle soluzioni di sicurezza per le applicazioni safety.


          


Interfacce
Oltre ai classici segnali di uscita incrementali (impulsi a conteggio digitale o segnali seno-coseno analogici) SIKO supporta molteplici interfacce assolute presenti nei regolatori per motori. Sono per esempio SSI, BISS INTERFACE, CANopen, IO-Link o DRIVE-CLIQ.


           


 

Selezione prodotto

Appuntamenti fieristici

sps connect 2020 – The digital automation hub

24.11. - 26.11.2020 | Virtual Event, Deutschland


bauma CHINA 2020

24.11. - 27.11.2020 | Shanghai, China
Padiglione: N2, Stand: 2.738


interpack 2021

25.02. - 03.03.2021 | Düsseldorf, Deutschland
Padiglione: 12, Stand: A42


Calendaro fiere

Flyer

Per ulteriori informazioni rimandiamo al nostro flyer "Sistemi motor-feedback"
Art.-No. 88875 PDF (1.3 MB)

Libro bianco

Leggi il nostro whitepaper "Elevata produttività con sistemi motor-feedback aperti"

High productivity with open motor feedback systems
PDF (3.97 MB)