Dispositivos de medición escalables para un control de accionamiento específico de la aplicación

Un motor, muchas posibilidades: con los captadores rotativos de HEIDENHAIN, AMO y RENCO, un servoaccionamiento puede adaptarse fácilmente a una gran variedad de aplicaciones. Esto se debe a que las interfaces mecánicas y electrónicas compatibles ofrecen una conectividad perfecta, mientras que las diversas variantes permiten utilizar distintos sistemas de medida en un mismo motor. De este modo, el fabricante de máquinas e instalaciones puede estandarizar sus soluciones de accionamiento y optimizarlas para la aplicación correspondiente mediante la tecnología de medición.

La solución de sistema de medida adecuada para cada servoaccionamiento
Su versatilidad hace posible la estandarización. Así lo demostrarán en la SPS 2019 los captadores rotativos y sistemas angulares de medida de HEIDENHAIN, AMO y RENCO para el control de accionamientos. Esto se debe a que la amplia gama de variantes de los dispositivos de medición ofrece a los fabricantes de motores y a los constructores de máquinas e instalaciones oportunidades inigualables para adaptar sus accionamientos a una gran variedad de aplicaciones a través de la tecnología de medición. Por ejemplo, para los diseños estándar de 35 mm y 58 mm, ofrecemos captadores rotativos con palpación inductiva u óptica, diferentes clases de precisión y funcionalidad monovuelta o multivuelta con una interfaz mecánica idéntica. Los captadores rotativos inductivos sin rodamiento ECI/EQI 1100 y ECI/EQI 1300 tienen un montaje compatible con los captadores rotativos ópticos con rodamiento de las series ECN/EQN 1100 y ECN/EQN 1300. En la práctica, esto significa que al alternar entre captadores rotativos inductivos y ópticos, la robustez, la longitud y la precisión pueden variar en función de la aplicación. Esto puede mejorar la precisión del sistema de un mismo motor de ±65" a ±20".

La diversidad de interfaces garantiza la compatibilidad
La conexión a todos los controles de motor habituales permite una amplia compatibilidad electrónica, p. ej. a través de las interfaces serie EnDat, DRIVE-CLiQ, Fanuc Serial Interface, Mitsubishi High Speed Interface y muchas más. Estas interfaces totalmente en serie ofrecen un ahorro potencial en el cableado entre el sistema de medida de posición y la electrónica subsiguiente, ya que se omite la transmisión de señales analógicas. Los valores de posición se digitalizan en el sistema de medida y se transmiten a la electrónica subsiguiente. Esto minimiza las influencias sobre la calidad de la información de posición y su transmisión, que pueden producirse con las señales sinusoidales, y aumenta la resolución de posición posible en comparación con las interfaces incrementales con señales de salida TTL o HTL. Una interfaz en serie permite también la transmisión de la "placa de características electrónicas", es decir, los datos para la puesta en marcha del sistema de medida y del servoaccionamiento. Además, transmite información adicional, como la temperatura del devanado del motor o los datos de diagnóstico. La interfaz EnDat permite proporcionar de forma rápida y fiable información sobre el estado funcional del sistema de medida de posición durante el funcionamiento, el mantenimiento periódico o en caso de fallo, y extraer de esta información medidas de mantenimiento. Dado que la Seguridad Funcional desempeña un papel cada vez más importante, muchos sistemas de medida también están disponibles en versiones para aplicaciones orientadas a la seguridad. Además de la medición precisa de la posición y la transmisión segura de datos al control numérico de la máquina, estos sistemas de medida también permiten una conexión mecánicamente segura y cuentan con la necesaria exclusión de fallos mecánicos. Esto significa que reúnen todos los requisitos necesarios para alcanzar la clasificación SIL 2 junto con un control numérico seguro, e incluso SIL 3 en aplicaciones especialmente críticas.

Escalabilidad de los sistemas de medida para ejes rotativos
Una unidad de muestra con diferentes sistemas angulares de medida en un motor de alto par ETEL ilustra la influencia del principio de medición en la precisión y la dinámica de los ejes rotativos. También muestra la arquitectura del sistema para la supervisión digital de la temperatura del motor de alto par. Porque en aplicaciones con exigencias especiales (p. ej., en máquinas herramienta, robótica, tecnología médica y astronomía), la elección del sistema de medida adecuado es crucial para alcanzar las propiedades deseadas de un eje rotativo:

• Los nuevos sistemas angulares de medida ópticos RCN 2001 con rodamiento propio y acoplamiento estator integrado ofrecen una precisión del sistema aún mayor y una velocidad máxima más elevada.
• La nueva generación de sistemas angulares de medida modulares y ópticos ERA ahora viene equipada con el procesamiento de la señal ASIC HSP 1.0 de HEIDENHAIN. El HSP 1.0 compensa casi por completo las oscilaciones de la amplitud de la señal debidas al ensuciamiento del tambor graduado.
• AMO presenta su solución de cinta modular WMKA para diámetros especialmente grandes con interfaz EnDat y DRIVE-CLiQ, destinada a aplicaciones orientadas a la seguridad.

Secondary Encoder: precisión significativamente mayor para robots
Con un Secondary Encoder, la precisión de posicionamiento absoluto en el Tool Center Point de un brazo robótico puede aumentar hasta un 80 %. Esto también permite a los robots industriales asumir tareas más precisas en la tecnología de ensamblaje, p. ej. en la industria del automóvil. Además de la retroalimentación del motor, en cada eje del robot se monta el denominado Secondary Encoder después de los engranajes. Allí, registra la posición real de cada articulación del robot sin errores de engranaje. La comparación de los datos de posición procedentes de la retroalimentación del motor y del Secondary Encoder en cada eje del brazo robótico también permite determinar las fuerzas con efecto retroactivo del mecanizado. Una solución típica de sistema de medida para robots de alta precisión consiste en los captadores rotativos inductivos EBI 1100 o EQI 1100 de HEIDENHAIN como retroalimentación del motor y un sistema angular de medida inductivo AMO WMKA/WMRA como Secondary Encoder. El sistema angular de medida AMO puede montarse fácilmente en el exterior del robot gracias a su gran resistencia al ensuciamiento. Para posicionar con precisión el robot en un eje longitudinal a lo largo de piezas grandes, dispone del LIC 2100, un sistema lineal de medida abierto y absoluto. Permite altas velocidades de desplazamiento de hasta 600 m/min, por lo que el robot puede cubrir rápidamente largos recorridos de hasta 28 m.

Ampliación con vistas al futuro de la familia EnDat
Desde su presentación hace más de 20 años, la interfaz EnDat se ha consolidado en el mercado. Todos los captadores rotativos, sistemas angulares de medida y sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN, AMO, NUMERIK JENA, RSF y LEINE & LINDE se suministran con interfaz EnDat como opción. Los constructores de máquinas e instalaciones de todo el mundo aprovechan las ventajas de la transmisión de datos a través de EnDat. HEIDENHAIN presenta el futuro de la interfaz en la SPS 2019: EnDat 3 completará la familia de interfaces EnDat, que sigue existiendo, y desarrollará de forma coherente sus puntos fuertes. Entre ellos se incluyen, principalmente, un cableado sencillo, un concepto ampliado de Seguridad Funcional y nuevas opciones para integrar sensores adicionales.