Codeurs optiques - Questions courantes
Généralités
Quelle est la garantie offerte pour les codeurs Renishaw ?
Tous les produits de codage optique de Renishaw bénéficient d’une garantie de deux ans. Dans le cas peu probable où un codeur Renishaw tomberait en panne, nous le remplacerons sans attendre pour limiter au maximum les temps d’arrêt des machines.
Qu’est-ce qui garantit à Renishaw de livrer des produits de haute qualité ?
Toutes les étapes clés de la fabrication, du montage des cartes de circuit imprimé et de l’usinage des corps au montage des câbles et au montage/test final des têtes de lecture, sont réalisées en interne. Contrairement à bon nombre d’autres sociétés, nos règles sont également fabriquées en interne. Cette façon de procéder nous assure un contrôle total de la qualité du produit à chaque étape.
Est-il possible de personnaliser les codeurs de Renishaw ?
Les codeurs de Renishaw sont disponibles dans toute une gamme d’options techniques : longueur de câbles, options de montage, interfaces série, dimensions d’arbres, résolution ou encore options électriques. Cette flexibilité permet de fournir des codeurs parfaitement adaptés à la plupart des applications. Si néanmoins vous aviez un besoin spécifique, comme une longueur de câble sur mesure, veuillez contacter un revendeur Renishaw de votre région.
Codeurs optiques ouverts
Le codeur absolu RESOLUTE™ prend-il en charge le protocole SSI et les interfaces série ?
Non, le codeur RESOLUTE ne prend pas en charge le SSI. SSI est un protocole de communication série très simple qui n’effectue aucun contrôle d’intégrité des données. À la place, la série RESOLUTE est disponible avec un protocole similaire, appelé BiSS® C (unidirectionnel). Ce protocole est presque aussi simple que le SSI, mais il fournit également des informations d’erreur et d’avertissement et évite les risques de mouvement d’axe non contrôlés en protégeant les données de position des altérations au moyen d’un contrôle CRC (contrôle de redondance cyclique).
Quelles sont les différences entre toutes les séries de codeurs optiques ouverts ?
Le tableau comparatif des codeurs optiques ouverts décrit les différences entre les séries de codeurs ATOM™, ATOM DX™, TONiC™, VIONiC™, QUANTiC™, RESOLUTE™ et EVOLUTE™.
Comment choisir l’interface la plus adaptée à votre codeur optique ouvert ?
Renishaw fournit plusieurs interfaces compatibles avec les différents codeurs optiques ouverts incrémentaux :
| Interface | Description | Tête de lecture de codeur compatible |
| Ti | Interface haute performance | ATOM™, TONiC™ |
| TD | Interface double résolution | TONiC |
| DOP | Interface double sortie | TONiC |
| Aci | Interface d’interpolation compacte de type PCB | ATOM |
| Ri | Interface de type D à 15 broches | ATOM |
Règles
Quelles sont les fonctionnalités des différentes règles de codeurs optiques ?
Renishaw fournit une large gamme de règles linéaires, rotatives, à arc partiel et à multiples degrés de liberté pour codeurs optiques ouverts.
- Les codeurs linéaires mesurent des mouvements rectilignes, généralement le long des axes X, Y et Z.
- Les codeurs rotatifs (angulaires) permettent de mesurer la position angulaire et de contrôler le mouvement des éléments rotatifs.
- Les codeurs à arc partiel mesurent les rotations inférieures à un tour complet en enroulant la règle autour des tambours, arbres ou autres surfaces cylindriques.
- Les codeurs à multiples degrés de liberté mesurent les multiples degrés de liberté des systèmes d’asservissement de précision.
Dans quelles applications les règles de codeurs optiques peuvent-elles être utilisées ?
Les règles pour codeurs optiques linéaires sont utiles lorsqu’on cherche à obtenir des informations de position sur des déplacements rectilignes, généralement le long des axes X, Y ou Z. Elles sont utilisées, par exemple, sur les machines à CN, sur les MMT, sur les platines de précision utilisées pour la fabrication des semi-conducteurs, sur les machines à imprimer ou encore dans l’automatisation industrielle.
Les règles pour codeurs optiques rotatifs (angulaires) permettent de mesurer la position angulaire et de contrôler le mouvement des éléments rotatifs. Elles conviennent pour les applications médicales et scientifiques, les articulations de robots, les machines manipulant des tranches de matériaux, les cardans, les antennes et les télescopes, ainsi que les servomoteurs.
Les règles pour codeurs optiques à arc partiel, enroulées autour des tambours, arbres ou autres surfaces cylindriques, permettent de mesurer les rotations inférieures à un tour complet. Elles sont bien adaptées aux applications telles que le pontage par fil, le cintrage synchrone de miroirs et l’automatisation industrielle.
Les codeurs optiques à multiples degrés de liberté mesurent les multiples degrés de liberté des systèmes d’asservissement de précision. Ils sont particulièrement adaptés aux applications fortement dynamiques, telles que les platines XY utilisées dans la fabrication des semi-conducteurs, où précision et répétabilité sont des facteurs indispensables pour atteindre les exigences des normes de qualité et de production.
De quels matériaux sont faites les différentes règles et comment se fixent-elles ?
Renishaw fournit une large gamme de règles pour codeurs linéaires, à arc partiel, rotatifs et à multiples degrés de liberté. Le tableau ci-dessous en présente les matériaux et les méthodes de montage.
| Mode de déplacement | Type de règle | Matériau | Options de montage |
| Linéaire | RTL (règle flexible en acier inoxydable) | Acier inoxydable | FASTRACK™ ou bande adhésive collée au dos |
| Linéaire | RCL (règle en verre) | Verre sodocalcique | Bande adhésive collée au dos |
| Linéaire | REL (règle rigide en ZeroMet™) | ZeroMet : alliage fer-nickel à faible niveau de dilatation | Bande adhésive collée au dos ou clip et système de serrage |
| Linéaire | RSL (règle rigide en acier inoxydable) | Acier inoxydable | Bande adhésive collée au dos ou clip et système de serrage |
| Linéaire | RKL (règle flexible mince en acier inoxydable, également appelée bande étalonnée) | Acier inoxydable | Bande adhésive collée au dos |
| Arc partiel | RKL (règle flexible mince en acier inoxydable, également appelée bande étalonnée) | Acier inoxydable | Bande adhésive collée au dos |
| Rotatif | RES (anneau en acier inoxydable) | Acier inoxydable | Montage par ajustement serré |
| Rotatif | REX (anneau ultrahaute précision en acier inoxydable) | Acier inoxydable | Montage par bride |
| Multiples degrés de liberté | RXMA (règle en verre 1,5D) | Verre à faible niveau de dilatation | Bande adhésive avec point de référence thermique en résine époxy |
Quelles sont les meilleures règles de codeurs linéaires dans les environnements à températures variables ?
Les règles flexibles minces en acier inoxydable RKL de Renishaw sont les mieux adaptées aux environnements dans lesquels les températures varient, car leur comportement thermique dépend du substrat sur lequel elles sont montées. Le tableau comparatif ci-dessous présente les différents comportements thermiques des règles de codeurs de Renishaw. Vous trouverez de plus amples détails dans le livre blanc Montage de règles de codeur pour des performances thermiques optimales (en anglais).
| Type de règle | Matériau / Coefficient de dilatation thermique | Options de montage | Comportement thermique | Risque d’hystérésis |
| RKL (règle flexible mince en acier inoxydable, également appelée bande étalonnée) | Acier inoxydable | Bande adhésive + bride de serrage en époxy | Dépend de la stabilité du substrat | Aucun |
| REL (règle rigide en ZeroMet) | Acier à faible niveau de dilatation | Clips ou bande adhésive | Excellent : écart minimal des coefficients de dilatation | Faible (avec bande adhésive) |
| RSL (règle rigide en acier inoxydable) | Acier inoxydable | Clips ou bande adhésive | Bon : écart modéré | Faible (avec bande adhésive) |
| RTL (règle flexible en acier inoxydable) | Acier inoxydable | FASTRACK ou bande adhésive | Bon : le principe flottant permet de réduire l’écart | Faible (avec bande adhésive) |
Les règles incrémentales existent avec un pas de 20 µm ou de 40 µm. Quels avantages ces différents pas offrent-ils selon les applications ou les environnements ?
Les codeurs incrémentaux optiques de Renishaw proposent un pas de règle de 20 µm ou de 40 µm selon le système. En général, des pas de règles plus grands donnent des tolérances d’installation plus généreuses et des vitesses supérieures, tandis que des pas de règles plus petits donnent des résolutions supérieures et des SED (erreurs de subdivision) inférieures.
Renishaw peut-il fournir des règles de codeurs à multiples degrés de liberté de plus de 350 mm de long ?
Oui, Renishaw se fait un plaisir de répondre à vos demandes de codeurs et règles sur mesure. Si, en standard, nous proposons des règles RXMA à multiples degrés de liberté de 350 mm maximum, nous avons déjà réalisé par le passé des règles 1,5D de plus de 1 m de long.
Codeurs optiques hermétiques
Quelle est la meilleure méthode pour limiter le nombre de purges d’air à réaliser par les utilisateurs des machines ?
Pour limiter le nombre de purges d’air à réaliser par les utilisateurs des machines, la meilleure méthode consiste à utiliser des codeurs FORTiS™ et à mettre en place en parallèle une stratégie de purge d’air à bas débit où la pression est ajustée en fonction du risque de contamination et de la configuration de la machine. Cette approche permet de maintenir la fiabilité tout en réalisant d’importantes économies d’énergie.
Pour en savoir plus, consultez notre note d’application : Réduction de l’utilisation de purges d’air grâce aux codeurs FORTiS™, pour des économies d’énergie jusqu’à 91 %.
Quelle est la façon la plus rapide d’installer les codeurs hermétiques FORTiS™ ?
Il est possible d’installer et d’aligner rapidement et facilement les codeurs hermétiques FORTiS, également appelés codeurs fermés, en appliquant notre technique d’installation ultrarapide.
Les codeurs hermétiques Renishaw s’intègrent-ils facilement en remplacement des solutions existantes ?
Oui, la conception des codeurs optiques hermétiques FORTiS™ (également appelés codeurs fermés) permet de les intégrer facilement en lieu et place des règles linéaires conventionnelles en verre. En termes d’ajustement, de forme et de fonction, ils sont compatibles avec les codeurs standard les plus couramment employés dans l’industrie. Parce qu’ils sont dotés des mêmes trous de fixation que ces derniers, les codeurs FORTiS peuvent être montés sur les mêmes supports de tête de lecture, ce qui permet de remplacer rapidement et facilement les codeurs défectueux sur les machines en service.
Diagnostics
Quels sont les avantages des outils de diagnostic lors du processus d’installation ?
En règle générale, les informations d’état transmises par la LED de configuration intégrée aux codeurs optiques Renishaw sont suffisantes pour garantir la réussite de l’installation. Ces LED clignotent en jaune puis en vert pour indiquer la puissance et la qualité du signal pendant l’installation, puis émettent une lumière bleue pour indiquer l’étape du processus de calibration à laquelle vous vous trouvez.
Dans les scénarios d’installation plus complexes, en revanche, les outils de diagnostic avancé (ADT) de Renishaw peuvent jouer un rôle essentiel. Ils permettent d’obtenir en temps réel des informations détaillées sur le codeur, telles que l’amplitude du signal, les courbes de Lissajous, les journaux d’avertissements et d’erreurs, la lecture numérique (DRO) et la calibration guidée.
Ils sont particulièrement utiles, par exemple, lorsque les codeurs se situent dans un endroit difficile d’accès sur une machine ou lorsque le système fonctionne dans une salle blanche ou dans un environnement sous ultravide (UHV). Conformes aux règles de contrôle d’accès les plus strictes des sites de production, les ADT peuvent être utilisés dans les zones de travail sécurisées.
Pour améliorer les performances de votre codeur, découvrez-en plus sur nos outils de diagnostic avancé.
Exigences environnementales
Quels sont les tests effectués pour obtenir la certification des différents codeurs en matière de sécurité fonctionnelle (Functional Safety, FS) et d’ultravide (Ultra-High Vacuum, UHV) ?
Pour la sécurité des applications critiques, Renishaw propose une gamme de codeurs de position à sécurité fonctionnelle, certifiés conformes aux normes de sécurité internationales suivantes :
ISO 13849 Catégorie 3 PLd
CEI 61508 SIL2
CEI 61800-5-2 SIL2
Renishaw fournit également des données de fiabilité pour ses têtes de lecture à sécurité fonctionnelle.
Pour les applications en environnement en ultravide (UHV), l’adéquation des produits est homologuée par un organisme d’essai spécialisé indépendant, au moyen notamment d’un essai du spectre RGA (analyse des gaz résiduels) (disponible sur demande).
Quelle est la résistance à l’huile et à la saleté des codeurs optiques de Renishaw ?
Les codeurs optiques hermétiques de Renishaw comportent des joints d’étanchéité DuraSeal™ qui ont été testés à l’usure pendant 14 millions de cycles avec des copeaux de fer fins et des grains de carbure mélangés à de la graisse. Le matériau DuraSeal du joint, très résistant, assure une étanchéité durable et fiable autour de l’aube de la tête de lecture, protégeant ainsi l’optique du codeur contre toute contamination. Regardez la vidéo du test d’usure des joints sur notre page web consacrée à la validation des codeurs FORTiS™.
Les codeurs optiques incrémentaux ouverts de Renishaw, notamment les séries ATOM™, TONiC™, VIONiC™ et QUANTiC™, sont tous dotés d’une conception à optique de filtrage, ce qui leur permet de fonctionner même en présence d’une contamination modérée par de la graisse ou de l’huile. Le seul effet négatif est alors une diminution de l’amplitude du signal incrémental, mais il est possible de la compenser avec la fonction de contrôle automatique de gain (AGC).
Quelle est la résistance aux vibrations des codeurs optiques de Renishaw ?
Les codeurs optiques hermétiques de Renishaw utilisent une technologie d’amortissement par masse accordée qui leur confère une résistance aux vibrations de premier ordre, jusqu’à 30 g. Regardez la vidéo des essais de vibration sur notre page web consacrée à la validation des codeurs FORTiS.
Voici les niveaux de résistance aux vibrations des codeurs optiques ouverts de Renishaw :
- Séries de codeurs incrémentaux VIONiC™, TONiC™, QUANTiC™, ATOM™ et ATOM DX™ : profil sinusoïdal de 100 m/s² maxi sur plage de 55 Hz à 2 000 Hz, 3 axes.
- Séries de codeurs absolus RESOLUTE™ et EVOLUTE™ : profil sinusoïdal de 300 m/s² maxi sur plage de 55 Hz à 2 000 Hz, 3 axes.
Installation
Quels solvants peut-on utiliser pour nettoyer les règles et têtes de lecture ?
Les solvants d’entretien recommandés dépendent de chaque système de codage. Ils sont répertoriés dans les Manuels d’installation du système.
Peut-on retirer une règle sur ruban adhésif et la réutiliser ?
Une fois qu’on a retiré une règle, l’adhésif au dos ne sera plus efficace. Qui plus est, l’action de retirer la règle peut affecter ou réduire ses performances métrologiques.
Quelle est l’attribution de broches de connecteurs sur les têtes de lecture Renishaw ?
Dans la mesure du possible, Renishaw a normalisé les attributions de broches sur les connecteurs courants de type D 15 broches des têtes de lecture et interfaces à sortie analogiques ou numériques. De même, dans la mesure du possible, les autres types de connecteurs ont des attributions de broches normalisées dans l’industrie. Toutes les attributions de broches des systèmes de codage Renishaw sont indiquées dans les Manuels d’installation du système.
Les codeurs Renishaw utilisent-ils des connecteurs mâles (fiches) ou femelles (prises) ?
En règle générale, des connecteurs mâles sont utilisés lorsque des signaux incrémentaux sont générés par le codeur et des connecteurs femelles lorsque des signaux incrémentaux sont reçus du codeur (dans le cas d’une interface intermédiaire par exemple). Les types de connecteurs et leur configuration mâle/femelle sont indiqués dans les Manuels d’installation du système.
Quels sont les types de connecteurs pour codeurs optiques disponibles ?
Les différentes séries de codeurs optiques Renishaw sont disponibles avec les options de connecteurs suivantes :
Codeurs optiques ouverts
Type D à 9 broches
Type D à 15 broches (configuration standard)
Type D à 15 broches (configuration alternative)
Connecteur circulaire à 12 broches
Connecteur JST à 14 broches
Codeurs optiques hermétiques
M12 à 8 broches
FANUC à 20 broches
Mitsubishi à 10 broches
M23 à 17 broches
Type D à 9 broches
LEMO à 14 broches
Sans connecteur
Les options de connecteurs disponibles pour chaque système sont détaillées dans les fiches techniques ou dans les Manuels d’installation correspondants.
Comment puis-je savoir que le codeur fonctionne correctement ?
Le codeur comporte une LED de configuration sur la tête de lecture et/ou l’interface. Cette LED indique si la tête de lecture est sous tension ainsi que la qualité de configuration du codeur. Vous trouverez des informations complémentaires sur les systèmes spécifiques dans nos Manuels d’installation.
Comment le blindage externe et interne du câble de tête de lecture doit-il être connecté à la rallonge unique de blindage ?
Le blindage interne du câble de tête de lecture doit être relié à la ligne 0 V dans le connecteur intermédiaire. Le blindage externe du câble de tête de lecture doit être connecté via le boîtier de connecteur (métallique/conducteur) au blindage sur la rallonge. Voir le schéma ci-dessous. Remarque : le blindage externe doit assurer une protection continue du corps de la tête de lecture, autour du connecteur, à l’électronique du client.

1. Tête de lecture
2. Blindage interne
3. Blindage externe
4. Connecteur
5. Rallonge unique de blindage
6. Électronique client
7. Signaux de sortie
Quelle est la durée de vie à la flexion du câble de tête de lecture ?
La durée de vie à la flexion de tous les types de câbles de têtes de lecture est testée sur > 20 x 106 cycles.
Suivant le diamètre du câble, sa durée de vie à la flexion est testée avec un rayon de pliage de 20 ou 50 mm. Consultez les Manuels d’installation du système de codage correspondant.
Quelle longueur maximale de la rallonge peut-on utiliser sans perdre de signal ?
Les informations de longueur de rallonge pour des systèmes spécifiques sont présentées dans les Manuels d’installation.
Ai-je besoin de calibrer mon système de codage Renishaw ?
Si les systèmes de codage incrémentaux de Renishaw génèrent des signaux de position relative dès la mise sous tension, les marques de référence doivent être étalonnées pour garantir des performances optimales. Vous trouverez des informations complémentaires sur ces systèmes spécifiques dans nos Manuels d’installation.
Quel type de connecteur y a-t-il sur la version à sortie supérieure de l’ATOM DX™ ?
Le connecteur de la tête de lecture ATOM DX est un JST à 10 broches, le connecteur associé étant un 10SUR-32S.
Renishaw propose-t-il des câbles pour les têtes de lecture à sortie supérieure ?
Oui, nous proposons des câbles avec un connecteur de type D à 15 broches ou un JST à 10 broches (SUR) en quatre longueurs de 0,50 m, 1 m, 1,50 m et 3 m. Leurs références sont indiquées dans la fiche de données techniques ATOM DX.
Quelle est la meilleure façon d’installer rapidement et facilement les têtes de lecture et les règles de codeurs de Renishaw ?
Veuillez vous reporter aux manuels et vidéos d’installation des différents systèmes de codage.
Vous pouvez, en outre, vous appuyer sur nos outils de diagnostic avancé disponibles en option pour les installations complexes de contrôle de mouvement ; ils vous aideront à configurer les codeurs et à diagnostiquer les pannes rapidement et facilement.
Fonctionnalité technique
Qu’est-ce qu’un codeur et quel est son fonctionnement ?
Un codeur est un dispositif électromagnétique qui convertit des informations d’un format ou d’un code à un autre. Un codeur de position, tel que ceux réalisés par Renishaw, convertit un mouvement linéaire ou rotatif en un signal électrique qui fournit des informations sur la position et la direction du mouvement.
Les codeurs de position peuvent utiliser différentes technologies de détection : Renishaw est spécialisé dans les systèmes de codage optique, inductif et laser. RLS, société associée à Renishaw, est spécialisée dans les codeurs magnétiques.
Pour plus d’informations, consultez l’article Introduction aux codeurs.
Quelle est la différence entre les codeurs analogiques et numériques ?
Les têtes de lecture des codeurs incrémentaux fournissent les informations de position sous forme de signaux analogiques ou numériques. Les signaux numériques peuvent être générés au niveau de la tête de lecture elle-même ou par l’intermédiaire d’une unité d’interface externe.
La sortie analogique (ou numérique si elle provient d’une interface externe) se compose d’un signal sinusoïdal et d’un signal cosinusoïdal, déphasés de 90° l’un par rapport à l’autre. Ces signaux, appelés « signaux en quadrature analogique », peuvent être interprétés par une large gamme d’asservissements et de contrôleurs. Il est possible de générer une sortie numérique en transmettant une sortie analogique via une unité d’interface externe. Les fonctionnalités suivantes ne sont disponibles qu’en utilisant une unité d’interface externe :
- Interpolation très fine (pour des résolutions de 2 nm ou 1 nm)
- Certaines interfaces sont équipées d’une LED de configuration qui indique l’état du signal lorsque la tête de lecture est cachée ou inaccessible.
La sortie numérique (intégrée) est générée par la conversion des signaux analogiques en deux signaux carrés numériques. Ces derniers sont déphasés de 90° l’un par rapport à l’autre et ont une période bien plus courte que les signaux analogiques d’origine. Les signaux numériques, également appelés « signaux en quadrature numérique », peuvent être interprétés par une large gamme d’asservissements et de contrôleurs.
Qu’est-ce qu’une sortie en quadrature ?
Une sortie en quadrature est un type de signal qui fournit des informations sur le déplacement et la direction d’une position incrémentale. Le terme « quadrature » s’applique aussi bien aux signaux analogiques qu’aux signaux numériques.
Quadrature analogique
Le signal de position incrémentale le plus simple et le plus répandu est constitué d’un signal de tension sinusoïdal, généralement de 1 V crête à crête, accompagné du signal cosinusoïdal correspondant, déphasé de 90° par rapport au premier signal ; on parle alors de « quadrature analogique ». Ce signal peut être pris en charge par une large gamme d’asservissements et de contrôleurs.
Quadrature numérique
Les signaux numériques sont formés à partir d’un signal analogique, interpolé de façon à générer deux signaux carrés numériques présentant un déphasage de 90° et une période beaucoup plus courte que celle du signal sinusoïdal analogique d’origine ; on parle alors de « quadrature numérique ». Ce signal est facilement lu par une large gamme d’asservissements et de contrôleurs.
Pourquoi y a-t-il une différence entre la vitesse théorique et la vitesse maximum réalisable sur les systèmes de codeurs numériques à sorties synchronisées ?
Sur les systèmes à sortie synchronisée, Renishaw indique l’option de fréquence d’horloge comme étant la fréquence de comptage recommandée de l’électronique de réception. Elle est supérieure à la fréquence de sortie synchronisée réelle du codeur du fait qu’un facteur de sécurité a été ajouté. Ce facteur de sécurité peut tenir compte des tolérances d’oscillateur d’horloge, de décalages de circuit de pilotage de ligne, de récepteurs sur câble et ligne, des erreurs cycliques (SDE) et de la gigue. Tous ces éléments contribuent à une séparation minimum de signal incrémental plus faible que celle calculée pour un système théoriquement parfait.
Par exemple, une option d’interface 20 MHz Ti TONiC™ a une sortie synchronisée réelle de 15 MHz qui donne une vitesse maximale de 1,35 m/s pour un codeur à résolution de 0,1 μm. La vitesse maximale théorique de ce système serait de 1,5 m/s bien que, pour les raisons exposées plus haut, ceci ne serait pas possible.
La bande passante du signal analogique imposera aussi un plafond à la vitesse quelle que soit la sortie synchronisée du codeur. Dans le cas du système TONiC, cette limite est de 10 m/s.
Qu’est-ce qu’une option de « sortie synchronisée » et comment choisir la bonne fréquence d’horloge ?
L’option de « sortie synchronisée » doit être utilisée quand il faut limiter la fréquence maximum que le codeur peut produire. Si on ne limite pas la fréquence de sortie, il y aura une erreur de comptage sur l’électronique de réception lorsque sa fréquence d’entrée maximum sera dépassée. Ceci est particulièrement important quand le codeur est stationnaire (ou qu’il se déplace très lentement) s’il est possible d’obtenir des changements rapides d’état de sortie. La fréquence de sortie synchronisée doit être sélectionnée pour être inférieure ou égale à la fréquence d’entrée maximum de l’électronique de réception. Il convient de noter que le choix d’une fréquence synchronisée très inférieure à la fréquence d’entrée entraînera une réduction de la vitesse maximale du codeur.
Renishaw produit-il des systèmes de codage incrémentaux fonctionnant sur une règle à pas ultrafin (< 4 µm) ?
Renishaw produit des codeurs incrémentaux fonctionnant avec des règles à pas de 20 µm ou 40 µm. Bien qu’il existe des systèmes de codage à pas plus fins, ils ne donnent pas forcément de meilleures performances globales. Les systèmes à pas ultrafins (< 4 µm) peuvent être plus difficiles à régler, imposer des limites de vitesse et présenter une mauvaise immunité à la saleté. De plus, l’emploi de techniques efficaces de conditionnement et d’interpolation des signaux incrémentaux permet d’obtenir de la part de nombreux systèmes de codage Renishaw une résolution, une précision et une erreur cyclique (erreur de subdivision) comparables à celles des systèmes à pas plus fins.
Par exemple, la série de codeurs optiques incrémentaux VIONiC™ intègre l’optique de filtrage largement éprouvée de Renishaw ainsi qu’une technologie d’interpolation avancée, ce qui lui permet de présenter une erreur de subdivision (SDE) extrêmement faible, une excellente immunité à la saleté et des vitesses de fonctionnement élevées.
Pour les applications nécessitant un retour de position absolu, la vitesse élevée, le très faible niveau de gigue et la haute résolution du codeur RESOLUTE™ garantissent un rendement élevé tout en maintenant de faibles taux d’erreur. Il est possible d’utiliser ces codeurs sur des axes linéaires, rotatifs ou à arc partiel (angulaires) dans les processus de fabrication qui nécessitent de réaliser des mesures de précision.
Découvrez les essais réalisés par Renishaw et ACS. Ces essais ont permis de démontrer comment utiliser les algorithmes d’asservissement avancés pour obtenir un niveau de gigue équivalent à celui des produits à pas ultrafins.
Codeur incrémental ou codeur absolu : lequel choisir en fonction de l’application ?
Les codeurs incrémentaux et absolus conviennent pour un large éventail d’applications de mesure de position et d’asservissement. Leur comportement et leurs performances sont légèrement différents.
Les systèmes de codage absolus fournissent et conservent en permanence toutes les informations de position, y compris lors des cycles de mise sous et hors tension, et acquièrent instantanément la position sans nécessiter aucun mouvement préalable. Ils sont largement utilisés dans les robots chirurgicaux et les machines où les cycles de retour à une marque de référence fixe ne sont pas souhaitables.
Les systèmes de codage incrémentaux mesurent les déplacements par rapport à leur position précédente : le signal de position de sortie augmente ou diminue (selon la direction du mouvement) d’un incrément à la fois à mesure que la tête de lecture se déplace par rapport à la règle. Cela nécessite en général de définir une position de référence fixe par rapport à une entité de référence connue. Cette position de référence est perdue en cas de coupure de l’alimentation. Ils sont largement utilisés dans l’automatisation industrielle, les machines de mesure tridimensionnelle (MMT) et la fabrication de semi-conducteurs.
Qu’est-ce qui garantit la performance optimale des codeurs Renishaw ?
Pour maximiser les performances, les codeurs optiques incrémentaux de Renishaw utilisent une routine de calibration des systèmes (CAL) et un système de contrôle automatique de gain (AGC).
Les fonctions CAL et AGC sont disponibles sur les codeurs QUANTiC™, VIONiC™, TONiC™ et ATOM™.
Quel est le retard (durée) de positionnement des signaux de codeur incrémental ?
Le retard qui intervient dans un système de codage incrémental dépend de nombreux facteurs tels que le type de sortie, l’étage optique, l’étage d’électronique analogique et numérique, le circuit de pilotage de ligne/récepteur ainsi que la conception/longueur du câblage. Ces données sont connues, mais sont difficiles à documenter. Pour des conseils précis sur les applications, veuillez donc vous adresser à votre revendeur Renishaw le plus proche.
Quelles sont les interfaces série prises en charge par les codeurs absolus de Renishaw ?
Les codeurs absolus de Renishaw sont pris en charge par les interfaces série ci-dessous, que l’on appelle également « protocoles » :
| Série de codeurs optiques | Interfaces série |
| Codeurs ouverts RESOLUTE™ | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| Codeurs ouverts EVOLUTE™ | BiSS® C FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| Codeurs hermétiques FORTiS-S™ | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| Codeurs hermétiques FORTiS-N™ | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
Quelle différence y a-t-il entre exactitude, résolution et répétabilité ?
Ces trois termes peuvent prêter à confusion. En voici ci-dessous les définitions, telles qu’elles figurent dans notre glossaire.
- Exactitude : écart entre la valeur vraie et le résultat d’une mesure.
- Résolution : plus petite variation perceptible par le codeur. Cela correspond à la distance minimum que le codeur doit parcourir pour changer sa sortie d’un incrément.
- Répétabilité : capacité du codeur à indiquer la même position chaque fois qu’il arrive au même endroit sur l’axe.
Quelle est la différence entre gigue (jitter) et erreur de subdivision (SDE) ?
Ces deux termes sont souvent confondus. En voici ci-dessous les définitions.
- Jitter (gigue) : quantité de bruit de position venant d’un codeur quand il ne se déplace pas. Cette valeur est normalement donnée en RMS, mais il existe de nombreuses façons de mesurer le bruit de position ; la bande passante de la mesure est particulièrement cruciale. Les codeurs à faible gigue peuvent mieux tenir leur position et génèrent moins de chaleur dans les moteurs linéaires. Ils présentent aussi un contrôle de vitesse plus régulier à vitesse faible.
- Erreur de subdivision : erreur de mesure dans une période de signal. Cette erreur est due aux imperfections dans la forme ou le centrage de la courbe Lissajous représentant le signal de sortie du codeur. Cette erreur de subdivision peut générer des problèmes d’ondulation de vitesse sur les axes de moteurs linéaires ou moteurs DDR. Une erreur de subdivision élevée peut faire qu’un axe produise un bruit audible et qu’il se dégage de la chaleur. Dans les applications sur machines-outils, une erreur de subdivision élevée peut produire une mauvaise finition de surface, tandis que sur les machines de scanning, elle peut produire des images floues.
Conformité
Les codeurs optiques et règles Renishaw sont-ils conformes à RoHS ?
Consultez notre page web consacrée aux certificats de conformité.
Les codeurs optiques et règles Renishaw utilisent-ils des minéraux issus de zones de conflits ?
Consultez notre page web consacrée aux certificats de conformité.
Les codeurs optiques et règles Renishaw sont-ils conformes à la législation de L’U.E. (déclaration de conformité CE) ?
Consultez notre page web consacrée aux certificats de conformité.
Applications
Les câbles de têtes de lecture Renishaw conviennent-ils aux applications robotiques exigeant une flexion du câble ?
Si le rayon de flexion minimum du câble de tête de lecture ne dépasse pas la limite (voir les fiches techniques correspondantes), le câble aura une durée de vie à la flexion de 20 000 000 utilisations. Toutefois, le câble n’est pas conçu pour des applications qui font tourner (tordent) le câble sur sa longueur. Il est déconseillé de plier ou de fléchir les câbles de têtes de lecture UHV car ceci endommagera leur câble.
Quel codeur recommandez-vous pour les applications OEM à grands volumes où le temps de fabrication machine constitue un facteur critique ?
La série de codeurs linéaires absolus EVOLUTE™ fournit des mesures de positions absolues de haute résolution et présente des tolérances d’installation généreuses ainsi qu’une excellente immunité à la saleté, garantissant ainsi des performances métrologiques polyvalentes.
De même, la série de codeurs incrémentaux QUANTiC™ a été conçue pour les industriels et les intégrateurs de systèmes : elle fournit d’excellents résultats en métrologie et présente des tolérances d’installation particulièrement larges, le tout dans un format de tête de lecture ultra-compact.
Ces deux systèmes conviennent parfaitement aux applications OEM à grands volumes où le temps de fabrication machine constitue un facteur critique, car le gain de temps réalisé lors de l’installation des composants permet de réduire les délais de fabrication et, en fin de compte, d’augmenter la rentabilité.
Consultez notre glossaire où vous trouverez les définitions des termes techniques utilisés sur cette page.
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