Sauter la navigation

Système de codage absolu RESOLUTE™ FS avec règle linéaire RTLA30-S

Caractéristiques

  • Protocole disponible : DRIVE-CLiQ
  • Dimensions de la tête de lecture : 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Résolutions à 1 nm à 100 m/s
  • Précision ±5 µm/m à 20 °C
  • Coefficient de dilatation thermique de la règle à 20 °C : 10,1 ±0,2 µm/m/°C
  • Certifié conforme aux normes :
    ISO 13849:2015 PLd
    CEI 61508:2010 SIL2
    CEI 61800-5-2:2007 SIL2

Avantages

  • Commodité d’une règle flexible ayant une robustesse inégalée
  • Excellentes performances d'asservissement
  • Niveau exceptionnel d'immunité à la saleté
  • Larges tolérances de réglage
  • Gigue inférieure à 10 nm efficace pour une excellente stabilité de positionnement
  • Erreur de subdivision ± 40 nm pour gestion régulière de la vitesse

Pièce transparente pour bandeau page web

RESOLUTE FS – Définition

RESOLUTE FS (sécurité fonctionnelle) est un système de codage optique véritablement absolu et à pas fin qui donne une excellente immunité à la saleté ainsi que des spécifications révolutionnaires pour les données de position. C'est le premier codeur absolu au monde capable de fournir une résolution de 1 nm à jusqu'à 100 m/s. Son erreur de subdivision (SDE) et sa gigue ultrafaibles produisent un système de codage rotatif dont les performances dépassent celles de tous les autres codeurs dans sa catégorie. Certifié SIL2 et PLd pour les applications de sécurité fonctionnelle.

Prix « Queen's Award for Enterprise » : Innovation 2015

 

Système de codage RESOLUTE véritablement absolu de 30 µm, lauréat du « Queen's Award for Enterprise 2015 » dans la catégorie Innovation

Qu’est-ce que la règle RTLA30-S ?

La RTLA30-S est une règle souple bas profil en acier inoxydable dotée de nos graduations de règle absolue à pas de 30 µm. Sa précision atteint ±5 µm/m et elle est disponible en longueurs de jusqu'à 21 mètres. La RTLA30-S est fixée sur le substrat au moyen d'un ruban adhésif fixé au dos. L’adhésif est formulé de manière à permettre une dilatation de la règle indépendante de celle du substrat.
Pour achever l'installation, la règle souple est fixée en un seul point pour donner une position de référence.

Pourquoi choisir ce système de codage ?

Certification de sécurité fonctionnelle

RESOLUTE FS est un système de codage optique ouvert véritablement absolu avec certification aux normes de sécurité fonctionnelle suivantes :

ISO 13849:2015 PLd
CEI 61508:2010 SIL2
CEI 61800-5-2:2007 SIL2

Certaines fonctions de sécurité des machines, comme la vitesse limitée de sécurité (SLS), exigent que le renvoi des données des codeurs soit fonctionnellement sûr. L’utilisation d’un système de codage déjà prévu pour être utilisé dans ces application peut grandement faciliter la certification des machines. L’adoption de ces fonctions avancées de sécurité permet aux fabricants de concevoir des machines plus sûres, bénéficiant de fonctionnalités encore plus avancées capables de réduire les temps de réglage et les temps d’arrêt des machines.

Excellentes performances d'asservissement

Les performances de premier rang du RESOLUTE FS sont le produit d'un mode de fonctionnement sophistiqué, fiable et novateur. Un aspect crucial du système est qu'il utilise un format de règle à une seule piste de type « code barre » non répété à pas nominal de 30 µm. Avec sa conception optique sophistiquée, la tête de lecture RESOLUTE FS saisit une image quasi-instantanée de cette règle qui, une fois analysée, permet d'identifier une position unique à des vitesses pouvant atteindre 100 m/s. Le système permet de déterminer la position avec une résolution très basse (jusqu'à 1 nanomètre, soit 1 milliardième de mètre) et avec un faible niveau de bruit (gigue inférieure à 10 nm efficace et SDE (erreur de subdivision sur une période de règle) de seulement ±40 nm. On obtient ainsi des données de codage d'une fidélité supérieure garantissant une régulation plus homogène de la vitesse et une stabilité de positionnement à toute épreuve.

Larges tolérances de réglage

RESOLUTE FS ne reprend pas la technique courante qui consiste à utiliser deux pistes côte à côte (une incrémentale, une absolue) car celle-ci pose un problème fondamental de déphasage lorsqu’il y a de petites erreurs d’alignement angulaire. Ce codeur absolu utilise à la place une règle optique absolue à une seule piste qui combine la position réelle absolue et les informations de phase imbriquées en un seul code. Grâce à cette technologie, RESOLUTE FS offre des tolérances de réglage bien plus larges (tolérance de lacet ± 0.5°) pour une installation rapide et facile ainsi qu’une fiabilité supérieure à long terme même si les axes moteurs se stabilisent lentement ou « bougent » avec le temps. Pour faciliter l’installation et les diagnostics, une LED de réglage est intégrée à la tête de lecture.

Option d'interface 

Interface DRIVE-CliQ

  • interface DRIVE-CLiQ utilisée avec le codeur optique réellement absolu RESOLUTE Nécessaire pour le protocole DRIVE-CLiQ
  • Également disponible avec double entrée de tête pour les systèmes rotatifs haute précision
  • Affiche les alarmes de communication
  • Duplique la LED de tête de lecture

Protocole

ProtocoleDescriptionFiche techniqueProduits compatibles

DRIVE-CLiQ

RESOLUTE FS avec interface série DRIVE-CLiQ Siemens est disponible pour applications rotatives et linéaires. DRIVE-CLiQ est l'interface de communication novatrice et puissante qui relie les systèmes de codeurs et de mesure directe aux composants moteurs SINUMERIK et SINAMICS.

RESOLUTE FS DRIVE-CLiQ

S/O

Spécifications techniques

Norme de mesure

Règle flexible à codage absolu en acier inoxydable, dos autocollant, pour montage direct sur un substrat

Dimensions de la tête de lecture (Lo x La x Ha)

36 mm x 16,5 mm x 17,2 mm

Pas de la règle

30 µm nominal

Coefficient de dilatation thermique à 20 °C

10.1 ±0.2 μm/m/°C

Degré de précision à 20 °C

± 5 μm/m

Longueur de règle

Jusqu’à 17,18 m pour une résolution de 1 nm et jusqu’à 13,42 m pour une résolution de 50 nm

Vitesse maximale

(Voir fiche technique pour plus d’informations)

100 m/s

Protocoles*

DRIVE-CLiQ†      

Résolutions

DRIVE-CLiQ† : Résolution 50 nm et 1 nm

Erreur de subdivision (SDE)

±40 nm

Liaison électrique

Câbles de 9 m de long maximum et connecteurs M12 pour l’interface DRIVE-CLiQ

Alimentation

5 V ±10%, maxi 250 mA à 5 V (avec terminaison)

Vibrations (en fonctionnement)

300 m/s2 maxi sur plage de 55 à 2 000 Hz

Choc (hors fonctionnement)

1 000 m/s2, 6 ms, ½ sinus

Température d’exploitation

0 °C à +80 °C

Étanchéité

IP64

Consultez les fiches techniques pour avoir des détails complets.

*D'autres protocoles sont ajoutés au fur et à mesure.

Pour les spécifications DRIVE-CLiQ, consulter la fiche technique.

Téléchargements

Fiches techniques

Manuel d’installation et manuel de sécurité

Livres blancs

Schémas techniques

Fonctionnement

RESOLUTE utilise une communication bidirectionnelle purement série avec une gamme de protocoles standard, certains étant ouverts, d'autres propriétaires. 

Schéma optique codeur RESOLUTE™ avec annotations

Le processus commence...

L'automate lance l'opération en envoyant un message de requête à la tête de lecture lui ordonnant de saisir la position absolue sur la règle linéaire ou rotative à cet instant précis. La tête répond en produisant un flash sur la règle au moyen d'une LED haute puissance. La durée de ce flash peut être extrêmement courte (100 ns) pour minimiser le flou d'image sur les axes en mouvement. Un aspect fondamental est que sa synchronisation est commandée à quelques nanosecondes près pour maintenir le rapport entre la position exigée et la position signalée. C'est l'une des caractéristiques essentielles qui font que RESOLUTE convient parfaitement aux asservissements hautes spécifications. 

 

 

Règle à une seule piste

La règle se compose en fait d'une seule piste de lignes contrastées pleine largeur utilisant une période nominale de 30 µm. L'absence de plusieurs pistes parallèles procure une forte immunité aux erreurs de lacet et bien plus de tolérance à la position de tête.

Acquisition d'image

Une image de la règle est prise au travers d'une lentille asphérique, qui minimise la distorsion, sur un réseau de détecteurs conçus spécialement pour RESOLUTE. Notre agencement optique suit une trajectoire d'éclairage en « V » mais donne une imagerie directe. Il est donc très compact mais stable. Ceci permet le niveau de fidélité indispensable à une excellente métrologie.

Décodage et analyse des données

Une fois saisie par le détecteur, l'image est transférée par un convertisseur analogique/numérique (ADC) à un DSP (processeur de signaux numériques) puissant. Des algorithmes spécialement mis au point calculent alors une position véritablement absolue mais relativement approximative à partir des graduations imbriquées dans la règle. Ce processus est vérifié et des corrections sont apportées par la suite par d'autres algorithmes au sein du DSP lesquels font intervenir la redondance et les restrictions intentionnelles des graduations de la règle. Pendant ce temps, d'autres sous-programmes calculent une position à résolution très élevée qui est alors combinée à la position approximative pour donner une position véritablement absolue et très haute résolution.

Derniers contrôles et production de données

À l'issue de procédures finales de contrôle d'erreurs, ces informations sont envoyées, par le protocole approprié, au contrôleur sous la forme d'un mot série pur qui représente la position à 1 nm près. Une protection contre les brouillages électriques est assurée par l'ajout d'un CRC (contrôle de redondance cyclique). Le processus complet prend seulement quelques microsecondes et peut être répété jusqu'à 25 000 fois par seconde. Par diverses techniques, entre autres celle consistant à ajuster la durée du flash lumineux suivant la vitesse d'axe, ces performances sont maintenues à jusqu'à 100 m/s tout en préservant, atout fondamental, une gigue de positionnement exceptionnellement faible aux vitesses d'exploitation basses.

Et c'est ainsi qu'on obtient...

Un codeur avec de grandes tolérances d'installation : RESOLUTE autorise ±0,5° en lacet, tangage et roulis ainsi qu'une tolérance d'entrefer impressionnante de ±150 µm. Pendant ce temps la généreuse empreinte optique et les procédures avancées de correction d'erreur confèrent une excellente immunité à la contamination optique, tant pour les particules que les taches de graisse. Tout cela en maintenant une résolution de 1 nm à 100 m/s : RESOLUTE est la réponse aux défis les plus ardus en termes de positions absolues.