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Jul 07, 2023

Bien

La bonne combinaison de table de positionnement et d'entraînement numérique permet des réglages précis avec des temps de réponse et de stabilisation rapides. En tant qu'équipement automatisé sur les marchés industriels, médicaux et des sciences de la vie

La bonne combinaison de table de positionnement et d'entraînement numérique permet des réglages précis avec des temps de réponse et de stabilisation rapides.

Alors que les équipements automatisés des marchés industriels, médicaux et des sciences de la vie deviennent de plus en plus rapides et précis, les ingénieurs doivent s'adapter avec des systèmes de mouvement linéaire et de positionnement plus performants. Cependant, dans le même temps, l'enveloppe du contrôle de mouvement se rétrécit, ce qui rend difficile la conception d'un système rapide et précis pouvant s'adapter à des espaces restreints. Malgré le défi, il est possible de concevoir un système de mouvement linéaire qui offre les hautes performances exigées par ces machines. Par exemple, une combinaison de table de positionnement linéaire et de contrôleur numérique optimisée pour des communications à grande vitesse et une réponse rapide permet d'obtenir un équilibre idéal entre un positionnement précis et un contrôle exceptionnel. Cet article décrira certains des éléments essentiels que les concepteurs de machines devraient prendre en compte lors de la mise en œuvre d'un système de mouvement linéaire de précision pour les machines automatisées à grande vitesse, ainsi qu'une configuration prête à l'emploi qui fournit des résultats exceptionnels.

Conçues pour fournir un mouvement contrôlé dans de petits espaces, les tables de positionnement de moteurs linéaires sont bien adaptées à des applications dynamiques aussi diverses que la fabrication et l'inspection de semi-conducteurs, l'assemblage pick-and-place, le micro-usinage, les COTS militaires, la photonique et les équipements de laboratoire.

Les tables de positionnement IKO International de la série NT, disponibles en standard avec un moteur linéaire intégré, un guide de roulement à mouvement linéaire et un encodeur linéaire optique haute résolution, offrent ces capacités. Parce qu'ils intègrent un aimant en néodyme et une échelle linéaire optique sur une table mobile, ils peuvent atteindre une force de poussée élevée allant jusqu'à 70 N avec un positionnement précis. En fait, une table de 170 grammes fournissant 25N de poussée peut réaliser des accélérations et des décélérations jusqu'à 10G. Les tables de positionnement de la série NT peuvent atteindre une résolution allant jusqu'à 0,01 micromètre et des vitesses allant jusqu'à 1 300 millimètres par seconde. La série NT prend en charge les protocoles EtherCAT®, SSCETII/H et MECHATROLINK pour créer un réseau de mouvement en temps réel. La plus petite unité de la famille ne mesure que 38 millimètres de large, avec une longueur totale de 62 millimètres et une hauteur de section de seulement 11 millimètres.

Sans composants mécaniques de transmission de puissance pour éliminer les oscillations et les vibrations, le système nécessite un entraînement numérique hautes performances capable de fournir des boucles de contrôle de position et de courant à plus haute fréquence ainsi qu'une bande passante de boucle de courant élevée. Ces capacités sont essentielles pour permettre au disque d’atteindre les taux de mise à jour rapides nécessaires pour maximiser la précision et le débit du positionnement. Voici ce que les concepteurs devraient rechercher dans un servomoteur numérique dans le cadre d'un système de mouvement linéaire de précision pour machines automatisées :

Lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec une table à moteur linéaire ultracompacte et avancée telle que la série NT d'IKO, les concepteurs de machines peuvent obtenir le positionnement linéaire au niveau du micron dont les machines automatisées ont de plus en plus besoin.

Dans notre configuration, une platine à deux axes IKO NT-55-V-25/5L (X et Y) est associée à un lecteur Copley AccelnetPlus. La table de positionnement possède une base fixe, un encodeur optique de 500 nanomètres, une résolution de 0,5 micromètre et une longueur de paire magnétique de 30 millimètres. Le variateur dispose d'un taux de mise à jour de boucle de position de 250 microsecondes, avec 1,2 A de courant de crête et 0,3 A en continu. L'alimentation est de 80V. Les spécifications du moteur sont définies comme suit : Masse : 0,18 kg Force maximale : 25 N ; Force continue : 7NConstante de force : 16,9706 N/A, constante PeakBack EMF : 8 V/m/sRésistance : 66ΩInductance : 22 mH Voici un résumé de certains des paramètres notables : Données du moteur : La limite de vitesse est de 1 300 millimètres par seconde. boucle : l'utilisateur a sélectionné la vitesse maximale, avec des ajustements mineurs. Boucle de vitesse : l'utilisateur a poussé la limite de vitesse afin de régler la rampe d'arrêt rapide à 13 000 millimètres par seconde2. Dans la configuration du filtre, l'utilisateur a maximisé la boucle de vitesse en déplaçant le paramètre par défaut 2 pôles, 200 Hz sur 1 pôle, 800 Hz. Les gains proportionnels et intégraux ont été réglés respectivement à 15 000 Vp et 5 000 Vi. Boucle de position : la boucle de position a été réglée à 5 000 Pp et l'anticipation a été abaissée à 10 000 Vff, permettant à l'utilisateur de se concentrer sur le déplacement et la stabilisation. La fenêtre de suivi a été réglée sur 50 comptes à 3 millisecondes, en restant dans le temps de stabilisation de 6 ms. L'utilisateur a également laissé une erreur de suivi se développer pendant le déplacement. Grâce à cela, le NT-55-V effectue un mouvement linéaire de 30 millimètres et la limite de trajectoire a été fixée à 2 000 millimètres par seconde2 avec une accélération maximale de 75 000 millimètres par seconde2. L'à-coup maximum est de 20 000 000 millimètres/seconde3.