Introduction
Les codeurs optiques sont des composants essentiels des systèmes de contrôle de mouvement, en particulier dans les conditions de haute précision et de fiabilité caractéristiques de la production en Ukraine. Ils sont utilisés pour mesurer la position, la vitesse et l'accélération, permettant un contrôle précis des équipements industriels. Le choix entre des codeurs incrémentaux et absolus, ainsi que la détermination de la résolution et de la précision, constituent une étape importante dans la conception de systèmes de mouvement qui affecte la fiabilité à long terme et l'efficacité de la production.
Principes fondamentaux
Les codeurs optiques fonctionnent sur la base de la mesure du flux lumineux traversant le disque ou la bande de codage. Ils se composent d'une LED, d'un phototransistor et d'un disque d'encodage comportant des fentes et des obstacles. Selon l'emplacement du flux lumineux, des signaux sont générés et utilisés pour déterminer la position ou la vitesse.
Les codeurs incrémentaux émettent des signaux qui correspondent à un changement de position, mais ne conservent pas la position après la mise hors tension. Les codeurs absolus, quant à eux, stockent des informations sur la position même en l’absence de courant. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des systèmes où le manque de puissance peut avoir des conséquences critiques.
Paramètres techniques et normes
Les codeurs optiques doivent être conformes aux normes établies pour garantir leur utilisation dans un environnement industriel. Les normes les plus importantes comprennent :
- ISO 281 : établit les exigences de précision et de changement d'angle dans les systèmes de contrôle.
- IEC 60947-2 : définit les exigences relatives aux appareils électriques, y compris les encodeurs.
- DSTU 3016 : établit les exigences en matière de compatibilité électromagnétique en Ukraine.
- EN 50155 : établit les exigences relatives aux appareils électroniques industriels.
Il est également important de répondre aux exigences des certifications CE et UkrSEPRO, qui garantissent que les produits répondent aux exigences des normes de l'industrie.
Sélection et calcul
Le choix du codeur dépend des exigences spécifiques du système. Vous trouverez ci-dessous un exemple de calcul de résolution et de précision.
| Paramètre | Codeur incrémental | Codeur absolu |
|---|---|---|
| Résolution | 5000 lignes/tour | 10000 lignes/tour |
| Précision | ±0,1 % (ISO 281) | ±0,05 % (ISO 281) |
| Température de travail | -25°C à +85°C | -25°C à +85°C |
| Humidité | 5 % à 95 % d'humidité relative | 5 % à 95 % d'humidité relative |
| Temps de disponibilité moyen | 50 000 heures | 75 000 heures |
La formule est utilisée pour calculer la résolution requise :
Résolution = 1 / (Distance minimale entre les particules en mouvement) La sélection du codeur doit répondre aux exigences du système et aux normes pour garantir la fiabilité.
Règles d'installation et de débogage
Une installation et un réglage corrects du codeur déterminent ses performances et sa durabilité. Voici les principales recommandations :
- Montez l'encodeur sur une surface propre et plane pour garantir une base de mesure précise.
- Utilisez des adaptateurs spéciaux pour garantir le respect des normes.
- Vérifiez les plages de mesure avant utilisation.
- Effectuez des tests de stabilité et de précision du signal.
- Utilisez des outils spéciaux pour le réglage et la mesure.
Il est important de suivre les recommandations du fabricant pour garantir une qualité et une fiabilité élevées.
Modes de défaillance et analyse des causes
Les codeurs optiques peuvent échouer pour diverses raisons. Vous trouverez ci-dessous les modes de défaillance les plus courants et leurs indicateurs visuels :
| Mod crash | Raisons | Indicateurs visuels |
|---|---|---|
| Changement de solvabilité | Usure du disque ou de la bande | Modification de l'amplitude du signal |
| Échec du signal | Disque sale ou endommagé | Aucun signal du tout |
| Instabilité | Bruit électrique ou alimentation instable | Écart par rapport à la valeur moyenne |
Il est important de vérifier régulièrement les codeurs pour détecter tout bruit, usure ou dommage afin de garantir leurs performances.
Prévision de service et mesure de l’état
La prévision de la maintenance et la mesure de l'état sont des éléments clés pour accroître la fiabilité des systèmes de mouvement. Les méthodes suivantes sont utilisées :
- Mesure de la température : permet de détecter les anomalies thermiques pouvant indiquer un dommage.
- Mesure des vibrations : détecte les dommages sur les composants mécaniques.
- Mesure du courant électrique : permet de détecter les dysfonctionnements des composants électroniques.
Utilisez des appareils de mesure pour vérifier régulièrement les codeurs et détecter d'éventuels écarts.
Tableau comparatif
Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif de trois types alternatifs de codeurs optiques :
| tapez | Résolution | Précision | Temps de disponibilité moyen | Prix |
|---|---|---|---|---|
| Incrémentiel | 5000 lignes/tour | ±0,1% | 50 000 heures | 120 € |
| Absolu | 10 000 lignes/tour | ±0,05 % | 75 000 heures | 200 € |
| Déchets | 20 000 lignes/tour | ±0,02 % | 100 000 heures | 350 € |
La sélection de l'encodeur doit prendre en compte les exigences spécifiques du système et le budget.
Conclusion
Les codeurs optiques sont des composants essentiels pour les systèmes de contrôle de mouvement utilisés dans la fabrication industrielle. Le choix entre les codeurs incrémentaux et absolus, ainsi que la détermination de la résolution et de la précision, doivent répondre aux exigences et aux normes du système. Pour une utilisation fiable et efficace, vous pouvez vous tourner vers UNITEC-D GmbH, qui fournit des composants fiables et certifiés répondant aux exigences de la production industrielle.
Sources
- ISO 281 : Précision des systèmes de contrôle
- IEC 60947-2 : Exigences relatives aux appareils électriques
- DSTU 3016 : Compatibilité électromagnétique
- EN 50155 : Appareils électroniques industriels
- UkrSEPRO : certification en Ukraine
