À mesure que les robots et machines gagnent en sophistication et sont appelés à effectuer des tâches de plus en plus complexes, le contrôle de leurs mouvements doit être aussi précis que possible pour éviter les accidents et les pannes mécaniques, et répondre aux autres exigences de performance de l’application.
Le défi à relever
Le client avait besoin d’un contrôle précis de l’axe rotatif, avec un facteur de forme le plus bas possible permettant de concevoir un bras robotisé contenant de multiples articulations séquentielles. Les autres exigences clés incluaient notamment un mouvement minimal au démarrage pour signaler la position absolue, et un câblage de signal minimal afin de limiter autant que possible la taille du bras.
La solution
MicroE a développé sur mesure une série de modules de codage sur circuits imprimés, avec contrôle FPGA et interfaces de communication BiSS, chacun comprenant deux têtes de lecture ChipEncoder™ standard et un disque de réseau rotatif Micro Motion Absolute™ (MMA). La technologie de réseau MMA utilise une piste de comptage incrémentiel standard (pas de 40 microns), couplée à une piste de référence sur laquelle chaque index est espacé de manière unique. Grâce à un mouvement minime au démarrage, plusieurs marques d’index sont détectées et l’espacement mesuré est comparé à un tableau de correspondance dans le microprogramme afin de déterminer la position absolue.
Avantage
Les sorties des deux codeurs sont moyennées pour optimiser la précision de rotation, et la position absolue est ainsi déterminée au démarrage avec une rotation axiale minimale. Le protocole de communication série BiSS permet d’agencer les articulations robotisées successives en guirlande, au lieu d’utiliser des câbles de bus dédiés pour chaque axe, contribuant ainsi encore davantage, avec la taille limitée du ChipEncoder, à réduire la taille globale de chaque articulation. La communication série à grande vitesse (horloge 32 MHz, fréquence d’actualisation 1 µsec) assure une grande réactivité du robot aux commandes de l’opérateur.
Caractéristiques techniques
| Diamètre PCB | 20mm |
| Diamètre d’échelle | 15mm |
| Hauteur totale du module | 13,8mm |
| Interface série | BiSS C |
| Fréquence d’horloge | 32 MHz |
| Fréquence d’actualisation de la position | 1µsec |
| Résolution | 85 280 CPR (15,2 secondes d’arc ; 73,7 µrad) |
| Nombre de fils de câble | 5 paires torsadées, 32 AWG |
