{"id":9024,"date":"2021-02-19T13:31:33","date_gmt":"2021-02-19T13:31:33","guid":{"rendered":"https:\/\/inmotion-web.it\/?p=9024"},"modified":"2025-06-17T13:19:47","modified_gmt":"2025-06-17T13:19:47","slug":"a-ogni-applicazione-il-suo-sistema-di-misura-angolare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/inmotion\/a-ogni-applicazione-il-suo-sistema-di-misura-angolare\/","title":{"rendered":"A ogni applicazione il suo sistema di misura angolare"},"content":{"rendered":"\n

Heidenhain<\/a> ha sviluppato una unit\u00e0 dimostrativa equipaggiata con quattro diversi sistemi di misura angolari assoluti, per guidare i progettisti nella scelta dell\u2019encoder ottimale per una data applicazione. L\u2019unit\u00e0 \u00e8 gestita dal controllo numerico TNC 640 che consente di simulare operazioni di posizionamento con i singoli sistemi di misura angolari.<\/h2>\n\n\n\n

Perch\u00e9 sul mercato sono presenti cos\u00ec tante versioni diverse di sistemi di misura angolari? Per quale motivo impiegano differenti metodi di scansione e di misura? E quale soluzione dovrebbe scegliere in ultima analisi un progettista? Una unit\u00e0 dimostrativa Heidenhain con quattro diversi sistemi di misura angolari fornisce risposte molto esaustive a queste domande.<\/p>\n\n\n\n

  • \"Sistema
    Sistema di misura angolare assoluto Heidenhain RCN 8311.\n<\/figcaption><\/figure><\/li>
  • \"Sistema
    Sistema di misura angolare assoluto Heidenhain ECA 4410.\n<\/figcaption><\/figure><\/li>
  • \"Sistema
    Sistema di misura angolare assoluto Heidenhain ECM 2410.\n<\/figcaption><\/figure><\/li>
  • \"Sistema
    Sistema di misura angolare assoluto WMxA 1010 di marca AMO.\n<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

    Una configurazione molto semplice<\/h3>\n\n\n\n

    La configurazione dell\u2019unit\u00e0 dimostrativa \u00e8 estremamente semplice. Su un motore torque TMB+ di marca ETEL sono montati quattro diversi sistemi di misura angolari: <\/p>\n\n\n\n

    a) Un sistema di misura angolare assoluto Heidenhain RCN\u00a08311 in rappresentanza della serie incapsulata per tavole rotanti e teste orientabili su macchine utensili di elevata accuratezza
    b) Un sistema di misura angolare assoluto Heidenhain ECA\u00a04410 in rappresentanza della serie modulare con tamburo graduato in acciaio e scansione ottica per tavole rotanti e teste orientabili con assi di diametro considerevole su macchine utensili di elevata accuratezza
    c) Un sistema di misura angolare assoluto Heidenhain ECM\u00a02410 con scansione magnetica come versione particolarmente insensibile alla contaminazione della serie modulare
    d) Un sistema di misura angolare assoluto WMxA\u00a01010 di marca AMO con scansione induttiva in rappresentanza della serie con nastro graduato per applicazioni che richiedono soluzioni di montaggio particolarmente compatte, flessibili e insensibili alla contaminazione.
    Con Heidenhain TNC\u00a0640, il controllo numerico impiegato per l\u2019unit\u00e0 dimostrativa, \u00e8 possibile simulare operazioni di posizionamento con i singoli sistemi di misura angolari. In questo modo si analizza come la qualit\u00e0 del segnale influisce sulla dinamica e come il principio di misura incide sull\u2019accuratezza. L\u2019unit\u00e0 dimostrativa mostra inoltre le possibilit\u00e0 per incrementare la sicurezza di processo grazie all\u2019utilizzo intelligente di dati del sistema globale motore-sistema di misura angolare-sensorbox.<\/p>\n\n\n\n

    • \"Figura
      Figura 1 – Andamento della temperatura del motore: l\u2019immagine termografica a sinistra mostra la minore temperatura del motore per il controllo della posizione con un sistema di misura angolare ottico. A destra, a confronto, le temperature pi\u00f9 elevate con un sistema di misura angolare non-ottico. \n<\/figcaption><\/figure><\/li>
    • \"Figura
      Figura 1 – Andamento della temperatura del motore: l\u2019immagine termografica a sinistra mostra la minore temperatura del motore per il controllo della posizione con un sistema di misura angolare ottico. A destra, a confronto, le temperature pi\u00f9 elevate con un sistema di misura angolare non-ottico. \n<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

      La qualit\u00e0 del segnale \u00e8 determinante per la qualit\u00e0 superficiale<\/h3>\n\n\n\n

      Per motori diretti la qualit\u00e0 del segnale di un sistema di misura \u00e8 determinante per il rumore di corrente e quindi per la dinamica raggiungibile e la possibile dissipazione di potenza dell\u2019azionamento. Il rumore di corrente influisce sulla dinamica raggiungibile di un asse come ripercussione di errori di interpolazione. Gli errori di interpolazione sono modifiche rapide del valore di posizione che provocano errori nel calcolo della velocit\u00e0. Questi errori nel calcolo della velocit\u00e0 comportano a loro volta un maggiore rumore di corrente. Per evitare instabilit\u00e0 nell\u2019azionamento, \u00e8 necessario reagire al crescente rumore di corrente mediante una riduzione del fattore kV, limitando anche la dinamica.
      Ma anche l\u2019andamento della temperatura nel motore \u00e8 correlato al rumore di corrente. Il ridotto rumore di corrente determina una minore dissipazione di potenza e quindi anche una minore temperatura del motore; un elevato rumore di corrente, invece, incrementa la dissipazione di potenza nell\u2019azionamento e comporta quindi anche un andamento pi\u00f9 marcato della temperatura (figura 1).
      Un confronto del rumore di corrente dei vari sistemi di misura pone in netto risalto le differenze di comportamento. I sistemi di misura ottici determinano un rumore di corrente ridotto e uniforme, i sistemi magnetici e induttivi comportano un rumore di corrente pi\u00f9 forte e molto eterogeneo nonostante il filtro passa-basso. La prima scelta \u00e8 rappresentata dai sistemi di misura ottici se si intende sfruttare in modo ottimale il potenziale di potenza di un motore e raggiungere la migliore qualit\u00e0 superficiale possibile (figura 2).<\/p>\n\n\n\n

      • \"Figura
        Figura 2 – Confronto del rumore di corrente dei vari sistemi di misura nell\u2019unit\u00e0 dimostrativa. \n<\/figcaption><\/figure><\/li>
      • \"l
        l Figura 3 – Accuratezza bidirezionale di posizionamento e scostamento medio dell\u2019accuratezza bidirezionale di posizionamento: i sistemi di misura angolari con scansione ottica RCN ed ECA presentano scostamenti essenzialmente minori della posizione effettiva dalla posizione desiderata rispetto ai sistemi di misura angolari magnetici (ECM) e induttivi (WMxA). \n<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

        Posizione effettiva e desiderata<\/h3>\n\n\n\n

        Sulla base della misurazione statica dell\u2019accuratezza di posizionamento secondo ISO\u00a0230-2 \u00e8 possibile valutare se la posizione effettiva di una tavola rotante corrisponde anche alla posizione desiderata. Vengono quindi eseguite rispettivamente 12 misurazioni in passi di 30\u00b0 eseguendo cinque giri della tavola rotante in senso orario e cinque giri della tavola rotante in senso antiorario.
        Per la valutazione di un sistema di misura si considerano in particolare gli indicatori A, l\u2019accuratezza di posizionamento bidirezionale, e M, lo scostamento medio dell\u2019accuratezza di posizionamento bidirezionale. L\u2019indice A \u00e8 quindi comparabile all\u2019accuratezza del sistema di un sistema di misura angolare, mentre l\u2019indice M all\u2019accuratezza della graduazione, tenendo di volta in volta conto degli scostamenti risultanti dall\u2019applicazione (Figura 3).
        Per fornire attestazioni sull\u2019accuratezza raggiungibile della traiettoria con una velocit\u00e0 di traslazione massima data, Heidenhain ha esteso i criteri della norma ISO\u00a0230-2 integrando l\u2019accuratezza dinamica di posizionamento (contrassegnata dalla lettera D). In conformit\u00e0 alla norma ISO\u00a0230-2 vengono eseguite di nuovo misurazioni durante cinque giri della tavola rotante in senso orario e cinque giri della tavola rotante in senso antiorario. Al momento la misurazione viene tuttavia eseguita in continuo con una velocit\u00e0 di scansione di 5\u00a0kHz a una velocit\u00e0 di traslazione di 20\u00a0giri\/min.
        Questa misurazione dell\u2019accuratezza dinamica di posizionamento mette in evidenza che il sistema di misura angolare induttivo WMxA presenta scostamenti significativi in relazione alla traiettoria programmata. Sono il risultato del metodo di scansione induttivo che presenta valori di accuratezza correlati alla velocit\u00e0. Per contro, per i sistemi ottici RCN ed ECA non c\u2019\u00e8 quasi nessuna deviazione tra la posizione reale e quella desiderata, anche in movimento a diverse velocit\u00e0. Il sistema di misura angolare magnetico ECM genera valori uniformi senza scostamenti estremi (figure 4 e 5).<\/p>\n\n\n\n

        • \"Figura
          Figura 4 – La considerazione dell\u2019accuratezza dinamica della posizione come indice per la traiettoria programmata evidenzia un netto scostamento per il sistema di misura angolare induttivo. \n<\/figcaption><\/figure><\/li>
        • \"Figura
          Figura 5 – La causa dei significativi scostamenti \u00e8 il metodo di scansione induttivo che presenta valori di accuratezza correlati alla velocit\u00e0. Presenta differenze significative tra le misurazioni in senso orario e in quello antiorario.\n<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

          Protezione motore intelligente per processi di lavorazione sicuri<\/h3>\n\n\n\n

          Motori torque, come il motore impiegato nell\u2019unit\u00e0 dimostrativa di ETEL, dispongono di una potenza particolarmente elevata pur avendo ingombri ridotti. In determinate condizioni di lavorazione sussiste un grande pericolo di surriscaldamento se, a causa di una distribuzione asimmetrica della corrente negli avvolgimenti, la temperatura di un singolo avvolgimento aumenta improvvisamente. Una digitalizzazione orientata all\u2019applicazione di informazioni sui sensori per l\u2019andamento della temperatura e la relativa trasmissione di queste informazioni al controllo numerico offrono in tal caso una protezione intelligente del motore per elevata sicurezza di processo. Soprattutto la possibilit\u00e0 di valutare in modo ottimale le informazioni incrementa la sicurezza e l\u2019efficienza dei processi di lavorazione. Il sensorbox EIB 5200 di Heidenhain monitora tutti i tre avvolgimenti del motore e rende direttamente utilizzabili i dati della temperatura. Il sensorbox viene montato in prossimit\u00e0 del motore e integrato tra sistema di misura angolare e controllo numerico della macchina. <\/p>\n\n\n\n

          \"Figura
          Figura 6 – Il sensorbox EIB 5200 di Heidenhain offre una protezione motore intelligente per il processo di lavorazione. Informazioni supplementari provenienti dal sistema motore possono essere impiegate direttamente e con cablaggio emplificato. \n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

          Se – come per il motore torque ETEL impiegato – il modello termico del motore \u00e8 noto e salvato, il sensorbox rileva con rapidit\u00e0 un repentino aumento della temperatura ed evita di danneggiare gli avvolgimenti offrendo una protezione completa del motore dal surriscaldamento (Figura 6). La corretta scelta del sistema di misura e un utilizzo intelligente dei molteplici dati disponibili del processo di lavorazione sono determinanti anche per la sicurezza, la stabilit\u00e0 e l\u2019accuratezza di processi produttivi. La conoscenza delle caratteristiche specifiche delle diverse versioni di encoder supporta progettisti e sviluppatori nella scelta del sistema di misura angolare ottimale per la relativa applicazione. Per questa scelta non si tratta esclusivamente di dinamica e accuratezza. Progettisti e sviluppatori devono focalizzarsi anche sulle condizioni costruttive, come il diametro dell\u2019albero o le condizioni di montaggio e, naturalmente, sull\u2019aspetto economico. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Heidenhain ha sviluppato una unit\u00e0 dimostrativa equipaggiata con quattro diversi sistemi di misura angolari assoluti, per guidare i progettisti nella scelta dell\u2019encoder ottimale per una data applicazione.<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":9025,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[50],"tags":[430,3864,3866,3862,3868],"class_list":["post-9024","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-applicazioni","tag-heidenhain","tag-sistema-misura-angolare-assoluto-eca-4410","tag-sistema-misura-angolare-assoluto-ecm-2410","tag-sistema-misura-rcn-8311","tag-tnc-640"],"openstation_lock":null,"openstation_contributors":[],"openstation_attached_media":[9025,9026,9027,9028,9029,9030,9031,9032,9033,9034,9035,9036],"yoast_head":"\nA ogni applicazione il suo sistema di misura angolare - InMotion<\/title>\n<meta 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