Encoder incrementale Heidenhain

[Magiul]

Buongiorno a tutti.

Essendo il mio primo messaggio mi presento: sono di Brescia e sono ingegnere meccanico.

Non sono assolutamente un esperto di automazione, in quanto mi occupo d'altro, pertanto perdonate se scrivo cose per voi banali.

Avrei necessità di chiedere a chi ha più esperienza di mè delucidazioni su di un encoder incrementale.

Ho una tavola rotante in continuo di grosse dimensioni (2000x2000) su di un centro di lavoro di fresatura.
La tavola rotante da specifiche monta (direttamente sul suo asse di rotazione) un encoder incrementale Heidenhain serie RON modello 275.
Leggendo le specifiche dell'encoder incrementale ho una serie di valori che non sono sicuro di come interpretare, quandi vi chiedo cortesemente un aiuto:

- Line count 18'000 impulsi (dovrebbe essere la risoluzione fisica delle tacche della graduazione ottica escludendo l'interpolazione elettronica? corretto?)
- Interface TTL (anda quadra)
- Integrated interpolation 5-fold (90'000)

Mi pare di capire che la risoluzione di lettura (considerando anche l'interpolazione) arriva a 90'000 segnali/giro (14,4" (secondi di grado)) è corretta questa interpretazione?

Ammessso che sia corretta questa interpretazione, se imposto dal controllo della macchina una rotazione della tavola (tramite motore brushless siemens) inferiore alla risoluzione (esempio 8" (secondi di grado)) cosa succede? (presumo che la macchina vada in errore non avendo segnale di retroazione dall'encoder?)

Poi trovo scritto questo valore: "position error per signal period <+-0.7" cosa significa? (non dovrebbe essere l'accuratezza in quanto la dicitura "system accuracy" la trovo scritta pari a 5")

 

Se muovo la tavola ad esempio di 30°10 primi e 23 secondi; secondo voi che errore massimo potro avere sul posizionamento? (sarà pari alla risoluzione 14,4" sommado anche l'accuratezza 5"??)

Ringrazio chi avra voglia di provare a darmi delucidazioni.

[Tode]

90.000 sono gli impulsi/giro che l'encoder fornisce in uscita, considera che il PLC è in grado di effettuare una ulteriore moltiplicazione x4 degli impulsi. Otterrai alla fine 360.000 divisioni/giro di risoluzione totale. 

"position error per signal period <+-0.7" dovrebbe secondo me essere la ripetibilità di posizionamento. In partica se vai ad intercettare la stessa quota più volte lo fai con una ripetibilità di ± 0,7" rispetto ai posizionamenti precedenti

La precisione assoluta dell'encoder è comunque ± 5", considera comunque che molto spesso vengono introdotti ulteriori errori dalla meccanica per effetto della elasticità del giunto, dei disassamenti ecc. ecc.

 

 

 

[Magiul]

Grazie molte Tode per la risposta.

Quindi:

- sommando la risoluzione fisica dell'encoder + interpolazione encoder + interpolazione PLC arrivo ad un risoluzione di 360'000 impulsi. (3.6 secondi di grado).

- a questo punto è corretto dire che (a meno di errori sulla meccanica dell'encoder e del suo giunto) quando impongo un posizionamento della tavola avrò un errore max. pari a 3.6+5=8.6" (risoluzione + accuratezza)??

- questo errore sarà uguale da entrambi i lati di rotazione della tavola (avendo montato l'encoder direttamente sulla tavola) oppure avendo giochi sul riduttore vedrò anche quelli all'inversione? (credo sia corretta la prima ipotesi ma non sapendo approfonditamente come lavorano gli encoder preferisco chiedere)?

Grazie.

[Tode]

- sommando la risoluzione fisica dell'encoder + interpolazione encoder + interpolazione PLC arrivo ad un risoluzione di 360'000 impulsi. (3.6 secondi di grado).

Esatto

- a questo punto è corretto dire che (a meno di errori sulla meccanica dell'encoder e del suo giunto) quando impongo un posizionamento della tavola avrò un errore max. pari a 3.6+5=8.6" (risoluzione + accuratezza)??

agli effetti pratici per posizionare senza pendolamenti l'asse, devi disporre di una risoluzione almeno dieci volte la precisione di posizionamento richiesta. Non è possibile stabilire a priori quale sarà la precisione finale senza conoscere com'è composta la catenza cinematica e le velocità richieste di funzionamento.

- questo errore sarà uguale da entrambi i lati di rotazione della tavola (avendo montato l'encoder direttamente sulla tavola) oppure avendo giochi sul riduttore vedrò anche quelli all'inversione? (credo sia corretta la prima ipotesi ma non sapendo approfonditamente come lavorano gli encoder preferisco chiedere)?

naturalmente avendo l'encoder in asse tavola non vedi dal punto di vista dell'encoder i giochi meccanici della catena di potenza ma andranno ad influenzare non poco la precisione di posizionamento della tavola

[Livio Orsini]

Quote

naturalmente avendo l'encoder in asse tavola non vedi dal punto di vista dell'encoder i giochi meccanici della catena di potenza ma andranno ad influenzare non poco la precisione di posizionamento della tavola

 

Con questa configurazione il posizionamento della tavola è più preciso perchè viene misurata la posizione angolare effettiva non affetta da giochi.

[SandroCalligaro]

Mi suonano strane un paio di cose: 

- interpolazione x5

- quel dato di +- 0.7", che letteralmente è "errore in un periodo del segnale". Non è chiaro se il periodo sia quello ottico (1/18000 di giro) o l'intero giro meccanico. Nel primo caso la specifica sarebbe sull'errore "differenziale", nel secondo caso sulla ripetibilità.

 

Sul datasheet o su qualche documento di Heidenhain non c'è un disegno che spieghi queste cose?

[Magiul]

Grazie per le risposte.

Ho un dubbio sulla frase

Quote

naturalmente avendo l'encoder in asse tavola non vedi dal punto di vista dell'encoder i giochi meccanici della catena di potenza ma andranno ad influenzare non poco la precisione di posizionamento della tavola

perchè ho letto un pdf della Heidenhain ("influenza del rilevamento posizione nelle lavorazioni a 5 assi" pagina 5) che dice che in closed loop gli errori di trasmissione nella catena cinematica non hanno effetto sulla precisione dell'asse. Tuttavia da quello che mi dici mi pare di capire che anche con un encoder infinitamente accurato il motore non è mai in grado di far posizionare perfettamente la tavola (nel punto voluto e retroazionato dall'encoder) poichè gli errori sulla trasmissione giochi/elasticità non lo permettono. Ho interpretato correttamente?

Ho visto in rete che vi sono tavole rotanti CNC continue con precisione di posizionamento garantita pari a 5". Immaginando una meccanica di alto livello (quasi zero giochi ed elasticità); ma che tipo di encoder utilizzano?

Grazie ancora.