Quelles sont les options lors de la conceptualisation et du développement de machines automatisées lorsque l'environnement, les matériaux traités ou la dynamique de la conception créent des conditions en dehors des spécifications typiques des servomoteurs ? De même, que peut-on faire avec des conceptions de machines productives réussies lorsque des modifications des paramètres de processus entraînent des conditions préjudiciables à la longévité des servomoteurs ? Il n'est pas nécessaire de compromettre la productivité lorsque les applications de commande de mouvement nécessitent que les servomoteurs survivent à des chocs et vibrations continus, à des températures ambiantes élevées (ou basses), aux radiations et à d'autres conditions difficiles.
Lorsque les demandes de camions plus légers et plus efficaces ont nécessité l'emboutissage de panneaux de carrosserie en aluminium, les équipements de transfert par presse à servocommande ont subi des augmentations significatives des chocs, dans certains cas supérieures à 10 g à chaque impact. L'impact (sans jeu de mots) sur les 24 servomoteurs de chaque transfert par presse était une durée de vie de 2…3 mois avant de nécessiter un remplacement et une reconstruction.
En tant que partenaire technologique réputé pour ses solutions de mouvement robustes et durables, Rockwell Automation a contacté Elwood pour évaluer des solutions visant à accroître la productivité des machines dans un environnement à chocs élevés. Elwood a développé un programme d'amélioration des modifications pour les servomoteurs MP Series qui offre des caractéristiques de performance, de montage et de connectivité identiques sans modification de programme ni réajustement, ce qui a abouti à un cycle de maintenance prédictive de 18–24 mois et à une augmentation massive de la productivité.
Le programme d'adaptation autorisé par l'usine permet à Elwood d'analyser les effets des environnements extrêmes et des conditions de fonctionnement. Les modifications d'Elwood offrent des solutions qui atténuent l'usure prématurée (usure des paliers, usure par frottement, fatigue/frottement des conducteurs internes, dégradation des freins, détérioration des connecteurs et défaillance des contacts) et éliminent les défauts de perte de signal gênants. Étant donné que le programme est autorisé par Rockwell Automation et qu'Elwood est un partenaire technologique, les moteurs des séries MPL et MPM adaptés conservent leur garantie d'usine complète et leurs caractéristiques de sortie d'origine.
Les matériaux et les procédés de certaines industries produisent des conditions difficiles qui pourraient bénéficier d'une commande de mouvement de précision et d'une automatisation asservie, mais qui peuvent créer des problèmes pour les composants et les techniques de construction courants. Les machines de produits forestiers, comme les tours à dérouler, produisent des vibrations continues élevées. Les congélateurs automatisés fonctionnent en dessous des seuils pour les graisses/paliers standard et les dispositifs de retour numérique. Les applications en extérieur ont souvent des exigences de température (−50–60 °C ambiant) qui sont à la fois au-dessus et en dessous des conditions de fonctionnement typiques des servomoteurs industriels. Les environnements avec des particules à haute énergie et/ou des matériaux radioactifs peuvent être préjudiciables aux semi-conducteurs (ainsi qu'à de nombreux autres matériaux). Les conditions particulièrement difficiles de ces environnements font de l'utilisation de résolveurs un choix fiable pour le retour de position et la commutation (alignement du champ) dans les servomoteurs.
Retour pour applications difficiles
Les résolveurs sont des transformateurs rotatifs et des dispositifs analogiques. Bien qu'il existe différentes configurations, les résolveurs typiques ont un enroulement d'excitation (primaire) et deux enroulements secondaires séparés de 90 degrés électriques (souvent appelés sinus et cosinus). Les résolveurs sont robustes et ne comportent pas de pièces mobiles, ce qui les rend idéaux pour les applications difficiles. Ils ne dépendent pas de semi-conducteurs qui peuvent se dégrader sous l'effet de particules à haute énergie. De plus, en suivant les meilleures pratiques pour l'atténuation des interférences électromagnétiques (EMI), le retour du résolveur peut être utilisé de manière fiable avec des longueurs de câble allant jusqu'à 100 m. Avec quelques considérations particulières, le retour du résolveur peut être mis en œuvre avec succès même sur des longueurs de câble plus importantes.
Les résolveurs offrent la capacité de détecter une connexion interrompue ou manquante. Étant donné que les signaux de retour attendus doivent être sinusoïdaux (oscillants), une tension constante n'est pas un état valable. Cet avantage peut augmenter le niveau d'intégration de la sécurité de l'équipement utilisant le retour du résolveur.
Étant donné que les résolveurs semblent résoudre de nombreux problèmes dans les systèmes de commande de mouvement, pourquoi ne sont-ils pas le premier choix dans les applications de commande de mouvement aujourd'hui ? Il y a plusieurs raisons. Il fut un temps où le coût des composants d'un résolveur était plus élevé que celui d'un codeur incrémental. Selon les dispositifs comparés, cela peut être vrai ou non. La principale raison pour laquelle les codeurs sont le choix privilégié est la capacité absolue et multi-tours, la résolution, la rétention des données et la configuration/l'alignement. Les codeurs absolus modernes offrent des options qui conservent la position dans le dispositif même après une remise sous tension. Ils offrent des options haute résolution qui bénéficient aux performances des systèmes de commande haute vitesse modernes. Lorsqu'ils sont bien mis en œuvre, cela peut améliorer les performances et la réactivité de la machine. Une dernière raison (significative) pour laquelle vous ne voyez pas les résolveurs comme le choix par défaut est qu'ils sont des dispositifs analogiques et nécessitent des circuits de précision et ne sont généralement pas inclus dans les conceptions d'amplificateurs de servo.
Tout faire fonctionner
Alors, que se passe-t-il lorsque vous avez une application difficile qui peut bénéficier des solutions d'Elwood pour les modifications MP, les conceptions personnalisées robustes et/ou le retour de résolveur, et que vous avez un servovariateur qui ne prend pas en charge un résolveur ? Elwood et Rockwell Automation se sont associés à Vega pour connecter les solutions de moteur robustes avec retour de résolveur aux servovariateurs Kinetix® modernes.
Vega est un partenaire technologique qui fabrique des convertisseurs résolveur-numérique conçus pour se brancher sur les servovariateurs Kinetix®. Il existe des variantes des convertisseurs de la série 2799 de Vega qui s'adaptent parfaitement aux moteurs de la série MP, aux moteurs personnalisés d'Elwood et même aux servomoteurs Série 1326 existants de Rockwell Automation/Allen-Bradley.
Les convertisseurs ressemblent beaucoup à une carte de dérivation 2198 pour le câblage du retour moteur vers un variateur Kinetix®. Cependant, ils incluent l'électronique nécessaire pour produire une excitation sinusoïdale, lire les signaux de retour et les convertir en retour numérique pour l'amplificateur Kinetix®. C'est le même processus pour tous les moteurs produits par Elwood avec un retour résolveur conçu pour les amplificateurs Kinetix®. Cela inclut les servomoteurs 1326 existants.
Voie de modernisation pour les servomoteurs 1326
Elwood et Vega ont une excellente solution pour moderniser la construction de machines avec des moteurs série 1326 avec retour résolveur et des servovariateurs Série 1394 ou Kinetix6000. Pour une assistance à long terme, Elwood continue de fabriquer des servomoteurs 1326AS et 1326AB et prévoit de continuer à les prendre en charge (neufs et reconstruits) indéfiniment. Les variateurs modernes Kinetix® 5700, 5300 et 5100 peuvent prendre en charge ces moteurs à retour résolveur à l'aide des convertisseurs série 2799 de Vega. Le cycle de vie de vos machines vient de s'allonger et la modernisation est devenue plus simple et moins coûteuse.
