Scheda tecnica. Encoder assoluto feedback motore Multiturn ACURO DRIVE-M

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1 Scheda tecnica Encoder assoluto feedback motore Multiturn ACURO DRIVE-M - Per motori senza spazzole CC di elevate prestazioni - Risoluzione Singleturn fino a 22 bit - Risoluzione Multiturn a 12 bit - Interfaccia digitale ad alta velocità BiSS - Compatibile con versioni attuali e precedenti (SSI + seno/coseno) - Sicuro mediante autocontrollo - Memorizzazione dati sull'encoder - Albero conico - Accoppiamento statore - Da -15 C a +120 C - Connettore PCB - Fusione d'alluminio con contatti schermati e scarico di trazione Indice 1. GENERALITÀ APPLICAZIONE ACCOPPIAMENTO STATORE E ALBERO DIRETTO TECNOLOGIA HENGSTLER ACURO OPTOASIC DATI ELETTRICI DESIGN GENERALE TENSIONE D'ALIMENTAZIONE (SELV) CONSUMO DI CORRENTE INTERNA (SENZA CORRENTE D'USCITA) RISOLUZIONE E PRECISIONE SEGNALI D'USCITA Segnali incrementali A, B Informazione di posizione assoluta su SSI Informazioni di posizione assoluta su BiSS (modalità sensore) Parametrizzazione encoder e memorizzazione dati (BiSS modalità registro) CONFORMITÀ CE Immunità EMC Emissione EMC CONNETTORE PCB PINOUT CAVO DATI MECCANICI VARIANTI ALBERO CARICO MAX ALBERO / VITA MEDIA CUSCINETTO VELOCITÀ MECCANICA MASSIMA COPPIA D'AVVIAMENTO MOMENTO D'INERZIA PROTEZIONE IP TEMPERATURA D'ESERCIZIO TEMPERATURA DI MAGAZZINO UMIDITÀ RESISTENZA ALLE VIBRAZIONI RESISTENZA AGLI SHOCK MATERIALI PESI... 8

2 3.14. SUPPORTO COPPIA DIMENSIONI... 9

3 1. Generalità 1.1 Applicazione L'encoder assoluto Multiturn Acuro - Drive-M è un trasduttore ottico assoluto, multigiro con meccanismo ottico (non magnetico). La progettazione meccanica si basa su doppi cuscinetti a sfere, con molla flessibile a corsa limitata come supporto della coppia. È progettato per la sua integrazione su servomotori senza spazzole CC, per le applicazioni più difficili, come macchine a controllo numerico, posizionamento di precisione e stampa di alta qualità. Il basso consumo di corrente di 85 ma contribuisce ai bassi costi d'esercizio. Anello di velocità totalmente digitale Grazie alla sua nuova tecnologia rivoluzionaria totalmente digitale, questo encoder favorisce il passaggio verso sistemi di comando veramente digitali. Gli encoder assoluti convenzionali per feedback motore, i migliori della gamma, consentono ancora segnali analogici sinusoidali per fornire il feedback della velocità e della posizione del motore. ACURO -DRIVE-M offre un'informazione di posizione completamente digitale con risoluzioni Singleturn fino a 22 bit Singleturn e Multiturn a 12 bit trasmesse mediante interfaccia sincrona bidirezionale con tassi d'impulsi variabili fino a 10 MHz. Ciò corrisponde ad una risoluzione di oltre 4 milioni di passi di misurazione. Compatibile con versioni attuali e precedenti (SSI + seno/coseno) Grazie al suo semplice design per l'integrazione negli ambienti esistenti, ACURO -DRIVE-M è compatibile con le versioni attuali e precedenti mediante segnali d'onda sinusoidale a 2048 periodi / giro (1Vpp) combinati a un'interfaccia standard SSI. Ciò consente la compatibilità e il controllo dell'encoder con la maggior parte dei sistemi di comando esistenti. Più sicurezza grazie a ridondanza codice, autocontrollo, CRC e meccanismi Multiturn Per motivi di ridondanza, l'uscita sinusoidale può essere impiegata parallelamente al canale dati assoluto. Un controllo permanente di plausibilità del codice rileva un'eventuale informazione di posizione errata dovuta a qualsiasi causa possibile. L'encoder trasmette questa situazione in un byte di status al comando. ACURO -DRIVE-M opera ad una temperatura d'esercizio fino a +120 C. L'encoder controlla la propria temperatura interna in un settore compreso tra -40 C e +140 C, inviando un messaggio d'allarme al superamento dei limiti impostati dell'utente. Il Multiturn è un meccanismo di sicurezza poiché adotta una vera tecnologia ottica non sensibile ai forti campi magnetici. 1.2 Accoppiamento statore e albero diretto ACURO -DRIVE-M è dotato di albero conico per garantire la massima stabilità e concentricità della connessione dell'albero. In combinazione con la molla flessibile ottimizzata a corsa limitata come supporto della coppia, l'encoder segue le maggiori accelerazioni dell'albero motore senza praticamente alcun ritardo. L'albero conico è disponibile come albero pieno o cavo. 1.3 Tecnologia HENGSTLER ACURO OPTOASIC L'elemento fondamentale di ACURO -DRIVE-M è la moderna tecnologia Hengstler Optoasic, comprendente praticamente tutta l'elettronica. I vantaggi principali sono i seguenti: - elevata qualità del segnale mediante controllo integrato e compensazione d'errore - ampia larghezza di banda di 500 khz con piena qualità del segnale - massima immunità EMC mediante percorsi di segnale nella gamma µm - eccellente affidabilità mediante un numero ridotto di componenti e un sistema diagnostico integrato - compensazione dell'invecchiamento mediante regolazione luminosa integrata del LED

4 - controllo integrato di: - inquinamento - danneggiamento del disco - vita media del LED - temperatura 2. Dati elettrici 2.1 Design generale Grado di sicurezza III Grado d'inquinamento 2 Categoria di sovratensione II conforme a DIN EN parte 1 (03.94) / EN /A2 (05.96) (VDE 0411) 2.2 Tensione d'alimentazione (SELV) 5 V da +10% a -5% da 7 a 12V opzionale da 10 a 30V opzionale 2.3 Consumo di corrente interna (senza corrente d'uscita) <?45 ma Singleturn (a 5V) < 85 ma Multiturn (a 5V) 2.4 Risoluzione e precisione Segnale incrementale (A, B) 2048 periodi / giro Precisione assoluta < ±?0,01 meccanico? (±36") Ripetibilità <?±?0,002 meccanico? (±7,2") 2.5 Segnali d'uscita Segnali incrementali A, B La pista A porta B a 90 in senso orario e in direzione dell'estremità dell'albero. A = UM + ûa sin (?z f mecc.) A* = UM - ûa sin (?z f mecc.) B = UM - ûb cos (?z f mecc.) B* = UM + ûb cos (?z f mecc.) z: n dei periodi segnale (2048) - Ampiezza segnale: 1) 2) û (A-A* ; B-B*) = 0,5V - 25% / + 20% (f < 1kHz) û (A-A* ; B-B*) = da 0,35V a 0,6V (f > 1kHz) - Frequenza limite fgr = 500 khz - Differenza ampiezza 1) û (A-A*) = û (B-B*) ±?10 % - Grado di modulazione (mecc.) 4) m < 0,1 - Bilanciamento Uoff (A-A* ; B-B*) < 0,1 û (A,A* ; B,B*) - Fase da A a B 6) ϕ?= 90?± 3 - Distorsione armonica 3) k < 2 % (tip. 1 %)

5 - Bilanciamento CC 5) UM = 2,5 V ±?20 % 1) : misurato con 120 O di resistenza all'uscita dell'encoder 2) : a f = 1 khz (pari a 30 giri/min.) U0: segnale base, U1... Un : armoniche 5) UM uguale a segnali A e A* e a B e B*. 6) Media Informazione di posizione assoluta su SSI Risoluzione standard SSI Solo modello Singleturn Singleturn (nel modello MT) Risoluzione Multiturn programmabile fino a 22 bit 13 Bit 12 Bit opzionale Opzionale: risoluzione opzionale SSI con lunghezza dati ampliata (> 25 bit dati) Singleturn max 22 bit Multiturn 12 bit Trasmissione mediante interfaccia sincrona e bidirezionale SSI numero cavi e direzione 4 unidirezionali (2 per impulso e 2 per dati) driver conforme a RS 422 velocità di trasmissione 70 khz -2 MHz conforme a definizione SSI Formato dati MSB first o pine tree Monoflop - timeout 20 < tm < 30µs Informazioni di posizione assoluta su BiSS (modalità sensore) Informazione digitale codificata di posizione assoluta Risoluzione Singleturn 13 bit Risoluzione Singleturn s/ipo fino a 22 bit Risoluzione Multiturn 12 bit Trasmissione tramite BiSS bidirezionale e sincrona Segnali impulso unidirezionale (dal master all'encoder) dati unidirezionali (dall'encoder al master) Driver conforme a RS 422 Numero cavi e direzione 4 unidirezionali (2 per impulso e 2 per dati) Velocità di trasmissione 70 khz - 10 MHz Sicurezza di trasmissione 1 start bit, 1 stop bit, 4 bit CRC Parametrizzazione encoder e memorizzazione dati (BiSS modalità registro) Trasmissione tramite BiSS: bidirezionale e sincrona in formato PWM Funzioni diagnostiche (configurabili, vedere dettagli nel manuale utente) Il controllo corrente LED riconosce le condizioni critiche relativamente a: - inquinamento - condensa - sovratemperatura - invecchiamento

6 Al raggiungimento di valori limite definiti dall'utente, l'encoder può trasmettere messaggi d'allarme. Controllo a passo singolo (controllo della plausibilità del codice) - inquinamento o danneggiamento del disco - sovraccarico meccanico Controllo della temperatura - Messaggio d'errore ai limiti definiti dall'utente 2.6. Conformità CE Immunità EMC ENV Classe 3, 10 V/m EN Classe 4, 15 kv (scarico aria), 8kV (scarico contatto) ENV Classe 3, 10 V ENV Classe 4, 4000 V * *Nota: l'accoppiamento diretto all'alimentazione elettrica necessita di limitazione dell'impulso di distorsione fino a max 1000 V. Norma di prova: EN Comprende: ENV Campi elettromagnetici irradiati a radiofrequenza, modulazione d'ampiezza ENV Campi elettromagnetici irradiati a radiofrequenza, modulazione d'impulso EN Scarica elettrostatica (ESD) Terminazioni: ENV Alta frequenza, asimmetrica, modulazione d'ampiezza EN Transitori (Burst). Entrate e uscite principali Linee dati, misurazione, controllo Emissione EMC Class B Norma di prova: EN Comprende: EN Emissione frequenza radio 2.7 Connettore PCB pinout NUOVO!!! Connessione sul lato encoder su 12 pin o connettore PCB ditta Berg, tipo Minitek. Uscita mediante cavo a contatto schermato su una lunghezza di 10 mm. 2.8 Cavo SSI: lunghezza max cavo BiSS: lunghezza max cavo 100 m (da 70KHz a 2 MHz) 100 m CAT5 (da 0 a 10 MHz)

7 Capacità cavo < 100 pf/m 3. Dati meccanici 3.1. Varianti albero Albero conico pieno 10 mm; cono 1:10 Albero conico cavo 10 mm; cono 1: Carico max albero / Vita media cuscinetto Albero conico pieno assiale < 20 N, radiale < 90 N I valori di cui sopra rappresentano le forze massime nel peggiore dei casi sui cuscinetti dell'encoder mediante il supporto flessibile della coppia (Il punto di fissaggio del supporto della coppia è 10 mm verso l'encoder con diametro 9,25 mm) La vita media del cuscinetto con velocità costante di /min e carichi menzionati sopra > h. Albero conico pieno assiale < 20 N, radiale < 70 N I valori di cui sopra rappresentano le forze massime nel peggiore dei casi sui cuscinetti dell'encoder mediante il supporto flessibile della coppia (Il punto di fissaggio del supporto della coppia è 10 mm verso l'encoder con diametro 9,25 mm) La vita media del cuscinetto con velocità costante di /min e carichi menzionati sopra > h Velocità meccanica massima Velocità max continua min -1 (Max velocità di punta min -1 ) ST Nota: La velocità massima di punta considera eventuali oscillazioni della regolazione nell'anello di velocità e può verificarsi soltanto per un tempo ridotto (max 1 secondo) Coppia d'avviamento < 1 Ncm 3.5. Momento d'inerzia Albero pieno 1,9 x 10-6 kgm 2 Albero cavo 2,8 x 10-6 kgm 2 Nota: inclusa vite albero centrale 3.6. Protezione IP IP 40 Nota: montato su motore con cavo e copertura. Norma di prova: IEC 529, EN risp. DIN VDE 0470 T1 (11.92) e DIN T5 (7.80)

8 3.7. Temperatura d'esercizio da -15 C a +120 C Nota: misurata in base ai punti di fissaggio del supporto della coppia. Di conseguenza saranno presenti le seguenti temperature nell'ambiente di montaggio dell'encoder nel motore: - atmosfera ambiente dell'encoder: da -15 C a 110 C - albero motore al punto di connessione dell'encoder: da -15 C a 160 C - punti di connessione del supporto coppia: da -15 C a 140 C 3.8. Temperatura di magazzino da -20 C a +80 C (a causa dell'imballaggio) 3.9. Umidità Classe umidità F (KUF media annuale 75% umidità atmosferica rel.; condensa non consentita) Norma di prova: IEC 68 parte 2-38 "Temperatura, umidità, ciclico" (04.79) Condizioni di prova adattate all'umidità F (DIN 4040) Resistenza alle vibrazioni 100 m/s² (da 10 a 2000 Hz) Norma di prova: DIN EN / Prova Fc: vibrazione, sinusoidale Resistenza agli shock 1000 m/s² (6 ms) Norma di prova: DIN EN / prova Ea e linea guida: shock Materiali Flangia: alluminio Albero: acciaio inossidabile Calotta: alluminio Pesi circa 175 g circa 165 g Albero conico pieno senza supporto coppia e cavo Albero conico cavo senza supporto coppia e cavo Supporto coppia Gioco assiale albero motore ± 0,5 mm (con supporto coppia ) Gioco radiale albero motore ± 0,1 mm (con supporto coppia ) Frequenza di risonanza > 2 khz

9 3.15. Dimensioni Albero conico pieno