Blog

Jun 30, 2023

Trouver la bonne solution de détection de position linéaire

Par Paul Heney | 26 août 2020 Par Andrew Waugh, AutomationDirect Les équipements et machines industriels impliquent généralement une bonne quantité de pièces rotatives et d'actionnement. Automatisation efficace de ceux-ci

Par Paul Heney | 26 août 2020

Par Andrew Waugh, AutomationDirect

Les équipements et machines industriels impliquent généralement un grand nombre de pièces rotatives et d’actionnement. Une automatisation efficace de ces éléments nécessite des capteurs pour détecter de manière fiable la position des actionneurs et des mécanismes associés. Cela peut être assez simple s'il suffit de détecter la présence ou l'absence de matériel à une fin de course déterminée. Même la position rotative, bien que plus difficile, permet toujours de localiser un capteur de codeur rotatif au niveau d'un arbre.

Cependant, le plus grand défi est la nécessité de détecter le mouvement et la position linéaires sur une distance de fonctionnement beaucoup plus longue ou avec une plus grande précision. Par exemple, un portique peut couvrir de grandes distances et peut être installé et fonctionner dans des environnements extérieurs ou d'usine difficiles, mais nécessite ± 1 pouce. précision. D'un autre côté, une machine de manutention peut être plus compacte et protégée mais nécessiter un retour d'information beaucoup plus précis pour la localisation des supports XYZ multi-axes.

Il existe plusieurs options de détection de position linéaire, allant des technologies classiques simples jusqu'aux dispositifs avancés. Cet article passe en revue certaines technologies de détection de position linéaire et explique où chaque méthode est la mieux utilisée pour une détection précise et fiable.

Figure 1. Les capteurs de position linéaires, tels que celui indiqué par une flèche rouge sur cette image, sont utilisés pour détecter l'emplacement des pièces de machines et d'équipement afin qu'ils puissent être suivis et automatisés. Les chiffres sont une gracieuseté d'AutomationDirect.

Soyons clairsLe positionnement linéaire est utilisé pour un sous-ensemble extrêmement spécifique, mais hautement déployé, de géométries de mouvement, avec de multiples considérations de conception pour la détection, Figure 1.

Le mouvement de rotation est facilement détecté avec les encodeurs rotatifs. Parfois, le mouvement rotatif est traduit en mouvement linéaire à l’aide d’engrenages ou d’autres mécanismes. Dans les deux cas, il est possible de déduire la position linéaire en fonction de l’ampleur de la rotation. Cependant, en cas de défaillance du mécanisme, le capteur rotatif et la position linéaire perdent leur relation et la détection ne sera pas correcte.

Les interrupteurs de fin de course ou de position sont simples et fiables mais ne peuvent détecter une position linéaire qu'au point où ils sont installés. Ces capteurs peuvent être basés sur des méthodes mécaniques, optiques, de proximité ou ultrasoniques, mais ne fournissent qu'une position binaire, ou peut-être une résolution relativement grossière. Les interrupteurs de position de ce type sont généralement installés en fin de course du mécanisme, mais il est possible de placer une cible sur l'équipement et de disposer de nombreux interrupteurs de position le long du trajet. Cependant, la détection n'a lieu qu'à ces points, donc si l'équipement s'éloigne d'un interrupteur, sa position est indéterminée.

Les meilleures technologies de détection de position linéaire véritable fourniront un signal de sortie analogique continu ou un signal numérique via la connectivité Ethernet, pour signaler avec précision la position cible en temps réel avec une résolution suffisante.

Technologies disponiblesVous trouverez ci-dessous les principales technologies de détection de position linéaire, avec un bref aperçu des avantages et des problèmes potentiels de chacune.

Figure 2 : Les potentiomètres linéaires comme ces capteurs Gefran constituent une méthode fondamentale pour détecter la position de l'équipement.

UNpotentiomètre linéaire est une configuration éprouvée composée d'un racleur qui se déplace le long d'une résistance lorsque l'équipement se déplace sur toute la longueur de la course, fournissant une résistance variable directement liée à la position, Figure 1. Les conditionneurs de signaux peuvent convertir cette lecture en une autre sortie électrique. les niveaux. Les potentiomètres linéaires sont simples, peu coûteux et faciles à utiliser, figure 2.

Cependant, en tant que dispositifs physiques soumis à des glissements mécaniques constants, ils s'usent avec le temps et doivent être remplacés. Ils peuvent ne pas être résistants aux liquides et aux contaminants, et leur format doit être suffisamment grand pour s'adapter à la course de tige entièrement déployée et rétractée, ce qui limite parfois leur utilisation en raison de contraintes d'espace d'installation.