Ligne de production de carton ondulé Les dispositifs de détection de déplacement utilisés dans les servomoteurs de machines-outils à commande numérique (CNC) se divisent en deux catégories principales : la mesure linéaire et la mesure rotative. La mesure linéaire directe, couramment utilisée pour la mesure du déplacement linéaire, offre une précision qui dépend principalement de la précision de l'élément de mesure et n'est pas affectée par celle de l'entraînement de la machine-outil. Son avantage réside dans la mesure directe du déplacement linéaire de la table ou du porte-outil. Son inconvénient majeur est la nécessité d'utiliser un dispositif de mesure dont la longueur est égale à celle de la course, ce qui constitue une contrainte importante pour les grandes machines-outils CNC. La mesure rotative, quant à elle, mesure indirectement le déplacement linéaire de la table grâce au mouvement rotatif associé à son déplacement linéaire, à l'aide d'un plateau tournant. Sa précision dépend alors de celle de l'élément de mesure et de la chaîne de transmission de la machine-outil.
La mesure indirecte, fiable, pratique et sans limite de longueur, présente toutefois l'inconvénient de transformer le signal de mesure linéaire en une chaîne de transmission de mouvement rotatif. Ce dispositif de détection de précision utilise un inductosyn linéaire, un élément de détection de déplacement électromagnétique de haute précision. Selon sa structure, il existe deux types d'inductosyn linéaires et rotatifs. Le synchroniseur à induction linéaire est composé d'une règle fixe et d'une règle mobile se déplaçant en parallèle, séparées par un écart quasi uniforme. La règle fixe est fixée sur la partie stationnaire de la machine-outil et sa surface est constituée d'enroulements continus. La règle mobile d'une ligne de production de papier ondulé se déplace avec les pièces mobiles de la machine-outil. Afin de distinguer le sens de déplacement, son enroulement est divisé en enroulements sinusoïdaux et cosinusoïdaux, générant ainsi deux signaux de différence de phase. Lors du fonctionnement, l'enroulement de la règle à calcul est soumis à une tension alternative. L'induction électromagnétique dans l'enroulement fixe génère une force électromotrice dont l'amplitude et la phase varient en fonction de la position relative entre la règle à calcul et la règle fixe. Le synchroniseur à induction exploite cette variation de force électromotrice induite pour effectuer la mesure. La précision de mesure du synchroniseur dépend principalement de la précision dimensionnelle de l'enroulement de dimensionnement dans le sens de la longueur. Le système d'asservissement en boucle fermée composé du synchroniseur à induction permet d'obtenir une précision d'usinage accrue sur une machine-outil à commande numérique. Cependant, pour un résultat de mesure optimal, il exige des pièces mécaniques, une installation et une mise au point rigoureuses.
Afin d'éviter que la pollution par l'huile et les limailles de fer ne s'infiltrent et ne rayent les enroulements des règles fixes et coulissantes, provoquant ainsi des courts-circuits et des dommages au synchroniseur à induction sur une ligne de production ondulée, le carter de protection des règles doit être plus haut. Le synchroniseur à induction se caractérise par une haute précision, une grande facilité d'utilisation, une forte résistance aux perturbations, une maintenance simple, une longue durée de vie, une mesure de position à longue distance, un faible coût et une production en série aisée. Le dispositif de mesure à réseau est un système de mesure sans contact qui convertit un déplacement mécanique ou une grandeur analogique en impulsion numérique et la réinjecte dans le dispositif pour réaliser une régulation de position en boucle fermée. Grâce à l'utilisation d'un chemin optique pour réduire les erreurs mécaniques, et grâce à sa haute précision, sa rapidité de réponse et d'autres caractéristiques, ce système de mesure est couramment utilisé dans les machines-outils à commande numérique et les systèmes d'affichage numérique. L'image représente un système de mesure par réflexion lumineuse (λ²), composé d'un réseau de diffraction, d'un réseau indicateur et d'un récepteur photoélectrique. Le réseau de diffraction, également appelé réticule optique, est fixé sur les parties mobiles de la machine-outil. Le réseau indicateur et le récepteur photoélectrique sont installés sur les parties fixes. Le réticule indicateur est aussi appelé grille optique. Les deux réseaux sont parallèles et espacés d'une certaine distance. Une longue bande de verre optique est gravée de nombreuses stries perpendiculaires à la direction de déplacement ; la distance entre les stries est appelée espacement du réseau. Cet espacement peut être déterminé en fonction de la précision souhaitée, généralement une ligne par millimètre. Si le réseau indicateur est pivoté d'un très petit angle dans son plan, les stries des deux réticules se rejoignent.
Date de publication : 16 octobre 2021