Una nuova generazione di sensori magnetici per motori lineari

Una nuova generazione di sensori magnetici per motori lineari da Lika Electronic s.r.l.

Da: Lika Electronic s.r.l.  11/07/2011
Parole chiave: encoder, Banda Magnetica, Encoders

Più compatti, più precisi, più versatili: i sensori lineari della nuova serie SMx di Lika Electronic si avvalgono della tecnologia magnetica più sofisticata che li rende capaci di garantire un controllo della posizione accurato e sicuro anche nei motori lineari dalle prestazioni più dinamiche ed esigenti.


I comparti tecnologici più evoluti, l'industria elettronica in primis, impongono ogni giorno di più nuovi standard di velocità e precisione per poter soddisfare i requisiti di miniaturizzazione, di contenimento dei costi e di assicurazione della qualità che le esigenze del mercato richiedono in maniera stringente. In questo contesto i motori lineari, capaci di elevatissime performance in termini di velocità, accelerazione, forza di spinta e precisione del posizionamento e per di più in gran parte esenti da usure e manutenzioni, stanno diventando la scelta ideale e anzi obbligata nelle lavorazioni più dinamiche, in particolare dove insieme alla necessità di riduzione dei tempi di ciclo (spesso inferiori al mezzo secondo) si impongano valori di precisione micrometrici, impensabili per i sistemi lineari convenzionali.

Naturalmente il conseguimento di elevate performance è strettamente correlato all'efficienza dei componenti e alla qualità dei materiali impiegati: la dinamicità del sistema lineare impone guide robuste; le velocità e le accelerazioni richiedono servo-controller altrettanto performanti; in particolare il feedback di posizionamenti micrometrici non può prescindere da sistemi di retroazione ad alta risoluzione.

Per soddisfare le esigenze di un settore in rapida evoluzione e continua espansione e dagli standard sempre più rigorosi, Lika Electronic, leader nella produzione di encoder ottici e magnetici, ha sviluppato una nuova serie di sensori lineari non contattivi che rappresenta quanto di più sofisticato possa oggi offrire il mercato dei trasduttori con tecnologia magnetica. Oltre che per le doti di alta qualità e affidabilità che da sempre contraddistinguono la produzione di Lika Electronic, i nuovi encoder magnetici eccellono per l'aumentata precisione anche alle alte velocità, la robustezza, l'immunità alle contaminazioni, la semplicità di installazione, l'assenza di manutenzione e il costo particolarmente contenuto.

Progettati espressamente per operazioni di feedback sui motori lineari e i sistemi con movimento a elevata dinamica e precisione e disponibili sia in versione incrementale che assoluta in un'ampia varietà di interfacce che ne aumenta la versatilità di utilizzo, i sensori della serie SMx si caratterizzano per un design ultracompatto e dimensioni ridottissime (il modello SMSR è il più piccolo sul mercato e può vantare una testina di soli 25 x 8,5 x 15 h mm!). La robusta e leggera custodia in alluminio, che integra completamente la nuova circuiteria ancora più miniaturizzata, garantisce un grado di protezione IP67 che preserva gli encoder anche dalle polveri più sottili, dall'olio, dal grasso, dai getti d'acqua e dagli agenti chimici più comuni e li rende perciò adatti all'impiego negli ambienti industriali più aggressivi e affetti da forti contaminazioni; l'ottima resistenza ad alte vibrazioni e shock termici (il range della temperatura di lavoro è compreso tra -25°C e +85°C) fa poi dei sensori lineari SMx l'alternativa migliore e a basso costo ai più delicati sensori con tecnologia ottica. Inoltre il funzionamento senza contatto li rende completamente immuni dall'usura e affidabili nel tempo.

Il lavoro degli ingegneri di Lika Electronic si è concentrato anzitutto sullo sviluppo della nuova elettronica, che, grazie al sofisticato sensore magneto-resistivo a doppia lettura, permette di conseguire oggi una maggiore precisione anche alle alte velocità, una minore modulazione e prestazioni migliori in termini di pulizia, accuratezza e sicurezza dei segnali d'uscita con risoluzioni fino a 0,5 µm e una velocità massima di lettura che può raggiungere gli 8 m/s. Grazie poi all'integrazione delle funzioni di controllo automatico del guadagno (AGC) e di correzione dell'offset (AOC) si ottiene un livello del segnale costante nel tempo e una minimizzazione dell'errore ciclico in tutte le condizioni di utilizzo. Il nuovo sistema magnetico inoltre garantisce ampie tolleranze in fase di montaggio e permette una distanza di lettura tra encoder lineare e banda magnetica fino a 0,5 mm; questo assicura un'installazione più agevole e semplificata rispetto ai sensori ottici e un funzionamento affidabile anche in condizioni di scarso allineamento e parallelismo.

La ricerca della massima qualità dei materiali ha portato poi all'adozione di nuovi cavi high-flex M8 e T12, particolarmente idonei all'uso in catene porta-cavi con velocità fino a 10 m/s e accelerazioni fino a 6 m/s, testati per un funzionamento di almeno 1 milione di cicli.

I sensori nella versione incrementale sono proposti nelle due tipologie SMS e SME con velocità di lavoro fino a 8 m/s e interfaccia analogica o digitale. I sensori SMS11 e SMS12 sono utilizzati in abbinamento alla banda magnetica MT10 in composito polimero-ferrite con codifica incrementale e passo 1 mm e restituiscono in uscita segnali sin/cos 1 Vpp interpolabili con una risoluzione di 1000 µm. Gli encoder incrementali SME11 e SME12 restituiscono invece segnali d'uscita a onda quadra e possono vantare una gamma di risoluzioni impostabili fino a 0,5 µm e circuiti d'uscita Push-Pull o Line-Driver. Tutti i trasduttori offrono già integrati un sensore per la lettura di un riferimento esterno installato a piacimento a lato della banda magnetica per l'individuazione della posizione di 0 e la restituzione del segnale di homing; e due led, uno di diagnostica e uno di lettura del riferimento. I modelli SMS12 e SME12 aggiungono ulteriormente due finecorsa, anch'essi, come il reference, applicati a lato della banda magnetica nella posizione desiderata, che restituiscono due segnali univoci di limite positivo e negativo visualizzati anche tramite led; in questo modo si possono evitare ulteriori costose installazioni. I sensori Linepuls sono adatti all'utilizzo nelle applicazioni anche con ampio sviluppo della corsa e nelle condizioni di lavoro più gravose, come, per esempio, nelle macchine a controllo numerico e macchine utensili in genere, nei robot cartesiani, nei macchinari dell'industria tessile e della lavorazione del legno, dei metalli e della pietra.

La serie dei sensori incrementali è arricchita dal modello SMSR, con uscite a segnali sinusoidali, che, a fronte di minori funzioni, può però vantare le dimensioni più compatte tra i trasduttori presenti sul mercato. Le sue caratteristiche miniaturizzate lo rendono particolarmente indicato per l'installazione in assi di dimensioni contenute, in applicazioni pick & place, nell'industria dei semi-conduttori, nelle stampanti e negli strumenti elettromedicali e di misura.

Per tutti i casi in cui sia necessario provvedere la posizione assoluta dell'asse, come per esempio nelle macchine transfer multi-stazione, Lika Electronic propone invece il encoder assoluto SMA1, utilizzato in abbinamento alla banda magnetica MTA1 con codifica assoluta che permette di misurare distanze lineari fino a 5,1 m con una velocità massima di spostamento di 5 m/s e una risoluzione programmabile fino a 5 µm. Il sensore assoluto SMA1 può vantare la particolarità di essere l'unico sensore magnetico attualmente sul mercato dotato di interfaccia digitale BISS con protocolli -B e -C per una più elevata velocità di trasferimento dati e maggiore interfacciabilità con l'elettronica di controllo, che permette l'impostazione della risoluzione del sensore e della direzione di conteggio, l'operazione di azzeramento e l'integrazione di aumentate funzioni di diagnostica; in alternativa il sensore è disponibile anche con interfaccia SSI. Oltre alla posizione assoluta, SMA1 restituisce in uscita anche un segnale sin/cos 1 Vpp per il controllo di velocità in retroazione.

La cura progettuale di Lika Electronic è stata rivolta anche alla banda magnetica, che nella versione con codifica incrementale può avere un'estensione pressoché illimitata: immune dalle contaminazioni esterne, essa è semplicemente applicata al motore lineare mediante striscia adesiva per una facilità di installazione senza pari. Inoltre, per impedire che trucioli o sfridi di lavorazione si possano introdurre nella luce tra sensore e banda danneggiandoli, tutti i sensori sono oggi dotati di raschiatori in gomma per la pulizia della superficie magnetica.


Lika Electronic è sinonimo di encoder e sistemi di misura. Da trent'anni infatti Lika Electronic si colloca ai vertici del settore, in Europa e nel mondo, proponendo soluzioni innovative e introducendo standard più avanzati. Encoder incrementali e assoluti, ottici e magnetici, rotativi e lineari, sensori incrementali e assoluti, sistemi di misura magnetici, visualizzatori di quote e unità di posizionamento sono da sempre i prodotti in cui Lika Electronic eccelle grazie alla qualità, all'affidabilità e all'intrinseco contenuto tecnologico che li contraddistingue. Valori che nascono da un quotidiano investimento nella ricerca dei materiali, nello sviluppo dell'elettronica e nell'affinamento delle soluzioni software. La stessa cura che Lika Electronic rivolge ai propri clienti, progettando soluzioni su misura e rispondenti alle più specifiche esigenze. Da sempre con un'attenzione in più: tutti i prodotti Lika sono progettati ottemperando pienamente ai requisiti delle norme CE, UL, CSA, RoHS e REACH.

Parole chiave: Banda Magnetica, encoder, Encoder Magnetici, Encoder magnetici assoluti, Encoder magnetici incrementali, Encoder monogiro, Encoder multigiro, Encoders, Sensori Assoluti, Sensori incrementali, Sistemi di misura magnetici,

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