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IDENHAIN COPERTINA HEIDENHAIN COPERTINA HEIDENHAIN COPERTINA HEIDENHAI NOVEMBRE-DICEMBRE 2021 AUTOMAZIONE OGGI 434 23 Innovativo: due trasduttori rotativi in uno ‘Accuratezza’, ‘ripetibilità’ e ‘risoluzione’: l’importanza nella misura Nell’ambito dei feedback industriale vengono spesso utilizzati in modo intercambiabile tre termini ‘accuratezza’, ‘ripetibilità’ e ‘risoluzione’ con il rischio di creare confusione. A maggior ragione quando si deve scegliere l’encoder più adatto alla propria applica- zione. Vediamo di chiarire prima di tutto il significato di ogni termine. L’ accuratezza indica quanto un valore misurato è vicino alla quantità reale di ciò che viene misurato. Senza confronto con uno standard, l’accuratezza non può essere determinata. L’accuratezza dei prodotti Heidenhain è sempre indicata rispetto a uno standard accettato dal settore. La ripetibilità descrive la capacità di un sistema o dispositivo di riprodurre un risultato in condizioni invariate. In alcune applicazioni, la ripetibilità è più importante della precisione. Se il sistema è ripetibile, un errore può essere mappato e compensato. La risoluzione è l’incremento più piccolo che il sistema può visualizzare o misu- rare. Un sistema può avere un’alta risoluzione pur consentendo scarsa ripetibilità e accuratezza. La risoluzione è un aspetto di primaria importanza nelle applica- zioni relative al controllo della velocità o alla finitura superficiale. Proviamo a calare questi termini nella realtà grazie all’ausilio di un orologio. Se l’orologio fosse meccanicamente funzionante, dovrebbe essere molto ripetibile. Ogni movimento della lancetta dei secondi dovrebbe avvenire a un intervallo co- stante. L’orologio può essere utilizzato per cronometrare eventi in modo affidabile, dall’inizio alla fine, ma potrebbe visualizzare l’ora errata. Una volta confrontata con uno standard accettato, è possibile determinare la precisione dell’orologio. La risoluzione dell’orologio può essere determinata dal numero di ‘tic’ in un minuto o dalla quantità di incrementi mostrati sul quadrante. Se l’orologio non avesse la lancetta dei secondi, la risoluzione massima sarebbe di mezzo minuto. Se avesse solo la lancetta delle ore, si potrebbe determinare solo la mezz’ora più vicina. Verosimilmente la maggior parte delle persone preferirebbe utilizzare un orologio preciso e ripetibile, con una risoluzione accettabile. L’importanza di questi tre fattori dipende, quindi, dall’applicazione. Fino ad oggi, per il posizionamento accurato dei bracci dei robot venivano utilizzati due diversi encoder: a uno di questi encoder veniva affidato il feedback del motore mentre l’altro si occupava della misurazione a valle del riduttore meccanico compensando le imprecisioni degli accoppiamenti meccanici degli ingranaggi di riduzione. Con l’obiettivo di favorire un ri- sparmio in termini di costi e spazi, Heidenhain ha sviluppato di recente un trasduttore rotativo induttivo che è in grado di coprire le funzionalità dei due encoder: si tratta del nuovo dual encoder KCI 120 Dplus Hei- denhain. Con la misurazione di posizione a valle del riduttore di velocità, KCI 120 Dplus compensa le imprecisioni strutturali di robot altamente mobili e dinamici. Al fine di ottenere la mobilità desiderata, i robot a braccio articolato lavorano, ad esempio, con una cinematica seriale e con fino a sei assi, ciascuno dei quali influisce sull’accuratezza: ogni asse è azionato da un servomotore con un riduttore di velocità che presenta errori di posizione zero, errori di inver- sione ed elasticità delle articolazioni; forze ed effetti dinamici del processo di lavorazione compromettono l’accuratezza di posizione. Per la sua doppia funzionalità, KCI 120 Dplus dispone di un’nità di scansione centrale e due dischi graduati separati, offrendo così dimensioni compatte e facilità di integrazione. L’interfaccia EnDat 2.2 puramente seriale con Fun- ctional Safety consente inoltre l’impiego in applicazioni sicure come la colla- borazione uomo-robot. L’encoder ha la denominazione Dplus che è attribuita a sistemi di misura progettati per una direzione di misura principale (in questo caso, la posizione angolare lato uscita) e per una dimensione aggiuntiva (in questo caso, la posizione angolare lato motore). Questa soluzione porta molti benefici alle applicazioni del settore della robotica: in primis la scansione induttiva circon- ferenziale è resistente alle contaminazioni e l’encoder è insensibile ai campi magnetici fino a 30 m; le dimensioni compatte e le ampie tolleranze rendono il montaggio particolarmente agevole; inoltre non è richiesta alcuna calibrazione. Con la misurazione di posizione a valle del riduttore di velocità, KCI 120 Dplus compensa le imprecisioni strutturali di robot altamente mobili e dinamici Heidenhain - www.heidenhain.it di Edoardo Gabrielli