Comment fonctionne une servopresse ?

Comprenez comment fonctionne la mesure de position et quelle précision est atteinte par le système de mesure de force.

Les servopresses sont équipées d'entraînemnet direct ou sans jeu. La mesure de positionnement est réalisée par un codeur à haute résolution sur l'arbre de sortie arrière du moteur.

Oui, la mesure en traction est possible. Toutefois sur certains modèles la force de traction maximale autorisée peut être inférieure à la plage de force nominale de la servopresse. Les fiches techniques vous renseignent à ce sujet. Un surcoût vous sera demandé pour une calibration du capteur en traction.

Les fonctions de trigger sont des événements qui sont déclanchés selon des conditions précises (limite de force, position donnée, etc.). Ils permettent de réagir instantannement. Par exemple lors du dépassement d'une limite de force pour stopper le mouvement de la presse et dégager la pièce. Les triggers peuvent être utilisés sur tous les signaux déclarés dans le logiciel UFM V5 (force, position, palpeur externe, pente, entrée de calcul, etc.).

Le newton (symbole N) est l'unité internationale de mesure de force.

De manière simplifiée, 1 N correspond env. à 100 g ou 0,1 kg.

1 kg = 10 N
10 kg = 100 N
100 kg = 1'000 N
1'000 kg = 1 t = 10'000 N = 10 kN
10'000 kg = 10 t = 100'000 N = 100 kN

Le coulomb (symbole C) est l'unité internationale de charge électrique. 1 coulomb correspond à la charge transportée par un conducteur pendant 1 seconde avec une intensité de 1 ampère (1 C = 1 As).

1 C est une charge relativement élevée. Dans le cadre de nos applications les charges sont très faibles. Le préfixe pico est donc utilisé.

1 pC = 10-12 C

Cette unité de mesure est en lien avec la sensibilité des capteurs de force de type piezo.

Pour effectuer des mesures de forces très précises, il faut parfois compenser les effets non-linéaires du signal de sortie des capteurs de force. Ceci est réalisé en distribuant les points de calibration de manière optimale et en effectuant une calibration caractéristique sur 10 pts.

La courbe enveloppante permet de définir un profil type de signal avec une limite haute, basse ou les deux. Par exemple si une telle courbe est configurée pour le signal Force/Position, la commande de presse va contrôler que le signal Force/Position reste à l'intérieur des tolérances supérieures et inférieures demandée. Si ces tolérnaces ne sont pas respéctée, la presse déclare la pièce comme mauvaise.

Il s'agit du facteur proportionel entre la force appliquée sur le capteur et son signal de sortie. La valeur typique pour les capteurs de type piezo est de -4.1p C/N.

Il s'agit d'un cas particulier d'un chassage en position. Il est est utilisé pour compenser les influences de déformation des pièces et assurer un assemblage avec des cotes très précises. Une tête de palpage est nécessaire pour effectuer des opérations itératives. Lors de la première chasse, le composant est généralement positionné un peu trop haut, la servopresse remonte et une mesure est effectuée avec la tête de palpage pour connaître les corrections à effectuer lors du deuxième essai de chasse. Ces opérations sont répétées plusieurs fois jusqu'à atteindre les tolérances voulues.

Applications pour chasser en position

La pente numérique du signal de force est un signal calculé en temps réel par le logiciel UFM V5. Il correspond à la dérivée mathématique du signal Force/Position. Ce signal peut s'avérer particulièrement utile pour détecter des changements brusques du signal de force. Par exemple : des bris d'outil, un clipsage, passage dans une gorge, etc.

Le "drift" est un effet indésirable des circuits de mesures des capteurs de force de type piezo-électriques. Le circuit d'acquisition compense en permanence la charge émise par le capteur même si celui-ci n'est pas soumis à une force. Un courant de fuite est possible et produit donc une mesure "fantôme". Ce phénomène est généralement négligeable dans la pluspart des applications. Nos électroniques de mesure possèdent générallement un drift inférieur à 1.5 N/min.

Les capteurs de force de type piezo sont utilisés principalement dans la gamme Precision5 et les capteurs de force externes. Ils présentent une grande rigidité et une sensibilité quasi constante sur une large gamme de force. Un même capteur peut donc être calibrée sur plusieurs plages de mesure sans altérer la précision de mesure. Il est ainsi possible de mesurer des forces de l'ordre de 50 N avec un capteur pouvant supporter jusqu'à 50 kN. Cette technologie est légérement plus couteuse car l'électronique de mesure est complexe à réaliser.

Les capteurs de force à jauges de contraintes sont utilisés principalement dans la gamme Line5 et Classic. Ils possèdent une rigidité faible et sont moins tolérants au crash que les capteurs piezo. De par la technologie de mesure utilisée il n'est pas possible de recalibrer un capteur de ce type. Si un domaine de mesure doit être complétement réadapté, il faudra soit changer le capteur de force soit utiliser un capteur externe si cela est possible. Cette technologie est éprouvée et relativement peu onéreuse.

Pour une calibration en deux points, la précision de mesure est garantie à ±1 % de la plage nominale de force. Pour une calibration caractéristique en 10 points de mesure, la précision de mesure est garantie à ±0.5 %. Selon le type d'application, ces valeurs peuvent être nettement améliorées.

Exemple 1 - Calibration en 2 points

Force nominale : 1'000 N
Précision de mesure ±1 %: ±10 N

Exemple 2 - Calibartion en 10 points

Force nominale : 1'000N
Précision de mesure ±0.5%: ±5N

La précision du système de positionnement est <0.01 mm à état thermique stable. Une précisions plus élevée est disponible sur demande.