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Le codeur industriel (ou encodeur) est un composant clé dans les systèmes d’automatisme et de motorisation. Il permet de mesurer une position, une vitesse ou un déplacement, et d’assurer la précision des mouvements dans des applications aussi variées que les machines spéciales, les bancs d’essais, la robotique ou les lignes de production.

Un codeur mal dimensionné peut entraîner :

  • des erreurs de position,
  • des vibrations,
  • des défauts de synchronisation,
  • voire des arrêts machine.

Voici comment dimensionner correctement un codeur industriel, étape par étape.

Comprendre le rôle du codeur dans l’application

Avant de parler de résolution ou de signal, il faut définir à quoi sert réellement le codeur dans ton système industriel.

Les fonctions principales d’un codeur industriel

  • mesure de position angulaire ou linéaire,

  • calcul de vitesse de rotation,

  • synchronisation d’axes,

  • retour de position pour variateur ou servomoteur,

  • contrôle de cycle automatisé.

Applications typiques

  • moteurs brushless et servomoteurs,

  • variateurs de vitesse avec boucle fermée,

  • robots industriels,

  • convoyeurs synchronisés,

  • machines d’impression, de découpe ou d’assemblage.

👉 Le rôle du codeur détermine le niveau de précision, de fiabilité et de robustesse requis.

Choisir le type de codeur adapté

Le premier critère de dimensionnement est le type de codeur industriel.

🔹 Codeur incrémental

  • Fournit des impulsions (A, B, Z)

  • Mesure relative (perte de position à l’arrêt)

  • Simple, robuste et économique

➡️ Idéal pour :
convoyeurs, contrôle de vitesse, applications simples.

🔹 Codeur absolu

  • Fournit une position exacte, même après coupure

  • Mono-tour ou multi-tours

  • Plus coûteux mais plus sûr

➡️ Indispensable pour :
robotique, axes verticaux, machines critiques, sécurité process.

🔹 Codeur rotatif ou linéaire

  • Rotatif : monté sur un arbre moteur

  • Linéaire : mesure directe d’un déplacement

➡️ Le choix dépend de la précision recherchée et de la mécanique disponible.

Déterminer la résolution nécessaire

La résolution du codeur est un critère fondamental.

Pour un codeur rotatif

  • exprimée en impulsions par tour (PPR) ou bits (absolu)

  • dépend du diamètre, du rapport de réduction et de la précision attendue

Exemple

Si un axe doit se positionner à ±0,1 mm et que :

  • le diamètre de l’arbre = 100 mm

  • un tour = 314 mm

👉 résolution minimale ≈ 3140 points / tour

⚠️ Erreur fréquente : surdimensionner la résolution

Une résolution trop élevée peut saturer l’automate ou le variateur sans gain réel.

Interface électrique et compatibilité automatisme

Le codeur doit être compatible électriquement avec l’architecture d’automatisme.

Types de signaux courants

  • TTL / HTL

  • Push-pull

  • RS422

  • SSI

  • BiSS

  • EnDat

  • Hiperface

Communication industrielle

  • Profinet

  • EtherCAT

  • CANopen

  • Ethernet/IP

Points à vérifier

  • tension d’alimentation

  • fréquence max

  • compatibilité API / variateur

  • distance de câblage

  • immunité CEM

⚠️ Un mauvais choix de signal est une cause majeure de défauts intermittents.

Contraintes mécaniques et environnementales

Un codeur industriel doit résister à son environnement.

Contraintes à prendre en compte

  • température ambiante

  • vibrations

  • poussière, huile, humidité

  • indice de protection (IP65, IP67…)

  • type de fixation (arbre plein, arbre creux, bride)

  • jeu mécanique et alignement

Bonnes pratiques en industrie

  • privilégier des codeurs robustes et certifiés

  • éviter les montages flexibles mal maîtrisés

  • soigner l’alignement mécanique

👉 Un codeur bien dimensionné mais mal monté = précision perdue.

Codeur et sécurité fonctionnelle

Dans certaines applications, le codeur participe à la sécurité machine.

Cas typiques

  • axes verticaux

  • prévention des chutes

  • limitation de vitesse

  • arrêt sécurisé (STO, SS1)

Bonnes pratiques pour la sécurité

  • codeur certifié SIL / PL

  • redondance possible

  • intégration dans la chaîne de sécurité

Les erreurs courantes à éviter

  • ❌ Choisir un codeur uniquement sur le prix

  • ❌ Ignorer la résolution réelle nécessaire

  • ❌ Négliger la compatibilité automate/variateur

  • ❌ Sous-estimer l’environnement industriel

  • ❌ Oublier la CEM et le blindage

  • ❌ Ne pas documenter le paramétrage

Conclusion – Un codeur bien dimensionné, c’est une machine fiable

Le dimensionnement d’un codeur industriel repose sur une approche globale :

  • fonctionnelle

  • mécanique

  • électrique

  • environnementale

Un bon choix garantit précision, stabilité, sécurité et longévité de l’installation.