Энкодеры помогают точно контролировать положение и движение механизмов в промышленном оборудовании. В статье рассмотрим разновидности датчиков, их параметры, особенности монтажа и области применения.
Энкодер определяет угол поворота вала, скорость, направление вращения, а также положение относительно нулевой точки. Он преобразует механическое движение в цифровой сигнал, который меняется при каждом смещении вала. Контроллер или другое управляющее устройство обрабатывает эти сигналы, получает точные данные о работе механизма.
Виды энкодеров
При выборе комплектующих для ЧПУ важно учитывать не только их характеристики, но и соответствие задачам конкретного производства. Тип датчика определяет способ получения информации, формат выходного сигнала. Различают две основные категории.
- Инкрементальные устройства работают на основе импульсного сигнала. На диске располагаются отверстия или метки, которые последовательно пересекают луч датчика. Система фиксирует включения, выключения света, формируя импульсы. Zero-метка указывает завершение полного оборота. По каналам А и В определяют направление вращения. Чтобы получить данные о положении вала, контроллер постоянно анализирует поступающие импульсы. После включения оборудование сначала определяет нулевую точку, затем датчик начинает работу.
- Абсолютные фиксируют положение в любой момент — как во время вращения, так и в состоянии покоя. Конструкция включает вал, кодирующий диск, считыватель. Показания формируются в соответствии с кодом Грея, который обеспечивает высокую точность. При запуске такая модель не требует поиска нуля, поэтому сразу готова к работе.
Каждый тип выпускают в двух вариантах: оптическом и магнитном. Оптические модели обеспечивают высокую точность, магнитные — устойчивы к загрязнениям, внешним воздействиям.
Основные параметры энкодера
При выборе учитывают технические характеристики:
- разрешение — количество импульсов у инкрементального или число бит у абсолютного датчика;
- тип вала — сплошной, полый, со сквозным отверстием;
- вид выхода: чаще применяют транзисторный с открытым коллектором;
- диаметр вала;
- способ крепления на корпус, блок или установку в монтажные отверстия;
- степень защиты от влаги, пыли;
- рабочий температурный диапазон.
От этих показателей зависит точность, устойчивость, долговечность оборудования.
Монтаж и подключение
Метод установки зависит от типа вала. Если вал сплошной, прибор фиксируют с помощью муфты, а корпус жестко закрепляют, чтобы исключить его вращение. При использовании полого вала датчик размещают внутри, устанавливая ограничитель, который препятствует проверту корпуса.
Чаще всего выход датчика подключают к счетчику или контроллеру. Система рассчитывает скорость, положение механизма. Например, контроллер отслеживает расстояние между деталями и останавливает движение при достижении минимального допуска. При работе двигателя через частотный преобразователь энкодер обеспечивает обратную связь: его подключают через плату сопряжения, чтобы поддерживать заданный момент, скорость. В каталоге Fanuc представлена промышленная линейка комплектующих, прошедших проверку производственными нагрузками.
Применение энкодеров
Их используют в тех сферах, где важно точное управление движением.
Инкрементальные модели применяют на следующих устройствах:
- подъемных механизмах, транспортерах;
- деревообрабатывающем, металлообрабатывающем оборудовании;
- буровых, строительных установках;
- машинах для производства бумаги, картона;
- упаковочных, дозировочных аппаратах;
- приводах прокатных станков;
- роботизированных комплексах.
Абсолютные модели используют в следующих отраслях:
- металлургии — для контроля положения печей, сварных швов;
- полиграфии — при настройке печатных линий;
- автоматизированных складах — для управления штабелерами, транспортерами;
- машиностроении — для точного позиционирования кранов, манипуляторов;
- энергетике — для регулирования угла наклона солнечных панелей, ветрогенераторов.
Разнообразие моделей позволяет подобрать устройство под любые условия эксплуатации, улучшить управление механизмами, повысить надежность производственных процессов.