Enkodery to czujniki kontroli ruchu, które dostarczają informacji zwrotnych do układu sterowania. Z ich zastosowaniem można precyzyjnie określić m.in. pozycję konkretnych obiektów maszyny, liczbę obrotów wału silnika czy też prędkość obrotową.
Enkodery dostępne są w wielu wariantach. Różnią się budową, sygnałem wyjściowym i rodzajem mierzonego ruchu. Wśród nich są enkodery inkrementalne i absolutne, obrotowe i liniowe, a także optyczne i magnetyczne.
Co to są enkodery?
Enkodery znajdują swoje zastosowanie w zakładach przemysłowych i na liniach produkcyjnych. Pełnią funkcję czujników ruchu, określają pozycję konkretnych elementów maszyny, kierunku ruchu, kąta obrotu, prędkości i przyspieszenia, jak również dokonują pomiaru odległości. Funkcje enkoderów wraz z rozwojem technologii znacznie się poszerzyły. Obecnie są to bardzo ważne elementy automatyki przemysłowej, które w znaczącym stopniu przyczyniają się do optymalizacji kosztów, ale i czasu w firmie.
Enkodery służą do konwersji ruchu mechanicznego na sygnał elektryczny. Ruch może być liniowy lub obrotowy, jednak niezależnie od tego zawsze mamy do czynienia z dynamiką i przemieszczaniem. Pozwalają one na uzyskanie cennych informacji m.in. o liczbie obrotów, jakie wykonał konkretny element maszyny.
Enkodery stosuje się wszędzie tam, gdzie wymagany jest dokładny pomiar przesunięcia w ruchu obrotowym. Oznacza to, że wykorzystuje się je we wszystkich nowoczesnych, zautomatyzowanych zakładach przemysłowych.
Rodzaje enkoderów
Przy podziale enkoderów stosuje się kilka kryteriów. Uwzględniając specyfikę sygnału wyjściowego, wyróżniamy:
- Enkodery inkrementalne – nazywane są również przetwornikami obrotowo-impulsowymi. Dokonują pomiaru względnej pozycji kątowej, zliczając impulsy znajdujące się na tarczy podziałowej. Przeznaczone są do pomiaru zmiany pozycji. Nie zapamiętują jednak położenia po wyłączeniu zasilania
- Enkodery absolutne – zapamiętują aktualną pozycję zarówno, kiedy są włączone, jak również po odłączeniu zasilania. Umożliwia to skanowanie pozycji tarczy kodowej w czujniku. Dzieje się tak, dlatego że każdej pozycji kątowej przypisana jest konkretna wartość kodowa
Enkodery różnią się także ze względu na rodzaj mierzonego ruchu. Są to:
- Enkodery obrotowe – mierzą położenie kątowe obiektu. Z ich wykorzystaniem można określić wielkość przemieszczenia czy prędkość obrotową. Mogą być to enkodery jedno- i wieloobrotowe
- Enkodery liniowe – mierzą ruch wzdłużny obiektu, a więc dokładnie – mierzą przemieszczenie. Określenie przemieszczenia wzdłużnego obiektu odbywa się poprzez odczyt kresek, które są umieszczone na liniale z podziałką kreskową
Enkoder optyczny czy magnetyczny?
Enkodery magnetyczne bazują na technologii czujników pola magnetycznego. Wykazują zdolność do mierzenia pozycji kątowej. Do wału enkodera przymocowany jest magnes trwale wytwarzający pole magnetyczne wykrywające czujnik. W enkoderach optycznych z kolei do wału przymocowana jest przezroczysta tacza kodowa. Przez tarczę przechodzi światło generowane przez IR LED i zostaje ono skierowane na elementy światłoczułe. Kiedy oś czujnika się obraca, światło przechodzi przez tarczę lub się na niej zatrzymuje i w ten sposób rejestrowane są elementy światłoczułe. Konstrukcja takich enkoderów bazuje na układzie optycznym wyposażonym w nadajnik i odbiornik. Na bieżąco odczytuje on położenie urządzenia z obrotowej lub magnetycznej tarczy. Następnie uzyskane informacje są przetwarzane i przekazywane dalej.
Enkodery optyczne i magnetyczne różnią się budową i mechanizmem pracy, dlatego też posiadają inne cechy i tym samym ich wybór powinien być determinowany konkretnym projektem i indywidualnymi oczekiwaniami. Jeśli zależy Ci na stabilnych wynikach pomiaru, to wybierz enkoder optyczny. Sprawdzi się on też lepiej w przypadku silników i falowników o dużej mocy. Przy aplikacjach, przy których występują wibracje, lepszym wyborem będą enkodery magnetyczne. Znajduje się w nich mniej elementów ruchomych, co przekłada się na lepszą stabilność pomiaru w tych konkretnych warunkach. Poza tym warto jest się na nie zdecydować przy aplikacjach, przy których występują zapylenia.
Enkodery z wałkiem i enkodery z otworem
Inny podział enkoderów skoncentrowany jest na różnicach w połączeniach mechanicznych. Na tej podstawie wyróżnia się enkodery z wałkiem – sprzęgnięte z wałem napędu z wykorzystaniem np. sprzęgła i enkodery z otworem z możliwością montażu bezpośrednio na wale silnika.
Enkodery z wałkiem należy zamontować bardzo stabilnie, w trakcie pracy nie mogą drgać. Służą do tego specjalne adaptery i wsporniki. Do połączenia enkodera z wałkiem napędu służy sprzęgło. Istnieje wiele rodzajów sprzęgieł, w tym sprzęgło dyskowe z plastikowym dyskiem izolującym wałek od zaindukowanych prądów.
Jeśli chodzi o enkodery z otworem, to wyposażone są one we wspornik antyrotacyjny. Pozwala to na montaż bezpośrednio na wale napędu, co przekłada się na dużą oszczędność miejsca. Co ciekawe, takie enkodery są odporne na drgania pojawiające się podczas pracy urządzenia. Warunkiem jest jednak brak ruchów obudowy względem własnej osi. Kluczowe dla prawidłowego montażu enkodera z otworem jest kolejność dokręcania śrub. Zaczynamy od wsporników antyrotacyjnych, a potem dokręcamy pierścień zaciskowy.
Enkodery stanowią podstawę zautomatyzowanych urządzeń w zakładach produkcyjnych. Pełnią funkcję pomiarową, ale też diagnostyczną i serwisową. Występują w różnych rodzajach, co pozwala na ich dopasowanie do konkretnej maszyny. Sprawdź ofertę naszego sklepu, w której dostępne są różne rodzaje enkoderów SICK. To firma specjalizująca się w rozwiązaniach dla automatyzacji produkcji, logistyki i procesów przemysłowych. Popraw skuteczność pracy swoich maszyn.
Sprawdź kategorie w sklepie:
- Czujniki indukcyjne
- Czujniki optyczne
- Czujniki procesowe
- Czujniki pozostałe
- Przekaźniki bezpieczeństwa
- Kurtyny bezpieczeństwa
- Systemy bezpieczeństwa
- Czujniki wizyjne
- Enkodery
- Sterowniki programowalne PLC
- Falowniki i Softstarty
- Ethernet przemysłowy
- Aparatura niskiego napięcia
- Zasilacze i transformatory
- Systemy złącz
- Złączki szynowe