Pyörivät enkooderit – löydä valmistajia ja toimittajia

Kiertokooderit ovat antureita, jotka mittaavat akselin tai akselijärjestelmän kulma-asentoa, pyörimisliikettä tai nopeutta ja muuttavat ne sähköisiksi signaaleiksi.

Niitä käytetään monilla aloilla koneiden, moottoreiden ja muiden pyörivien kohteiden liikkeen tarkkailuun ja tarkkaan ohjaukseen.

Alla on lueteltu enkooderien tyypit, tyypilliset rakenteet, niiden käyttöalueet ja edut:

Enkooderien tyypit:

1. Inkrementaaliset kiertokooderit:
Lähettävät tietyn määrän pulsseja kierrosta kohti, jotka lasketaan suhteessa alkuasentoon.
Niitä käytetään esimerkiksi koneenohjausjärjestelmissä nopeuden ja suunnan määrittämiseen

2. Absoluuttiset kiertokooderit:
Luovat kulma-asemakohtaisen yksilöllisen koodin, joten tarkka sijainti on tiedossa myös sähkökatkoksen tai mittaamattoman liikkeen jälkeen.
Sovelluksissa, joissa on tärkeää tietää tarkka sijainti uudelleenkäynnistyksen tai vian jälkeen, kuten roboteissa tai tuotantojärjestelmissä.

Tyypilliset versiot:

1. Optiset kiertokooderit:
Käyttävät valonsäteitä ja koodattua levyä sijainnin määrittämiseen. Niiden tarkkuus on suuri, mutta ne ovat herkkiä pölylle ja lialle.

2. Magneettiset kooderit:
Ne ovat vankka ja kestävä ratkaisu, joka ei ole herkkä ympäristön vaikutuksille.

3. Kapasitiiviset kooderit:
Käyttävät sähkökenttiä sijainnin mittaamiseen. Ne ovat myös kestävä ratkaisu ja vähemmän herkkiä häiriöille.

4. Mekaaniset kooderit:
Käyttävät mittaamiseen mekaanisia kontakteja. Ne ovat yksinkertaisempia, mutta epätarkempia ja herkempiä kulumiselle.

Pyörivien koodereiden käyttöalueet:

1. Automaatiotekniikka:
Kiertokoodereita käytetään valmistus- ja kokoonpanoautomaatiossa komponenttien ja koneiden tarkan sijainnin seuraamiseen.
Esimerkkejä: Kuljetushihnat, robottivarret, CNC-koneet.

2. Käyttö- ja moottorinohjaus:
Kooderit mittaavat moottoreiden nopeutta ja sijaintia niiden liikkeiden ohjaamiseksi ja ohjauksen optimoimiseksi.
Esimerkkejä: Servokäyttölaitteet, askelmoottorit, tasavirtamoottorit.

3. Robotiikka:
Robotiikassa tarkat sijainti- ja liikemittaukset ovat ratkaisevan tärkeitä. Kooderit mahdollistavat tarkat liikkeet ja toistotarkkuuden.
Esimerkkejä: Teollisuusrobottien nivelten paikannus.

4. Hissit ja nosturijärjestelmät:
Kooderit tunnistavat hissikorien ja nosturikoukkujen tarkan sijainnin turvallisten ja tarkkojen liikkeiden varmistamiseksi.
Esimerkkejä: Korkeuden- ja liikkeenohjaus.

5. Lääkinnälliset laitteet:
Lääketieteellisessä teknologiassa koodereita käytetään tarkkojen liikkeiden ohjaamiseen, kuten kirurgisissa roboteissa tai diagnostiikkalaitteissa.
Esimerkkejä: Esimerkkejä: Röntgenlaitteet, MRI-järjestelmät.

6. Ilmailu- ja avaruusala:
Koodereita käytetään lentokoneissa ja satelliiteissa komponenttien, kuten ohjauspintojen tai antennien, sijainnin määrittämiseen.
Esimerkkejä: Kallistuskulman säätö, antennin suuntaus.

7. Autotekniikka:
Nykyaikaisissa ajoneuvoissa kiertokooderit mittaavat asemia ja nopeuksia ajoavustinjärjestelmien tukemiseksi.
Esimerkkejä: ABS-järjestelmät, sähköiset ohjaustehostinjärjestelmät.

Pyörivien koodereiden edut:

• Ne mahdollistavat kulmaliikkeiden ja asentojen tarkan mittaamisen.
• Tunnistimia voidaan käyttää monissa eri sovelluksissa teollisuusautomaatiosta lääketieteelliseen tekniikkaan.
• Nykyaikaiset kooderit ovat usein kestäviä ja kestävät vaikeita ympäristöolosuhteita, kuten pölyä, likaa, kosteutta ja tärinää.
• Ne tarjoavat kompakteja ratkaisuja liikkeenohjaukseen ahtaissa asennustiloissa.

Kiertokooderit ovat monipuolisia antureita, joita käytetään monilla teollisuudenaloilla pyörivien liikkeiden tarkkaan ohjaukseen ja valvontaan. Niiden pääasiallinen käyttökohde on automaatio ja liikkeenohjaus, mutta niitä käytetään myös erikoistuneilla aloilla, kuten lääketieteellisessä tekniikassa, robotiikassa ja ilmailussa.

Alla on katsaus tärkeimpiin kriteereihin, joihin kannattaa kiinnittää huomiota koodereita hankittaessa:

Kun ostat pyöriviä koodaimia (enkoodereita), on otettava huomioon monia tekijöitä, jotta valitsemasi kooderi täyttää tietyn sovelluksen vaatimukset.

• Inkrementaaliset kooderit tuottavat tietyn määrän pulsseja kierrosta kohti, jotka lasketaan suhteessa lähtöasentoon. Ne mittaavat nopeuksia, suuntia ja sijainteja, mutta sijainti menetetään sähkökatkon tai uudelleenkäynnistyksen jälkeen.
• Ne soveltuvat sovelluksiin, joissa suhteelliset liikkeet ja nopeudet ovat tärkeämpiä kuin tarkka sijainti (esim. moottorinohjauksissa tai kuljetinjärjestelmissä).
• Absoluuttisissa koodereissa jokaisella kulmalla on yksilöllinen digitaalinen koodi, joten tarkka sijainti on tiedossa myös uudelleenkäynnistyksen tai sähkökatkoksen jälkeen.
• Ne soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa tarkka sijainti on tiedettävä välittömästi uudelleenkäynnistyksen jälkeen (esim. robotiikassa tai korkean tarkkuuden mittauksissa)
• Kooderin resoluutio ilmoittaa, kuinka monta askelta tai pulssia se tuottaa kierrosta kohti. Inkrementaalisten koodereiden osalta tämä mitataan pulsseina kierrosta kohti (PPR), absoluuttisten koodereiden osalta bitteinä.
• Suurempi resoluutio (enemmän pulsseja tai bittejä) mahdollistaa tarkemman mittauksen. Korkean tarkkuuden sovelluksiin, kuten CNC-koneisiin tai tarkkuusrobotteihin, olisi valittava kooderit, joiden resoluutio on suuri. Keskisuuri tai pieni resoluutio riittää yksinkertaisiin nopeusmittauksiin.
• Optiset kooderit käyttävät mittaukseen optista levyä ja valonsäteitä. Ne tarjoavat erittäin suuren tarkkuuden, mutta ovat herkkiä pölylle ja lialle.
• Valitse optiset kooderit puhtaisiin, valvottuihin ympäristöihin, joissa vaaditaan maksimaalista tarkkuutta.
• Jos sovelluksesi edellyttää paikannusta useiden kierrosten aikana, harkitse monikierroksista kooderia.
• Magneettikooderit toimivat magneettikenttien avulla, mikä tekee niistä kestävämpiä ja likaa ja tärinää kestävämpiä, mutta ne eivät ole aivan yhtä tarkkoja kuin optiset kooderit, kun on kyse erittäin korkeista tarkkuusvaatimuksista.
• Magneettikooderit soveltuvat vaativiin ympäristöihin, kuten teollisuus- tai ulkokäyttöön.
• Kooderin on kestettävä ympäristön lämpötilavaatimukset. Monet kooderit toimivat -40 °C:n ja +85 °C:n välillä, mutta erityissovellukset saattavat vaatia suurempia lämpötilojen toleransseja.
• Ympäristöstä riippuen voi olla tärkeää, että kooderi on suojattu pölyltä, kosteudelta ja muilta ympäristövaikutuksilta. Suojausluokat vaihtelevat IP40:stä (vähimmäissuojaus) IP67:ään tai IP68:aan (täysin suojattu pölyltä ja vedeltä).
• Vaikeissa ympäristöissä, kuten tehdashalleissa, rakennustyömailla tai ulkona, on valittava pyörivä kooderi, jonka suojausluokka on korkea (IP65 tai korkeampi).
• Sähköliitäntöjä on erilaisia ohjausjärjestelmän vaatimusten mukaan.
• Analogiset signaalit ovat yksinkertaisia ja laajalti käytettyjä, mutta ne ovat alttiimpia häiriöille ja tarjoavat vähemmän tarkkuutta.
• Digitaaliset liitännät, kuten TTL tai HTL, tarjoavat selkeämpiä ja kestävämpiä signaaleja.
• Nykyaikaiset koneenohjausjärjestelmät edellyttävät usein kenttäväylä- tai Ethernet-liitäntöjä, kuten CANopen, Profibus, Profinet tai EtherCAT.
• Varmista, että kooderin liitäntä on yhteensopiva koneesi ohjausjärjestelmän kanssa. Digitaaliset liitännät tarjoavat yleensä suuremman tarkkuuden ja ovat vähemmän alttiita vioille.
• Enkoodereita on saatavana eri malleja ja kokoja, pienikokoisista, kevyistä versioista vankkoihin, teollisuuskäyttöön tarkoitettuihin malleihin.
• Valitse malli, joka sopii käytettävissä olevaan tilaan ja täyttää sovelluksesi mekaaniset vaatimukset. Kompaktit mallit ovat eduksi ahtaissa tiloissa tai tiukoissa asennusolosuhteissa.
• Onttoakseliset kooderit ovat usein helpompia asentaa ja tarjoavat joustavia asennusvaihtoehtoja, koska ne voidaan asentaa suoraan akselille.
• Kiinteäakseliset kooderit ovat vakaampia sovelluksissa, joissa esiintyy suuria vääntömomentteja.
• Varmista, että kooderi on suunniteltu sovelluksessasi odotettavissa oleville nopeuksille. Suurnopeussovelluksissa tarvitaan koodereita, joissa on korkeammat raja-arvot.
• Turvallisuuden kannalta tärkeisiin sovelluksiin on valittava kooderi, joka täyttää asiaankuuluvat turvallisuusstandardit ja jolla on vastaavat sertifikaatit. Jotkin kooderit tarjoavat sertifioituja turvallisuustoimintoja SIL- (Safety Integrity Level) tai PL- (Performance Level) -standardien mukaisesti
• Analysoi vaatimuksesi huolellisesti ja valitse kooderi, joka tarjoaa hyvän hinta-laatusuhteen juuri sinun sovellukseesi. Yksinkertaisiin sovelluksiin riittää usein edullinen inkrementaalinen kooderi, kun taas monimutkaisemmissa sovelluksissa tarvitaan tarkempia ja kalliimpia malleja.
• Turvallisuuskriittisissä sovelluksissa, joissa luotettavuus on ratkaisevan tärkeää, kannattaa harkita redundanttia kooderia.

Hyvin valittu pyörivä kooderi takaa tarkan ja luotettavan liikkeen tunnistuksen ja edistää koneiden ja prosessien tehokkuutta ja turvallisuutta.

Pyöriviä koodaimia voi ostaa eri toimittajilta. Kattavat tiedot valmistajista ja toimittajista Rotary encoders ympäri maailmaa löytyvät Exportpages ista.