编辑Zak汗看起来好像线性编码器和旋转编码器已经严格定义了(甚至可能是互斥的)应用。主流的逻辑是线性编码器跟踪直线运动,旋转编码器跟踪转轴但情况并非总是如此。
一些运动设计可以使用线性编码器或旋转编码器,因此工程师可以在两者之间进行选择。在其他地方,具有多种运动的设计可能受益于在直线轴和旋转轴上的多个驱动器,以监测关键的机器部分。工程师应该确定机器所有潜在故障的位置,并挑选能够以某种方式检测控制器故障的编码器。当机器同时使用直线编码器和旋转编码器时,有些装置表现出色。
示例编码器应用:铣床
考虑一台铣床,它线性移动,使自己在原材料上定位,并快速旋转钻头钻孔。由于存在两种类型的运动,编码器可以在两个点上跟踪机器的材料去除。更多详情请见下文。
两种编码器选择是通过旋转编码器的滚珠丝杠轴测量输出轴运动或直接通过线性编码器测量直线运动。一些应用——例如铣床——需要后者。这是因为一个旋转编码器不能补偿热膨胀(上图)。在这里,线性编码器也有助于跟踪任何位移(底部图像)。图片由Heidenhain。
使用旋转编码器意味着编码器安装在机器的螺纹工具杆上,跟踪线性位移(通过螺纹节距的变化)和旋转位置。在这种特殊的设置中,跟踪旋转运动受热漂移的影响,这可能会导致位置丢失。当机器运转时,切削材料产生的摩擦会加热棒。这扭曲了线性位置跟踪,因为杆膨胀,因为旋转编码器不能弥补这一影响(因为它只跟踪旋转位移和螺纹螺距)。由于这两个因素不随热效应而改变,编码器继续报告相同的线性位置。
相比之下,使用线性编码器意味着控制跟踪钻头在原材料上的X-Y位置。在这里,线性编码器通过测量线性位移来计算热膨胀,因此控制可以补偿诱导误差。
线性编码器和旋转编码器工作的其他设计
线性编码器和旋转编码器的应用在其他设计中重叠。考虑一个由马达驱动的传送带。在这里,一个旋转编码器可以跟踪电机,即使后者错过步骤或失速。一个警告:如果输送机滑倒或损坏,电机可能会继续运行,就像什么都没发生过一样。
在这里,线性编码器可以更好地跟踪整个输送系统——将输送电机故障和输送带故障的反馈发送给控制器。
换句话说……
使用驱动皮带的应用程序可以在空闲的滚子上使用旋转编码器来检测故障,因为这个位置可以让编码器检测到旋转运动的停止。
相比之下,安装在类似安排的输送机的驱动辊上的旋转编码器可能工作得不那么好。这是因为如果皮带失效,编码器所在的滚轮仍会旋转。这里,一个替代方案是一个线性编码器跟踪输送机,以检测运动的损失。
感谢您的凯瑟琳斯通斯基代表Heidenhain公司的信息在这篇文章。
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