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2020年趋势:新应用推动编码器设计趋势

通过迈尔斯·布迪米尔|2020年3月23日

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编码器是运动控制应用的核心。它们可以向控制器或驱动器提供位置、速度和方向反馈,以提高驱动系统的准确性和可靠性。

随着技术的发展,编码器也在不断发展,融合了通信和网络领域的最新进展,并为工程师提供了工具,以解决他们在各种运动控制应用程序中面临的挑战。

例如,由于对机器人功能安全的关注,Heidenhain见证了协作机器人和AGV机器人在推动市场方面的增长。但同时,新的用途正在出现。农业和农业应用越来越自动化,随着自动化程度的提高,对编码器提供的可靠反馈的需求也越来越高。

编码器

SIKO的MSA213C磁传感器的绝对分辨率为1μm,重复精度为±1μm。

同样,SIKO也看到了客户的许多相同的应用需求,包括机器人和农业,但也有更成熟的工厂自动化应用以及非公路应用。该公司看到了直接集成具有高位置精度的传感器的要求,这有助于节约成本和空间。

编码器趋势的一个驱动因素是物联网和相关的工业物联网。“IIoT通信的核心是通过支持来自许多不同传感器的通信来提供对机器的更多了解,”Heidenhain自动化市场业务开发经理Jonathan Dougherty指出。“我们通过接收电机内部和周围的所有传感器功能(温度传感器、加速计、磁场传感器等),并使用编码器通信通过简化的预先建立的通信通道将该信息传回,从而帮助实现该功能。”该公司的EnDat接口处理这些任务,同时降低了布线成本,简化了设计。

编码器

Leine Linde 800系列增量编码器采用双套重型轴承和密封良好的外壳。该系列还可以配备先进的诊断系统ADS Uptime,用于基于状态的维护。

无线连接是通信等式的另一部分。在Heidenhain的案例中,他们在无线连接中看到的价值在于为整个工厂的维护人员提供对诊断数据的轻松访问。Dougherty说:“我们的高级诊断系统(ADS)正常运行时间功能由Leine Linde提供,提供相关的诊断和状态监测功能,以实现预测性维护和无问题运行时间。”。“内置的蓝牙状态监控使得在问题发生之前,只需在工厂内走动,就可以查明潜在的故障源,”他指出。此外,在电机或驱动轴上放置编码器使其特别适合收集操作和环境参数,如振动和温度变化。编码器然后可以提供有关潜在故障源的相关信息。

虽然编码器本身的技术变化是一回事,但工程师的工作和设计方式是另一回事。例如,与终端客户更紧密地合作以解决他们的问题。SIKO MagLine产品经理爱德华·斯图尔特(Edward Stuart)表示:“由于SIKO MagLine专注于将其编码器技术集成到客户的应用中,因此根据客户需求创建了多个解决方案。”。Stuart补充道:“一个很好的例子是转矩电机等旋转应用。有必要调整环上的磁刻度,该磁刻度可以添加到转子上,并且还具有带有定制特定外壳的编码器元件,或者作为一种开放式PCB解决方案,设计为完全适合电机有限的外壳空间。”

工程师们也在寻找更多的综合设计。例如,许多制造商提供集成电机,包括内置在电机中的控制器和编码器。正如Applied Motion Products的Eric Rice所指出的,“我们现在将更多的开发资源投入到反馈设备中,如小型高分辨率磁编码器和多圈绝对编码器。小型高分辨率磁编码器的使用使我们能够制造小型集成电机,用于轻负载的精密应用,如医疗和台式设备。”该公司正在使用无电池或内部齿轮的多圈绝对编码器,这提供了许多优势。一旦根据应用进行校准,这些带有集成编码器的电机不需要在每次机器通电或转换时参考原始位置。赖斯补充道:“这使得它们在参考移动到初始位置非常耗时的应用中特别有用,例如长冲程线性应用和包装设备上的设置轴。”。

编码器

图中所示为SIKO公司的MSK320R无轴承旋转编码器,带有用于空心轴安装的增量编码环。

另一方面,正如Heidenhain的Dougherty所指出的,“现在大多数工程都是在与任何编码器公司的代表交谈之前在线完成的。”这就是为什么该公司使用工具支持客户的研究,这些工具可以帮助工程师精确定位他们正在寻找的产品,并有一个中心来源来访问他们需要的所有相关信息,如数据表和CAD模型。

不过,对于定制设计来说,还是有点不同。正如SIKO的Stuart所指出的,“一般来说,由于SIKO产品的多功能性,我们直接与客户合作,而不是为他们设置工具,让他们设计一半的产品,然后我们必须回去验证。”对于SIKO来说,让他们的工程部门从一开始就紧密合作似乎效果更好。


根据以下文件提交:运动控制提示
标记为:德国海德汉,应用运动产品,西科

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