Por Daniel Rellstab | Product Manager de SMC Switzerland
Cuando hablamos de actuadores eléctricos, hablamos de control preciso del movimiento. La función de un encoder es crucial, ya que identifica y proporciona información de la posición del motor a la electrónica de control. Sin un encoder, el motor empezaría a moverse, pero el controlador no sabría dónde está por lo que no podría comandarlo para indicarle adónde tiene que ir. Entonces, ¿qué tipo de encoder se debe elegir para una función de control de movimiento tan decisiva: incremental o absoluto?
Una precisión propia de un reloj
El encoder absoluto sin batería utiliza una combinación de tres discos dentados diferentes, como un reloj con contadores de segundos, minutos y horas. Este diseño permite realizar múltiples rotaciones y obtener constantemente nuevas posiciones con información tanto del ángulo de rotación como del número de rotaciones. Si usáramos un encoder incremental, tendríamos un tipo de codificador que consta de un único disco que nos daría la posición del ángulo girado en una vuelta, pero debería apoyarse en un controlador, continuamente alimentado o con una pila, para poder memorizar la posición absoluta con el número de revoluciones incluido.
Siguiendo con la metáfora del reloj, un sistema compuesto por un encoder incremental y un controlador es como un reloj de cuerda. Cuando se agota la energía almacenada, hay que reajustar la hora correcta y darle cuerda de nuevo.
La elección entre un encoder absoluto o incremental para un actuador eléctrico dependerá siempre de la aplicación.
Encoder incremental
Un encoder incremental es la opción más económica. Después de realizar el referenciado de ajuste, el usuario puede garantizar un control de posición preciso, pero solo mientras disponga de alimentación eléctrica. En el supuesto de que se produzca un corte del suministro eléctrico, es necesario volver a realizar operación de referenciado. En algunas aplicaciones críticas no hay margen para esta posibilidad, especialmente si se tiene en cuenta el tiempo necesario para establecer la rutina de referencia y volver a la posición de consigna.
Controlador de motor paso a paso de SMC, serie JXC#1
Como aspecto positivo, un encoder incremental puede girar casi sin fin en la misma dirección, lo que lo hace ideal para mesas de rotación que deben girar continuamente y también para accionamientos en miniatura en los que el espacio es reducido.
Ventajas de un encoder absoluto
La principal ventaja de un encoder absoluto es que reduce la necesidad de volver a un punto de referencia o posición inicial en caso de pérdida de alimentación. En esos casos, el controlador conoce la ubicación del actuador eléctrico y puede continuar con el posicionamiento inmediatamente. No se pierde tiempo realizando rutinas de posicionamiento o referencia para reiniciar cada eje. Los ejes simplemente se rearman desde el punto en el que se detuvieron en el momento en el que se perdió la alimentación.
Además, existen otras ventajas añadidas como por ejemplo el hecho de evitar posibles colisiones que darían lugar a costosas reparaciones y tiempos de inactividad. Al no requerir búsqueda de posición, los usuarios de encoders absolutos también pueden prevenir cualquier error potencial durante este proceso, eliminando la necesidad de nuevos referenciados.
Carrera hacia el progreso
El principal inconveniente de un encoder incremental con un controlador alimentado con batería, es que la energía almacenada se agota y los cambios de batería requieren una planificación cuidadosa para evitar paradas inesperadas. Estos cambios tienen implicaciones de tiempo y coste. Además, hay que tener en cuenta las implicaciones medioambientales de la eliminación de la batería.
Controlador integrado sin vástago de SMC, serie EQFS#H. e-Actuator sin vástago. Simplemente fácil
Un encoder absoluto sin batería supone un claro avance en la gran mayoría de aplicaciones de actuadores eléctricos. Sí, existen algunas desventajas en determinados casos de uso. Por ejemplo, tienen un límite en el número de revoluciones que pueden alcanzar, lo que los hace poco adecuados para aplicaciones en las que una mesa divisora deba girar indefinidamente en la misma dirección. Los encoders sin batería también son sensibles a los campos magnéticos externos creados por otros componentes de la máquina situados cerca. Esta influencia no deseada puede afectar a la respuesta de posicionamiento. Sin embargo, existe una solución tan sencilla como establecer una pequeña distancia de separación, siempre y cuando el espacio lo permita.
Siendo totalmente preciso
La relación entre el coste y las ventajas que ofrecen el encoder incremental y el absoluto apuntan hacia estos últimos como la solución óptima para la mayoría de las aplicaciones de actuadores eléctricos. Es cierto que el encoder absoluto presenta algunas pequeñas desventajas, como un pequeño diferencial de coste, unas dimensiones algo mayores y la posibilidad de que se produzcan interferencias en el campo magnético (fácil de solucionar). Sin embargo, ventajas como tener la posición memorizada en caso de corte del suministro eléctrico (sin necesidad de batería) compensan con creces los pequeños inconvenientes.
Sea cual sea tu requisito relacionado con la actuación eléctrica, nuestro equipo de especialistas está encantado de colaborar y ofrecer la mejor solución para tu aplicación específica.
