di Daniel Rellstab | Product Manager di SMC Switzerland
LUGLIO 2024
Quando si parla di attuatori elettrici, si parla di un controllo preciso del movimento.
Il ruolo dell'encoder è fondamentale in quanto memorizza la posizione iniziale dell'attutore e fornisce un feedback continuo sulla sua posizione, chiudendo così il loop di controllo. Senza un encoder, il motore inizierebbe a muoversi, ma senza sapere dove si trova o dove andare. Quindi, quale tipo di encoder scegliere per una funzione di controllo del movimento così importante? Incrementale o assoluto?
Preciso come un orologio
I più recenti encoder assoluti privi di batteria utilizzano una combinazione di tre dischi dentali con rapporti diversi, simili a un orologio con ingranaggi che scandiscono secondi, minuti e ore. Questo design consente di effettuare molte rotazioni e di rilevare costantemente la posizione angolare precisa. In passato, questo tipo di encoder utilizzava un disco singolo assoluto supportato da una batteria per tenere traccia di ogni rotazione.
Rimanendo nella metafora, un encoder incrementale è come un orologio a carica manuale. Quando la "carica" meccanica si esaurisce, è necessario reimpostare la posizione esatta e "ricaricarlo".
La scelta tra un encoder assoluto o incrementale per un attuatore elettrico dipende dall'applicazione specifica.
Approccio passo-passo
Un encoder incrementale rappresenta l'opzione più economica. Dopo aver completato il ciclo di ricerca zero, gli utilizzatori possono contare su un controllo di posizione preciso, ma solo finché c'è alimentazione elettrica. In caso di caduta di corrente, è necessario eseguire un nuovo ciclo di riferimento completo. In alcune applicazioni critiche non c'è margine per una tale evenienza, considerando in particolare il tempo necessario per definire la procedura di homing e il ritorno alla posizione di riferimento.
Controllore per motore passo-passo – Serie JXC#1
Per quanto riguarda gli aspetti positivi, un encoder incrementale può ruotare in modo praticamente perpetuo nella stessa direzione, risultando ideale per tavole di indicizzazione che necessitano una rotazione continua. Sono inoltre adatti per attuatori compatti, in situazioni in cui lo spazio è limitato.
Un pieno di vantaggi
Un vantaggio evidente di un encoder assoluto è che rimuove la necessità di tornare a una posizione di riferimento in caso di caduta di corrente. In tali situazioni, il controllore conosce la posizione dell'attuatore elettrico e può riprnedere immediatamente il posizionamento. Non si perde tempo nell'eseguie procedure di ricerca zero o di homing per riavviare ciascun asse. Gli assi riprendono semplicemente dal punto in cui si trovano al momento della perdita di alimentazione elettrica.
Ma ci sono anche ulteriori vantaggi. Ad esempio, è possibile evitare potenziali collisioni che altrimenti richiederebbero costose riparazioni e tempi di inattivtà. Senza la necessità di homing, gli utilizzatori di encoder assoluti evitano anche eventuali errori che possono verificarsi durante questo processo,prevedendo la necessità di futuri cicli di ricerca zero.
Alla carica verso il progresso
Lo svantaggio di un encoder assoluto tradizionale è la presenza della batteria. La carica immagazzinata si esaurisce e la sostituzione delle batterie richiede una pianificazione attenta per evitare tempi di fermo imprevisti. Quese sostituzioni hanno un impatto su tempi e costi. Inoltre, dobbiamo considerare le implicazioni ambientali legate allo smaltimento delle batterie.
Attuatore elettrico con controllore integrato – Serie EQFS#H
Un encoder assoluto privo di batteria rappresenta un chiaro passo avanti nella grande maggioranza delle applicazioni per attuatori elettrici. Certo, alcuni svantaggi emergono in casi specifici. Ad esempio, vi è un limite al numero di giri ottenibile, il che li rende inadatti a tavole di idicizzazione che devono ruotare indefinitamente nella stessa direzione. Inoltre, gli encoder senza batteria sono sensibili ai campi magnetici esterni generati da altri componenti delle macchine vicine. Questa influenza indesiderata può incidere sul feedback di posizionamento. Tuttavia, esiste una soluzione semplice: mantenere una piccola distanza di separazione, purché lo spazio lo consenta.
Chiarezza assoluta
Il rapporto tra costi e benefici degli encoder incrementali e assoluti tende a favorire questi ultimi, indicandoli come la soluzione ottimale per la maggior parte delle applicazioni degli attuatori elettrici. Senza dubbio, gli encoder assoluti presentano alcuni piccoli svantaggi, come un leggero differenziale di costo, dimensioni un po' più grandi e possibili interferenze causate dai campi magnetici (facilmente risolvibili). Tuttavia, vantaggi come la memoria della posizione in caso di caduta di corrente (senza la necessità di una batteria) superano ampiamente tali inconvenienti.
Per questo o per qualsiasi altro requisito legato all'attuazione elettrica, puoi contattare il nostro team di esperti.
