Av Daniel Rellstab | Produktchef, SMC Schweiz
JULI 2024
När vi diskuterar elektriska linjärenheter talar vi verkligen om kontroll, exakt rörelsekontroll. En givares roll är då avgörande eftersom den memorerar start- eller hemmapositionen, för den elektriska linjärenheten och ger lägesåterkoppling till kontrollenheten, vilket fullbordar styrslingan. Utan enkoder skulle motorn börja röra sig men utan att veta var den är och vart den ska gå. Så vilken enkodertyp ska du välja för en så viktig kontrollfunktion av rörelse: inkrementell eller absolut?
Precision som ett urverk
De senaste typerna av batterilösa absolutenkoder använder en kombination av tre olika växlade diskar, som en klocka med sekund-, minut- och timräknare. Denna design gör det möjligt att göra många rotationer och konsekvent få nya bilder. Tidigare bestod denna typ av enkoder av en enda absolutvärdesdisk som supportades av ett batteri för att räkna varje varv.
Om vi fortsätter med klockmetaforen är en inkrementell enkoder som en uppvridbar klocka. När den lagrade energin har tömts måste du återställa rätt tid och vrida upp den igen.
Att välja mellan absoluta och inkrementella givare för ett elektriskt ställdon beror på din specifika applikation.
Steg för steg
En inkrementell enkoderär alternativet med lägst kostnad. Efter att ha utfört referenskörningen kan användarelita på exakt positionskontroll, men bara så länge det finns ström.
I händelse av strömavbrott är det nödvändigt att genomföra en referenskörning igen. I vissa kritiska tillämpningar finns det ingen marginal för en sådan åtgärd, särskilt med tanke på den tid som krävsför att upprätta referensrutinen och återgå till referenspositionen.
SMC:s kontrollenhet för stegmotor – JXC#1
Positivt är att en inkrementell enkoder kan rotera nästan oändligt i samma riktning, vilket gör den idealisk för indexeringsbord som måste rotera kontinuerligt. De är också ett bra val för miniatyrenheter där utrymmet är minimalt.
Ta hem fördelarna
Den största fördelen med en absolutenkoder är att den minskar behovet av att återgå till ett utgångsläge eller hemmaposition i händelse av strömavbrott. I sådana fall vet kontrollenheten positionen för den elektriska linjärenheten och kan fortsätta positioneringen omedelbart. Ingen tid slösas bort på att utföra referens- eller återstartsrutiner för varje axel. Axlarnas rörelser återupptas helt enkelt från den punkt där de stannade vid tidpunkten för strömavbrott.
Och det finns flera andra fördelar. Du kan till exempel undvika eventuella kollisioner som annars skulle resultera i kostsamma reparationer och stillestånd. Utan behov av referens- eller återstartsrutiner undviker användare av absolutenkoder också eventuella fel som kan uppstå under denna process, vilket eliminerar behovet av ytterligare referenser.
Vägen framåt
Nackdelen med en konventionell absolutenkoder är dess batteri. Lagrad energi tar slut och batteribyten kräver noggrann planering för att undvika oplanerade stopp. Dessa åtgärder har tids- och kostnadskonsekvenser. Vi måste också överväga de miljömässiga konsekvenserna av batteriavfall.
SMC:s e-cylinder, med släde och integrerad kontrollenhet – EQFS#H
En batterilös absolutenkoder ger en tydlig väg framåt i de allra flesta applikationer för elektriska linjärenheter. Ja, vissa nackdelar är uppenbara - i några specifika användningsfall. Till exempel finns det en gräns för antalet varv som kan uppnås, vilket gör dem olämpliga i applikationer där en indextabell måste rotera i oändlighet i samma riktning. Batterilösa kodare är också känsliga för externa magnetfält som skapas av andra maskinkomponenter i närheten. Denna oönskade påverkan kan påverka positioneringsfeedback. Det finns dock en enkel lösning som innebär att man monterar med ett litet avstånd, förutsatt att utrymmet tillåter.
Slutsats
Förhållandet mellan kostnader och fördelar med inkrementell respektive absolutenkoder pekar mot det senare som den optimala lösningen i de flesta applikationerna för elektriska linjärenheter. Visst finns det några mindre nackdelar med absolutenkoder, som en liten kostnadsskillnad, något större dimensioner och potentialen för magnetfältstörningar (lätt att åtgärda). Fördelar som positionsminne i händelse av ett strömavbrott (utan behov av ett batteri) uppväger dock vida de mindre nackdelarna.
Kontakta vårt team av erfarna experter på SMC för alla applikationer som involverar elektriska rörelser.
