Suoravetomoottorin pyöreä ritilä

Pyöreitä (kulma*) koodereita voidaan käyttää useissa erilaisissa koneissa ja laitteissa. Pyörivä anturi koostuu paikanmittauslukupäästä ja tarkasta asteikosta, joka on kaiverrettu pyörivän anturin lieriömäiseen tai levypintaan. Lukupää mittaa paikan tunnistamalla optisesti säännöllisin väliajoin olevat asteikkomerkit ja lähettämällä sen analogisena tai digitaalisena signaalina tästä tiedosta. Tämän jälkeen signaali muunnetaan asemalukemaksi digitaalisen näytön (DRO) tai liikeohjaimen kautta.

Tarkkaa pyörivää liikettä vaativat monet nykyaikaiset automaatiojärjestelmät, kuten pyörivät tietokoneesta levyyn (CTP) -esipuristimet, työstökoneen A-, B- ja C-akselit, pinta-asennuskoneet, muodonmittausjärjestelmät, kiekkojen käsittely- ja tarkastuslaitteet, ja goniometrit. Eri sovellukset vaativat erilaisia ​​kooderin suorituskyvyn ja ominaisuuksien yhdistelmiä toiminnallisuuden optimoimiseksi – jotkut vaativat tarkkuutta, kun taas toiset vaativat toistettavuutta, korkeaa resoluutiota tai pientä syklistä virhettä nopeussilmukan ohjaamiseen. Parhaan tasapainon teknisten ominaisuuksien ja toiminnallisuuden välillä tarjoavan lähettimen valitseminen on haastavaa, ja harvat kooderit täyttävät kaikki vaatimukset.

Tarkka liikkeenohjaus riippuu järjestelmän tarkkuudesta ja dynaamisesta vasteesta. Tarkka paikanmittaus on tärkeää, mutta järjestelmä ei toimi kunnolla ilman tarkkaa asennon ohjausta. Suoravetoiset pyörivät moottorit tai vääntömomenttimoottorit tarjoavat suuren vääntömomentin ja tarkan servo-ohjauksen erittäin pienellä kulma-alueella. Koska kuorma on kytketty suoraan käyttömoottoriin, ei tarvitse asentaa voimansiirtokomponentteja, jotka voivat aiheuttaa välystä, hystereesiä, vaihdevirheitä tai hihnan venymistä, mikä johtaa erinomaiseen dynaamiseen vasteeseen. Vaikka suurten vääntömomenttimoottoreiden kehyksettömässä rakenteessa ei ole selvää kytkintä käytettävissä akselianturin asentamiseksi, rengaskooderi tarjoaa yksinkertaisen ratkaisun. Lisäksi pyörivä anturi voidaan kytkeä jäykästi käyttömoottoriin kuorman tavoin, mikä poistaa tarpeettomat aukot järjestelmästä. Kaikissa mittaus- tai ohjausjärjestelmissä on toivottavaa, että kooderi on mahdollisimman lähellä käyttömoottoria, mikä auttaa minimoimaan mahdollisia akseliresonansseja, jotka vaikuttavat servon suorituskykyyn, erityisesti servon kaistanleveyden kasvaessa.

Pyörivät anturit ovat erinomainen ratkaisu tarkan kulma-asennon takaisinkytkentään. Kuten moottorin valinnassa, oikean pyörivän anturin valinta edellyttää ymmärrystä kooderin tarkkuuteen vaikuttavista tekijöistä ja hyvää ymmärrystä siitä, kuinka suorituskykypuutteet voidaan korjata todellisten teknisten tietojen perusteella. Pyörivää enkooderia valittaessa on viisasta ottaa huomioon useita parametreja, kuten tiedonsiirtonopeus, järjestelmän koko, monimutkaisuus ja hinta, tarkkuuden ja resoluution lisäksi. Nykyään lineaariset ritilät pystyvät mittaamaan kymmenien nanometrien tarkkuudella ja resoluutiolla, kun taas pyörivät ritilät pystyvät mittaamaan kulmasekunnissa. Sentin sekunti on hyvin pieni kulma:
• Se voidaan ilmaista kulmana, joka vastaa 1 μm:n kaaren pituutta 206.25 mm:n säteellä.
• Se voidaan ilmaista maanpinnan 30 metrin etäisyyden ja maan keskipisteen välisenä kulmana.
• Ratkaisee tiedonsiirtonopeudeksi 1.3 MHz nopeudella 1 rpm.

On hyödyllistä ottaa huomioon tarkkuus, resoluutio ja toistettavuus määritettäessä vaadittua mittaustehoa:
Sovelluksissa, joissa on korkeat toistettavuusvaatimukset (esim. poimintalaitteet), järjestelmän toistuvat pysäytykset samassa ritilän laskentakohdassa ovat tärkeämpiä kuin yksittäisten pöytäkulmien tarkkuus.
Jatkuvan tasaisen liikkeen takaamiseksi valittu kooderin resoluutio ja tarkkuus eivät salli värinävirheiden esiintymistä ohjausservon kaistanleveydellä.
Hitaasti liikkuville laitteille, kuten tähtiteleskoopeille, tarkat kulman mittaukset ovat tärkeämpiä kuin järjestelmän suurin tiedonsiirtonopeus.
Nopeissa järjestelmissä saattaa olla tarpeen tehdä kompromissi nopeuden ja paikannustarkkuuden välillä: Paksujakoiset (vähemmän tikkejä) ritilät sopivat suurille tiedonsiirtonopeuksille, mutta hienojakoisilla (enemmän tikkiä) ritiloilla on tyypillisesti pienempiä jakovirheitä.