Motor de torque de acionamento direto grade circular

Os codificadores circulares (ângulo*) podem ser usados ​​em uma ampla variedade de máquinas e equipamentos. Um codificador rotativo consiste em um cabeçote de leitura de medição de posição e uma escala precisa gravada na superfície cilíndrica ou de disco do codificador rotativo. O cabeçote de leitura mede a posição detectando opticamente marcações de escala regularmente espaçadas e transmitindo-as como um sinal analógico ou digital a partir dessas informações. Posteriormente, o sinal é convertido em uma leitura de posição por meio de um display digital (DRO) ou controlador de movimento.

O movimento rotativo preciso é exigido por muitos sistemas de automação modernos, como pré-prensas rotativas computador-placa (CTP), eixos de máquinas-ferramenta A, B e C, máquinas de montagem em superfície, sistemas de medição de forma, equipamentos de manuseio e inspeção de wafers e goniômetros. Diferentes aplicações exigem diferentes combinações de desempenho e recursos do codificador para otimizar sua funcionalidade — algumas exigem precisão, enquanto outras exigem repetibilidade, alta resolução ou baixo erro cíclico para controle de loop de velocidade. Escolher um codificador que ofereça o melhor equilíbrio entre especificações técnicas e funcionalidade é desafiador, e poucos codificadores atendem a todos os requisitos.

O controle de movimento de precisão depende da exatidão e da resposta dinâmica do sistema. A medição precisa da posição é importante, mas o sistema não funcionará corretamente sem um controle preciso da posição. Motores rotativos de acionamento direto, ou motores de torque, oferecem alto torque e controle de servo de precisão em uma faixa angular muito pequena. Como a carga é acoplada diretamente ao motor de acionamento, não há necessidade de instalar componentes de transmissão que podem causar folga, histerese, erros de engrenagem ou alongamento da correia, resultando em uma excelente resposta dinâmica. Embora a construção sem moldura de motores de torque de grande diâmetro não tenha um acoplamento óbvio disponível para montar o codificador de eixo, o codificador de anel fornece uma solução simples. Além disso, o codificador rotativo pode ser rigidamente acoplado ao motor de acionamento como uma carga, eliminando lacunas desnecessárias no sistema. Em qualquer sistema de medição ou controle, é desejável ter o codificador o mais próximo possível do motor de acionamento, o que ajuda a minimizar as ressonâncias potenciais do eixo que afetam o desempenho do servo, especialmente à medida que a largura de banda do servo aumenta.

Os codificadores rotativos são uma excelente solução para fornecer feedback preciso da posição angular. Assim como na seleção de um motor, escolher o codificador rotativo certo requer uma compreensão dos fatores que afetam a precisão do codificador e uma boa compreensão de como superar deficiências de desempenho com base em especificações reais. Ao escolher um codificador rotativo, é sensato considerar uma variedade de parâmetros, como taxa de dados, tamanho do sistema, complexidade e custo, além de precisão e resolução. Hoje, as grades lineares podem medir com precisão e resolução de dezenas de nanômetros, enquanto as grades rotativas podem medir dentro de um segundo de canto. Um segundo de dez centavos é um ângulo muito pequeno:
. Pode ser expresso como o ângulo correspondente ao comprimento do arco de 1 μm em um raio de 206.25 mm.
. Pode ser expresso como o ângulo entre a distância de 30 m na superfície e o centro da Terra.
• Resolve para uma taxa de dados de 1.3 MHz a 1 rpm.

É útil considerar precisão, resolução e repetibilidade ao determinar o desempenho de medição necessário:
Para aplicações com altos requisitos de reprodutibilidade (por exemplo, dispositivos de coleta), as paradas repetidas do sistema na mesma posição de contagem da grade são mais importantes do que a precisão dos ângulos individuais da mesa.
Para movimento suave contínuo, a resolução e a precisão do codificador selecionado não permitem que erros de jitter ocorram dentro da largura de banda do servo de controle.
Para dispositivos de movimento lento, como telescópios astronômicos, medições precisas de ângulos são mais importantes do que a taxa máxima de dados do sistema.
Para sistemas de alta velocidade, pode ser necessário fazer uma troca entre velocidade e precisão de posicionamento: grades de passo grosso (menos tiques) são adequadas para altas taxas de dados, mas grades de passo fino (mais tiques) geralmente apresentam erros de subdivisão menores.