Direktdriven vridmomentmotor cirkulärt galler

Cirkulära (vinkel*) pulsgivare kan användas på en mängd olika maskiner och utrustningar. En roterande encoder består av ett lägesmätande läshuvud och en exakt skala ingraverad på den cylindriska eller skiva ytan av den roterande encodern. Läshuvudet mäter position genom att optiskt känna av skalmarkeringar med regelbundet avstånd och sända den som en analog eller digital signal från denna information. Därefter omvandlas signalen till en positionsavläsning via en digital display (DRO) eller rörelsekontroll.

Exakt roterande rörelse krävs av många moderna automationssystem, såsom roterande dator-till-platta (CTP) förpressar, verktygsmaskiner A, B och C axlar, ytmonterade maskiner, formmätningssystem, waferhantering och inspektionsutrustning, och goniometrar. Olika applikationer kräver olika kombinationer av kodarprestanda och funktioner för att optimera deras funktionalitet – vissa kräver noggrannhet, medan andra kräver repeterbarhet, hög upplösning eller lågt cykliskt fel för kontroll av hastighetsslingan. Att välja en kodare som erbjuder den bästa balansen mellan tekniska specifikationer och funktionalitet är utmanande, och få omkodare uppfyller alla krav.

Precisionsrörelsestyrning beror på systemets noggrannhet och dynamiska respons. Noggrann positionsmätning är viktig, men systemet kommer inte att fungera korrekt utan exakt positionskontroll. Direktdrivna roterande motorer, eller vridmomentmotorer, erbjuder högt vridmoment och precision servokontroll över ett mycket litet vinkelområde. Eftersom lasten är kopplad direkt till drivmotorn finns det inget behov av att installera transmissionskomponenter som kan orsaka glapp, hysteres, växelfel eller remsträckning, vilket resulterar i en utmärkt dynamisk respons. Även om den ramlösa konstruktionen av vridmomentmotorer med stort borrhål inte har en uppenbar koppling tillgänglig för att montera axelgivaren, ger ringgivaren en enkel lösning. Dessutom kan den roterande pulsgivaren vara styvt kopplad till drivmotorn som en last, vilket eliminerar onödiga luckor i systemet. I alla mät- eller styrsystem är det önskvärt att ha kodaren så nära drivmotorn som möjligt, vilket hjälper till att minimera potentiella axelresonanser som påverkar servoprestanda, speciellt när servobandbredden ökar.

Roterande pulsgivare är en utmärkt lösning för att ge exakt vinkelpositionsåterkoppling. Precis som vid val av motor kräver valet av rätt roterande pulsgivare en förståelse för de faktorer som påverkar pulsgivarens noggrannhet och en god förståelse för hur man kan övervinna prestandabrister baserat på faktiska specifikationer. När du väljer en roterande encoder är det klokt att ta hänsyn till en rad parametrar som datahastighet, systemstorlek, komplexitet och kostnad, förutom noggrannhet och upplösning. Idag kan linjära gitter mäta med noggrannhet och upplösning på tiotals nanometer, medan roterande gitter kan mäta inom en hörnsekund. En krona sekund är en mycket liten vinkel:
• Det kan uttryckas som den vinkel som motsvarar båglängden på 1 μm vid en radie av 206.25 mm.
• Det kan uttryckas som vinkeln mellan 30 m avståndet på ytan och jordens centrum.
• Löser sig till en datahastighet på 1.3 MHz vid 1 rpm.

Det är användbart att överväga noggrannhet, upplösning och repeterbarhet när man bestämmer den erforderliga mätprestanda:
För applikationer med höga krav på reproducerbarhet (t.ex. pick-up-enheter) är systemets upprepade stopp vid samma gallerräkningsposition viktigare än noggrannheten hos de individuella bordsvinklarna.
För kontinuerlig jämn rörelse tillåter inte den valda kodarupplösningen och noggrannheten att jitterfel uppstår inom styrservots bandbredd.
För långsamtgående enheter, som astronomiska teleskop, är noggranna vinkelmätningar viktigare än systemets maximala datahastighet.
För höghastighetssystem kan det vara nödvändigt att göra en avvägning mellan hastighet och positioneringsnoggrannhet: Gitter med tjock stigning (färre tick) är lämpliga för höga datahastigheter, men gitter med fin stigning (mer tick) har vanligtvis lägre indelningsfel.