Le codeur en anneau (également connu sous le nom de codeur en anneau ou Codeur rotatif) est un capteur de précision utilisé pour mesurer l'angle, la vitesse ou la direction de rotation, largement utilisé dans l'automatisation industrielle, la robotique, les machines - outils CNC, les systèmes servo, etc. Sa structure annulaire lui permet d'être directement intégré dans un moteur, une tourelle ou un arbre de transmission, mais impose également des exigences plus élevées en termes de précision d'installation, d'adaptabilité environnementale et de maintenance. Les considérations clés suivantes pour le codeur en anneau sont peignées en quatre étapes, de la sélection, de l'installation, de l'exploitation à la maintenance.

I. phase de sélection: les conditions de travail correspondantes sont préalables

1. Besoins en résolution et précision
   • Incrémental vs absoluPour:
     • Le codeur incrémental met en œuvre la mesure de position par comptage d'impulsions avec une résolution élevée (par exemple, 10 000 impulsions / tour), mais la position est perdue après une coupure de courant et doit être utilisée avec un commutateur à zéro. Convient pour le contrôle de la vitesse ou les scénarios de rotation continue (par exemple, ventilateurs, bandes transporteuses).
     • Le codeur absolu produit directement le codage de position (par exemple, Code Gray, code binaire), les informations de position ne sont pas perdues après une coupure de courant, mais la résolution est généralement faible (par exemple, 16 bits / tour). Convient pour les scénarios nécessitant un positionnement précis (par exemple, articulations robotiques, broches de machines CNC).
   • Correspondance de précision: Sélectionnez la précision du codeur en fonction des exigences de contrôle du système. Par exemple, la commande en boucle fermée du servomoteur nécessite une précision du codeur ≤ ± 10 secondes angulaires, tandis que la vitesse de régulation de fréquence variable normale peut être détendue à ± 0,1 °.
2. Type de signal de sortie
   • Sortie de tension (par exemple TTL, Htl): faible résistance aux interférences, convient aux transmissions à courte distance (< 5m), câble blindé requis.
   • Sortie push pull: compatible TTL et HTL, avec une forte capacité de conduite, peut prolonger la distance de transmission jusqu'à 20m.
   • Sortie différentielle (par exemple RS - 422, RS - 485): forte résistance aux interférences de mode commun, idéal pour les longues distances (> 50m) ou les environnements sévères avec des interférences électromagnétiques (par exemple, atelier de soudage).
   • Sorties de bus de terrain (par exemple Profibus - DP, EtherCAT): prend en charge la cascade Multi - périphérique, réduit la complexité du câblage, mais doit correspondre au Protocole de bus du Contrôleur.
3. Interface mécanique et dimensions
   • Diamètre d'axe correspondant: le diamètre de l'alésage intérieur du codeur doit être cohérent avec le diamètre de l'arbre de transmission (par exemple, φ6mm, φ8mm, φ12mm), pour éviter la déformation causée par un ajustement trop serré ou une vibration provoquée par un ajustement interstitiel.
   • Mode d'installationPour:
     • Type de bague de serrage: serrage de la bague de serrage par vissage, idéal pour les scènes de charge légère (comme les petits servomoteurs).
     • Type de ceinture synchrone: transmission de la rotation par la roue de Courroie synchrone, peut isoler le vrillage Axial, mais nécessite une vérification régulière de la tension de la courroie.
     • Style de la bride: fixé directement sur le boîtier de l'appareil par l'intermédiaire d'un disque à brides, adapté aux besoins de rigidité élevée (par exemple, broches de machines CNC).
   • Niveau de protection: le niveau de protection (classe IP) est choisi en fonction de l'environnement. Par exemple, ip65 est requis pour les environnements humides, IP67 pour les environnements poussiéreux et ip68 pour les environnements sous - marins ou corrosifs.

II. Phase d'installation: opération précise contre les dangers

1. Ajustement du centrage et de la concentricité
   • Centrage axial: utilisez un compteur de pourcentage pour vérifier la coaxialité de l'arbre du codeur avec l'arbre de transmission, la déviation doit être ≤ 0,05 mm, sinon elle déclenchera des vibrations ou une usure précoce du roulement.
   • Contrôle de jeu radial: un espace de 0,1 à 0,3 mm doit être conservé entre le codeur et l'arbre de transmission pour éviter l'encliquetage par dilatation thermique.
   • Accouplements flexibles: en présence d'une légère déviation de l'axe, un accouplement élastique (par exemple, type Prunier, type soufflet) est choisi pour compenser l'erreur, mais il est nécessaire de contrôler la rigidité en torsion (généralement > 100 n · M / RAD).
2. Spécifications de connexion électrique
   • Traitement de blindage de câble: la ligne de signal différentiel doit adopter une ligne de blindage à double torsion, la couche de blindage est mise à la terre à une seule extrémité (généralement du côté du Contrôleur) pour éviter les interférences de boucle de terre.
   • Isolation de puissance: l'alimentation du codeur doit être isolée de l'alimentation électrique, empêchant les pics de tension lorsque le moteur est allumé et arrêté d'endommager le circuit du codeur.
   • Résistance d'adaptation du signal: la sortie RS - 422 / RS - 485 nécessite une résistance terminale de 120 Ω en parallèle à la fin du bus, éliminant la réflexion du signal.
3. Renforcement de l'adaptabilité environnementale
   • Contrôle de la température: la plage de température de fonctionnement du codeur est généralement de - 20 ℃ à + 85 ℃, si la température ambiante est hors de la plage, vous devez installer des ailettes de refroidissement ou des bandes chauffantes.
   • Conception anti - vibration: dans les scénarios de fortes vibrations (par exemple, presse à estamper), il est nécessaire de charger le codeur avec des coussinets amortisseurs en caoutchouc ou d'utiliser la technologie de transmission sans fil.
   • étanchéité à la poussière: appliquer de la graisse de silicone à l'interface du codeur avec l'arbre pour empêcher la poussière d'envahir les roulements ou les disques de codage.

Iii. Phase de fonctionnement: surveillance en temps réel et optimisation des paramètres

1. Surveillance de la qualité du signal
   • Analyse de forme d'onde: utilisez un oscilloscope pour vérifier la forme d'onde du signal de sortie, les impulsions de phase A / B du codeur incrémental doivent être symétriques (Rapport cyclique de 50%), la différence de tension du signal différentiel doit être > 200 MV.
   • Détection des impulsions perdues: le comptage des impulsions est enregistré par le Contrôleur, si la vitesse de rotation réelle ne correspond pas au comptage des impulsions, il peut y avoir des interférences de signal ou un relâchement mécanique.
   • Suppression du bruit: enroulez le tuyau métallique à l'extérieur du câble de signal et éloignez - le du câble de puissance (espacement > 20 cm) avec un filtre à anneau magnétique si nécessaire.
2. Contrôle de charge et de vitesse
   • Limite de vitesse de rotation maximale: la vitesse maximale du codeur est généralement de 6000 à 12000 tr / min, la vitesse excessive peut entraîner une déformation centrifuge du disque de codage ou des dommages au roulement.
   • Compensation du couple de démarrage: dans un environnement à basse température (< 0 ℃), la viscosité de la graisse du roulement du codeur augmente, le couple de démarrage doit être augmenté de manière appropriée (généralement de 10 à 20%).
   • Correspondance inertielle: l'inertie de rotation du codeur doit être inférieure à 1 / 10 de l'inertie du système de transmission, sinon elle affectera la réponse dynamique du système.
3. Réglage dynamique des paramètres
   • Réglage du rapport d'engrenage électronique: dans le système d'asservissement, Ajustez le rapport d'engrenage électronique en fonction de la résolution du codeur et du rapport de réduction du moteur (par exemple, codeur 10000 impulsions / tour, rapport de réduction 10: 1, alors le rapport d'engrenage électronique est réglé sur 10000 / 10 = 1000).
   • Optimisation des paramètres de filtrage: Équilibrer la vitesse de réponse avec la capacité d'anti - interférence en ajustant la constante de temps de filtrage du signal du codeur (généralement 1 - 10 MS) par le Contrôleur.

Iv. Phase de maintenance: maintenance préventive prolonge la durée de vie

1. Nettoyage et inspection réguliers
   • Nettoyage des disques de codage: essuyez la surface du disque de codage avec un chiffon sans poussière trempé dans de l'isopropanol tous les 3 mois, évitez les empreintes digitales ou les taches d'huile affectant la précision de la lecture.
   • Lubrification des roulements: Remplissez les roulements de codeur avec des traces de graisse (par exemple kluber isoflex nbu 15) tous les 6 mois avec une quantité contrôlée de 0,1 à 0,2 G.
   • Fixation du connecteur: vérifiez que le connecteur électrique est lâche, le contact oxydant doit être re - serti Après ponçage avec du papier abrasif.
2. Pré - détermination et traitement des défaillances
   • Alerte de longévité: la durée de vie de la batterie de l'encodeur absolu est généralement de 5 à 10 ans, lorsque le Contrôleur indique "basse tension de la batterie" doit être remplacé à temps pour éviter la perte de données de localisation.
   • Disque de codage cassé: si le disque de codage présente des fissures ou des rayures, Remplacez - le immédiatement, sinon cela entraînera une erreur de lecture ou une défaillance de l'encodeur.
   • Réparation des interruptions de signal: vérifiez si le câble est cassé ou coupé, Remplacez le câble blindé et Rebranchez - le si nécessaire.
3. Gestion et mise à niveau des pièces de rechange
   • Stock de pièces détachées: l'équipement critique recommande de stocker le codeur du même modèle comme pièce de rechange d'urgence pour éviter la perte de temps d'arrêt.
   • Mise à niveau technologique: pour les appareils plus anciens, envisagez de mettre à niveau le codeur incrémental en codeur absolu ou de le remplacer par un codeur intelligent prenant en charge le bus de terrain, améliorant ainsi la fiabilité du système.