Témata
Reklama

Rotační snímače (enkodéry)

Rotační enkodér je elektromechanický převodník, který převádí rotační pohyb na sekvence elektrických digitálních impulzů.

Italská společnost ELTRA je jedním z nejvýznamnějších výrobců snímačů polohy v Evropě.
Vlastní firemní know-how umožňuje nejen dokonalou kontrolu výrobního procesu, ale i vývoj produktů na míru. Certifikace systému řízení kvality podle normy ISO 9001 a neustálé zdokonalování produktů zajistilo snímačům společnosti ELTRA rovněž certifikát UL/CSA podle přísných amerických a kanadských předpisů, které jsou uznávány po celém světě. Zastoupení pro ČR zajišťuje společnost Schmachtl CZ.
Reklama
Reklama
Reklama

Součásti rotačního snímače

Srdcem enkodéru je optický disk spojený klínem se spojovací hřídelí enkodéru, která se otáčí současně s diskem. Před diskem je umístěn světelný zdroj (LED dioda), který vysílá světlo, jež může diskem procházet pouze skrz průhledná okénka. Zbývající část disku je černá, tedy neprůhledná, a světlo pohlcuje. Světelné impulzy vytvářené otáčením disku aktivují optický snímač, který je převádí na elektrické impulzy. Ty jsou zesíleny a mohou být dále využity různými vizualizačními a řídicími přístroji. Jelikož společnost ELTRA navrhuje a vyrábí své vlastní optické disky, může dodávat optické disky s libovolným rozlišením i speciální disky, navržené na základě konkrétních požadavků zákazníků.
Mechanické součásti rotačních snímačů se vyrábějí na CNC strojích, odpovídajících vysokým nárokům na kvalitu produktů. Pro své snímače vyrábí společnost ELTRA také spolehlivou elektroniku, která je stíněna proti vnějšímu elektromagnetickému rušení a odolná vůči otřesům vznikajícím z chodu strojů, do nichž jsou snímače instalovány. Tímto způsobem je zajištěna maximální spolehlivost i v těch nejnáročnějších provozních podmínkách.

Princip funkce rotačních snímačů

Rotační enkodér je elektromechanický převodník, který převádí rotační pohyb na sekvence elektrických digitálních impulzů. Vygenerované impulzy je možné používat ke kontrole rotačních, případně i lineárních pohybů (pokud jsou snímače připojeny k ozubené tyči nebo šneku). Elektrické signály generované při otáčení mohou být dále zpracovány číslicovým CNC řízením, programovatelným logickým řadičem (PLC), řídicím systémem apod. Mezi hlavní aplikace těchto rotačních snímačů patří obráběcí stroje, zpracování materiálu, roboty, elektromotory a měřicí a řídicí systémy se zpětnou vazbou.
V enkodérech společnosti ELTRA se indikace rotačního pohybu děje na principu optického snímání. Systém snímání je založen na otáčení disku, který je radiálně rozdělen střídavě na neprůhledná a průhledná okénka. Disk je kolmo osvětlován zdrojem infračerveného světla, které promítá obraz (stín) disku na povrch přijímače. Ten je překryt clonkami, které mají stejnou rozteč jako otvory na disku (tzv. kolimátor). Snímač pak převádí světelné změny, ke kterým dochází při pohybu disku, na odpovídající elektrické ekvivalenty.
Aby snímač generoval obdélníkové impulzy bez rušení, musí být elektrický signál zesílen a elektronicky zpracován. Pro zlepšení kvality a stability výstupních signálů probíhá snímání vždy v diferenciálním režimu, kdy se porovnávají dva téměř totožné signály s opačnou fází (fázový rozdíl 180 elektrických stupňů). Snímání rozdílu dvou signálů odstraňuje souhlasné rušení, protože stejné signály libovolného tvaru se vždy překryjí.

Inkrementální rotační snímače (enkodéry)

Inkrementální enkodér generuje obvykle dva obdélníkové průběhy, vzájemně posunuté o 90 elektrických stupňů, které se nazývají kanál A a kanál B. Zpracováním samotného kanálu A lze získat informaci o rychlosti otáčení, s pomocí druhého kanálu lze na základě sekvence stavů generovaných oběma kanály rozeznat i směr otáčení. K dispozici je ještě další signál, nazývaný Z nebo také nulový kanál, který udává referenční (nulovou) polohu hřídele enkodéru. Tento signál je obdélníkový a ve fázi s kanálem A.

Enkodér s integrovanými komutačními fázemi

Kromě výše uvedených tradičních rotačních snímačů se do stejné skupiny řadí také snímače, které v sobě integrují ještě další elektrické výstupní signály. To je právě případ inkrementálních enkodérů s integrovanými komutačními fázemi, které se obvykle používají jako rychlostní zpětná vazba u elektromotorů. Tyto doplňkové signály simulují funkci Hallových (magnetických) komutačních čidel, které se všeobecně využívají u bezkartáčových komutátorových elektromotorů. U rotačních snímačů ELTRA se tyto impulzy generují opticky a mají podobu trojice obdélníkových impulzů, posunutých navzájem o 120° (elektrických). Tyto signály potřebuje převodník k přepínání (komutaci) napětí nebo proudu do příslušných fází elektromotoru. Komutační impulzy se mohou během jedné mechanické otáčky hřídele opakovat vícekrát, jejich počet totiž přímo závisí na počtu pólů připojeného elektromotoru. K dispozici jsou snímače polohy s komutačními fázemi pro čtyřpólové, šestipólové i vícepólové elektromotory.
Veškeré obrázky naleznete v tištěné podobě časopisu.
-ma-
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 50395
Datum: 10. 03. 2005
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Budoucnost patří spolupráci člověka s robotem

Automatizaci si lze z dnešní výroby jen stěží odmyslet. V mnoha případech jsou její jednotlivé stupně zaváděny plynule. Průmyslové roboty postupně přebírají různé nové úkoly a spolupracují stále těsněji s člověkem. Spolupráce člověk–robot (Human-Robot-Collaboration – HRC) se tak stává nedílnou součástí automatizace.

Novinky ve vývoji řídicího systému SandRA

Společnost ZAT každoročně představuje novinky ve vývoji českého řídicího systému SandRA. Nač se zaměří letos? „V roce 2016 jsme se věnovali vývoji a posílení vizualizace a komunikace, letos cílíme na kybernetickou bezpečnost a rozvoj aplikací a služeb směrem k Průmyslu 4.0,“ říká Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj společnosti ZAT a.s.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit