원형 (각도*) 인코더는 다양한 기계 및 장비에서 사용할 수 있습니다. 회전 인코더는 위치 측정을 위한 리드헤드와 회전 인코더의 원통 또는 디스크 표면에 새겨진 정확한 스케일로 구성됩니다. 리드헤드는 규칙적으로 배치된 스케일 표시를 광학적으로 감지하여 이를 아날로그 또는 디지털 신호로 전송합니다. 이후 이 신호는 디지털 디스플레이(DRO)나 모션 컨트롤러를 통해 위치 읽기로 변환됩니다.
정확한 회전 운동은 많은 현대 자동화 시스템에서 요구됩니다. 예를 들어 회전식 컴퓨터-플레이트(CTP) 사전 인쇄, 기계 공구 A, B 및 C 축, 표면 실장 기계, 형상 측정 시스템, 웨이퍼 취급 및 검사 장비, 그리고 곤يو미터 등이 있습니다. 다양한 응용 분야는 그들의 기능성을 최적화하기 위해 인코더의 성능과 특성의 다른 조합을 필요로 합니다. 일부는 정확도가 필요하고, 다른 일부는 반복성, 고 해상도 또는 속도 루프 제어를 위한 낮은 주기적 오차가 필요합니다. 기술 사양과 기능 사이에서 최적의 균형을 제공하는 인코더를 선택하는 것은 도전적이며, 몇 가지 인코더만이 모든 요구 사항을 충족합니다.
정밀 동작 제어는 시스템의 정확성과 동적 응답에 따라 달라집니다. 정확한 위치 측정이 중요하지만, 정확한 위치 제어 없이는 시스템이 올바르게 작동하지 않습니다. 직결 구동 회전 모터 또는 토크 모터는 매우 좁은 각도 범위에서 높은 토크와 정밀한 서보 제어를 제공합니다. 부하가 드라이브 모터에 직접 결합되어 있으므로 백래시, 히스테리시스, 기어 오차 또는 벨트 스트레칭을 일으킬 수 있는 전달 구성 요소를 설치할 필요가 없어 우수한 동적 응답을 제공합니다. 대구경 토크 모터의 프레임리스 구조는 샤프트 인코더를 장착하기 위한 명확한 커플링이 제공되지 않지만, 링 인코더는 간단한 해결책을 제공합니다. 또한 회전 인코더는 부하처럼 드라이브 모터에 견고하게 결합될 수 있어 시스템 내 불필요한 간격을 제거합니다. 어떤 측정 또는 제어 시스템에서도 드라이브 모터에 인코더를 가능한 한 가깝게 배치하는 것이 바람직하여 서보 성능에 영향을 미치는 잠재적인 샤프트 공명을 최소화하는 데 도움이 되며, 특히 서보 대역폭이 증가함에 따라 더욱 그렇습니다.
회전 인코더는 정확한 각도 위치 피드백을 제공하기 위한 뛰어난 솔루션입니다. 모터를 선택하는 것과 마찬가지로, 적절한 회전 인코더를 선택하려면 인코더의 정확도에 영향을 미치는 요인들을 이해하고, 실제 사양에 기반하여 성능 부족을 극복하는 방법을 잘 알아야 합니다. 회전 인코더를 선택할 때는 정확도와 해상도 외에도 데이터 속도, 시스템 크기, 복잡성 및 비용 등 다양한 매개변수를 고려하는 것이 현명합니다. 오늘날 선형 격자 장치는 수십 나노미터 단위로 측정할 수 있으며, 회전 격자 장치는 코너 초 내에서 측정이 가능합니다. 디메 초는 매우 작은 각도입니다:
•반지름 206.25mm에서 1 μm의 호 길이에 해당하는 각도로 표현할 수 있습니다.
•또는 지구 중심과 지표 상 거리 30m 사이의 각도로 표현할 수 있습니다.
• 1rpm에서 1.3MHz의 데이터 속도로 변환됩니다.
요구되는 측정 성능을 결정할 때 정확도, 해상도 및 반복성능을 고려하는 것이 유용합니다:
높은 재현성 요구 사항이 있는 응용 프로그램(예: 픽업 장치)에서 시스템이 동일한 그레이팅 카운팅 위치에서 반복적으로 멈추는 것이 개별 테이블 각도의 정확도보다 더 중요할 수 있습니다.
연속적이고 부드러운 움직임을 위해 선택된 인코더 해상도와 정확도가 제어 서보 대역폭 내에서 주터 오류를 발생시키지 않도록 해야 합니다.
천문 망원경과 같은 느리게 움직이는 장치에서는 시스템의 최대 데이터 속도보다 정확한 각도 측정이 더 중요할 수 있습니다.
고속 시스템의 경우 속도와 위치 정확도 사이에서 타협을 해야 할 수도 있습니다: 두꺼운 피치(덜 많은 틱) 그레이팅은 높은 데이터 속도에 적합하지만, 세부 피치(더 많은 틱) 그레이팅은 일반적으로 더 낮은 부분 오차를 가지고 있습니다.
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