Direct aangedreven stuwkrachtmotor circulaire rits

Circulaire (hoek*) encoders kunnen worden gebruikt op een breed scala aan machines en apparatuur. Een draaiencoder bestaat uit een positie-meting leeskopje en een nauwkeurige schaal die is ingegraveerd op het cilindrische of schijvengebied van de draaiencoder. Het leeskopje meet de positie door regelmatig gespatieerde schaalsymbolen optisch te detecteren en deze als een analoog of digitaal signaal te verzenden. Vervolgens wordt het signaal omgezet in een positielezing via een digitale weergave (DRO) of bewegingscontroller.

Veel moderne automatiseringssystemen vereisen nauwkeurige wentelbeweging, zoals rotary computer-to-plate (CTP) pre-presssystemen, machinegereedschappen A, B en C assen, oppervlakte montage apparaten, vormmetingssystemen, waferhantering en inspectieapparatuur, en goniometers. Verschillende toepassingen vereisen verschillende combinaties van encoderprestaties en functies om hun functionaliteit te optimaliseren - sommige hebben nauwkeurigheid nodig, terwijl andere herhaalbaarheid, hoge resolutie of lage cyclische fout voor snelheidscontrole vereisen. Het kiezen van een encoder die het beste evenwicht biedt tussen technische specificaties en functionaliteit is uitdagend, en weinig encoders voldoen aan alle eisen.

Nauwkeurige bewegingscontrole hangt af van de nauwkeurigheid en de dynamische respons van het systeem. Precieze positie-meting is belangrijk, maar het systeem zal niet correct functioneren zonder precieze positiecontrole. Direkte drijf rotary motoren, of koppelingsmotoren, bieden een hoge koppel en precisie servocontrole over een zeer klein hoekbereik. Aangezien de belasting rechtstreeks gekoppeld is aan de aandrijfmotor, is er geen noodzaak om transmissieonderdelen te installeren die backlash, hysteresis, versnellingsfouten of riemverlenging kunnen veroorzaken, wat resulteert in een uitstekende dynamische respons. Hoewel de koppelingsloze constructie van grote boormotoren geen duidelijke koppeling biedt om de asencoder te monteren, biedt de ringencoder een eenvoudige oplossing. Bovendien kan de rotary encoder stijf worden gekoppeld aan de aandrijfmotor zoals een belasting, waardoor onnodige openingen in het systeem worden eliminerd. In elk meet- of controle systeem is het wenselijk om de encoder zo dicht mogelijk bij de aandrijfmotor te hebben, wat helpt om potentiële asresonanties te minimaliseren die de servoprestaties beïnvloeden, vooral als de servobandbreedte toeneemt.

Rotary encoders zijn een uitstekende oplossing voor het verstrekken van nauwkeurig hoekpositiefeedback. Net als bij het kiezen van een motor, vereist het selecteren van de juiste rotary encoder een begrip van de factoren die de nauwkeurigheid van de encoder beïnvloeden en een goed inzicht in hoe prestatietekortkomingen kunnen worden overwonnen op basis van werkelijke specificaties. Bij het kiezen van een rotary encoder is het verstandig om een reeks parameters te overwegen zoals gegevensrate, systeemgrootte, complexiteit en kosten, naast nauwkeurigheid en resolutie. Tegenwoordig kunnen lineaire gratings meten met een nauwkeurigheid en resolutie van tientallen nanometers, terwijl rotary gratings binnen een hoekseconde kunnen meten. Een hoekseconde is een zeer kleine hoek:
•Het kan worden uitgedrukt als de hoek die overeenkomt met de booglengte van 1 μm bij een straal van 206,25 mm.
•Het kan worden uitgedrukt als de hoek tussen het oppervlak en het middelpunt van de aarde op een afstand van 30 m.
• Levert een gegevensrate van 1,3 MHz op bij 1 toeren per minuut.

Het is nuttig om nauwkeurigheid, resolutie en herhaalbaarheid in aanmerking te nemen bij het bepalen van de vereiste meetprestaties:
Voor toepassingen met hoge herhaalbaarheidsvereisten (bijvoorbeeld oppakapparaten) is het herhaaldelijk stilleggen van het systeem op dezelfde rasters tellingpositie belangrijker dan de nauwkeurigheid van de individuele tafelstanden.
Voor continue, soepele beweging mag de geselecteerde encoderresolutie en -nauwkeurigheid geen jitterfouten toestaan binnen de besturingsservobandbreedte.
Voor langzaam bewegende apparaten, zoals sterrenkundige telescopen, zijn nauwkeurige hoekmetingen belangrijker dan de maximale datatransmissiesnelheid van het systeem.
Voor hoge-snelheidssystemen kan het nodig zijn een keuze te maken tussen snelheid en positioneringsnauwkeurigheid: dikken rasterpitches (minder tikken) zijn geschikt voor hoge datatransmissiesnelheden, maar fijne rasterpitches (meer tikken) hebben doorgaans lagere subdelerfouten.