Sirkulær skala for direkte driv av tverrforskningsmotor

Sirkulære (vinkel*) encoder kan brukes på en stor rekke maskiner og utstyr. En rotasjonell encoder består av et posisjonsmålingsleseskap og en nøyaktig skala gravert på den sylinder- eller skivflate av rotasjonell encoder. Leseskapet måler posisjon ved å optisk oppdage jevnt fordelt skala merknader og overføre det som et analogt eller digitalt signal av denne informasjonen. Deretter blir signalet konvertert til en posisjonslesing via et digitalt visningssystem (DRO) eller bevegelseskontroller.

Nøyaktig rotary-bevegelse er nødvendig for mange moderne automasjonssystemer, som rotary computer-to-plate (CTP) pre-presser, maskinverktøy A, B og C akser, overflate monteringsmaskiner, formmålesystemer, vafersbehandling og -inspeksjonsutstyr, og goniometer. Ulike anvendelser krever ulike kombinasjoner av kodereprestasjoner og funksjoner for å optimalisere deres funksjonalitet – noen krever nøyaktighet, mens andre krever gjentakbarhet, høy oppløsning, eller lav sirkulær feil for hastighetsløkkekontroll. Å velge en koder som tilbyr den beste balansen mellom tekniske spesifikasjoner og funksjonalitet er utfordrende, og få kodere dekker alle kravene.

Nøyaktig bevegelsesstyring avhenger av systemets nøyaktighet og dynamiske respons. Nøyaktig posisjonsmåling er viktig, men systemet vil ikke fungere korrekt uten presist posisjonsstyring. Direkte drivende rotary-motorer, eller tverrstromsmotorer, tilbyr høy tverrstyrke og presis servo-styring over en veldig liten vinkelmarg. Ettersom lasten er koblet direkte til drivmotoren, er det ikke nødvendig å installere transmisjonskomponenter som kan forårsake tilbakekast, hysteresis, gearfeil, eller beltstrekk, noe som resulterer i et fremragende dynamisk svar. Selv om rammeless konstruksjonen av store bore-tverrstromsmotorer ikke har en tydelig koppeling tilgjengelig for å montere aksemåleren, gir ringmåleren en enkel løsning. I tillegg kan den rotary-måleren bli fast koblet til drivmotoren som en last, hvilket eliminerer unnødvendige mellomrom i systemet. I ethvert måle- eller styringsystem er det ønskelig å ha måleren så nær som mulig drivmotoren, noe som hjelper å minimere potensielle akse-resonanser som påvirker servoytelsen, spesielt når servobredde øker.

Rotary encodere er en fremragende løsning for å gi nøyaktig vinkelmessingsbakoverkobling. Som ved valg av en motor, krever det å velge den riktige rotary encoderen en forståelse av faktorene som påvirker nøyaktigheten til encoderen og en god forståelse av hvordan man overkommer ytelsesmangler basert på faktiske spesifikasjoner. Ved å velge en rotary encoder, er det klogt å ta hensyn til en rekke parametere som datarate, systemstørrelse, kompleksitet og kostnad, i tillegg til nøyaktighet og oppløsning. I dag kan lineære gratninger måle med nøyaktighet og oppløsning på ti-tall nanometer, mens rotary gratninger kan måle innenfor et hjørnesekund. Et hjørnesekund er en veldig liten vinkel:
•Den kan uttrykkes som vinkelen som tilsvarer bue-lengden på 1 μm ved en radius på 206,25 mm.
•Den kan uttrykkes som vinkelen mellom avstanden på 30 m på jordens overflate og jordens sentrum.
• Løser seg til en datarate på 1,3 MHz ved 1 omdreining per minutt.

Det kan være nyttig å overveie nøyaktighet, oppløsning og gjentakelighet når du bestemmer den nødvendige måleprestasjonen:
For anvendelser med høye krav til gjentakbarhet (f.eks. opphavsningsenheter), er det viktigere at systemet gjentar stopp på samme rutenettellerposisjon enn nøyaktigheten av de enkelte tabellvinklene.
For kontinuerlig jevn bevegelse tillater den valgte koders oppløsning og nøyaktighet ikke at jitterfeil oppstår innenfor styringsservobåndvidden.
For saktebevegende enheter, som astronomiske teleskop, er nøyaktige vinkelmål mer viktig enn systemets maksimale datarate.
For høyhastighetsystemer kan det være nødvendig å gjøre en kompromiss mellom hastighet og posisjonsnøyaktighet: Tykk pitch (færre tikk) egnar seg for høye datarater, men fin pitch (flere tikk) har typisk lavere underdelingsfeil.