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旋转编码器会影响生产效益吗?
发布时间:2019-04-04
发布者:
浏览次数:97次

旋转编码器会影响生产效益吗?对于一台生产设备来说,旋转编码器的成本简直微不足道,市面上便宜的编码器几百元,贵的几千元甚至上万元,看上去好几十倍,也不过最多万把块钱的差价而已,就算数量再多,和设备产线的成本来比,简直是九牛一毛。


那么这看上去微不足道的部分,不同类型的旋转编码器的选择,会对设备的性能和生产效益有什么影响,这就是我们今天的话题。


⚠️ 今天谈的,适用于单独使用的编码器,也适用于伺服电机自带的编码器反馈。


增量 vs 绝对


增量型编码器的编码是通过在运动中发送脉冲累加的,在断电后是无法记忆位置的,在重新上电后,编码器数值永远从零开始记录。


因此,对于使用增量型编码器的设备,需要在设备上电开机后进行编码器回原点的初始化操作,通常这样的动作就是手动操作让编码器工位慢速找到基准位置(比如限位)。这个技术上称为“homing”“寻参”“回零”......


可想而知,这样的操作是影响设备开机时间的,每次设备开机时都需要消耗几分钟时间开始正常生产。打个比方,设备产能是1000元/分钟,每次开机回原点操作需要5分钟,设备每年各种断电开机20次(包括维修和故障等),那么在设备初始化的操作上,就是每年10万元的花费。


是不是很吓人?


所以,通常在有限行程范围内的往复运动位置测量反馈尽量不使用增量型编码器,而采用绝对型位置反馈。绝对型编码器的位置编码是通过编码器内部电路基于位置直接获得的,不依赖于外部电源,因此其断电后依然可以测量和读取位置值,只是因为系统断电,其无法将编码反馈给设备系统。


那么是不是使用绝对型编码器,就可以省去设备回原点初始化动作了呢?


那还要看绝对型编码器的圈数。如果使用的绝对型编码器圈数无法覆盖运动行程,那么上面的初始化动作并不能省略。所以很多时候,使用单圈绝对值编码器和增量型编码器在这上面并没有太大区别。


是否需要电池


绝对值型编码器能够不依赖外部电源记录编码,有时是需要借助电池的。然而电池寿命就称为经常被诟病的部分。编码器电池如果没电了,那么绝对型编码器就和增量的没啥区别了。换电池的过程必然是影响设备生产的,只是其发生的频次可能并不高,比如一年换一次电池。但每次更换的时间就很不确定了,更换编码器电池本身并不麻烦,麻烦的是从库存里找备件电池的过程。而且电池是很难备的,因为仓库里放很久的电池很电量如何也是个问题。


还是用刚才的例子,设备产能是1000元/分钟,每次更换电池需要15分钟(包括从仓库领备件的时间),电池每年更换一次,那么更换电池操作上,就是每年每台编码器 1.5万元的花费。所以,寿命长、性能佳的编码器电池真的是很贵的。


于是,现在有些绝对型编码器是不需要使用电池的,主要是一些正余弦编码器,如:EnDat/Hiperface Steggman,这样就再也不用考虑电池寿命的问题了。当然,通常这样的编码器也不便宜的。




所以,别小看微不足道的小部件,看似不大的变化,涉及金额也不大,可是却对产能效益影响不小。在我们的生产设备中,这样的小部件的还有不少,我们以后慢慢聊。


ps:上面说使用了绝对型编码器,可以减少在设备断电开机后设备运行前的回原点初始化工作,但并不意味着设备不需要有回原点功能。因为,当设备传动部件拆解重新组装后(如在整修时),编码器记录编码和机械实际坐标的相对位置就丢失了,需要在调试开机时重新做初始化。


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