编码器介绍
编码器是一种测量设备,用于将加工机床的线性、角度及运动等数据量化为电数信号,为机器运动控制系统提供准确的定位及速度控制,是机器人控制、数控机床的关键性组件之一。编码器又可分为角度编码器和线性编码器两类。角度编码器是测量旋转角度及速度的装置,适用于转动平台、伺服逆变器、风力涡轮控制等领域;线性编码器则用于直线运动的测量及控制,适应数控机床、印刷包装设备、半导体生产及汽车工业等高精度行业。
角度编码器种类
角度编码器可分为绝对式与增量式两大类。绝对式角度编码器可以在未通电时确定旋转位置,通过二进制代码或格雷码等编码方式进行数据存储。增量式编码器并不能通过未通电时的位置反映,因此需要一个起始位置的参照。增量式编码器主要用于相对位置和电动机的速度控制等方面。
线性编码器的作用
线性编码器通过测量扫描头与尺规的相对运动,进行位置、速度和加速度的测量,广泛应用于各个领域的数控机床、印刷包装设备、激光切割加工设备、切纸机、数码机、电子显微镜、平板等领域的测量和控制。
角度编码器的优势
角度编码器具有高精度、高速度、高分辨率、高精确度等优点,可以达到万分之一甚至更高的精度,性能稳定、可靠、自动化程度高,其精度决定了机器控制的精准度、速度和稳定度等重要参数。
线性编码器的特点
线性编码器具有测量精度高、复位稳定、测量范围广、接口简单、易于维护等特点,以及对垂直轴运动的响应速度很快,可以达到微秒级甚至更快的响应速度,且不断改进的数字信号处理技术,使得其精度、稳定性不断提高。
编码器的维护与保养
编码器测量精度的稳定,与日常维护保养密不可分。一般需注意以下几点:
编码器的正常保养周期,由生产环境、铁粉等灰尘污染和机器本身的使用寿命等因素综合决定;
移装编码器时,需要保持标定信息及编程参数不变,记录相关参数后,严格按先后顺序进行组装;
避免使用电缆与其他机头共悬吊挂放使用,定期检验线表弯曲度及固定度,若发现需要替换;
严格按照电压及特性性规范使用电缆进行接线,对机器及人员安全极其重要;
每次启动前,应仔细检查编码器的连接状态及摆放位置,避免机器误运转。使用编码器应注意的问题
当使用编码器时,有时会遇到一些问题,需要注意以下几点:
编码器的安装应垂直于主轴方向,且安装面应水平;
编码器安装前要确定及减小环境震动和窜动;
编码器的安装实现精度要求时,应将主轴旋转到在临界检测点,在此状态下调整编码器安装角度;
尽量减小噪声干扰因素,避免轴承失效、机体弯曲及电气干扰对编码器的影响。编码器在机器人控制系统中的应用
在机器人控制系统中,编码器是机器臂的基础部分,用来检测机械臂运动的位姿。编码器可与数控控制器及数控系统配套使用,实现机器人臂的位置和速度控制。机器人的动作能力在很大程度上取决于它的一种可靠的控制手段,而编码器正是机器人控制中的重要部分。
编码器在汽车工业的应用
在汽车工业中,编码器是一个重要的传感器,可用于测量轮轴和输出轴的位置、速度和角位移,如转向角、刹车压力、燃油控制等都需要编码器实现。编码器还可用于车身及底盘的自适应控制,以及行驶控制、制动控制、自动辅助驾驶等功能的实现。解决了汽车工业中的许多问题。
编码器在其他领域的应用
风力和太阳能电站、飞机等领域都有着广泛的应用。无论在什么领域,编码器都是测量和控制的重要组成部分。
判断编码器质量的方法
判断编码器质量的方法主要有以下几种:
查看产品是否符合CCC或CE认证标准;
查看产品是否有中心直径及宽度等方面的精度参数的确切值;
磁芯与感应器等是否符合质量标准;
相邻、交替等计算设备得出精度参数,并与产品宣传标准进行比较;
开启解码器时观察参数准确度是否正常。




