小零件“解碼”大智慧 ——海德漢推出全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器
當你駐足于家電市場想要購買一臺全自動洗衣機時,哪些因素會影響你的選擇?洗滌效果、耗水耗電量、抑或是使用中的噪音程度?然而,你可能并不知曉,是直驅電機技術的出現,改變了傳統洗衣機的驅動傳動方式,使洗衣機電機效能達到普通洗衣機的2 ~3倍,同時實現了超低震動和超靜音的工作狀態。讓我們的生活有了更加舒適的體驗。
在工業領域,同樣的改變也正在發生。由于直驅電機可以有效避免使用傳動裝置,確保高效穩定的生產運營,越來越多地被應用于高端裝備制造業中,包括工業機器人、全電動注塑機、加工中心全自動化轉臺等工業場景。
直驅電機往往要配置高品質、抗震性好的編碼器,以確保穩定的運行性能,并最大化地降低能耗。作為一家扎根光刻制造領域,以不斷追求領先技術而著稱的百年老店,海德漢在編碼器技術方面的創新和領先性不容置疑,其推出的全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器為直驅電機的技術應用帶來了更多想象空間。
更可靠的創新
縱觀伺服電機產品的更迭,無不伴隨著編碼器的協同發展。直驅電機也不例外,對編碼器技術的需求也提出了新的挑戰,包括機械結構的創新以及安裝方式的改變等。
“確保穩定可靠的運行對旋轉類編碼器尤為重要。”海德漢(中國)有限公司上海分公司產品經理張閣一語道破旋轉類編碼器的核心問題。這也是海德漢全新全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器的最大賣點。
據他介紹,雖然此前市面上也有中空式機械結構形式的編碼器,但大部分都在外部設置獨立空間安裝環,安裝過程中不可避免地存在人為操作誤差,同時由于讀數頭的敏感特性,容易讀數頭導致損壞。
基于在編碼器產品領域豐富的技術儲備和專業知識,海德漢開發了全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器ECI4000//EBI 4000產品線,在機械結構上進行了技術創新,將讀數頭套入編碼器外圈,這種一體式結構非常便于用戶安裝操作,無需聯軸器等零件,只要將編碼器直接安裝在馬達尾部即可。
而且,與以往海德漢光電編碼器不同,全新旋轉編碼器采用磁感應式的掃描原理,通過全周期掃描,可確保信號輸出穩定平穩,具備較大的公差和安裝誤差,即使馬達在運行中受到負載變化,對伺服電機的控制特性也不會產生影響。從而確保了伺服馬達的穩定可靠運行。
就信號傳輸而言,全新感應式旋轉編碼器采用數字EnDat 2.2接口。不僅信號傳輸無噪音,而且EnDat 2.2接口還提供更多編碼器特有的功能,例如傳輸編碼器內和編碼器外溫度傳感器的溫度數據,或用于診斷信號的標準化有效數據分配。在閉環控制模式中,輸出這些工作參數讓用戶可以持續監測編碼器狀態。值得一提的是,全新感應式旋轉編碼器還配備了西門子絕對值信號,為用戶提供更多產品選擇。
可預期的未來
隨著智能制造的深入推進,直驅伺服技術的發展向好,這為中空式編碼器帶來巨大的市場潛力。
海德漢全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器系列產品一經推出,便以更少的零件數量、更高的運行性能以及更穩定的工作狀態等優勢獲得了良好的市場反饋。2016年中國國際工業博覽會上,海德漢面向中國客戶首發ECI4000系列旋轉編碼器,吸引了眾多客戶的咨詢關注,2017年工博會,海德漢將再次為中國市場帶來EBI4000多圈版旋轉編碼器,以此滿足中國客戶不斷增加的個性化、智能化需求。
“與ECI4000單圈版不同,EBI4000編碼器可選外部電池后備的圈數計數功能,分辨率高達16 bit。”據張閣透露,ECI4000/EBI4000系列產品內內徑90mm,高度20mm,未來海德漢還將不斷擴展該產品系列,產品內徑有望擴大至180mm,更加便于用戶安裝使用。
目前,在高端旋轉、工業機器人等應用場景,海德漢全新中空軸感性式旋轉編碼器已經為客戶帶來了非常不錯的測試效果,海德漢也全程支持客戶的測試應用。
據張閣介紹,全閉環機器人控制往往需要用到中空式編碼器,以確保信號反饋,提高精度。“在多軸工業機器人系統中,一個控制器控制多個電機驅動器,需要和編碼器反饋形成全閉環控制,來控制伺服電動機,完成執行動作。以六軸機器人為例,每一根軸都是有長度的,不可避免要產生振動,而通過在電機軸端加裝編碼器就能夠有效降低或者避免震動對機器人工作精度的影響。”張閣坦言,這類編碼器也被稱為機器人第二編碼器,海德漢是全球為數不多的可以提供此類編碼器的供應商。
特別需要指出的是,海德漢全新旋轉編碼器具有IP40的防護等級,這就可以使其被輕松集成到工業應用場景中,即使在陶瓷制造打磨這類粉塵較大的應用環境中,也可以輕松勝任。
2017年,受到自動化行業市場整體增速回升的利好影響,海德漢編碼器在自動化行業的應用也穩中有進,此次ECI4000/EBI4000全新空心軸圓周掃描旋轉編碼器產品的推出,無疑將對海德漢更進一步的市場拓展大有助益。
“無論市場環境如何變化,海德漢做好元器件端產品的初心不變,同時,我們也將順應產業需求的變化,推出更多適應OEM用戶需求的產品,為中國制造業的轉型升級提供協同支持。”張閣對未來發展充滿了信心。