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圖解編碼器應用(yòng)

2021-1-15新聞

01


編碼器在工業機器人(rén)中的(de)應用(yòng)


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PART.
02


編碼器的(de)測量對(duì)象


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PART.
03


編碼器測量直線位移的(de)方式

(1)編碼器裝在絲杠末端
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通(tōng)過測量滾珠絲杠的(de)角位移θ,間接獲得(de)工作台的(de)直線位移x,構成位置半閉環伺服系統。

(2)絲杠螺距 
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設:螺距t=4mm,絲杠在4s時(shí)間裏轉動了(le)10圈,求:絲杠的(de)平均轉速n(r/min)及螺母移動了(le)多(duō)少毫米?螺母移動的(de)平均速度v又爲多(duō)少?

(3)編碼器和(hé)伺服電動機同軸安裝
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(4)編碼器和(hé)伺服電動機同軸安裝
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(5)編碼器和(hé)伺服電動機同軸安裝
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(6)編碼器兩種安裝方式比較
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編碼器裝在絲杠末端與前端(和(hé)伺服電動機同軸)在位置控制精度上有什(shén)麽區(qū)别?

T.
04


絕對(duì)式測量(ABS)

(1)信号性質 

  輸出n位二進制編碼,每一個(gè)編碼對(duì)應唯一的(de)角度。
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(2)接觸式絕對(duì)碼盤
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圖片

(3)絕對(duì)式光(guāng)電碼盤
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T.
05


增量式測量(INC)

(1)信号性質 
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(2)增量式光(guāng)電編碼器的(de)結構 
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(3)辨向
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光(guāng)敏元件所産生的(de)信号A、B彼此相差 90°相位,用(yòng)于辨向。當碼盤正轉時(shí),A信号超前B信号0°;當碼盤反轉時(shí),B信号超前A信号90°。

 (4)辨向信号
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(5)倍頻(pín)(細分(fēn))
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在現有編碼器的(de)條件下(xià),通(tōng)過細分(fēn)技術能提高(gāo)編碼器的(de)分(fēn)辨力。細分(fēn)前,編碼器的(de)分(fēn)辨力隻有一個(gè)分(fēn)辨角的(de)大(dà)小。采用(yòng)4細分(fēn)技術後,計數脈沖的(de)頻(pín)率提高(gāo)了(le)4倍,相當于将原編碼器的(de)分(fēn)辨力提高(gāo)了(le)3倍,測量分(fēn)辨角是原來(lái)的(de)1/4,提高(gāo)了(le)測量精度。

 (6)零标志(一轉脈沖)
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在碼盤裏圈,還(hái)有一條狹縫C,每轉能産生一個(gè)脈沖,該脈沖信号又稱“一轉
信号”或零标志脈沖,作爲測量的(de)起始基準。

(7)零标志在回參考點中的(de)作用(yòng)
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(8)回參考點減速開關
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(9)回參考點示意圖
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T.
06


編碼器在數字測速中的(de)應用(yòng)

(1)模拟測速和(hé)數字測速的(de)比較
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(2)M法測速(适合于高(gāo)轉速場(chǎng)合)
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有一增量式光(guāng)電編碼器,其參數爲1024p/r,在5s時(shí)間内測得(de)65536個(gè)脈沖,則轉速(r/min)爲:n = 60 × 65536 /(1024 × 5)=768 r/min
 
編碼器每轉産生N  個(gè)脈沖,在T  時(shí)間段内有 m1 個(gè)脈沖産生,則轉速(r/min)爲:n = 60m1 /(NT)

 (3)T法測速(适合于低轉速場(chǎng)合)
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有一增量式光(guāng)電編碼器,其參數爲1024p/r,測得(de)兩個(gè)相鄰脈沖之間的(de)脈沖數爲3000,時(shí)鐘(zhōng)頻(pín)率fc爲1MHz  ,則轉速(r/min)爲:

    n = 60fc /(Nm2 )=60×106/(1024×3000)=19.53 r/min 

編碼器每轉産生N 個(gè)脈沖,用(yòng)已知頻(pín)率fc作爲時(shí)鐘(zhōng),填充到編碼器輸出的(de)兩個(gè)相鄰脈沖之間的(de)脈沖數爲m2,則轉速(r/min)爲:n = 60fc / (Nm2)

T.
07


編碼器在主軸控制中的(de)應用(yòng)

 (1)主軸編碼器
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(2)主軸編碼器用(yòng)于C 軸控制
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(3)主軸編碼器用(yòng)于螺紋車削

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車削螺紋時(shí),爲保證每次切削的(de)起刀(dāo)點不變,防止“亂牙”,主軸編碼器通(tōng)過對(duì)起刀(dāo)點到退刀(dāo)點之間的(de)脈沖進行計數來(lái)達到車削螺紋的(de)目的(de)。

T.
08


小結




1.編碼器用(yòng)來(lái)測量角位移。在數控機床直線進給運動控制中,通(tōng)過測量角位移間接測量出直線位移。 

2.絕對(duì)式編碼器輸出二進制編碼,增量式編碼器輸出脈沖。

3.增量式編碼器輸出信号要進行辨向、零标志和(hé)倍頻(pín)等處理(lǐ)。

4.編碼器用(yòng)于數字測速,有M法和(hé)T法等方式;在數控車床中用(yòng)于C軸控制和(hé)螺紋切削。