編碼器是一種將運(yùn)動轉(zhuǎn)化為電信號的裝置,主要分為光電式、磁性、電容性等,其中光電式編碼器最為常見。其工作原理是采用LED發(fā)出光,透過光柵或碼盤,傳感器接收光線照射,轉(zhuǎn)化為電信號。這些電信號可以表達(dá)速度、位移、加速度等物理量。
按運(yùn)動方式分,編碼器主要分為軸式編碼器和直線編碼器。軸式編碼器適用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備,如機(jī)器人關(guān)節(jié)、轉(zhuǎn)臺等,而直線編碼器適用于直線運(yùn)動的設(shè)備,如印刷機(jī)、數(shù)控機(jī)床、電梯等。
編碼器廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)字控制系統(tǒng)、印刷機(jī)、電梯、風(fēng)力發(fā)電、汽車電子、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。特別是在機(jī)器人領(lǐng)域,編碼器作為實(shí)現(xiàn)精密控制的關(guān)鍵元件,功不可沒。
精度高、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。而且隨著技術(shù)的不斷提升,編碼器的體積越來越小,單位體積精度越來越高。
在選型時需要考慮到運(yùn)動方式、精度、分辨率、環(huán)境溫度、輸出接口、防護(hù)等因素。如果選型不當(dāng),不僅會影響系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,還會增加系統(tǒng)的成本。
編碼器內(nèi)部光柵或碼盤很容易受到外界污染,導(dǎo)致精度下降甚至失效。因此,在維修保養(yǎng)時一定要注意防塵、防水、防撞等措施。
隨著智能制造的不斷推進(jìn),對于精度和效率的要求越來越高,編碼器市場需求也在不斷增加。目前,國內(nèi)外編碼器市場上主要競爭廠商有SICK、Heidenhain、Omron、Baumer、Renishaw等。
未來,編碼器將越來越小、精度越來越高,同時具備多種信號輸出方式、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn),以滿足智能制造的需求。同時,還將向多功能化、智能化發(fā)展。
在機(jī)器人領(lǐng)域,編碼器通常用于驅(qū)動關(guān)節(jié)、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制等,是機(jī)器人關(guān)節(jié)的核心部件之一。編碼器的精度和穩(wěn)定性直接影響到機(jī)器人的控制精度和重復(fù)定位精度。
在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,編碼器主要應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動控制、檢測機(jī)床工作狀態(tài)等。編碼器的精度和穩(wěn)定性對于工件加工精度和機(jī)床穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的影響。