编码器是Ohtake公司的主要产品之一。它是零部件加工和自动化生产领域常见的一种传感器,主要用于机器人、CNC机床、自动装配线、自动化仓储设备等智能化生产设备。
编码器的定义
编码器是一种安装在旋转或线性机械轴上的传感器,用于测量或监测位移、线速度或角速度等参数,并将这些参数转换为脉冲或模拟信号输出。它是机器人、CNC机床、自动装配线、自动化仓储设备等智能化生产设备中不可或缺的配件。
编码器的种类
根据不同的工作原理和功能需求,编码器大致可分为两类:绝对编码器和增量编码器。
绝对编码器的工作原理
绝对编码器可以直接测量旋转轴的位置,具有极高的精度和可靠性。它没有积累误差的问题,即使在断电之后,它也能记录位置信息。绝对编码器的工作原理是通过在测量轴上安装脉冲发生器和传感器,将旋转角度转换为二进制码,如果测量轴是多圈的,则需要加上多圈计数器。绝对编码器的输出信号具有固定的定位信息,可以在旋转轴运动停止的任何位置上保持原始位置信息。
增量编码器的工作原理
增量编码器的工作原理是在旋转轴上安装一个透明的光电码盘和一对平衡的光电传感器,当编码器旋转时,码盘上的透明和不透明区域将光源屏蔽或透过,产生脉冲输出。增量编码器只记录旋转轴运动的实际转动位置,因此需要在每次开始测量之前,将轴带回到已知的绝对位置。增量编码器相对便宜,但也具有一定的积累误差问题。
编码器的应用
编码器广泛用于工业自动化、机器人、医疗器械、电子设备、电动工具、电机和航空航天等领域。它可以测量机械轴的位置或转动方向和速度,为自动化生产和智能控制提供准确和可靠的反馈信号,提高生产效率和质量。
编码器的优缺点
编码器的优点是精度高、可靠性好、输出信号稳定、响应迅速、抗干扰能力强、安装方便等。然而,它也有一些缺点,如价格较高、需要专业技术支持、维修成本较高等。
编码器的选型要点
编码器的选型要点包括轴类型、分辨率、输出信号类型、供电电压、响应频率、抗干扰能力、环境适应性等。在选型的过程中,需要根据具体的应用要求和机械轴的特点,选择合适的编码器规格和型号。
编码器的安装维护
编码器应安装在机械轴或不动的机件上,避免装在波动的机械组件上,以防止运动时信号干扰和误差积累。编码器应避免过度挤压或弯曲,以防止内部部件受损。安装时需要遵循厂家提供的安装手册中的指导。定期维护和清洁可以延长使用寿命和提高工作效率。
编码器市场前景
随着自动化生产和智能制造的不断发展,编码器作为智能生产设备的关键配件之一,具有广阔的市场前景和发展空间。2021年全球编码器市场规模达6.5亿美元,预计到2026年将达到9.1亿美元。未来几年,编码器市场将继续保持稳健发展态势。
编码器未来发展方向
未来,编码器的发展方向主要体现在以下几个方面:一是高精度、高分辨率和高速度,满足自动化生产和智能制造的需求;二是小型化、轻量化和模块化,方便使用和组装;三是多功能化和供应链数字化,提高生产效率和智能化水平;四是安全性和可持续性,保障生产和环境的安全。
