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有关用于工业驱动技术的编码器概述

用于工业自动化的电驱动技术的关键,取决于精确和可靠的控制。特别是在直接驱动器中,电机与被驱动的机器直接相连并放弃传动机构,智能编码器是必不可少的。


SIKO 生产的开放式和非接触式编码器将电机的位置和速度值传递给后续的电子设备,这个电子设备又反过来调节电机该用什么速度、在哪个方向和采用何种精度来运行。该测量系统根据应用的要求进行准确的协调,以便于让电驱动器尽可能的有效、安全和资源节省地运行工作。


SIKO 的磁性编码器可满足工业驱动技术对高精度、外部影响不敏感、抗冲击和抗振动的高要求。针对客户特殊要求的解决方案,如无外壳编码器(PCB 解决方案)满足了结构尽可能小而紧凑的高要求。SIKO 的测量技术基于开放式和非接触式编码器技术。




增量式或绝对值式位置反馈传递
选择电机反馈系统时,必须考虑是否需要 增量式还是绝对值式解决方案。绝对值式位置反馈相对增量式位置反馈更舒适,依靠磁带上仅有的唯一的绝对值式编码,即使电源关闭,传感器也始终可以准确知道其位置。 对于带有增量编码的较经济便宜的编码器,在再次接通电源时需要进行一次参考运行,以使传感器返回至参考点。 因此,在某些特别是在安全要求苛刻的应用中,绝对值式编码器是必不可少。
 


磁性编码器实时反馈系统用于线性直接驱动器和旋转直接驱动器


磁性编码器用于各种线性和旋转应用中的位置和速度的高精度检测:


直线式应用电机和直线式应用驱动器



线性电机适合用于动力质量比好、要求最佳同步性和恒定速度以及最大路径精度的场合。
SIKO 的 MagLine-Serie 系列编码器为各种类型的线性电动机提供增量和绝对值式位置反馈。


小巧紧凑的设计可实现简单的集成和高效的调试。 SIKO 的磁测量系统的特点是在动态过程中具有很高的定位精度和控制质量。 直线电机的电机反馈系统优势一目了然:



  • 完全无接触并无磨损

  • 坚固并抗震抗冲击

  • 安装和调试简便

  • 增量式和绝对值式测量技术
     



使用 PCB 解决方案进行线性测量以适合用于小的安装空间- SIKO linCoder 技术
借助 linCoder 技术,SIKO 为线性应用提供了适合客户定制的个性化的 PCB 解决方案。 它可以集成到较小的安装空间中并实现紧凑型驱动器解决方案。 linCoder 产品系列为采集位置和速度数据提供增量式或绝对值式测量方式。


linCoder 增量式技术
依靠 SIKO 磁带,编码器提供数字式增量值或模拟式正弦/余弦信号的输出。 或者可以通过 SIKO 磁极传感器直接读取电机磁铁达成。



linCoder 绝对值式技术
编码器,用于直接的绝对值式位置的反馈。 在断电状态后重新接通电源时,可立即获得测量值。 这在安全要求苛刻的应用中特别有利。 目前可提供最大 16 m 的测量长度。



龙门轴:可以同时提供两个线性驱动器的位置值



龙门轴(门户轴)是线性驱动器的特殊变体。 这是两个单独的线性电动机,它们在两个导轨上并行运行,却在控制系统中一起进行调控。 龙门轴稳定、精确,适合用于如搬运、装配或取放领域。 重要的是,门轴的两个导轨之间必须有非常精确的相互影响作用,这只有通过协调的测量技术来记录位置和速度数据才能实现,且两个进给电机必须分别与各自的测量系统同步,此外还必须检测 X 轴和 Z 轴的位置。 SIKO 编码器在此应用中的优势是:



  • 高定位精度和分辨率

  • 使用寿命长(无接触和无轴承)

  • 运行可靠性高

  • 抗污染并防潮

  • 安装简便
     


转矩电机: 用于旋转运动的位置反馈技术



旋转式直接驱动器主要是扭矩驱动器,由于广泛的推广而变得越来越重要。旋转直接驱动器的运行与线性直接驱动器相似,然而,旋转电动机的线圈在磁路中转动。通常,扭矩电机配备有一个贯通空心轴,以便于将线缆或者压缩空气管路引导出去。转矩电机理想用于要求高转矩与理想同步性相结合的应用。得益于大驱动力矩,可以实现较大的加速度,从而使系统具有很高的动态性,由此对传感器的要求也相应的高。SIKO 技术的优势一览:



  • 小型、可集成的(开放式) 传感器构型

  • 不同尺寸规格的可集成的测量体 (磁环)

  • 具有实时信号输出的接口

  • 异常准确的位置反馈和最佳调节质量的高精确度

  • 增量式和绝对值式测量技术
     


机器人技术: 满足客户意愿的紧凑型传感器



在机器人应用中如取放模块应用需要转矩电机。机器人臂一般是被密封,并包含小型到中型转矩电机。挑战性测量任务不仅是转动和摆动运动的精确检测,更苛刻的是应用中的窄小空间。这些条件要求将编码器集成在一起,由此受益于 SIKO 的 linCoder 和 flexCoder 技术提供独特的解决方案。

用于机器人技术的编码器必须非常小,并且通常无需外壳即可安装。 SIKO 根据可用的空间提供特定于客户的解决方案。 优势一览:



  • 非常小型的构型用于在转矩电机中的集成

  • 量身定做的解决方案,例如开放式的电路板

  • 高精度

  • 精确的位置反馈,可实现最佳的机器人控制质量

  • 增量式和绝对值式测量技术

  • 与安装空间相匹配的比例调整
     


带有 PCB 解决方案的旋转式测量系统,适用于狭小安装空间 - SIKO flexCoder 技术
借助 flexCoder 技术,SIKO 为旋转应用提供了适合客户定制的个性化 PCB 解决方案,特别是将编码器直接集成到电机中。 它可以集成到较小的安装空间中,并实现紧凑型驱动器解决方案。 开放式的 flexCoder 编码器系列为采集转速、位置和速度数据提供增量式或绝对值式测量方式,此外编码器可精确安装入于电机结构中。


flexCoder 增量式技术
flexCoder 产品系列的编码器可提供数字式增量值或模拟式正弦/余弦信号,此外,还提供用于电机控制的换向信号。




flexCoder 绝对值式技术
flexCoder 产品系列的编码器,如 MSAC200 型, 即使在断电状态下, 也可以提供直接的绝对位置的反馈。 客户通过对电机轴半径的调整, 可将 flexCoder 测量系统精确地安装在电机内部结构中。 flexCoder 测量系统提供单圈和多圈解决方案,分辨率高达 20 Bit。




极端应用条件下的磁编码器




电机有时候要在非常困难的应用条件下工作,这不仅对电机自身的要求高,而且对测量传感器要求也高。即使在扬尘(石材加工)、潮湿(玻璃切割)、油浴或者受到机械影响如冲击和震动的情况下,电机反馈系统也必须能精确地工作。SIKO 的磁性编码器通过增量式和绝对值方式精确测量转速和角度。其开放式测量系统专门适合用于这些极端的任务,例如在油浴中应用的优点:



  • 使用寿命长 (无接触并无轴承)

  • 运行稳定安全性高

  • 防护等级可达 IP69K

  • 灵活的量身定做的解决方案
     


SIKO 的磁性编码器:: MagLine
磁性测量系统在许多应用和领域中证明了自己,在此,要求测量传感器坚固、无磨损、长寿命和高精确性,如线性和旋转引导和驱动技术,同样要求在木材加工、金属加工、石材加工、玻璃加工或者塑料加工、仓储技术和搬运技术、电梯技术领域的生产机器中。SIKO MagLine 测量技术根据无接触扫描磁场区的原理进行工作,并将测量值转换为数字式或者模拟式信号。根据要求,四个 产品系列 可提供协调的解决方案,包括磁性传感器、刻度器(磁带 或磁环)和后续的电子设备。 磁性编码器的通常优势:



  • 完全无磨损工作

  • 不受如灰尘、潮湿、油、脂等的外界影响

  • 特别抗冲击和震动

  • 系统精确性和重复精确性高

  • 提供增量式和绝对值式编码

  • 操作和安装简便 (磁带作为用于自由组置的卷装货物)

  • 使用寿命长和经济性



更加安全保险 - 具备 SIL2 证书和 DRIVE-CLiQ 接口的磁性传感器
遵守所要求的安全性功能,在机械制造中变得越来越重要。如果机器的单一部件已经得到了安全性认证并且在整个设备中不必再考虑安全性评估,这样最好。得到SIL2 认证的 MagLine-Sensor MSA111C 传感器是第一台开放式结构的磁性绝对值测量传感器 - 它将码尺和电子设备完全机械式分离。 它是在西门子 RIVE-CLiQ 接口的基础上进行研发,具备 SIL 的能力保证了稳定安全性功能。某些应用要求工作位置安全或者减速的电机工作,由此保护操作者,它必须保证电机反馈系统能将信号持续不断地安全传达 – 使用精确的 MSA111C 测量技术使用户能获得认证式应用保证。
 


功能保证 - 用于稳定的位置检测的安全编码器
SIKO 编码器有助于实施智能式保安方案并支持安全功能的实施。

稳固、冗余的编码器和系统,可帮助您按照标准设置整个系统,所选的编码器满足性能达 d(PLd) 级的应用要求。 带有 SIL2 认证的特殊编码器允许在保安应用中使用。

符合机械要求的磁环及用于安全安装的规制,是安全应用系统解决方案的一部分。


          


界面接口
除了经典的增量输出信号(数字计数脉冲或模拟正弦余弦信号)外,SIKO 还提供电机控制器中可用的大量绝对式接口。 例如,SSI、BISS INTERFACE、CANopen、IO-Link 或 DRIVE-CLIQ。


           


 

产品选择

应用视频

宣传册

更多的信息在我们的宣传册 "电机反馈系统"
Art.-No. 88876 PDF (1.39 MB)

白皮书

请阅读我们的"使用开放的电机反馈系统提高生产率"白皮书

PDF (3.97 MB)