در دستگاه های CNC، دقت حرکت محورها و کنترل صحیح موقعیت موتورهای سروو اهمیت بسیار زیادی دارد. یکی از مهم ترین قطعاتی که وظیفه اندازه گیری و ارسال اطلاعات مربوط به موقعیت و سرعت چرخش موتور را بر عهده دارد، انکودر است. در میان تولید کنندگان مطرح این حوزه، Tamagawa Seiki ژاپن یکی از برندهای شناخته شده در زمینه سنسورهای موقعیت، انکودر، ریزالور و تجهیزات فیدبک سروو محسوب می شود.
شرکت Tamagawa Seiki انواع مختلفی از انکودرهای دوار را برای کاربردهای صنعتی تولید می کند و محصولات آن در سیستم های اتوماسیون، موتورهای سروو، ربات ها و ماشین ابزار مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه این مطلب از سی ان سی کالا می خواهیم به بررسی انکودر تاماگاوا پرداخته و کاربرد آن در سی ان سی را بررسی کنیم.
انکودر تاماگاوا چیست؟
در معرفی بهترین انکودر دستگاه سی ان سی باید گفت که انکودر تاماگاوا یک سنسور اندازه گیری چرخشی است که با نصب روی محور موتور یا مجموعه مکانیکی، اطلاعات مربوط به موقعیت زاویه ای، جهت حرکت و در برخی سیستم ها سرعت چرخش را در اختیار کنترلر قرار می دهد. در یک دستگاه CNC، کنترلر باید بداند موتور سروو دقیقا چه مقدار چرخیده و محور دستگاه تا چه اندازه جابه جا شده است. انکودر این اطلاعات را به عنوان فیدبک به سیستم کنترل ارسال می کند تا موقعیت واقعی با موقعیت فرمان داده شده مقایسه شود.
به همین دلیل، عملکرد صحیح روتاری انکودر مستقیما بر عواملی مانند دقت ماشین کاری، کنترل موقعیت، تکرارپذیری و عملکرد سروو موتور تاثیرگذار است. همچنین تاماگاوا، انکودرهای Incremental و Absolute را نیز ارائه می کند که انکودرهای Incremental بر اساس جابجایی چرخشی شفت، پالس تولید می کنند، در حالی که انکودرهای Absolute مقدار مطلق زاویه چرخش را ارائه می دهند.
کاربرد انکودر تاماگاوا در دستگاه CNC
پیش تر بیان کردیم که انکودر چیست و دلایل اهمیت آن در CNC را نیز می خواهیم بررسی کنیم؛ باید بگوییم که یکی از مهم ترین کاربردهای انکودر تاماگاوا در CNC، فیدبک موقعیت سروو موتور است. سروو موتور محورهای X، Y و Z را به حرکت درآورده و انکودر اطلاعات مربوط به حرکت واقعی موتور را به درایو یا سیستم کنترل ارسال می کند. به عنوان مثال، زمانی که کنترلر CNC فرمان حرکت محور X را صادر می کند، درایو سروو موتور را کنترل می کند.
انکودر میزان واقعی چرخش موتور را اندازه گیری کرده و اطلاعات را به سیستم کنترل برمی گرداند. در صورت وجود اختلاف میان موقعیت فرمان و موقعیت واقعی، سیستم کنترل می تواند فرمان موتور را اصلاح کند. این فرآیند که به آن Closed-Loop Control یا کنترل حلقه بسته گفته می شود، یکی از پایه های اصلی کنترل دقیق حرکت در ماشین آلات CNC است. به طور کلی انکودر می تواند در موارد زیر نقش داشته باشد:
- کنترل موقعیت محورهای CNC
- اندازه گیری سرعت سروو موتور
- تشخیص جهت چرخش موتور
- ایجاد فیدبک برای سروو درایو
- افزایش دقت موقعیت یابی
- بهبود تکرارپذیری حرکت
- کمک به تشخیص خطاهای حرکتی
- کنترل دقیق حرکت در ماشین ابزار
چرا انکودر تاماگاوا در CNC اهمیت دارد؟
در ماشین آلات CNC، کوچک ترین خطا در فیدبک موقعیت می تواند روی کیفیت قطعه نهایی اثر بگذارد. به همین دلیل انتخاب سنسور فیدبک مناسب اهمیت زیادی دارد و در این راستا، باید ویژگی های یک انکودر خوب را بررسی کرد. انکودرهای تاماگاوا در مدل های مختلف با مشخصات متفاوت تولید می شوند. تفاوت در رزولوشن، نوع خروجی، ابعاد مکانیکی، قطر شفت، ولتاژ تغذیه، سرعت مجاز چرخش و نحوه نصب باعث می شود هر مدل برای کاربرد خاصی مناسب باشد.
برای نمونه، برخی مدل های Absolute این شرکت برای کنترل موقعیت سروو موتورهای مورد استفاده در ماشین ابزار طراحی شده اند. همچنین در برخی مدل های Multi-Turn، اطلاعات مربوط به چرخش های متعدد نیز ذخیره می شود.
عیب یابی انکودر تاماگاوا در CNC
از کجا بفهمیم انکودر خراب شده است؟ خرابی انکودر ممکن است با علائم مختلفی ظاهر شود. از جمله این علائم می توان به خطای سروو، عدم حرکت صحیح محور، خطای موقعیت، ناپایداری حرکت، افزایش خطای Following Error و توقف دستگاه اشاره کرد. البته مشاهده خطای انکودر الزاما به معنای خراب بودن خود انکودر نبوده و کابل فیدبک، کانکتور، تغذیه، سروو درایو و حتی تنظیمات کنترلر نیز باید بررسی شوند. به همین دلیل در تعمیر دستگاه CNC، بهتر است ابتدا شماره خطا و شرایط بروز آن بررسی شود و سپس مسیر فیدبک از انکودر تا درایو و کنترلر مورد تست قرار گیرد.
تفاوت انکودر تاماگاوا و Resolver تاماگاوا
یکی از اشتباهات رایج هنگام جست و جوی قطعات سروو، یکی دانستن Encoder و Resolver است. هر دو قطعه می توانند برای دریافت فیدبک موقعیت و سرعت مورد استفاده قرار بگیرند؛ اما از نظر ساختار و نحوه تولید سیگنال تفاوت دارند. انکودرهای تاماگاوا می توانند اطلاعات موقعیت را به شکل Incremental یا Absolute ارائه کنند. در مقابل، ریزالور یک سنسور زاویه ای بوده که موقعیت چرخشی را به صورت سیگنال های آنالوگ AC ارائه می دهد. سپس این سیگنال می تواند توسط مبدل Resolver-to-Digital یا R/D Converter به داده دیجیتال تبدیل شود.
ریزالور ها به دلیل ساختار مقاوم، تحمل شرایط محیطی، مقاومت مناسب در برابر نویز و قابلیت کار در شرایط سخت، در برخی ماشین ابزارها و موتورهای سروو استفاده می شوند. تاماگاوا نیز ریزالور های Brushless را برای فیدبک دقیق موقعیت و سرعت موتور معرفی کرده است.
کلام آخر
انکودر تاماگاوا یکی از قطعات مهم در سیستم های فیدبک حرکتی و سروو محسوب می شود و در ماشین ابزار و تجهیزات CNC برای اندازه گیری موقعیت و حرکت موتور کاربرد دارد. این برند انواع انکودرهای Incremental و Absolute را در مدل های مختلف تولید می کند. با این حال، در هنگام خرید یا تعمیر باید توجه داشت که Encoder و Resolver یکسان نیستند.
تاماگاوا هر دو گروه محصول را تولید می کند و Resolverهای این شرکت نیز برای فیدبک موقعیت و سرعت موتور در ماشین ابزار و ربات ها به کار می روند. لذا برای انتخاب قطعه جایگزین در CNC، بهترین روش بررسی شماره فنی دقیق، نوع فیدبک، رزولوشن، خروجی، ولتاژ، مشخصات مکانیکی و سازگاری با سروو درایو است.
ارسال پیام در بله