Un nuovo standard

Gli encoder incrementali si sono affermati nell'automazione di fabbrica e di processo e in molte altre applicazioni per il rilevamento della posizione e la misurazione della velocità. Tuttavia, i requisiti che gli utenti pongono ai sensori sono tanto diversi quanto le aree di applicazione. Trovare l'encoder giusto per ogni applicazione non è quindi necessariamente facile, poiché non esiste un "cuscino a uovo", anche nel caso degli encoder incrementali. Un design modulare del prodotto è quindi pratico, grazie al quale le esigenze individuali possono essere soddisfatte con un interessante rapporto prezzo/prestazioni e in breve tempo.

La base del design modulare del prodotto è un kit di costruzione del sistema corrispondente, che offre una grande flessibilità e allo stesso tempo un'alta efficienza economica per l'utente. Con OptoPulse, Baumer presenta una nuova generazione di rotativi incrementali

Pratico sistema modulare

encoder, che si basa su un sofisticato sistema modulare. Il design modulare del prodotto è stato sviluppato come un nuovo standard per il diametro di 58 mm ampiamente utilizzato e fornisce il punto di partenza per numerose varianti di encoder che possono essere adattate in modo flessibile a una vasta gamma di requisiti.

Molte varianti di connessione meccanica ed elettrica

Gli utenti specificano gli encoder richiesti non solo in termini di prestazioni, ma anche in termini di opzioni di montaggio, perché l'applicazione e le condizioni di montaggio possono variare notevolmente. Finora, numerose serie di encoder coprivano queste diverse esigenze. Con la nuova serie modulare, le cose sono ora più semplici, più chiare e più universali. Per esempio, ci sono ora flange di serraggio o servo o versioni con

Chiaro e universale

albero cavo da 8 a 15 mm di diametro all'interno di una famiglia di prodotti. A seconda della versione e della guarnizione dell'albero, gli encoder sono progettati per velocità di funzionamento fino a 12.000 rpm.

Per la connessione elettrica, sono disponibili connettori M23 o M12, così come versioni con uscita del cavo radiale o assiale, che è particolarmente popolare in condizioni di installazione strette. Nella prima metà dell'anno sarà disponibile anche un'uscita cavo tangenziale, che permette un'installazione particolarmente salvaspazio nella protezione della ventola dei motori asincroni, per esempio, poiché il cavo abbraccia virtualmente l'encoder. A seconda dell'applicazione, il cavo può essere utilizzato anche in direzione radiale o assiale. I cavi sono disponibili come standard in lunghezze di 1 o 2 metri. Tuttavia, il design modulare permette anche altre lunghezze e assemblaggi di cavi senza ulteriori indugi, per esempio 0,5 m di lunghezza con connettore preassemblato. C'è anche una scelta pratica della tensione di funzionamento e degli stadi di uscita. Grazie alla protezione integrata contro l'inversione di polarità e il cortocircuito, gli encoder sono elettricamente sicuri dagli errori di installazione.

Precisione nell'uso industriale rude

Per il rilevamento della posizione e la misurazione della velocità nell'automazione di fabbrica e di processo, ma anche, per esempio, sulle turbine eoliche, negli ascensori, nelle macchine da imballaggio o da stampa.

Concentricità e runout assiale ottimali

Gli encoder a volte devono fornire risultati di misurazione precisi anche in condizioni ambientali molto difficili e dimostrare la loro affidabilità per evitare malfunzionamenti e costosi fermi macchina. La meccanica, la scansione e l'elettronica degli encoder optoimpulsi tengono conto di queste esigenze.

Una base importante per un'ottima oscillazione radiale e assiale è il meccanismo realizzato con cura e precisione con due cuscinetti di qualità tensionati. Il design del cuscinetto ShaftLock, che è stato provato e testato per oltre 15 anni ed è utilizzato in entrambi i design ad albero solido e cavo, è progettato per funzionare in modo affidabile e senza guasti anche nelle condizioni più avverse. Il design incorpora cuscinetti a sfera di qualità di grandi dimensioni con spaziatura massima e previene lo spostamento del pacchetto di cuscinetti a causa di carichi assiali eccessivi sull'albero durante il funzionamento o già durante l'installazione.

Dopo tutto, molti encoder sono stati danneggiati durante l'assemblaggio perché un dipendente troppo zelante ha preso un martello. Anche in questi casi, il design del cuscinetto previene i danni al disco del codice o all'unità di scansione e protegge da costosi tempi morti e riparazioni. I carichi massimi ammissibili sui cuscinetti sono 40 N in senso assiale e 80 N in senso radiale.

Il rilevamento ottico funziona sull'intera gamma di temperature da - 40 a + 85° C con alta precisione e qualità del segnale costante. La base di questo è un ASIC opto monolitico ad alta densità di integrazione, che è specificamente progettato per l'uso in encoder di precisione. L'esatta graduazione del disco del codice assicura risultati di misurazione affidabili senza errori di interpolazione; i conteggi delle linee finemente graduati per giro vanno attualmente da 100 a 5000.

Riducendo il numero di componenti discreti, l'affidabilità dell'applicazione in termini di urti e vibrazioni è stata notevolmente aumentata. Gli encoder sono resistenti agli urti fino a 300 g (secondo la norma DIN EN 60068-2-27, 6 ms) e resistono alle vibrazioni fino a 30 g (secondo la norma DIN EN 60068-2-6, da 10 a 2000 Hz), il che li rende adatti ad applicazioni in cui le condizioni sono difficili, ad esempio sulle presse, nelle costruzioni in acciaio o nelle turbine eoliche. L'intera elettronica è anche assolutamente resistente ai forti campi magnetici, come quelli che ci si può aspettare nell'ambiente dei freni magnetici.

Dettagli di design con vantaggi pratici

Anche altri dettagli del design contribuiscono all'affidabilità e alla durata nell'uso industriale. L'alloggiamento in metallo a parete spessa protegge l'encoder dalle influenze ambientali e allo stesso tempo dà un contributo decisivo alla compatibilità EMC. Gli alberi e gli anelli di serraggio non sono costituiti da parti fuse, ma sono fatti di materiale solido, il che assicura una connessione meccanica sicura anche in condizioni sfavorevoli. La connessione del PCB a innesto migliora le proprietà di shock e vibrazioni e quindi contribuisce in modo decisivo all'alta affidabilità operativa. Al contrario, le sollecitazioni meccaniche e i processi di invecchiamento naturale della lega di saldatura utilizzata possono portare a malfunzionamenti con le connessioni saldate altrimenti usuali, specialmente nel caso di fluttuazioni permanenti di temperatura o vibrazioni.

Entrambi gli alberi solidi sono appiattiti e quindi assicurano una connessione positiva, per esempio con una ruota di misurazione montata o un giunto d'albero.

Assemblaggio e integrazione facilitati

Tutti gli alberi cavi sono scanalati per fornire un montaggio sicuro sull'albero, ridurre le vibrazioni e consentire una maggiore tolleranza dell'albero. Gli encoder soddisfano i requisiti della classe di protezione IP65 come standard e IP67 con guarnizione supplementare dell'albero. Gli accessori coordinati, dimensionati in modo ottimale e abbinati con precisione, facilitano il montaggio e l'integrazione nella rispettiva applicazione. Grazie a questo principio "tutto da una sola fonte", l'interazione tra l'encoder e gli accessori funziona senza problemi. La vasta gamma di accessori comprende diverse staffe di montaggio, giunti statorici e supporti di coppia, nonché ruote di misurazione o soffietti, rondelle elastiche e giunti a doppio anello che soddisfano un'ampia varietà di requisiti applicativi.

Processi snelli e disponibilità veloce

Tuttavia, il design modulare dell'encoder offre ancora più vantaggi, perché in combinazione con le nuove tecnologie e i processi di produzione snella, non solo assicura un interessante rapporto prezzo/prestazioni, ma anche una rapida disponibilità. L'utente beneficia dei brevi tempi di consegna non solo per i nuovi prodotti, ma anche per le sostituzioni. Numerosi tipi di stock possono essere consegnati in unità singole entro 24 ore o entro un giorno lavorativo dallo stabilimento di produzione, altri tipi preferiti fino a una quantità di dieci encoder entro cinque giorni lavorativi. Questo aiuterà anche a garantire che i nuovi encoder troveranno molte aree di utilizzo come nuovo standard nell'automazione di fabbrica e di processo così come in altre applicazioni come le turbine eoliche, nella tecnologia degli ascensori o nelle macchine da imballaggio o da stampa; e grazie al sistema modulare del prodotto, le possibilità di applicazione saranno costantemente ampliate con ogni futura variante.