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Ltn Servotechnik è la multinazionale tedesca leader nella produzione e progettazione di componenti elettrici, elettronici ed elettromeccanici per l'automazione industriale. Tra i suoi prodotti troviamo nello specifico collettori rotenti, resolver ed encoder ottici incrementali.
Per conoscere meglio Ltn Servotechnik andiamo a conoscere nel dettaglio i suoi prodotti e in particolare gli encoder incrementali.
CHE COS’È E UN ENCODER OTTICO INCREMENTALE?
Un encoder dal punto di vista ottico sembra un piccolo motore elettrico, ma non lo è, in poche parole può essere definito come un interruttore rotativo, con un numero di contatti e di posizioni che può variare considerevolmente in relazione al tipo di encoder in esame.
Per capire meglio dobbiamo definire cosa si intende per encoding cioè quel processo di trasformazione del movimento meccanico che realizza la rotazione dell'albero dell'encoder in valori digitali e quindi visualizzabili.
Dal punto di vista tecnico la rotazione dell'albero di un encoder incrementale produce sulle sue uscite un segnale elettrico sotto forma di treno di impulsi. Il modo più semplice per generare questi impulsi in un encoder incrementale è il sistema ottico, cioè un disco su cui sono presenti finestre trasparenti ed opache che ruotano fra un dispositivo fotoemittente ed uno fotoricevente in maniera da produrre impulsi di luce che vengono registrati da un contatore.
Partendo da questa breve introduzione possiamo definire gli encoder ottici incrementali come dei convertitori analogici-digitali che permettono ad un albero in rotazione di generare segnali elettrici sotto forma di impulsi che in base al loro numero e alla loro frequenza vanno a definire un valore angolare di rotazione.
Gli encoder incrementali a livello industriale possono essere utilizzati come feedback di motori elettrici o come sensori di macchine industriali. Da qui la loro applicazione è molto vasta specie nei settori dell’automazione della robotica: troviamo encoder ottici nelle macchine industriali e nei motori elettrici come ad esempio nella macchine per l’imballaggio, per la stampa, per la lavorazione della plastica e dei tessuti.
TECNICAMENTE COME FUNZIONA UN ENCODER OTTICO INCREMENTALE?
Fisicamente il componente principale dell'encoder è un disco di materiale trasparente, generalmente collegato all'albero rotante in ingresso, sul quale vengono incise delle zone opache. La superficie del disco viene illuminata da dei diodi emettitori, in maniera che le zone opache del disco in rotazione intercettino a tratti il fascio luminoso della sorgente. Dalla parte opposta della sorgente luminosa è posto un dispositivo fotoelettrico di rilevazione, composto da un collimatore: un reticolo di riscontro formato da una piccola lamina opaca che con alcune finestre trasparenti e un sistema di fototransistor converte il segnale luminoso modulato in un segnale elettrico impulsivo.
Con questo apparato, il segnale di uscita dal sistema di rilevazione viene utilizzato direttamente per la lettura dello spostamento angolare dell'albero in genere utilizzando un contatore di impulsi.
CARATTERISTICHE TECNICHE DEGLI ENCODER LTN SERVOTECHNIK
- Ampia gamma di dimensioni (encoder da Ø24mm a Ø130m)
- Configurazione con alberino o con foro passante
- Molteplici circuiti di uscita (Line driver, Push pull, TTL, Open Collector, QI e SI Interface)
- Numero di impulsi fino a 10.000 (superiori su richiesta)
- Grado di protezione fino a IP66
- Diverse soluzioni di collegamento (cavi e/o connettori, sia radiali che assiali)
- Soluzioni combinate con collettori rotanti, resolver, PC board
- Soluzioni personalizzate su richiesta
ALCUNE IMPORTANTI INDICAZIONI PER INSTALLARE UNA ENCODER OTTICO INCREMENTALE
Come detto l'encoder è un generatore di impulsi, non una dinamo, non un motore passo-passo, ma uno strumento di misura ad altissima precisione ad elevato contenuto. È quindi assolutamente necessario rispettare le norme d'uso riservate a tali strumenti.
Montaggio meccanico
Gli impulsi sono originati da una successione di finestre trasparenti-opache riportate attraverso metallizzazione al cromo, se si tratta di un disco in cristallo, per deposizione fotografica nel caso si tratti di un di disco in plastica, che permettono il passaggio di luce emessa, o meno, da diodi infrarossi. Detto questo, ne segue che la risoluzione elettronica dell'encoder ottico è legata direttamente alla precisione di assemblaggio degli elementi meccanici che lo compongono.
Il collegamento dell’encoder incrementale all'albero che lo trasporta è fondamentale che sia sostenuta da una giuntura elastica, sia in senso assiale, che in senso radiale, ma che sia rigida in senso torsionale. Oltre a questo l'albero dell'encoder non deve subire molatura, foratura, fresatura o ogni altra lavorazione meccanica di qualsiasi genere. Infine i collegamenti sull'albero devono essere scorrevoli e non forzati.
Connessioni elettriche
L'utilizzo del cavo schermato è d’obbligo, sono da evitare prolunghe intermedie ed è caldamente sconsigliabile realizzare prolunghe con l'ausilio di morsetti. Il cavo di collegamento encoder-interfaccia deve essere separato da altri cavi di comando, ma soprattutto dal circuito di potenza. E’ sempre meglio controllare accuratamente, prima di inserire tensione, l'esatto collegamento: delle uscite dell'encoder incrementale, dell'alimentazione sul connettore e sull'apparecchiatura di interfaccia.
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