空心軸不帶內(nèi)置軸承的角度編碼器

作者：時(shí)間：2011-06-11 來源：網(wǎng)絡(luò)

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P>ERA 780 模塊式旋轉(zhuǎn)編碼器是由掃描頭，標(biāo)尺載體和標(biāo)尺帶組成。如果將標(biāo)尺帶安裝在測(cè)量軸內(nèi)徑的槽內(nèi)，則安裝較為簡(jiǎn)單。如(圖 9)，標(biāo)尺帶放入槽內(nèi)使兩端能夠接上。標(biāo)尺帶的長(zhǎng)短應(yīng)保證標(biāo)尺帶具有一定的張力使得標(biāo)尺帶貼緊在槽內(nèi)。內(nèi)槽設(shè)計(jì)在測(cè)量軸上，不需要額外的安裝調(diào)整件。

圖 9: ERA 780 的安裝

與以前的系統(tǒng)不同，在接頭處沒有額外的位置偏差 (圖 10)。因而可以確保一轉(zhuǎn)內(nèi)具有同樣的精度。

圖 10: 標(biāo)尺帶直徑為一米的ERA 780 和ERA 880 模塊式角度編碼器的位置偏差與以前的方法的對(duì)比 (上圖包括一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的位置偏差)。

這種方案已在許多場(chǎng)合中得以應(yīng)用，如日本的超大型望遠(yuǎn)鏡 (圖 11),在這個(gè)案例中，方位角和俯仰角軸準(zhǔn)確度高于± 0.1 角秒。

圖 11: 組裝中的日本SUBARU 大型望遠(yuǎn)鏡

鋼帶式 ERA 880 模塊角度編碼器是用于安裝在測(cè)量軸圓周上的。由特殊的張力夾板緊固。

象ERA 780 一樣, 該編碼器在接頭部分沒有額外的位置偏差。這兩種編碼器的每轉(zhuǎn)的信號(hào)周期與對(duì)應(yīng)的直徑相關(guān)。

這兩種角度編碼器所能達(dá)到的精度主要取決與測(cè)量軸的的軸承。一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的位置誤差小于± 1% ，直徑為1 米的編碼器每轉(zhuǎn)的信號(hào)周期約為80 000 ，相應(yīng)的一個(gè)信號(hào)周期的位置偏差小于 ± 0.2 角秒。例如經(jīng)1024 份細(xì)分后，輸出信號(hào)每轉(zhuǎn)約為8 千萬個(gè)測(cè)量步距。輸出信號(hào)為1 VPP。

這兩種角度編碼器都有距離編碼參考標(biāo)記可選。距離編碼的參考標(biāo)記可以大大減少建立絕對(duì)基準(zhǔn)所需移動(dòng)的距離。

圖 12a: ERA 780 增量模塊式角度編碼器

ERA 780 和 ERA 880 也可用于測(cè)量角度段。ERA 880 提供固定安裝件將標(biāo)尺帶兩端固定在測(cè)量軸上。其中一個(gè)固定頭可以調(diào)節(jié)標(biāo)尺帶的張力。固定元件可以長(zhǎng)期多次使用使鋼帶尺固定在測(cè)量軸上；同時(shí)可以保證軸自由移出測(cè)量范圍和移過固定元件。

長(zhǎng)期以來海德漢一直都生產(chǎn)ERO 725 這種用于空心軸的模塊式角度編碼器，其直徑約為40mm 到 150 mm。它的特點(diǎn)是光柵在玻璃基體上，每轉(zhuǎn)的信號(hào)周期最高到36 000。系統(tǒng)精度為 ± 1 角秒或更高。

該編碼器主要用于高精度，帶軸承的低轉(zhuǎn)速軸和清潔的測(cè)量環(huán)境下，例如測(cè)量機(jī)上帶氣墊的轉(zhuǎn)臺(tái)上。

圖 12b: ERA 880 增量模塊式角度編碼器

總結(jié)

新型的位置測(cè)量裝置——不帶內(nèi)置軸承的模塊式旋轉(zhuǎn)和角度編碼器，其準(zhǔn)確度在± 20 角秒到± 0.1 角秒，內(nèi)徑為 50 毫米到10 米的。除此之外，還有空心直徑小于50 毫米，帶或不帶內(nèi)置軸承的編碼器。帶內(nèi)置軸承的編碼器達(dá)到IP66 防護(hù)等級(jí)。

HEIDENHAIN 提供的模塊式空心軸旋轉(zhuǎn)編碼器具有廣泛的位置測(cè)量應(yīng)用范圍。選用這種不帶內(nèi)置軸承的編碼器，主要取決應(yīng)用場(chǎng)合，最好在設(shè)備的設(shè)計(jì)階段開始作出選擇。

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