germany 쿠버러 인코더

쿠버러 (Kübler) 05.2400.1122.0500 증량식 인코더 작동 원리 상세 설명

1. 제품 개요

 
쿠버러 05.2400.1122.0500은 독일 Fritz Kübler GmbH가 출시한 2400 시리즈 마이크로 증량식 광전 인코더로 직경이 24mm에 불과한 컴팩트한 구조로 좁은 설치 공간의 산업 자동화 장면을 위해 설계됐다.그 핵심 기능은 피측축의 기계 회전 운동을 표준화 디지털 펄스 신호로 전환하여 회전 속도, 회전 및 상대 위치의 정확한 측정을 실현하는 것이며, 전기 기계 제어, 포장 기계, 방직 설비 및 자동화 생산 라인에 널리 응용된다.

이 모델의 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

- 전원 공급 전압: 5-24VDC

- 출력 전류: 50mA(밀어넣기 출력)

- 해상도: 500펄스/회전(PPR)

- 최고 회전 속도: 12000rpm

- 보호 수준: IP65, 산업 환경에 적합

- 생산지: 인도 (쿠버러 세계화 생산체계)



2. 핵심 작업 원리: 광전식 증량 인코딩 메커니즘

1. 전체 구조와 신호 전환 논리

인코더의 작업 본질은"기계 운동→광 신호→전기 신호→디지털 펄스"의 변환 과정이며 핵심은 세 가지 모듈로 구성됩니다.

- 기계적 감지 장치: 피측축을 따라 회전하는 회전축과 옵티컬 부호판;

- 광학 스캐닝 유닛: 적외선 발광 다이오드(송신기)와 광전 수신관(수신기)으로 광신호의 생성과 포착을 실현한다.

- 신호 처리 단위: 증폭, 성형 회로, 미약한 광신호를 표준 방파 펄스 출력으로 변환.

2. 핵심 구성 요소: 옵티컬 디스켓의 옵티컬 인코딩

부호판은 운동-신호 변환을 실현하는 핵심 캐리어로, 원형 얇은 디스크 구조로, 표면에 균일하게 분포된 투광과 차광 교체 래스터 스트라이프 (이 모델은 동그라미당 500개) 가 새겨져 있으며, 동시에 두 세트의 위상 차가 90 ° 인 래스터 (A/B 상) 와 1 개의 제로 래스터 (Z 상) 가 포함되어 있다.부호판이 축에 따라 회전할 때 투광구역은 적외선을 통과하게 하고 광전수신기에 포착된다.차광 영역은 빛을 차단하여 주기적인 빛의 강한 변화를 형성한다.

3. 신호 생성과 출력 메커니즘

- A/B 직교 펄스: A, B 위상 래스터의 위치 차이는 1/4개의 그리드로 인해 두 출력의 펄스 위상 차이가 90 ° 로 고정됩니다.축이 한창 회전할 때 A상 펄스는 B상 90 ° 를 초과한다.반전할 때 B상의 펄스는 A상의 90 ° 를 초과하고 컨트롤러는 위상차를 통해 회전방향을 판단할수 있으며 동시에 펄스계수를 통해 회전속도와 변위를 계산할수 있다.

- Z상 0비트 펄스: 부호판이 한 바퀴 회전할 때마다 Z상 펄스 1개를 출력하여 절대 0비트 참고점으로 증량식 인코딩의 누적 오차를 제거하고 시스템 0비트 교정을 실현한다.

- 밀어붙이기식 출력 처리: 광전 수신기가 포착한 미약한 아날로그 신호는 내부 회로의 확대, 성형을 거친 후 밀어붙이기식 방파 신호로 전환되며, 비교적 강한 방해 방지 능력과 구동 능력을 갖추고 있으며, 산업 현장의 장거리 전송 수요에 적합하다.



3. 핵심 업무 특성 분석

1. 증량식 인코딩의 핵심 특징

증량식 인코더는 절대 각도 값을 직접 출력하지 않고 펄스 수량을 통해 상대 변위를 반영하는데 그 장점은 다음과 같다.

- 고해상도: A/B상의 4배 주파수 기술을 통해 500PPR의 인코더 해상도를 2000개의 계수/회전으로 향상시켜 고정밀 측정 수요를 만족시킬 수 있다;

- 컴팩트한 구조: 절대적인 위치 정보를 저장할 필요가 없고 회로 구조가 간단하며 미니어처 설계에 적합합니다.

- 비용 통제 가능: 절대값 인코더보다 증량식 방안이 더 성비 있고 통용 자동화 장면에 적합하다.

2.광학 센싱의 방해 방지 이점

이 모델은 쿠버러의 성숙한 광학 센싱 기술을 사용하여 자기 전기 인코더에 비해 다음과 같은 이점을 제공합니다.

- 강한 자기장의 간섭을 받지 않고 모터, 인버터 등 강한 전자기 환경에 적합하다.

- 펄스 가장자리가 가파르고 신호 정밀도가 높아 계수 오차를 줄인다;

- 견고한 베어링 구조와 IP65 보호로 충격, 진동에 강하고 열악한 산업 상황에 적합합니다.

3. 전기 특성 적합성

- 광전압 전력 공급 (5-24VDC), PLC, 서보 드라이브 등 주류 산업 제어 설비와 호환;

- 밀어넣기 출력은 NPN/PNP 호환성을 지원하며 추가 회로 변환 없이 제어 시스템에 직접 액세스합니다.

- 현장 접속 오류로 인한 장비 손상을 방지하기 위해 단락 보호 회로가 내장되어 있습니다.



4. 전형적인 응용 장면과 작업 절차

모터 회전 속도 제어 시나리오의 경우 인코더의 전체 워크플로우는 다음과 같습니다.

1.인코더와 모터 축이 동축으로 설치되어 모터가 회전하여 부호판을 동시에 회전시킨다;

2.적외선 송신기에서 나오는 광선은 부호판 래스터를 통해 변조되어 주기성 광신호를 형성한다;

3.광전 수신기는 광신호를 미약한 전신호로 전환시키고 내부 회로를 거쳐 A/B/Z 3상 방파 펄스로 처리한다;

4.PLC/서보 드라이브는 펄스 신호를 수집하고, 계수를 통해 모터 회전 속도를 계산하고, 위상차 판단을 통해 방향을 전환하며, Z상 펄스를 통해 제로 보정을 실현한다;

5.컨트롤러는 피드백 신호에 따라 모터의 출력을 조정하여 폐쇄 루프 제어를 실현한다.



5. 사용 및 유지 보수 요점

1.설치 시 인코더 축과 측정된 축의 동축도를 보장하여 편심으로 인한 베어링 마모와 신호 떨림을 피해야 한다;

2.전력 공급 전압은 5-24VDC 범위 내에서 제어하여 과압으로 내부 회로가 손상되지 않도록 해야 한다;

3.케이블 부설 시 강한 전선에서 멀리 떨어져 전자기 간섭이 펄스 신호에 미치는 영향을 줄인다;

4.정기적으로 인코더 케이스와 케이블 커넥터를 청소하여 분진, 기름때가 침입하여 보호 성능에 영향을 주지 않도록 합니다.



6. 총화

쿠버러 05.2400.1122.0500 인코더는 광학 증량식 인코딩을 핵심 원리로 하여 치밀한 기계 구조와 성숙한 신호 처리 기술을 통해 회전 운동의 정확한 디지털 피드백을 실현하였다.넓은 전압 적합, 간섭 방지 설계 및 높은 신뢰성으로 인해 좁은 공간의 산업 자동화 장면에서 운동 제어에 이상적입니다.