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고해상도 인코더의 장점과 실제 애플리케이션
최근 몇 년 동안 고해상도 인코더가 시장에 점점 더 많이 출시되고 있습니다. 맥슨 모터 역시 컴팩트한 ENX 16 RIO를 출시하여 하이엔드 모델을 선보였습니다. 하지만 고해상도 인코더로 가장 많은 혜택을 받는 애플리케이션은 무엇일까요?
인코더에 대한 요구 사항은 지속적으로 증가하고 있습니다. 이는 특히 전자 구성품의 실장과 같은 위치제어 애플리케이션의 경우 그러합니다. 왜냐하면 마이크로프로세서 또는 프로그램 가능 논리 모듈(FPGA)과 같이 매우 복잡한 최신 집적 회로의 하우징에서 전기 접점의 수는 증가하는 동시에 그 하우징의 크기는 감소하기 때문입니다. 예를 들어, JEDEC 표준 MO-298에 따라 접점이 최대 2601개이고 그리드 크기가 0.4mm인 최신 WF-XBGA 하우징에는 0.4°m 또는 1/900 회전의 위치제어 정밀도가 필요합니다. 이러한 과제에 적합한 로터리 인코더는 해상도가 10배 더 높아야 합니다. 따라서 증분형 인코더의 경우 최소 해상도는 회전당 2,250 카운트(cpt)가 됩니다.
속도를 고도로 일정하게 제어하는 애플리케이션의 경우, 인코더 해상도에 대한 요구 사항이 훨씬 더 높습니다. 설정값과 지정된 속도의 최대 편차와 필요한 인코더 해상도 사이의 제곱 관계로 인해 이 과제에는 회전당 수만 카운트의 인코더가 필요합니다. 일반적으로 드라이브 시스템이 더 작고 비활성도가 낮을수록 필요한 해상도는 높아집니다.
인코더는 견고하고 컴팩트해야 합니다.
이 두 애플리케이션에는 고해상도뿐만 아니라, 민첩하고 역동적인 최종 시스템을 위한 비교적 높은 최대 속도와 무오류 인코더 기능이 필요합니다. 특히, 고해상도 인코더라도 추가 설치 공간을 최대한 적게 사용하고 전기적 및 기계적으로 견고해야 합니다.
ENX 16 RIO 인코더
65,536 cpt의 새로운 맥슨 솔루션
새로운 maxon ENX 16 RIO 인코더(RIO: Reflective, Interpolated, Optical의 약자)는 특히 컴팩트한 크기의 고해상도 광학 인코더에 대한 요구 사항을 충족시킵니다. 최신 기술을 사용하여 최대 65,536cpt에 도달할 수 있습니다. 외경 16mm, 길이 7mm의 하우징은 사출 성형 구조로 인해 기계적으로 매우 견고합니다.
모터 샤프트에 직접 설치
ENX 16 RIO는 차동 EIA RS422 호환 출력 신호가 있는 증분형 3채널 인코더입니다. 해상도는 공장에서 512ctp에서 최대값까지 구성할 수 있습니다. 최대 4,096cpt의 해상도의 경우, 인코더는 40,000rpm의 높은 속도에서 오류 없이 작동합니다. 해상도가 두 배로 증가하면 속도는 반으로 줄어듭니다. 이는 최대 출력 펄스 주파수가 3MHz이기 때문입니다. 그러나 16,384cpt의 매우 높은 해상도에서도 10,000rpm의 속도가 여전히 가능하며, 모두 매우 컴팩트한 크기에서 가능합니다. 고속은 스프링과 같은 연결 부재가 없는 외부 베어링 구조의 지원을 받아 가능해집니다. 대상을 모터 샤프트에 직접 장착하면 위치제어 애플리케이션에서 동적 범위 전체를 사용할 수 있습니다.
ENX 16 RIO 인코더는 라인이 256개인 디스크를 사용합니다. 최대 256개까지 프로그래밍이 가능한 보간으로, 최대 65,536cpt의 해상도를 얻을 수 있습니다. 증분의 구적 평가에서 최대 위치 해상도는 18비트입니다. 고해상도에도 불구하고 이 인코더는 매우 견고합니다. 작동 온도 범위는 -40°C ~ +100°C이며, 플라스틱 케이스 회로 기판은 해당 모터 플랜지와 결합하여 IP5x에 따라 방진 하우징을 제공합니다. 따라서 이 광학 인코더는 "더러운" 환경에도 적합합니다. ENX 16 RIO는 엔지니어에게 광범위한 맥슨 DC 모터에 대한 모듈식 솔루션을 제공합니다. DCX 16 ~ DCX 35, EC-4pole 22 및 EC-4pole 30 시리즈와 철선 권선 내부 회전자 모터 EC-i 30, EC-i 40 및 EC-i 52를 기반으로 하는 다이렉트 드라이브 솔루션을 위한 조합이 가능합니다.
3D 프린터에서 수술 로봇까지
표 1은 새로운 ENX 16 RIO 인코더의 핵심 데이터를 요약한 것입니다. 이 새로운 고해상도 인코더는 특히 고정밀 위치 및 속도 제어에 적합합니다. 인코더의 높은 최대 펄스율과 외부 베어링 구조는 속도 및 제어 역학과 관련하여 어떠한 타협도 가능하지 않다는 사실을 의미합니다. 견고한 ENX 형식 하우징, 넓은 작동 온도 범위, 차동 RS422 인터페이스 및 지정된 맥슨 모터에 장착된 방진 설치물 덕분에 정밀 측정, 인쇄 기계, 델타 로봇, 3D 프린터, 플로터, 수술 로봇, 촉각 애플리케이션, 전자 구성품 실장 등와 같은 많은 하이엔드 애플리케이션에서 새로운 솔루션이 가능해졌습니다. 다음 사항을 기억하십시오: 새 인코더의 기능을 최대한 활용하려면 위치 및 속도 컨트롤러가 충분히 동적이고 적절하게 조정되어야 합니다. 이는 ESCON, EPOS4 및 MAXPOS와 같은 맥슨의 고성능 모션 컨트롤러를 사용할 때 가능합니다. 기계적 출력 구성품도 최고 품질 및 정밀도 요구 사항을 충족해야 합니다. 따라서, 직접 구동 애플리케이션에 고해상도 인코더를 설치하는 것이 좋습니다.
