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增强编码器可靠性,小型化发展的编码器连接器

Robot Vision 来源:电子发烧友网 作者:Sisyphus 2023-04-25 01:03 次阅读

电子发烧友网报道(文/李宁远)编码器大家都很熟悉,作为伺服系统中最关键的零部件之一,编码器一直以来扮演着能够决定伺服系统上限的重要角色,在自动化、航空航天、医疗、机器人等领域应用广泛。编码器本质上其实也是一种传感器,测量旋转或者位移,并将其转换成电信号用于确定位置、计数、速度或方向。

影响编码器性能的连接件

按照连接方式不同,目前有两种类型的编码器,一种是导线型编码器,通过电缆直接连接编码器的接线,这些接线全部外露。另一种是连接器型编码器,通过接线转换器连接,类似于航空插头,防护性更好。

编码器连接器在一定程度上会影响编码器的性能,进而影响到伺服单元。比如编码器采用常规连接器安装时,如果其轴线与驱动轴的轴线之间存在有不同轴、不平行等综合误差,这就可能致使连接器出现疲劳破坏,缩短编码器使用寿命,严重影响到编码器的检测精度。所以合适的编码器连接器选择是很有必要的,能大大提高编码器工作的稳定性。

增量和绝对式编码器选择的编码器会略有差别,增量式编码器通常使用简单的两针连接器,而绝对式编码器往往选择多针连接器。按接口类型分类,目前常见的编码器连接器包括DIN编码器连接器、M12编码器连接器、M23编码器连接器。

DIN编码器连接器

DIN连接器是一类圆形连接器,DIN连接器公头都是13.2毫米直径的金属屏蔽插头,但是它们的针脚定义不同。

作为一种标准化的连接器,它适用于DIN 43650标准的编码器,连接编码器和控制器。此类连接器需要根据DIN接口的排列来连接器,编码器如果连接错误,会出现无读数的情况,此时用上位机调试速度环,会出现电机乱转的现象。

在选择DIN编码器连接器时有外螺母设计和内螺母设计之分,一般外螺母设计的DIN编码器连接器会有更好的机械性能,能够在连接器和线缆之间提供更大的稳定扭力,可靠性会更高,达到IP67等级的密封水平。

M12编码器连接器

M12连接器可以说是工业连接器里用的最多的一类连接器,尤其是和传感器相关的连接,是工业自动化领域的首选互连组件。此类结实耐用的连接器可在最为恶劣的环境中实现可靠连接,在编码器的应用上,M12同样给予了编码器可靠的支持。

在编码器应用中,一般选择3或4引脚的M12,和其他传感器一样。可靠性是M12编码器最大的优势,M12连接器不仅防水,还对冲洗和腐蚀性环境进行了设计。有些M12编码器连接器中还集成了自动断线功能,伺服应用中这种集成在连接器中的自动断线功能有很大优势,能够大大提升可靠性。一般小型编码器多会选择此类连接器。

M23编码器连接器

和M12对应,M23主要用于尺寸较大的编码器连接,在工业机器人中这种编码器连接器很常见。在所有对振动安全、防尘防水以及其他外部机械影响要求日益严格的领域,M23连接器都是能够胜任的。

M23连接器特别适用于伺服电机的编码器馈线系统,用来控制信号或者提供电源。在连接器小型化的发展趋势下,M23编码器连接器体积愈发紧凑,紧凑的尺寸下提供360°的全屏蔽性能,能很好地解决工控领域中出现的线路复杂,传输类型多,易受干扰等问题。

小结

不管选用哪种类型的编码器连接器,连接器的稳定性和抗干扰能力是编码器最看重的,尤其是在恶劣的工业场景中。此外,现在也有一种微型电机连接器,是将电源和制动器合二为一的可用于编码器的连接器,能将电机系统内部连接的成本分配得更低,在节约大量空间的前提下仍能达到IP67防护级别,适合紧凑型电机中的编码器连接。

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