Teollisuuden korjausenkoodereiden vaihto-opas

Encoder voi näyttää pieneltä komponentilta moottorissa, kuljettimessa, karassa tai toimilaitteessa. Sen vikaantuessa seurauksena voi olla pysähtynyt kone, menetetty paikkaviite, epävakaa nopeudensäätö tai käyttöhäiriö, joka ei poistu. Tämä teollisuus-Encoderien vaihtoa käsittelevä opas keskittyy yksityiskohtiin, jotka ratkaisevat, palauttaako vaihto laitteen käyttöön vai aiheuttaako se uuden vianetsintäongelman.

Osanumero on paras lähtökohta etenkin OEM-laitteissa. Kun alkuperäinen Encoder on kuitenkin vanhentunut, sitä ei ole saatavilla tai sen merkintä on lukukelvoton, kunnossapitotiimien on tunnistettava Encoder sen toiminnon, sähköisen lähdön, mekaanisen sopivuuden ja käyttöympäristön perusteella. Pelkkä rungon tai liittimen yhteensopivuus ei riitä.

Aloita määrittämällä Encoderin tehtävä koneessa

Ennen teknisten tietojen vertailua selvitä, mitä Encoder kertoo ohjausjärjestelmälle. Inkrementaaliset Encoderit ilmoittavat liikkeestä pulssijonoina. Niitä käytetään yleisesti moottorin nopeuden takaisinkytkentään, kuljettimen paikan seurantaan, katkaisupituusjärjestelmiin ja yleiseen liikkeenohjaukseen. Tyypillisessä inkrementaalisessa yksikössä on kanavat A ja B sekä usein Z-indeksipulssi kerran kierrosta kohden annettavaa viitettä varten.

Absoluuttiset Encoderit ilmoittavat määritetyn paikan arvon. Kone voi lukea paikan virran palautumisen jälkeen ilman täydellistä kotiajoa, Encoder-tyypistä ja ohjausarkkitehtuurista riippuen. Niitä käytetään yleisesti servoakselistoissa, pyöröpöydissä, pakkauskoneissa, nosturijärjestelmissä ja laitteissa, joissa paikan menetys aiheuttaa asetusaikaa tai turvallisuusriskejä.

Tämä ero ei ole valinnainen. Inkrementaalinen Encoder ei yleensä voi korvata absoluuttista mallia, vaikka molemmissa olisi sama akselin halkaisija ja liitin. Käytön, PLC:n, liikkeenohjaimen tai koneohjelmiston on tuettava vaihto-osan tuottamaa takaisinkytkentämuotoa.

Selvitä myös, onko Encoder asennettu suoraan moottoriin, kytketty koneen akseliin, rakennettu servomoottorin sisään vai asennettu erilliseksi takaisinkytkentälaitteeksi. Integroituissa moottori-Encodereissa voidaan käyttää valmistajakohtaisia takaisinkytkentäprotokollia ja liittimien pinnijärjestyksiä. Tällöin tarkka osanumero tai varmennettu ristiinviittaus on yleensä turvallisin ratkaisu.

Sovita sähköinen takaisinkytkentä ennen koteloa

Sähköinen yhteensopivuus on kohta, jossa monet vaihtoyritykset epäonnistuvat. Kirjaa kaikki vanhan Encoderin, kaapelin, liittimen, käytön käsikirjan ja kytkentäkaavion merkinnät ennen tilaamista. Nimike- ja liitinkuva on hyödyllinen, mutta tiedot on varmistettava sovelluksen perusteella.

Lähtötyyppi ja signaalimuoto

Inkrementaaliset Encoderit voivat käyttää TTL-, HTL-, push-pull-, open collector-, line driver- tai sini-/kosinilähtöjä. Nämä termit kuvaavat, miten Encoder lähettää signaalinsa ja mitä vastaanottava laite odottaa. Differentiaalisille line driver -signaaleille suunniteltu ohjain voi hylätä yksipäisen vaihtolaitteen tai altistua sähköisille häiriöille pitkällä kaapelivedolla.

Absoluuttiset Encoderit tuovat yhteensopivuuteen uuden tason. Yleisiä liitäntöjä ovat SSI, BiSS, CANopen, PROFIBUS, DeviceNet, EtherNet/IP ja valmistajakohtaiset sarjamuodot. Pelkkä liitännän nimi ei välttämättä riitä. Myös resoluutio, datakehyksen rakenne, kellovaatimukset ja ohjelmoidut parametrit voivat vaikuttaa toimintaan.

Älä oleta, että sovitinkaapeli muuttaa yhteensopimattoman takaisinkytkentätyypin yhteensopivaksi. Se voi muuttaa liittimen geometriaa, mutta ei Encoderin protokollaa tai lähtöpiiriä.

Resoluutio ja laskentatapa

Varmista inkrementaalisesta mallista pulssit kierrosta kohden, jotka ilmoitetaan usein muodossa PPR tai CPR. Ohjaus voi laskea signaalin reunoja pulssien sijaan, joten siirtyminen arvosta 1 024 PPR arvoon 2 048 PPR voi muuttaa laskettua nopeutta ja paikkaa merkittävästi. Suuremman resoluution vaihtolaite ei ole automaattisesti parempi, jos käyttö tai PLC on määritetty alkuperäiselle arvolle.

Absoluuttisissa malleissa varmista yksikierrosresoluutio, monikierrosalue, tarvittaessa koodityyppi sekä se, tarvitseeko järjestelmä paristovarmennettua tai vaihteistopohjaista monikierrospaikan säilytystä. Kone voi vaikuttaa toimivan normaalisti asennuksen jälkeen, mutta menettää koordinaattiviitteensä virtajakson aikana, jos tämä vaatimus jää huomioimatta.

Syöttöjännite, pinnijärjestys ja liitin

Tarkista Encoderin syöttöjännite ja sallittu alue. Yleisissä teollisuusyksiköissä voidaan käyttää esimerkiksi 5 VDC:n, 10-30 VDC:n tai muun määritetyn arvon jännitettä. 24 VDC:n syöttäminen 5 VDC:n Encoderille voi tuhota sen välittömästi. Vastaavasti 24 VDC:n lähtölaite ei ehkä kommunikoi oikein 5 VDC:n ohjaustulon kanssa.

Pinnijärjestys on yhtä tärkeä kuin liittimen tyyli. Kahdessa samannäköisellä pyöreällä liittimellä varustetussa Encoderissa virta, yhteinen, A-, B-, Z-, käänteis-, suojaus- ja datalinjat voidaan määrittää eri pinneihin. Varmista valmistajan piirustus tai validoitu sovellusdokumentaatio ennen vaihtolaitteen kytkemistä jännitteeseen.

Varmista mekaaninen sopivuus ja liikkeen siirtyminen

Kun sähköiset vaatimukset on selvitetty, vertaa fyysistä asennusta. Mittaa akseli tai reikä sen sijaan, että luottaisit arvioon. Muutaman tuuman tuhannesosan ero voi ratkaista, onko sovitus asianmukainen vai aiheutuuko löysästä kytkennästä, vaurioituneesta akselista tai asennusongelmasta.

Selvitä, onko Encoder umpiakseli-, onttoakseli-, läpivienti- vai sokea-onttoakselimallinen. Huomioi akselin halkaisija, sallittu akselikuormitus, kiinnityslaippa, pulttikehä, rungon halkaisija, kokonaispituus ja liittimen suunta. Kaapelin ulostulon suunta voi olla tärkeä ahtaasti koteloiduissa koneissa, joissa suora liitin voi osua suojukseen tai moottorin runkoon.

Kiinnitä huomiota kytkimiin. Joustava kytkin on tarkoitettu kompensoimaan vähäistä linjausvirhettä, ei voimakasta akselin heittoa tai virheellistä asennusta. Liiallinen säteittäinen tai aksiaalinen kuormitus voi lyhentää laakerin käyttöikää ja aiheuttaa ajoittaisia takaisinkytkentävirheitä ennen Encoderin täydellistä vikaantumista. Jos alkuperäinen Encoder vikaantuu toistuvasti, tarkasta kytkin, moottorin laakerien kunto, akselien linjaus ja tärinän lähde sen sijaan, että pitäisit Encoderia ainoana ongelmana.

Kuljetin- ja rainankäsittelysovelluksissa varmista, saako Encoder liikkeensä mittapyörästä, ketjusta, hammaspyörästä vai suorasta akseliliitännästä. Vaihtolaite voi olla sähköisesti yhteensopiva, mutta vaatia erilaisen kiinnitystelineen tai akselisovittimen alkuperäisen välityssuhteen ja mekaanisen vakauden säilyttämiseksi.

Huomioi tuotantoympäristö

Teolliset Encoderit valitaan muunkin kuin liikkeen takaisinkytkennän perusteella. Niiden kotelointiluokka, lämpötila-alue, tiivisterakenne, kaapelin rakenne ja tärinänkestävyys voivat määrittää käyttöiän kentällä.

Pesualueella voidaan tarvita asianmukaisen IP-luokituksen mukainen kotelo, tiivistetty liitinjärjestelmä ja puhdistuskemikaaleja kestävä kaapelin vaippa. Terästehtaassa, valimossa tai ulkoasennuksessa voidaan tarvita parempaa lämpötilankestoa sekä suojaa pölyä, hilsettä, kosteutta tai lämpötilavaihteluita vastaan. Häiriöisessä ympäristössä suojattu kaapeli ja differentiaalinen signalointi voivat olla yhtä tärkeitä kuin itse Encoder.

Räjähdysvaarallisissa tiloissa on noudatettava erityistä huolellisuutta. Tavallista Encoderia ei pidä vaihtaa alueelle, joka edellyttää tiettyä vaarallisen tilan hyväksyntää. Varmista tilaluokitus ja laitevaatimukset vastuulliselta suunnittelu- ja turvallisuushenkilöstöltä.

Noudata käytöstä poistuneiden Encoderien kanssa järjestelmällistä prosessia

Vanhoissa koneissa on usein käytöstä poistuneiden tuoteperheiden Encodereita. Alkuperäistä osaa ei ehkä enää ole saatavilla normaalin jakelun kautta, mutta se ei tarkoita, että kone olisi heti suunniteltava uudelleen. Käytetyt, ylijäämäiset ja vanhentuneet varastotuotteet voivat tarjota suoran vaihto-osan, kun tekniset tiedot ja kunto varmistetaan asianmukaisesti.

Kerää käytöstä poistuneesta osasta valmistajan täydellinen osanumero, revisiokoodi, päivämääräkoodi, moottorimalli, käyttömalli ja koneen sarjanumero. Revisiotunnisteilla voi olla merkitystä. Lähes samanlainen Encoder voi käyttää erilaista resoluutiota, liittimen avainuraa, laiteohjelmiston asetusta tai takaisinkytkentäprotokollaa.

Kun tarkkaa yksikköä ei löydy, vertaa ehdokkaita tässä järjestyksessä: takaisinkytkentätyyppi ja liitäntä, sähköiset vaatimukset, resoluutio, pinnijärjestys, akselin ja kiinnityksen mitat sekä ympäristöluokitus. Mekaaninen muutos voidaan joskus suunnitella. Yhteensopimaton liitäntä ei yleensä ratkea kiinnitystelineellä.

Used Industrial Parts auttaa kunnossapito- ja hankintatiimejä hankkimaan uusia, käytettyjä ja vanhentuneita teollisuuskomponentteja, kun alkuperäisiä laitteita on vaikea löytää. Kriittisten tuotantolaitteiden osalta varmista saatavuus ajoissa ja harkitse varmennetun varaosan varastointia, kun oikea vaihtolaite on tunnistettu.

Testaa ennen koneen palauttamista tuotantoon

Asennuksen tulee päättyä muuhunkin kuin vikakoodin poistumiseen. Kun virta on katkaistu, tarkasta liittimen kiinnittyminen, kaapelin reititys, suojauksen päättäminen, kytkimen kiinnitys ja riittävä tila koneen koko liikealueella. Kytke virta ja varmista, että ohjaus tunnistaa takaisinkytkentälaitteen ilman odottamattomia hälytyksiä.

Käytä konetta ensin pienellä nopeudella. Tarkista suunta, nopeusnäyttö, paikkalaskenta, kotiajon toiminta ja toistettavuus. Servoakselilla seuraa seurantavirhettä ja varmista, ettei akseli ajaudu, vaihda suuntaa odottamatta tai laukea kiihdytyksen aikana. Kuljettimessa tai prosessilinjassa vertaa Encoderin perusteella laskettuja mittauksia tunnettuun vertailuarvoon.

Jos Encoder toimii vain pienellä nopeudella tai vikaantuu käytön aikana, tarkastele muutakin kuin vaihto-osaa. Löysät liittimet, vaurioituneet kaapelin johtimet, puutteellinen maadoitus, sähköiset häiriöt, virheelliset käytön parametrit ja mekaaninen tärinä voivat kaikki aiheuttaa oireita, jotka muistuttavat Encoder-vikaa.

Vaihto-Encoder on onnistunut, kun kone saa saman käyttökelpoisen takaisinkytkentätiedon, jota se on suunniteltu tulkitsemaan, todellisissa käyttöolosuhteissaan. Käytä hieman ylimääräistä aikaa näiden yksityiskohtien varmistamiseen ennen tilauksen tekemistä. Se on yleensä paljon edullisempaa kuin toinen käyttökatko.