앱솔루트 엔코더의 장점

Schneider

단일 유닛으로 더 많은 구성 요소를 통합하는 추세와 같이, 앱솔루트 엔코더를 추가하면 센서를 제거하고 기계 가동 시간을 줄여 효율성을 높이고 비용을 낮출 수 있다.

Lexium MDrive 통합 모터 제품은 회전 및 직선 운동을 위한 멀티 턴 앱솔루트 엔코더와 함께 제공된다. 이 컴팩트한 올인원 모션 시스템은 Schneider Electric Motion이 미국에서 설계 및 조립하고 있다.

엔코더는 산업, 포장 및 의료를 포함한 광범위한 응용 분야에서 제어 및 피드백 목적으로 사용된다. 엔코더를 분류하는 여러 가지 방법은 기본적으로 출력방식이 절댓값인지 아니면 인크리멘털 인지이다. 2차적으로 센싱 방

법이 광학식인지 또는 자석식인지이다. 비접촉식 디자인으로 신뢰성과 성능 및 기대 수명이 향상됐다.

 

인크리멘털 엔코더

인크리멘털 엔코더는 한 인크리멘트 또는 눈금을 도달할 때마다 한 펄스를 생성하여 상대 위치를 결정한다. 간단하고 저렴한 이 엔코더는 제한적이고 센서가 필요하며, 변경 정보만 제공한다.

옵티컬 인크리멘털 엔코더는 비접촉식 광학 센서로 엔코더 휠의 표시를 읽음으로써 작동한다. 1회전당 라인 수는 엔코더의 해상도를 정의한다. 자석식 인크리멘털 엔코더는 광학에 비해 크기가 작고 정확도가 높으며 견고

성이 뛰어나다. 이 장치는 휠의 가장자리 주위에 배치된 자석 및 센서를 사용해 이동 및 위치를 감지한다. 이 엔코더의 해상도는 남-북극(바퀴의 반대편 가장자리에 위치한 자석)과 자기 센서의 수에 의해 결정된다.

 

앱솔루트 엔코더

앱솔루트 엔코더의 강점은 포지셔닝 정확도가 전반적인 성능에 어떤 영향을 미치는지에 있다. 앱솔루트 엔코더는 싱글 턴 또는 멀티 턴이 가능하다. 단일 회전 엔코더는 시작 위치에서 360도로 가로질러 한 번에 변위를 측

정한다. 멀티 턴 엔코더는 이 방법을 측정하고 각 샤프트 위치에 할당된 고유 코드를 통해 총 회전수를 추가로 추적한다.

광학식의 앱솔루트 엔코더는 역사적으로 광학코드 휠과 기어링을 사용해 위치를 기록하는 기구디바이스였으며, 절대 위치는 바퀴에 코딩된 이진수 값에 의해 결정되며 개구부를 통해 빛을 통과시켜 읽는다. 마그네틱 앱솔

루트 엔코더는 인크리멘탈 마그네틱 엔코더와 유사하게 자석센서 어레이를 사용하지만 위치 엔코딩, 멀티턴 카운팅, 위치 저장 및 백업 전압 모니터링을 위해 회로에 연결된다. 이 엔코더는 일반적으로 광학 옵션보다 작고

비용이 적게 든다.

핵심 성능

사용자의 관점에서 보면, 엔코더 배경기술은 달성 할 수 있는 성능보다 덜 관련돼 있다. 인크리멘탈과 앱솔루트 엔코더간의 핵심 성능 차이는 시스템에 전원이 공급되지 않는 경우에도 절대 엔코더는 위치 정보가 유지된다

는 것이다.

응용면에서 앱솔루트 엔코더는 계획된 또는 계획되지 않은 시스템 셧다운 후에도 특정 설정을 인식하고 사용할 수 있는 경우가 가장 좋다.

이들의 이점은 코딩 된 요소의 위치를 스캐닝해 스위치가 켜지자마자 고유한 위치값을 제공한다는 것이다. 엔코더가 다시 켜지면 전원이 없는 동안 발생하는 움직임도 정확한 위치 값에 기록된다.

이 기능을 사용하면 외부 센서가 필요 없고 오랜 시간 동안 홈밍 작업이 필요하지 않다. 마그네틱 앱솔루트 엔코더는 작고, 일반적으로 광학 앱솔루트 엔코더보다 저렴하다. 마그네틱 앱솔루트 엔코더의 또 다른 장점은 특수

폐루프기능을 지원한다는 것이다.

개루프시스템 vs 폐루프 시스템

개루프시스템, 또는 인크리멘탈 엔코더가 있는 시스템은 모터가 어느 방향으로 얼맘큼 이동했는지만 측정한다.

계획되거나 계획되지 않든 전력이 차단될 경우, 재가동 시 시스템을 교정하는 원점 복귀루틴을 필요로 한다. 간단한 이유는 컨트롤러가 부하의 위치를 정확하게 알기 전까지는 정상적인 작동을 시작할 수 없기 때문이다.

전원이 켜지면, 기계가 시동 과정을 시작한다. 전자 장치가 초기화되고 모션 축들이 원점복귀 프로세스를 시작한다. 홈 센서상에 멈추기 전에 리미트 센서 사이를 천천히 움직인다. 다축 머신에서, 그 시간은 가장 느린 축이

호밍되는 것만큼 빠르다.

시간과 움직임에 민감한 애플리케이션에서 계획되지 않은 원점 복귀 실행이 실패하고 샘플이 손실될 수 있다. 예를 들면, 값 비싸고 수명이 짧은 시약을 사용하는 샘플 분석기가 있다.

앱솔루트 엔코더가 있는 폐루프 시스템에서 이와 동일한 애플리케이션을 사용하면 고장 위험을 줄일 수 있다. 전원이 공급되면 정확한 위치를 알 수 있으므로 작동이 중지된 곳에서 바로 시작할 수 있다.

만약 호밍이 요구될 시 경우 센서를 검색하지 않고도 더 빨리 달성할 수 있다.

시간 절약

빠른 시스템 가동으로 시스템 생산성이 향상된다. 예를 들어 시동 시 원점 복귀루틴이 필요 없는 폐루프 시스템으로 병캡핑 기계를 작동해 생산 시간의 이득을 얻을 수 있다.

오픈 루프 병캡핑 기계의 가장 느린 축이 매주 시작 시 45초 정도 걸리면 기계당 생산성 손실이 최대 약 4시간/년이 된다. 또는 각각 5초에 약2700병을 추가로 캡핑할 수 있으며 작동기계의 수를 곱한다.

비용 절감

앱솔루트엔코더 기반 시스템을 설계하면 3개의 센서, 3개의 센서에서 발생하는 배선 및 3개의 센서를 설치, 사용 및 유지 관리하는 데 필요한 설계 및 노동 간접비를 없앨 수 있다.

근접 센서를 사용하면 절감 효과가 상당할 수 있다.(특히 여러 축을 통해 측정한 경우) 기계식 스위치를 사용하면 비용은 적지만 기계적 접점이 저하되고 시간이 지남에 따라 고장날 수 있다.

비용 절감은 주로 센서를 지원하기 위해 정교한 하니스, 관련 배관 및 장착 하드웨어를 개발 및 배치하는 것과 관련된 자재 및 노동 비용에서 비롯된다. 추가 비용 절감은 유지 보수로 인한 가동 중단 시간 감소의 형태로 나

타날 수 있다.

더 단순하고 효율적인 기계

호밍루틴에 소요되는 시간은 생산 손실로 이어지고 이로 인해 많은 비용이 소요될 수 있다. 이로 인해 더 많은 구성 요소를 단일 유닛으로 통합하는 추세에 따라 지능형 모션 솔루션이 탄생하게 됐다.

Schneider Electric Motion의 Lexium MDrive 제품은 다축모션 구성 요소를 단일 장치로 통합한다. 앱솔루트엔 코더를 추가하면 보다 강력한 지능형 피드백을 제공하고 센서를 제거하며 장비 시동 시간을 단축할 수 있다.

자동화 및 로봇 설계자는 단순화된 설계와 소형 패키지의 효율성 증대를 통해 저비용으로 실현할 수 있다. 이는 엔코더가 있는 Lexium MDrive 제품을 통해 제공될 수 있다.

자료 제공 : Schneider (www.se.com/kr/ko)