Enkoder obrotowy przyrostowy Heidenhain ERN 1380 — ID 551126-12 | 1000 linii | 1 Vpp | Sprzęgło stojana | 12-pinowe złącze promieniowe

Niektóre specyfikacje enkoderów nie dopuszczają kompromisów. Kiedy serwonapęd silnika lub oś obrabiarki CNC potrzebuje urządzenia sprzężenia zwrotnego pozycji, które utrzymuje dokładność przez miliony cykli — przez wahania temperatury, wibracje i nagromadzone naprężenia ciągłej produkcji — odpowiedzią jest enkoder Heidenhain. 551126-12 to numer identyfikacyjny dla Heidenhain ERN 1380-1000-62S12-30: przyrostowy enkoder obrotowy z integralnym łożyskiem, mocowaniem sprzęgła stojana, 1000 linii, sinusoidalnym wyjściem 1 Vpp i 12-pinowym złączem wtykowym promieniowym. Wyprodukowany w Niemczech zgodnie ze standardami inżynieryjnymi, które uczyniły Heidenhain punktem odniesienia dla precyzyjnych pomiarów w obrabiarkach na całym świecie.

Potwierdzone specyfikacje

Montaż sprzęgła stojana — Precyzja dzięki inteligencji mechanicznej

ERN 1380 wykorzystuje metodę montażu, która odróżnia rodzinę enkoderów Heidenhain od prostych urządzeń sprzężonych z wałem. Zamiast polegać na sztywnym sprzężeniu między wałem silnika a enkoderem, podejście ze sprzęgłem stojana pozwala na bezpośrednie połączenie wału enkodera z wałem silnika, podczas gdy obudowa enkodera (stojan) pozostaje zamocowana do kołnierza silnika za pomocą elementu sprzęgającego — który pochłania niewielkie niewspółosiowości, luzy osiowe i pochylenia między wałem silnika a powierzchnią montażową enkodera.

Sprzęgło stojana kompensuje luzy między silnikiem a enkoderem obrotowym, korygując w ten sposób niedokładności. Nawet pochylenie i luzy osiowe do ±0,5 mm mogą być niezawodnie skompensowane, a sprzęgło ułatwia również łatwy montaż do płaskiej powierzchni.

Wynikiem jest układ montażowy, który toleruje rzeczywiste niedoskonałości mechaniczne maszyn produkcyjnych, bez degradacji jakości sygnału przez te niedoskonałości. Enkoder dostarcza swoją znamionową dokładność niezależnie od niewielkich bicia wału lub odchyleń powierzchni montażowej — dlatego ta konfiguracja stała się standardem dla sprzężenia zwrotnego serwosilników w zastosowaniach obrabiarek.

1000 linii na obrót i wyjście sinusoidalne 1 Vpp

Wyjście 1000 linii na obrót określa liczbę cykli sygnału optycznego, które enkoder generuje na pełny obrót wału. W przeciwieństwie do enkoderów TTL z falą prostokątną, ERN 1380 generuje sinusoidalne sygnały 1 Vpp — gładkie fale sinusoidalne i cosinusoidalne o pełnej amplitudzie sygnału — które podłączona elektronika interpolacyjna w sterowniku CNC lub serwonapędzie może następnie podzielić, aby uzyskać rozdzielczość pozycji znacznie przekraczającą 1000 linii fizycznych.

Przy typowych współczynnikach interpolacji od 5× do 1000×, enkoder 1000-liniowy z wyjściem 1 Vpp podłączony do standardowego interpolatora HEIDENHAIN lub kompatybilnego może zapewnić efektywną rozdzielczość pozycji od 5000 do 1000000 zliczeń na obrót. Dlatego właśnie enkodery z wyjściem sinusoidalnym są stosowane wszędzie tam, gdzie liczy się sprzężenie zwrotne pozycji o wysokiej rozdzielczości — precyzyjne osie serwo na tokarkach CNC, centrach obróbczych, szlifierkach i frezarkach do kół zębatych, gdzie dokładność pozycjonowania bezpośrednio wpływa na jakość części.

Standard sygnału ~1 Vpp jest również natywnym formatem wejściowym dla elektroniki interpolacyjnej HEIDENHAIN IK i IBV, i jest akceptowany przez większość nowoczesnych serwonapędów CNC bez dodatkowego kondycjonowania sygnału.

12-pinowe złącze wtykowe promieniowe

Połączenie elektryczne w modelu 551126-12 to proste, dwurzędowe, 12-pinowe złącze wtykowe z mechanizmem blokującym, zorientowane w kierunku promieniowym — kabel wychodzi prostopadle do osi obrotu enkodera. Ta orientacja jest standardowa w enkoderach sprzężenia zwrotnego serwosilników montowanych na silniku, gdzie kabel musi być poprowadzony czysto z dala od czoła silnika, bez ograniczeń przestrzeni osiowej.

Dwurzędowe złącze blokujące ze ściankami zapewnia odporne na wibracje, bezpieczne połączenie, które nie luzuje się w środowisku mechanicznym wrzeciona obrabiarki lub osi serwo. W przypadku wymiany lub konserwacji, przed instalacją należy potwierdzić liczbę pinów (12), orientację złącza (promieniową) i typ blokady w stosunku do istniejącej instalacji okablowania.

Gdzie stosowany jest ERN 1380

Seria ERN 1380 zajmuje określone i dobrze zdefiniowane miejsce w katalogu enkoderów HEIDENHAIN: sprzężenie zwrotne serwosilników dla obrabiarek CNC i automatyki przemysłowej. Połączenie integralnego łożyska, sprzęgła stojana, wyjścia 1 Vpp i kompaktowej konstrukcji sprawia, że jest to naturalny wybór dla:

Sprzężenie zwrotne serwosilników CNC — bezpośredni montaż na wale silników serwo AC napędzających osie posuwowe w centrach obróbczych, tokarkach CNC, centrach toczenia i szlifierkach, gdzie enkoder zastępuje lub przywraca fabryczne sprzężenie zwrotne pozycji silnika

Elektronika napędowa z wejściem 1 Vpp — wzmacniacze serwo i sterowniki CNC od głównych producentów obrabiarek i napędów, które akceptują sinusoidalne sygnały enkoderów przyrostowych 1 Vpp jako standardowy interfejs sprzężenia zwrotnego

Osie pozycjonowania o wysokiej rozdzielczości — liniowe lub obrotowe stoły pozycjonujące, gdzie wyjście sinusoidalne, w połączeniu z elektroniką interpolacyjną na dalszym etapie, osiąga rozdzielczość submikronową lub kątową od mechanicznie wytrzymałego urządzenia

Konserwacja zamienna i wymiana — przywracanie funkcji enkodera w serwosilnikach lub osiach maszyn, gdzie oryginalny enkoder uległ awarii, uszkodzeniu lub zużyciu z powodu wieku; numer ID 551126-12 jest bezpośrednim odniesieniem do katalogu HEIDENHAIN do zamawiania lub określania dokładnej części zamiennej

Urządzenia EDM i precyzyjne szlifowanie — zastosowania wymagające wysokiej jakości sygnału, doskonałej czystości sygnału i odporności na zanieczyszczenia środowiskowe, gdzie sprawdzona technologia skanowania optycznego ERN 1380 wykazała dziesięciolecia niezawodnej pracy

ERN 1380 w rodzinie Heidenhain

W portfolio enkoderów HEIDENHAIN, ERN 1380 jest częścią szerszej serii ERN — przyrostowych enkoderów obrotowych z integralnymi łożyskami i sprzęgłem stojana, dostępnych w różnych liczbach linii i typach sygnałów wyjściowych. Oznaczenie 1380 odnosi się do konkretnej konfiguracji obudowy i wału w tej rodzinie, a wariant 1000-liniowy 1 Vpp (ID 551126-12) jest jedną z najczęściej określanych konfiguracji dla sprzężenia zwrotnego serwo w obrabiarkach wykorzystujących serwonapędy klasy 200V.

Enkodery obrotowe ERN mają zintegrowane łożyska i zamontowane sprzęgło stojana. Kompensują one promieniowe bicie i błędy wyrównania bez znaczącego zmniejszania dokładności. Wał enkodera jest bezpośrednio połączony z wałem do pomiaru. Podczas przyspieszania kątowego wału, sprzęgło stojana musi pochłaniać tylko moment obrotowy spowodowany tarciem w łożysku — co skutkuje wysoką wydajnością dynamiczną i wysokimi częstotliwościami własnymi, które nadają się do wymagających zastosowań sterowania serwo.

Ta filozofia projektowania — minimalne obciążenie łożyska, wysoka wydajność dynamiczna i kompensacja błędów mechanicznych za pomocą sprzęgła stojana — wyjaśnia, dlaczego enkodery ERN znajdują się na serwosilnikach w obrabiarkach CNC praktycznie każdego głównego producenta maszyn, który korzysta z europejskiego i japońskiego ekosystemu precyzyjnego sterowania ruchem.

Uwaga dotycząca zamawiania

Numer części 551126-12 to numer identyfikacyjny HEIDENHAIN — ich fabryczne odniesienie katalogowe. Pełny ciąg modelu to ERN 1380-1000-62S12-30. Oba odniesienia identyfikują ten sam moduł. Przy zamawianiu części zamiennej, należy potwierdzić zarówno numer ID, jak i pełny ciąg modelu na etykiecie istniejącego enkodera, ponieważ rodzina ERN 1380 obejmuje wiele liczb linii i konfiguracji złączy o różnych numerach ID.

FAQ

P1: Co oznacza sygnał wyjściowy 1 Vpp i jaka elektronika jest do niego potrzebna?

Wyjście ~1 Vpp to analogowy sygnał sinusoidalny — enkoder generuje fale sinusoidalne i cosinusoidalne o amplitudzie szczytowej około 1 wolta. Sygnał ten jest podawany do elektroniki interpolacyjnej w serwonapędzie lub sterowniku CNC, która cyfryzuje go z wysoką rozdzielczością. Większość nowoczesnych sterowników CNC i serwonapędów kompatybilnych z HEIDENHAIN — w tym systemy Siemens, Indramat i HEIDENHAIN iTNC — akceptuje 1 Vpp bezpośrednio. Przed zainstalowaniem tego enkodera należy sprawdzić, czy serwonapęd lub sterownik obsługuje wejście enkodera 1 Vpp.

P2: Co to jest sprzęgło stojana i czy wymaga okresowej konserwacji?

Sprzęgło stojana to element sprężysty, który łączy obudowę enkodera z kołnierzem montażowym silnika. Pozwala ono wałowi enkodera na precyzyjne śledzenie wału silnika, jednocześnie pochłaniając niewielkie niewspółosiowości i luzy osiowe. Nie jest wymagana żadna rutynowa konserwacja — sprzęgło jest pasywnym elementem mechanicznym. Podczas instalacji powinno być zamocowane zgodnie ze specyfikacjami momentu obrotowego HEIDENHAIN, aby zapobiec obracaniu się obudowy podczas pracy.

P3: Czy 551126-12 może bezpośrednio zastąpić starszy ERN 1380 z tą samą liczbą linii, ale innym złączem?

Korpus enkodera i montaż są identyczne we wszystkich wariantach ERN 1380 z tą samą liczbą linii, ale typ złącza, liczba pinów i kierunek wyjścia kabla różnią się między wariantami. Model 551126-12 posiada 12-pinowe złącze wtykowe promieniowe. Jeśli oryginalna instalacja wykorzystuje inne złącze (wyjście osiowe, inną liczbę pinów lub wersję kabla), wiązka przewodów musi zostać dostosowana. Zawsze należy sprawdzić pełny numer ID na etykiecie istniejącego enkodera przed zamówieniem zamiennika.

P4: Jaka jest efektywna rozdzielczość pozycji przy użyciu tego enkodera z elektroniką interpolacyjną?

1000 linii zapewnia 1000 cykli sinusoidalnych/cosinusoidalnych na obrót. Przy interpolacji 5×, efektywna liczba zliczeń wynosi 5000 zliczeń/obr.; przy interpolacji 1000× (dostępnej w HEIDENHAIN IBV i podobnych urządzeniach), efektywna rozdzielczość osiąga 1000000 zliczeń/obr. Rzeczywista rozdzielczość używana w danej instalacji CNC zależy od współczynnika interpolacji skonfigurowanego w serwonapędzie lub sterowniku. Enkodery sinusoidalne 1 Vpp są specjalnie wybierane zamiast enkoderów TTL w zastosowaniach, gdzie potrzebne jest to dalsze mnożenie rozdzielczości.

P5: Czy model 551126-12 jest nadal w produkcji i czy jest dostępny jako zamiennik serwisowy?

Seria ERN 1380 to dojrzała linia produktów HEIDENHAIN. ID 551126-12 zostało odnotowane jako wycofane z produkcji w niektórych katalogach dystrybutorów, co jest powszechne dla konkretnych konfiguracji w długo produkowanych rodzinach produktów, ponieważ HEIDENHAIN konsoliduje się w nowszych generacjach ERN. Dostępność aktualnych zamienników poprzez autoryzowane kanały serwisowe HEIDENHAIN i przemysłowy rynek wtórny jest dobrze ugruntowana, ponieważ jest to jedna z najszerzej zainstalowanych konfiguracji enkoderów serwo w globalnej flocie obrabiarek CNC. Przed złożeniem zamówienia krytycznego czasowo należy potwierdzić aktualną dostępność u dostawcy.