kubler增量编码器是一种用于测量旋转轴角位移、转速和方向的传感器,广泛应用于工业自动化、数控机床、机器人、伺服系统、电梯、印刷机械等领域。其核心功能是将机械运动转换为电脉冲信号,通过计数脉冲数量和分析相位关系,实现对位置和速度的精确反馈。
增量编码器主要由光源(如LED)、码盘(光栅盘)和光电检测元件组成。码盘上刻有等间距的透光与不透光条纹,当轴旋转时,光线透过码盘形成明暗交替的光信号,被光电元件接收后转化为两路正交方波输出信号——通常称为A相和B相。A、B两相信号相位差90°,通过判断哪一相信号超前,即可确定旋转方向;而脉冲总数则对应于旋转角度(分辨率由每转脉冲数P/R决定,常见有100 P/R至5000 P/R甚至更高)。部分增量编码器还提供Z相(索引脉冲),每转输出一个基准脉冲,用于定位参考零点。
一、机械安装规范
基础准备
断电操作:安装前必须关闭设备电源,防止触电或设备意外启动。
工具与清洁:准备扳手、螺丝刀等工具,清洁安装位置(去除灰尘、油污),确保表面平整。
实心轴编码器安装
同步法兰安装:利用法兰端面的安装孔,通过螺栓固定编码器与支架,确保法兰面与支架完q贴合。
夹紧法兰安装:使用夹紧法兰的凸台,配合夹具(如偏心夹具)实现固定,需注意夹具扭矩(如0.6Nm),避免过度拧紧导致螺丝损坏。
零位设置:通过轴上的平面端或法兰上的零点标志位对齐,确保机械零位准确。
空心轴编码器安装
盲孔空心轴:检查轴长度与轴套深度匹配性(如DBS60要求轴长15-40mm),避免轴过长或过短导致安装不稳。
通孔空心轴:根据安装环境选择夹紧环与安装簧片的同侧或异侧固定方式,优先选择便于操作的组合。
零位对齐:轴套固定孔对应法兰面零点标志位,确保机械零位精准。
联轴器安装
同心度调整:将联轴器一半安装于电机轴,另一半连接编码器轴,使用百分表或激光对中仪调整同心度,偏差需控制在编码器允许范围内(通常≤0.05mm)。
扭矩控制:拧紧联轴器顶丝时,扭矩控制在0.6Nm左右,避免过大扭矩损坏螺丝或编码器轴。
弹性连接:优先选用弹性联轴器,减少电机振动对编码器的影响,延长使用寿命。
二、电气接线要点
引线识别与连接
增量式编码器引线:通常包含电源线(V+、GND)、COM端线、脉冲输出线(A、B、Z)及屏蔽线。
接线步骤:
电源负极(GND)连接编码器COM端;
电源正极(V+)连接编码器电源端;
A、B、Z脉冲输出线分别接入控制器对应输入端(如PLC高速计数器输入);
屏蔽线接地,提高抗干扰能力。
输出类型适配
集电极开路输出:需外接上拉电阻(典型值1-10kΩ),确保信号稳定。
差分输出(RS422/TTL):A+/A-、B+/B-、Z+/Z-分别连接控制器对应差分输入端,提高抗干扰性能。
电压输出:直接连接控制器输入端,注意电压匹配(如5V或24V)。
接线注意事项
极性检查:电源接线前确认正负极,反接可能导致编码器损坏。
负载限制:确认编码器输出负载不超过额定值(如电流≤50mA),避免信号失真。
配线长度:信号线尽量缩短(单端信号建议<10米,差分信号可达100米),减少干扰。
隔离要求:编码器与电机等强电设备需电气隔离,避免共模干扰。
三、调试与检测流程
初步检查
机械检查:确认编码器安装牢固,无松动或偏移;联轴器连接稳定,无间隙。
电气检查:检查接线是否正确,无短路或断路;屏蔽线接地良好。
通电测试
信号检测:手动旋转编码器轴,用示波器或万用表检测A、B、Z信号输出是否正常(A、B相脉冲相位差90°,Z相每转输出一个脉冲)。
控制器配置:根据编码器类型(单端/差分)和信号特征(上升沿/下降沿触发),在控制器中配置高速计数器参数。
运行验证
空载测试:启动设备,观察编码器输出信号稳定性,检查计数器数值是否与实际运动一致。
负载测试:在设备带载运行状态下,监测编码器信号质量,确保无丢脉冲或误计数现象。
长期监测:定期检查编码器运行状态,记录温度、振动等参数,及时发现潜在问题。
