W precyzyjnych układach napędowych – szczególnie tam, gdzie w grę wchodzi sterowanie ruchem z dokładnością do mikrometra – niezbędne jest ciągłe monitorowanie pozycji i prędkości obrotowej wału silnika. Tu właśnie kluczową rolę odgrywa enkoder. To niewielkie urządzenie pomiarowe, które znacząco wpływa na jakość sterowania, stabilność systemu oraz dokładność realizacji zadań. Ale czym dokładnie jest enkoder, jak działa i dlaczego jest tak istotny w serwonapędach? Wyjaśniamy poniżej.

Co to jest enkoder?

Enkoder to czujnik położenia, który przekształca ruch mechaniczny (najczęściej obrotowy) w sygnał elektryczny możliwy do odczytania przez system sterujący. W kontekście serwonapędów jego zadaniem jest dostarczanie informacji zwrotnej o aktualnym położeniu, prędkości i ewentualnie przyspieszeniu silnika.

Enkoder do silnika może mieć postać przyrostową (inkrementalną) lub absolutną – w zależności od tego, czy przekazuje tylko informację o zmianie pozycji względem poprzedniego stanu, czy też podaje konkretną wartość pozycji w każdym momencie pracy. Wybór odpowiedniego typu zależy od wymagań aplikacji – w robotyce i automatyce precyzyjnej dominują rozwiązania absolutne.

Jak działa enkoder?

Zasada działania enkodera zależy od zastosowanej technologii. Najczęściej stosowane są enkodery optyczne i indukcyjne. W obu przypadkach cel jest ten sam – precyzyjny pomiar kąta obrotu wału.

Enkoder obrotowy – zasada działania:

  • Optyczny enkoder wykorzystuje światło LED i siatkę kodującą (podziałkę), która – obracając się razem z wałem – moduluje strumień świetlny. Odbiornik analizuje zmiany w sygnale świetlnym i przelicza je na sygnał elektryczny.

  • Enkoder indukcyjny, jak np. rozwiązania serii IncOder firmy Zettlex, działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Wirnik i stojan nie mają fizycznego kontaktu – ich wzajemne położenie określane jest na podstawie zmian w polu magnetycznym. To technologia szczególnie odporna na kurz, wibracje i warunki środowiskowe, często wykorzystywana w przemyśle i robotyce.

Niezależnie od swojego rodzaju każdy enkoder do silnika dostarcza dane, które są przetwarzane przez serwosterownik (np. ELMO Motion Control) i służą do korekty działania układu w czasie rzeczywistym. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie dokładności nawet przy zmiennych obciążeniach czy przyspieszeniach.

Po co stosuje się enkoder w serwonapędzie?

Odpowiedź jest prosta: bez niego precyzyjne sterowanie byłoby praktycznie niemożliwe. Enkoder w serwonapędzie pełni funkcję czujnika sprzężenia zwrotnego – informuje system, czy zadana pozycja została osiągnięta, czy wymaga korekty. Dzięki temu możliwe są:

  • bardzo dokładne pozycjonowanie,

  • płynna praca nawet przy niewielkich prędkościach,

  • kontrola momentu obrotowego,

  • szybka reakcja na zmiany warunków pracy,

  • minimalizacja błędów regulacji i eliminacja drgań.

Właśnie dlatego enkodery są stosowane wszędzie tam, gdzie liczy się precyzja – w robotyce, drukarkach przemysłowych, systemach medycznych, maszynach CNC, a także w nowoczesnej intralogistyce i pojazdach AGV.

Jakie enkodery oferujemy w Ultra Robotics?

Jako polski dostawca silników elektrycznych do robotyki oferujemy naszym klientom wyłącznie sprawdzone, wysokiej klasy komponenty. W zakresie pomiaru pozycji szczególnie polecamy:

  • precyzyjne enkodery optyczne MicroE – oparte na technologii PurePrecision™, dostępne w wersjach obrotowych i liniowych, o rozdzielczości do 1,2 nm,

  • enkodery indukcyjne Zettlex IncOder® – o niskim profilu i wysokiej odporności na zanieczyszczenia, w tym wersje multiturn, które zapamiętują liczbę obrotów nawet po zaniku zasilania.

Obie technologie są wykorzystywane w połączeniu z silnikami bezrdzeniowymi (np. Assun Motor), napędami liniowymi i bezluzowymi przekładniami Harmonic Drive SE – tworząc kompletne, zintegrowane rozwiązania napędowe dla najbardziej wymagających zastosowań.

Enkoder do silnika – jak wybrać odpowiedni?

Wybór enkodera powinien być dostosowany do specyfiki aplikacji. Oto kilka kluczowych kryteriów:

  • dokładność i rozdzielczość pomiaru,

  • odporność na warunki zewnętrzne (kurz, wilgoć, temperatura),

  • wielkość i sposób montażu,

  • typ sygnału wyjściowego (analogowy, cyfrowy, interfejsy komunikacyjne),

  • rodzaj silnika i typ aplikacji (np. robot przemysłowy, pojazd AGV, maszyna medyczna).

W Ultra Robotics oferujemy fachowe doradztwo i dobór enkodera do konkretnego projektu – niezależnie od tego, czy chodzi o liniowy napęd precyzyjny, czy kompaktowy serwosilnik DC z przekładnią.

Podsumowanie

Co to jest enkoder? To kluczowy element nowoczesnych systemów napędowych, umożliwiający precyzyjne sterowanie ruchem. Dzięki zastosowaniu enkoderów optycznych lub indukcyjnych możliwe jest dokładne pozycjonowanie, szybka reakcja systemu i niezawodność w nawet najbardziej wymagających warunkach.

W Ultra Robotics łączymy te technologie z najwyższej klasy komponentami napędowymi – tworząc rozwiązania bezluzowe, kompaktowe i gotowe do pracy w systemach automatyki, robotyki i przemysłu.

Szukasz odpowiedniego enkodera do silnika? Skontaktuj się z nami – doradzimy, zaprojektujemy i dostarczymy rozwiązanie idealnie dopasowane do Twojej aplikacji.

Ostatnie artykuły