Artikel ini membahas berbagai jenis encoder motor dalam otomatisasi, khususnya encoder linier dan putar serta aplikasinya.
I. Apa itu Encoder Motor?
Encoder motor adalah perangkat yang mencatat data posisi untuk sistem kontrol otomasi atau mesin apa pun yang berisi motor yang memerlukan informasi posisi. Dari lengan robot hingga printer 3D, semuanya ada di mana-mana. Encoder memainkan peran penting dalam memungkinkan mesin otonom berfungsi dengan baik. Mereka memungkinkan pengukuran yang tepat terhadap komponen bergerak dalam suatu sistem.
Encoder motor menawarkan manfaat di beberapa bidang. Misalnya, encoder linier biasanya digunakan dalam aplikasi kereta api dan memungkinkan mesin CNC dan printer 3D membuat komponen dengan presisi, sementara encoder putar memungkinkan lengan robotik di bidang manufaktur. Sinyal yang dikirimkannya mengaktifkan keluaran berbeda pada pengontrol atau PLC pada saat yang diperlukan.
II. Bagaimana Cara Kerja Motor Encoder?
Encoder berfungsi dengan memberikan informasi kelistrikan untuk mengontrol perangkat berdasarkan salah satu dari dua sistem berbeda: putar atau linier. Beberapa mekanisme ada dalam encoder untuk mengubah perubahan fisik menjadi data listrik: resistif, mekanis, magnetik, dan optik. Encoder optik adalah yang paling umum di bidang manufaktur. Mereka berisi setidaknya satu pemancar cahaya dan satu penerima cahaya untuk mengubah gerakan fisik menjadi sinyal listrik untuk pemrosesan pengontrol. Terlepas dari metode konversi yang digunakan, pembuat enkode selalu dikategorikan sebagai pembuat enkode linier atau putar.
Dalam encoder optik, baik tipe putar maupun linier memanfaatkan "jendela" yang dipotong menjadi permukaan padat, sehingga cahaya dapat masuk ke unit penerima hanya secara bertahap. Encoder linier menggunakan sensor untuk mendeteksi pola berbeda dalam strip sepanjang jalur, sedangkan encoder putar terdiri dari disk dengan slot yang mengirimkan sinyal kembali ke sistem kontrol.
Dalam sistem optik, pemancar memancarkan berkas cahaya konstan yang semakin terputus seiring pergerakan sistem. Setiap kali penerima mendeteksi cahaya dari pemancar, ia mengirimkan sinyal listrik ke pengontrol. Berbagai konfigurasi disk atau track tersedia untuk memblokir/menerima cahaya tergantung pada aplikasinya. Ini termasuk encoder posisi absolut dan encoder inkremental.
AKU AKU AKU. Encoder Absolut dan Encoder Inkremental: Apa Bedanya?
Encoder absolut menggunakan beberapa sensor cahaya untuk mengirimkan kode biner ke pengontrol. Mereka memiliki slot berbeda yang sesuai dengan pasangan pemancar/penerima cahaya. Untuk encoder absolut putaran tunggal-, slot ini menghasilkan kode biner yang menunjukkan posisi sudut dalam satu putaran motor.
Dalam aplikasi yang memerlukan presisi lebih tinggi dan jangkauan lebih luas, pembuat enkode multi-putaran menggunakan peredam roda gigi dan dua cakram pembuat enkode untuk mencapai rentang posisi yang diketahui lebih luas. Encoder absolut lebih cocok untuk skenario yang memerlukan data posisi setelah listrik padam, paling sering di sirkuit keselamatan. Encoder inkremental memiliki slot dengan jarak yang seragam untuk mengirim pulsa ke pengontrol. Encoder ini mengandalkan pulsa yang dihitung dari posisi nol, sehingga penting untuk mengetahui posisi yang diketahui untuk memulai kembali penghitungan jika sistem kehilangan daya karena alasan apa pun.
Ketika hanya kecepatan motor yang diperlukan, sinyal analog dapat dikirim ke pengontrol, memungkinkan pengontrol memproses data ini untuk aplikasi yang berguna. Jika prosesnya memerlukan data posisi, encoder dapat mengirimkan pulsa listrik ke pengontrol untuk menguraikan posisi motor dalam area batasnya.
IV. Di mana pembuat enkode linier digunakan?
Encoder linier mengirimkan sinyal pulsa listrik ke pengontrol melalui sensor atau "takik" pada skala. Sinyal pulsa ini dapat diterjemahkan oleh PLC dan diubah menjadi instruksi untuk diikuti oleh perangkat.
Encoder linier lebih cocok untuk aplikasi dengan pengatur posisi geser, seperti printer 3D atau mesin CNC. Mereka unggul dalam proses yang memerlukan transmisi data-berkecepatan tinggi dan akurat ke pengontrol. Encoder linier tertentu, jika bukan encoder absolut, memerlukan posisi referensi untuk menemukan nol setelah listrik padam atau PLC/pengontrol dihidupkan ulang.
Encoder absolut menggunakan representasi biner untuk posisi, sedangkan encoder inkremental hanya mengirimkan pulsa yang dihitung oleh pengontrol setelah startup. Sakelar atau sensor batas dapat memberikan titik acuan kapan data posisi harus direset.
Encoder linier berbasis-kode-absolut dapat menentukan posisinya tanpa pergerakan atau titik referensi. Mereka menggunakan kode biner dari berbagai skala untuk menentukan posisi. Hal ini menawarkan fleksibilitas yang lebih besar untuk proses aplikasi dan membuka lebih banyak peluang di bidang yang memerlukan keamanan restart.
V. Aplikasi Rotary Encoder
Rotary encoder terdiri dari skala melingkar yang dipasang pada poros motor. Saat motor berputar, pola pembacaan sensor cahaya pada skala mengirimkan jumlah pulsa atau kode biner ke PLC. Rotary encoder sangat berguna dalam aplikasi yang memerlukan pengukuran kecepatan motor atau di mana jarak sulit diukur tanpa rotasi motor, seperti motor servo pada lengan robot. Aplikasi yang memerlukan kontrol kecepatan motor menggunakan encoder tambahan yang menghasilkan jumlah pulsa untuk mengukur kecepatan motor.
Skala encoder memiliki jumlah slot tertentu, dan PLC menghitung slot ini saat motor berputar. Hitungan ini kemudian dapat diubah menjadi RPM. Contoh dimana hal ini berguna adalah pada motor ban berjalan. Parameter tertentu mungkin memerlukan kecepatan sabuk yang berbeda, dan PLC dapat menyesuaikannya berdasarkan RPM motor. Mereka juga berguna dalam aplikasi yang mengutamakan presisi, karena menghasilkan data yang lebih akurat dibandingkan encoder putar absolut. Meskipun akurasinya lebih tinggi, mereka tidak dapat membaca posisi tanpa adanya gerakan dan mungkin memerlukan posisi referensi setelah kehilangan komunikasi dengan PLC.
Encoder absolut juga dapat digunakan sebagai encoder motor putar. Ini lebih cocok untuk situasi yang memerlukan data sudut. Mereka juga mempertahankan kemampuan untuk mengingat posisi setelah komunikasi atau kehilangan daya antara encoder dan pengontrol, tidak seperti encoder putar inkremental yang memerlukan pergerakan untuk mengirimkan data.