Sistemas de realimentación del motor y encóderes
La realimentación del motor es el centro de la automatización moderna. Tanto si está construyendo un brazo robótico servocontrolado como sincronizando un husillo CNC, una realimentación precisa garantiza que todo el sistema funcione sin problemas, de forma eficiente y segura. A continuación encontrará una explicación más detallada y exhaustiva de cómo funciona la realimentación del motor y cómo las distintas tecnologías de encóder se adaptan a las diferentes aplicaciones.
La realimentación del motor es el centro de la automatización moderna.
¿Qué es la realimentación del motor?
La realimentación del motor, también llamada control del motor en bucle cerrado o control de realimentación, utiliza un mecanismo para supervisar y ajustar la salida de un motor como movimiento del eje a una posición angular, proporcionando par o velocidad de rotación controlada. Utiliza encóderes para medir la salida activa del motor frente a la salida deseada. Un controlador de motor puede entonces ajustar la entrada para obtener el valor deseado.
El encóder actúa esencialmente como el "sensor" del motor, proporcionando información en tiempo real como:
- Posición (tanto relativa como absoluta)
- Velocidad
- Dirección de giro
- Cuentas de varias vueltas (para aplicaciones que requieren
seguimiento a lo largo de muchas revoluciones)
Beneficios del control de realimentación
Un sistema de bucle cerrado correctamente diseñado ofrece varias ventajas:
- Alta precisión: Corrige los cambios de carga, la fricción y la variabilidad del sistema.
- Consistencia y repetibilidad: Esencial para la fabricación, la robótica y la automatización de precisión.
- Estabilidad: Reduce la desviación y ayuda a mantener el rendimiento a lo largo del tiempo.
- Fiabilidad: Detecta errores en una fase temprana y permite un comportamiento más seguro de la máquina.
Es importante tener en cuenta las ventajas y desventajas: los sistemas de bucle cerrado aumentan la complejidad, el coste e introducen ligeros retrasos en el procesamiento, ya que la retroalimentación debe medirse y procesarse.
Los sistemas de bucle cerrado son más complejos y costosos.
¿Por qué codificadores absolutos?
Como se ha mencionado, los codificadores se utilizan en la mayoría de los sistemas de control de realimentación. Esto se debe a que pueden convertir el movimiento mecánico en señales eléctricas precisas. A continuación, estas señales se envían a un controlador donde se analizan y utilizan para realizar ajustes continuos. En aplicaciones que requieren un par exacto, paradas precisas o un movimiento constante, los encóderes garantizan que esto sea posible.
Para profundizar en las tecnologías, tipos y aplicaciones de los encóderes, explore el Centro de conocimientos.
Retroalimentación del motor y tipo de motor
Diferentes motores requieren diferentes tecnologías de retroalimentación. El tipo de motor normalmente dicta el encoder necesario en la aplicación.
Motores de CC
- Típicamente se emparejan con encoders incrementales para velocidad y posicionamiento básico.
- Ideales en sistemas de movimiento más sencillos o aplicaciones sensibles a los costes.
Motores CA / Motores de inducción
- A menudo utilizan encoders incrementales o absolutos de eje hueco.
- Comunes en ascensores, cintas transportadoras y maquinaria industrial.
Servomotores
- Requieren un control preciso con encoders absolutos, de onda senoidal o multivuelta.
- Pueden utilizarse en entornos hostiles debido a su construcción robusta.
Independientemente de su tipo de motor, los ingenieros de Hengstler pueden ayudarle a
identificar la tecnología de encoder, la configuración mecánica, la
interfaz de eje y el protocolo de señal correctos para su sistema.
Independientemente de su tipo de motor, los ingenieros de Hengstler pueden ayudarle a
identificar la tecnología de encoder, la configuración mecánica, la
interfaz de eje y el protocolo de señal correctos para su sistema.
Aplicaciones de control de motores de bucle cerrado
La robótica, la maquinaria CNC, el embalaje, los dispositivos médicos y los ascensores son aplicaciones comunes en las que se pueden encontrar sistemas de control de realimentación. Tanto si la aplicación necesita alta precisión, como si está en movimiento constante o requiere un alto nivel de precisión, los encóderes seguirán siendo un elemento básico en el sector de la realimentación de motores.
Robótica y encóderes absolutos
Los sistemas robóticos exigen un posicionamiento preciso de las articulaciones y un comportamiento de referencia fiable. Los encóderes absolutos destacan en estos entornos porque:
- Dan salida a un valor de posición digital único en cada ubicación del eje, lo que elimina la necesidad de volver a la posición inicial tras una pérdida de alimentación.
- Los encóderes absolutos multivuelta pueden realizar un seguimiento de revoluciones completas, incluso si se interrumpe la alimentación.
- Seguridad mejorada: los robots no volverán a una posición inicial predeterminada cuando se enciendan.
- Una mayor repetibilidad permite realizar operaciones más precisas de recogida, soldadura, ensamblaje e inspección.
Máquinas CNC y encóderes incrementales
Las máquinas CNC requieren una realimentación de posición precisa y en tiempo real
para un control de movimiento coordinado. Se pueden utilizar ambos tipos de codificadores, pero cada uno tiene sus desventajas:
Codificadores incrementales
- Generan pulsos proporcionales al movimiento del eje.
- Son económicos y se utilizan ampliamente en husillos, etapas y ejes de CNC.
- Requieren una rutina de retorno a la posición inicial en el arranque.
- Proporcionan una resolución excelente pero no una retención de posición absoluta.
Codificador incremental ICURO RI58
Codificadores absolutos
- Proporcionan un valor de posición directo sin búsqueda de referencia.
- Ofrecen una mayor precisión y un menor tiempo de inactividad.
- Son cada vez más preferidos en equipos CNC avanzados.
Envasado y codificadores
Las aplicaciones de envasado dependen de la temporización, la sincronización y el seguimiento de la velocidad:
Codificadores absolutos
- Permiten un posicionamiento preciso en equipos de sellado, corte, llenado y clasificación.
- Reduzca errores y mejore la uniformidad en grandes lotes de producción.
Codificadores incrementales
- Ideales para el seguimiento de la velocidad o la distancia de cintas transportadoras.
- Efectivos en costes con una integración sencilla.
Codificador incremental ICURO RI58
Dispositivos médicos y encóderes absolutos
En entornos médicos, los dispositivos de retroalimentación deben ofrecer un rendimiento fiable y repetible:
- Los encóderes absolutos conservan la posición durante los ciclos de alimentación, algo fundamental para la obtención de imágenes, los sistemas quirúrgicos robóticos y la dispensación automatizada.
- La alta precisión mejora la exactitud del diagnóstico y aumenta la seguridad del paciente.
- Su fiabilidad admite normas de cumplimiento estrictas.
Elevadores y codificadores incrementales de agujero hueco
Los elevadores dependen de la realimentación para el control de velocidad y un desplazamiento suave. Los codificadores incrementales de agujero hueco se eligen normalmente porque:
- Miden la velocidad de forma precisa y fiable.
- Los diseños de agujero hueco simplifican la instalación en los ejes del motor o del freno.
- Son una solución rentable para los sistemas de transporte vertical en los que no siempre se requiere un seguimiento de posición absoluto multivuelta.
- Permiten añadir una rueda detrás del codificador para mover manualmente el eje del motor en términos de pérdida de potencia.
Por qué elegir Hengstler para soluciones de realimentación de motor
Hengstler lleva décadas perfeccionando la tecnología de encóder para ofrecer:
- Alta precisión para entornos de automatización exigentes
- Fiabilidad a largo plazo con diseños probados en la industria
- Opciones robustas incluyendo resolvers y encoders de alta resistencia
- Compatibilidad extensa con plataformas de motores AC, DC, y servomotores
- Soporte de ingeniería de confianza para ayudarle a seleccionar el sistema de realimentación adecuado
Si necesita precisión absoluta, realimentación de velocidad o un funcionamiento robusto en condiciones difíciles, Hengstler le ofrece una completa gama de encoders diseñados para la excelencia.
