Mini Encoder 10000 Ppr

[RoninSeven]

Ciao a tutti,

è il primo messaggio che scrivo ma questo forum lo seguo da molto perché è stato sempre un aiuto nelle mie ricerche!

Purtroppo non ho trovato nessun topic precedente in cui si chiedesse quello di cui ho bisogno e quinid, mi appello a voi esperti!!

Esistono encoder con un diametro di flangia (o meglio, il diametro delle viti per il collegamento al pezzo "fermo") dell'ordine dei 40 mm massimo e con una risoluzione superiore ai 10000 impulsi a giro NON INTERPOLATI?

So che la risoluzione è data dal disco al suo interno, per cui più di tanto non si può pretendere da quelli ottici.

Quelli magnetici mi arrivano a 2024 e quelli ad effetto hall a 4048, per quel che ho trovato io!

Sennò consigliatemi voi: devo misurare la rotazione tra due bracci di un robot, i cui assi hanno un angolo che varia tra 0° e 180° circa; la velocità massima di questo giunto è di 12 rpm (ed in genere è intorno ai 7 rpm), per cui molto bassa. Vorrei avere una precisione inferiore a 0.1°.

Insomma mi andrebbe bene anche un potenziometro angolare monogiro ma non ho trovato prestazioni migliori dei magnetici.

In conclusione, avete qualche produttore di "strumenti di misura" di posizione e velocità angolari con precisione minore di 0.1° e dimensioni ridotte ( diametro 40-45 mm)??

Aiutatemi vi prego!! E' tipo un mese che sto cercando

[gianff]

di solito nei robot l'encoder e' montato nel retro del motore

questo per sfruttare la riduzione

quindi basta un encoder 1000 - 2000 inpulsi

se vui andare a leggere direttamente il movimento del'angolo

le cose ti si complicano

o con puleggia aumenti i giri sull'encoder

oppure encoder particolare e sicuramente costoso

[RoninSeven]

di solito nei robot l'encoder e' montato nel retro del motore

questo per sfruttare la riduzione

quindi basta un encoder 1000 - 2000 inpulsi

se vui andare a leggere direttamente il movimento del'angolo

le cose ti si complicano

o con puleggia aumenti i giri sull'encoder

oppure encoder particolare e sicuramente costoso

Grazie della risposta , si in effetti tra i due bracci non c'è motore perché c'è una catena cinematica chiusa, quindi devo per forza leggere direttamente l'angolo!

In realtà non è necessario ai fini della movimentazione, ma siccome questo robot è un pezzo unico che verrà usato come banco di studio, lo si voleva strumentare in modo massiccio!

Puleggia dici eh? mmm cosa intendi esattamente? Tipo mettere un moltiplicatore meccanico?

[effebi]

Io personalmente di 10 000 impulsi ottici "reali" ho utilizzato solo quelli della BEI (USA) . Sono dei prodotti veramente professionali e li ho visti e installati sul campo su macchine millesimali. Molti raggiongono diverse decine di migliaia di ore di rotazione senza la minima imprecisione.

Purtroppo ilmodello che usiamo noi e' un "hollow" cioe' con il foro passante, quindi sono grandi, diametro circa 200 mm.

Magari se guardi sul loro sito hanno qualcosa anche con l'albero con quella precisione.

ciao

effebi

[gaserma]

Puleggia dici eh? mmm cosa intendi esattamente? Tipo mettere un moltiplicatore meccanico?

Con l'encoder montato sul retro del motore non ti servono molti impulsi/giro, mentre se vai a misurare direttamente l'angolo, per minimizzare l'inevitabile errore angolare, ti serve una risoluzione molto alta (molti impulsi/giro). La soluzione proposta da Gianff è quella di "rinviare" la misura dell'angolo con una trasmissione meccanica (pulegge e cinghia o altro mezzo similare) in modo da moltiplicare i giri e ridurre la risoluzione richiesta e poter così utilizzare modelli di encoder più commerciali.

[RoninSeven]

[at] gaserma

eh appunto, un moltiplicatore meccanico (che è poi una trasmissione). Il problema è che poi la mia misura sarà affetta dal gioco nella trasmissione e in ogni caso non ho possibilità di spazio e devo stare contenuto coi pesi!

Comunque ora guardo qualcosa comunque

[at] effebi

eh ma infatti più è grande l'encoder, più è grande il disco di lettura, più è grande la sua risoluzione! Ho guardato la BEI ma i prodotti "piccoli" hanno sempre le solite caratteristiche

Qualcuno ha provato ad usare dei potenziometri rotativi o i sensori ad effetto Hall? Fino a che precisione si arriva in termini di gradi?

[Livio Orsini]

Qualcuno ha provato ad usare dei potenziometri rotativi o i sensori ad effetto Hall? Fino a che precisione si arriva in termini di gradi?

Sicuramente inferiore, e di molto, a quella raggiungibile con un encoder.

Potresti pensare ad un resolver. Sono dispositivi di piccole dimensioni, molto robusti. La precisione è funzione dell'interfaccia e del convertitore A/D; con un A/D_C da bits più segno raggiungi 8192 divisioni per rivoluzione.

[RoninSeven]

[at] Livio Orsini

intendi con un convertitore a 13 bit?

Stavo però notando che i datasheet dei costruttori indicano già un'accuratezza, espressa in primi.

Tipo qui: http://www.ltn-servotechnik.it/content/resolver.htm

Cosa significa? Hanno già un loro convertitore incluso o è quella massima ottenibile indipendentemente dal convertitore?

No perché con gli encoder ottici è semplice: se mi indicano "2048 pulsazioni a giro" io penso che c'è un disco da 512 impulsi (9 bit) con lettura del fronte di salita e discesa (x4). Se ho un encoder magnetico, il senso è simile.

In questo caso come interpreto questo dato dell'accuratezza?

Intanto grazie a tutti per l'interessamento...

[Livio Orsini]

+/-4' Non è eccezionale. La risoluzione dipende dall'A/D di misura, la precisione ripetibilità dipendono anche da altri fattori come, ad esempio, la stabilità dell'alimentazione.

se mi indicano "2048 pulsazioni a giro" io penso che c'è un disco da 512 impulsi (9 bit) con lettura del fronte di salita e discesa (x4).

No. 2048 impulsi/giro significano proprio 2048 impulsi. Se leggi fronti di discesa e salita raddoppi. Se l'encoder ha 2 canali (up/down) puoi quadruplicare; la risoluzione aumenta la precisione però è sempre quella di base, perchè non sono garantiti i 90^o elettrici (c'è sempre una tolleranza) come i fronti di discesa possono avere ritardi differenti dai fronti di salita.

[RoninSeven]

No. 2048 impulsi/giro significano proprio 2048 impulsi. Se leggi fronti di discesa e salita raddoppi. Se l'encoder ha 2 canali (up/down) puoi quadruplicare;

Si hai ragione, bisogna avere anche due canali

Adesso comunque stavo guardando un prodotto Hohner in cui si dice "4096 max"! Lunedì chiamerò per verificare se c'è qualche fregatura.

Sapresti indicarmi un produttore di resolver coi controcosiddetti? Possibilmente con sede in Italia.

Grazie ancora per l'aiuto.

[RoninSeven]

Ciao a tutti,

volevo concludere questo Thread!

Alla fine ho guardato tra encoder, resolver e potenziometri, le migliori marche in circolazione.

Se non fosse stato per il peso, avrei preso un encoder della Heidenhain, che devo dire fa le robe fatte veramente bene! Senza nulla togliere a Hohner o altri. Purtroppo 100g da mettere su un braccio che ne pesa 180, era eccessivo.

La disputa era tra un resolver Tamagawa e un potenziometro Gefran.

Ha vinto quest'ultimo perché con soli 16g ed un ingombro di 20 mm (diametro esterno), mi dà una linearità di 0.17°; mentre il resolver, che costa un occhio della testa, di per sé è uno strumento fantastico, peccato che poi ci voglia il converitore "resolver to encoder", che ne limita la precisione.

Comunque per futuri lavori terrò di certo a mente queste marche. Grazie a tutti voi per i consigli, sono stati degli ottimi spunti. A presto!

[Dino Ruotolo]

che io sappia gli encoder non vanno oltre i 4200 impulsi giri, devi prendere un resolvere che ha circa 65000 impulsi

[roberto8303]

Dino mi dispiace contraddriti ma non è come dici...

[Livio Orsini]

che io sappia gli encoder non vanno oltre i 4200 impulsi giri, devi prendere un resolvere che ha circa 65000 impulsi

Ci sono encoder incrementali da 10.000 e più impulsi/giro.

I resover non generano impulsi, bensì due segnali analogici: sinosoide e cosinusoide che sono uguali ma sfasati di 90^o; la fase relativa tra i due segnali determina il senso di rotazione. Convertendo i segnali analogici in digitale si ottiene un codice corrispondente all'ampiezza. Se il convertitore A/D converte su 12 bits si otterranno 4095 livelli discreti, se il convertitore lavora con 16 bits i otterranno 65.535 livelli discreti.

Usand un potenziometro, come ha fatto RoninSeven, ed un convertitore A/D si ottiene identica risoluzione.

[batta]

Ha vinto quest'ultimo perché con soli 16g ed un ingombro di 20 mm (diametro esterno), mi dà una linearità di 0.17°

Tieni presente che, lavorando con un segnale analogico, non puoi assolutamente trascurare l'errore del convertitore A/D, che va a sommarsi all'errore dell'encoder.

O meglio, gli errori potrebbero anche annullarsi a vicenda (come fare 6 al superenalotto), ma per il calcolo ci si deve sempre mettere nelle condizioni peggiori.

Anche trascurando l'inevitabile errore del convertitore A/D, con 0,17° sei a quasi il doppio della precisione che volevi ottenere.

A questo punto, con un semplice e relativamente economico encoder incrementale a due canali da 1024 imp/giro e con moltiplicatore x4 nel modulo di conteggio, la risoluzione diventa di 0,088°.

Certo, come dice Livio non c'è garanzia che i fronti di salita e di discesa dei due segnali siano esattamente equidistanti ma, anche ammettendo errori di 30° tra i vari fronti (roba da encoder che definire pessimo è poco), si arriva ad un uteriore errore di circa 0,029° che, sommati a 0,088 ti fanno arrivare a un errore massimo di 0,117°.

Molto meglio di quello che riesci ad ottenere col potenziometro, e con molti meno problemi di quelli che si hanno con i segnali analogici.

Se poi l'encoder invece che da 1024 imp/giro diventa da 2048...

A te la scelta: se la leggerezza è un fattore prioritario, prendi il potenziometro; se invece è più importante la precisione, meglio optare per l'encoder.

[RoninSeven]

Si alla fine il peso è diventata la priorità!

Purtroppo encoder di piccolissime dimensioni, non vanno sotto i 90g, a parte quelli "micro", che però non mi sembrano affidabilissimi e dietro la loro bella risoluzione si nasconde quasi sempre una bella e ignorante moltiplicazione elettronica!

Altrimenti avrei preso un encoder assoluto della Heidenhain con 23 bit e del peso di 100g... strepitoso (vabè 250€)! Peccato!

Come ho detto, la disputa, causa peso, era tra potenziometro e resolver. Il resolver pesa 30g (tamagawa) e il potenziometro (gefran) pesa 16g. Siccome alla fine avevo la stessa linearità, ho preferito il pot perchè costa meno e pesa meno.

La lettura del potenziometro poi la sbatto dentro una scheda national a 16 bit. Leggo anche la caduta di tensione sui cavi usando un multipolare schermato a 4 fili (1 terra, tensione 5V, lettura potenziometro e un altro a 5V "di ritorno"), così se non altro, dovrei limitare l'imprecisione sulla tensione! e via così..!

Comunque ringrazio Livio perché mi ha fatto scoprire il mondo dei resolver, che ignoravo completamente! Sono pregievoli!

In risposta a Dino, effettivamente gli encoder (incrementali) ho visto che hanno massimo 4092 impulsi "puri", poi quelli con 10 mila o anche 20 o 30 mila impulsi, sono in realtà ottenuti con una moltiplicazione elettronica o meccanica.

Quindi IMHO, sono un pò fasulli! Per il calcolo della risoluzione VERA, bisogna chiedere da quanti impulsi è il disco dell'encoder (512 o 1024 di solito).

Notte!

[Livio Orsini]

..poi quelli con 10 mila..

Ne trovi anche con 10.000 tacche fotoincise sul disco. Devi fare un mutuo per acquistarli....ma se servono.

[akhenaten76]

Hai provato a dare un'occhiata al sito della U.S. digital?

Non hanno encoder iperprofessionali ma se cerchi dimensioni, pesi e costi contenuti difficilmente trovi soluzioni migliori.

Se non erro arrivano a 2500 cpr che in quadratura corrispondo a 10000 impulsi giro.

Dovrai solo romeprti un po' le scatole per l'applicazione meccanica e il condizionamento dei segnali, escono direttamente in ttl a 5V.

[marco C]

ho un po' di esperienza con robot della KUKA gmbh ( quelli che si usano nelle case automobilstiche tedesche )

ed installano appunto i resolever e credimi hanno una precisione incredibile

considera che con un resolever o un encoder assoluto puoi sapere la posizione del asse anche dopo aver spento la macchina

in quanto mantengono la posizione, con un encoder incrementale per farlo hai bisogno di un plc

dipende quindi dal sisteme che gestisce questo braccio robotizzato

[effebi]

Ne trovi anche con 10.000 tacche fotoincise sul disco. Devi fare un mutuo per acquistarli....ma se servono.

Confermo. Quelli che della BEI che ti avevo consigliato hanno 10 000 tacche ottiche. Confermo anche il mutuo.. ;-)

Ah, ad occhio peseranno 2 Kg.

Quelli della Heidenheim che hai trovato erano inverce "interpolati"? Hai per caso sottomano il modello? magari interessa a me.

Ciao

effebi

[RoninSeven]

Quelli della Heidenheim che hai trovato erano inverce "interpolati"? Hai per caso sottomano il modello? magari interessa a me.

Beh in realtà ce ne sono tanti di modelli che fanno i 23 bits e oltre. Quello che guardavo io era il modello ECN 1023!

Per me un ottimo modello visto che aveva:

1) flangia di collegamento che semplifica il montaggio e la predisposizione

2) 23 bits

3) 1kg di peso

4) function safety

5) diametro di 35 mm!!

Se non ricordo male, costava 230-280 euro!

Spero di essere stato di aiuto!

Comunque ribadisco che semmai in futuro dovessi incontrare un lavoro simile, RESOLVER TUTTA LA VITA!!