HENGSTLER編碼器在移載設備中控制定位

移載設備（見圖1）通常用于汽車工廠，在兩個移載設備之間移載車輛部件和車身。典型的移載系統(tǒng)是伸縮叉式移載機（簡稱移載機），它使用電機通過皮帶或鏈條驅動移載叉，在兩側的移載機之間推送、接收和釋放工件。該設備的特點是HENGSTLER編碼器對定位精度要求很高，傳動機上下兩側伸出和縮回位置的重復定位精度必須小于±3mm。隨著現(xiàn)代汽車工廠生產速度的不斷提高（通常每輛車90-120秒），該設備既具有高速運行和精確定位的特點，又具有根據(jù)車型和應用情況自動調整位置的靈活功能。在傳統(tǒng)法規(guī)中，定位通常使用接近開關或行程開關，這使得開關安裝不舒適，精度很難。針對這種情況，我們采用絕對HENGSTLER編碼器來確定和控制轉移機的位置。


圖1傳輸設備

編碼器設備的選擇和連接

要完成移載機的位置控制，首先需要正確選擇HENGSTLER編碼器。在選擇亨士樂編碼器時，應特別注意其輸出模式、最大速度數(shù)NOR和單圈分辨率STR（每圈步數(shù)），以便于PLC通信并確保控制精度。由于使用主控PLC，并且編碼器和PLC之間的距離很大，以避免信號衰減和偏差，我們在設計中采用了帶有DeviceNet接口的絕對編碼器，該編碼器直接連接到總線，并通過總線配置和I/O映射將編碼器步進數(shù)據(jù)收集到程序中。

在比較了產品的不同方面后，最終選擇了亨士樂絕對式編碼器，該HENGSTLER編碼器具有DeviceNet接口、8192速度的最大速度和可自由配置的單一速度（步驟1至8192）。

該產品的總步數(shù)ASP=NOR×STR8192×8192=67108864（226）步，由于傳輸設備的路徑通常在3米以內，不需要使用過高的分辨率，因此在編碼器配置中選擇了1024步/旋轉。實際總步數(shù)：NOR×STR＝8 192×1 024＝8 388 608（223）步。

亨士樂編碼器通過聯(lián)軸器連接到電機減速器的后輸出軸，并與其同步旋轉；編碼器總線通過帶有M12快速連接器的分支電纜連接到總線主電纜，地址和通信速率通過dip開關設置。我們將HENGSTLER編碼器通信速率設置為125bps，節(jié)點地址為數(shù)字50。連接到總線后，編碼器的狀態(tài)燈閃爍綠色，如圖2所示。

圖2編碼器硬件連接

編碼器通信設置

由于使用DeviceNet總線協(xié)議，有必要首先配置編碼器。HENGSTLER編碼器的總線配置信息如圖3所示。連接總線后，通過軟件讀取編碼器參數(shù)，單圈分辨率STR（每圈步數(shù)）設置為1024圈。其他參數(shù)無需調整。

圖3編碼器總線配置信息

設置分辨率后，上述參數(shù)表中的第六個參數(shù)“位置值”是當前位置的步長值。PLC失效后，該值隨電機旋轉而實時變化，并通過總線上傳至PLC（見圖4）。


圖4輸送機之間的距離計算

PLC工程量轉換與PLC邏輯

PLC記錄的HENGSTLER編碼器級值不能直接用于程序，必須轉換為實際技術量，以便于控制、觀察和校準。在某些應用中，我們使用厘米作為技術變量，通過除以轉印機相對中間位置的位移大小（L1在上部側，L2在下部側）和步長值之間的差，我們可以獲得每厘米的分辨率（K.rcm，單位：cm/stp）。將該系數(shù)乘以運行階差（Rstp1在上部側，Rstp2在下部側），得到實際PLC工程量（RsL1在上部側和RsL2在下部側。

頂部PLC工程量：RsL1=Rstp1×K.rcm；

部分SPS工程量：RsL2=Rstp2×K.rcm。

在PLC完成技術量的實際轉換后，該參數(shù)可用于確定移載機膨脹裝置的實際位置。例如，上述部分已到位并延遲（見圖4）：

如果Lb≤RsL1＜La：移載機以降低的速度運行；

如果RsL1=La：停止移載機；

在RsL1>La時：移載機停止并報告一個過位錯誤。

PLC中的邏輯是基于上述原理編譯的，所有位置的評估和動作邏輯僅在RsL1的極限值設置上有所不同。經過實際審計，每個職位的定位狀態(tài)都很好。

結論

使用HENGSTLER編碼器控制傳動機的定位，大大提高了整體性能，大大提高重復定位的精度，具有控制靈活的特點；根據(jù)工件的不同轉移位置，可以調整不同的減速和定位距離值；能夠適應不同的車型和應用場景；大規(guī)模生產的測試為車間未來的擴張和柔性生產奠定了良好的基礎。

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