エンコーダーの選び方

産業オートメーションおよびモーションコントロールシステムに関しては、エンコーダが極めて重要な役割を果たします。エンコーダのサプライヤーとして、私はお客様が特定のアプリケーションに適したエンコーダを選択する際に直面する課題を理解しています。このブログは、さまざまな要素や考慮事項を考慮して、エンコーダを選択する方法についての包括的なガイドを提供することを目的としています。

エンコーダを理解する

選択プロセスを詳しく検討する前に、エンコーダとは何か、そしてそれらがどのように機能するかについて基本を理解しておくことが重要です。エンコーダは、機械的な動きを電気信号に変換し、位置、速度、方向に関する情報を提供するデバイスです。これらは、製造、ロボット工学、自動車、航空宇宙など、さまざまな業界で広く使用されています。

エンコーダには、主にインクリメンタルとアブソリュートの 2 つのタイプがあります。インクリメンタル エンコーダは、シャフトの回転に応じて一連のパルスを生成し、相対位置情報を提供します。一方、アブソリュートエンコーダは、各位置に固有のデジタルコードを提供し、絶対位置の測定を可能にします。

エンコーダを選択する際に考慮すべき要素

申請要件

エンコーダを選択する最初のステップは、アプリケーションの特定の要件を理解することです。次の要素を考慮してください。

• 位置決め精度:アプリケーションに必要な精度のレベルを決定します。一般に、精度の高いエンコーダは高価になるため、精度とコストのバランスをとることが重要です。
• 速度と解像度:エンコーダが動作する最大速度と、必要なレベルの精度を達成するために必要な分解能を考慮してください。エンコーダの解像度が高くなると、より正確な位置情報が提供されますが、速度の点で制限がある場合があります。
• 環境条件:温度、湿度、塵埃、振動など、エンコーダが使用される環境条件を評価します。信頼性の高い動作を保証するには、これらの条件に耐えるように設計されたエンコーダを選択してください。
• 取り付けと互換性:アプリケーションの取り付け要件を考慮し、選択したエンコーダが既存の機器と互換性があることを確認してください。

エンコーダの種類

前述したように、エンコーダには主にインクリメンタルとアブソリュートの 2 つのタイプがあります。これら 2 つのタイプのどちらを選択するかは、アプリケーションの特定の要件によって異なります。

• インクリメンタルエンコーダ:インクリメンタル エンコーダは、相対位置情報が十分であるアプリケーションに適しています。これらはアブソリュートエンコーダよりも安価であり、コンベヤシステム、包装機械、CNC 機械などのアプリケーションで一般的に使用されています。
• アブソリュートエンコーダ:絶対値エンコーダは、ロボット工学、無人搬送車 (AGV)、精密製造など、絶対位置情報が必要なアプリケーションに最適です。各位置に固有のデジタルコードを提供するため、電力損失後でも正確な位置測定が可能になります。

出力信号

エンコーダは、アナログ、デジタル、シリアルなど、さまざまなタイプの出力信号を提供できます。出力信号の選択は、制御システムの要件によって異なります。

• アナログ出力:アナログ エンコーダは、シャフトの位置または速度に比例した連続的な電圧または電流信号を提供します。これらは、シンプルでコスト効率の高いソリューションが必要なアプリケーションでよく使用されます。
• デジタル出力:デジタル エンコーダは、パルスまたはバイナリ コードの形式で離散信号を提供します。これらはアナログ エンコーダよりも正確で信頼性が高く、高精度が必要なアプリケーションでよく使用されます。
• シリアル出力:シリアル エンコーダはデジタル信号をシリアル形式で提供し、制御システムとの通信を容易にします。これらは、複数のエンコーダを単一のコントローラに接続する必要があるアプリケーションで一般的に使用されます。

電気的特性

出力信号に加えて、電源要件、信号電圧レベル、ノイズ耐性など、エンコーダの電気的特性を考慮することが重要です。

• 電源：選択したエンコーダがアプリケーションで利用可能な電源と互換性があることを確認してください。ほとんどのエンコーダは 5V または 24V の電源で動作します。
• 信号電圧レベル:制御システムに必要な信号電圧レベルを考慮し、選択したエンコーダが適切な信号を提供できることを確認してください。
• 耐ノイズ性:エンコーダのノイズ耐性を評価して、ノイズの多い環境でも信頼性の高い動作を保証します。電気的干渉の影響を軽減するために、フィルタリングとシールドが組み込まれたエンコーダを探してください。

エンコーダの例

利用可能なさまざまなタイプのエンコーダーを説明するために、ここでは当社が提供するエンコーダーの例をいくつか示します。

• EQI 1331 32 62S12-78 ID 811814-54 エンコーダ: 1回転あたり最大2048パルスの高分解能のインクリメンタルエンコーダです。ロボットやCNC機械など、高精度が要求される用途に適しています。
• OIH48-2500P8-L6-5V TS5214N8599 ロータリーエンコーダ：1回転あたり最大2500パルスの分解能を持つアブソリュートエンコーダです。無人搬送車 (AGV) や精密製造など、絶対位置情報が必要なアプリケーションに適しています。
• ECN 413 2048 01-58 ID 1065932-30 エンコーダー：1回転あたり最大2048パルスの分解能を持つ高性能エンコーダです。航空宇宙や自動車など、高速性と精度が要求されるアプリケーションに適しています。

結論

信頼性が高く正確な動作を保証するには、アプリケーションに適切なエンコーダを選択することが重要です。このブログで説明した要素を考慮することで、情報に基づいた決定を下し、特定の要件を満たすエンコーダを選択できます。ご質問がある場合、またはさらにサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは、あなたのアプリケーションに最適なエンコーダを見つけるお手伝いをします。

参考文献

• エンコーダ製造者協会 (EMA) が発行する「エンコーダ ハンドブック」。
• モーションコントロール協会（MCA）発行の『モーションコントロールハンドブック』。
• 国際オートメーション協会 (ISA) が発行する「産業オートメーション ハンドブック」。