開發事例

搭載無需電池的多圈數絕對式編碼器

透過採用高精度樹脂零件和磁性檢知器，我們成功開發了一種小型、低成本、不需要電池的多圈數絕對式編碼器。

1. 背景

絕對式系統即使在電源供應器關閉時也能夠保留絕對位置資訊。無需原點復歸運轉，電源輸入時即可立即運行，縮短了生產節拍。由於不需要進行原點復歸運轉，因此也不需要原點檢知器和極限檢知器，從而降低成本並節省配線。
然而，需要使用電池的編碼器，即使電池充滿電，在失去主電源供應後、保留位置資訊的最長期限約為2週。此外，如果系統長時間關閉，恢復後可能需要重新調整原點位置。
另外，電池的使用壽命有限，需要定期維護更換。由於每次斷開電池時位置資訊都會遺失，因此每次斷開裝置時都必須重設裝置的原點位置。
由於這些問題，需要一種不需要電池的多圈數絕對式編碼器，因此我們發明了使用齒輪機構的機械式多圈數絕對式編碼器。然而，機械式檢知器不僅結構複雜，而且體積大、價格昂貴。
因此，東方馬達致力於開發一種新型機械式多圈數絕對式編碼器，既小型又便宜。

2. 原理與結構

新開發的絕對式編碼器的位置偵測機構的運作，基本上與時鐘的時針、分針和秒針的角度(相上位差)的組合來判斷時間相似。它配備了與時鐘指針相對應的4個齒輪，每個齒輪的位置都由檢知器檢測並識別為位置資訊。每個齒輪對都有齒數差，因此，每次馬達軸旋轉時，嚙合齒輪之間的相位差都會改變。利用齒數比所造成的相位差，以1齒(1齒距)為單位偵測齒輪相位差，並根據這些相位差的組合計算多圈數座標(見圖)。所有齒輪的相位差均設計為在旋轉 1,800次後恢復到初始狀態。其特點可偵測最多1,800轉的多圈數座標。