Blind Hollow Shaft Absolute Multiturn Encoder: cos’è, come funziona e dove viene utilizzato

Un Blind Hollow Shaft Absolute Multiturn Encoder è un sensore di posizione progettato per rilevare con precisione la posizione assoluta di un albero rotante, mantenendo l’informazione anche in caso di spegnimento della macchina o interruzione dell’alimentazione.

A differenza di un encoder incrementale, un encoder assoluto multiturn è in grado di fornire immediatamente la posizione reale dell’asse al riavvio dell’impianto, senza richiedere una procedura di azzeramento o di ricerca del punto di riferimento. Questa caratteristica lo rende la soluzione ideale per tutte le applicazioni industriali in cui affidabilità, continuità operativa e precisione sono elementi fondamentali.

Come funziona un encoder assoluto multiturn?

La tecnologia Absolute Multiturn permette di conoscere contemporaneamente:

• la posizione angolare dell’albero all’interno di un singolo giro (Singleturn);
• il numero totale di giri effettuati (Multiturn).

Ogni posizione dell’albero corrisponde a un codice univoco che viene trasmesso al PLC o al sistema di controllo. Anche dopo un’interruzione dell’alimentazione, l’encoder conserva l’informazione sulla posizione raggiunta, consentendo alla macchina di riprendere il funzionamento senza operazioni preliminari.

Perché scegliere un encoder assoluto invece di un encoder incrementale?

La principale differenza riguarda la gestione della posizione dopo uno spegnimento.

Un encoder incrementale misura esclusivamente gli spostamenti dell’albero. Quando la macchina viene riavviata, il controllore non conosce più la posizione effettiva dell’asse e deve eseguire una procedura di homing (referenziazione), spostando l’asse fino a un sensore di riferimento per individuare lo zero macchina.

Un encoder assoluto multiturn, invece, conosce sempre la posizione reale dell’albero. All’accensione il PLC legge direttamente il valore assoluto dell’encoder e può riprendere immediatamente il ciclo di lavoro, senza alcun movimento di ricerca.

Cos’è la procedura di homing?

La procedura di homing, detta anche referenziazione, consiste nello spostare un asse fino al raggiungimento di un punto noto della macchina, generalmente identificato tramite un finecorsa o un sensore dedicato.

Con un encoder incrementale la sequenza è la seguente:

1. l’asse viene movimentato fino al sensore di riferimento;
2. viene individuato il punto zero;
3. il controllore azzera il conteggio;
4. da quel momento calcola la posizione contando gli impulsi generati dall’encoder.

Se l’alimentazione viene interrotta, il conteggio viene perso e la procedura deve essere ripetuta.

Con un encoder assoluto multiturn questo non è necessario. Ogni posizione dell’albero è identificata da un valore univoco e il numero dei giri viene memorizzato. Alla riaccensione il controllore conosce immediatamente la posizione esatta dell’asse.

Un esempio pratico

Pensiamo a un asse verticale di una macchina automatica.

Con un encoder incrementale, dopo uno spegnimento il controllore non sa se il carrello si trovi a 20 cm, 1 metro oppure 3 metri di altezza. Prima di riprendere il lavoro dovrà riportare l’asse al punto di riferimento.

Con un encoder assoluto multiturn, invece, il PLC legge direttamente la quota reale del carrello e può riprendere il ciclo dalla posizione esatta, senza alcun movimento preliminare.

 

I vantaggi di un encoder assoluto multiturn

L’impiego di un encoder assoluto offre numerosi vantaggi operativi:

• eliminazione della procedura di homing dopo ogni riavvio;
• riduzione dei tempi di fermo macchina;
• maggiore produttività dell’impianto;
• minore usura di finecorsa e componenti meccanici;
• maggiore sicurezza, evitando movimenti automatici non necessari;
• ripristino immediato della posizione dopo interruzioni di alimentazione;
• elevata affidabilità nelle applicazioni di motion control.

 

Applicazioni tipiche

Grazie alla sua precisione e alla capacità di mantenere la posizione anche dopo uno spegnimento, il Blind Hollow Shaft Absolute Multiturn Encoder trova impiego in numerosi settori industriali.

 

Automazione industriale

È utilizzato su:

• assi di macchine automatiche;
• sistemi pick-and-place;
• linee di assemblaggio;
• tavole rotanti indicizzate;
• sistemi di posizionamento.

La possibilità di evitare il ciclo di homing permette di ridurre sensibilmente i tempi di avvio della macchina.

 

Macchine utensili CNC

Trova applicazione su:

• assi X, Y e Z;
• tavole rotanti;
• magazzini utensili;
• teste orientabili.

L’elevata risoluzione garantisce precisione di posizionamento e ripetibilità.

 

Robotica

Viene installato su:

• robot cartesiani;
• robot antropomorfi;
• giunti robotizzati;
• AGV e AMR.

L’encoder consente di conoscere con precisione la posizione di ogni asse robotico.

 

Sistemi di sollevamento

È una soluzione ideale per:

• gru industriali;
• carriponte;
• ascensori;
• piattaforme elevatrici.

La funzione multiturn permette di conoscere sempre l’altezza raggiunta dall’asse anche dopo un’interruzione dell’alimentazione.

 

Logistica automatizzata

È impiegato in:

• convogliatori automatici;
• smistatori;
• magazzini automatici (AS/RS);
• shuttle.

Garantisce il corretto posizionamento di carrelli e sistemi di movimentazione.

 

Packaging

Viene utilizzato su:

• confezionatrici;
• etichettatrici;
• riempitrici;
• macchine flow-pack.

Assicura il sincronismo dei movimenti meccanici durante tutto il ciclo produttivo.

 

Industria della stampa

Le principali applicazioni comprendono:

• macchine da stampa;
• taglierine;
• bobinatrici;
• svolgitori e avvolgitori.

L’elevata precisione consente il controllo accurato della rotazione dei cilindri.

 

Energia

Trova impiego in:

• sistemi di regolazione del pitch delle pale eoliche;
• inseguitori solari;
• valvole motorizzate;
• attuatori elettrici.

 

Settore navale e offshore

È installato su:

• verricelli;
• argani;
• timonerie;
• sistemi di orientamento.

 

Macchine per la lavorazione dei materiali

È utilizzato su:

• presse;
• piegatrici;
• laminatoi;
• estrusori.

 

Applicazioni ideali in funzione delle caratteristiche tecniche

Le caratteristiche costruttive di questo encoder lo rendono particolarmente adatto a numerose applicazioni industriali.

 

Dove viene installato

L’encoder viene normalmente montato direttamente su:

• servomotori;
• riduttori;
• viti a ricircolo di sfere;
• tavole rotanti;
• motori brushless;
• motori asincroni comandati da inverter;
• attuatori elettrici.

La configurazione Blind Hollow Shaft consente il montaggio diretto sull’albero della macchina, eliminando nella maggior parte dei casi la necessità di giunti meccanici e riducendo gli ingombri.

 

Quando scegliere un Blind Hollow Shaft Absolute Multiturn Encoder

Questo encoder rappresenta la soluzione ideale quando è necessario:

• conoscere sempre la posizione reale dell’asse;
• evitare la procedura di homing dopo ogni riavvio;
• gestire assi che effettuano numerosi giri;
• garantire continuità operativa dopo un’interruzione di alimentazione;
• lavorare in ambienti con polvere, vibrazioni e umidità;
• ottenere elevata precisione e affidabilità nel controllo del movimento.

 

Sensormatic: soluzioni per il controllo della posizione

Sensormatic propone encoder assoluti multiturn per applicazioni di automazione industriale, motion control e posizionamento di precisione, selezionando soluzioni affidabili e ad alte prestazioni per costruttori di macchine, system integrator e utilizzatori industriali.

Se desideri individuare l’encoder più adatto alla tua applicazione, il nostro team tecnico è a disposizione per supportarti nella scelta della soluzione più idonea in base alle caratteristiche dell’impianto e ai requisiti di funzionamento.

 

Scheda tecnica: HOHNER – encoder assoluto E58HM SSI