مقدمه

در دنیای مهندسی و اتوماسیون صنعتی، اندازه‌گیری دقیق موقعیت، سرعت و جهت چرخش قطعات مکانیکی، از اهمیت حیاتی برخوردار است. یکی از مهم‌ترین ابزارها برای انجام این وظایف، انکودرها (Encoders) هستند. انکودرها تجهیزات الکترومکانیکی هستند که حرکت مکانیکی را به سیگنال‌های دیجیتال یا آنالوگ تبدیل می‌کنند.

در این میان، برند آلمانی Hohner Automation یکی از تولیدکنندگان پیشرو در حوزه انکودرها است. این شرکت با تکیه بر بیش از سه دهه تجربه، انکودرهایی با کیفیت، مقاوم و مقرون‌به‌صرفه را برای صنایع مختلف تولید می‌کند. در این مقاله به بررسی انکودرهای افزایشی (Incremental Encoders) این شرکت می‌پردازیم و مزایا، عملکرد و کاربردهای آن را مرور خواهیم کرد.

انکودر افزایشی چیست؟

انکودرهای افزایشی نوعی از انکودرها هستند که تغییرات موقعیت زاویه‌ای یا خطی را به صورت پالس‌هایی با فرکانس متغیر خروجی می‌دهند. این پالس‌ها نشان‌دهنده سرعت و جهت حرکت هستند. برخلاف انکودرهای مطلق که موقعیت دقیق و یکتا را در هر لحظه ارائه می‌دهند، انکودرهای افزایشی تنها نسبت به نقطه‌ی شروع خود تغییرات را محاسبه می‌کنند.

عملکرد فنی

انکودر افزایشی معمولاً شامل یک دیسک نوری یا مغناطیسی است که با چرخش شفت، نور (یا میدان مغناطیسی) را از روزنه‌هایی عبور می‌دهد و سیگنال‌هایی تولید می‌کند. این سیگنال‌ها به سه کانال اصلی تقسیم می‌شوند:

• کانال A و B: پالس‌های اصلی برای تعیین جهت و سرعت
• کانال Z (یا کانال صفر): یک پالس در هر دور برای کالیبره‌سازی موقعیت صفر

مزایای انکودر افزایشی هوهنر

انکودرهای افزایشی Hohner به دلیل دقت، ساختار مکانیکی مقاوم و قابلیت‌های متنوع، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از ویژگی‌ها و مزایای برجسته این انکودرها عبارت‌اند از:

1. رزولوشن قابل تنظیم

Hohner مدل‌هایی با رزولوشن از 1 پالس تا 25,000 پالس بر دور (PPR) ارائه می‌دهد. این بازه گسترده به کاربران اجازه می‌دهد بسته به نیاز، از مدل‌های دقیق تا مدل‌های اقتصادی استفاده کنند.

2. طراحی صنعتی مقاوم

ساختار بدنه آلومینیومی یا فولادی ضدزنگ، بلبرینگ‌های صنعتی، شفت‌های تقویت‌شده و استاندارد حفاظتی IP65 یا بالاتر، باعث شده این انکودرها در محیط‌های صنعتی سخت مانند رطوبت بالا، گردوغبار یا لرزش شدید نیز قابل‌اعتماد باشند.

3. تنوع سیگنال خروجی

مدل‌های مختلف انکودر افزایشی هوهنر با خروجی‌های الکتریکی مانند:

• Push-Pull (HTL)
• Line Driver (RS422)
• Open Collector
• TTL

قابل سفارش هستند که این ویژگی امکان اتصال به کنترلرها و PLCهای مختلف را فراهم می‌کند.

4. قابلیت نصب آسان

Hohner انواع مختلفی از اتصالات شفت (Solid Shaft، Hollow Shaft، Blind Hollow Shaft) و فلنچ‌ها (Clamping، Servo، Synchro) را ارائه می‌دهد که نصب انکودر را در موقعیت‌های مختلف ساده می‌سازد.

5. قیمت رقابتی با کیفیت بالا

در مقایسه با برندهایی مثل Heidenhain، Baumer و Sick، انکودرهای افزایشی هوهنر کیفیت مشابهی دارند اما با قیمت اقتصادی‌تری عرضه می‌شوند، که این موضوع برای پروژه‌های بزرگ و بودجه‌محور بسیار مهم است.

کاربردهای انکودر افزایشی هوهنر

انکودرهای افزایشی هوهنر در حوزه‌های متنوعی از صنایع به کار می‌روند، از جمله:

• ماشین‌آلات CNC و ابزار دقیق: برای اندازه‌گیری سرعت چرخش موتور یا موقعیت محورها
• رباتیک صنعتی: در کنترل دقیق بازوها و حرکات
• صنایع بسته‌بندی و چاپ: برای هم‌زمان‌سازی دقیق مراحل مختلف ماشین‌آلات
• نوار نقاله‌ها و سیستم‌های انتقال مواد: برای کنترل حرکت و توقف دقیق
• توربین‌های بادی و ژنراتورها: برای اندازه‌گیری سرعت چرخش و کنترل پایداری

مقایسه با برندهای دیگر

1. در برابر Heidenhain

• Heidenhain بیشتر تمرکز خود را روی انکودرهای مطلق با دقت بسیار بالا قرار داده است.
• انکودرهای افزایشی Hohner در مقایسه، با قیمت پایین‌تر، کیفیت صنعتی مناسبی ارائه می‌دهند.
• Hohner برای کاربردهای عمومی صنعتی بسیار مناسب‌تر از Heidenhain است که اغلب در ماشین‌آلات با دقت زیر میکرون استفاده می‌شود.

2. در برابر Sick

• Sick در حوزه اتوماسیون لجستیک و سیستم‌های هوشمند قدرتمند عمل می‌کند.
• Hohner اگرچه از نظر پلتفرم نرم‌افزاری ساده‌تر است، اما در سخت‌افزار کیفیتی هم‌سطح دارد و نصب آسان‌تری دارد.

3. در برابر Baumer

• Baumer به خاطر طراحی جمع‌وجور و مصرف انرژی پایین‌تر شناخته شده است.
• Hohner مدل‌های صنعتی سنگین‌تری دارد که در محیط‌های خشن دوام بیشتری دارند.

نکات مهم در انتخاب انکودر افزایشی

در انتخاب انکودر مناسب، عوامل زیر را در نظر بگیرید:

1. رزولوشن مورد نیاز (PPR)
2. نوع خروجی سیگنال (TTL، HTL، Line Driver)
3. نوع اتصال مکانیکی (شفت توخالی، شفت جامد)
4. استاندارد IP محافظتی
5. دما و شرایط محیطی نصب
6. ولتاژ تغذیه (معمولاً 5V یا 10-30V)

خدمات پشتیبانی و سفارشی‌سازی

یکی از ویژگی‌های ممتاز برند Hohner، امکان طراحی و تولید مدل‌های سفارشی مطابق با نیاز دقیق مشتری است. چه در ابعاد فیزیکی، چه در رزولوشن، و چه در نوع کانکتور و سیگنال، این شرکت توانایی تأمین انکودرهایی متناسب با پروژه‌های خاص را دارد.

جمع‌بندی

انکودر افزایشی هوهنر گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع و سیستم‌هایی است که نیاز به اندازه‌گیری دقیق موقعیت و سرعت دارند، اما به دنبال راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه، با دوام و قابل‌اعتماد هستند. با تنوع بالا، طراحی صنعتی، و قیمت مناسب، انکودرهای افزایشی Hohner انتخابی هوشمندانه برای مهندسان و طراحان صنعتی به شمار می‌روند.