重載編碼器在工程機械行業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代工程機械主要依靠液壓系統(tǒng)來控制和驅(qū)動，而電子和控制技術(shù)在許多應(yīng)用中僅起次要作用。然而，它在安全相關(guān)和駕駛員輔助方面有所發(fā)展：重載編碼器或電位計等傳感器越來越多地為控制單元提供位置、角度和速度數(shù)據(jù)。

該應(yīng)用領(lǐng)域需要極其嚴(yán)格的傳感器。戶外工作將暴露于各種天氣條件，如極端溫度波動和泥漿、灰塵和液體的影響。這些都對傳感器的魯棒性和保護水平提出了很高的要求，最新的一系列高性能重載編碼器就是為了滿足這些要求而設(shè)計的。

重載編碼器在工程機械應(yīng)用中起到定位、角度、速度和長度測量的作用。他們提高了操作員的舒適度，并負(fù)責(zé)提高生產(chǎn)率，例如將起重設(shè)備的負(fù)載直接定位到某一點或限制工作區(qū)域以避免碰撞。此外，它們還可以執(zhí)行安全相關(guān)功能，并在機器進入緊急狀態(tài)時向操作員發(fā)出警告信號。典型的例子是使起重機（起重機、挖掘機）傾斜的過載警報。



這也適用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)機械的使用。從農(nóng)業(yè)種子速度控制到自動莖測量，編碼器通過自動控制顯著減少了許多應(yīng)用中的工作量。隨著衛(wèi)星控制的使用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的自動化過程要求越來越高。最后，特殊的編碼器類型被用于各種領(lǐng)域，例如web維護、車輪定位、采礦和鉆孔技術(shù)（鉆孔速度控制）和大型物體運輸設(shè)備（確定每個車輪的旋轉(zhuǎn)位置）。

總之，工程機械重載編碼器可以在極端惡劣的條件下提供位置、偏轉(zhuǎn)角度和速度的可靠反饋。的堅固編碼器系列以其先進的技術(shù)而聞名，完全無滑動接觸，確保了高可靠性和長使用壽命。值得注意的是，與其他技術(shù)的產(chǎn)品相比，其可編程絕對編碼器不需要重復(fù)調(diào)整。例如，電位計的正常功能和精度可能會受到溫度波動和磨損的影響。此外，編碼器可以實現(xiàn)全360度掃描，可以獲得單個甚至多個周期的精確反饋。多匝產(chǎn)品可以隨時準(zhǔn)確讀取轉(zhuǎn)數(shù)，即使在電壓下降或電源完全關(guān)閉時也是如此。

移動式起重機中的編碼器，如液壓挖掘機和移動式起重機

如前所述，重載編碼器適用于各種技術(shù)設(shè)備。以現(xiàn)場的起重機械（如起重機和液壓挖掘機）為例說明其用途！首先，機器制造商需要使用性能可靠的傳感器，原因有幾個：遵守機動車安全生產(chǎn)或注冊的監(jiān)管要求是最重要的指標(biāo)。另一個指標(biāo)是日常工作效率的提高。

導(dǎo)致起重設(shè)備底盤不穩(wěn)的過載警告

根據(jù)事故預(yù)防條例（VBG40），起重機和液壓挖掘機必須配備過載警告。如果過載，應(yīng)向駕駛員發(fā)出警告信號。對于液壓挖掘機，這可以通過使用測量元件來確定懸臂液壓缸的內(nèi)部工作壓力，并在超過規(guī)定壓力時向操作員發(fā)送警告信號來實現(xiàn)。該功能可以使用編碼器，甚至可以向控制器提供反饋。挖掘機鏟斗或起重機吊梁的最大允許載荷可以通過確定挖掘機臂的每個軸的偏轉(zhuǎn)角度以及上下體之間的旋轉(zhuǎn)環(huán)的位置來計算。每個位置的適當(dāng)負(fù)載扭矩可以通過軟件輸入，以便駕駛員在工作時可以通過警告信號或發(fā)動機控制接口獲得幫助。


 圖1：帶有過載警告的液壓挖掘機

限制工作區(qū)域以避免碰撞

施工作業(yè)通常需要在有限的區(qū)域內(nèi)進行，例如在架空線路附近、幾臺起重機可能相互干擾的施工現(xiàn)場或行人區(qū)。液壓挖掘機等起重設(shè)備可能會受到建筑物天花板高度的限制，而移動式起重機可能會受到鐵路裝卸站架空線路的限制。在這種情況下，起重系統(tǒng)使用“電子安全工作區(qū)”（ABB）。

如果起重機離障礙物太近，電子控制系統(tǒng)會減速以防止碰撞。碰撞保護系統(tǒng)也用于具有多臺起重機的大型建筑工地，以監(jiān)控每臺起重機的位置，并可靠地防止它們過于靠近。根據(jù)上述原理，編碼器可以確定設(shè)備的準(zhǔn)確位置和偏轉(zhuǎn)角度，并將其傳輸?shù)娇刂齐娮釉O(shè)備。


圖2：配有多臺起重機的大型施工現(xiàn)場。碰撞保護系統(tǒng)有助于防止事故發(fā)生。

直接點定位：

如果可以將負(fù)載直接發(fā)送到目標(biāo)位置，起重機操作員的工作將大大減少。為了實現(xiàn)這一點，重載編碼器連續(xù)地將起重機的位置和速度返回到控制單元，從而可以微調(diào)設(shè)定點，并且可以通過相應(yīng)的相對運動來補償由風(fēng)或負(fù)載條件引起的偏差。

機動車注冊認(rèn)證：

液壓輪式挖掘機只能在道路上行駛，前提是它配備了傳感器，以確保上半身與行駛方向?qū)R。在這種情況下，通常使用感應(yīng)傳感器。現(xiàn)在，通過在上部和下部主體的邊緣提供編碼器，可以實現(xiàn)上述功能和其他新功能。

編碼器的生載要求

工程機械傳感器的基本技術(shù)要求包括：高防護等級、寬工作溫度范圍、高抗沖擊和振動性、防潮和防潮性以及良好的承載能力。編碼器的防護等級必須達到IP67甚至IP69。工作溫度在°40°C至100°C之間，以確保編碼器在陽光直射和溫度波動等惡劣條件下正常工作。為了防止由于溫度升高和降低而導(dǎo)致的濕氣凝結(jié)，編碼器必須妥善包裝和密封。耐沖擊性因不同場合而異，但必須至少達到1000m/s2；抗振性應(yīng)至少為100m/s2。由于施工機械通常使用蒸汽噴射清潔器進行清潔，因此耐高壓沖洗性也很重要。

提供重載編碼器以滿足甚至超過所有這些要求。該產(chǎn)品采用最先進的OptoASIC技術(shù)，使用塑料碼盤代替普通玻璃碼盤。還具有NEMA 4x和6P標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼雙密封外殼，耐高壓蒸汽清潔器或腐蝕性化學(xué)品，以確?？煽窟\行。HSDxx和HDxx系列編碼器本質(zhì)上是安全的，當(dāng)與適當(dāng)?shù)母綦x柵一起使用時，符合ATEX EEx ia IIB T4認(rèn)證。因此，它們非常適合存在腐蝕性環(huán)境或飛濺和沖洗保護。

還提供了另一個極其強大的產(chǎn)品線，AR-XX系列磁性編碼器。它們不僅具有非常堅固的外殼，而且具有獨特的不可分離的滾珠軸承，能夠承受高機械載荷和非常大的軸向和徑向力。單電路分辨率高達12位，多電路計數(shù)為12位，可實現(xiàn)極高的加速度和潛水工作。它與標(biāo)準(zhǔn)編碼器電氣兼容，并提供通用接口（SSI、BiSS、CANopen、模擬量或并行輸出）。有關(guān)詳細信息，請參閱

固體技術(shù)有助于電子部件進入建筑機械領(lǐng)域，其特點就是這一點。它們還可以滿足高安全性、高生產(chǎn)效率和高操作舒適性的要求。電氣部件取代液壓部件可能需要一段時間，但現(xiàn)在傳感器技術(shù)已經(jīng)清楚地顯示出其日益重要的地位。

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