Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa

Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa

Tamagawa được thành lập năm 1938 tại Nhật Bản, hoạt động trong lĩnh vực nghiên cứu và chế tạo các thiết bị đo lường, điều khiển chuyển động và hệ thống cảm biến chính xác.

Hãng phát triển nhiều công nghệ liên quan đến đo vị trí góc quay, phản hồi chuyển động và điều khiển động cơ.

Các sản phẩm được thiết kế cho nhiều môi trường làm việc khác nhau, từ thiết bị tự động hóa nhà máy đến hệ thống robot, máy công cụ và những ứng dụng kỹ thuật chuyên biệt.

Tamagawa Việt Nam có khả năng phát triển đồng thời thiết bị cảm biến vị trí và hệ thống truyền động.

Nhờ đó, sản phẩm có thể được tích hợp vào nhiều cấu hình điều khiển, đáp ứng yêu cầu về độ phân giải, tốc độ phản hồi và độ chính xác chuyển động.

Tamagawa cung cấp sản phẩm nổi bật gồm: Bộ mã hóa Tamagawa, Bộ phân giải Tamagawa, Động cơ servo Tamagawa, Trình điều khiển servo Tamagawa cho Động cơ bước Tamagawa.

Đây là những thiết bị có vai trò quan trọng trong việc giám sát chuyển động, đo tốc độ, xác định vị trí trục và điều khiển hoạt động của động cơ.

Các sản phẩm của Tamagawa cung cấp bao gồm:

Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa

Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa là cảm biến chuyển đổi chuyển động cơ học của trục quay thành tín hiệu điện.

Tín hiệu này được truyền về PLC, Servo Driver hoặc bộ điều khiển chuyển động để xác định trạng thái vận hành của hệ thống.

Tùy từng dòng sản phẩm, Encoder Tamagawa có thể cung cấp tín hiệu xung gia tăng hoặc dữ liệu vị trí tuyệt đối.

Những thông tin này giúp bộ điều khiển theo dõi chuyển động của động cơ và thực hiện các chức năng điều chỉnh tốc độ, vị trí hoặc đồng bộ nhiều trục truyền động.

Trong hệ thống truyền động servo, bộ mã hóa vòng quay Tamagawa đóng vai trò cung cấp tín hiệu phản hồi.

Khi động cơ quay, Encoder ghi nhận sự thay đổi vị trí của trục và truyền dữ liệu về Servo Driver.

Bộ điều khiển so sánh giá trị phản hồi với lệnh điều khiển để điều chỉnh hoạt động của động cơ, giúp hệ thống duy trì chuyển động theo yêu cầu.

Đối với máy CNC và robot, tín hiệu từ Encoder còn được sử dụng để giám sát góc quay, xác định vị trí cơ cấu và hỗ trợ phối hợp hoạt động giữa các trục máy.

Để lựa chọn, lắp đặt và bảo trì thiết bị hiệu quả, việc hiểu rõ cấu tạo bộ mã hóa vòng quay Tamagawa có vai trò quan trọng.

Tùy từng dòng sản phẩm, Encoder Tamagawa có thể sử dụng công nghệ quang học hoặc từ tính, cấu trúc trục đặc hoặc trục rỗng, đồng thời tích hợp mạch xử lý tín hiệu với các phương thức đầu ra khác nhau.

Bài viết dưới đây phân tích từng bộ phận cấu thành Encoder Tamagawa, chức năng kỹ thuật, nguyên lý phối hợp giữa các bộ phận và những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng vận hành trong nhà máy.

Cấu tạo chi tiết của Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa:

Trục quay Encoder Tamagawa – Shaft

Trục quay là bộ phận nhận chuyển động trực tiếp từ động cơ hoặc trục truyền động của máy. Khi cơ cấu máy hoạt động, trục Encoder quay theo và truyền chuyển động đến phần tử đo bên trong.

Các dòng bộ mã hóa vòng quay Tamagawa có thể sử dụng những kiểu trục khác nhau:
- Trục đặc (Solid Shaft): Thường kết nối với trục động cơ thông qua khớp nối cơ khí, phù hợp với các ứng dụng lắp đặt Encoder bên ngoài cụm truyền động.
- Trục rỗng (Hollow Shaft): Cho phép lắp Encoder trực tiếp lên trục máy có kích thước tương ứng, góp phần giảm nhu cầu sử dụng khớp nối trung gian.
- Cấu trúc lắp tích hợp: Một số Encoder được thiết kế để kết hợp với động cơ Servo, tùy cấu hình cơ khí của hệ thống.
Đường kính trục, chiều dài trục, độ đồng tâm và tải cơ khí cho phép là những thông số cần kiểm tra trước khi lắp đặt.

Nếu trục Encoder chịu lực hướng kính hoặc lực dọc trục vượt giới hạn thiết kế, ổ bi có thể bị mài mòn, từ đó ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị.

Ổ bi Encoder Tamagawa – Bearing

Ở các dòng Encoder có trục quay được đỡ độc lập, ổ bi có chức năng hỗ trợ trục chuyển động ổn định, giảm ma sát và duy trì vị trí tương đối giữa bộ phận quay với cụm cảm biến.

Chất lượng ổ bi và điều kiện lắp đặt ảnh hưởng đến độ ổn định cơ học của Encoder, đặc biệt khi hoạt động ở tốc độ cao.

Trong quá trình bảo trì, tiếng ồn bất thường, độ rơ trục hoặc hiện tượng quay không đều có thể là những dấu hiệu cần kiểm tra cụm ổ bi và liên kết cơ khí.

Không phải tất cả các cấu hình Encoder tích hợp đều sử dụng kết cấu ổ bi độc lập; cần tham khảo bản vẽ của từng dòng sản phẩm để xác định chính xác.

Hệ thống cảm biến bên trong bộ mã hóa vòng quay Tamagawa

Đĩa mã hóa quang học – Optical Code Disc

Đối với các dòng Encoder Tamagawa sử dụng công nghệ quang học, đĩa mã hóa là bộ phận quan trọng trong quá trình tạo tín hiệu.

Đĩa thường được bố trí đồng trục với phần quay và có các vùng mã hóa cho phép hệ thống cảm biến phát hiện sự thay đổi vị trí.

Ở Encoder gia tăng, các vùng mã hóa tạo ra chuỗi tín hiệu tuần hoàn khi trục quay. Ở Encoder tuyệt đối, cấu trúc mã hóa và phương pháp đọc vị trí được thiết kế để xác định giá trị góc quay.

Đĩa mã hóa cần duy trì sự ổn định về vị trí và khoảng cách tương đối với bộ phận đọc tín hiệu. Những sai lệch cơ khí vượt giới hạn có thể ảnh hưởng đến khả năng phát hiện vị trí.

Bộ phát sáng và bộ thu quang

Trong Encoder quang học, nguồn sáng và phần tử thu quang tạo thành hệ thống phát hiện chuyển động.

Khi đĩa mã hóa quay, sự thay đổi ánh sáng đến bộ thu tạo ra tín hiệu điện tương ứng. Mạch điện tử sau đó xử lý tín hiệu để xác định trạng thái hoặc vị trí trục.

Nguồn phát sáng thường sử dụng linh kiện bán dẫn, còn bộ phận thu sử dụng phần tử quang điện phù hợp với thiết kế của từng dòng Encoder.

Các thành phần này được bố trí bên trong vỏ thiết bị nhằm hạn chế tác động từ môi trường bên ngoài.

Phần tử cảm biến từ tính – Magnetic Sensing Element

Một số dòng bộ mã hóa vòng quay Tamagawa sử dụng nguyên lý đo từ tính thay vì quang học.

Trong cấu hình này, chuyển động của rotor từ hoặc phần tử tạo từ trường làm thay đổi tín hiệu tại bộ cảm biến. Mạch điện tử xử lý các tín hiệu thu được để xác định vị trí góc hoặc tạo dữ liệu phản hồi.

Công nghệ cảm biến từ tính có thể phù hợp với những thiết kế cần kết cấu nhỏ gọn hoặc yêu cầu đặc tính chịu môi trường nhất định.

Tuy nhiên, khả năng chịu rung, nhiệt độ và nhiễu từ phải được đánh giá theo từng model cụ thể, không thể áp dụng chung cho toàn bộ Encoder Tamagawa.

Mạch điện tử xử lý tín hiệu trong Encoder Tamagawa

Mạch khuếch đại và chuẩn hóa tín hiệu

Tín hiệu ban đầu từ bộ cảm biến thường cần được xử lý trước khi truyền đến thiết bị điều khiển. Vì vậy, mạch điện tử của bộ mã hóa vòng quay Tamagawa có nhiệm vụ tiếp nhận, khuếch đại hoặc chuẩn hóa tín hiệu theo thiết kế.

Ở Encoder gia tăng, mạch xử lý tạo ra các kênh xung để bộ điều khiển xác định tốc độ và chiều quay. Với Encoder tuyệt đối, mạch điện tử xử lý giá trị vị trí để truyền dữ liệu tương ứng.

Mạch tạo tín hiệu A, B và Z

Đối với các dòng Incremental Encoder Tamagawa sử dụng ba kênh A, B và Z, chức năng từng kênh được phân biệt như sau:

Hai tín hiệu A và B thường lệch pha nhau 90° điện. Nhờ đó, bộ điều khiển có thể nhận biết trục đang quay thuận hay nghịch.

Tùy dòng sản phẩm, Encoder Tamagawa sử dụng đầu ra Open Collector, Voltage Output hoặc Line Driver. Cần đối chiếu kiểu đầu ra với ngõ vào của PLC hay bộ đếm tốc độ cao.

Mạch xử lý dữ liệu vị trí tuyệt đối

Với Absolute Encoder Tamagawa, phần xử lý điện tử có chức năng xác định giá trị vị trí góc quay và mã hóa dữ liệu trước khi truyền đến Servo Driver.

Một số model như TS5668N20 sử dụng độ phân giải 17 bit, trong khi TS5710N40 và TS5711N40 đạt 23 bit. Các thiết bị này có dữ liệu đầu ra mã nhị phân và sử dụng giao tiếp điện phù hợp với bộ điều khiển tương ứng.

Đối với Encoder đa vòng, hệ thống xử lý còn phối hợp với cơ chế ghi nhận số vòng quay. Tùy model, chức năng này có thể sử dụng pin dự phòng hoặc công nghệ không cần pin.

Vỏ bảo vệ và hệ thống kết nối của bộ mã hóa vòng quay Tamagawa

Vỏ Encoder và mặt bích lắp đặt

Vỏ bảo vệ giữ cố định các thành phần cơ khí và điện tử, đồng thời tạo bề mặt liên kết Encoder với động cơ hoặc khung máy.

Tamagawa có nhiều dòng sản phẩm với kích thước khác nhau. Chẳng hạn, nhóm SI35 có đường kính thân 35 mm, trong khi các dòng Encoder gia tăng có kích thước lớn hơn tùy series.

Mặt bích cần được lắp chính xác để bảo đảm độ đồng tâm và hạn chế ứng suất lên trục Encoder.

Không phải mọi Encoder Tamagawa đều có vỏ kín chống bụi và nước. Một số model tuyệt đối dạng lắp tích hợp được hãng công bố là Not Enclosed, vì vậy cần được bảo vệ bởi kết cấu máy phù hợp.

Cáp tín hiệu và đầu nối điện

Cáp tín hiệu có nhiệm vụ truyền nguồn cấp và dữ liệu giữa bộ mã hóa vòng quay Tamagawa với bộ điều khiển.

Tùy model, thiết bị có thể sử dụng dây cáp liền, đầu nối chuyên dụng hoặc cấu hình cáp được chỉ định trong mã đặt hàng.

Trong môi trường nhà máy có biến tần, động cơ công suất lớn và nhiều thiết bị điện, việc đi dây đúng kỹ thuật giúp hạn chế nhiễu tín hiệu.

Cần tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất về dây shield, nối đất, chiều dài cáp và bố trí đường dây tín hiệu.

Bộ mã hóa gia tăng Tamagawa

Bộ mã hóa gia tăng Tamagawa là cảm biến chuyển đổi chuyển động quay thành chuỗi xung điện.

Khi trục Encoder quay, thiết bị phát ra tín hiệu có tần số tỷ lệ với tốc độ quay và số xung tương ứng với góc dịch chuyển.

Bộ điều khiển nhận tín hiệu để tính toán tốc độ, xác định chiều quay và theo dõi vị trí tương đối của trục.

Đây là phương pháp phổ biến trong hệ thống điều khiển chuyển động và giám sát hoạt động của máy móc.

Khác với Encoder tuyệt đối, bộ mã hóa gia tăng Tamagawa không trực tiếp cung cấp mã vị trí tuyệt đối.

Sau khi mất nguồn, hệ thống thường cần thực hiện thao tác xác định vị trí tham chiếu nếu ứng dụng yêu cầu biết chính xác vị trí ban đầu.

Trong các nhà máy sản xuất, Bộ mã hóa gia tăng Tamagawa thường được lắp đặt trên động cơ, trục truyền động, máy CNC, robot và dây chuyền tự động.

Thiết bị cung cấp tín hiệu xung đến PLC, biến tần hoặc bộ điều khiển servo, giúp hệ thống kiểm soát chuyển động và đồng bộ hoạt động giữa các cơ cấu máy.

Bộ mã hóa tuyệt đối Tamagawa

Trong các dây chuyền sản xuất tự động, việc xác định chính xác vị trí của trục động cơ đóng vai trò quan trọng đối với khả năng vận hành của toàn bộ hệ thống.

Một sai lệch vị trí có thể khiến robot thao tác không đúng tọa độ, máy gia công mất điểm chuẩn hoặc cơ cấu truyền động không thực hiện đúng hành trình.

Bộ mã hóa tuyệt đối Tamagawa (Tamagawa Absolute Encoder) được phát triển để cung cấp dữ liệu vị trí góc quay, giúp hệ thống điều khiển theo dõi chuyển động và xác định trạng thái trục.

Bộ mã hóa tuyệt đối Tamagawa được ứng dụng trong động cơ servo, máy CNC, robot công nghiệp, thiết bị sản xuất điện tử và nhiều hệ thống tự động hóa.

Hãng cung cấp các dòng Encoder một vòng, Encoder đa vòng và Encoder đa vòng không cần pin

Phục vụ những yêu cầu khác nhau về độ phân giải, kích thước và phương pháp lưu giữ vị trí.

Động cơ bước Tamagawa

Trong một dây chuyền sản xuất tự động, không phải mọi chuyển động đều cần đến động cơ servo công suất lớn.

Nhiều cơ cấu chỉ cần dịch chuyển một khoảng xác định, xoay đúng góc hoặc đưa linh kiện đến vị trí đã thiết lập.

Đây là những ứng dụng mà động cơ bước Tamagawa (Tamagawa Step Motor) có thể đáp ứng khi được lựa chọn đúng theo yêu cầu tải và tốc độ.

Đối với các nhà máy đang sử dụng máy nhập khẩu từ Nhật Bản, động cơ bước Tamagawa còn là nhóm linh kiện cần được xác định chính xác khi bảo trì và thay thế

Bởi mỗi model có thể khác nhau về kích thước mặt bích, mô-men giữ, dòng điện và kiểu trục.

Động cơ bước Tamagawa có thể thực hiện chuyển động này thông qua số lượng xung điều khiển được thiết lập trước.

Khi kết hợp với trục vít me hoặc cơ cấu truyền động phù hợp, chuyển động quay của động cơ được chuyển thành chuyển động tuyến tính.

Tuy nhiên, đối với hệ thống điều khiển vòng hở, động cơ không tự xác nhận đã đến đúng vị trí. Nếu tải vượt khả năng mô-men, động cơ có thể mất bước.

Vì vậy, việc xác định tải trọng và tốc độ vận hành là yêu cầu quan trọng khi lựa chọn sản phẩm.

Các model được dùng phổ biến tại Tamagawa chính Hãng:

Dòng sản phẩm	Model	Ứng dụng cụ thể
Bộ mã hóa vòng quay	TS5668N20	Phản hồi vị trí trục servo
Bộ mã hóa vòng quay	TS5710N40	Định vị trục trong máy CNC và robot
Bộ mã hóa vòng quay	TS5723N140	Theo dõi vị trí trục vít me, cơ cấu định vị nhiều vòng
Bộ mã hóa gia tăng	TS5207N310	Encoder phản hồi chuyển động cho động cơ servo
Bộ mã hóa gia tăng	TS5208N510	Giám sát vị trí và tốc độ trục máy
Bộ mã hóa gia tăng	TS5212N510	Phản hồi tốc độ, vị trí tương đối cho động cơ
Bộ mã hóa tuyệt đối	TS5668N20	Động cơ servo, máy tự động cần phản hồi vị trí
Bộ mã hóa tuyệt đối	TS5710N40	Robot lắp ráp, trục servo trong máy CNC
Bộ mã hóa tuyệt đối	TS5711N40	Cơ cấu servo cần kết cấu trục Ø8 mm
Động cơ bước	TS3692N1	Cơ cấu định vị nhỏ, máy kiểm tra linh kiện
Động cơ bước	TS3692N11	Cơ cấu sử dụng động cơ hai đầu trục
Động cơ bước	TS3692N41	Bộ cấp phôi nhỏ, cơ cấu quay tải nhẹ

Thông tin liên hệ đặt hàng Bộ mã hóa vòng quay Tamagawa:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT

Địa chỉ:  331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam

Liên hệ: Hương Anh (0902.814.977)

Skype: sale5-0902.814.977

Mail: sales5@hoangthienphat.com

Website: https://dailyphanphoivietnam.com/

Website: https://dailyphanphoihtp.com/

Ngoài ra Hoàng Thiên Phát còn cung cấp một số sản phẩm: 

IFM Việt Nam, ARI Việt Nam, Aris Viet Nam, Enerdis Việt Nam, IFM Việt Nam

BEI Encoder Việt Nam, EIKO SOKKI Việt Nam, ElectroCraft Việt Nam, Motovario Việt Nam

Pepperl Fuchs Việt Nam, Itelcond Capacitor Việt Nam, Detcon Việt Nam

Oldhamgas Việt Nam, Gmiuk Việt Nam, KSR Kubler Việt Nam, Harowe Việt Nam

CEI Loadcell Việt Nam, Bijur Delimon Việt Nam, Heidennhain Encoder Việt Nam

Stucke Elektronik Việt Nam, LOVATO Việt Nam , Dresser Việt Nam

GE Việt Nam, Consolidated Việt Nam, Pisco Việt Nam, Refext Việt Nam

Mettler Việt Nam, NORGREN Valve Việt Nam , Yokogawa Việt Nam

Hach Việt Nam, Meinsberg Việt Nam, Softflow Việt Nam, Schmidt Việt Nam

Honsbere Việt Nam, Hedland Việt Nam, Hontzsch Việt Nam

NITTO DENKO Việt Nam, Laurence Scott Việt Nam, SUMITOMO DRIVE Việt Nam

FUJI Electric Việt Nam, PAKER Việt Nam, RKC Việt Nam.