Enkodery optyczne to serce układów pozycjonowania w automatyce. Gdy działają, linia pracuje płynnie, ale gdy zawiodą, zaczyna się walka z zagubionymi pozycjami i falownikami, które wyrzucają błędy. Choć enkodery to urządzenia precyzyjne, pracują w warunkach, które dla optyki są zabójcze.
Poniżej omawiamy 6 problemów, z którymi najczęściej spotykają się działy Utrzymania Ruchu, oraz podpowiadamy, gdzie szukać przyczyny, zanim zamówisz nową część.
#1 Temperatura i kondensacją wilgoci
Enkodery grzeją się podczas pracy, a stygną podczas postoju. Ten cykl termiczny w połączeniu z nieszczelnością obudowy wywołuje efekt oddychania urządzenia. Zassane wilgotne powietrze skrapla się na zimnej elektronice i tarczy optycznej po zatrzymaniu maszyny. Kondensacja może prowadzić do zwarć na płytce PCB lub korozji ścieżek, ale przede wszystkim zakłóca wiązkę światła. Jeśli awarie znikają po rozgrzaniu maszyny, problemem jest najprawdopodobniej wilgoć wewnątrz obudowy.
#2 Zużycie mechaniczne enkodera
Zużycie mechaniczne łożysk enkodera może prowadzić do utraty osiowości wałka, co skutkuje niebezpiecznym biciem promieniowym wirującej tarczy optycznej. Ta niestabilność wywołuje wibracje układu pomiarowego, które zaburzają precyzyjny odczyt przez fotodetektory. Objawia się to zniekształceniem sygnału wyjściowego oraz gubieniem impulsów, które sterownik interpretuje jako błędy pozycjonowania. Jest to proces nieodwracalny, który drastycznie zwiększa ryzyko fizycznego pęknięcia dysku wewnątrz obudowy.
#3 Zabrudzenie optyki
Enkoder optyczny działa na zasadzie przepuszczania światła przez tarczę kodową. W warunkach przemysłowych jednym z większych zagrożeń jest nieszczelność uszczelniacza wałka. Wystarczy niewielka degradacja uszczelki, aby do wnętrza dostała się mgła olejowa, chłodziwo lub drobny pył. Zabrudzona tarcza lub soczewka przestaje przepuszczać impulsy świetlne, co objawia się gubieniem sygnału lub błędami interpretacji tego sygnału. Jeśli pracujesz w środowisku o dużym zapyleniu lub wilgotności, a enkoder zaczyna wariować, być może jego optyka jest już nieczytelna.
#4 Problemy z okablowaniem
Enkodery często montowane są na ruchomych elementach maszyn, a ich przewody pracują w prowadnicach. Przyczyną zaniku sygnału może być zmęczeniowe przełamanie żył w kablu. Objawy bywają mylące, ponieważ błędy pojawiają się tylko w konkretnej pozycji maszyny (gdy kabel jest zgięty) i znikają po jej zmianie. Oprócz sprawdzenia ekranowania, diagnostykę warto zacząć od sprawdzenia przewodu podczas poruszania osią.
#5 Spadki napięcia na długich liniach i podwyższone zużycie prądu
Enkoder działający w kratkę to może być objaw problemów z zasilaniem. Jednak winowajcą rzadko jest sam zasilacz w szafie, a częściej długość i przekrój przewodów. Przy długich trasach kablowych spadek napięcia może być na tyle duży, że do enkodera dociera mniejsze napięcie, co powoduje niestabilną pracę układu. Warto mierzyć napięcie zasilania bezpośrednio przy wtyczce urządzenia pod obciążeniem, a nie tylko na wyjściu zasilacza. Dodatkowo, profesjonalne enkodery posiadają układy regulacji, które kompensują naturalne starzenie się diody LED. Gdy źródło światła traci swoją wydajność, elektronika automatycznie zwiększa natężenie prądu, aby wymusić poprawną amplitudę sygnału. Skutkuje to drastycznym wzrostem poboru energii i temperatury urządzenia, nawet jeśli enkoder pozornie nadal działa poprawnie.
#6 Temperatura i kondensacja wilgoci
Często zdarza się, że wymieniamy sprawny enkoder, bo diagnostyka wykazała błąd pozycji, a problem leży na zewnątrz. Wibracje i udary mechaniczne najszybciej niszczą nie samą elektronikę, lecz sprzęgło elastyczne łączące enkoder z wałem silnika. Poluzowane śruby dociskowe lub pęknięcie zmęczeniowe elementu elastycznego powodują, że wał napędowy się kręci, a oś enkodera ślizga się lub stoi w miejscu. W efekcie sterownik dostaje fałszywe dane. Przed demontażem enkodera zawsze warto sprawdzić stan sprzęgła i jego dokręcenie.
Awarię enkodera zazwyczaj poprzedzają symptomy: sporadyczne błędy pozycjonowania, hałas dobiegający z łożysk czy problemy przy starcie maszyny. Prawidłowa diagnoza pozwala uniknąć niepotrzebnej wymiany sprawnego podzespołu i szybciej przywrócić maszynę do ruchu. Jeśli jednak enkoder uległ uszkodzeniu, w PLE Service potrafimy przywrócić do funkcjonowania nawet te jednostki, które wydają się nienaprawialne.
