適合工業(yè)機(jī)器人的編碼器

       工業(yè)機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢(shì)，將會(huì)由以往著重于汽車制造應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)移至其他產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用范圍也會(huì)隨著速度、穩(wěn)定性、安全性、精度、控制性和可用性而變得更加廣泛。此亦為精確定位控制的選擇與運(yùn)用日益受到重視之主因。

　　汽車業(yè)是使用機(jī)器人最為成熟的產(chǎn)業(yè)，占整體市場(chǎng)近40％的比例。機(jī)器人的重復(fù)精度達(dá)到±0.02mm便符合汽車制造業(yè)的精度要求，大多數(shù)高階汽車產(chǎn)業(yè)機(jī)器人會(huì)配備密封旋轉(zhuǎn)絕對(duì)式光學(xué)編碼器，其他機(jī)器人則使用磁性和電感式編碼器或環(huán)形解角器。

　　但工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)由以往著重于汽車制造應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)移至其他產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人應(yīng)用在電子產(chǎn)業(yè)（亦稱為3C產(chǎn)業(yè)）約占30％的市場(chǎng)比例，隨著電子產(chǎn)品做得越來越精巧輕盈，零件也愈加精密，對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的精度要求也就越來越高。

　　選擇編碼器確保機(jī)器人精度

　　無論機(jī)器人本身的設(shè)計(jì)多么精良，仍須仰賴所使用的元件才能充分發(fā)揮其功能與效用。機(jī)器人通常由主體（骨架）、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速器及控制系統(tǒng)所組成。控制器需要接收機(jī)器人各連接處的即時(shí)位置回饋，因此編碼器也是確保機(jī)器人精度不可或缺的重要元件。

　　一般而言，設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)會(huì)使用兩種編碼器：光學(xué)與磁性編碼器。

　　磁性編碼器與光學(xué)編碼器在位置感知原理上的差異，會(huì)因?yàn)榄h(huán)境條件不同，而產(chǎn)生不一樣的效能結(jié)果。磁性編碼器的設(shè)計(jì)採用霍爾效應(yīng)感測(cè)器（Hall-sensor）技術(shù)，可在嚴(yán)苛的環(huán)境條件中輸出可靠的數(shù)位信號(hào)回饋，具廣泛操作溫度、高抗衝擊性與抗震能力、穩(wěn)固密封及抗污染性等特色，且其非接觸式的精巧輕盈設(shè)計(jì)，則可確保長久穩(wěn)定的運(yùn)作。

　　光學(xué)編碼器使用光學(xué)來辨識(shí)編碼器位置，無論在解析度或精度上都更勝磁性編碼器一籌。為機(jī)器人設(shè)計(jì)選擇適合的編碼器時(shí)，必須根據(jù)應(yīng)用時(shí)所重視的效能來判斷：是需要光學(xué)編碼器較高的精度，還是在極端環(huán)境條件下表現(xiàn)依然可靠的磁性編碼器？