その18 エンコーダー5 故障と原点合わせ

こんにちは、もりおです!
今日は、工作機械におけるロータリーエンコーダーの故障について、その原因と現象、そして原点合わせの方法について詳しくご紹介します。ロータリーエンコーダーは精密な部品なので、故障が起きると大きな問題を引き起こすことがあります。適切なメンテナンスやトラブルシューティングには、故障の原因と現象を正確に理解することが不可欠です。では、一般的な故障原因とその現象について見ていきましょう。
故障の原因と現象
- 機械的な損傷
- 原因:衝撃や過度の振動により、エンコーダー内部のディスクやコードホイールが損傷します。特に、ばね加工機のように切断時の衝撃が大きい場合や、組立工程での不適切な扱いが原因で故障につながることがあります。
- 現象:出力信号が断続的にエラーを示したり、完全に途切れることがあります。
- 配線の問題
- 原因:配線の緩み、断線、腐食などが原因で接続が不安定になることがあります。
- 現象:エンコーダーからの信号が不安定になり、途切れることがあります。
- 電気的障害
- 原因:過電圧や電源の品質不良により、エンコーダー内部の電子部品に障害が発生します。
- 現象:エラーの頻発やエンコーダーの機能停止が起こります。
- 汚染物質による影響
- 原因:埃や油などの汚染物質が内部に侵入し、障害を引き起こすことがあります。
- 現象:エンコーダーの読み取り精度が低下し、誤ったデータが生成されることがあります。※エンコーダー自身は、サーボモーターのカバー部分等で覆われており、実際に起きるケースは多くありません。
- 摩耗
- 原因:長期間の使用による部品の自然な摩耗が原因で性能が低下します。
- 現象:徐々に性能が低下し、正確な位置情報を提供できなくなります。
- 熱的影響
- 原因:高温による影響で内部の素材が変形したり、電子部品が機能不全を起こすことがあります。
- 対策:熱が問題になる部分にはファン冷却などを行います。
原点合わせの方法
<マグネット接点スイッチを使用した原点合わせ>
・内容:マグネット接点スイッチを使用する原点合わせは、エンコーダーの特定の位置に磁石が取り付けられており、その磁石が接点スイッチを通過するときにスイッチが作動し、その位置を原点として設定します。この方法は自動で行われ、エンコーダーの起動時に毎回自動的に原点位置が認識されます。この原点位置は、機構が特定の位置(例えば、偏心軸の場合、下死点で反応)で反応するようにしています。センサーを物理的に動かしたり、外したりしない限り、サーボモーターもしくは制御装置を交換した際でも原点の再現が容易にできます。
・方法:エンコーダーの特定の位置に磁石を設置し、その磁石が接点スイッチを通過すると、自動的にその位置を原点として認識します。
・メリット:操作が自動で行われるため、手間がかからず、精度が高く信頼性があります。
・デメリット:物理的な摩耗や外部磁場の影響により誤動作する可能性があります。
<ティーチングによる原点合わせ>
・方法:エンコーダーを手動で所望の原点位置まで動かし、その位置をコントローラに登録します。
・メリット:任意の位置を原点として設定できるため、非常に柔軟に対応できます。
・デメリット:手動で設定するため、時間がかかることがあり、再現性に欠けることがあります。
これらの情報をもとに、日々の操作やメンテナンスに役立てていただければと思います。正確な知識と注意深い対応で、エンコーダーの性能を最大限に活用しましょう!
※本文は、生成AIを使って作成しています。
Vol.18 Encoder 5 Failures and Home Position








