Encoder que perde pulso, ou cuja posição "anda" a cada ciclo, tem três causas principais, nesta ordem: a frequência do sinal passou do limite da entrada (CLP, contador, cartão do drive) ou do encoder; o acoplamento ou o eixo vazado está patinando; ou o cabo é longo demais para o tipo de saída. Dois testes de 5 minutos separam as três: a conta rpm × PPR ÷ 60 e um risco de caneta no acoplamento.
Sintoma: como o problema aparece
- a contagem fica abaixo do real, e o erro cresce com a velocidade;
- a posição "anda" um pouco a cada ciclo da máquina;
- a metragem ou o corte variam de um lote para outro;
- o erro aparece só acima de uma rotação, ou só na aceleração;
- o ponto de referência (home) muda de um ciclo para outro.
Teste de 5 minutos
1. A conta da frequência
Frequência do sinal (Hz) = rotação (rpm) × PPR ÷ 60. Exemplo: um encoder de 1.024 PPR a 1.750 rpm gera 1.024 × 1.750 ÷ 60 ≈ 29.900 Hz, ou 29,9 kHz. Compare com dois limites:
- a entrada que recebe o sinal (CLP, contador, cartão do drive), no manual dela. Se o manual dá o limite em contagens por segundo depois da multiplicação ×4, multiplique a frequência por 4 antes de comparar;
- o encoder: o B58N vai a 200 kHz; o HS35R nacional, a 125 kHz, e o importado, a 200 kHz.
Use a rotação máxima real, não a nominal. A conta detalhada está em cálculo de frequência do encoder.
2. O risco de caneta
Com a máquina parada, faça um risco atravessando o eixo da máquina e o cubo do acoplamento, e outro no cubo do lado do encoder. No eixo vazado, risque o eixo do motor e o anel de fixação do encoder. Rode alguns ciclos de trabalho e olhe: se os riscos se separaram, está patinando.
Causas, em ordem de probabilidade
1. Frequência acima do limite da entrada ou do encoder
Uma entrada digital comum de CLP pode não acompanhar um encoder rápido: acima do limite dela, parte dos pulsos simplesmente não é vista. O mesmo vale para contador com filtro de contato ligado, que corta a frequência para algumas dezenas de hertz. Veja os filtros de cada contador em como ligar sensor no contador.
A correção é uma destas: entrada rápida (contador rápido do CLP, cartão de encoder), encoder com menos PPR, ou desligar o filtro de contato.
2. Acoplamento ou eixo vazado patinando
Parafuso de pressão solto, acoplamento pequeno para o torque, eixo sem rebaixo ou abraçadeira do eixo vazado frouxa: o encoder deixa de acompanhar o eixo, sobretudo na aceleração e na frenagem, e nenhum alarme dispara. No eixo vazado, furo mais largo que o eixo e bucha de improviso dão o mesmo resultado.
- reaperte com trava, ou troque por acoplamento de abraçadeira, que não depende de parafuso de pressão;
- escolha o acoplamento pelo desalinhamento medido: o tipo mola nacional aceita ±1,2 mm radial, ±1 mm axial e ±8° angular;
- no eixo vazado, use o furo exato do eixo do motor (o HS35R nacional tem furos de 6 a 28 mm e de 1/4" a 1,25").
3. Cabo longo para o tipo de saída
Cada saída aguenta um comprimento. Pelos números da Dynapar:
| Saída | Comprimento de cabo típico |
|---|---|
| Coletor aberto | até cerca de 9 a 11 m (30 a 35 pés) |
| Line driver 7272 | 15 a 23 m (50 a 75 pés) |
| Line driver 4469 | 30 a 90 m (100 a 300 pés) |
| Diferencial em entrada diferencial | 30 m (100 pés) ou mais |
Além do limite, a borda do pulso arredonda (a "barbatana de tubarão" no osciloscópio) e a entrada perde os pulsos em alta rotação. O cabo também tem um transitório de cerca de 300 ns a cada 30 m, que limita a frequência máxima. Trocar o cabo de PVC por cabo isolado em Teflon pode triplicar a distância. Outra armadilha do cabo longo é a queda de tensão: 30 m de cabo 24 AWG com 300 mA derrubam 1,38 V, e um encoder de 5 V passa a receber 3,62 V. Alimentar em 24 V um encoder de 5 a 26 V com saída TTL resolve.
4. Pulso Z instável
Se o que varia é o ponto de referência, e não a contagem, o Z pode não estar sincronizado com A e B. Há encoders com Z "gated", sincronizado com o canal B: no B58N, isso existe no formato 2, só em 1.024 e 2.048 PPR.
O que fazer
- Faça a conta da frequência com a rotação máxima e compare com a entrada e com o encoder.
- Faça o risco de caneta e rode alguns ciclos.
- Meça o comprimento do cabo e confira o tipo de saída na plaqueta.
- Meça a alimentação no conector do encoder, com ele ligado.
- No osciloscópio, na ponta do drive, procure borda arredondada em alta rotação.
O roteiro completo de medição está em como testar um encoder.
Quando trocar
- Troque o acoplamento se ele patina ou se o tipo não aguenta o desalinhamento: é a troca mais simples e a mais frequente.
- Troque o encoder se a frequência passa do limite dele, se o PPR pode cair sem prejudicar a máquina, ou se a saída não aguenta o cabo (por exemplo, coletor aberto a 40 m). Na troca, confira o novo PPR no parâmetro do drive.
- Troque a entrada, não o encoder, se o limite que estourou é o do CLP ou do contador.
O que a Alpes tem para isso
- B58N: de 1 a 10.000 PPR e 200 kHz, fabricado no Brasil, com PPR escolhido no código e Produção Turbo sob consulta. Quando não usar: abaixo de 0 °C.
- Acoplamento tipo mola 300301-516: absorve desalinhamento grande. Quando não usar: quando o motor tem inversor e o encoder precisa ficar isolado, use o acoplamento isolado.
- HS35R: eixo vazado com saída 4469 para cabo longo. Quando não usar: em máquina leve, o HS35N basta.
Próximo passo
Se a contagem fica acima do real, veja encoder conta a mais. Para outros sintomas, volte à central de diagnóstico de encoders ou ao hub de encoders.
Consertar ou trocar? Mande o sintoma e a plaqueta
Mande pelo WhatsApp (41) 98440-4804, ou pelo formulário, o sintoma, a rotação máxima, o PPR, o modelo da entrada (CLP, contador ou drive), o comprimento do cabo e a foto da plaqueta. O técnico da Alpes faz a conta com você antes de trocar peça.
