Roda de medição para encoder: material, pressão, escorregamento e pulsos por metro

A roda de medição transforma o encoder rotativo em medidor de comprimento: ela encosta no material, gira com ele, e o encoder conta os pulsos de cada volta. Três coisas decidem se a medida fecha: o material da roda (que precisa agarrar sem marcar), a pressão (que não pode ser baixa nem alta) e o fator de escala, que é o perímetro real da roda dividido pelos pulsos por volta. A conta é curta: pulsos por metro = PPR × 1.000 ÷ perímetro em milímetros. O erro quase nunca está no encoder; está na roda que escorrega ou no perímetro errado no fator.

Que roda usar para cada material?

Confira o furo antes de comprar. As rodas Dynapar de 12" têm furo em polegada, de 3/8" ou 1/2". O B58N nacional não tem eixo de 3/8" nem de 1/2" (os eixos sólidos são de 6, 8, 10 e 12 mm e 1/4"); a roda dele é a 300301-627, de 8 mm. Para a roda de 3/8", o H20 tem versão com eixo de 3/8". As rodas Veeder-Root de 97 mm são dos contadores mecânicos, não do encoder.

Quantos pulsos por metro dá o meu encoder?

As fórmulas, em texto:

• perímetro = π × diâmetro da roda (em mm);
• milímetros por pulso = perímetro ÷ (PPR × multiplicação da leitura: 1, 2 ou 4);
• pulsos por metro = PPR × multiplicação × 1.000 ÷ perímetro;
• frequência (Hz) = pulsos por metro × velocidade da linha (m/s);
• fator para o contador mostrar metros = 1 ÷ pulsos por metro (no Tico 772, PSC = valor desejado no display ÷ número de pulsos).

A conta pronta (cálculo nosso, leitura x1):

O B58N é configurado com qualquer PPR de 1 a 10.000. Isso permite escolher o PPR que deixa o fator redondo: com a roda de 12", 3.048 PPR dão exatamente 0,1 mm por pulso. Fator redondo é menos chance de erro de digitação no contador.

A roda de 12 polegadas numa linha em metros

A roda Dynapar tem 12" de perímetro, ou 304,8 mm. O erro clássico é programar o fator como se ela tivesse 300 mm por volta, ou usar um fator de outra roda. Com 300 mm no lugar de 304,8 mm, o contador mostra 1,6% a menos do que passou: 16 m a cada 1.000 m de cabo, todos os dias, até alguém conferir com a trena (cálculo nosso). Antes de programar, meça a roda e faça a conta com o perímetro real.

Pressão, escorregamento e carga no eixo do encoder

Segundo a Dynapar, evitar o escorregamento é o aspecto mais importante da roda de medição. A pressão tem dois limites:

• pressão baixa: a roda pula e escorrega, principalmente na aceleração e com material liso, oleoso ou molhado;
• pressão alta: a roda marca o material, deforma (a de borracha muda o perímetro) e carrega o rolamento do encoder.

Para não carregar o eixo do encoder, há três saídas: uma "quinta roda" (roda louca) com rolamento próprio, ligada ao encoder por acoplamento; um encoder de eixo duplo, com roda dos dois lados; ou um encoder de eixo vazado montado no eixo da roda. Como referência, a vida de rolamento do B58N é de 20.000 h com 100 N de carga na rotação máxima; os 36 N da roda com anéis de borracha ficam abaixo disso, mas uma mola mal regulada não.

Alinhamento. A roda precisa girar no sentido do movimento do material. Com 10° de inclinação, ela mede cerca de 1,5% a menos.

Desgaste. A roda gasta tem perímetro menor e mede a mais. Anote a data da troca e recalibre.

Como calibrar o fator na máquina

1. Programe o fator com o perímetro medido da roda.
2. Passe um trecho longo e conhecido (10 m ou mais) e compare com a trena.
3. Novo fator = fator atual × (comprimento real ÷ comprimento indicado).
4. Repita depois de trocar a roda, a pressão ou o material.

Roda, encoder e contador num só pedido

A Alpes fornece as três partes: encoder Dynapar, roda de medição e contador Hengstler ou Veeder-Root. O passo a passo para montar o conjunto, com o contador certo para a frequência da linha, está em contador de metros digital. Se a leitura direta basta, sem energia, a linha de contador de metros Veeder-Root tem os mecânicos com roda.

Se o material precisa ser cortado no comprimento, veja corte no comprimento com encoder.

O que a Alpes tem para isso

• B58N (fabricado no Brasil): qualquer PPR de 1 a 10.000, eixo sólido de 8 mm para a roda 300301-627, IP67, de 0 a 100 °C. Produção turbo sob consulta.
• H20 Dynapar: eixo de 3/8" para as rodas de 12", rolamento de duas carreiras, de -40 a +85 °C. Importado.
• Tico 772 Hengstler: fator de escala, preset duplo e quadratura para descontar quando a linha volta.
• Rodas: Dynapar de 12" e nacional 300301-627, sob consulta.

Quando não usar a roda. Para posição de uma peça que vai e volta num curso fixo, o encoder a cabo costuma servir mais; veja como medir posição linear com encoder rotativo. Para carro sobre trilho de dezenas de metros com aceleração forte, a roda acumula erro: precisa de um ponto de referência que zere a contagem. E o B58N não trabalha abaixo de 0 °C.

Próximo passo

Confira o limite de frequência do contador ou do CLP no cálculo de frequência do encoder. Os tipos de encoder estão no guia o que é encoder e na central de encoders.

Fale com o técnico da Alpes

Mande o material, a velocidade da linha, o diâmetro do eixo do encoder (ou o código dele) e o que o contador ou o CLP precisa mostrar. O técnico indica a roda, o PPR e o fator e manda a conta pronta pelo WhatsApp (41) 98440-4804. Se preferir, use o formulário.