Meetwiel encoders

Meetwiel encoders voor lengte-, afstands- en snelheidsmeting

Meetwiel encoders worden gebruikt om rechtstreeks de lengte, afstand of snelheid van bewegende materialen en producten te meten. Een meetwiel wordt tegen het te meten oppervlak gedrukt en draait mee met de beweging. De gekoppelde encoder zet deze rotatie vervolgens om in elektrische pulsen of een digitale positiewaarde.

Deze meetmethode wordt veel toegepast wanneer een product continu door een machine beweegt en de afgelegde lengte of transportsnelheid nauwkeurig moet worden bepaald.

Meetwiel encoders zijn daardoor een veelgebruikte oplossing binnen machinebouw, productieautomatisering, verpakkingsmachines, kabelproductie, transporttechniek en materiaalverwerking.

Meer informatie over verschillende encodertechnieken vindt u op onze pagina met encoderoplossingen.

Hoe werkt een meetwiel encoder?

Een meetwiel encoder bestaat uit een encoder die mechanisch is gekoppeld aan een meetwiel. Het wiel maakt direct contact met het materiaal of de transportband die moet worden gemeten.

Wanneer het materiaal beweegt, draait het meetwiel mee. De encoder registreert deze rotatie en genereert een uitgangssignaal dat door een PLC, teller, drive of machinebesturing kan worden verwerkt.

Door de omtrek van het meetwiel en het aantal pulsen per omwenteling te kennen, kan de besturing zeer nauwkeurig berekenen welke afstand het materiaal heeft afgelegd.

Een meetwiel encoder kan bijvoorbeeld worden gebruikt om:

• materiaallengte te meten;
• transportsnelheid te bepalen;
• producten op lengte af te snijden;
• positionering op een transportband te bewaken;
• productiehoeveelheden te registreren;
• snelheid van een bewegend oppervlak terug te koppelen.

Waar worden meetwiel encoders toegepast?

Meetwiel encoders worden vooral gebruikt bij toepassingen waarbij materiaal zich lineair en continu langs een machine beweegt.

Veelvoorkomende toepassingen zijn:

• kabel- en draadproductie;
• folie- en kunststofverwerking;
• papier- en kartonmachines;
• textielmachines;
• verpakkingsmachines;
• transportbanden;
• hout- en plaatmateriaal;
• extrusielijnen;
• metaalband en profielmateriaal;
• druk- en etiketteermachines;
• snijmachines;
• logistieke transportsystemen.

De encoder hoeft hierbij niet rechtstreeks op de aandrijfas van de machine te worden gemonteerd. Doordat het meetwiel direct over het product of de transportbaan loopt, wordt de werkelijke materiaalbeweging gemeten.

Dit kan bijvoorbeeld interessant zijn wanneer er slip, rek of mechanische speling aanwezig is tussen de aandrijving en het materiaal.

Welke meetwiel encoder heb ik nodig?

De juiste meetwiel encoder wordt bepaald door de mechanische toepassing én de gewenste meetresolutie.

Belangrijke selectiecriteria zijn onder andere:

• diameter en omtrek van het meetwiel;
• aantal pulsen per omwenteling;
• gewenste resolutie per millimeter of meter;
• maximale snelheid;
• gewenste meetnauwkeurigheid;
• type materiaaloppervlak;
• contactdruk van het meetwiel;
• montagerichting;
• uitgangssignaal;
• voedingsspanning;
• beschermingsklasse;
• temperatuur, vuil, stof en vocht.

Ook het materiaal van het meetwiel is belangrijk. Een wiel dat geschikt is voor glad folie kan bijvoorbeeld andere eigenschappen nodig hebben dan een meetwiel voor karton, kabel of ruw plaatmateriaal.

Resolutie van een meetwiel encoder

Bij een meetwiel encoder wordt de uiteindelijke meetresolutie bepaald door de combinatie van de encoderresolutie en de omtrek van het meetwiel.

Wanneer bijvoorbeeld één volledige omwenteling van het meetwiel overeenkomt met een bepaalde materiaalafstand, kan de encoder deze afstand verdelen over het beschikbare aantal pulsen.

Een hogere encoderresolutie maakt een fijnere lengtemeting mogelijk. De praktische nauwkeurigheid wordt echter niet alleen door het aantal pulsen bepaald. Ook factoren zoals slip, contactdruk, rondloop van het meetwiel en eigenschappen van het materiaal hebben invloed op het uiteindelijke meetresultaat.

Daarom is het belangrijk om bij de selectie naar het complete meetsysteem te kijken en niet uitsluitend naar de PPR-waarde van de encoder.

Incrementele meetwiel encoders

Voor lengte- en snelheidsmeting worden vaak incrementele encoders gebruikt. Deze genereren een vast aantal pulsen per omwenteling van het meetwiel.

De machinebesturing telt deze pulsen en kan daarmee de afgelegde afstand, draairichting en snelheid bepalen.

Bekijk hiervoor ook onze incrementele encoders.

Afhankelijk van de toepassing kunnen verschillende uitgangssignalen worden gebruikt, bijvoorbeeld HTL, TTL of andere industriële encoderinterfaces.

Meetwiel encoder voor snelheidsmeting

Naast lengtemeting kan een encoder met meetwiel worden gebruikt voor snelheidsmeting.

Doordat het meetwiel direct contact maakt met het bewegende materiaal, kan de actuele oppervlaktesnelheid worden bepaald. Dit kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor:

• synchronisatie van productiemachines;
• snelheidsbewaking;
• regeling van transportbanden;
• druk- en etiketteerprocessen;
• synchronisatie van snij- of doseerprocessen.

Vooral wanneer de snelheid van het product kan afwijken van de snelheid van de aandrijfmotor, kan directe meting aan het materiaal een nauwkeuriger beeld geven van de werkelijke beweging.

Meetwiel encoder of encoder op de aandrijfas?

Een gewone roterende encoder wordt vaak rechtstreeks op een motor, aandrijfas of rol gemonteerd. Daarmee wordt in eerste instantie de rotatie van de machine gemeten.

Bij een meetwiel encoder vindt de meting dichter bij het daadwerkelijke product plaats.

Dat kan interessant zijn wanneer er tussen de motor en het materiaal sprake is van:

• slip;
• tandwieloverbrengingen;
• rek van materiaal;
• mechanische speling;
• variaties in roldiameter.

Door direct aan het materiaal te meten kan de werkelijke lineaire beweging beter worden gevolgd.

Meetwiel encoder, trekdraad sensor of lineaire encoder?

Voor lineaire lengte- en positiemeting zijn verschillende encodertechnieken beschikbaar.

Een meetwiel encoder is vooral geschikt wanneer materiaal continu langs een vast meetpunt beweegt, bijvoorbeeld een kabel, transportband, folie of plaatmateriaal.

Een trekdraad sensor of trekkoord encoder is juist geschikt wanneer de positie van één bewegend machineonderdeel over een bepaalde slag of afstand moet worden gemeten.

Een lineaire encoder meet de positie rechtstreeks langs een lineaire as en wordt vooral toegepast wanneer een hoge positioneringsnauwkeurigheid gewenst is.

Welke techniek het beste past, hangt af van de beweging, meetlengte, snelheid, gewenste nauwkeurigheid en beschikbare montagewijze.

Contactloze lengtemeting als alternatief voor een meetwiel encoder

Een meetwiel encoder is een relatief eenvoudige en betrouwbare oplossing, maar mechanisch contact met het materiaal is niet in iedere toepassing ideaal. Het meetwiel kan slippen, vervuilen of slijten, waardoor na verloop van tijd meetafwijkingen kunnen ontstaan. Bij dunne of gevoelige materialen kan de contactdruk bovendien ongewenst zijn.

Voor deze toepassingen biedt Indusen onder andere de Wachendorff speedMATE®. Dit systeem meet lengte en snelheid contactloos met een optisch meetprincipe. Er hoeft daardoor geen meetwiel tegen het product te lopen.

De speedMATE kan een instelbaar A/B encodersignaal leveren en kan daardoor in veel toepassingen op een vergelijkbare manier als een traditionele meetwiel encoder in de machinebesturing worden verwerkt. Daarnaast zijn triggerfuncties beschikbaar voor bijvoorbeeld markeren, labelen, snijden en doseren.

Contactloze meting kan onder andere interessant zijn bij:

• folie en papier;
• karton;
• textiel;
• kabels en draden;
• kunststof en profielen;
• plaatmateriaal en strips;
• gladde of gevoelige oppervlakken;
• toepassingen met hoge productiesnelheden.

Wanneer een traditioneel meetwiel onvoldoende grip heeft of de gemeten lengte niet overeenkomt met de werkelijke materiaalbeweging, kan contactloze optische meting een interessant alternatief zijn.

Lees hierover ook onze kennisbank: Meetwiel slipt of lengtemeting klopt niet? speedMATE als contactloos alternatief.

Binnen het assortiment van Indusen vindt u onder andere meetwiel encoderoplossingen van Wachendorff Automation.

Wachendorff ontwikkelt industriële encoders en mechanische meetoplossingen voor toepassingen zoals lengtemeting, snelheidsmeting en positionering. Door een geschikte encoder te combineren met een meetwiel kan een compleet meetsysteem worden samengesteld voor uiteenlopende materialen en machines.

Afhankelijk van de toepassing kan worden gekozen uit verschillende encoderresoluties, elektrische interfaces en mechanische uitvoeringen.

Bekijk voor meer informatie ook onze Wachendorff Automation merkpagina.

Meetwiel encoder selecteren of vervangen

Indusen ondersteunt engineers, machinebouwers en industriële eindgebruikers bij het selecteren van de juiste meetwiel encoder.

Daarbij kijken wij onder andere naar het materiaal dat moet worden gemeten, de gewenste resolutie, snelheid, wielomtrek, contactdruk, encoderinterface en omgevingscondities.

Heeft u al een bestaande meetwiel encoder of encoder met meetwiel die vervangen moet worden? Stuur ons het typenummer, een foto of datasheet. Wij vergelijken de mechanische en elektrische eigenschappen en zoeken naar een oplossing die technisch én economisch bij uw toepassing past.