Koła pomiarowe - jak dobrać odpowiedni model do swojej aplikacji?

Koła pomiarowe – jak zapewnić precyzję w pomiarze długości i ruchu liniowego? 

Koła pomiarowe są niezbędnym komponentem w aplikacjach przemysłowych, które wymagają pomiaru przemieszczenia, długości materiału lub pozycji. W połączeniu z enkoderami obrotowymi, koła te przekształcają ruch liniowy na sygnał obrotowy, który można z dużą precyzją przetworzyć na wartość liczbową. 

To rozwiązanie znajduje zastosowanie m.in. w maszynach pakujących, liniach produkcyjnych, systemach dozowania, aplikacjach typu cięcie na długość oraz przy pomiarze prędkości taśmy lub ruchu surowca. 

Jak działają koła pomiarowe z enkoderem? 

Koło montowane jest na osi enkodera, który generuje impulsy w trakcie toczenia się po powierzchni przemieszczającego się materiału. Liczba impulsów odpowiada przebytej drodze – dzięki temu można obliczyć długość, prędkość lub pozycję w czasie rzeczywistym. 

Kluczowe czynniki wpływające na dokładność pomiaru 

1. Obwód koła 

Najpopularniejsze obwody to 200 mm oraz 500 mm. 

• Koła o mniejszym obwodzie generują więcej impulsów na jednostkę długości dla danej rozdzielczości enkodera, co przekłada się na większą rozdzielczość pomiaru. 

• Większe obwody są korzystne przy wyższych prędkościach przesuwu materiału – dają stabilniejszy odczyt. 

2. Średnica otworu montażowego 

Dostępne warianty to najczęściej: 4 mm, 6 mm, 7 mm, 10 mm oraz 12 mm– umożliwiają one dopasowanie do różnych wałków enkoderów. 

3. Pokrycie powierzchni roboczej – klucz do uniknięcia poślizgów 

Dobór odpowiedniego pokrycia powierzchni koła ma bezpośredni wpływ na przyczepność i dokładność pomiaru. Poślizgi prowadzą do błędnych odczytów, szczególnie przy śliskich materiałach, pokrytych pyłem, mgłą olejową lub warstwą zabezpieczającą powierzchnie.  

➡️ Dobór pokrycia powinien być dostosowany do właściwości materiału, aby zapobiec poślizgom i zapewnić powtarzalność pomiarów. 

Precyzja pomiaru a przyczepność – na co zwrócić uwagę? 

Nawet w przypadku wykorzystania wysokiej klasy komponentów – np. enkoderów znanych producentów takich jak Hohner – końcowy wynik pomiaru zależy od jakości kontaktu koła z powierzchnią materiału. W niektórych sytuacjach (np. przy wilgotnych, śliskich lub miękkich podłożach), niewłaściwie dobrane pokrycie może powodować drobne poślizgi, skutkujące odchyleniami rzędu 1–2 mm na metrze pomiarowym. 

Nie jest to wada systemu, ale naturalne ograniczenie fizyczne, które można łatwo wyeliminować przez: 

• dobranie odpowiedniego pokrycia koła, 

• zapewnienie właściwego docisku, 

• testy w rzeczywistych warunkach pracy. 

To pozwala w pełni wykorzystać potencjał dokładnych enkoderów i uniknąć błędów w zastosowaniach wymagających wysokiej precyzji, jak np. cięcie materiału na długość czy systemy etykietujące. 

Przykładowe warianty kół pomiarowych 

Na rynku dostępnych jest wiele modeli kół pomiarowych, które różnią się nie tylko rozmiarem, ale i materiałem bieżni. Oto kilka przykładów zróżnicowanych rozwiązań: 

• MR261.04A – koło o obwodzie 200 mm (średnica 63,66 mm) z czopowaną gumą oraz otworem montażowym Ø 4 mm; doskonałe do śliskich powierzchni takich jak folie, kable czy materiały tekstylne z długim włosiem 

• MR562.10A – wariant z gumą czopowaną, obwód 500 mm, otwór Ø 10 mm; sprawdza się przy tkaninach i elastycznych tworzywach. 

• MR552.10A – koło pokryte Vulkollanem, o obwodzie 500 mm (średnica 159,16 mm)i otworze Ø 10 mm; idealne do pracy z materiałami o zmiennej strukturze, zapewniając dużą odporność na ścieranie. 

• MR291.06D – model z ząbkowanym polimerem Hytrel, obwód 200 mm, otwór Ø 6 mm; do zastosowań w trudnych warunkach, np. na sztywnych lub chropowatych powierzchniach jak np. surowe drewno 

• MR241.04D - koło o obwodzie 200 mm z okładziną z gładkiego Hytrelu oraz otworem montażowym Ø 4 mm; doskonałe do śliskich powierzchni takich jak folie, tworzywa, ma nieco mniejszą przyczepność niż guma ale większą odporność na ścieranie 

• MR542.10D - koło o obwodzie 500 mm z okładziną z gładkiego Hytrelu oraz otworem montażowym Ø 10 mm; doskonałe do śliskich powierzchni takich jak folie, tworzywa, mocno uniwersalna konstrukcja 

• MR512.10A – wariant dużego koła o obwodzie 500 mm, brak otuliny koła, powierzchnia do surowe moletowane aluminium 

Dokładność koła pomiarowego 

Poniżej zamieściliśmy tabelę przedstawiającą teoretyczną dokładność koła pomiarowego produkcji Honer, model 90.9113 o obwodzie 500 mm (średnica 159,16 mm). Należy założyć, że podane wyniki są trudne do osiągniecia poza laboratoryjnym pomiarem. Aby uzyskać taki wynik należy założyć optymalne warunki pomiaru które zakładają: 

• nowe koło pomiarowe nie obarczone zużyciem, wytarciem otuliny, wpływające na zwiększenie błędu niedokładności wynikającego z błędu obwodu koła 

• idealny docisk zapewniający brak poślizgów oraz brak błędu spowodowanego ściskaniem wykładziny koła pomiarowego 

• brak poślizgów wynikających ze startu i zatrzymania materiału 

• brak skosowania materiału pomiarowego względem koła pomiarowego 

Podsumowanie 

Dobór koła pomiarowego to coś więcej niż wybór średnicy – to decyzja, która wpływa na dokładność, stabilność i niezawodność systemu pomiarowego. Aby uniknąć problemów takich jak poślizgi, błędy długości czy niepowtarzalność odczytów, warto zwrócić uwagę na: 

• właściwy obwód koła (200 lub 500 mm), 

• pewne przenoszenie ruchu koła pomiarowego na wał enkodera  (bez przesunięć kątowych), 

• odpowiednie pokrycie powierzchni roboczej w zależności od mierzonego materiału, 

• dokładność i jakość wykonania 

• prawidłowy dobór wykładziny koła 

Zastosowanie odpowiedniego koła pomiarowego – w połączeniu z solidnym enkoderem – zapewnia niezawodny pomiar w każdej aplikacji przemysłowej. 

🔧 Nie wiesz, który model wybrać?
Skontaktuj się z naszym zespołem – zapewniamy profesjonalne wsparcie i indywidualne podejście do każdego projektu.

Zadzwoń do nas!

☎️ +48 32 614 09 17 

✉️ [email protected]