Yokogawa YHC5150X 是日本横河电机（Yokogawa Electric Corporation）生产的一款高性能绝对式多圈旋转编码器。该编码器作为伺服电机、机器人关节、转台等精密运动机构的核心反馈元件，其核心功能是提供电机转子的高精度绝对位置（包括单圈内的角度和多圈累积的圈数）以及速度信息。与增量式编码器不同，它能在系统上
电瞬间即刻获知当前位置，无需执行回零操作，是实现高端装备快速启动、精确绝对定位和可靠运行的关键传感器。
在华北一家大型汽车焊接生产线中，数十台六轴焊接机器人需要协同作业，对车体进行高密度、高精度的点焊。每个机器人的关节伺服电机都配备了 Yokogawa YHC5150X 绝对式编码器。在一次全厂意外断电事故后恢复供电时，传统增量编码系统需要花费数小时对所有机器人逐一进行繁琐的“回零”操作。然而，使用 YHC5150X 的系统则截然不同。操作员只需一键启动，各机器人在上电瞬间即从编码器中读取到断电前的精确绝对位置，随即自动恢复到就绪状态，整个生产线在15分钟内全面恢复生产。产线经理赞叹道：“YHC5150X 就像是给每个机器人关节装上了‘记忆芯片’。那次意外停电，如果没有它，我们的损失将是以百万计的产量计算。它的绝对位置保持能力，是我们实现快速换型和柔性生产的技术基石。”
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | YHC5150X |
制造商 | 横河电机（Yokogawa Electric Corporation） |
产品类别 | 绝对式多圈旋转编码器（伺服电机反馈单元） |
分辨率（单圈） | 高分辨率，典型如17位（131,072 脉冲/转）或更高 |
多圈位数 | 多圈计数能力，典型如16位（65,536 圈），通过内部齿轮传动与电子计数实现 |
输出信号 | 标准绝对值串行输出（如 EnDat 2.2, Fanuc， Mitsubishi, Panasonic 等主流驱动器协议），或模拟Sin/Cos 1Vpp |
电气接口 | 高可靠性多芯航空插头或出线式，提供电源、数据、报警等信号通道 |
电源电压 | 通常为 5 VDC ±5%，带断电保持电池（用于多圈记忆） |
最高转速 | 高动态响应，典型可达 6000 rpm 或更高 |
机械规格 | 标准伺服电机轴套安装（如 ø11mm， ø14mm 带夹紧法兰），高刚性轴承 |
环境防护 | 高防护等级（IP65/IP67），耐油、防尘、抗振动冲击 |
工作温度 | -10°C 至 +90°C（宽温设计，适应电机绕组高温传导） |
精度 | 高，典型角度误差 < ±20角秒（约 ±0.0056度） |
认证 | 符合CE、UL等国际标准，满足工业EMC要求 |
创新点1：机电结合的多圈绝对位置记忆技术。 YHC5150X 实现多圈绝对位置的核心，在于其独特的机电混合设计。单圈高分辨率通过精密光栅码盘和光电检测实现。对于多圈计数，它采用一组精密的减速齿轮连接一个低分辨率的“圈数计数器”（可以是另一组光栅或磁性编码器）。当电机旋转时，齿轮系驱动计数器记录圈数。此机械计数与单圈电子计数相结合，并由内部电池在断电时维持，共同构成一个范围极大（如65,536圈）且无需电池也能在断电期间保持圈数信息（只要齿轮转动）的绝对位置系统，可靠性远超纯电子计数方式。 创新点2：强大的内置诊断与故障安全通信协议。 该编码器集成先进的自我诊断功能，可实时监控内部温度、光源强度、电池电压、信号质量等关键参数。其采用的通信协议（如EnDat 2.2）是双向的，不仅高效传输高分辨率位置数据，还能实时回传诊断信息和报警代码（如“电池电量低”、“信号弱”、“内部错误”）至驱动器。这使得预防性维护成为可能，能在编码器完全失效前发出预警，极大地提升了整个运动系统的可靠性和平均无故障时间（MTBF）。 创新点3：卓越的环境鲁棒性与长寿命设计。 针对工业现场的油污、粉尘、振动和高温挑战，YHC5150X 进行了全方位强化。光学系统采用密封结构，防止污染；轴承采用重载设计，承受轴向和径向载荷；外壳采用坚固的金属材质，防护等级达到IP67。这种设计使其能够直接承受来自伺服电机的高温传导和机械振动，长期稳定工作于机床、注塑机、重载机器人等恶劣工况，寿命远超普通编码器。
案例一：数控落地镗铣床主轴定向与C轴分度。 在一台重型数控落地镗铣床上，主轴需要作为旋转的C轴进行精密角度分度加工。主轴电机配备的 Yokogawa YHC5150X 编码器，提供了0.001度级别的绝对角度反馈。操作员在加工前无需执行复杂的寻边或对刀程序来建立工件坐标系与主轴角度的关系，因为编码器提供了上电即知的绝对零点。这不仅将大型工件的准备时间缩短了40%，更确保了在不同加工工序间，主轴重复定位精度稳定在±5角秒以内，加工出的齿轮箱孔系位置度达到μ级精度。 案例二：半导体晶圆搬运机器人（EFEM）的洁净室应用。 在Class 1级别的洁净室内，晶圆搬运机器人需要高速、平稳、无振动地传输价值连城的硅片。机器人的每个直驱（DD）电机都集成了 YHC5150X 编码器。其绝对式特性避免了产生粉尘的机械零点开关；高分辨率确保了纳米级的平滑运动控制；坚固密封的设计保证了在终身免维护要求下的超长使用寿命。客户反馈，采用该编码器的机器人，其重复定位精度长期保持在±2微米以内，MTBF超过50,000小时，为半导体生产线7x24小时连续运行提供了坚实保障。
1. YHC系列其他型号编码器： 如不同分辨率（YHC4130X）、不同轴径（YHC5150X- ø11mm）、不同协议（YHC5150X-EN for EnDat）的变体，满足多样化需求。
2. 横河伺服电机（如SGM/SGD系列）： 预装 YHC5150X 编码器的原厂电机，提供最优的匹配性能和可靠性。
3. 主流品牌伺服驱动器： 兼容三菱（MR-J4）、发那科（αiF）、安川（Σ-7）、松下（A6）等驱动器的绝对值编码器接口。
4. 编码器用电池模块： 专用的长寿命锂电池包，用于保持编码器的多圈记忆，如YCB101。
5. 高柔性屏蔽编码器电缆： 专用的高柔性、耐折弯、屏蔽完善的连接电缆，确保高速数据通信的稳定性。
6. 横河运动控制器（如MP系列）： 可高效处理来自多个 YHC5150X 编码器的高精度位置反馈，实现复杂的多轴协调控制。
7. 安装与校准工具： 包括定心夹具、千分表等，用于确保编码器安装的同轴度，避免因安装偏差导致的测量误差。
YHC5150X 编码器的安装需要极高的精度，必须确保编码器轴与电机轴的严格同轴，并按照指定扭矩锁紧夹紧螺钉，以避免引入额外的径向负载或振动。电气连接需使用指定接口和屏蔽电缆，并可靠接地以防止噪声干扰。首次使用或更换后，必须在配套的驱动器中进行编码器原点偏移量的设定和调谐。 日常维护主要是定期检查连接器是否松动、电缆有无破损，并监控驱动器上报的编码器诊断信息（特别是电池电压）。内置电池的典型寿命为3-5年，需在低电压报警出现后及时更换，以免丢失多圈数据。
扫一扫咨询微信客服
