'n Magnetiese enkodeerder is 'n sensor wat veranderinge in 'n magnetiese veld gebruik om rotasiehoek, rigting en spoed te meet. In eenvoudige terme tree dit op as die robot se 'proprioseptor' — wanneer die robot se 'brein' 'n bevel uitreik soos 'lig die linkerarm met 30 grade op', die magnetiese enkodeerder werk soos 'n 'gradeboog' wat aan die gewrig vasgemaak is, wat intyds die werklike hoek wat bereik is, terugvoer. Sodra 'n afwyking opgespoor is, korrigeer die stelsel dit dadelik.
In vergelyking met tradisionele optiese enkodeerders, beskik magnetiese enkodeerders oor sterk anti-interferensievermoë, uitstekende omgewingsaanpasbaarheid en buigsame struktuur , wat hulle veral geskik maak vir industriële en komplekse omgewings met stof, olie en vibrasie. In die robotika-veld ontwikkel magnetiese enkodeerders van konvensionele ondersteunende komponente in sleutelwaarnemingstoestelle binne intelligente bewegingsbeheerstelsels.
Op watter gewrigte is 'n robotmagnetiese enkodeerdersensor van toepassing?
Magnetiese enkodeerders word gebruik in byna alle gewrigte wat bewegingterugvoer in robotte vereis.
Wat gewrigtipes betref, het kerngewrigte soos die knie, skouer en middellyf van menslike robotte almal enkodeerders nodig. 'n Tipiese mensagtige robot met 14+ gewrigte benodig 20–30 enkodeerders. Meer opvallend is dat bedryfsdata toon dat 'n enkele mensagtige robot 'n gemiddeld van ongeveer 71 magnetiese enkodeerders benodig . Hierdie enkodeerders word gewoonlik aan beide die motorkant en die reduksiekant ontplooi , wat saamwerk om spoed en posisieakkuraatheid te verbeter.
Afgesien van menslike robotte, word magnetiese enkodeerders ook wyd gebruik in robothonde en ander scenario's wat vinnige reaksie vereis en beperkte spasie het. In 'n viervoetrobot is elke been tipies toegerus met 3 rotasiegewrigte (beheer van heup-, dy- en kuitbeweging), dus gebruik een viervoetrobot altesaam 12 enkodeerders om presiese bewegingsbeheer te verseker.
Boonop kan kompakte enkodeerders in nou ruimtes soos die robot se pols, vingers en nek geïnstalleer word sonder om werkverrigting in te boet.
Hoe effektief is hulle? Watter vlak van akkuraatheid kan hulle bereik?
Die werkverrigting van magnetiese enkodeerders in robotverbindings kan in een woord opgesom word: presies.
Tans het hoofstroom magnetiese enkodeerders aansienlik hoë akkuraatheidsvlakke bereik. Byvoorbeeld, magnetiese enkodeerders wat AMR (anisotropiese magnetoreweerstand) tegnologie gebruik, kan hoekmetingsakkuraatheid tot ±0.07° bereik ; sommige hoë-end produkte bereik selfs 0,05 ° absolute hoek akkuraatheid . Wat resolusie betref, kan gevorderde magnetiese enkodeerders tot 18-bis-resolusie oor 'n 360°-reeks bied, wat robotte in staat stel om take met groter konsekwentheid en herhaalbaarheid uit te voer.
In praktiese toepassings het 'n toetsverslag van 'n gesamentlike robotvervaardiger getoon dat na die aanvaarding van hoë-werkverrigting magnetiese enkodeerders, gesamentlike herhaalbaarheid posisionering akkuraatheid verbeter het van ±0.1 mm tot ±0.03 mm . Elke gewrig van die Yaskawa MOTOMAN-robot is toegerus met ingeboude hoë-presisie magnetiese enkodeerders, wat ±0.01 mm herhaalbaarheid posisionering akkuraatheid behaal.
Magnetiese enkodeerders ondersteun ook multi-draai absolute enkoderingstegnologie , wat posisie-inligting behou selfs na kragverlies, wat die behoefte uitskakel vir her-huising soos vereis deur inkrementele enkodeerders.
Is hulle vibrasiebestand?
Uiters vibrasiebestand. Dit is een van die belangrikste voordele van magnetiese enkodeerders bo optiese enkodeerders.
Omdat hulle op 'n nie-kontak-meetbeginsel werk , vermy magnetiese enkodeerders meganiese slytasie en het 'n teoretiese lewensduur van meer as 100,000 uur . Wat vibrasieweerstand betref, is toetsdata dwingend: onder aaneenlopende vibrasie (5–2000 Hz) is die posisie-uitsetskommeling van hoëgehalte magnetiese enkodeerders minder as 0.1° , ver beter as die tipiese 3°–5°-waardes van konvensionele enkodeerders.
Daarbenewens bied magnetiese enkodeerders ook IP67-beskermingsgraderings , wat stabiele werking in moeilike omgewings met stof- en oliebesoedeling verseker. AMR-tegnologie magnetiese enkodeerders is ongevoelig vir magnetiese veldsterkte variasies onder versadigde bedryfsmodus, met uitstekende anti-vibrasie en anti-temperatuur-drywing prestasie. Sommige produkte dek 'n bedryfstemperatuurreeks van -40°C tot +125°C , wat voldoen aan industriële-graad toepassingsvereistes.
Kortom, onder strawwe toestande soos hoëfrekwensie begin-stop, vorentoe-agtertoe rotasie en voortdurende vibrasie in industriële robotte, lewer magnetiese enkodeerders steeds stabiele en akkurate posisieseine.
SDM se Robot Magnetiese Encoder Sensors
In die verskaffingsketting van die magnetiese enkodeerder bepaal die kwaliteit van magnetiese materiale direk die finale prestasie van die sensor. SDM Magnetics Co., Ltd. is 'n leier op hierdie gebied.
Gestig in 2009, met sy hoofkwartier in Xiaoshan, Hangzhou, en sy fabriek in Tonglu, Hangzhou, is SDM 'n nasionale-vlak hoë-tegnologie onderneming wat spesialiseer in seldsame-aarde permanente magnete en magnetiese komponent stelsels. Die maatskappy is al meer as 'n dekade toegewy aan die R&D en produksie van magnetiese materiale, wat wêreldwyd eenstop-oplossings bied vir nywerhede soos motor, verbruikerselektronika, huishoudelike toestelle, groen energie, medies, telekommunikasie en lugvaart.
Op die gebied van robotmagnetiese enkodeerdersensors lê SDM se kernmededingendheid in 'n volledige presisievervaardigingsketting :
Eerstens, geïntegreerde spuitgietwerk. SDM se enkodeerdermagnete word vervaardig deur gebruik te maak van spuitgevormde ferriettegnologie , wat ferrietpoeier met hoëprestasieharse (bv. nylon, PP, PPS) meng en dit deur spuitgieting vorm. Hierdie proses gee die magnete beide die verwerkbaarheid van plastiek en die magnetiese eienskappe van ferriete toe. Boonop kan hulle integraal gevorm word met metaalskagte of plastiese strukturele dele, wat strukturele sterkte en integrasie aansienlik verbeter. Spuitgegote magnete is goed geskik vir meerpolige magnetisering - 'n dosyn of twee dosyn pole is algemeen, en meer gesofistikeerde weergawes kan met tot honderd pole gemagnetiseer word.
Tweedens, magnetiese drukpuntmagnetisering. Die sleutel tot enkodeerdermagnete lê in magnetiese poolakkuraatheid - resolusie word direk beïnvloed deur die poolsteek/breedte. SDM gebruik spesiaal ontwikkelde hoë-presisie magnetiseringsprosesse en toerusting om smal-toonhoogte, hoë-akkuraatheid magnetisering te bereik, wat uitstekende seinkwaliteit verseker. Hierdie 'magnetiese-druk'-styl punt-magnetisering tegnologie beheer presies die posisie en intensiteit van elke magnetiese pool, en lê 'n soliede fondament vir die daaropvolgende waarneming akkuraatheid. Die maatskappy ondersteun ook multi-baan magnetisering en aanpassing van verskillende smal paal toonhoogtes, wat voldoen aan verskeie vereistes van enkelspoor inkrementele tot multi-baan absolute enkodeerders.
Derdens, 100% volledige inspeksie van magnetiese veld golfvormpatrone. Na magnetisering voer SDM streng volledige inspeksie van die magnetiese veldgolfvorm vir elke enkele produk uit. Dit is omdat selfs al is dimensionele ontwerpe korrek, onvoldoende magnetisering akkuraatheid steeds kan lei tot onstabiele seinuitvoer, verminderde resolusie of sensorkalibrasieprobleme. Deur volledige inspeksie verseker SDM dat die magnetiese veldgolfvorm van elke enkodeerdermagneet aan ontwerpstandaarde voldoen, wat konsekwentheid, betroubaarheid en akkuraatheid vanaf die bron waarborg.
Van geïntegreerde spuitgieting, tot magnetiese drukpuntmagnetisering, tot volle inspeksie van magnetiese veldgolfvorms - SDM maak gebruik van hierdie volledige presisievervaardigingsketting om hoëkonsekwente, hoëbetroubaarheid magnetiese kernkomponente vir robotmagnetiese enkodeerdersensors te verskaf, wat help om hoër-presisie-bewegingsbeheer in China se robotbedryf te bestuur.
