የሮቦት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሽ ምርጫ መመሪያ፡ እንዴት ጥራትን፣ ትክክለኛነትን እና የግንኙነት ፕሮቶኮሎችን ማዛመድ እንደሚቻል

በሮቦት መገጣጠሚያዎች፣ ሰርቮ ሞተርስ፣ AGV ዊል ሲስተሞች እና የሰው ልጅ ሮቦቶች ንድፍ ውስጥ፣ መግነጢሳዊ ኢንኮደሮች (የሮቦት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሾች) ለቦታ እና የፍጥነት ግብረመልስ እንደ ዋና አካላት ባህላዊ ኦፕቲካል ኢንኮደሮችን ቀስ በቀስ በመተካት ላይ ናቸው። ጥቅሞቻቸው-የማይገናኝ ልኬት፣ የብክለት መቋቋም፣ የንዝረት መቋቋም እና የታመቀ መዋቅር-በኢንዱስትሪ አውቶሜሽን እና ብልህ ሮቦቲክስ ውስጥ በሰፊው ተቀባይነትን አስገኝተዋል።

በገበያ ላይ ካሉት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሾች ብዙ መለኪያዎች እና የውጤት በይነገጾች ሲገጥሙ መሐንዲሶች ብዙውን ጊዜ ግራ የሚያጋቡ ሆነው ያገኟቸዋል፡ ከፍተኛ ጥራት ሁልጊዜ የተሻለ ነው? በመፍታት እና ትክክለኛነት መካከል ያለው ግንኙነት ምንድን ነው? በ SPI፣ SSI እና ABZ መካከል እንዴት መምረጥ ይቻላል? ይህ ጽሑፍ በእነዚህ ሶስት አንኳር ጉዳዮች ዙሪያ ለሮቦት ገንቢዎች ግልጽ የሆነ የመምረጫ መመሪያ ይሰጣል።

1. ጥራትን ከትክክለኛነት መለየት፡ ከፍተኛ ጥራት ≠ ከፍተኛ ትክክለኛነት

ጥራት እና ትክክለኛነት ሁለቱ መመዘኛዎች በቀላሉ ግራ የተጋቡ ናቸው, ነገር ግን በጣም የተለያየ ትርጉም አላቸው.

ጥራት  የሚያመለክተው ኢንኮደሩ ሊያነበው እና ሊያወጣው የሚችለውን ትንሹን የማዕዘን ለውጥ ነው፣ ይህም የመለኪያ 'ጥሩነት'ን ያሳያል። ፍፁም ኢንኮድሮች በተለምዶ ቢት ይጠቀማሉ፣ ለምሳሌ 14 ቢት (16384 እርከኖች/ራእይ)፣ 17 ቢት (131072 እርከኖች/ሬቭ)፣ ተጨማሪ ኢንኮዲተሮች pulses per revolution (PPR) ይጠቀማሉ፣ ለምሳሌ፣ 1024 PPR። በቀላል አነጋገር ጥራት አንድን ሙሉ 360° ክብ ምን ያህል በጥሩ ሁኔታ መከፋፈል እንደምትችል ይወስናል—ቢትስ ከፍ ባለ መጠን ክፍፍሉ የተሻለ ይሆናል።

ትክክለኛነት  የመለኪያ 'ትክክለኝነት' የሚያንፀባርቅ በመቀየሪያው የውጤት ምልክት እና በእውነተኛው አካላዊ ማዕዘን መካከል ያለውን ልዩነት ያመለክታል። ትክክለኝነት ብዙውን ጊዜ በዲግሪ (°) ወይም arcminutes (arcmin) ይገለጻል፣ እና በብዙ ሁኔታዎች ተጽእኖ ይኖረዋል፡ የማግኔት ጥራት፣ የመጫኛ ግርዶሽ፣ የሙቀት መንሸራተቻ፣ መግነጢሳዊ ጫጫታ፣ ወዘተ በአጠቃላይ የመግነጢሳዊ ቀለበቱ ጥራት ትክክለኛነትን የሚወስን ሲሆን የንባብ ራስ (ቺፕ) የመፍትሄ እና የመድገም ችሎታን ይወስናል።

አንድ የተለመደ ወጥመድ አለ: ከፍተኛ ጥራት የግድ ከፍተኛ ትክክለኛነትን አያመጣም. ባለ 14-ቢት መግነጢሳዊ ኢንኮደር አንድ አብዮት ወደ 16384 እርከኖች ሊከፍል ይችላል ነገር ግን የማግኔቱ መግነጢሳዊ ትክክለኛነት ደካማ ከሆነ ወይም የመግጠሚያው ግርዶሽ ከሆነ ትክክለኛው የሚለካው ትክክለኛነት ± 1.0° ብቻ ሊሆን ይችላል፣ ይህም ጥራት እጅግ በጣም ትክክለኝነት ነው። በአስጊ ሁኔታ ውስጥ, በመፍታት እና ትክክለኛነት መካከል ያለው ስህተት ከ 50 ጊዜ በላይ ሊሆን ይችላል. ዳሳሽ በሚመርጡበት ጊዜ ከፍተኛ ጥራትን ብቻ ከመከተል ይልቅ ለተስተካከለ ትክክለኛነት መግለጫ ቅድሚያ መስጠት ያስፈልጋል።

ጥራትን በተመጣጣኝ ሁኔታ እንዴት ማዛመድ ይቻላል? ተጨባጭ ቀመር፡ ጥራት ≥ 360° ÷ የአቀማመጥ ትክክለኛነት መስፈርት። ለምሳሌ, የአቀማመጥ ትክክለኛነት መስፈርት ± 0.1 ° ከሆነ, ጥራቱ ቢያንስ 360 ÷ 0.1 = 3600 መስመሮች (ወደ 11.8 ቢት) መሆን አለበት. በተግባር, ህዳግ መተው እና ከተሰላው እሴት ከፍ ያለ ደረጃን መምረጥ ተገቢ ነው.

2. የግንኙነት ፕሮቶኮሎችን እንዴት እንደሚመርጡ፡ ABZ, SPI, SSI Scene Matching

የመግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሽ የግንኙነት ፕሮቶኮል በሽቦ ውስብስብነት፣ የድምጽ መከላከያ እና የእውነተኛ ጊዜ አፈጻጸም ላይ በቀጥታ ይጎዳል። እነሱ በግምት ወደ ተጨማሪ መገናኛዎች እና ፍፁም በይነገጾች ሊከፋፈሉ ይችላሉ።

የመጨመሪያ በይነገጽ (ABZ)  ፡ A/B ባለአራት የልብ ምት ውጤቶች፣ ፍጥነትን እና አቅጣጫን ለመወሰን በ90° ደረጃ ልዩነት እና በአንድ አብዮት ለአንድ ዜሮ የልብ ምት ዜድ። የ ABZ በይነገጽ ትልቁ ጥቅሞች ጥሩ ተኳሃኝነት እና ዝቅተኛ ዋጋ; ለአብዛኛዎቹ servo drives እና PLCs መደበኛ የግቤት ቅርጸት ነው። ነገር ግን፣ ተጨማሪ ኢንኮዲተሮች ኃይል ከጠፋ በኋላ የቦታ መረጃን አይይዙም እና በሚነሳበት ጊዜ የሆሚንግ ዑደት ያስፈልጋቸዋል። ለስቴፐር ሞተር አንጻፊዎች፣ የማጓጓዣ ፍጥነት መለኪያ እና ሌሎች የፍጥነት መቆጣጠሪያ ወይም ቀላል አቀማመጥ ማወቂያ መተግበሪያዎች ተስማሚ።

SPI በይነገጽ  ፡ የተመሳሰለ ተከታታይ በይነገጽ፣ ፍፁም የማዕዘን እሴቶችን በቀጥታ ማንበብ ይችላል፣ እና በቺፕ መመዝገቢያ ውቅረት እና መግነጢሳዊ መስክ ምርመራዎችን ይደግፋል። SPI ፈጣን የማዕዘን ንባብ ለሚያስፈልጋቸው እንደ FOC መቆጣጠሪያ ላሉ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል።

የኤስኤስአይ በይነገጽ  ፡ የሰዓት+መረጃ ልዩነት ማስተላለፊያን በመጠቀም ጠንካራ የድምፅ መከላከያ እና እስከ 100 ሜትር የማስተላለፊያ ርቀት ያለው የተመሳሰለ ተከታታይ በይነገጽ የኢንዱስትሪ ስሪት። SSI 12 25 ቢት ጥራትን ይደግፋል እና በኢንዱስትሪ አካባቢዎች ውስጥ ዋናው ፍፁም ኢንኮደር በይነገጽ ነው። በጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት አካባቢዎች ውስጥ ለረጅም ርቀት ፍጹም አቀማመጥ ተስማሚ።

ፈጣን ምርጫ መመሪያ  ;

·  አጭር ርቀት፣ አነስተኛ ዋጋ፣ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ተኮር → ABZ ባለአንድ ጫፍ በይነገጽ

·  ረጅም ርቀት ፣ ከፍተኛ ጣልቃገብነት ፣ ፍጹም ቦታ ያስፈልጋል → ልዩነት ABZ ወይም SSI በይነገጽ

ከፍተኛ  ትክክለኛነት፣ ምንም ሆሚንግ አያስፈልግም፣ የFOC ቁጥጥር → SPI/SSI/I²C ፍፁም በይነገጽ

3. ለሶስት ኮር ሮቦት መተግበሪያዎች ምርጫ ምክሮች

3.1 የሮቦት መጋጠሚያዎች (የተባባሪ ሮቦቶች፣ ሂውኖይድ ሮቦቶች)

የሮቦት ማያያዣዎች ከፍተኛውን ትክክለኛነት, መፍታት እና አስተማማኝነት ከመቀየሪያው ይፈልጋሉ. የTMR ወይም AMR ቴክኖሎጂን የሚጠቀሙ ፍፁም ኢንኮደሮች በተለምዶ ይመረጣሉ። የሚመከር ጥራት 18 ቢት ወይም ከዚያ በላይ ነው፣ ትክክለኛነት ከ ± 0.05° ባላነሰ። ለግንኙነት የ SPI በይነገጽ ከጋራ ሾፌር ቺፕ ጋር በቀጥታ መገናኘት ይችላል, ለከፍተኛ የእውነተኛ ጊዜ FOC ቁጥጥር ተስማሚ ነው. እንዲሁም በሮቦት መጋጠሚያዎች ውስጥ ባለው የታመቀ ቦታ ምክንያት ትናንሽ የጥቅል ምርቶች (ለምሳሌ QFN 3×3 ሚሜ) ቅድሚያ ሊሰጣቸው ይገባል በራዲያል ማግኔቲክስ NdFeB ማግኔቶች ጥቅም ላይ ይውላል።

3.2 AGV / AMV ጎማ ሲስተምስ

የ AGV ዊል ማመሳከሪያዎች በዋናነት ለፍጥነት ዝግ ዑደት ቁጥጥር እና ኦዶሜትሪ ያገለግላሉ። የመፍትሄ መስፈርቶች መጠነኛ ናቸው (በቂ 14-17 ቢት)፣ ነገር ግን የአካባቢ ተስማሚነት እና አስተማማኝነት ወሳኝ ናቸው። AGVs ብዙ ጊዜ በአቧራማ፣ እርጥበት አዘል አካባቢዎች ውስጥ ስለሚሰሩ፣የማግኔቲክ ኢንኮዲተሮች የብክለት መቋቋም ግልፅ ጥቅም ነው። የ ABZ በይነገጽ ከሞተር ሾፌር ጋር በቀጥታ ለመገናኘት ወይም ከኤስኤስአይ በይነገጽ ረዘም ላለ የማስተላለፊያ ርቀት መጠቀም ይቻላል።

3.3 ሰርቮ ሞተርስ (የኢንዱስትሪ አውቶሜሽን)

የሰርቮ ሞተሮች ዝቅተኛ ፍጥነት ለስላሳነት እና ተለዋዋጭ ጥንካሬን ለማሻሻል ሁለቱንም ከፍተኛ ጥራት እና የአቀማመጥ ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ በቂ ትክክለኛነት ያስፈልጋቸዋል። የሚመከር ጥራት ከ15-17 ቢት ይጀምራል፣ ትክክለኛነት ከ±0.1° የተሻለ ነው። ለግንኙነት፣ ፍፁም መገናኛዎች ለከፍተኛ ደረጃ ሰርቪስ ዋና ምርጫ ሆነዋል። የኤስኤስአይ ወይም የቢኤስኤስ መገናኛዎች በጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት በኢንዱስትሪ አካባቢዎች የተረጋጋ ስርጭትን ያረጋግጣሉ።

4. ከተመረጠ በኋላ ማስወገድ ያለባቸው ችግሮች

የመምረጫ መለኪያዎች ትክክል ቢሆኑም ተግባራዊ ትግበራዎች የሚከተሉትን ችግሮች ሊያጋጥሟቸው ይችላሉ፡

·  የመገጣጠም ትክክለኛነት  : በማግኔት እና በቺፕ መካከል ያለው ግርዶሽ በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል ፣በተለምዶ ≤0.3 ሚሜ ፣ ከ 0.5-1.5 ሚሜ የአክሲያል ክፍተት። እነዚህን ገደቦች ማለፍ ተጨማሪ የመስመር ላይ ያልሆኑ ስህተቶችን ያስተዋውቃል።

·  የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት  ፡ ኃይለኛ EMI ከሞተሮች፣ ኢንቬንተሮች፣ ወዘተ.፣ የምልክት መዛባት ዋነኛ መንስኤ ነው። የተለያየ የውጤት መገናኛዎች ከተጠማዘዘ-ጥንድ የተከለሉ ኬብሎች (ጋሻ በአንድ ጫፍ ላይ የተመሰረተ) የተጣመሩ ናቸው.

·  የአካባቢን መላመድ  ፡ ቀጣይነት ያለው የውሃ መጥለቅለቅ ወይም ከፍተኛ እርጥበት ያለው ኮንደንስሽን ላላቸው መተግበሪያዎች፣ IP67 ወይም ከዚያ በላይ የሆነ የመግቢያ ጥበቃ ደረጃ ያላቸውን ምርቶች ይምረጡ። የኢንዱስትሪ ደረጃ በተለምዶ የሚሠራ የሙቀት መጠን ከ -40°C እስከ +85°C ያስፈልገዋል።

5. ኤስዲኤም ሮቦት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሾች

መግነጢሳዊ ኢንኮዲተሮችን በአገር ውስጥ በማምረት ሂደት ውስጥ ኤስዲኤም በማኑፋክቸሪንግ ውስጥ የተለየ የቴክኖሎጂ መንገድ ወስዷል። የሮቦት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሾች ዋና ጥቅማጥቅሞች በሚከተሉት ሶስት ቦታዎች ላይ ተንጸባርቀዋል።

በመርፌ የተቀረጸ የተቀናጀ ሂደት  ፡ ኤስዲኤም መግነጢሳዊ ቁሳቁሶችን እና ኢንጂነሪንግ ፕላስቲክን በአንድ ሾት ለመመስረት በመርፌ የሚቀረጽ ሂደትን ይጠቀማል፣ ይህም ባህላዊውን ባለ ብዙ ክፍል የመገጣጠም ሂደትን ይተካል። በመርፌ የተቀረጸ ውህደት ከፍተኛ ጥቅሞችን ይሰጣል፡ የአጭር ሂደት ፍሰት፣ አነስተኛ የኃይል ፍጆታ፣ ጥቂት የቅርጽ ውሱንነቶች፣ ከፍተኛ የምርት ቅልጥፍና እና ጥሩ የመጠን ትክክለኛነት። ይህ ሂደት የኢንኮደር መግነጢሳዊ ቀለበቱን የመጠን ጥንካሬ እና የሜካኒካል ጥንካሬን በእጅጉ ያሻሽላል ፣ ይህም ለቀጣይ መግነጢሳዊ አፈፃፀም ወጥነት መሠረት ይጥላል።

መግነጢሳዊ ማተሚያ ማግኔቲክስ ቴክኖሎጂ  ፡ በማግኔትቲንግ ደረጃ፣ ኤስዲኤም ከፍተኛ ትክክለኛነትን 'መግነጢሳዊ ማተሚያ' ቴክኖሎጂን ይጠቀማል - የምሰሶ ንድፎችን በነጥብ ነጥብ። ከተለመደው የጅምላ መግነጢሳዊነት ጋር ሲነጻጸር, ይህ የምሰሶውን አቀማመጥ ትክክለኛነት እና የመግነጢሳዊ መስክ ተመሳሳይነት በእጅጉ ያሻሽላል. ከፍተኛ-ምሰሶ-ቆጠራ, ከፍተኛ-ትክክለኝነት የማግኔትዜሽን ሂደቶች እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆኑ መሳሪያዎችን እና መሳሪያዎችን ይፈልጋሉ; በተለዩ ባለብዙ ምሰሶ መግነጢሳዊ መሳሪያዎች ላይ በትክክል መደርደር እና ከፍተኛ መጠን ያለው መግነጢሳዊ መስኮች መሞላት አለባቸው። በዚህ አካባቢ ያለው የኤስዲኤም የተከማቸ እውቀት መግነጢሳዊ ኢንኮደር ዳሳሾቻቸው ከፍተኛ ደረጃ ያለው የፖል-ዲቪዥን ትክክለኛነትን እንዲያገኙ ያስችላቸዋል።

ሙሉ የሞገድ ፎርም ፍተሻ  ፡- ከአብዛኛዎቹ የሀገር ውስጥ መግነጢሳዊ ኢንኮደር አምራቾች በተለየ የናሙና ቁጥጥር፣ ኤስዲኤም ከፋብሪካው ከመውጣቱ በፊት በእያንዳንዱ ሴንሰር ላይ ሙሉ የሞገድ ቅኝት ያደርጋል። እያንዳንዱ ምርት በበርካታ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ የሲግናል ሞገድ ቅኝት ይደረግበታል, ሁሉንም የአፈፃፀም አመልካቾች ይሸፍናል: የመሃል ምሰሶ ስህተት, መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ መለዋወጥ, የሲግናል መዛባት, ወዘተ. ሙሉ ምርመራ ማለት እያንዳንዱ ደንበኛ የሚቀበለው እያንዳንዱ ዳሳሽ በተናጥል በተጨባጭ መለኪያ የተረጋገጠ ሲሆን ይህም የተሻለ የምርት ወጥነት እና አስተማማኝነት - እንደ ሮቦት መገጣጠሚያዎች ባሉ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ወሳኝ ጠቀሜታ የሴንሰሮች አስተማማኝነት በጣም አስፈላጊ ነው.

በመርፌ ከተሰራው ውህደት ጀምሮ የማግኔቲክ ቀለበቱን ሜካኒካል ዳተም ለማረጋገጥ፣ መግነጢሳዊ ማተሚያ ማግኔቲንግ የመግነጢሳዊ ምሰሶዎችን የኤሌክትሪክ ትክክለኛነት ለማረጋገጥ እና በመጨረሻም ወደ ሙሉ ሞገድ ፍተሻ የእያንዳንዱን ምርት ጥራት ጥራት ለማረጋገጥ -የኤስዲኤም ሙሉ ሂደት የተዘጋ ሉፕ የእያንዳንዱን ማግኔቲክ ኢንኮደር ዳሳሽ ከቁሳቁስ እስከ ማጠናቀቂያ ምርት ድረስ ሙሉ ሰንሰለት መቆጣጠርን ያረጋግጣል ፣ ለተጠቃሚዎች ከፍተኛ መግነጢሳዊ ምርጫን ይሰጣል ።