جهاز استشعار التشفير المغناطيسي الآلي: كيف تكسر أقراص الكود المغناطيسي المحلية احتكار الاستيراد؟

داخل مفاصل الروبوتات الصناعية، وعلى أعمدة المحركات المؤازرة، وعند كل عقدة حركة للروبوتات البشرية، يختبئ عنصر غير واضح ولكنه حيوي - المغناطيسي التشفير إنه بمثابة 'العصب المفصلي' للروبوت، حيث يلتقط السرعة والموضع والزاوية في الوقت الفعلي، ويحول الحركة الميكانيكية إلى إشارات كهربائية، ويتيح كل دورة وإمساك دقيقين.

يوجد في قلب جهاز التشفير المغناطيسي  قرص التشفير المغناطيسي  (يُسمى أيضًا الحلقة المغناطيسية أو الأسطوانة) - وهو مكون مغناطيسي دائري منقوش بأقطاب N/S متناوبة. أثناء دوران القرص مع العمود، يكتشف المستشعر المغناطيسي التغيرات في المجال المغناطيسي لحساب الزاوية والسرعة. بالمقارنة مع  أجهزة التشفير الضوئية التقليدية ، توفر أجهزة التشفير المغناطيسي  قياس عدم الاتصال، والحصانة ضد الغبار والزيت، ومقاومة الاهتزاز، ونطاق درجة حرارة التشغيل الواسع، وعمر الخدمة الطويل ، مما يجعلها مهيمنة بشكل متزايد في الأتمتة الصناعية والروبوتات.

1. لماذا يُعد 'الاستبدال المحلي' أمرًا ضروريًا؟

على الرغم من صغر حجمها، إلا أن التشفيرات المغناطيسية تمثل الكلاسيكية  تقنية عنق الزجاجة . لسنوات عديدة، اعتمدت أجهزة التشفير المغناطيسي عالية الدقة 19 بت أو حتى 20 بت المطلوبة للروبوتات البشرية، ومركبات الطاقة الجديدة، والعديد من القطاعات الأخرى بشكل كامل على الواردات من أوروبا - وهي ليست باهظة الثمن فحسب، بل تخضع أيضًا لفترات زمنية طويلة. كانت أجهزة التشفير المغناطيسية المحلية تعاني ذات يوم من عدم الدقة الكافية، وكان تصنيع أقراص الرموز المغناطيسية المتطورة خاضعًا لسيطرة الشركات الأجنبية العملاقة لفترة طويلة.

ولحسن الحظ، فإن هذا الوضع يتغير. ومع الاختراقات المستمرة في  المواد المغناطيسية، والمغنطة الدقيقة، والقولبة المتكاملة ، تعمل الشركات الصينية بشكل مطرد على تحسين أداء أجهزة الاستشعار ذات المقاومة المغناطيسية عالية الدقة وأقراص الكود المغناطيسي، مما يؤدي إلى تسريع الاستبدال المحلي. في عام 2024، وصل حجم سوق صناعة التشفير المغناطيسي في الصين إلى حوالي  1.114 مليار يوان صيني ، بزيادة 8.37% على أساس سنوي.

ثانيا. ثلاث عقبات فنية أمام أقراص الكود المغناطيسي المحلية

يتطلب تصنيع قرص تشفير مغناطيسي عالي الأداء لأجهزة التشفير المغناطيسية الروبوتية التغلب على ثلاثة تحديات فنية أساسية:

1. دقة التشكيل  - تؤثر دقة أبعاد القرص بشكل مباشر على دقة جهاز التشفير واستقرار الإشارة. تؤدي طرق التجميع التقليدية متعددة القطع أو طرق ما بعد المعالجة إلى حدوث أخطاء في التجميع لا يمكنها تلبية الدقة على مستوى الميكرون التي تتطلبها مفاصل الروبوت.

2. انتظام وتعقيد المغنطة  - تتطلب أجهزة التشفير المغناطيسية عالية الدقة عادةً عشرات أو حتى أكثر من مائة زوج من أقطاب N/S. أثناء عملية المغنطة، يجب أن يكون كل قطب متطابقًا في القوة والموضع والزاوية، وأي انحراف بسيط يؤدي إلى أخطاء في القياس الزاوي.

3. فحص صادر بنسبة 100%  - قبل تثبيت قرص الرمز المغناطيسي في الروبوت، يجب أن يخضع لاختبار صارم لشكل موجة المجال المغناطيسي لضمان توافق إشارة الإخراج الخاصة به مع مواصفات التصميم. وبدون التفتيش الكامل، لا يوجد اتساق أو موثوقية.

ثالثا. SDM: اختراق شامل من المواد المغناطيسية إلى أجهزة استشعار التشفير المغناطيسي

وسط موجة الاستبدال المحلي، قامت  شركة SDM Magnets (Hangzhou) المحدودة  بصياغة مسار مستقل كامل السلسلة من المواد المغناطيسية إلى أجهزة استشعار التشفير المغناطيسي.

في مجال أجهزة استشعار التشفير المغناطيسي الروبوتية، قامت SDM ببناء حلقة تقنية كاملة من  قولبة الحقن المتكاملة ← مغنطة نقطة الطباعة المغناطيسية ← فحص كامل لشكل موجة المجال المغناطيسي ، حيث تعكس كل خطوة السعي النهائي لتحقيق الدقة والاتساق.

قولبة الحقن المتكاملة: من 'التجميع' إلى 'الصب المتجانس'
غالبًا ما يتبع التصنيع التقليدي لأقراص الكود المغناطيسي عملية مجزأة - القولبة أولاً، ثم المغنطة، ثم التجميع - وكل خطوة إضافية تتراكم الأخطاء. يعتمد SDM تقنية  القولبة بالحقن المتكاملة  ، والتي تجمع بين المادة المغناطيسية وركيزة القرص في خطوة قولبة حقن واحدة. وهذا لا يقلل بشكل كبير من التفاوتات المتراكمة من التجميع فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين القوة الهيكلية وخفة الوزن للقرص بشكل كبير - وهو مناسب بشكل خاص لمفاصل الروبوت حيث يكون الحجم والوزن أمرًا بالغ الأهمية.

مغنطة نقطة الطباعة المغناطيسية: كل عمود 'منحوت بدقة'
تتطلب أجهزة التشفير المغناطيسية عالية الدقة وضع كل قطب N/S على القرص بدقة متناهية وكثافة مجال مغناطيسي موحدة. يستخدم SDM  مغنطة نقطة الطباعة المغناطيسية  - مغنطة كل قطب بشكل مستقل ودقيق واحدًا تلو الآخر. يضمن هذا النهج 'المنحوت' توزيعًا موحدًا للقطب وكثافة مجال مغناطيسي مستقرة، مما يضمن بشكل أساسي إشارة الخرج الجيبية للمشفر ووضع أساس مغناطيسي متين لقياس زاوية عالية الدقة.

فحص كامل لشكل موجة المجال المغناطيسي: لا يوجد قرص 'معيب' يغادر المصنع.
خط الدفاع الأخير في تصنيع قرص الكود المغناطيسي هو الفحص. يقوم SDM بإجراء  فحص كامل لشكل موجة المجال المغناطيسي  على كل قرص قبل الشحن. باستخدام أجهزة استشعار مغناطيسية عالية الحساسية، يتم التقاط إشارة المجال المغناطيسي الكاملة أثناء الدوران، ويتم إنشاء مخططات الشكل الموجي لتحليل المعلمات الرئيسية مثل أخطاء الذروة إلى الذروة وتشويه شكل الموجة. فقط الأقراص ذات الأشكال الموجية المثالية هي التي تحصل على علامة تأهيل - مما يعني أن كل قرص كود مغناطيسي SDM يتم تسليمه إلى الشركات المصنعة للروبوت قد خضع  للتحقق بنسبة 100% من الشكل الموجي ، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل في المفاصل الآلية.

رابعا. من 'الاستبدال المحلي' إلى 'القيادة المحلية'

من القولبة بالحقن المتكاملة، إلى مغنطة نقطة الطباعة المغناطيسية، إلى الفحص الكامل لشكل موجة المجال المغناطيسي - قامت SDM ببناء سلسلة تصنيع كاملة ومستقلة ويمكن التحكم فيها لأقراص مستشعر التشفير المغناطيسي مع هذه العمليات الثلاث التي تبدو بسيطة ولكنها قوية.

وهذا ليس مجرد ترقية في تكنولوجيا التصنيع؛ إنها صورة مصغرة  لصناعة المواد المغناطيسية في الصين التي تنتقل من 'التابع' إلى 'المنافس' وحتى 'الزعيم' . عندما يتم تركيب أقراص الكود المغناطيسي المحلية في مفاصل الروبوتات الصينية، وعندما يصبح 'عنق الزجاجة' 'في أيدينا'، فإن العمود الفقري لصناعة الروبوتات في الصين يقف شامخًا حقًا.

مغناطيسات SDM – تقود كل دورة دقيقة للروبوتات الصينية بقوة المغناطيسية.