Magnetkooder on andur, mis kasutab pöördenurga, suuna ja kiiruse mõõtmiseks magnetvälja muutusi. Lihtsamalt öeldes toimib see roboti 'proprioretseptorina' – kui roboti 'aju' annab välja käsu nagu 'tõsta vasak käsi 30 kraadi võrra', magnetkooder töötab nagu liigendi külge kinnitatud 'protraktor', edastades reaalajas tegeliku saavutatud nurga. Kui kõrvalekalle on tuvastatud, parandab süsteem selle kohe.
Võrreldes traditsiooniliste optiliste kodeerijatega on magnetkodeerijatel tugev häiretevastane võime, suurepärane keskkonnaga kohanemisvõime ja paindlik struktuur , mis muudab need eriti sobivaks tööstuslikes ja keerulistes tolmu-, õli- ja vibratsioonikeskkondades. Robootika valdkonnas arenevad magnetkodeerijad tavapärastest tugikomponentidest intelligentsete liikumisjuhtimissüsteemide võtmeanduriteks.
Millistele liigestele rakendub roboti magnetkodeerija andur?
Magnetkoodereid kasutatakse peaaegu kõigis liigestes, mis nõuavad liikumise tagasisidet . robotite
Liigeste tüüpide osas põlve-, õla- ja vöökohad . vajavad kodeerijaid kõik liigesed, nagu humanoidrobotite Tüüpiline 14+ liigendiga humanoidrobot vajab 20–30 kodeerijat. Veelgi silmatorkavam on see, et tööstuse andmed näitavad, et üks humanoidrobot vajab keskmiselt umbes 71 magnetkodeerijat . Neid koodereid kasutatakse tavaliselt nii mootori kui ka reduktori otsas , töötades koos kiiruse ja asukoha täpsuse parandamiseks.
Peale humanoidrobotite kasutatakse magnetkoodereid laialdaselt ka robotkoertes ja muudes stsenaariumides, mis nõuavad kiiret reageerimist ja on piiratud ruumiga. Neljajalgse roboti puhul on iga jalg tavaliselt varustatud 3 pöördliigendiga (kontrollivad puusa, reie ja sääre liikumist), seega kasutab üks neljajalgne robot kokku 12 kodeerijat, et tagada täpne liikumisjuhtimine.
Lisaks saab kompaktseid kodeerijaid paigaldada kitsastesse kohtadesse, nagu roboti randmele, sõrmedele ja kaelale, ilma jõudlust kahjustamata.
Kui tõhusad need on? Millise täpsuse nad suudavad saavutada?
Robotite ühenduskohtade magnetkodeerijate jõudluse saab kokku võtta ühe sõnaga: täpne.
Praegu on peavoolu magnetkodeerijad saavutanud märkimisväärselt kõrge täpsustaseme. Näiteks AMR (anisotroopse magnetoresistentsuse) tehnoloogiat kasutavad magnetkodeerijad võivad saavutada nurga mõõtmise täpsuse kuni ±0,07° ; mõned tippklassi tooted ulatuvad isegi 0,05° absoluutse nurga täpsuseni . Eraldusvõime osas suudavad täiustatud magnetkodeerijad pakkuda kuni 18-bitist eraldusvõimet 360° ulatuses, võimaldades robotitel täita ülesandeid suurema järjepidevuse ja korratavusega.
Praktilistes rakendustes näitas koostöös tegutseva robotitootja katsearuanne, et pärast suure jõudlusega magnetkodeerijate kasutuselevõttu paranes liigeste korratavuse positsioneerimise täpsus ±0,1 mm-lt ±0,03 mm-ni . Iga Yaskawa MOTOMAN roboti liigend on varustatud sisseehitatud ülitäpsete magnetkodeerijatega, mis saavutavad ±0,01 mm korratavusega positsioneerimise täpsuse.
Magnetkodeerijad toetavad ka mitme pöördega absoluutse kodeerimise tehnoloogiat , mis säilitab asukohateabe ka pärast voolukatkestust, välistades vajaduse inkrementaalkooderite poolt nõutud ümberhoitamise järele.
Kas need on vibratsioonikindlad?
Äärmiselt vibratsioonikindel. See on magnetkooderite üks peamisi eeliseid optiliste kodeerijate ees.
Kuna need töötavad kontaktivaba mõõtmise põhimõttel , väldivad magnetkodeerijad mehaanilist kulumist ja nende teoreetiline kasutusiga ületab 100 000 tundi . Vibratsioonikindluse osas on katseandmed veenvad: pideva vibratsiooni (5–2000 Hz) korral on kvaliteetsete magnetkooderite asendiväljundi kõikumine alla 0,1° , mis on palju parem kui tavaliste kodeerijate tüüpilised 3–5° väärtused.
Lisaks on magnetkodeerijatel ka IP67 kaitseklass , mis tagab stabiilse töö tolmu- ja õlisaastega karmides keskkondades. AMR-tehnoloogiaga magnetkodeerijad on küllastunud töörežiimis magnetvälja tugevuse kõikumiste suhtes tundlikud ning neil on suurepärane vibratsiooni- ja temperatuuri triivimisvastane jõudlus. Mõned tooted katavad töötemperatuuri vahemikku -40 °C kuni +125 °C , mis vastavad tööstusliku kasutuse nõuetele.
Lühidalt, rasketes tingimustes, nagu kõrgsageduslik start-stopp, edasi-tagasi pöörlemine ja pidev vibratsioon tööstusrobotites, edastavad magnetkoodrid endiselt stabiilseid ja täpseid asukohasignaale.
SDM-i roboti magnetkodeerija andurid
Magnetkodeerija tarneahelas määrab magnetiliste materjalide kvaliteet otseselt anduri lõpliku jõudluse. SDM Magnetics Co., Ltd. on selles valdkonnas liider.
2009. aastal asutatud SDM, mille peakontor asub Hangzhou osariigis Xiaoshanis ja Hangzhou osariigis Tonglu tehas, on riiklikul tasemel kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud haruldaste muldmetallide püsimagnetitele ja magnetkomponentide süsteemidele. Ettevõte on üle kümne aasta pühendunud teadus- ja arendustegevusele ning magnetmaterjalide tootmisele, pakkudes ülemaailmseid lahendusi sellistele tööstusharudele nagu autotööstus, olmeelektroonika, kodumasinad, roheline energia, meditsiin, telekommunikatsioon ja kosmosetööstus.
Roboti magnetkodeerija andurite valdkonnas seisneb SDM-i põhiline konkurentsivõime täielikus täppis tootmisahelas :
Esiteks integreeritud survevalu. SDM-i koodrimagneteid toodetakse survevaluferriittehnoloogia abil , mis segab ferriidipulbrit suure jõudlusega vaikudega (nt nailon, PP, PPS) ja vormib need survevalu abil. See protsess annab magnetitele nii plastide töödeldavuse kui ka ferriitide magnetilised omadused. Lisaks saab neid terviklikult vormida , mis suurendab oluliselt konstruktsiooni tugevust ja integreeritust. metallist võllide või plastist konstruktsiooniosadega Mitmepooluseliseks magnetiseerimiseks sobivad hästi survevalumagnetid — levinud on kümmekond-kaks tosinat poolust ning keerukamaid versioone saab magnetiseerida kuni saja poolusega.
Teiseks magnetprintimise punkti magnetiseerimine. Kodeerimismagnetite võti peitub magnetpooluse täpsuses – eraldusvõimet mõjutab otseselt pooluse samm/laius. SDM kasutab spetsiaalselt välja töötatud ülitäpseid magnetiseerimisprotsesse ja -seadmeid, et saavutada kitsa helikõrguse ja suure täpsusega magnetiseerimine, tagades signaali suurepärase kvaliteedi. See 'magnetprintimise' stiilis punktmagnetiseerimistehnoloogia juhib täpselt iga magnetpooluse asendit ja intensiivsust, luues tugeva aluse järgnevale tuvastustäpsusele. Ettevõte toetab ka mitmerajalist magnetiseerimist ja erinevate kitsaste pooluste sammude kohandamist, vastates erinevatele nõuetele alates üherajalistest inkrementaalsetest kuni mitmerajaliste absoluutkooderiteni.
Kolmandaks, magnetvälja lainekuju mustrite 100% täielik kontroll. Pärast magnetiseerimist teostab SDM magnetvälja lainekuju ranget täielikku kontrolli . iga toote Seda seetõttu, et isegi kui mõõtmed on õiged, võib ebapiisav magnetiseerimise täpsus põhjustada ebastabiilset signaaliväljundit, eraldusvõime vähenemist või anduri kalibreerimise raskusi. Täieliku kontrolliga tagab SDM, et iga koodri magneti magnetvälja lainekuju vastab projekteerimisstandarditele, tagades järjepidevuse, töökindluse ja täpsuse allikast.
Alates integreeritud survevalust kuni magnetprintimise punktide magnetiseerimiseni kuni magnetvälja lainekujude täieliku kontrollimiseni – SDM kasutab seda täielikku täppis tootmisahelat, et pakkuda kõrge konsistentsiga ja suure töökindlusega magnetilisi põhikomponente roboti magnetkooderi anduritele, aidates juhtida Hiina robootikatööstuses täpsemat liikumisjuhtimist.
