चुंबकीय एनकोडर क्या है और रोबोट इस पर भरोसा क्यों करते हैं?

चुंबकीय एनकोडर एक सेंसर है जो घूर्णन कोण, दिशा और गति को मापने के लिए चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन का उपयोग करता है। सरल शब्दों में, यह रोबोट के 'प्रोप्रियोसेप्टर' के रूप में कार्य करता है - जब रोबोट का 'मस्तिष्क' 'बाएं हाथ को 30 डिग्री ऊपर उठाएं' जैसा आदेश जारी करता है, चुंबकीय एनकोडर जोड़ से जुड़े एक 'प्रोट्रैक्टर' की तरह काम करता है, जो वास्तविक समय में पहुंच गए वास्तविक कोण की जानकारी देता है। एक बार विचलन का पता चलने पर, सिस्टम तुरंत उसे ठीक कर देता है।

पारंपरिक ऑप्टिकल एनकोडर की तुलना में, चुंबकीय एनकोडर में  मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता, उत्कृष्ट पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता और लचीली संरचना होती है , जो उन्हें धूल, तेल और कंपन वाले औद्योगिक और जटिल वातावरण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है। रोबोटिक्स क्षेत्र में, चुंबकीय एनकोडर पारंपरिक सहायक घटकों से बुद्धिमान गति नियंत्रण प्रणालियों के भीतर प्रमुख संवेदी उपकरणों में विकसित हो रहे हैं।

रोबोट चुंबकीय एनकोडर सेंसर किन जोड़ों पर लागू होता है?

चुंबकीय एनकोडर का उपयोग लगभग  सभी जोड़ों में किया जाता है जिन्हें  रोबोट में गति प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।

संयुक्त प्रकारों के संदर्भ में, जैसे मुख्य जोड़ों को एनकोडर की आवश्यकता होती है।  घुटने, कंधे और कमर  ह्यूमनॉइड रोबोट के 14+ जोड़ों वाले एक विशिष्ट ह्यूमनॉइड रोबोट को 20-30 एनकोडर की आवश्यकता होती है। अधिक आश्चर्यजनक रूप से, उद्योग डेटा से पता चलता है कि एक एकल ह्यूमनॉइड रोबोट को औसतन लगभग  71 चुंबकीय एनकोडर की आवश्यकता होती है । ये एनकोडर आमतौर पर  मोटर एंड और रेड्यूसर एंड दोनों पर तैनात किए जाते हैं , जो गति और स्थिति सटीकता में सुधार के लिए एक साथ काम करते हैं।

ह्यूमनॉइड रोबोट के अलावा,  रोबोट कुत्तों  और अन्य परिदृश्यों में चुंबकीय एनकोडर का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जो तेजी से प्रतिक्रिया की मांग करते हैं और सीमित स्थान रखते हैं। एक चौपाए रोबोट में, प्रत्येक पैर आमतौर पर 3 घूर्णी जोड़ों (कूल्हे, जांघ और बछड़े की गति को नियंत्रित करने वाले) से सुसज्जित होता है, इसलिए एक चौपाया रोबोट सटीक गति नियंत्रण सुनिश्चित करने के लिए कुल 12 एनकोडर का उपयोग करता है।

इसके अलावा, कॉम्पैक्ट एनकोडर को रोबोट की  कलाई, उंगलियों और गर्दन जैसी संकीर्ण जगहों पर स्थापित किया जा सकता है। प्रदर्शन से समझौता किए बिना

वे कितने प्रभावी हैं? वे किस स्तर की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं?

रोबोट जोड़ों में चुंबकीय एनकोडर के प्रदर्शन को एक शब्द में संक्षेपित किया जा सकता है:  सटीक.

वर्तमान में, मुख्यधारा के चुंबकीय एनकोडर काफी उच्च सटीकता स्तर तक पहुंच गए हैं। उदाहरण के लिए, एएमआर (एनिसोट्रोपिक मैग्नेटोरेसिस्टेंस) तकनीक का उपयोग करने वाले चुंबकीय एनकोडर तक कोणीय माप सटीकता प्राप्त कर सकते हैं  ±0.07° ; कुछ उच्च-स्तरीय उत्पाद  0.05° पूर्ण कोण सटीकता तक भी पहुंचते हैं । रिज़ॉल्यूशन के संदर्भ में, उन्नत चुंबकीय एनकोडर 360° रेंज में तक प्रदान कर सकते हैं  18-बिट रिज़ॉल्यूशन  , जिससे रोबोट अधिक स्थिरता और दोहराव के साथ कार्य कर सकते हैं।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, एक सहयोगी रोबोट निर्माता की एक परीक्षण रिपोर्ट से पता चला है कि उच्च-प्रदर्शन चुंबकीय एनकोडर को अपनाने के बाद, संयुक्त पुनरावृत्ति स्थिति सटीकता ±0.1 मिमी से  ±0.03 मिमी तक सुधार हुई है । यास्कावा मोटोमैन रोबोट का प्रत्येक जोड़ अंतर्निर्मित उच्च परिशुद्धता वाले चुंबकीय एनकोडर से सुसज्जित है, जो  ±0.01 मिमी दोहराव स्थिति सटीकता प्राप्त करता है।.

चुंबकीय एनकोडर  मल्टी-टर्न एब्सोल्यूट एन्कोडिंग तकनीक का भी समर्थन करते हैं , जो बिजली की हानि के बाद भी स्थिति की जानकारी बनाए रखता है, जिससे वृद्धिशील एनकोडर की आवश्यकता के अनुसार पुन: होमिंग की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

क्या वे कंपन प्रतिरोधी हैं?

अत्यधिक कंपन-प्रतिरोधी।  यह ऑप्टिकल एनकोडर की तुलना में चुंबकीय एनकोडर के प्रमुख लाभों में से एक है।

क्योंकि वे  गैर-संपर्क माप सिद्धांत पर काम करते हैं , चुंबकीय एनकोडर यांत्रिक घिसाव से बचते हैं और सैद्धांतिक सेवा जीवन  100,000 घंटे से अधिक होता है । कंपन प्रतिरोध के संदर्भ में, परीक्षण डेटा आकर्षक है:  निरंतर कंपन (5-2000 हर्ट्ज) के तहत , उच्च गुणवत्ता वाले चुंबकीय एनकोडर की स्थिति आउटपुट में उतार-चढ़ाव  0.1 डिग्री से कम है , जो पारंपरिक एनकोडर के विशिष्ट 3 डिग्री -5 डिग्री मूल्यों से कहीं बेहतर है।

इसके अलावा, चुंबकीय एनकोडर  IP67 सुरक्षा रेटिंग भी प्रदान करते हैं , जो धूल और तेल संदूषण वाले कठोर वातावरण में स्थिर संचालन सुनिश्चित करते हैं। एएमआर-प्रौद्योगिकी चुंबकीय एनकोडर संतृप्त ऑपरेटिंग मोड के तहत चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में बदलाव के प्रति असंवेदनशील हैं, जिसमें उत्कृष्ट  एंटी-कंपन और एंटी-तापमान-बहाव  प्रदर्शन शामिल है। कुछ उत्पाद ऑपरेटिंग तापमान रेंज को कवर करते हैं । -40°C से +125°C तक औद्योगिक-ग्रेड अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हुए

संक्षेप में, उच्च-आवृत्ति स्टार्ट-स्टॉप, फॉरवर्ड-रिवर्स रोटेशन और औद्योगिक रोबोटों में निरंतर कंपन जैसी गंभीर परिस्थितियों में, चुंबकीय एनकोडर अभी भी स्थिर और सटीक स्थिति संकेत प्रदान करते हैं।

 

एसडीएम के रोबोट चुंबकीय एनकोडर सेंसर

चुंबकीय एनकोडर आपूर्ति श्रृंखला में, चुंबकीय सामग्री की गुणवत्ता सीधे सेंसर के अंतिम प्रदर्शन को निर्धारित करती है।  एसडीएम मैग्नेटिक्स कंपनी लिमिटेड  इस क्षेत्र में अग्रणी है।

2009 में स्थापित, इसका मुख्यालय ज़ियाओशान, हांग्जो में है, और इसका कारखाना टोंग्लू, हांग्जो में है, एसडीएम एक  राष्ट्रीय स्तर का उच्च तकनीक उद्यम है  जो दुर्लभ-पृथ्वी स्थायी चुंबक और चुंबकीय घटक प्रणालियों में विशेषज्ञता रखता है। एक दशक से अधिक समय से, कंपनी चुंबकीय सामग्रियों के अनुसंधान एवं विकास और उत्पादन के लिए समर्पित है, जो ऑटोमोटिव, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, घरेलू उपकरण, हरित ऊर्जा, चिकित्सा, दूरसंचार और एयरोस्पेस जैसे उद्योगों के लिए दुनिया भर में वन-स्टॉप समाधान प्रदान करती है।

रोबोट चुंबकीय एनकोडर सेंसर के क्षेत्र में, एसडीएम की मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता पूर्ण  परिशुद्धता विनिर्माण श्रृंखला में निहित है :

सबसे पहले, एकीकृत इंजेक्शन मोल्डिंग।  एसडीएम के एनकोडर मैग्नेट  इंजेक्शन-मोल्डेड फेराइट  तकनीक का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं, जो फेराइट पाउडर को उच्च-प्रदर्शन रेजिन (उदाहरण के लिए, नायलॉन, पीपी, पीपीएस) के साथ मिलाते हैं और इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से उन्हें आकार देते हैं। यह प्रक्रिया चुम्बकों को प्लास्टिक की प्रक्रियात्मकता और फेराइट्स के चुंबकीय गुण दोनों प्रदान करती है। इसके अलावा, उन्हें धातु शाफ्ट या प्लास्टिक संरचनात्मक भागों के साथ  एकीकृत रूप से ढाला जा सकता है  , जो संरचनात्मक ताकत और एकीकरण को बढ़ाता है। इंजेक्शन-मोल्डेड मैग्नेट मल्टीपोल मैग्नेटाइजेशन के लिए उपयुक्त हैं - एक दर्जन या दो दर्जन पोल आम हैं, और अधिक परिष्कृत संस्करणों को सौ पोल तक के साथ मैग्नेटाइज किया जा सकता है।

दूसरा, चुंबकीय-मुद्रण बिंदु चुंबकत्व।  एन्कोडर मैग्नेट की कुंजी चुंबकीय ध्रुव सटीकता में निहित है - रिज़ॉल्यूशन सीधे ध्रुव पिच/चौड़ाई से प्रभावित होता है। एसडीएम विशेष रूप से विकसित  उच्च-परिशुद्धता चुंबकीयकरण प्रक्रियाओं और उपकरणों को नियोजित करता है।  उत्कृष्ट सिग्नल गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए संकीर्ण-पिच, उच्च-सटीकता चुंबकीयकरण प्राप्त करने के लिए यह 'चुंबकीय-मुद्रण' शैली बिंदु-चुंबकत्व तकनीक प्रत्येक चुंबकीय ध्रुव की स्थिति और तीव्रता को सटीक रूप से नियंत्रित करती है, जो बाद की संवेदन सटीकता के लिए एक ठोस आधार तैयार करती है। कंपनी  मल्टी-ट्रैक मैग्नेटाइजेशन  और विभिन्न संकीर्ण पोल पिचों के अनुकूलन का भी समर्थन करती है, जो सिंगल-ट्रैक इंक्रीमेंटल से लेकर मल्टी-ट्रैक एब्सोल्यूट एनकोडर तक विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करती है।

तीसरा, चुंबकीय क्षेत्र तरंग पैटर्न का 100% पूर्ण निरीक्षण।  चुम्बकीकरण के बाद, एसडीएम  चुंबकीय क्षेत्र तरंग का सख्त पूर्ण निरीक्षण करता है।  प्रत्येक उत्पाद के लिए ऐसा इसलिए है क्योंकि भले ही आयामी डिज़ाइन सही हों, अपर्याप्त चुंबकीयकरण सटीकता अभी भी अस्थिर सिग्नल आउटपुट, कम रिज़ॉल्यूशन, या सेंसर अंशांकन कठिनाइयों का कारण बन सकती है। पूर्ण निरीक्षण के माध्यम से, एसडीएम यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक एनकोडर चुंबक का चुंबकीय क्षेत्र तरंग डिजाइन मानकों को पूरा करता है, स्रोत से स्थिरता, विश्वसनीयता और सटीकता की गारंटी देता है।

एकीकृत इंजेक्शन मोल्डिंग से लेकर चुंबकीय-मुद्रण बिंदु चुंबकीयकरण तक, चुंबकीय क्षेत्र तरंगों के पूर्ण निरीक्षण तक - एसडीएम रोबोट चुंबकीय एनकोडर सेंसर के लिए  उच्च-स्थिरता, उच्च-विश्वसनीयता  चुंबकीय कोर घटक प्रदान करने के लिए इस पूर्ण सटीक विनिर्माण श्रृंखला का लाभ उठाता है, जो चीन के रोबोटिक्स उद्योग में उच्च-सटीक गति नियंत्रण को चलाने में मदद करता है।