産業用ロボットの関節の内側、サーボモーターのシャフト、人型ロボットのあらゆる動作ノードには、目立たないが重要なコンポーネントが隠されています。 磁気エンコーダ。これはロボットの「関節神経」として機能し、速度、位置、角度をリアルタイムで捕捉し、機械的な動きを電気信号に変換し、あらゆる正確な回転と把握を可能にします。
磁気エンコーダの中心には、 N/S 極が交互にパターン化された円形の磁気コンポーネントである 磁気コード ディスク (磁気リングまたはドラムとも呼ばれます) があります。ディスクがシャフトとともに回転すると、磁気センサーが磁場の変化を検出して角度と速度を計算します。従来のと比較して 光学式エンコーダ、磁気式エンコーダは、 非接触測定、塵埃や油に対する耐性、耐振動性、広い動作温度範囲、長い耐用年数を備えているため、産業オートメーションやロボット工学においてますます主流となっています。
I. なぜ「国内代替」が必須なのでしょうか?
磁気エンコーダは小型ではありますが、古典的な ボトルネック技術です。長年にわたり、人型ロボット、新エネルギー自動車、その他多くの分野で必要とされる高精度の 19 ビット、さらには 20 ビットの磁気エンコーダは、完全にヨーロッパからの輸入に依存してきましたが、価格が高いだけでなく、納期も長いという問題がありました。かつて国産の磁気エンコーダは精度不足に悩まされ、ハイエンドの磁気コードディスクの製造は長い間海外の大手企業に管理されていました。
幸いなことに、この状況は変わりつつあります。における継続的な進歩により 磁性材料、精密磁化、一体成型、中国企業は高精度磁気抵抗センサーと磁気コードディスクの性能を着実に向上させ、国産代替を加速させている。 2024 年の中国の磁気エンコーダ産業の市場規模は約 11 億 1,400 万人民元に達し、前年比 8.37% 成長しました。
II.国産磁気コードディスクの3つの技術的ハードル
ロボット磁気エンコーダ用の高性能磁気コード ディスクを製造するには、次の 3 つの主要な技術的課題を克服する必要があります。
成形精度 – ディスクの寸法精度は、エンコーダーの解像度と信号の安定性に直接影響します。従来の複数部品の組み立てや後処理方法では、ロボットのジョイントに要求されるミクロンレベルの精度を満たせない組み立てエラーが発生します。
磁化の均一性と複雑さ – 高精度の磁気エンコーダには通常、数十対、場合によっては 100 対以上の N/S 極が必要です。磁化中は、すべての極の強度、位置、角度が同一である必要があり、わずかな偏差でも角度測定誤差につながります。
100% 出荷検査 – 磁気コード ディスクをロボットに取り付ける前に、出力信号が設計仕様を満たしていることを確認するために、厳格な磁場波形テストを受ける必要があります。完全な検査がなければ、一貫性や信頼性はありません。
Ⅲ． SDM: 磁性材料から磁気エンコーダセンサーまでのワンストップブレークスルー
国内代替の波のさなか、 SDM Magnetics (Hangzhou) Co., Ltd. は、 磁性材料から磁気エンコーダ センサーまでの独立したフルチェーン パスを築き上げました。
ロボット磁気エンコーダセンサーの分野において、SDMは、 統合射出成形→磁気印刷点の磁化→完全な磁場波形検査の完全な技術ループを構築しており、各ステップは精度と一貫性の究極の追求を反映しています。
統合射出成形:「組み立て」から「一体鋳造」まで
従来の磁気コードディスクの製造では、多くの場合、最初に成形、次に磁化、その後組み立てという分割されたプロセスが行われ、追加のステップごとに誤差が蓄積されます。 SDM は 統合射出成形技術を採用しています。 、単一の射出成形ステップで磁性材料とディスク基板を結合するこれにより、組み立てによる累積公差が大幅に減少するだけでなく、ディスクの構造強度と軽量化も大幅に向上し、サイズと重量が重要なロボットのジョイントに特に適しています。
磁気印刷ポイントの磁化: すべての極を「精密に彫刻」
高精度の磁気エンコーダでは、ディスク上の各 N/S 極を極めて正確に、かつ均一な磁場強度で位置決めする必要があります。 SDM は 磁気印刷ポイント磁化を採用しており 、各極を 1 つずつ独立して正確に磁化します。この「刻まれた」アプローチにより、均一な極分布と安定した磁場強度が保証され、エンコーダの正弦波出力信号が基本的に保証され、高分解能角度測定のための強固な磁気基盤が築かれます。
完全な磁場波形検査: 「欠陥のある」ディスクが工場から出荷されることはありません
磁気コードディスク製造における最後の防御線は検査です。 SDM では 完全な磁界波形検査を実行します。 、出荷前にすべてのディスクに対して高感度磁気センサーを使用して、回転中の完全な磁場信号を捕捉し、波形図を生成して、ピークツーピーク誤差や波形歪みなどの重要なパラメーターを分析します。完璧な波形を持つディスクのみが認定タグを受け取ります。つまり、ロボット メーカーに納品されるすべての SDM 磁気コード ディスクは 100% 波形検証を受けており、ロボット ジョイントでの長期にわたる安定した動作が保証されます。
IV. 「国内代替」から「国内リーダーシップ」へ
統合射出成形から磁気印刷点の磁化、完全な磁場波形検査に至るまで、SDM はこれら 3 つの一見シンプルでありながら強力なプロセスを使用して、磁気エンコーダ センサー ディスクの完全で自律的で制御可能な製造チェーンを構築しました。
これは単なる製造技術のアップグレードではありません。これはの縮図です 、「追随者」から「競合他社」、さらには「リーダー」へと移行する中国の磁性材料産業。国産の磁気コードディスクが中国製ロボットの関節に取り付けられ、「ボトルネック」が「私たちの手の内」になれば、中国のロボット産業の屋台骨は真にそびえ立つことになる。
SDM Magnetics – 磁気の力で中国製ロボットのあらゆる正確な回転を駆動します。
