자기 인코더는 자기장의 변화를 이용해 회전 각도, 방향, 속도를 측정하는 센서입니다. 간단히 말해서 로봇의 '고유수용기' 역할을 합니다. 로봇의 '뇌'가 '왼쪽 팔을 30도 올리세요'와 같은 명령을 내리면 자기 인코더는 관절에 부착된 '분도기'처럼 작동하여 실제 도달한 각도를 실시간으로 피드백합니다. 편차가 감지되면 시스템은 즉시 이를 수정합니다.
기존 광학 인코더와 비교하여 자기 인코더는 강력한 간섭 방지 기능, 탁월한 환경 적응성 및 유연한 구조를 갖추고 있어 먼지, 오일 및 진동이 있는 산업 및 복잡한 환경에 특히 적합합니다. 로봇 공학 분야에서 자기 인코더는 기존 지원 구성 요소에서 지능형 모션 제어 시스템 내의 주요 감지 장치로 진화하고 있습니다.
로봇 자기 인코더 센서는 어떤 관절에 적용됩니까?
자기 인코더는 거의 모든 관절에 사용됩니다 . 모션 피드백이 필요한 로봇의
관절 종류에 따라 무릎, 어깨, 허리 등 핵심 관절에는 모두 엔코더가 필요하다. 휴머노이드 로봇의 14개 이상의 관절을 가진 일반적인 휴머노이드 로봇에는 20~30개의 인코더가 필요합니다. 더욱 놀랍게도 업계 데이터에 따르면 단일 휴머노이드 로봇에는 평균 약 71개의 자기 인코더가 필요합니다 . 이러한 인코더는 일반적으로 모터 끝과 감속기 끝 모두 에 배치되어 함께 작동하여 속도와 위치 정확도를 향상시킵니다.
휴머노이드 로봇 외에도 자기 인코더는 로봇 개 및 기타 시나리오에도 널리 사용됩니다. 빠른 응답이 요구되고 공간이 제한된 4족 로봇의 각 다리에는 일반적으로 3개의 회전 관절(엉덩이, 허벅지, 종아리 움직임 제어)이 장착되어 있으므로 4족 로봇 1대는 총 12개의 인코더를 사용하여 정밀한 모션 제어를 보장합니다.
또한 소형 엔코더는 로봇의 손목, 손가락, 목과 같은 좁은 공간에도 성능 저하 없이 설치할 수 있습니다.
얼마나 효과적인가요? 어느 수준의 정확도를 달성할 수 있습니까?
로봇 관절의 자기 인코더 성능은 이라는 한 단어로 요약할 수 있습니다. 정밀함 .
현재 주류 자기 인코더는 상당히 높은 정확도 수준에 도달했습니다. 예를 들어, AMR(이방성 자기 저항) 기술을 사용하는 자기 인코더는 최대 ±0.07° 의 각도 측정 정확도를 달성할 수 있습니다 . 일부 고급 제품은 절대 각도 정확도가 0.05°에 도달하기도 합니다 . 분해능 측면에서 고급 자기 인코더는 18비트 분해능을 제공할 수 있으므로 로봇이 더욱 일관성 있고 반복적으로 작업을 수행할 수 있습니다. 360° 범위에서 최대
실제 응용 분야에서 협동 로봇 제조업체의 테스트 보고서에 따르면 고성능 자기 인코더를 채택한 후 관절 반복성 위치 정확도가 ±0.1mm에서 ±0.03mm 로 향상되었습니다 . Yaskawa MOTOMAN 로봇의 모든 관절에는 고정밀 자기 인코더가 내장되어 있어 ±0.01mm의 반복성 위치 정확도를 달성합니다..
자기 인코더는 또한 정전 후에도 위치 정보를 유지하는 다중 회전 절대 인코딩 기술을 지원하므로 증분형 인코더에서 요구하는 원점 복귀가 필요하지 않습니다.
진동에 강합니까?
진동에 매우 강합니다. 이는 광학 인코더에 비해 자기 인코더의 주요 장점 중 하나입니다.
로 작동하기 때문에 비접촉식 측정 원리 자기 인코더는 기계적 마모를 방지하고 이론적 서비스 수명이 100,000시간을 초과합니다 . 진동 저항 측면에서 테스트 데이터는 매우 설득력이 있습니다. 지속적인 진동(5~2000Hz) 에서 고품질 자기 인코더의 위치 출력 변동은 0.1° 미만으로 기존 인코더의 일반적인 3°~5° 값보다 훨씬 우수합니다.
또한 자기 인코더는 IP67 보호 등급을 제공하여 먼지와 기름 오염이 있는 열악한 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다. AMR 기술 자기 인코더는 포화 작동 모드에서 자기장 강도 변화에 둔감하며 진동 방지 및 온도 드리프트 방지 성능이 뛰어납니다. 일부 제품은 의 작동 온도 범위를 포괄하여 -40°C ~ +125°C 산업 등급 애플리케이션 요구 사항을 충족합니다.
간단히 말해서, 산업용 로봇의 고주파 시작-정지, 정역회전, 지속적인 진동과 같은 가혹한 조건에서도 자기 인코더는 여전히 안정적이고 정확한 위치 신호를 제공합니다.
SDM의 로봇 자기 인코더 센서
자기 인코더 공급망에서 자성 재료의 품질은 센서의 최종 성능을 직접적으로 결정합니다. SDM Magnetics Co., Ltd. 는 이 분야의 선두주자입니다.
2009년에 설립되어 항저우 샤오산에 본사를 두고 항저우 퉁루에 공장을 두고 있는 SDM은 국가급 하이테크 기업 입니다. 희토류 영구 자석 및 자기 부품 시스템을 전문으로 하는 10년 넘게 자성 재료의 R&D와 생산에 전념해 온 이 회사는 자동차, 가전제품, 가전제품, 친환경 에너지, 의료, 통신, 항공우주 등 전 세계 산업에 원스톱 솔루션을 제공하고 있습니다.
로봇 자기 인코더 센서 분야에서 SDM의 핵심 경쟁력은 완전한 정밀 제조 체인 에 있습니다 .
첫째, 통합 사출 성형입니다. SDM의 엔코더 자석은 사용하여 생산됩니다 . 사출 성형 페라이트 기술을 페라이트 분말을 고성능 수지(예: 나일론, PP, PPS)와 혼합하고 사출 성형을 통해 성형하는 이 공정은 자석에 플라스틱의 가공성과 페라이트의 자기 특성을 모두 부여합니다. 또한 금속 샤프트나 플라스틱 구조 부품과 할 수 있어 일체형으로 성형 구조적 강도와 통합성이 크게 향상됩니다. 사출 성형 자석은 다극 자화에 매우 적합합니다. 12개 또는 26개 극이 일반적이며 더 정교한 버전은 최대 100개 극으로 자화될 수 있습니다.
둘째, 자기 인쇄 포인트 자화. 엔코더 자석의 핵심은 자극 정확도에 있습니다. 분해능은 극 피치/폭에 의해 직접적인 영향을 받습니다. SDM은 특별히 개발된 고정밀 자화 프로세스 및 장비를 사용하여 좁은 피치, 고정밀 자화를 달성하고 우수한 신호 품질을 보장합니다. 이 '자기 인쇄' 스타일의 점 자화 기술은 각 자극의 위치와 강도를 정밀하게 제어하여 후속 감지 정확성을 위한 견고한 기반을 마련합니다. 또한 이 회사는 다중 트랙 자화 및 다양한 좁은 극 피치의 사용자 정의를 지원하여 단일 트랙 증분형 인코더에서 다중 트랙 절대 인코더까지 다양한 요구 사항을 충족합니다.
셋째, 자기장 파형 패턴을 100% 완벽하게 검사합니다. 자화 후 SDM은 자기장 파형에 대한 엄격한 전체 검사를 수행합니다. 모든 단일 제품에 대해 이는 치수 설계가 정확하더라도 자화 정확도가 충분하지 않으면 신호 출력이 불안정해지고 분해능이 감소하거나 센서 교정이 어려워질 수 있기 때문입니다. 전체 검사를 통해 SDM은 모든 엔코더 자석의 자기장 파형이 설계 표준을 충족하는지 확인하여 소스의 일관성, 신뢰성 및 정확성을 보장합니다.
통합 사출 성형부터 자기 인쇄 포인트 자화, 자기장 파형의 전체 검사에 이르기까지 SDM은 이 완벽한 정밀 제조 체인을 활용하여 로봇 자기 인코더 센서에 대한 일관성과 신뢰성이 높은 자기 코어 구성 요소를 제공하여 중국 로봇 산업에서 고정밀 모션 제어를 추진하는 데 도움을 줍니다.
