Робот холболт, серво мотор, AGV дугуйны систем, тэр ч байтугай хүн дүрст роботуудын дизайнд, Соронзон кодлогч (Robot Magnetic Encoder Sensors) нь байрлал, хурдыг хариулах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон уламжлалт оптик кодлогчийг аажмаар сольж байна. Тэдний давуу тал болох контактгүй хэмжилт, бохирдолд тэсвэртэй, чичиргээнд тэсвэртэй, авсаархан бүтэц нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, ухаалаг робот техникийг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд хүргэсэн.
Зах зээл дээрх соронзон кодлогч мэдрэгчийн олон параметр, гаралтын интерфейстэй тулгарах үед инженерүүд үүнийг ихэвчлэн төөрөгдүүлдэг: Өндөр нарийвчлал нь үргэлж дээр байдаг уу? Нарийвчлал ба нарийвчлал хоёрын хооронд ямар хамааралтай вэ? Та SPI, SSI, ABZ хоёрыг хэрхэн сонгох вэ? Энэхүү нийтлэл нь эдгээр гурван үндсэн асуудлын эргэн тойронд робот хөгжүүлэгчдэд зориулсан тодорхой сонголтын удирдамжийг өгдөг.
1. Нарийвчлалыг нарийвчлалаас ялгах: Өндөр нарийвчлал ≠ Өндөр нарийвчлал
Нарийвчлал ба нарийвчлал нь хамгийн амархан андуурдаг хоёр параметр боловч тэдгээр нь маш өөр утгатай.
Нарийвчлал гэдэг нь хэмжилтийн 'нарийн байдлыг' илэрхийлдэг кодлогч уншиж, гаргаж чадах хамгийн бага өнцгийн өөрчлөлтийг хэлнэ. Үнэмлэхүй кодлогч нь ихэвчлэн битүүдийг ашигладаг, жишээлбэл, 14 бит (16384 алхам/илч), 17 бит (131072 алхам/ил); Өсөн нэмэгдэж буй кодлогч нь эргэлт тутамд импульс (PPR) ашигладаг, жишээлбэл, 1024 PPR. Энгийнээр хэлэхэд, нягтрал нь 360°-ийн бүтэн тойргийг хэр нарийн хуваахыг тодорхойлдог - битүүд өндөр байх тусам нарийн хуваагдах болно.
Нарийвчлал гэдэг нь кодлогчийн гаралтын дохио ба бодит физик өнцгийн хоорондох хазайлтыг хэлдэг бөгөөд хэмжилтийн 'зөв' байдлыг илэрхийлдэг. Нарийвчлалыг ихэвчлэн градус (°) эсвэл нуман минутаар (arcmin) илэрхийлдэг бөгөөд соронзон чанар, угсралтын хазайлт, температурын зөрүү, соронзон дуу чимээ гэх мэт олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө соронзон цагирагийн чанар нь нарийвчлалыг тодорхойлдог бол унших толгой (чип) нь нягтрал болон давтагдах чадварыг тодорхойлдог.
Нийтлэг алдаа байдаг: өндөр нарийвчлал нь өндөр нарийвчлалыг авчрах албагүй. 14 битийн соронзон кодлогч нь нэг эргэлтийг 16384 алхам болгон хуваах боломжтой боловч хэрэв соронзны соронзлолтын нарийвчлал муу эсвэл бэхэлгээний хазайлт байгаа бол бодит хэмжсэн нарийвчлал нь зөвхөн ±1.0° байх ба нарийвчлалаас хол давсан нарийвчлалтай. Онцгой тохиолдолд нарийвчлал ба нарийвчлалын хоорондох алдаа 50 дахин их байж болно. Мэдрэгчийг сонгохдоо өндөр нарийвчлалыг эрэлхийлэхийн оронд тохируулсан нарийвчлалын үзүүлэлтийг нэн тэргүүнд анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Шийдвэрийг хэрхэн үндэслэлтэй тааруулах вэ? Эмпирик томъёо: Нарийвчлал ≥ 360° ÷ байршлын нарийвчлалын шаардлага. Жишээлбэл, байршлын нарийвчлалын шаардлага нь ±0.1 ° бол нарийвчлал нь дор хаяж 360 ÷ 0.1 = 3600 мөр (ойролцоогоор 11.8 бит) байх ёстой. Практикт маржин үлдээж, тооцоолсон утгаас нэг түвшинг сонгох нь зүйтэй.
2. Харилцаа холбооны протоколуудыг хэрхэн сонгох вэ: ABZ, SPI, SSI Scene Matching
Соронзон кодлогч мэдрэгчийн харилцааны протокол нь утаснуудын нарийн төвөгтэй байдал, дуу чимээний дархлаа, бодит цагийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Тэдгээрийг ойролцоогоор нэмэгдүүлсэн интерфейс болон үнэмлэхүй интерфейс гэж хувааж болно.
Өсөн нэмэгдэж буй интерфэйс (ABZ) : A/B квадрат импульсийн гаралт, хурд, чиглэлийг тодорхойлох 90° фазын зөрүүтэй, нэг эргэлт тутамд нэг тэг импульс хийх Z суваг. ABZ интерфейсийн хамгийн том давуу тал нь сайн нийцтэй байдал, хямд өртөг юм; Энэ нь ихэнх servo хөтчүүд болон PLC-ийн стандарт оролтын формат юм. Гэсэн хэдий ч, өсөлтийн кодлогч нь унтраасны дараа байрлалын мэдээллийг хадгалахгүй бөгөөд асаахад чиглүүлэх циклийг шаарддаг. Stepper мотор хөтчүүд, конвейерийн хурдыг хэмжих болон бусад хурдыг хянах эсвэл энгийн байрлал илрүүлэх програмуудад тохиромжтой.
SPI интерфэйс : Синхрон цуваа интерфэйс нь үнэмлэхүй өнцгийн утгыг шууд уншихаас гадна чип дээрх бүртгэлийн тохиргоо болон соронзон орны оношлогоог дэмждэг. SPI нь бодит цагийн өндөр гүйцэтгэл, энгийн утсыг санал болгодог тул FOC удирдлага зэрэг өнцгийг хурдан унших шаардлагатай програмуудад тохиромжтой.
SSI интерфэйс : Цаг+өгөгдлийн дифференциал дамжуулалтыг ашигладаг синхрон цуваа интерфэйсийн үйлдвэрлэлийн хувилбар, дуу чимээний хүчтэй хамгаалалт, 100 метр хүртэл дамжуулах зайтай. SSI нь 12 25 битийн нягтралыг дэмждэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн орчинд үнэмлэхүй кодлогчийн үндсэн интерфейс юм. Хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн орчинд хол зайд үнэмлэхүй байрлал тогтооход тохиромжтой.
Шуурхай сонгох гарын авлага :
· Богино зай, хямд өртөгтэй, хурдны удирдлагатай → ABZ нэг төгсгөлтэй интерфейс
· Холын зай, өндөр хөндлөнгийн оролцоо, үнэмлэхүй байрлал шаардлагатай → Дифференциал ABZ эсвэл SSI интерфейс
· Өндөр нарийвчлалтай, хайх шаардлагагүй, FOC удирдлага → SPI/SSI/I²C үнэмлэхүй интерфэйс
3. Гурван үндсэн роботын програмыг сонгох зөвлөмж
3.1 Роботын холболт (Хамтын робот, хүн дүрст робот)
Робот холболт нь кодлогчоос хамгийн өндөр нарийвчлал, нарийвчлал, найдвартай байдлыг шаарддаг. TMR эсвэл AMR технологийг ашигладаг үнэмлэхүй кодлогчийг ихэвчлэн сонгодог. Санал болгож буй нягтрал нь 18 бит буюу түүнээс дээш, нарийвчлал нь ±0.05°-аас багагүй байна. Харилцааны хувьд SPI интерфэйс нь өндөр бодит цагийн FOC хяналтанд тохиромжтой хамтарсан драйверын чиптэй шууд холбогдох боломжтой. Мөн роботын холболтын зай багатай тул жижиг савлагаатай бүтээгдэхүүнийг (жишээ нь, QFN 3×3 мм) радиаль соронзлогдсон NdFeB соронзтой хамт ашиглахыг эрэмбэлэх хэрэгтэй.
3.2 AGV/AMV дугуйны систем
AGV дугуйны кодлогчийг голчлон хурдны хаалттай хүрд хянах, odometry хийхэд ашигладаг. Нарийвчлалын шаардлага дунд зэрэг (хангалттай 14-17 бит) боловч байгаль орчинд дасан зохицох чадвар, найдвартай байдал нь маш чухал юм. AGV нь ихэвчлэн тоостой, чийглэг орчинд ажилладаг тул соронзон кодлогчийн бохирдлыг эсэргүүцэх нь илт давуу тал юм. ABZ интерфэйсийг мотор драйвертай шууд холбох, эсвэл илүү урт дамжуулах зайд SSI интерфейсийг холбоход ашиглаж болно.
3.3 Серво мотор (үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт)
Servo мотор нь бага хурдны жигд байдал, динамик хөшүүн байдлыг сайжруулахын тулд өндөр нарийвчлалтай байхаас гадна байршлын зөв байдлыг хангахад хангалттай нарийвчлал шаарддаг. Санал болгож буй нарийвчлал нь 15-17 битээс эхэлдэг бөгөөд нарийвчлал нь ± 0.1 ° -аас илүү байна. Харилцааны хувьд үнэмлэхүй интерфэйсүүд нь дээд зэрэглэлийн сервогийн гол сонголт болсон. SSI эсвэл BiSS интерфейсүүд нь хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоотой үйлдвэрлэлийн орчинд тогтвортой дамжуулалтыг хангадаг.
4. Сонголтын дараа зайлсхийх ёстой бэрхшээлүүд
Сонголтын параметрүүд зөв байсан ч практик хэрэглээнд дараахь асуудлууд тулгарч болно.
· Суурилуулалтын нарийвчлал : Соронзон ба чип хоорондын хазайлтыг хатуу хянаж байх ёстой, ихэвчлэн ≤0.3 мм, тэнхлэгийн зөрүү нь 0.5-1.5 мм байна. Эдгээр хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд нэмэлт шугаман бус алдаа гардаг.
· Цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо : Мотор, инвертер гэх мэтийн хүчтэй EMI нь дохионы гажуудлын гол шалтгаан болдог. Дифференциал гаралтын интерфэйсийг эрчилсэн хос хамгаалалттай кабельтай хослуулахыг зөвлөж байна (нэг төгсгөлд газардуулсан бамбай).
· Байгаль орчинд дасан зохицох чадвар : Тасралтгүй усанд живэх эсвэл өндөр чийгшилтэй конденсацтай хэрэглээний хувьд IP67 ба түүнээс дээш нэвтрэх хамгаалалтын зэрэгтэй бүтээгдэхүүнийг сонго. Аж үйлдвэрийн зэрэг нь ихэвчлэн -40 ° C-аас + 85 ° C хүртэл ажиллах температурын хүрээг шаарддаг.
5. SDM робот соронзон кодлогч мэдрэгч
Соронзон кодлогчийг дотооддоо үйлдвэрлэх явцад SDM нь үйлдвэрлэлд ялгаатай технологийн замыг сонгосон. Робот соронзон кодлогч мэдрэгчүүдийн гол давуу талууд нь дараах гурван хэсэгт тусгагдсан болно.
Тарилгад цутгах нэгдсэн үйл явц : SDM нь уламжлалт олон хэсгээс бүрдэх угсралтын процессыг орлуулж, соронзон материал болон инженерийн хуванцарыг нэг удаагийн цохилтоор бүрдүүлэх шахах хэлбэрийг ашигладаг. Тарилгын интеграци нь чухал ач холбогдолтой: богино процессын урсгал, бага эрчим хүчний хэрэглээ, цөөн хэлбэрийн хязгаарлалт, үйлдвэрлэлийн өндөр үр ашиг, сайн хэмжээсийн нарийвчлал. Энэ процесс нь кодлогчийн соронзон цагирагийн хэмжээст тогтвортой байдал, механик бат бөх чанарыг ихээхэн сайжруулж, дараагийн соронзон гүйцэтгэлийн тогтвортой байдлын үндэс суурийг тавьдаг.
Соронзон хэвлэх соронзлох технологи : Соронзлох үе шатанд SDM нь туйлын хэв маягийг цэгээр нь бичих өндөр нарийвчлалтай 'соронзон хэвлэх' технологийг ашигладаг. Уламжлалт их хэмжээний соронзлолтой харьцуулахад энэ нь туйлын байрлалын нарийвчлал болон соронзон орны жигд байдлыг ихээхэн сайжруулдаг. Өндөр туйлтай, өндөр нарийвчлалтай соронзлох процесс нь маш нарийн тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгсэл шаарддаг; Тэдгээрийг нарийн зохион байгуулалттай, өндөр эрчимтэй импульсийн соронзон орон бүхий тусгай зориулалтын олон туйлт соронзлох бэхэлгээнд хийж гүйцэтгэнэ. SDM-ийн энэ чиглэлээр хуримтлуулсан туршлага нь тэдний соронзон кодлогч мэдрэгчийг туйл хуваах нарийвчлалын өндөр түвшинд хүрэх боломжийг олгодог.
Долгионы хэлбэрийн бүрэн шалгалт : Дээж авах шалгалтад тулгуурладаг ихэнх дотоодын соронзон кодлогч үйлдвэрлэгчдээс ялгаатай нь SDM нь үйлдвэрээс гарахын өмнө мэдрэгч бүр дээр долгионы хэлбэрийн бүрэн шалгалт хийдэг. Бүтээгдэхүүн бүр нь туйл хоорондын өнцгийн алдаа, соронзон орны хүч чадлын хэлбэлзэл, дохионы гажуудал гэх мэт гүйцэтгэлийн бүх үзүүлэлтүүдийг хамарсан олон төрлийн ажиллагааны нөхцөлд дохионы долгионы хэлбэрийг сканнердах болно. Бүрэн шалгалт гэдэг нь хэрэглэгчийн хүлээн авсан мэдрэгч бүрийг бодит хэмжилтээр тус тусад нь баталгаажуулж, бүтээгдэхүүний тогтвортой байдал, найдвартай байдлыг хангана гэсэн үг бөгөөд энэ нь мэдрэгчийн найдвартай байдал хамгийн чухал байдаг робот холболт зэрэг хэрэглээний чухал давуу тал юм.
Соронзон цагирагийн механик өгөгдлийн баталгааг хангахын тулд тарилгын хэлбэрээр нэгтгэхээс эхлээд соронзон туйлуудын цахилгааны нарийвчлалыг баталгаажуулахын тулд соронзон хэвлэх соронзлол, эцэст нь бүтээгдэхүүн бүрийн гарч буй чанарыг баталгаажуулах долгионы хэлбэрийн бүрэн шалгалт хүртэл - SDM-ийн иж бүрэн процессын битүү гогцоо нь бүтээгдэхүүн бүрийн гинжин хэлхээний хяналтыг баталгаажуулдаг. өндөр найдвартай дотоодын соронзон кодлогчийн сонголт.
