Një kodues magnetik është një sensor që përdor ndryshimet në një fushë magnetike për të matur këndin, drejtimin dhe shpejtësinë e rrotullimit. Me fjalë të thjeshta, ai vepron si 'proprioceptori' i robotit - kur 'truri' i robotit lëshon një komandë si 'ngre krahun e majtë me 30 gradë', koduesi magnetik funksionon si një 'këndim raportues' i ngjitur në nyje, duke rikthyer në kohë reale këndin aktual të arritur. Pasi të zbulohet një devijim, sistemi e korrigjon menjëherë atë.
Krahasuar me koduesit optikë tradicionalë, koduesit magnetikë kanë aftësi të forta kundër ndërhyrjeve, përshtatshmëri të shkëlqyer mjedisore dhe strukturë fleksibël , duke i bërë ata veçanërisht të përshtatshëm për mjedise industriale dhe komplekse me pluhur, vaj dhe dridhje. Në fushën e robotikës, koduesit magnetikë po evoluojnë nga komponentët mbështetës konvencionalë në pajisje sensore kyçe brenda sistemeve inteligjente të kontrollit të lëvizjes.
Në cilat nyje aplikohet sensori i koduesit magnetik robotik?
Koduesit magnetikë përdoren pothuajse në të gjitha nyjet që kërkojnë reagime të lëvizjes në robotë.
Për sa i përket llojeve të kyçeve, nyjet kryesore si gjuri, shpatulla dhe beli i robotëve humanoidë kanë nevojë për kodues. Një robot tipik humanoid me 14+ nyje kërkon 20-30 kodues. Më e habitshme, të dhënat e industrisë tregojnë se një robot i vetëm humanoid kërkon mesatarisht rreth 71 kodues magnetikë . Këta kodues zakonisht vendosen si në fundin e motorit ashtu edhe në fundin e reduktuesit , duke punuar së bashku për të përmirësuar shpejtësinë dhe saktësinë e pozicionit.
Përveç robotëve humanoidë, koduesit magnetikë përdoren gjithashtu gjerësisht në qen robotë dhe skenarë të tjerë që kërkojnë përgjigje të shpejtë dhe kanë hapësirë të kufizuar. Në një robot katërkëmbësh, secila këmbë zakonisht është e pajisur me 3 nyje rrotulluese (që kontrollon lëvizjen e ijeve, kofshëve dhe viçit), kështu që një robot katërkëmbësh përdor gjithsej 12 kodues për të siguruar kontroll të saktë të lëvizjes.
Përveç kësaj, koduesit kompakt mund të instalohen në hapësira të ngushta si e robotit kyçi i dorës, gishtat dhe qafa pa kompromentuar performancën.
Sa efektive janë ato? Çfarë niveli saktësie mund të arrijnë?
Performanca e koduesve magnetikë në nyjet e robotëve mund të përmblidhet me një fjalë: saktë.
Aktualisht, koduesit kryesorë magnetikë kanë arritur nivele të konsiderueshme të saktësisë së lartë. Për shembull, koduesit magnetikë që përdorin teknologjinë AMR (magnetorezistencë anizotropike) mund të arrijnë saktësinë e matjes këndore deri në ±0,07° ; disa produkte të nivelit të lartë madje arrijnë saktësinë e këndit absolut 0,05° . Për sa i përket rezolucionit, koduesit e avancuar magnetikë mund të ofrojnë rezolucion deri në 18-bit në një gamë 360°, duke i lejuar robotët të kryejnë detyra me qëndrueshmëri dhe përsëritje më të madhe.
Në aplikimet praktike, një raport testimi nga një prodhues bashkëpunues i robotëve tregoi se pas adoptimit të koduesve magnetikë me performancë të lartë, saktësia e pozicionimit të përsëritshmërisë së përbashkët u përmirësua nga ±0,1 mm në ±0,03 mm . Çdo nyje e robotit Yaskawa MOTOMAN është e pajisur me kodues magnetik të integruar me precizion të lartë, duke arritur ±0,01 mm saktësi pozicionimi të përsëritshmërisë.
Koduesit magnetikë mbështesin gjithashtu teknologjinë e kodimit absolut me shumë rrotullime , e cila ruan informacionin e pozicionit edhe pas humbjes së energjisë, duke eliminuar nevojën për rikthim në shtëpi siç kërkohet nga koduesit shtesë.
A janë rezistente ndaj dridhjeve?
Jashtëzakonisht rezistent ndaj dridhjeve. Ky është një nga avantazhet kryesore të koduesve magnetikë ndaj koduesve optikë.
Për shkak se funksionojnë në një parim të matjes pa kontakt , koduesit magnetikë shmangin konsumimin mekanik dhe kanë një jetë teorike shërbimi që tejkalon 100,000 orë . Për sa i përket rezistencës ndaj dridhjeve, të dhënat e provës janë bindëse: nën dridhje të vazhdueshme (5–2000 Hz) , luhatja e daljes së pozicionit të koduesve magnetikë me cilësi të lartë është më pak se 0,1° , shumë më e lartë se vlerat tipike 3°-5° të koduesve konvencionalë.
Përveç kësaj, koduesit magnetikë ofrojnë gjithashtu vlerësime të mbrojtjes IP67 , duke siguruar funksionim të qëndrueshëm në mjedise të vështira me ndotje nga pluhuri dhe vaji. Koduesit magnetikë të teknologjisë AMR janë të pandjeshëm ndaj variacioneve të fuqisë së fushës magnetike në modalitetin e ngopur të funksionimit, duke shfaqur kundër dridhjeve dhe kundër lëvizjes së temperaturës . performancë të shkëlqyer Disa produkte mbulojnë një interval të temperaturës së funksionimit nga -40°C deri në +125°C , duke plotësuar kërkesat e aplikimit të shkallës industriale.
Me pak fjalë, në kushte të rënda të tilla si fillimi-ndalimi me frekuencë të lartë, rrotullimi përpara-mbrapsht dhe dridhjet e vazhdueshme në robotët industrialë, koduesit magnetikë ende japin sinjale të qëndrueshme dhe të sakta pozicioni.
Sensorët e koduesit magnetik të robotëve të SDM
Në zinxhirin e furnizimit të koduesit magnetik, cilësia e materialeve magnetike përcakton drejtpërdrejt performancën përfundimtare të sensorit. SDM Magnetics Co., Ltd. është një lider në këtë fushë.
E themeluar në vitin 2009, me selinë e saj në Xiaoshan, Hangzhou, dhe fabrikën e saj në Tonglu, Hangzhou, SDM është një ndërmarrje e teknologjisë së lartë e nivelit kombëtar e specializuar në magnete të përhershme të tokës së rrallë dhe sistemet e komponentëve magnetikë. Për më shumë se një dekadë, kompania i është përkushtuar kërkimit dhe zhvillimit dhe prodhimit të materialeve magnetike, duke ofruar zgjidhje me një ndalesë në mbarë botën për industri të tilla si automobila, elektronika e konsumit, pajisjet shtëpiake, energjia e gjelbër, mjekësia, telekomunikacioni dhe hapësira ajrore.
Në fushën e sensorëve të koduesit magnetikë të robotëve, konkurrenca thelbësore e SDM qëndron në një zinxhir të plotë prodhimi me saktësi :
Së pari, derdhja e integruar me injeksion. Magnetet e koduesit të SDM prodhohen duke përdorur teknologjinë e ferritit të formuar me injeksion , e cila përzien pluhurin e ferritit me rrëshirat me performancë të lartë (p.sh., najlon, PP, PPS) dhe i jep formë nëpërmjet formimit me injeksion. Ky proces i pajis magnetët si me përpunueshmërinë e plastikës ashtu edhe me vetitë magnetike të ferriteve. Për më tepër, ato mund të formohen në mënyrë integrale me boshte metalike ose pjesë strukturore plastike, duke rritur shumë forcën dhe integrimin strukturor. Magnetët e derdhur me injeksion janë të përshtatshëm për magnetizimin shumëpolësh - një duzinë ose dy duzina pole janë të zakonshme dhe versionet më të sofistikuara mund të magnetizohen me deri në njëqind pole.
Së dyti, magnetizimi i pikës së shtypjes magnetike. Çelësi i magneteve të koduesit qëndron në saktësinë e poleve magnetike - rezolucioni ndikohet drejtpërdrejt nga hapi/gjerësia e polit. SDM përdor procese dhe pajisje magnetizimi me precizion të lartë të zhvilluara posaçërisht për të arritur magnetizimin me hapje të ngushtë dhe me saktësi të lartë, duke siguruar cilësi të shkëlqyer të sinjalit. Kjo teknologji e magnetizimit të pikës në stilin 'printim magnetik' kontrollon me saktësi pozicionin dhe intensitetin e çdo pol magnetik, duke vendosur një bazë të fortë për saktësinë e mëvonshme të ndjeshmërisë. Kompania gjithashtu mbështet magnetizimin me shumë pista dhe personalizimin e hapave të ndryshëm të poleve të ngushta, duke përmbushur kërkesa të ndryshme nga koduesit absolut me një pistë në rritje deri në shumë pista.
Së treti, inspektim 100% i plotë i modeleve të formës së valës së fushës magnetike. Pas magnetizimit, SDM kryen inspektim të plotë të rreptë të formës së valës së fushës magnetike për çdo produkt të vetëm. Kjo është për shkak se edhe nëse dizajnet dimensionale janë të sakta, saktësia e pamjaftueshme e magnetizimit mund të çojë përsëri në dalje të paqëndrueshme të sinjalit, rezolucioni të reduktuar ose vështirësi në kalibrimin e sensorit. Nëpërmjet inspektimit të plotë, SDM siguron që forma e valës së fushës magnetike të çdo magneti kodues plotëson standardet e projektimit, duke garantuar qëndrueshmëri, besueshmëri dhe saktësi nga burimi.
Nga formimi i integruar me injeksion, tek magnetizimi i pikës magnetike të printimit, tek inspektimi i plotë i formave të valëve të fushës magnetike — SDM përdor këtë zinxhir të plotë prodhimi me precizion për të ofruar komponentë të bërthamës magnetike me qëndrueshmëri të lartë dhe me besueshmëri të lartë për sensorët e koduesit magnetikë robotikë, duke ndihmuar në drejtimin e kontrollit të lëvizjes me precizion më të lartë në industrinë e Kinës.
