ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กคือเซ็นเซอร์ที่ใช้การเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กเพื่อวัดมุม ทิศทาง และความเร็วในการหมุน พูดง่ายๆ ก็คือ มันทำหน้าที่เป็น 'ตัวรับพฤติการณ์' ของหุ่นยนต์ — เมื่อ 'สมอง' ของหุ่นยนต์ออกคำสั่ง เช่น 'ยกแขนซ้ายขึ้น 30 องศา' ตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก ทำงานเหมือนกับ 'ไม้โปรแทรกเตอร์' ที่ติดอยู่กับข้อต่อ โดยป้อนกลับตามเวลาจริงเมื่อถึงมุมจริง เมื่อตรวจพบความเบี่ยงเบน ระบบจะแก้ไขทันที
เมื่อเปรียบเทียบกับตัวเข้ารหัสแบบออปติคัลแบบดั้งเดิม ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กมี ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง ความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีเยี่ยม และโครงสร้างที่ยืดหยุ่น ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมและที่ซับซ้อนซึ่งมีฝุ่น น้ำมัน และการสั่นสะเทือน ในสาขาวิทยาการหุ่นยนต์ ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กกำลังพัฒนาจากส่วนประกอบรองรับทั่วไปไปเป็นอุปกรณ์ตรวจจับหลักภายในระบบควบคุมการเคลื่อนไหวอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์เข้ารหัสแม่เหล็กของหุ่นยนต์ใช้กับข้อต่อใด
ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กใช้ใน ข้อต่อเกือบทั้งหมดที่ต้องการการตอบสนองการเคลื่อนไหว ในหุ่นยนต์
ในแง่ของประเภทของข้อต่อ ข้อต่อหลัก เช่น เข่า ไหล่ และเอว ของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ล้วนจำเป็นต้องมีตัวเข้ารหัส หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ทั่วไปที่มีข้อต่อ 14+ ข้อต้องใช้ตัวเข้ารหัส 20–30 ตัว ข้อมูลอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ตัวเดียวต้องใช้ โดยเฉลี่ยประมาณ 71 ตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก ตัว โดยปกติตัวเข้ารหัสเหล่านี้จะถูกใช้งาน ทั้งที่ปลายมอเตอร์และปลายลด ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงความเร็วและความแม่นยำของตำแหน่ง
นอกเหนือจากหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์แล้ว ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กยังใช้กันอย่างแพร่หลายใน สุนัขหุ่นยนต์ และสถานการณ์อื่นๆ ที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็วและมีพื้นที่จำกัด ในหุ่นยนต์สี่ส่วน โดยทั่วไปขาแต่ละข้างจะมีข้อต่อหมุน 3 ข้อ (ควบคุมการเคลื่อนไหวของสะโพก ต้นขา และน่อง) ดังนั้นหุ่นยนต์สี่ส่วนหนึ่งตัวจึงใช้ตัวเข้ารหัสทั้งหมด 12 ตัวเพื่อให้แน่ใจว่าควบคุมการเคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยำ
นอกจากนี้ สามารถติดตั้งตัวเข้ารหัสขนาดกะทัดรัดในพื้นที่แคบ เช่น ข้อมือ นิ้ว และคอ ของหุ่นยนต์ ได้ โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน
มีประสิทธิภาพแค่ไหน? พวกเขาสามารถบรรลุความแม่นยำระดับใด
ประสิทธิภาพของตัวเข้ารหัสแม่เหล็กในข้อต่อหุ่นยนต์สามารถสรุปได้เป็นคำเดียว: แม่นยำ.
ปัจจุบัน ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กกระแสหลักมีระดับความแม่นยำสูงมากแล้ว ตัวอย่างเช่น ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กที่ใช้เทคโนโลยี AMR (ความต้านทานสนามแม่เหล็กแบบแอนไอโซทรอปิก) สามารถให้ความแม่นยำในการวัดเชิงมุมสูงถึง ±0.07° ; ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์บางรายการมีความแม่นยำของมุมสัมบูรณ์ถึง ° 0.05 ในแง่ของความละเอียด ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กขั้นสูงสามารถให้ ความละเอียดได้สูงสุดถึง 18 บิต ในช่วง 360° ทำให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและทำซ้ำได้มากขึ้น
ในการใช้งานจริง รายงานการทดสอบจากผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกันแสดงให้เห็นว่าหลังจากใช้ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กประสิทธิภาพสูง ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งความสามารถในการทำซ้ำของข้อต่อเพิ่มขึ้นจาก ±0.1 มม. เป็น ±0.03 มม . ทุกข้อต่อของหุ่นยนต์ Yaskawa MOTOMAN ติดตั้งตัวเข้ารหัสแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูงในตัว ทำให้ได้รับ ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำได้ ±0.01 มม..
ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กยังรองรับ เทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์แบบหลายรอบ ซึ่งจะเก็บข้อมูลตำแหน่งแม้หลังจากไฟฟ้าดับ ทำให้ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนโฮมใหม่ตามที่กำหนดโดยตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วย
ทนทานต่อการสั่นสะเทือนหรือไม่?
ทนทานต่อการสั่นสะเทือนอย่างมาก นี่เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กที่เหนือกว่าตัวเข้ารหัสแบบออปติคัล
เนื่องจากทำงานบน หลักการวัดแบบไม่สัมผัส ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กจึงหลีกเลี่ยงการสึกหรอทางกลและมีอายุการใช้งานตามทฤษฎีเกิน ชั่วโมง 100,000 ในแง่ของความต้านทานการสั่นสะเทือน ข้อมูลการทดสอบน่าสนใจ: ภายใต้ การสั่นสะเทือนต่อเนื่อง (5–2000 Hz) ความผันผวนของตำแหน่งของตัวเข้ารหัสแม่เหล็กคุณภาพสูงจะ น้อยกว่า 0.1° ซึ่งเหนือกว่าค่าทั่วไป 3°–5° ของตัวเข้ารหัสทั่วไปมาก
นอกจากนี้ ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กยังมี ระดับการป้องกัน IP67 เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งมีฝุ่นละอองและน้ำมันปนเปื้อน ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กที่เทคโนโลยี AMR จะไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงความแรงของสนามแม่เหล็กภายใต้โหมดการทำงานที่อิ่มตัว ซึ่งมีคุณสมบัติ ป้องกันการสั่นสะเทือนและป้องกันการดริฟท์ของอุณหภูมิ ได้ ดีเยี่ยม ผลิตภัณฑ์บางชนิดครอบคลุมช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ -40°C ถึง +125°C ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานระดับอุตสาหกรรม
กล่าวโดยสรุป ภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น การสตาร์ท-หยุดความถี่สูง การหมุนไปข้างหน้า-ถอยหลัง และการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กยังคงส่งสัญญาณตำแหน่งที่เสถียรและแม่นยำ
เซ็นเซอร์เข้ารหัสแม่เหล็กสำหรับหุ่นยนต์ของ SDM
ในห่วงโซ่อุปทานตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก คุณภาพของวัสดุแม่เหล็กจะกำหนดประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของเซ็นเซอร์โดยตรง SDM Magnetics Co., Ltd. เป็นผู้นำในด้านนี้
SDM ก่อตั้งขึ้นในปี 2552 โดยมีสำนักงานใหญ่ในเมืองเซียวซาน เมืองหางโจว และโรงงานในเมืองตงลู่ เมืองหางโจว โดยเป็น องค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงระดับชาติ ที่เชี่ยวชาญด้านแม่เหล็กถาวรธาตุหายากและระบบส่วนประกอบแม่เหล็ก เป็นเวลากว่าทศวรรษที่บริษัททุ่มเทให้กับการวิจัยและพัฒนาและการผลิตวัสดุแม่เหล็ก โดยนำเสนอโซลูชั่นแบบครบวงจรทั่วโลกสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องใช้ในบ้าน พลังงานสีเขียว การแพทย์ โทรคมนาคม และการบินและอวกาศ
ในด้านเซ็นเซอร์ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กของหุ่นยนต์ ความสามารถในการแข่งขันหลักของ SDM อยู่ใน ห่วงโซ่การผลิตที่มีความแม่นยำ สมบูรณ์ :
ขั้นแรก การฉีดขึ้นรูปแบบบูรณาการ แม่เหล็กตัวเข้ารหัสของ SDM ผลิตขึ้นโดยใช้ เทคโนโลยี เฟอร์ไรต์แบบฉีดขึ้นรูป ซึ่งผสมผงเฟอร์ไรต์กับเรซินประสิทธิภาพสูง (เช่น ไนลอน, PP, PPS) และขึ้นรูปพวกมันผ่านการฉีดขึ้นรูป กระบวนการนี้ทำให้แม่เหล็กมีทั้งความสามารถในการแปรรูปของพลาสติกและคุณสมบัติทางแม่เหล็กของเฟอร์ไรต์ นอกจากนี้ ยังสามารถ ขึ้นรูป ด้วยเพลาโลหะหรือชิ้นส่วนโครงสร้างพลาสติกได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและบูรณาการของโครงสร้างได้อย่างมาก แม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างสนามแม่เหล็กหลายขั้ว โดยมีการใช้ขั้วแม่เหล็กแบบโหลหรือสองโหล และรุ่นที่มีความซับซ้อนมากขึ้นสามารถดึงดูดขั้วแม่เหล็กได้มากถึงร้อยขั้ว
ประการที่สอง แม่เหล็กจุดพิมพ์แม่เหล็ก กุญแจสำคัญในการเข้ารหัสแม่เหล็กอยู่ที่ความแม่นยำของขั้วแม่เหล็ก — ความละเอียดจะได้รับผลกระทบโดยตรงจากระยะพิทช์/ความกว้างของขั้วแม่เหล็ก SDM ใช้ กระบวนการและอุปกรณ์ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูง ที่พัฒนาขึ้นมาเป็นพิเศษ เพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กที่มีระยะพิทช์แคบและมีความแม่นยำสูง จึงรับประกันคุณภาพสัญญาณที่ยอดเยี่ยม เทคโนโลยีจุดแม่เหล็กแบบ 'การพิมพ์ด้วยแม่เหล็ก' นี้ควบคุมตำแหน่งและความเข้มของขั้วแม่เหล็กแต่ละขั้วได้อย่างแม่นยำ โดยวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับความแม่นยำในการตรวจจับที่ตามมา นอกจากนี้ บริษัทยังสนับสนุน ระบบแม่เหล็กแบบหลายแทร็ก และการปรับแต่งระยะพิทช์เสาแคบต่างๆ ได้ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดต่างๆ ตั้งแต่ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มทีละแทร็กเดี่ยวไปจนถึงตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบหลายแทร็ก
ประการที่สาม การตรวจสอบรูปแบบคลื่นสนามแม่เหล็กอย่างเต็มรูปแบบ 100% หลังจากการดึงดูดแม่เหล็ก SDM จะทำการ ตรวจสอบรูปคลื่นของสนามแม่เหล็ก อย่างเข้มงวด สำหรับผลิตภัณฑ์ทุกชิ้น เนื่องจากแม้ว่าการออกแบบมิติจะถูกต้อง แต่ความแม่นยำในการดึงดูดแม่เหล็กที่ไม่เพียงพอก็ยังสามารถนำไปสู่สัญญาณเอาท์พุตที่ไม่เสถียร ความละเอียดลดลง หรือความยากลำบากในการสอบเทียบเซ็นเซอร์ ด้วยการตรวจสอบอย่างเต็มรูปแบบ SDM ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารูปคลื่นของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กตัวเข้ารหัสทุกตัวตรงตามมาตรฐานการออกแบบ รับประกันความสม่ำเสมอ ความน่าเชื่อถือ และความแม่นยำจากแหล่งกำเนิด
ตั้งแต่การฉีดขึ้นรูปแบบบูรณาการ ไปจนถึงการพิมพ์ด้วยแม่เหล็กที่จุดแม่เหล็ก ไปจนถึงการตรวจสอบรูปคลื่นของสนามแม่เหล็กอย่างเต็มรูปแบบ SDM ใช้ประโยชน์จากห่วงโซ่การผลิตที่มีความแม่นยำครบถ้วนนี้เพื่อมอบ ส่วนประกอบแกนแม่เหล็ก ที่มีความสม่ำเสมอสูงและความน่าเชื่อถือสูง สำหรับเซ็นเซอร์ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กของหุ่นยนต์ ช่วยขับเคลื่อนการควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีความแม่นยำสูงขึ้นในอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ของจีน
