مقناطیسی انکوڈر کیا ہے اور روبوٹ اس پر کیوں بھروسہ کرتے ہیں؟

مقناطیسی انکوڈر ایک سینسر ہے جو گردشی زاویہ، سمت اور رفتار کی پیمائش کرنے کے لیے مقناطیسی میدان میں ہونے والی تبدیلیوں کا استعمال کرتا ہے۔ سادہ الفاظ میں، یہ روبوٹ کے 'پروپریو سیپٹر' کے طور پر کام کرتا ہے - جب روبوٹ کا 'دماغ' ایک حکم جاری کرتا ہے جیسے 'بائیں بازو کو 30 ڈگری تک اٹھاؤ'، مقناطیسی انکوڈر جوائنٹ کے ساتھ منسلک 'پروٹریکٹر' کی طرح کام کرتا ہے، اصل زاویہ تک پہنچ کر حقیقی وقت میں کھانا کھلاتا ہے۔ ایک بار جب انحراف کا پتہ چل جاتا ہے، تو سسٹم اسے فوری طور پر درست کر دیتا ہے۔

روایتی آپٹیکل انکوڈرز کے مقابلے میں، مقناطیسی انکوڈرز  مضبوط مداخلت مخالف صلاحیت، بہترین ماحولیاتی موافقت، اور لچکدار ڈھانچہ نمایاں کرتے ہیں ، جو انہیں دھول، تیل اور کمپن والے صنعتی اور پیچیدہ ماحول کے لیے خاص طور پر موزوں بناتے ہیں۔ روبوٹکس فیلڈ میں، مقناطیسی انکوڈرز روایتی معاون اجزاء سے ذہین موشن کنٹرول سسٹم کے اندر کلیدی سینسنگ ڈیوائسز میں تیار ہو رہے ہیں۔

روبوٹ مقناطیسی انکوڈر سینسر کن جوڑوں پر لاگو ہوتا ہے؟

مقناطیسی انکوڈرز تقریباً  تمام جوڑوں میں استعمال ہوتے ہیں جن کے لیے  روبوٹس میں حرکت کی رائے کی ضرورت ہوتی ہے۔

جوڑوں کی اقسام کے لحاظ سے، بنیادی جوڑ جیسے  گھٹنے، کندھے، اور  ہیومنائیڈ روبوٹ کے کمر کو انکوڈرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ 14+ جوڑوں کے ساتھ ایک عام ہیومنائیڈ روبوٹ کو 20-30 انکوڈرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید حیرت انگیز طور پر، صنعت کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ایک ہیومنائیڈ روبوٹ کو اوسطاً تقریباً  71 مقناطیسی انکوڈرز کی ضرورت ہوتی ہے ۔ یہ انکوڈرز عام طور پر  موٹر اینڈ اور ریڈوسر اینڈ دونوں پر تعینات کیے جاتے ہیں ، رفتار اور پوزیشن کی درستگی کو بہتر بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔

ہیومنائیڈ روبوٹس کے علاوہ، مقناطیسی انکوڈرز  روبوٹ کتوں  اور دیگر منظرناموں میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جو تیز ردعمل کا مطالبہ کرتے ہیں اور جگہ محدود ہوتی ہے۔ ایک چوکور روبوٹ میں، ہر ٹانگ عام طور پر 3 گھومنے والے جوڑوں (ہپ، ران اور بچھڑے کی حرکت کو کنٹرول کرنے) سے لیس ہوتی ہے، لہذا ایک چوکور روبوٹ درست حرکت کو یقینی بنانے کے لیے کل 12 انکوڈرز کا استعمال کرتا ہے۔

اس کے علاوہ، کومپیکٹ انکوڈرز کو تنگ جگہوں جیسے روبوٹ کی  کلائی، انگلیوں اور گردن میں  کارکردگی پر سمجھوتہ کیے بغیر نصب کیا جا سکتا ہے۔

وہ کتنے موثر ہیں؟ وہ کس سطح کی درستگی حاصل کر سکتے ہیں؟

روبوٹ جوڑوں میں مقناطیسی انکوڈرز کی کارکردگی کا خلاصہ ایک لفظ میں کیا جا سکتا ہے:  عین مطابق.

فی الحال، مرکزی دھارے کے مقناطیسی انکوڈرز کافی حد تک درستگی کی سطح تک پہنچ چکے ہیں۔ مثال کے طور پر، AMR (anisotropic magnetoresistance) ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے مقناطیسی انکوڈرز تک کونیی پیمائش کی درستگی حاصل کر سکتے ہیں  ±0.07° ۔ کچھ اعلی کے آخر میں مصنوعات بھی  0.05 ° مطلق زاویہ کی درستگی تک پہنچ جاتے ہیں . ریزولوشن کے لحاظ سے، ایڈوانسڈ میگنیٹک انکوڈرز تک ریزولوشن فراہم کر سکتے ہیں ، جس سے روبوٹ زیادہ مستقل مزاجی اور دہرانے کی صلاحیت کے ساتھ کام انجام دے سکتے ہیں۔ 18 بٹ  360° رینج میں

عملی ایپلی کیشنز میں، ایک تعاون کرنے والے روبوٹ مینوفیکچرر کی ٹیسٹ رپورٹ سے پتہ چلتا ہے کہ اعلی کارکردگی والے مقناطیسی انکوڈرز کو اپنانے کے بعد، جوائنٹ ریپیٹ ایبلٹی پوزیشننگ کی درستگی ±0.1 ملی میٹر سے  ±0.03 ملی میٹر تک بہتر ہو گئی ہے ۔ Yaskawa MOTOMAN روبوٹ کا ہر جوائنٹ بلٹ میں اعلیٰ درستگی والے مقناطیسی انکوڈرز سے لیس ہے، جو  ±0.01 ملی میٹر ریپیٹ ایبلٹی پوزیشننگ کی درستگی کو حاصل کرتا ہے۔.

مقناطیسی انکوڈرز  ملٹی ٹرن مطلق انکوڈنگ ٹیکنالوجی کو بھی سپورٹ کرتے ہیں ، جو پاور گرنے کے بعد بھی پوزیشن کی معلومات کو برقرار رکھتی ہے، جس سے انکریمنٹل انکوڈرز کی ضرورت کے مطابق دوبارہ گھر آنے کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے۔

کیا وہ کمپن مزاحم ہیں؟

انتہائی کمپن مزاحم۔  یہ آپٹیکل انکوڈرز پر مقناطیسی انکوڈرز کے اہم فوائد میں سے ایک ہے۔

چونکہ وہ  غیر رابطہ پیمائش کے اصول پر کام کرتے ہیں ، اس لیے مقناطیسی انکوڈر مکینیکل لباس سے بچتے ہیں اور ان کی نظریاتی سروس کی زندگی  100,000 گھنٹے سے زیادہ ہوتی ہے ۔ کمپن مزاحمت کے لحاظ سے، ٹیسٹ ڈیٹا مجبور ہے:  مسلسل وائبریشن (5–2000 Hz) کے تحت ، اعلیٰ معیار کے مقناطیسی انکوڈرز کی پوزیشن آؤٹ پٹ اتار چڑھاو  0.1° سے کم ہے ، جو روایتی انکوڈرز کی عام 3°–5° قدروں سے کہیں زیادہ ہے۔

اس کے علاوہ، مقناطیسی انکوڈرز  IP67 تحفظ کی درجہ بندی بھی پیش کرتے ہیں ، جو دھول اور تیل کی آلودگی کے ساتھ سخت ماحول میں مستحکم آپریشن کو یقینی بناتے ہیں۔ AMR-ٹیکنالوجی مقناطیسی انکوڈرز سیچوریٹڈ آپریٹنگ موڈ کے تحت مقناطیسی فیلڈ کی طاقت کے تغیرات کے لیے غیر حساس ہیں، جس میں بہترین  اینٹی وائبریشن اور اینٹی ٹمپریچر-ڈرفٹ  کارکردگی نمایاں ہے۔ کچھ مصنوعات آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد  -40°C سے +125°C تک کا احاطہ کرتی ہیں ، صنعتی درجے کی درخواست کی ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔

مختصراً، سخت حالات جیسے کہ ہائی فریکوئنسی اسٹارٹ اسٹاپ، فارورڈ ریورس روٹیشن، اور صنعتی روبوٹس میں مسلسل کمپن، مقناطیسی انکوڈرز اب بھی مستحکم اور درست پوزیشن کے سگنل فراہم کرتے ہیں۔

 

SDM کے روبوٹ مقناطیسی انکوڈر سینسر

مقناطیسی انکوڈر سپلائی چین میں، مقناطیسی مواد کا معیار براہ راست سینسر کی حتمی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔  SDM Magnetics Co., Ltd.  اس میدان میں ایک رہنما ہے۔

2009 میں قائم کیا گیا، جس کا ہیڈ کوارٹر Xiaoshan، Hangzhou میں ہے، اور اس کی فیکٹری ٹونگلو، Hangzhou میں ہے، SDM ایک  قومی سطح کا ہائی ٹیک انٹرپرائز ہے  جو نایاب زمین کے مستقل مقناطیس اور مقناطیسی اجزاء کے نظام میں مہارت رکھتا ہے۔ ایک دہائی سے زیادہ عرصے سے، کمپنی R&D اور مقناطیسی مواد کی تیاری کے لیے وقف ہے، جو کہ آٹوموٹیو، کنزیومر الیکٹرانکس، گھریلو آلات، سبز توانائی، طبی، ٹیلی کمیونیکیشن، اور ایرو اسپیس جیسی صنعتوں کے لیے دنیا بھر میں ون اسٹاپ حل فراہم کرتی ہے۔

روبوٹ میگنیٹک انکوڈر سینسرز کے میدان میں، SDM کی بنیادی مسابقت ایک مکمل  صحت سے متعلق مینوفیکچرنگ چین میں ہے :

سب سے پہلے، انٹیگریٹڈ انجکشن مولڈنگ۔  ایس ڈی ایم کے انکوڈر میگنےٹ  انجیکشن مولڈ فیرائٹ  ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جاتے ہیں، جو فیرائٹ پاؤڈر کو اعلیٰ کارکردگی والی ریزنز (مثلاً، نایلان، پی پی، پی پی ایس) کے ساتھ ملاتی ہے اور انجیکشن مولڈنگ کے ذریعے ان کو شکل دیتی ہے۔ یہ عمل میگنےٹس کو پلاسٹک کی عمل کاری اور فیرائٹس کی مقناطیسی خصوصیات دونوں سے نوازتا ہے۔ مزید یہ کہ، انہیں دھاتی شافٹ یا پلاسٹک کے ساختی حصوں کے ساتھ  اٹوٹ طریقے سے ڈھالا جا سکتا ہے  ، جس سے ساختی طاقت اور انضمام میں بہت اضافہ ہوتا ہے۔ انجیکشن سے مولڈ میگنےٹ ملٹی پول میگنیٹائزیشن کے لیے اچھی طرح سے موزوں ہیں - ایک درجن یا دو درجن پولز عام ہیں، اور زیادہ نفیس ورژن سو کھمبوں تک میگنیٹائز کیے جا سکتے ہیں۔

دوسرا، مقناطیسی پرنٹنگ پوائنٹ میگنیٹائزیشن۔  انکوڈر میگنےٹس کی کلید مقناطیسی قطب کی درستگی میں ہے — ریزولوشن براہ راست قطب کی پچ/چوڑائی سے متاثر ہوتا ہے۔ SDM خاص طور پر تیار کردہ  اعلیٰ درستگی کے مقناطیسی عمل اور آلات کو  تنگ کرنے، اعلیٰ درستگی کی مقناطیسیت کو حاصل کرنے کے لیے، بہترین سگنل کے معیار کو یقینی بناتا ہے۔ یہ 'مقناطیسی پرنٹنگ' طرز کی پوائنٹ میگنیٹائزیشن ٹیکنالوجی ہر مقناطیسی قطب کی پوزیشن اور شدت کو قطعی طور پر کنٹرول کرتی ہے، جو بعد میں سینسنگ کی درستگی کے لیے ٹھوس بنیاد رکھتی ہے۔ کمپنی  ملٹی ٹریک میگنیٹائزیشن  اور مختلف تنگ قطب پچوں کو حسب ضرورت بنانے کی بھی حمایت کرتی ہے، جو سنگل ٹریک انکریمنٹل سے ملٹی ٹریک مطلق انکوڈرز تک مختلف ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

تیسرا، مقناطیسی فیلڈ ویوفارم پیٹرن کا 100% مکمل معائنہ۔  میگنیٹائزیشن کے بعد، SDM  مقناطیسی فیلڈ ویوفارم کا سخت مکمل معائنہ کرتا ہے۔  ہر ایک پروڈکٹ کے لیے اس کی وجہ یہ ہے کہ اگر جہتی ڈیزائن درست ہیں، تب بھی ناکافی میگنیٹائزیشن درستگی غیر مستحکم سگنل آؤٹ پٹ، کم ریزولوشن، یا سینسر کیلیبریشن کی مشکلات کا باعث بن سکتی ہے۔ مکمل معائنہ کے ذریعے، SDM اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ہر انکوڈر مقناطیس کا مقناطیسی فیلڈ ویوفارم ڈیزائن کے معیارات پر پورا اترتا ہے، جس سے ماخذ سے مستقل مزاجی، وشوسنییتا اور درستگی کی ضمانت دی جاتی ہے۔

انٹیگریٹڈ انجیکشن مولڈنگ سے لے کر مقناطیسی پرنٹنگ پوائنٹ میگنیٹائزیشن تک، مقناطیسی فیلڈ ویوفارمز کے مکمل معائنہ تک - SDM اس مکمل درستگی مینوفیکچرنگ چین کا فائدہ اٹھاتا ہے تاکہ روبوٹ میگنیٹک انکوڈر سینسرز کے لیے  اعلیٰ مستقل مزاجی، اعلیٰ بھروسے والے  مقناطیسی بنیادی اجزاء فراہم کیے جا سکیں، جس سے چائنا کی روبوٹک صنعت میں اعلیٰ رفتار کو کنٹرول کرنے میں مدد ملتی ہے۔