Мы попросили производителей энкодеров оценить тенденции, которые они наблюдают в своих отраслях. Вот что они должны были сказать.
Какие новые тенденции в дизайне вы наблюдаете в таких областях, как робототехника, конструкции с батарейным питанием, автоматизированные транспортные средства и безопасность в системах управления движением?
Джонатан Догерти
Специалист по продуктам
ХАЙДЕНХАЙН
Поворотные энкодеры HEIDENHAIN являются важнейшими компонентами автоматизированных управляемых транспортных средств (AGV), используемых на распределительных складах, производственных предприятиях и в медицинских учреждениях по всему миру.
Эти энкодеры обычно обеспечивают обратную связь по движению и скорости в двигателях, управляющих множеством осей, используемых в этих приложениях, причем наиболее распространенной осью являются двигатели, используемые на ведущих колесах этих AGV.
Наши энкодеры также отличаются тонким и легким дизайном, что обеспечивает разработчикам большую гибкость, особенно в приложениях, где пространство и вес имеют решающее значение. Энкодеры сочетают в себе импульсы коммутации бесщеточного двигателя и инкрементную обратную связь по положению, что снижает стоимость при одновременном повышении производительности и надежности комплекта бесщеточный двигатель/энкодер.
Роботы
Одним из ключевых факторов развития робототехники стала аэрокосмическая промышленность, поскольку она должна выполнять высокоточные операции механической обработки крупных деталей. Робот, однако, может легко достичь любого положения на крупном элементе, таком как фюзеляж самолета, и может выполнять на нем такие задачи, как сверление и фрезерование. Однако для такого рода применений точность снижается из-за многих факторов, и центральная точка инструмента (т.е. инструмент на конце руки робота) должна располагаться и направляться с достаточной точностью. Именно здесь классический промышленный робот сталкивается со своими ограничениями.
Тем не менее, производители роботов решают эту проблему с помощью высокодинамичного управления двигателем, использования вторичных энкодеров для высокоточного измерения положения и внедрения точного измерения положения для подвижных роботов.
В этой отрасли классические поворотные энкодеры по-прежнему обеспечивают обратную связь серводвигателя с осями робота. Поскольку серводвигатели требуют высокой динамики управления, идеальными являются энкодеры, обеспечивающие высокое качество управления и точность системы, устойчивые к сильным вибрациям. HEIDENHAIN предлагает линейку индуктивных поворотных энкодеров, которые поддерживают эти функции наряду с уровнем безопасности до SIL 3 или категории 4 PL e.
Кроме того, производители робототехники обнаружили, что они могут значительно повысить абсолютную точность позиционирования своих роботов, используя дополнительные высокоточные угловые энкодеры или поворотные энкодеры на каждой оси робота. Эти так называемые вторичные энкодеры, которые устанавливаются после каждой зубчатой передачи, фиксируют фактическое положение каждого шарнира робота. Это позволяет энкодерам учитывать нулевую погрешность позиционирования и люфт, что приводит к повышению абсолютной точности позиционирования в центральной точке инструмента на 70-80 процентов.
Для высокоточного позиционирования роботов с линейным приводом используются закрытые линейные энкодеры фирмы HEIDENHAIN длиной до 30 м. Измерение положения с помощью линейного энкодера компенсирует тепловые погрешности и другие факторы, влияющие на механизмы подачи. Эти факторы не могут быть учтены с помощью обычных методов определения положения, основанных на шаге шарикового винта с рециркуляцией и угловом положении поворотного энкодера на двигателе.
Безопасность и контроль (движения) в общих сетях
Функциональная безопасность играет все более важную роль в производстве станков, а теперь и в мире автоматизации. Фактически, страны Европейского союза уже требуют этого во многих приложениях, и нормативные акты также рассматриваются в Соединенных Штатах и Азии. Для энкодеров это означает не только правильное и прецизионное измерение данных о местоположении и передачу их в систему управления станком. Функциональная безопасность также включает диагностику энкодера и исключение механических неисправностей.
Для проектировщика оборудования процесс сертификации функциональной безопасности может быть трудным и запутанным; оценка всей системы, компонент за компонентом, для обеспечения избыточности и исключения механических неисправностей является неэффективной и дорогостоящей. HEIDENHAIN предлагает ряд предварительно одобренных систем измерения положения, связанных с безопасностью, которые могут достигать уровней безопасности до SIL 3, PL e, категория 4, что позволяет частично снизить нагрузку на проектировщика оборудования.
Джефф Смут
Вице-президент по разработке приложений и управлению движением
ЦУЙ
CUI активно участвует во многих развивающихся рынках и в последних инновациях в области моушн-дизайна. Наши продукты являются неотъемлемыми компонентами системы управления движением и помогают внедрять инновации в области автоматизации.
В индустрии движения мы стремимся к росту и развитию следующего поколения инженеров по движению. CUI гордится тем, что поддерживает программу FIRST Robotics на всех уровнях: от предоставления наших энкодеров AMT10 до ПЕРВОГО набора деталей, финансовой поддержки местных команд и волонтерства в качестве тренеров и наставников Первой лиги Lego. Мы верим и надеемся, что ПЕРВАЯ программа вдохновит и поможет воспитать следующее поколение инженеров-механиков, которые будут стимулировать инновации на долгие годы вперед.
Кристиан упал,
Вице-президент по технологиям и индивидуальным решениям
POSITAL-FRABA Inc.
Робототехника
Мы в восторге от появления коллаборативных роботов, или “коботов”. Они меньше и менее мощны, чем традиционные промышленные роботы, и предназначены для работы рядом с людьми в общей рабочей среде. Для безопасной работы им необходимы сложные сенсорные системы, которые включают в себя энкодеры для контроля положения, а также датчики присутствия и датчики силы, помогающие избежать столкновений с людьми или оборудованием. Эти датчики должны быть компактными и адаптируемыми, точными и экономичными. ПОЗИЦИОННЫЕ энкодеры уже появились на этом рынке, и мы ожидаем, что наши комплектные энкодеры и емкостные энкодеры будут хорошо вписываться в дизайн Cobot. Наши комплектные энкодеры, по сути, являются чувствительными элементами наших популярных магнитных энкодеров, продаваемых в виде отдельных модулей, которые могут быть легко встроены в серводвигатели, шаговые двигатели или другие вращающиеся механизмы для обеспечения обратной связи по положению и сигналов коммутации. Разрабатываемые в настоящее время емкостные энкодеры будут доступны в конфигурациях со сквозным валом (в форме кольца), которые могут быть легко встроены в шарниры манипуляторов робота или в другие приложения, где датчик должен располагаться вокруг центрального вала.
Безопасность и управление движением в общих сетях
Недавно мы представили линейку поворотных энкодеров с резервированными разнообразными чувствительными элементами. Эти устройства имеют два отдельных поворотных датчика, установленных на общем валу в общем корпусе. Один из них представляет собой оптический датчик, который измеряет угол поворота с помощью кодового диска и массива фотоэлементов, в то время как другой основан на нашей технологии измерения магнитного вращения, включающей датчики на эффекте Холла и программное обеспечение для обработки сигналов. Эти независимые измерительные механизмы позволяют машиностроителям или системным интеграторам повышать функциональную безопасность и надежность своих систем за счет снижения вероятности необнаруженной неисправности датчика. Показания двух датчиков вращения могут быть сопоставлены системой управления, чтобы убедиться, что все работает правильно, или подать сигнал о необходимости аварийного отключения.
Как, по вашему мнению, IIoT влияет на ваши продукты и то, что вы поставляете промышленности? Каким образом ваша компания помогает конечным пользователям расширить использование данных приложений?
Джонатан Догерти
Специалист по продуктам
ХАЙДЕНХАЙН
Одним из самых больших преимуществ современных энкодеров является их способность действовать как мультимодальные датчики. Все чаще энкодеры оснащаются дополнительными датчиками, такими как датчики температуры, измерители напряжения и влажности. Эти датчики позволяют лучше контролировать состояние энкодера и всей машины в целом.
Нашим первым шагом было добавление дополнительного внешнего датчика температуры, который можно было бы использовать для контроля температуры обмоток двигателя, чтобы избежать перегрева.
Одним из больших шагов вперед стало внедрение наших энкодеров марок Leine и Linde, где мы внедрили усовершенствованную диагностическую систему (ADS) онлайн. Система ADS Online отслеживает ряд параметров и характеристик энкодера, которые являются основополагающими для его функционирования. Оператор может установить уровни тревоги по любому из этих параметров, а также установить интервалы регистрации для оценки тенденций с помощью программного обеспечения ADS. Отслеживая тенденции в производительности, можно прогнозировать условия окончания срока службы и планировать мероприятия по техническому обслуживанию до возникновения сбоя. Добавление онлайн-доступа к текущим возможностям также обеспечивает расширенные функциональные возможности, такие как мониторинг вибрации и температуры. С помощью ADS Online энкодер может быть подключен к сети Ethernet для обеспечения доступа к диагностике и анализу независимо от местоположения.
Джефф Смут
Вице-президент по разработке приложений и управлению движением
ЦУЙ
Промышленный интернет вещей (IIoT) и возможность использовать данные датчиков, технологии межмашинной связи (M2M) и автоматизации революционизируют способы сбора и передачи данных машинами. Эти достижения заставляют то, что исторически было аналоговыми устройствами, развиваться и присоединяться к переходному процессу или устаревать. Линейка цифровых AMT-энкодеров на базе ASIC от CUI устраняет этот пробел и включает в себя ценные инструменты диагностики и программирования, которые могут ускорить вывод на рынок и сократить время простоя оборудования в полевых условиях. Диагностические данные могут быть использованы для быстрого определения того, работает ли энкодер должным образом, вышел из строя или неправильно выровнен. Эти данные могут быть использованы для создания более интеллектуальных и надежных систем, а также для мониторинга с течением времени, чтобы выявить тенденции производительности, которые можно проанализировать и использовать для прогнозирования сбоев.
Какие новые продукты продает ваша компания с функциями, обеспечивающими простоту эксплуатации или «под ключ»?
Джонатан Догерти
Специалист по продуктам
ХАЙДЕНХАЙН
Компания HEIDENHAIN выпустила новое семейство продуктов, представляющее собой слияние технологий подшипников HEIDENHAIN и угловых энкодеров. В результате появились MRP 2000, 5000 и 8000, эти уникальные модули содержат комплекты подшипников, которые обычно недоступны, и могут быть интегрированы с различными типами энкодеров для получения модулей высокой жесткости, которые просты в установке. Модули углового энкодера представляют собой успешное сочетание ключевых требований к прецизионным поворотным осям, используемым в метрологии, калибровочных устройствах, технологиях автоматизации, микрообработке и полупроводниковой промышленности.
Ключевыми характеристиками подшипников серии MRP являются высокая точность направляющих в сочетании с высокой жесткостью, низкий пусковой момент и постоянный непрерывный крутящий момент. В то же время большое значение придавалось компактным размерам благодаря тому факту, что дорожки качения подшипников обрабатываются непосредственно на валу. Возможны нагрузки на подшипники до 300 Н при сохранении точности системы.
Джефф Смут
Вице-президент по разработке приложений и управлению движением
ЦУЙ
Энкодеры AMT компании CUI были разработаны с учетом простоты установки и эксплуатации. Такие функции, как обнуление “в одно касание”, обеспечивают простое, воспроизводимое и понятное выравнивание индексного сигнала энкодера и коммутационных выходов, что значительно сокращает время и головные боли, обычно связанные с этим процессом при изготовлении. Кроме того, возможность программирования энкодеров AMT с помощью нашего графического интерфейса AMT Viewpoint обеспечивает максимальную гибкость разработчику, позволяя оптимизировать систему управления движением одним щелчком мыши. Наконец, интегрированная диагностика, доступная в семействе AMT, позволяет оценить работу двигателя и системы перемещения, что облегчает устранение неполадок как в процессе проектирования и создания прототипов, так и после того, как изделие находится в эксплуатации.
Кристиан упал
Вице-президент по технологиям и индивидуальным решениям
POSITAL-FRABA Inc.
Наши комплектные энкодеры для серводвигателей или шаговых двигателей доступны с подключением по одному кабелю на основе протоколов линейной связи BiSS с открытым исходным кодом. Подключение по одному кабелю объединяет передачу питания и данных по одному кабелю с помощью одного разъема. Такой упрощенный подход к подключению делает двигатели с позиционным управлением менее дорогостоящими в изготовлении и более простыми в установке.
Какие виды кастомизации вы внедрили в свои продукты, чтобы удовлетворить конкретные требования клиентов и приложений? Какие проблемы с дизайном вы устраняете с помощью этой настройки?
Джефф Смут
Вице-президент по разработке приложений и управлению движением
ЦУЙ
Емкостные энкодеры AMT на цифровой основе CUI подходят для обеспечения настройки, требуемой все большим количеством современных требовательных приложений. Все стандартные энкодеры AMT программируются с разрешением до 20 различных выходных данных, что обеспечивает разработчику максимальную гибкость в их разработке, а также возможность изменять разрешение энкодера несколькими простыми нажатиями клавиш с помощью графического интерфейса AMT Viewpoint. В дополнение к этой стандартной программируемости цифровая природа энкодеров AMT позволяет выполнять дополнительную настройку в значительно сжатые сроки по сравнению с традиционной технологией энкодеров. В последние месяцы мы предоставили заказчикам индивидуальные разрешения, частоту дискретизации и протоколы связи, что позволило в большей степени оптимизировать их систему движения и повысить производительность конечного продукта.
Кристиан упал,
Вице-президент по технологиям и индивидуальным решениям
POSITAL-FRABA Inc.
“Массовая кастомизация” занимает центральное место в бизнес-плане POSITAL. Наши датчики положения и движения спроектированы таким образом, чтобы быть высокомодульными, с практически взаимозаменяемыми компонентами и подсистемами. В результате мы можем предложить энкодеры и инклинометры с различными техническими характеристиками, коммуникационными интерфейсами и механическими конфигурациями – всего более миллиона вариантов. Мы постоянно обновляем наш каталог в соответствии с местными и новыми требованиями. Клиенты могут заказать именно то, что им нужно, будь то для нового дизайна или в качестве замены старого оборудования, где оригинальные энкодеры больше недоступны или где требуются новые возможности.
Опишите новое предложение компонентов, которое ваша команда разработала с учетом миниатюризации.
Джонатан Догерти
Специалист по продуктам
ХАЙДЕНХАЙН
Компания HEIDENHAIN на самом деле работает над следующим поколением энкодеров нашей марки Renco с учетом миниатюризации. Ключевым преимуществом является его компактная конструкция в сочетании с простым самоцентрирующимся способом монтажа.
Энкодеры нового поколения будут обладать расширенной функциональностью наряду с сигналами обратной связи, облегчающими процесс монтажа. Мы также стремимся устранить громоздкие процедуры выравнивания коммутации с помощью простого программируемого переключения. Все это сделано в корпусе высотой всего 8,7 мм, что является самым низким монтажным профилем на сегодняшний день.
Как, по вашему мнению, проекты с батарейным питанием (для мобильного оборудования и потребительских товаров) требуют изменений в дизайне?
Джефф Смут
Вице-президент по разработке приложений и управлению движением
ЦУЙ
Поскольку все больше и больше приложений работают от аккумулятора, крайне важно тщательно управлять ограниченным энергопотреблением системы. Каждый миллиампер-час заряда батареи становится все более ценным, и потребность в максимальной эффективности распространяется на все аспекты конструкции. В электроприводе это распространяется как на способ коммутации двигателя, так и на измерение хода. Энкодеры со значительно меньшим потреблением тока, чем традиционные магнитные решения, выходят на передний план как часть решения, позволяющего сократить общий бюджет энергопотребления и увеличить время автономной работы. Среди доступных технологий энкодеров все большую популярность приобретают емкостные энкодеры, работающие на батарейках, благодаря типичному потреблению энергии, значительно меньшему, чем у традиционных оптических энкодеров.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии