Sliphringir fyrir vélmenni: Hvernig á að velja réttu gerð fyrir vélmenni

Rennihringir fyrir vélmenni veita raftengingu yfir snúningsmót, sem gerir krafti, stjórnmerkjum, skynjaraviðbrögðum eða stafrænum gögnum kleift að fara á milli kyrrstæðra og snúningshluta vélfærakerfis.

Þau eru gagnlegust þegar ás krefst stöðugs snúnings eða þegar endurtekin snúningur á snúru myndi skapa of mikið álag, miklar þjónustulykkjur, truflanir á nálægum búnaði eða tíð viðhald.

Að velja vélmenni slipphring er hins vegar ekki bara spurning um að passa við fjölda víra. Samvirkt vélmenni úlnliður, suðuvélmenni og skoðunarvélmenni gætu öll þurft snúningsraftengingar, en kröfur þeirra um straum, samskipti, tog, hraða, vélrænt rými, umhverfisvernd og endingartíma geta verið mjög mismunandi.

Betra valferli hefst með einni spurningu:

Hvað þarf að fara yfir snúningsliðinn, hvernig hreyfist liðurinn og hvaða rafmagns-, vélrænni-, samskipta- og umhverfisaðstæður þarf viðmótið að standa undir?

Hvað er vélmenni rennihringur?

Slipphringur fyrir vélmenni er rafvélrænt snúningsviðmót sem flytur raforku, merki eða gögn á milli kyrrstæðra og snúningshluta vélfærakerfis á meðan það leyfir hlutfallslegan snúning.

Það fer eftir forritinu, eitt snúningsviðmót getur borið:

• Mótor eða stýriskraftur
• Verkfærakraftur
• Endurgjöf um kóðara
• Skynjari og stjórnrásir
• Ethernet eða önnur iðnaðarsamskipti
• USB eða myndband
• Nokkrir kraftar og gögn virka saman

Hægt er að setja rennihringa í vélmennabotn, úlnliðssamskeyti, verkfæraása, snúningsgripa, myndavélahausa, skynjarapalla og aðra búnað þar sem viðhalda verður rafmagnssamfellu með snúningi.

Fyrir forritssértækt dæmi, sjáðu okkarmerki rennihringir fyrir vélmenni, ROV og UAV.

Af hverju nota vélmenni rennihringi?

Ekki er þörf á rennihring fyrir hverja vélmenni.

Ás með takmörkuðum hornum getur oft starfað með rétt leiðum sveigjanlegum snúrum. Rennihringur verður mikilvægari þegar ásinn verður að snúast stöðugt eða þegar endurtekin snúningur og afsnúningur myndi skapa óviðunandi vélræna takmörkun.

Það fer eftir vélmenni, rennihringur getur:

• Virkjaðu stöðugan snúning án þess að snúa föstum raflögnum ítrekað
• Gefðu afl til snúningsmótora, hreyfla, hitara, gripa eða vinnsluverkfæra
• Skilaðu endurgjöf um kóðara og skynjara
• Halda samskiptum yfir snúningsás
• Dragðu úr stórum ytri snúrulykkjum
• Einfaldaðu raflögn í kringum þéttan snúningsbúnað
• Sameina rafskiptingu við loft, lofttæmi eða vökvamiðla

Mikilvægur greinarmunur er sá að þörfin fyrir rennihring kemur frá hreyfi- og flutningsþörfum samskeytisins, ekki bara frá því að vélin er vélmenni.

Hvar er rennihringur notaður í vélmenni?

Snúningur vélmennagrunnur

Stöðugt snýst vélmenni undirstaða skapar tengi milli kyrrstöðu vélarbyggingarinnar og snúnings efri samstæðunnar. Mótorafl, stjórntæki, skynjarar, öryggistengdar raflögn og samskipti gætu þurft að fara yfir þessi mörk.

Ef skaft, burðarhlutur, loftrör eða núverandi kapalbúnt verður að fara í gegnum miðju ássins,rennihringur í gegnum gatiðgetur veitt miðlægt op í kringum núverandi vélbúnað.

Vélmenni úlnliður og liður á handlegg

Úlnliðurinn er oft einn af mest krefjandi stöðum fyrir vélmenna rennihring. Plássið getur verið takmarkað, aukinn massi nálægt enda handleggsins skiptir máli og liðurinn getur fundið fyrir tíðum byrjunum, stoppum, stefnubreytingum og endurteknum aðgerðum.

Sama samskeyti gæti einnig þurft að útvega:

• Rafmagns gripar
• Suðuverkfæri
• Skrúfjárn
• Myndavélar
• Kraft- eða stöðuskynjarar
• Afgreiðslubúnaður
• Skoðunarkannanir

Úlnliðshönnun þarf því að halda jafnvægi á pakkningastærð, rafrásum, samskiptum, snúningsviðnámi, snúruleið og lífsferliskröfum frekar en að hagræða aðeins eina forskrift.

Snúningsgripar og vinnsluverkfæri

Gripari eða vinnsluverkfæri getur snúist óháð vélmennaarminum. Verkfærið getur krafist krafts og endurgjöf skynjara á meðan það snýst stöðugt um eigin ás.

Ef það krefst einnig þjappaðs lofts eða lofttæmis, eru aðskilin snúningstæki ekki alltaf nauðsynleg. Atvinn raf- og pneumatic rennihringurgetur sameinað þessar þjónustur á sama snúningsviðmóti.

Myndavél, skanni og skynjarahausar

Skoðunarvélmenni, vélsjónkerfi, skannar og fartækir vélmenni geta notað snúningsmyndavélar eða skynjarahausa.

Þessi forrit geta lagt meiri áherslu á merki heiðarleika og samskipti en á hástraum. Eitt snúningsviðmót gæti þurft að bera myndavélarafl, endurgjöf um kóðara, Ethernet, USB, myndband eða önnur stafræn samskipti.

Af þessum sökum gefur það of litlar upplýsingar fyrir verkfræðilegt val að lýsa sérhverri tengingu sem er ekki rafmagnslaus einfaldlega sem „merkjarás“.

Hvað getur vélmenni-sliphringur sent?

Mótor og verkfærakraftur

Vélmenni rennihringur getur skilað raforku til mótora, hreyfla, hitara, ljósa, gripa, suðubúnaðar eða annarra snúningsverkfæra.

Hver rafrás ætti að vera auðkennd sérstaklega. Lágstraumsskynjarabirgðir og hástraumsferlisálag geta farið í gegnum sömu samsetninguna, en þau skapa mismunandi kröfur um leiðara, tengiliði, raflögn og hitauppstreymi.

Einnig ætti að greina venjulegan straum frá viðeigandi ræsingu, innkeyrslu eða hléum hámarksstraumi.

Merki um kóðara og skynjara

Vélfærakerfi treysta á endurgjöf frá kóðara, nálægðarskynjara, kraftskynjara, hitaskynjara, takmörkarofum og öðrum tækjabúnaði.

Vegna þess að þessi merki geta starfað við lægri rafmagnsstig en mótor- eða hitararásir, geta þættir eins og rafhljóð, vörn, jarðtenging, rafrásaskil, kapalbygging og snertistöðugleiki orðið mikilvægari.

Í reynd er markmiðið ekki bara að viðhalda samfellu. Heildar snúningsbrautin verður að varðveita eiginleikana sem krafist er í mælingar- eða endurgjöfarrásinni.

Fyrir frekari upplýsingar, sjá leiðbeiningar okkar umstöðugur merkjaflutningur í gegnum sleppahringi.

Ethernet og iðnaðarsamskipti

Nútíma vélfærakerfi gætu þurft Ethernet eða annað iðnaðarsamskiptaviðmót yfir snúningsás.

Í þessum aðstæðum er ekki nóg að tilgreina aðeins „gögn“. Háhraðasamskipti eru háð heildar flutningsleiðinni, þar með talið leiðarafyrirkomulagi, kapalbyggingu, vörn, lúkningu og samskiptaviðmótinu sem þarf að styðja.

IEEE 802.3skilgreinir Ethernet nettækni á MAC og líkamlegu lögum. Fyrir snúningsviðmót þýðir þetta að meðhöndla ætti Ethernet sem skilgreinda samskiptakröfu frekar en sem almennan hóp varaleiðara.

Ekki ætti sjálfkrafa að gera ráð fyrir að ónotaðar rafrásir í hefðbundnum aflhringi veiti nauðsynlegan Ethernet-afköst.

Fyrir dæmi um vörustig, sjáðu okkarGigabit Ethernet rennihringur.

USB, myndband og önnur stafræn tengi

Vélfæramyndavélar, þrívíddarskannarar, skoðunarpallar og vélsjónabúnaður gætu einnig þurft USB, stafrænt myndband eða annan hábandbreiddartengil.

Fjöldi leiðara einn og sér staðfestir ekki samhæfni samskiptareglur. Raunverulegt viðmót og nauðsynleg samskiptaafköst ættu að vera skilgreind við val.

Viðeigandi umsóknardæmi er okkarUSB 2.0 rennihringur fyrir vélfærafræði.

Loft, tómarúm og vökvamiðlar

Vélmenni þarf oft meira en rafmagn. Pneumatic grippers geta krafist þjappað loft, tómarúm verkfæri þurfa lofttæmi leið, og sérhæfð kerfi geta notað vökva miðla.

Þegar þessi þjónusta deilir sama ás getur blendingur snúningssamsetning samþætt raf- og vökvaskipti í eitt snúningsviðmót.

Hvernig vélmennaforrit breyta kröfum um rennihring

Hugtakið „vélfærafræði“ er ekki fullkomin forskrift fyrir rennihring. Sameiginleg staðsetning, ferli, hleðsla, samskiptaþörf, umhverfi og hreyfisnið ákvarða hvaða færibreytur skipta mestu máli.

Tvö vélmenni sem framkvæma svipaðar hreyfingar geta því þurft mjög mismunandi snúnings rafmagnsviðmót.

Hvaða tegund af rennihringi passar fyrir vélmenni?

Hylki og Miniature Slip hringir

Almennt er litið til hylkja- og smáhönnunar þegar ytra þvermál er takmarkað og ekki er þörf á stóru miðlægu opi.

Þeir geta hentað þéttum gripum, litlum vélmennasamskeytum, myndavélum, tækjum og skoðunarbúnaði. Stærð pakkans ein og sér er hins vegar ekki nóg. Einingin verður samt að standa undir nauðsynlegum straumi, rafrásum, merki, hraða, tog, raflögn og endingartíma.

Sjáið okkarhylki rennihringur sviðfyrir dæmi um þennan þétta arkitektúr.

Sliphringir í gegnum gatið

Slipphringur í gegnum gat veitir op í gegnum miðju snúningssamstæðunnar. Þetta gerir það gagnlegt þar sem vélmennaás inniheldur nú þegar skaft, burðarhluta, kapalbúnt, loftrör, vökvalínu eða aðra vélaþjónustu.

Nauðsynlegt gat ætti að skilgreina snemma vegna þess að aukið þvermál holunnar hefur einnig áhrif á heildar vélræna umslagið.

Pönnukökuhringir

Hægt er að íhuga pönnukökuuppsetningu þegar axialrými er mjög takmarkað en viðbótar geislamyndað pláss er í boði.

Þetta skapar öðruvísi umbúðir en hylki og hefðbundna hönnun í gegnum holu. Fyrir ásbundnar uppsetningar, sjá okkarlausnir fyrir pönnukökuhringi.

Gagnahæf og blendingshönnun

Ef Ethernet, USB, myndband, endurgjöf um kóðara eða annað samskiptaviðmót er nauðsynlegt, ætti gagnaafköst að hafa áhrif á hönnunina frá upphafi frekar en að vera úthlutað til vararása síðar.

Þar sem raforku, merki, fjarskipti og loft- eða vökvaþjónusta verða að deila sama ás getur samþætt blendingur verið hagkvæmari en nokkur aðskilin snúningstæki.

Hvernig á að velja rennihring fyrir vélmenni

1. Byrjaðu á snúningsmótinu

Sameiginleg rúmfræði ákvarðar strax hvaða sleppahringaarkitektúr eru raunhæf.

Tilgreindu hvaða ás snýst, hvort hreyfingin er samfelld eða takmörkuð, hvort skaft eða þjónustulína tekur miðjuna, hvar rennihringurinn verður festur og hversu mikið geisla- og áslegt pláss er til staðar.

Með því að taka þessar ákvarðanir kemur fyrst í veg fyrir að velja rafmagnsstillingar sem síðar stangast á við vélmennabygginguna.

2. Búðu til hringrásaráætlun

Krafa eins og „20 víra“ er ekki nóg vegna þess að hún útskýrir ekki hvað þeir leiðarar verða að bera.

Skráðu fyrir hverja hringrás:

• Virka
• Spenna
• Venjulegur straumur
• Viðeigandi topp- eða gangstraumur
• Hvort sem það ber afl, stjórnun, mælingu eða samskipti

Þetta skilur háhlaða hringrás frá lág-stigi endurgjöf og samskiptarásum áður en vélrænni hönnun er lokið.

3. Þekkja merki og samskipti eftir virkni

„Sex merkjavírar“ skapar sama vandamálið.

Kóðari, hitaeining, hliðræn skynjari, CAN tengi, Ethernet tengill, USB tenging og myndbandsrás eru ekki jafngildar kröfur.

Rafmagnssamfella og samhæfni samskipta eru mismunandi verkfræðilegar spurningar.

Rennihringurinn ætti að meta fyrir raunverulegt viðmót frekar en einfaldlega fyrir fjölda leiðandi leiða.

4. Lýstu hreyfiprófílnum, ekki bara hámarksrpm

Vélmennaás getur keyrt stöðugt, sveiflast, snúið við ítrekað, hraðað og hraðað hratt eða aðeins starfað í stuttum ferlilotum.

Þessar aðstæður skipta máli vegna þess að slit og líftími fer eftir því hvernig snertiflötur og vélrænir íhlutir starfa með tímanum. Tvær forrit með sama hámarkshraða á mínútu geta því skapað mismunandi þjónustuþörf.

Tilgreindu venjulegan hraða, hámarkshraða, hreyfigerð, snúningstíðni og áætlaða notkunartíma.

Þar sem snúningshraði er mikil þvingun, grein okkar umháhraða rennihringshönnunveitir viðbótarsamhengi.

5. Athugaðu tog og vélræna samþættingu saman

Rennihringur verður hluti af vélrænu álagi samskeytisins. Tengiliðir, legur og innsigli geta leitt til snúningsviðnáms, sem getur skipt máli í þéttum liðum, samvinnuvélmennum, léttum verkfærum og nákvæmum staðsetningarkerfum.

Þar sem togmunur er takmörkuð skaltu greina upphafssnúning frá hlaupatogi og bera hvort tveggja saman við tiltæka samskeyti.

Athuga skal vélrænni passa á sama tíma. Skráðu hámarks ytra þvermál, axial lengd, holuþörf, uppsetningarviðmót, stefnu snúnings og stator, snúningsútgangsstefnu og stöðu tengis.

Leiðaleiðing er einnig hluti af hönnuninni. Hentugur rennihringur getur samt skapað samþættingarvandamál ef kaplar trufla húsið, nálæga hreyfanlega hluti eða nauðsynlegan beygjuradíus.

6. Þýddu umhverfið í hönnunarkröfur

Vélfærabúnaður getur starfað í hreinni sjálfvirkni innanhúss, suðuklefa, þvottasvæði, skoðunarkerfi utandyra, námuumhverfi eða sjávarforrit.

Í stað þess að biðja um óljósa „vatnshelda“ eða „iðnaðar“ hönnun, skjalfestu raunverulega útsetningu fyrir ryki, raka, skoli, salti, kemískum efnum, hitastigi, titringi, losti eða hreinherbergisaðstæðum.

TheIEC 60529 staðallskilgreinir IP-kóðann sem notaður er til að flokka vernd sem rafmagnsgirðingar veita. Viðeigandi IP krafa ætti því að byggjast á raunverulegum váhrifaaðstæðum vélmennisins.

Fyrir umsóknarleiðbeiningar, sjá útskýringu okkar áIP-einkunnir rennihrings.

7. Íhugaðu líftíma og viðhaldsaðgang

Rennihringur sem er grafinn inni í vélmenni úlnlið skapar annað viðhaldsvandamál en sá sem er festur á auðvelt aðgengilegt snúningsborð.

Íhugaðu væntanlegan vinnutíma, tíðni hreyfinga, aðgengi, ásættanlegan niður í miðbæ og stefnu um fyrirbyggjandi viðhald.

Tölur um endingartíma ættu alltaf að vera túlkaðar í samhengi við tiltekna hönnun og notkunarástand frekar en að meðhöndla sem eitt alhliða snúningsgildi fyrir hvert vélfærakerfi.

Sjá leiðbeiningar okkar umþættir sem hafa áhrif á líftíma sleðhringa.

8. Ákveða hvort venjuleg eða sérsniðin hönnun passi

Stöðluð vara er venjulega besti upphafspunkturinn þegar mál hennar, bora, hringrás, straumeinkunnir, samskiptageta, hreyfiafköst, tog og umhverfisvernd passa nú þegar við vélmennið.

Sérsniðin skiptir meira máli þegar stöðluð vara skapar verulega málamiðlun annars staðar í hönnuninni, svo sem of stór samskeyti, ófullnægjandi bora, óstudd samskipti, léleg kapalleið eða þörf á nokkrum aðskildum raf- og vökva snúningsbúnaði.

Leiðsögumaður okkar tilvenjulegir á móti sérsniðnum rennihringjumskýrir þessa ákvörðun nánar.

Lýsandi dæmi: Val á slipphring fyrir nettan vélmenni úlnlið

Eftirfarandi dæmi er valmynd frekar en viðskiptavinur.

Gerum ráð fyrir að vélmenni úlnliður hafi eftirfarandi kröfur:

• Takmarkað ytra þvermál
• Engin krafa um stóra miðjuholu
• Mótor eða verkfæraafl
• Endurgjöf um kóðara
• Ethernet samskipti
• Stöðugur snúningur með tíðum viðsnúningum
• Tiltölulega þröngt togi fjárhagsáætlun

Takmarkað þvermál vísar í átt að þéttum arkitektúr í hylkisstíl frekar en stórri gegnumholueiningu. Hins vegar ræður pakkningastærð ein og sér ekki svarið vegna þess að meðhöndla verður Ethernet rásina sem skilgreinda samskiptaleið og athuga þarf togkröfuna miðað við tiltæka framlegð samskeytisins.

Hreyfingarsniðið þýðir líka að hámarks snúningur á mínútu ætti ekki að vera eina líftímainntakið. Tíðni snúninga, vinnutíma og viðhaldsaðgangur ætti að vera með.

Líkleg ákvörðunarleið er því:

Fyrirferðarlítill vélrænni arkitektúr → sannreynd gagnaflutningshæf sending → endurskoðun togs → endurskoðun hreyfingar/lífferils → staðlað vara ef allar kröfur passa, sérsniðin hönnun ef þær gera það ekki.

Þetta er aðalástæðan fyrir því að vélmenna rennihringir ættu að vera valdir úr heildarþörfinni frekar en úr þvermáli eða hringrásarfjölda eingöngu.

Robot Slip Ring Specification Sniðmát

Áður en þú hefur samband við birgja skaltu útbúa kröfublað sem lýsir öllu snúningsviðmótinu.

Þetta snið gefur birgjum nægjanlegt samhengi til að meta alla snúningssamskeyti frekar en að gera forsendur út frá víratalningu einum saman.

Algeng mistök við val á vélmenni með slipphring

Tilgreinir aðeins fjölda víra eða hringrása

„20 vír“ eða „sex merkjarásir“ útskýrir ekki rafmagnsálagið eða samskiptaaðgerðina. Tilgreindu spennu, straum, hámarksálag og merki eða samskiptareglur fyrir hverja viðeigandi leið.

Hunsa hámarksstraum

Mótorar og vinnsluverkfæri geta dregið annan straum við ræsingu eða á tilteknum vinnslustigum en við stöðugt ástand. Viðeigandi hámarksskilyrði ættu að vera með í forskriftinni.

Að velja úr hámarks snúningi eingöngu

Hámarkshraði lýsir ekki hröðun, viðsnúningi, hjólreiðum, notkunartíma eða sveifluhreyfingu. Þessar aðstæður ættu að vera teknar með þegar líftíma og vélrænni hæfi er metið.

Hunsa tog og vélrænni passa

Samþjöppuð eining gæti samt skapað of mikið snúningsviðnám fyrir viðkvæman samskeyti, á meðan rafmagnshæf eining gæti verið of stór fyrir tiltækt umslag. Vélræn samþætting og rafmagnsgeta ætti að endurskoða saman.

Meðhöndla gögn sem varalagnir

Meðhöndla skal háhraðasamskipti sem hönnuð flutningsleið. Fjöldi leiðara ein og sér staðfestir ekki frammistöðu Ethernet, USB, myndbands eða annarra samskiptareglur.

Að því gefnu að sérhver vélmennaás þurfi slipphring

Samskeyti með takmörkuðum hornum geta oft notað sveigjanlegan snúru. Rennihringur hentar best þar sem stöðugur snúningur eða endurtekin snúningur snúrunnar skapar raunverulega verkfræðilega kröfu.

Hvenær þarf vélmenni sérsniðinn rennihring?

Sérsniðin þróun verður gagnleg þegar nokkrar krefjandi kröfur skarast á sama snúningssamskeyti.

Dæmigerðar samsetningar eru:

• Mjög lítill pakki + kóðari + Ethernet
• Stór gegnumborun + mótorafl + stjórnmerki
• Suðuafl + samskipti
• Power + USB eða myndband + pneumatic verkfæri
• Harðar umhverfisáhrif + myndavél eða skynjaragögn
• Lítið tog + endurteknar háhraða hreyfingar
• Sértækar kröfur um snúru, tengi eða uppsetningar

Sérsniðin ætti að leysa raunverulega samþættingarþvingun frekar en einfaldlega að búa til annan vörulistahluta.

Ef staðlaðar vörur geta ekki uppfyllt allar kröfur um rafmagn, samskipti, vélrænni og umhverfismál, skoðaðu þá okkarsérsniðnar rennihringalausnir.

Lokahugsanir

Sliphringir fyrir vélmenni ættu að vera valdir sem hluta af heildar snúningssamskeyti arkitektúr frekar en sem einangraðir rafhlutar.

Byrjaðu á liðinu. Skilgreindu hvað þarf að fara yfir það, hvernig það hreyfist, hversu mikið vélrænt pláss er til staðar, hvaða samskiptaviðmót eru nauðsynleg, hvaða togtakmarkanir gilda og hvaða umhverfi og líftíma samsetningin verður að styðja.

Þegar þessar aðstæður eru skýrar verður valið á milli hylkis, í gegnum gat, pönnuköku, gagnahæft, blendingur, venjulegt eða sérsniðið rennihring mun skipulagðara.

Áður en þú biður um tilboð skaltu undirbúa heildarforskriftina fyrir snúningsviðmót frekar en að senda aðeins hringrásarfjölda eða heildarstærðir.