对机器人设计者和供应商而言,空间和功率总是极为宝贵的。尽管当前的控制器通常需要两个并行工作的单圈编码器以及一个同步齿轮箱,但POSITAL FRABA的新型空心轴套件编码器可以自行完成此任务。空心轴编码器具有环形,开放中心设计,在机器人中非常有用,可以将它们直接安装在关节内部以测量手臂位置。
根据德国科隆POSITAL FRABA的说法,大多数空心轴编码器都是单圈设备。控制器和传感器制造商声称,其新型电容空心轴套件编码器已克服了这一限制。据POSITAL称,它们集成了一个集成的旋转计数器,可记录每次旋转-无需外部电源,易于维护的电池或复杂的齿轮。
POSITAL多年来在其常规编码器和套件编码器中提供的Wiegand能量收集系统使这种自给自足成为可能,将旋转运动转换成电脉冲的技术已适应空心轴设计。该公司表示,空心轴编码器对于伺服电机,驱动器和其他旋转机械也非常有用,因为它们的环形外形使其易于安装在轴周围。
空心轴套件,旨在方便机器人安装
POSITAL FRABA表示,其空心轴套件编码器非常适合机器人技术,从六轴工业机器人到更轻巧,更敏捷的协作机器人。空心轴套件可以直接安装在关节内部,以监视和控制机器人手臂的三维运动。这种应用要求很高的精度-现代工业机器人的工作精度高达0.1毫米。对于协作机器人和传统的铰接式机器人,空心轴套件的中心孔(30或50 mm)可用于在外壳内布线电缆和介质软管。POSITAL表示,纤薄的设计(深度仅为17.8毫米,外径为80毫米,重量仅为110克)使安装变得容易。
它说,仅需几个简单的步骤和螺丝就足够了。这些设备还具有自校准功能,可在最短的设置时间内确保准确的结果。尽管POSITAL FRABA在从光学编码器技术到磁性编码器技术的过渡中一直处于领先地位,但它表示为空心轴系列选择了另一条路。由于在空心轴设计中难以实现磁性系统,因此电容测量技术是首选。
电容式编码器由转子和定子组件组成,它们的形状都像扁平的环,带有特殊图案化的导电表面,可充当电容器极板。随着转子旋转,这些表面会改变其相对位置,从而改变整个系统的电容耦合。这将调制通过电容器系统传输的高频电信号的幅度和相位角。
这些信号变化由特殊的ASIC处理器捕获并解码,以高精度确定转子的角位置。测量结果通过开源SSI或BiSS C接口传输到中央控制器。电容是在环形转子和定子组件的整个圆周上平均的,因此该系统相对不受较小的对准误差或水分或灰尘的影响。