Ja rotējošam blokam ir ļoti maz aksiālās vietas, standarta cilindrisks slīdēšanas gredzens bieži ir pārāk augsts, lai ietilptu aiz paneļa, robota savienojuma iekšpusē vai zem rotējoša galda. Pankūku slīdēšanas gredzens to atrisina, novietojot vadošos ceļus uz diska, saglabājot zemu uzstādīšanas augstumu, vienlaikus pārraidot jaudu, vadības signālus un datus starp stacionārajām un rotējošām pusēm.
Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kas ir pankūku slīdēšanas gredzens, kā tas atšķiras no kapsulas, izmantojot-urbuma un cilindra dizainu, kuras specifikācijas ir vissvarīgākās pirms pasūtīšanas un kadpielāgots slīdēšanas gredzensir labāka atbilde nekā standarta daļa.
Kas ir pankūku slīdēšanas gredzens?
Pankūku slīdēšanas gredzens ir plakans rotējošs elektriskais savienotājs. Tā vietā, lai sakrautu vadošus gredzenus gar garu cilindrisku korpusu, vadošās sliedes atrodas uz diska formas statora, un birstes saskaras ar tiem, rotoram griežoties. Rezultāts ir ļoti īss uzstādīšanas augstums un salīdzinoši lielāks ārējais diametrs.
Vienai un tai pašai produktu grupai tiks izmantoti vairāki nosaukumi, un tie ne vienmēr ir identiski:
- Pankūku slīdēšanas gredzens- vispārīgais nozares termins plakanā diska izkārtojumam.
- Plakans slīdošais gredzensvaidiska slīdēšanas gredzens- tiek lietots kā aizstājējs, parasti uzsverot zemā-profila formu.
- PCB slīdēšanas gredzens- apakškopa, kurā vadošie celiņi ir iegravēti uz iespiedshēmas plates. PCB konstrukcija ir izplatīta pankūku dizainā, taču tehniski tā ir ražošanas metode, nevis sinonīms. Lai tuvāk apskatītu statora konstrukciju, skatiet šo pārskatuPCB statori pankūku slīdēšanas gredzenos.
Elektriskā funkcija ir tāda pati kā jebkuram citam slīdēšanas gredzenam: nepārtraukta jaudas vai signālu pārnešana pa rotējošu interfeisu, bez kabeļa aptinuma. Mehāniskais kompromiss-ir tas, kas padara pankūkas dizainu atšķirīgu, - tas atgriež aksiālo augstumu un prasa radiālu telpu pretī.
Kad jums vajadzētu izmantot pankūku gredzenu?
Pankūku gredzens parasti ir pareizā izvēle, ja vienlaikus sakrīt trīs nosacījumi:
- Sistēmai nepieciešama nepārtraukta vai atkārtota rotācija.
- Kabeļi nedrīkst griezties, nogurt vai aptīties ap asi.
- Uzstādīšanas augstums ir ierobežojošais faktors, taču ir pietiekami daudz radiālās atstarpes plašākai sastāvdaļai.
Ja pastāv tikai viens vai divi no šiem nosacījumiem, citsslīdošā gredzena tipsvar kalpot labāk. Tipiski lietošanas gadījumi ir robotizēti-rokas gala-instrumenti, rotācijas indeksēšanas galdi, kas ir mazāki par 100 apgr./min, kompaktas automatizācijas šūnas, kameru un sensoru platformas, medicīnas un laboratorijas rotējošie ķermeņi, iepakošanas iekārtas un aiz plakana paneļa paslēpti pagrieziena galdi.
Vai pankūku gredzens ir piemērots jūsu dizainam?
| Dizaina stāvoklis | Gredzens pankūkai |
|---|---|
| Uzstādīšanas augstums zem 25 mm, radiālā atstarpe 60 mm vai vairāk | Labi piemērots |
| Rotācijas ātrums zem aptuveni 250 apgr./min, nepārtraukta darbība | Labi piemērots |
| Jaukti zemsprieguma{0}}jaudas signāli (CAN, RS-485, kodētājs) | Labi pieguļ ar pareizu izkārtojumu |
| Rotācijas ātrums virs 500 apgr./min vai ilgstošas lielas{1}}strāvas slodzes | Pārskatiet alternatīvas vai pieprasiet pielāgotu novērtējumu |
| Stingrs radiālās telpas ierobežojums, bet aksiālais augstums ir dāsns | Nav piemērota - apsvērt kapsulu |
| Nepieciešams liels centrālais{0}}caurums vārpstai vai šķidruma līnijai | Nav piemērots -apsveriet caur-urbumu |
| Spēcīga vibrācija, trieciens vai skarbi noslēgta vide | Nepieciešams pielāgots novērtējums |
Kāpēc pankūku slīdošie gredzeni ietaupa aksiālo vietu
Kompaktajās iekārtās aksiālo augstumu parasti ir grūtāk rezervēt nekā radiālo platumu. Robota plaukstas locītavai, rotējošajam indeksētājam vai sensora tornītim aiz rotējošās plāksnes var būt tikai 15–25 mm vertikāla telpa. Kapsulas dizains 60–80 mm garumā vienkārši nederēs. Plakans slīdgredzens ar tādu pašu ķēžu skaitu var iekrist šajā telpā, jo kontaktu ceļi ir izvietoti uz āru, nevis uz augšu.
Šī iemesla dēļ oriģinālo iekārtu ražotāju iekārtās pankūku slīdēšanas gredzeni parādās biežāk nekā parasti{0}}nolūka instalācijās: daļa ir veidota ap fiksētu mehānisku apvalku, nevis otrādi.
Vai pankūku slīdošie gredzeni var pārsūtīt enerģiju un datus kopā?
Jā, bet izkārtojumam ir nozīme. Pankūku slīdēšanas gredzenu var konstruēt tā, lai tajā pašā komplektā pārvadītu līdzstrāvu, maiņstrāvas vadības ķēdes, kodētāja atgriezenisko saiti, CAN, RS-485, USB 2.0 un Gigabit Ethernet. Kļūda ir tā, ka visas ķēdes tiek uzskatītas par savstarpēji aizstājamām. Tie nav.
| Ķēdes veids | Tipisks diapazons | Galvenā dizaina problēma |
|---|---|---|
| Līdzstrāvas jauda | 5–48 V, 1–10 A uz gredzenu | Gredzena platums, kontaktu pretestība, siltuma izkliede |
| Zema ātruma{0}}digitālie signāli (CAN, RS-485) | Līdz ~1 Mb/s | Vītā{0}}pāra maršrutēšana, atdalīšana no strāvas gredzeniem |
| Kodētāja atgriezeniskā saite (inkrementāla, absolūta) | A/B/Z vai SSI/BiSS | Diferenciāļu pāri, ekranējums, zema trokšņa līmeņa grīda |
| Ātrgaitas{0}}dati (Ethernet, USB) | 100 Mbps - 1 Gbps | Impedances kontrole, īpaši kanāli, EMI izolācija - skatiet mūsuEthernet slīdošā gredzena dizaina rokasgrāmata |
| Video (HD-SDI, analogais) | Līdz 3G-SDI | 75 Ω saskaņošana, koaksiālais savienojums, atgriešanas zudums |
Ja Ethernet, kodētāja atgriezeniskā saite vai analogais video atrodas tajā pašā diskā ar strāvas padevi, pirms izkārtojuma bloķēšanas ir jādefinē šo gredzenu novietojums, ekranēšanas stratēģija un kabeļa maršruts. Mēģinājums novērst traucējumus pēc mašīnas uzbūvēšanas ir daudz dārgāks, nekā sākumā pavadīt stundu, pārskatot izkārtojumu.
Pankūku slīdošais gredzens salīdzinājumā ar citiem slīdošo gredzenu veidiem
| Funkcija | Pankūka | Kapsula | Caur-urbumu | Bungas |
|---|---|---|---|---|
| Forma | Plakans disks | Mazs cilindrs | Cilindrs ar centrālo caurumu | Garš cilindrs |
| Ietaupa aksiālo augstumu | Jā | Ierobežots | Ierobežots | Nē |
| Ietaupa radiālo telpu | Nē | Jā | Atkarīgs no urbuma izmēra | Jā |
| Centrējiet caur{0}}caurumu | Pēc izvēles, ierobežots | Nē | Jā (galvenā funkcija) | Pēc izvēles |
| Tipisks ķēžu skaits | 2–56 | 2–24 | 4–100+ | 10–100+ |
| Tipisks ātruma diapazons | Zems līdz mērens | Mērens | Mērens līdz augsts | Mērens |
| Vislabākais priekš | Augstums{0}}ierobežots komplektu skaits | Nepieciešamas kompakts diametrs | Izlaidiet-caur vārpstu vai šķidrumu | Augsts ķēdes blīvums |
Īsākais lēmuma noteikums: izvēlieties pankūku, kad galvenā problēma ir augstums, akapsulas slīdēšanas gredzenskad galvenā problēma ir diametrs, un acaur-urbuma slīdēšanas gredzenukad vārpstai, pneimatiskajai līnijai vai kabeļu saišķim ir jāiziet caur centru. Lai iegūtu dziļāku salīdzinājumu, skcaur-caurumu vs pankūkas slīdēšanas gredzenu.
Galvenās specifikācijas, kas jāapstiprina pirms pasūtīšanas
Drošam piedāvājumam nepietiek ar tādu pieprasījumu kā "mums ir nepieciešams plakans slīdošais gredzens". Tālāk sniegtā informācija ir tāda, ko inženieru komanda lūgs dizaina pārskatīšanas laikā.
Mehāniskais kontrolsaraksts
- Maksimālais ārējais diametrs un minimālais iekšējais diametrs
- Maksimālais uzstādīšanas augstums
- Montāžas caurumu raksts ar PCD un skrūves izmēru
- Kabeļa izejas virziens un garums
- Savienotāja veids, ja tas ir iepriekš-izbeigts
- Mājas vai atvērta{0}}dēļu celtniecība
- CAD zīmējums vai apkārtējās aploksnes 3D modelis
Elektrisko ierīču kontrolsaraksts
- Strāvas ķēžu skaits ar spriegumu un strāvu vienā ķēdē
- Signāla ķēžu skaits, sagrupēts pēc protokola
- Zemējuma un izolācijas prasības
- Ekranēšana jutīgām līnijām
- Jaudas un liela ātruma{0}}datu atdalīšana
Signālu kontrolsaraksts
- Protokols (CAN, RS-485, Ethernet, USB, HD-SDI, kodētāja veids)
- Nepieciešamais datu pārraides ātrums
- Kabeļa tips un pretestība
- Pieņemams trokšņa līmenis vai BER mērķis
- Jebkurš testa standarts, ko pieprasa gala patērētājs
Vides un dzīves cikla kontrolsaraksts
- Darba temperatūras diapazons
- Putekļi, mitrums, ķīmiska iedarbība
- ObligātiIP vērtējumsperIEC 60529
- Vibrācijas un trieciena profils
- Rotācijas ātrums un darba cikls (nepārtraukts, ar pārtraukumiem)
- Paredzamais kalpošanas laiks apgriezienos vai stundās
- Piekļuve apkopei pēc uzstādīšanas
Kā izvēlēties pareizo pankūku gredzenu
1. darbība. Vispirms definējiet telpas aploksni.Pirms ķēžu apspriešanas apstipriniet pieejamo augstumu, ārējo diametru un centra attālumu. Mehāniskais apvalks ir pirmais filtrs -, ja pankūka nederēs, nekāda elektriskā optimizācija nepalīdzēs.
2. darbība. Atdaliet barošanas un signālu sarakstus.Ķēdes tabula ar spriegumu, strāvu, protokolu un kabeļa veidu ir noderīgāka nekā viens skaitlis, piemēram, "12 kanāli".
3. darbība. Pārbaudiet griešanās ātrumu un darba ciklu.Pankūku dizains ir ērts ar zemu līdz mērenu ātrumu. Ja ātrums pārsniedz 500 apgr./min, kontaktu nodilums, birstes troksnis un ārējās -malas lineārais ātrums ir nozīmīgi, un tie ir jāpārskata katrā gadījumā atsevišķi.
4. darbība. Pārskatiet signāla integritātes risku.Atzīmējiet ātrdarbīgus{0}}datus, kodētāju un analogos signālus atsevišķi un savlaicīgi izlemiet par ekranēšanu un kanālu izvietojumu.
5. solis. Izlemiet standarta vai pielāgotu. A standarta pankūku slīdēšanas gredzensdarbojas, ja jūsu ķēžu skaits, izmērs un protokoli atbilst esošajam modelim. Pretējā gadījumā pielāgota versija ir rentablāka-, nekā piespiest pārveidot apkārtējo iekārtu.
Standarta un pielāgoti pankūku gredzeni
| Jūsu situācija | Standarta pankūka | Pielāgota pankūka |
|---|---|---|
| Kopējais ķēžu skaits, vienkāršs līdzstrāvas + zema -ātruma signāls | Jā | Parasti nav nepieciešams |
| Stingrs, ne{0}}standarta montāžas modelis vai kabeļa virziens | Ierobežots | Ieteicams |
| Jaukta jauda un liela{0}}ātruma dati vienā diskā | Ierobežots | Ieteicams |
| Īpašs korpuss, blīvējums vai materiāls (tīrā telpa, pārtikas{0}}klase) | Nē | Obligāti |
| Apjoms zem 20 vienībām un standarta katalogs atbilst specifikācijām | Jā | Pēc izvēles |
Inženiertehniskā gadījuma izpēte: kompakts pārbaudes atskaņotājs
Tipisks vaicājums: vīzijas-pārbaudes disks ar 22 mm instalācijas augstumu, 90 mm brīvs ārējais diametrs, nepārtraukta griešanās pie 60 apgr./min un 24 V līdzstrāvas ķēžu saraksts, absolūtais kodētājs un 100 Mb/s Ethernet pie kameras.
Mehāniskais apvalks pirmajā dienā izslēdza kapsulu un{0}}caurumu. Pankūku izkārtojums tika apstiprināts pirmajā pārskatā, taču sākotnējā shēmas plānā Ethernet pāris tika novietots blakus 24 V gredzenam. Dizaina pārskatīšanas laikā mēs tos atdalījām ar diviem aizsarggredzeniem, pievienojām iekšējo zemējuma gredzenu zem Ethernet pāra un izmantojām kontrolētu -pretestības maršrutēšanu uz statora. Pirmsražošanas paraugs izturēja nepārtrauktības, izolācijas pretestības (lielāka vai vienāda ar 500 MΩ pie 500 V līdzstrāvas), dielektriskās izturības (1000 V maiņstrāva 60 s) un 5 miljonu apgriezienu ilgmūžības pārbaudi. Nodarbība bija pazīstama: plakans profils vien negarantē veiktspēju - gredzena izvietojums, ekranēšana un pārbaudes disciplīna, lai pabeigtu darbu.
Biežākās kļūdas, no kurām jāizvairās
Pirmā kļūda ir "pankūka" traktēšana kā "kompakts" sinonīms. Tas ir kompakts augstumā, nevis diametrā. Ja arī jūsu radiālā telpa ir ierobežota, saruna jāsāk ar citu gredzenu grupu.
Otra kļūda ir signāla protokolu nedefinēšana. "Dažas signāla līnijas" nav specifikācija. Ethernet, kodētājam un analogajam video katram ir savs izkārtojums, ekranējums un pārbaudes prasības.
Trešā kļūda ir nepietiekami novērtēta strāva uz vienu gredzenu. Plakans disks izkliedē siltumu savādāk nekā cilindrisks korpuss. Gredzena platums un kontaktu materiāls nosaka praktisko strāvas ierobežojumu, nevis tikai kataloga numuru.
Ceturtā kļūda ir pārāk vēlu slīdēšanas gredzenu piegādātāja iesaistīšana. Kamēr korpuss, motors un kodētājs ir nostiprināti, slīdgredzenam atlikušā vieta bieži ir nepareiza forma. Piegādātāja iesaistīšana mehāniskā izkārtojuma laikā saglabā vismaz vienu pārskatīšanu.
FAQ
J: Kas ir pankūku gredzens?
A. Pankūku slīdēšanas gredzens ir plakans rotējošs elektriskais savienotājs ar vadošām sliedēm, kas izvietotas uz diska formas statora. Tas pārraida jaudu un signālus pa rotējošu interfeisu, vienlaikus saglabājot īsu uzstādīšanas augstumu, tāpēc to dažreiz sauc par plakanu slīdēšanas gredzenu vai diska slīdēšanas gredzenu.
J: Kad kapsulas vietā vajadzētu lietot pankūku gredzenu?
A: Izvēlieties pankūku, ja ierobežojošais faktors ir aksiālais augstums un jums ir brīva vieta. Izvēlieties kapsulu, ja aploksnes diametrs ir saspringts, bet jums ir pietiekami augsts augstums nelielam cilindriskam korpusam.
J: Vai pankūku slīdošie gredzeni ir piemēroti lielai{0}}rotācijai?
A: Visērtāk tie ir ar zemu vai mērenu ātrumu, parasti līdz vairākiem simtiem apgr./min. Pārsniedzot to, ārējās-malas lineārais ātrums, sukas nodilums un signāla troksnis sāk būt nozīmīgi, un dizains ir jāpārskata katrā gadījumā atsevišķi.
J: Vai pankūku slīdēšanas gredzens var pārraidīt Ethernet vai USB?
A: Jā. Gigabit Ethernet, 100 Mbps Ethernet un USB 2.0 var ieviest pankūka dizainā, taču tiem ir nepieciešama pretestības -vadāma maršrutēšana, īpaši kanāli un ekranēšana no blakus esošajiem strāvas gredzeniem. Pirms izkārtojuma bloķēšanas apspriediet protokolu ar piegādātāju.
J: Kāda ir atšķirība starp PCB slīdošo gredzenu un pankūku slīdošo gredzenu?
A: PCB slīdgredzens apraksta konstrukcijas metodi - vadošie celiņi ir iegravēti uz iespiedshēmas plates. Pankūka raksturo kopējo formu. Lielākajā daļā mūsdienu pankūku slīdēšanas gredzenu tiek izmantots PCB stators, taču ne katrs slīdēšanas gredzens, kura pamatā ir PCB{3}}, ir pankūka.
J: Kāda informācija ir nepieciešama pielāgotam pankūku gredzena piedāvājumam?
A: Vismaz: instalācijas aploksne, ķēžu saraksts ar spriegumu un strāvu katrai barošanas līnijai un protokolu katrai signāla līnijai, griešanās ātrumu, darba cikls, darbības vide, mērķa IP reitings un paredzamais daudzums. Apkārtējā mezgla rasējums ievērojami saīsina projekta pārskatīšanu.
J: Cik ilgi ilgst pankūku slīdēšanas gredzens?
A: Kalpošanas laiks ir atkarīgs no griešanās ātruma, pašreizējās slodzes, kontakta materiāla un vides. Labi-konstruētas vienības regulāri sasniedz desmitiem miljonu apgriezienu, nepārtraukti darbojoties zemā-ātrumā, taču šis skaitlis ir jāapstiprina attiecībā pret konkrēto darba ciklu.
Kopsavilkums
Pankūku slīdēšanas gredzeni ir praktiska atbilde, ja rotējošam komplektam ir maizes šķēles augstums un precīza instrumenta budžets. Tie atbrīvo aksiālo vietu, atbalsta jauktas jaudas un signālu pārraidi un labi pielāgojas oriģinālā aprīkojuma ražotājiem mehāniskajiem apvalkiem -, ja radiālā telpa, griešanās ātrums un signāla izkārtojums ir godīgi pārskatīti jau no paša sākuma.
Ja jums ir instalācijas aploksne un shēmu saraksts, ar to pietiek, lai sāktu. No turienes izvēle starp standartupankūku slīdēšanas gredzensun apielāgots dizainsparasti kļūst skaidrs pirmās tehniskās apskates laikā. Projektiem, kas saistīti ar jutīgiem atgriezeniskās saites signāliem vai redzes sistēmām uz rotējošām platformām, īpašaissignāla slīdēšanas gredzenu resursi robotikai un bezpilota lidaparātiemvar būt arī vērts izlasīt pirms jūsu pieprasījuma.