Mae robotiaid archwilio yn cael eu cadw lle na all bodau dynol fynd yn hawdd: y tu mewn i bibellau byw, prif bibellau carthffosydd, tanciau balast, dwythellau HVAC, casinau tyrbinau, ac offer proses cyfyngedig. Mae bron pob un o'r platfformau hyn yn dibynnu ar o leiaf un is-gynulliad cylchdroi - pen camera gogwyddo, tyred synhwyro sganio, rîl cebl tennyn, neu uniad robotig - sy'n gorfod parhau i gyflenwi pŵer a signal wrth droi'n barhaus.
Y gydran sy'n gwneud hynny'n bosibl yn dawel yw'r cylch slip. Gwnewch bethau'n anghywir ac mae'r robot yn colli-archwiliad canol fideo, mae'r tennyn yn torri, neu'r camera'n stopio oherwydd bod y rhyngwyneb cylchdro yn ychwanegu gormod o trorym. Gwnewch bethau'n iawn a daw'r cylch slip yn anweledig - sef y nod.
Mae'r canllaw hwn wedi'i ysgrifennu o safbwynt peirianneg cais modrwy slip. Mae'n cynnwys yr hyn y mae'n rhaid i gylchoedd slip cryno ei wneud mewn gwirionedd y tu mewn i robot arolygu, sut i'w nodi yn ôl modiwl ac yn ôl yr amgylchedd, a'r paramedrau sy'n penderfynu a fydd uned yn goroesi yn y maes.
Pam fod angen Modrwyau Slip Compact ar Robotiaid Arolygu
Mae robotiaid arolygu wedi'u cynllunio o amgylch tri chyfyngiad caled: amlen fecanyddol fach, symudiad llyfn di-dor, a thrawsyriant signal glân dros y cymal cylchdroi. Mae datrysiad gwifrau uniongyrchol yn methu pob un o'r tri ar hyn o bryd mae angen mwy na thua ±180 gradd o deithio ar gamera neu rîl - ceblau'n troi, mae gwaith copr-yn caledu, yn cysgodi craciau, ac mae cywirdeb y signal yn cwympo ymhell cyn i'r wifren dorri'n gorfforol.
Mae cylch slip cryno yn datrys hyn trwy greu rhyngwyneb trydanol cylchdro wedi'i reoli rhwng corff sefydlog y robot a'i fodiwl symudol. Y tu mewn i ymlusgwr neu robot pibell nodweddiadol, mae'r rhyngwyneb hwnnw fel arfer yn eistedd yn un o'r lleoliadau hyn:
- Tremio -tilt neu bennau camera 360 gradd
- Tyredau synhwyrydd cylchdroi (LIDAR, ultrasonic, thermol)
- Riliau cebl tennyn wedi'u gosod ar ochr y gweithredwr
- Breichiau robotig, manipulators, neu gymalau y gellir eu llywio
- Cynulliadau goleuo golau neu LED sydd wedi'u cysylltu ag opteg cylchdroi
- Amgodiwr, IMU, neu derfyn-dolenni newid wedi'u mewnosod mewn tyred
Oherwydd bod y robot gwesteiwr yn aml yn ddim ond 50-150 mm mewn diamedr, mae'n rhaid i'r cylch slip fod yn ddigon bach fel nad yw'n chwyddo'r cwt neu'n cyfyngu ar y maint pibell lleiaf y gall y robot fynd i mewn iddo. Gall ychydig filimetrau o ddiamedr allanol ychwanegol olygu'r gwahaniaeth rhwng cyrchu llinell garthffos DN100 a bod yn sownd yn DN150.
Sut mae Modrwy Slip yn Gweithio mewn Robot Arolygu
Yn fecanyddol, mae gan fodrwy slip stator (brwshys sefydlog neu gysylltiadau ffibr) a rotor (modrwyau dargludol wedi'u gwahanu gan ynysyddion). Wrth i'r rotor droi, mae brwsys yn cynnal cyswllt trydanol llithro â phob cylch, felly mae pob cylched yn aros yn barhaus waeth beth fo'i safle onglog.Trosolwg DigiKey o gysylltwyr trydanol cylchdroyn disgrifio'r un trefniant hwn ac mae'n breimiwr da os yw'r tîm yn newydd i'r gydran.
Y tu mewn i robot archwilio, mae'r stator fel arfer yn glanio ar y corff robot, yn rheoli PCB, harnais batri, neu derfyniad tennyn. Mae'r rotor yn cysylltu â beth bynnag sy'n troi - gan amlaf yn gamera, pen synhwyrydd, cylch goleuo, neu drwm rîl. Yn dibynnu ar y bensaernïaeth, gall uned gryno sengl gynnwys:
- Pŵer ar gyfer camera, goleuadau, moduron, neu wresogyddion
- Arwyddion analog o synwyryddion tymheredd, nwy neu straen
- Bysiau rheoli digidol (CAN, RS-485, RS-232)
- Fideo cyfansawdd neu HD-SDI
- Ethernet (100Base-TX neu Gigabit)
- USB 2.0 neu USB 3.0
- Adborth amgodiwr a-dolenni stopio brys
Efallai y bydd angen pedair i chwe chylched ar gamera ROV syml. Gall pen archwilio uwch gyda fideo HD, pylu LED, moduron gogwyddo pan -, a synhwyrydd amgylcheddol gyrraedd 18-24 cylched yn hawdd mewn corff capsiwl sengl.
Dewis yn ôl Modiwl Robot
Anaml y bydd gwahanol fodiwlau cylchdroi y tu mewn i'r un robot yn rhannu'r un gofynion cylch slip. Trin "y cylch slip" fel un rhan yn lle tri neu bedwar o broblemau dethol ar wahân yw un o'r camgymeriadau integreiddio mwyaf cyffredin.
Cylchdroi Pennau Camera
Y prif gyfyngiad yw cyfanrwydd y signal. Mae cysylltiadau camera HD-SDI, LVDS, ac Ethernet yn sensitif i amrywiad ymwrthedd cyswllt, felly dylai'r cylch llithro nodi llwybro pâr troellog, pŵer a sianeli signal ar wahân, a chysylltiadau aur ar gyfer signalau lefel isel. Acylch slip capsiwlgyda 6–12 cylched mewn OD o 12–22 mm yn gorchuddio'r rhan fwyaf o bennau camera tilt. Ar gyfer fideo cydraniad uwch, edrychwch ar unedau sydd wedi'u graddio'n benodol ar eu cyferTrosglwyddiad Ethernet ar draws y cymal cylchdroyn hytrach na sianeli "data" generig.
Tyredau Synhwyrydd
Mae pennau synwyryddion fel arfer yn cymysgu un neu ddwy o linellau pŵer gyda llond llaw o sianeli analog foltedd isel neu RS-485. Mae Crosstalk yn bwysicach na lled band amrwd. Acylch slip signal wedi'i gynllunio ar gyfer roboteg, ROVs, a UAVsfel arfer yn darparu'r cyfrif sianel gywir a strategaeth cysgodi heb dalu am lled band fideo na fydd y tyred byth yn ei ddefnyddio.
Riliau Cebl Tether
Mae modrwyau slip rîl yn byw bywyd gwahanol. Maen nhw'n troi'n araf ond yn cronni miliynau o chwyldroadau dros oes y system, ac maen nhw'n cario'r pŵer a'r tennyn data llawn. Fel arfer mae dyluniadau trwodd yn cael eu ffafrio fel bod y siafft rîl yn gallu mynd drwy'r canol. Mae moddau methiant ochr rîl cyffredin - traul brwsh anwastad, adeiladu ffilm cyswllt-i fyny, a methiant selio o dan golchwch - wedi'u dogfennu'n dda yn y dadansoddiad hwn oachosion methiant cylch slip rîl cebl ac atebion.
Uniadau Robotig a Llawdrinwyr
Yn aml mae angen canolfan wag ar uniadau ar gyfer ceblau a llinellau niwmatig neu hydrolig. Atrwy-gylch slip tyllugyda meintiau turio o 5 mm hyd at 50 mm yn cyd-fynd â'r rhan fwyaf o ddyluniadau llawdrinwyr cryno. Os yw'r uniad hefyd yn pasio aer neu hylif, mae uned drydanol niwmatig hybrid yn cydgrynhoi dwy daith drwodd i mewn i un cynulliad.
Dewis yn ôl Amgylchedd Gweithredu
Mae'r amgylchedd yn siapio'r daflen fanyleb o leiaf cymaint ag y mae swyddogaeth modiwl yn ei wneud. Mae tri amgylchedd yn cwmpasu'r mwyafrif o leoliadau robotiaid arolygu.
Arolygu Piblinellau a Charthffosydd
Disgwyliwch drochi dŵr, hydrogen sylffid, hydrocarbonau, graean mân, a golchi pwysau uchel yn aml. Mae angen allanfeydd cebl wedi'u selio ar y cylch slip a gradd amgáu wedi'i chadarnhau. Ar gyfer y rhan fwyaf o ymlusgwyr carthffosydd, mae IP65 yn isafswm ymarferol ar ddiwedd y camera ac IP67 neu IP68 ar ben y rîl. Mae'r IEC yn diffinio'r lefelau hyn yn union ynIEC 60529, Graddau amddiffyn a ddarperir gan gaeauNid yw - pennu "dŵr gwrth-ddŵr" heb enwi'r cod IP yn ddigon.
Tyrbin, Boeler, a-Archwiliad Tymheredd Uchel
Mae tymheredd a dirgryniad yn gyrru'r dyluniad. Uwchben 80 gradd , mae deunyddiau brwsh yn newid (graffit-cyfansoddion metel neu frwshys ffibr metel gwerthfawr), systemau resin ynysydd yn newid, ac mae ireidiau yn cael eu tynnu fel arfer. Mae dirgrynu hefyd yn cyflymu'r -ffrïo micro wrth y cyswllt, felly mae angen diystyru gwasgedd cyswllt a geometreg brwsh.
Robotiaid Achub a Pheryglus-Amgylcheddol
Mae'r llwyfannau hyn yn gweld sioc, llwch, mwg, hylifau, a llwythi mecanyddol anrhagweladwy. Mae ymyl dibynadwyedd yn bwysicach nag isafswm maint. Nodwch gyfradd bywyd cylchdro uwch nag y mae'r cylch dyletswydd yn ei awgrymu, a chadarnhewch ddata prawf sioc a dirgryniad yn hytrach na dibynnu ar y daflen ddata safonol.
Cymhariaeth Math Ring Slip Compact
Mae'r pedwar strwythur isod yn cwmpasu bron pob achos defnydd robotiaid arolygu. Mae'r dewis cywir fel arfer yn disgyn allan o ddau gwestiwn: a oes angen canolfan wag arnoch chi, a faint o hyd echelin sydd ar gael?
| Math | Gorau Ar Gyfer | Prif Gyfyngiad | Defnydd Robot Arolygu Nodweddiadol |
|---|---|---|---|
| Capsiwl | Gosodiadau cryno, cwbl gaeedig heb unrhyw siafft ganolog | Cyfrif sianel fel arfer wedi'i gapio ar 24; dim trwodd-tyllu | Tilt pennau camera, tyredau synhwyrydd bach, cylchoedd goleuo |
| Trwy-tyllu | Dyluniadau sydd angen siafft ganolog, bwndel cebl, neu linell hylif | Diamedr allanol mwy na capsiwl ar gyfer yr un cyfrif sianel | Riliau cebl, cymalau robotig, tyredau cylchdroi mawr |
| Crempog | Hyd echelinol cyfyngedig iawn | Ôl troed rheiddiol mwy; bywyd cylchdro is na chynlluniau casgen | Cydosodiadau wedi'u gosod yn fflat lle mae uchder yn gyfyngiad |
| Trydanol hybrid / ffibr optig | Fideo lled band uchel neu ddata synhwyrydd uwchlaw'r hyn y gall copr ei drin yn ddibynadwy | Cost uwch, aliniad mwy cymhleth, amser arweiniol hirach | 4K neu-bennau archwilio camera lluosog, tyredau LIDAR cyfradd uchel |
Ar gyfer y rhan fwyaf o robotiaid archwilio cryno, y dewis yw rhwng capsiwl a bachcylch slip crempogar ben y camera, ac uned tyllu drwodd ar ben y rîl.
Rhestr Wirio Manyleb Ring Slip Compact
Cyn anfon RFQ, llenwch y tabl isod. Mae pob cell wag yn gwestiwn y bydd yn rhaid i'r cyflenwr ei ofyn beth bynnag, a chwestiynau heb eu hateb yw'r rheswm mwyaf unigol y mae unedau a ddyfynnir yn cyrraedd yn anghywir.
| Paramedr | Ystod Nodweddiadol ar gyfer Robotiaid Arolygu | Nodyn Peirianneg |
|---|---|---|
| Diamedr allanol (OD) | 6.5 - 50 mm | Wedi'i yrru gan bibell neu lety lleiaf rhaid i'r robot fynd i mewn |
| Hyd cyffredinol | 15-80 mm | Yn cynnwys pigtails plwm a chysylltwyr |
| Cylchedau | 2 – 24 | Ychwanegu 10–20 % o gylchedau sbâr ar gyfer newidiadau dylunio hwyr |
| Graddfa foltedd | Hyd at 240 V AC/DC | Ymlusgiad ar wahân ar gyfer pŵer yn erbyn sianeli signal |
| Cerrynt fesul cylched | 1 – 10 A nodweddiadol, hyd at 30 A ar gyfer llinellau modur | Diferu am ddyletswydd barhaus a thymheredd amgylchynol |
| Mathau o arwyddion | Analog, RS-485, CAN, USB 2.0/3.0, Ethernet, HD-SDI | Enwch y protocol, nid "signal" yn unig |
| Sgôr IP | IP54 – IP68 | IP67 lleiaf ar gyfer gwaith carthffos / tanddwr |
| Trorym gweithredu | 0.05 – 0.3 N·m | Hanfodol ar gyfer moduron padell gogwyddo DC bach |
| Cyflymder cylchdro | 0 - 300 rpm nodweddiadol | Mae angen geometreg brwsh gwahanol ar rpm uwch |
| Bywyd gwasanaeth | Chwyldroadau 10M – 100M | Amcangyfrif o rpm × cylch dyletswydd × bywyd y prosiect |
| Tymheredd gweithredu | −20 gradd i +80 safon gradd | Ymestyn gyda deunyddiau peirianyddol ar gyfer gwaith tyrbin |
Llif Gwaith Dethol Ymarferol
Cam 1 - Diffiniwch y Proffil Cylchdroi
Dechreuwch gyda mudiant. A yw cylchdroi yn barhaus neu wedi'i gyfyngu i raddau ±N? Beth yw rpm nodweddiadol ac uchafswm? Faint o chwyldroadau fesul arolygiad, a faint o arolygiadau fesul bywyd prosiect? Os nad oes angen cylchdroi parhaus a bod cyfanswm y teithio'n aros o fewn tua ± 270 gradd, gall dolen gebl hyblyg fod yn rhatach ac yn ysgafnach na chylch slip. Ar ôl hynny, y cylch slip bron bob amser yw'r ateb glanach.
Cam 2 - Mapio Pob Cylchdaith
Adeiladwch fwrdd cylched sy'n rhestru swyddogaeth, foltedd, cerrynt, math o signal, gofyniad cysgodi, a chysylltydd. Cynhwyswch y dolenni bach y mae pobl yn anghofio - siasi daear, mynegai amgodiwr, pylu lamp, e-stopio. Y map yw'r ddogfen unigol fwyaf defnyddiol y gall cyflenwr ei chael.
Cam 3 - Nodwch Ymddygiad Arwyddion, Nid Parhad yn unig
Mae sianeli pŵer yn poeni am y sgôr gyfredol a'r ymwrthedd cyswllt. Mae sianeli fideo ac Ethernet yn poeni am reoli rhwystriant, colli dychweliadau, ac ynysu sianeli -i-. Nodwch beth mae'r sianel yn ei gario mewn gwirionedd - "Gigabit Ethernet, 100 Ω differol, shielded" yn hytrach na "data" - a gall y tîm dylunio ddewis y deunyddiau cyswllt a'r llwybr cywir.
Cam 4 - Cadarnhau Integreiddio Mecanyddol
Gwiriwch y diamedr, hyd, rhyngwyneb mowntio sydd ar gael (sgriwiau, fflans, coler set), radiws tro cebl, cyfeiriad ymadael, a'r pellter rhwng y cylch slip ac unrhyw fodur neu VFD a allai gyplu sŵn. Mae modrwyau slip compact yn aml yn hawdd i'w gosod ar bapur ac yn rhyfeddol o anodd eu gwifrau yn ymarferol.
Cam 5 - Cydweddu â'r Amgylchedd
Dewiswch y cywirSgôr IP ar gyfer amgylchedd gweithredu'r cylch slip, yna gwiriwch y siaced cebl a'r cysylltydd hefyd yn bodloni'r sgôr - nad yw corff wedi'i selio â pigtail heb ei selio wedi'i selio. Ar gyfer amlygiad cemegol, gofynnwch am y deunydd tai a sêl yn benodol, nid cod IP yn unig.
Cam 6 - Dilysu Cyn Integreiddio Terfynol
Cyn cloi'r BOM, rhedeg dilysiad o dan amodau sy'n agos at y cae. Mae gwiriadau defnyddiol yn cynnwys cylchdroi o dan lwyth graddedig, ansawdd fideo neu Ethernet wedi'i fesur yn ystod symudiad parhaus, mesur trorym ar dymheredd, ysgubiad dirgryniad, a phrawf cylchdro hir o 10% o leiaf o fywyd gwasanaeth disgwyliedig. Gall uned sy'n pasio cylchdro 30-ail fainc fethu o hyd ar y marc chwyldro 100,000 o groniad ffilm gyswllt.
Camgymeriadau Cyffredin i'w Osgoi
Dewis ar faint yn unig.Mae capsiwl OD 6.5 mm yn drawiadol, ond os na all gario fideo HD y camera heb ollwng ysbeidiol, dyma'r rhan anghywir.
Trin ansawdd signal fel problem y cyflenwr.Mae cysgodi, gosod sylfaen, a llwybro pŵer yn erbyn sianeli signal yn benderfyniadau ar y cyd rhwng y peiriannydd cylch slip a'r integreiddiwr robotiaid. Trafodwch nhw cyn i'r cas gael ei beiriannu.
Tanamcangyfrif yr amgylchedd.Gall uned sy'n pasio prawf tynnu dan do glân fethu mewn tair wythnos ar ôl golchi carthffosydd. Cydweddwch y cymhwyster â'r cais.
Cymysgu pŵer a signalau sensitif heb ynysu.Bydd llinellau modur stepper wrth ymyl sianel synhwyrydd analog yn cyplysu sŵn ni waeth pa mor dda yw'r cysylltiadau. Cynlluniwch wahanu o'r dechrau.
Yn nodi'r cylch slip olaf.Erbyn i'r tai gael eu gosod, mae dewis y cylch slip wedi'i gyfyngu i beth bynnag sy'n cyd-fynd, nid yr hyn sydd orau. Dewch ag ef i mewn i'r adolygiad dylunio ar yr un cam â'r modur a'r camera.
Cwestiynau Cyffredin
A oes angen cylch slip bob amser ar robotiaid arolygu?
Os mai dim ond arc cyfyngedig - sydd ei angen ar y modiwl cylchdroi, fel arfer yn llai na ±270 gradd - gall dolen wasanaeth o gebl hyblyg sydd â sgôr briodol fod yn ysgafnach ac yn rhatach. Mae cylchoedd llithro yn dod yn angenrheidiol pan fydd angen cylchdroi 360 gradd yn barhaus, neu pan fyddai blinder cebl o droelli dro ar ôl tro yn fwy na chyllideb cynnal a chadw'r prosiect.
Pa fath o gylch slip sydd orau ar gyfer pen camera cylchdroi?
Ar gyfer y rhan fwyaf o gamerâu arolygu pan-gogwyddo a 360 gradd, mae uned capsiwl bach rhwng 12 a 22 mm OD gyda chylchedau 6–12 yn gorchuddio'r cas defnydd. Os yw'r camera yn trawsyrru HD-SDI neu Gigabit Ethernet, cadarnhewch fod yr uned yn gymwys ar gyfer y protocol penodol hwnnw yn hytrach na'i drin fel sianel signal gyffredinol.
A all cylch slip cryno drosglwyddo fideo Ethernet, USB neu HD?
Oes, ond rhaid i'r dyluniad ei gefnogi'n benodol. Mae Gigabit Ethernet yn gofyn am gysylltiadau rhwystriant rheoledig a llwybro pâr tynn; HD-Mae SDI yn goddef trin signal rhydd yn llawer llai na fideo analog; USB 3.0 yw'r mwyaf heriol o'r tri ac fel arfer mae'n gyrru'r dyluniad tuag at uned hybrid neu uned beirianyddol benodol. Gwiriwch fod gan y cyflenwr ddata patrwm llygad ar gyfer y protocol sydd ei angen arnoch.
Pa mor fach y gall cylch slip cryno fod yn realistig?
Mae cylchoedd slip capsiwl cynhyrchu yn dechrau tua 5-7 mm OD gyda dwy gylched. O dan hynny, mae dyluniadau'n dod yn arferiad ac mae'r cyfnewidiadau yn y gyfradd gyfredol a bywyd yn dod yn arwyddocaol. Ar gyfer robot pibell diamedr 100 mm nodweddiadol, capsiwl OD 12-22 mm yw'r man melys.
Sut mae dewis cylch slip ar gyfer robot archwilio carthffosydd?
Dechreuwch gyda'r sgôr IP. Mae angen o leiaf IP65 ar yr uned ochr camera ar gyfer glanhau sblash a gwasgedd uchel, ac mae angen IP67 neu IP68 ar yr uned rîl neu'r uned danddwr fel arfer. Cadarnhewch fod allanfa'r cebl a'r cysylltydd yn cyfateb i'r sgôr honno. Yna maint ar gyfer math signal y camera - mae'r rhan fwyaf o ymlusgwyr carthffosydd modern yn defnyddio HD-SDI neu Ethernet, ac mae angen sianeli â sgôr signal penodol ar y ddau ohonynt.
Rhan safonol neu adeiladwaith arferol?
Ar gyfer dyluniadau robot arolygu prif ffrwd, mae rhan catalog safonol yn iawn ac fel arfer mae ganddo amser arweiniol byrrach. Acyfluniad cylch slip wedi'i addasuyn werth y beirianneg ychwanegol pan fydd y rhaglen yn cyfuno cyfyngiadau anarferol - er enghraifft, OD ansafonol, llwybr niwmatig a thrydanol cymysg-drwodd, neu sianel-gyfrif uchel Ethernet a bwndel fideo HD.
Casgliad
Nid yw modrwyau slip compact yn "hanfodol" ar gyfer pob robot archwilio - ond mewn unrhyw lwyfan gyda chamera sy'n cylchdroi yn barhaus, tyred synhwyrydd, neu rîl tennyn, maen nhw bron bob amser yn dod i ben ar y llwybr critigol. Mae'r uned gywir yn cyd-fynd â'r amlen fecanyddol, yn cario'r mathau signal gwirioneddol sy'n cael eu defnyddio, yn cylchdroi â torque digon isel ar gyfer y modur a ddewiswyd, ac yn goroesi'r amgylchedd go iawn ar gyfer y nifer disgwyliedig o chwyldroadau.
Y broses ddethol fwyaf dibynadwy yw'r un diflas: diffiniwch y proffil cylchdro, mapiwch bob cylched, enwwch bob protocol signal, cloi'r sgôr IP i'r amgylchedd, a dilyswch y dyluniad o dan amodau sy'n agos at y cae. Wedi'i wneud yn gynnar yn y rhaglen, mae'r gwaith hwnnw fel arfer yn ychwanegu ychydig oriau. Wedi'i wneud yn hwyr, fel arfer mae'n ychwanegu ailgynllunio.