Roboti za ukaguzi hupata hifadhi yao mahali ambapo wanadamu hawawezi kwenda kwa urahisi: ndani ya mabomba ya kuishi, mifereji ya maji machafu, tanki za ballast, mifereji ya HVAC, makabati ya turbine na vifaa vya kuchakata vilivyofungwa. Takriban kila mojawapo ya majukwaa haya yanategemea angalau mkusanyiko mmoja unaozunguka-mkusanyiko - wa sufuria-kichwa cha kamera inayoinamisha, turret ya kitambuzi, kiunganishi cha kebo ya kuzima, au kiungio cha roboti - ambacho lazima kiendelee kutoa nishati na mawimbi huku kikiwashwa kila mara.
Sehemu ambayo hufanya hivyo kwa utulivu ni pete ya kuteleza. Ieleweke vibaya na roboti hupoteza ukaguzi wa video katikati-, mikwaruzo ya kuunganisha, au vibanda vya kamera kwa sababu kiolesura cha mzunguko huongeza torque nyingi sana. Irekebishe na pete ya kuteleza haionekani - ambalo ndilo lengo.
Mwongozo huu umeandikwa kutoka kwa mtazamo wa uhandisi wa maombi ya pete. Inashughulikia kile ambacho pete ndogo za kuteleza zinapaswa kufanya ndani ya roboti ya ukaguzi, jinsi ya kuzibainisha kwa moduli na kwa mazingira, na vigezo vinavyoamua ikiwa kitengo kitadumu kwenye uwanja.
Kwa nini Roboti za Ukaguzi Zinahitaji Pete za Kuteleza za Compact
Roboti za ukaguzi zimeundwa kuzunguka vizuizi vitatu vikali: bahasha ndogo ya kiufundi, mwendo laini usiokatizwa, na upitishaji wa mawimbi safi juu ya kiungo kinachozunguka. Suluhisho la moja kwa moja- lenye waya hushindwa kufanya kazi katika zote tatu wakati kamera au reel inapohitaji zaidi ya takriban digrii ±180 za kusafiri - kusokotwa kwa nyaya, kazi ya shaba-hugumu, kukinga nyufa na utimilifu wa mawimbi kuporomoka muda mrefu kabla ya waya kukatika.
Pete ndogo ya kuteleza hutatua hili kwa kuunda kiolesura kinachodhibitiwa cha umeme cha mzunguko kati ya mwili usiobadilika wa roboti na moduli yake inayosonga. Ndani ya kitambazaji cha kawaida au roboti bomba, kiolesura hicho kawaida hukaa katika mojawapo ya maeneo haya:
- Elekeza-vichwa vya kamera vya kuinamisha au digrii 360
- Tureti za sensor zinazozunguka (LIDAR, ultrasonic, mafuta)
- Reli za kebo za kuunganisha zimewekwa kwenye upande wa opereta
- Mikono ya roboti, vidhibiti, au viungo vinavyoweza kudhibitiwa
- Pete-mwangazaji wa mwanga au wa LED ulioambatishwa kwenye optic inayozunguka
- Kisimbaji, IMU, au kikomo-kubadilisha vitanzi vilivyopachikwa kwenye turret
Kwa sababu roboti mwenyeji mara nyingi huwa na kipenyo cha mm 50-150 tu, pete ya kuteleza lazima iwe ndogo ya kutosha ili isiingize nyumba au kupunguza ukubwa wa bomba ambalo roboti inaweza kuingia. Milimita chache za kipenyo cha ziada cha nje zinaweza kumaanisha tofauti kati ya kupata njia ya maji taka ya DN100 na kukwama kwa DN150.
Jinsi Pete ya Kuteleza inavyofanya kazi katika Roboti ya Ukaguzi
Mitambo, pete ya kuingizwa ina stator (brashi zisizohamishika au mawasiliano ya nyuzi) na rotor (pete za conductive zilizotengwa na insulators). Rota inapogeuka, brashi hudumisha mguso wa umeme unaoteleza na kila pete, kwa hivyo kila mzunguko unabaki bila kujali msimamo wa angular.Muhtasari wa DigiKey wa viunganishi vya umeme vya mzungukoinaelezea mpangilio huu na ni kianzilishi kizuri ikiwa timu ni mpya kwa kijenzi.
Ndani ya roboti ya ukaguzi, stator kwa kawaida hutua kwenye mwili wa roboti, kudhibiti PCB, kuunganisha betri, au kuzima kifaa. Rota huunganishwa kwa chochote kinachogeuka - mara nyingi kamera, kichwa cha vitambuzi, pete ya mwanga au ngoma ya reel. Kulingana na usanifu, kitengo kimoja cha kompakt kinaweza kubeba:
- Nishati ya kamera, taa, injini au hita
- Ishara za analogi kutoka kwa vitambuzi vya halijoto, gesi au matatizo
- Mabasi ya udhibiti wa kidijitali (CAN, RS-485, RS-232)
- Video ya Mchanganyiko au HD-SDI
- Ethaneti (100Base-TX au Gigabit)
- USB 2.0 au USB 3.0
- Maoni ya kisimbaji na misururu ya dharura-ya kukomesha
Kamera rahisi ya ROV inaweza kuhitaji saketi nne hadi sita. Kichwa cha hali ya juu cha ukaguzi chenye video ya HD, mwangaza wa LED,{1}}mota za kuinamisha na kihisi cha mazingira kinaweza kufikia saketi 18-24 kwa urahisi katika kibonge kimoja.
Kuchagua kwa Moduli ya Roboti
Moduli tofauti zinazozunguka ndani ya roboti sawa hazishiriki mahitaji sawa ya pete ya kuteleza. Kutibu "pete ya kuteleza" kama sehemu moja badala ya shida tatu au nne tofauti za uteuzi ni mojawapo ya makosa ya kawaida ya ujumuishaji.
Vichwa vya Kamera vinavyozunguka
Kizuizi kikuu ni uadilifu wa ishara. HD-Viungo vya kamera za SDI, LVDS, na Ethaneti ni nyeti kwa utofauti wa upinzani wa mwasiliani, kwa hivyo pete ya kuteleza inapaswa kubainisha njia iliyoingiliwa yenye ngao iliyosokotwa, njia za nishati na mawimbi zilizotenganishwa, na dhahabu{3}}kwenye{4}}miunganisho ya dhahabu kwa mawimbi-ya kiwango cha chini. Apete ya kuingizwa ya capsuleyenye saketi 6–12 katika OD ya mm 12–22 hufunika vichwa vingi vya kamera- vinavyopinda. Kwa video ya ubora wa juu, angalia vitengo vilivyokadiriwa kwa uwaziUsambazaji wa Ethaneti kwenye kiungo cha mzungukobadala ya njia za "data" za jumla.
Turrets za Sensorer
Vichwa vya vitambuzi kwa kawaida huchanganya laini moja au mbili za umeme na kiganja kidogo cha-analogi ya voltage ya chini au chaneli RS-485. Crosstalk ni muhimu zaidi kuliko kipimo data mbichi. Apete ya kutelezesha mawimbi iliyoundwa kwa ajili ya robotiki, ROV na UAVkwa kawaida hutoa idadi sahihi ya chaneli na mkakati wa kulinda bila kulipia kipimo data cha video ambacho turret haitawahi kutumia.
Tether Cable Reels
Reel kuingizwa pete kuishi maisha tofauti. Wanageuka polepole lakini hukusanya mamilioni ya mapinduzi juu ya maisha ya mfumo, na hubeba nguvu kamili na kuunganisha data. Kupitia-miundo ya bore kwa kawaida hupendelewa ili shimoni la reel liweze kupita katikati. Njia za kawaida za kuharibika kwa kiunzi- - uvaaji usio sawa wa brashi, uundaji wa filamu ya mawasiliano-update, na kutofaulu kwa kuziba chini ya kunawa - zimerekodiwa vyema katika uchanganuzi huu wakushindwa kwa pete ya kebo kuingizwa kwa sababu na suluhisho.
Viungo vya Roboti na Vidhibiti
Viungo mara nyingi huhitaji kituo cha mashimo cha cabling na mistari ya nyumatiki au majimaji. Akupitia-bore slip ringna ukubwa wa bore kutoka 5 mm hadi 50 mm inafaa zaidi miundo ya manipulator kompakt. Ikiwa kiungio pia kinapitisha hewa au umajimaji, kifaa cha nyumatiki mseto-kiunganishi cha umeme huunganisha sehemu mbili za kupita-katika mkusanyiko mmoja.
Kuchagua kwa Mazingira ya Uendeshaji
Mazingira hutengeneza laha maalum angalau kama vile kitendakazi cha moduli hufanya. Mazingira matatu yanashughulikia uwekaji mwingi wa roboti za ukaguzi.
Ukaguzi wa bomba na maji taka
Tarajia kuzamishwa kwa maji, salfidi hidrojeni, hidrokaboni, mchanga mwembamba, na-kushuka kwa shinikizo la juu mara kwa mara. Pete ya kuteleza inahitaji njia za kutoka kwa kebo iliyofungwa na ukadiriaji uliothibitishwa wa eneo la ndani. Kwa watambazaji wengi wa mifereji ya maji machafu, IP65 ni kiwango cha chini kinachoweza kutekelezeka mwishoni mwa kamera na IP67 au IP68 mwisho wa reel. IEC inafafanua viwango hivi kwa usahihiIEC 60529, Digrii za ulinzi zinazotolewa na hakikisha- kubainisha "kuzuia maji" bila kutaja msimbo wa IP hakutoshi.
Turbine, Boiler, na-Ukaguzi wa Halijoto ya Juu
Joto na vibration huendesha muundo. Zaidi ya digrii 80, nyenzo za brashi hubadilika (grafiti-viunzi vya metali au{3}}brashi za nyuzi za thamani{3}}), mifumo ya vihami hubadilika, na vilainishi kwa kawaida huondolewa. Mtetemo pia huharakisha-kuhangaika kwa mguso, kwa hivyo shinikizo la mguso na jiometri ya brashi zinahitaji kupunguzwa.
Roboti za Uokoaji na Hatari- za Mazingira
Majukwaa haya huona mshtuko, vumbi, moshi, vimiminika, na mizigo isiyotabirika ya mitambo. Upeo wa kutegemewa ni muhimu zaidi ya saizi ya chini. Bainisha ukadiriaji wa juu wa maisha ya mzunguko kuliko inavyopendekezwa na mzunguko wa wajibu, na uthibitishe data ya mtihani wa mshtuko na mtetemo badala ya kutegemea hifadhidata ya kawaida.
Compact Slip Pete Ulinganisho wa Aina
Miundo minne hapa chini inashughulikia karibu kila kesi ya utumiaji wa roboti. Chaguo sahihi kawaida hutoka kwa maswali mawili: unahitaji kituo cha mashimo, na ni urefu gani wa axial unapatikana?
| Aina | Bora Kwa | Kizuizi kikuu | Matumizi ya Roboti ya Kawaida ya Ukaguzi |
|---|---|---|---|
| Capsule | Ufungaji thabiti, uliofungwa kikamilifu bila shimoni la kati | Idadi ya vituo kawaida hufikia 24; hakuna kupitia-bore | Endesha-vichwa vya kamera, viwimbi vidogo vya vitambuzi, pete za kuwasha |
| Kupitia-bore | Miundo inayohitaji shimoni la kati, kifungu cha kebo, au laini ya maji | Kipenyo kikubwa cha nje kuliko kapsuli kwa hesabu sawa ya chaneli | Reels za cable, viungo vya roboti, turrets kubwa zinazozunguka |
| Pancake | Urefu mdogo sana wa axial | Alama kubwa ya radial; maisha ya chini ya mzunguko kuliko miundo ya pipa | Mikusanyiko-iliyopachikwa gorofa ambapo urefu ndio kikwazo |
| Mchanganyiko wa umeme / fiber optic | Data ya {{0}bandwidth ya juu zaidi ya video au vitambuzi kuliko kile shaba inaweza kushughulikia kwa uaminifu | Gharama ya juu, usawazishaji ngumu zaidi, muda mrefu wa kuongoza | 4K au{1}}vichwa vingi vya ukaguzi wa kamera,-vichwa vya juu vya LIDAR |
Kwa roboti nyingi za ukaguzi wa kompakt chaguo ni kati ya capsule na ndogopete ya kuingizwa ya pancakekwenye mwisho wa kamera, na sehemu ya-bore kwenye mwisho wa reel.
Orodha ya Uainisho wa Pete Iliyoshikana
Kabla ya kutuma RFQ, jaza jedwali lililo hapa chini. Kila kisanduku tupu ni swali ambalo msambazaji atalazimika kuuliza hata hivyo, na maswali ambayo hayajajibiwa ndio sababu kubwa zaidi ya vitengo vilivyonukuliwa kufika vibaya.
| Kigezo | Aina ya Kawaida ya Roboti za Ukaguzi | Kumbuka Uhandisi |
|---|---|---|
| Kipenyo cha nje (OD) | 6.5 - 50 mm | Inaendeshwa na bomba ndogo au makazi ambayo roboti lazima iingie |
| Urefu wa jumla | 15 - 80 mm | Inajumuisha pigtails za kuongoza na viunganisho |
| Mizunguko | 2 – 24 | Ongeza 10–20 % saketi za vipuri kwa mabadiliko ya muundo wa marehemu |
| Ukadiriaji wa voltage | Hadi 240 V AC/DC | Tenganisha mkondo wa umeme dhidi ya chaneli za mawimbi |
| Ya sasa kwa kila mzunguko | 1 - 10 A kawaida, hadi 30 A kwa mistari ya magari | Punguza kwa wajibu endelevu na halijoto iliyoko |
| Aina za ishara | Analogi, RS-485, CAN, USB 2.0/3.0, Ethaneti, HD-SDI | Taja itifaki, sio tu "ishara" |
| Ukadiriaji wa IP | IP54 - IP68 | IP67 ya chini kwa kazi ya maji taka / chini ya maji |
| Torque ya uendeshaji | 0.05 – 0.3 N·m | Ni muhimu kwa injini ndogo za DC-kuinamisha |
| Kasi ya mzunguko | 0 - 300 rpm ya kawaida | Rpm ya juu inahitaji jiometri tofauti ya brashi |
| Maisha ya huduma | Mapinduzi ya 10M - 100M | Kadiria kutoka rpm × mzunguko wa wajibu × maisha ya mradi |
| Joto la uendeshaji | −20 digrii hadi +80 kiwango cha digrii | Panua kwa vifaa vilivyotengenezwa kwa kazi ya turbine |
Mtiririko wa Uteuzi wa Vitendo
Hatua ya 1 - Bainisha Wasifu wa Mzunguko
Anza na mwendo. Je, mzunguko unaendelea au umezuiwa kwa digrii ±N? Je, ni kawaida na upeo rpm? Je, ni mapinduzi mangapi kwa kila ukaguzi, na kaguzi ngapi kwa kila maisha ya mradi? Ikiwa mzunguko unaoendelea hauhitajiki kabisa na jumla ya safari inakaa ndani ya takriban digrii ±270, kitanzi cha kebo inayoweza kunyumbulika bado kinaweza kuwa cha bei nafuu na chepesi kuliko pete ya kuteleza. Hapo awali, pete ya kuteleza ni karibu kila wakati jibu safi.
Hatua ya 2 - Ramani ya Kila Mzunguko
Tengeneza jedwali la mzunguko linaloorodhesha utendaji kazi, volti, mkondo, aina ya mawimbi, mahitaji ya ulinzi na kiunganishi. Jumuisha vitanzi vidogo ambavyo watu husahau - ardhi ya chassis, faharasa ya usimbaji, uzima wa taa, e{2}}stop. Ramani ni hati moja muhimu zaidi ambayo msambazaji anaweza kupokea.
Hatua ya 3 - Bainisha Tabia ya Mawimbi, Sio Tu Kuendelea
Vituo vya nguvu vinajali ukadiriaji wa sasa na upinzani wa mawasiliano. Vituo vya video na Ethaneti vinajali kuhusu udhibiti wa vizuizi, upotezaji wa urejeshaji na utengaji wa chaneli-kwa{2}}. Taja kile ambacho kituo kinabeba - "Gigabit Ethernet, 100 Ω tofauti, iliyolindwa" badala ya "data" - na timu ya kubuni inaweza kuchagua nyenzo zinazofaa za mawasiliano na uelekezaji.
Hatua ya 4 - Thibitisha Ujumuishaji wa Mitambo
Thibitisha kipenyo kinachopatikana, urefu, kiolesura cha kupachika (screws, flange, seti-collar), radius ya bend ya kebo, mwelekeo wa kutoka, na umbali kati ya pete ya kuteleza na motor au VFD yoyote ambayo inaweza kuleta kelele. Pete za kuteleza zilizoshikana mara nyingi ni rahisi kutoshea kwenye karatasi na kwa kushangaza ni ngumu kuweka waya katika mazoezi.
Hatua 5 - Linganisha Mazingira
Chagua sahihiUkadiriaji wa IP kwa mazingira ya uendeshaji ya pete ya kuteleza, kisha uthibitishe koti la kebo na kiunganishi pia vinakidhi ukadiriaji huo - mwili uliofungwa na mkia wa nguruwe ambao haujafungwa haujafungwa. Kwa mfiduo wa kemikali, uliza nyenzo za makazi na muhuri haswa, sio tu nambari ya IP.
Hatua ya 6 - Thibitisha Kabla ya Ujumuishaji wa Mwisho
Kabla ya kufunga BOM, endesha uthibitishaji chini ya hali karibu na shamba. Ukaguzi muhimu ni pamoja na kuzungusha chini ya upakiaji uliokadiriwa, ubora wa video au Ethaneti unaopimwa wakati wa mwendo unaoendelea, kipimo cha torati kwenye halijoto, kufagia kwa mitetemo na{1}}jaribio la muda mrefu la kuzungusha la angalau 10% ya maisha ya huduma yanayotarajiwa. Kitengo kinachopita -mzunguko wa benchi ya sekunde 30 bado kinaweza kushindwa katika alama ya mapinduzi 100,000 kutokana na uundaji wa filamu za mawasiliano.
Makosa ya Kawaida ya Kuepuka
Kuchukua ukubwa peke yake.Kapsuli ya OD ya mm 6.5 inavutia, lakini ikiwa haiwezi kubeba video ya HD ya kamera bila kuacha mara kwa mara, ni sehemu isiyo sahihi.
Kutibu ubora wa mawimbi kama tatizo la mtoa huduma.Kulinda ngao, kuweka ardhi chini na kuelekeza njia za nguvu dhidi ya chaneli ni maamuzi ya pamoja kati ya mhandisi wa pete ya kuteleza na kiunganishi cha roboti. Jadili kabla kesi haijatengenezwa.
Kudharau mazingira.Kitengo kinachopitisha majaribio safi ya kuvuta ndani ya nyumba kinaweza kushindwa katika wiki tatu za usomaji wa maji taka. Linganisha sifa na maombi.
Kuchanganya nguvu na ishara nyeti bila kutengwa.Mistari ya gari iliyo karibu na chaneli ya sensor ya analogi itaunganisha kelele bila kujali jinsi anwani ni nzuri. Panga kujitenga tangu mwanzo.
Kubainisha pete ya kuteleza mwisho.Kufikia wakati nyumba inarekebishwa, chaguo la pete la kuteleza limezuiliwa kwa chochote kinachofaa, sio bora zaidi. Ilete katika ukaguzi wa muundo katika hatua sawa na injini na kamera.
Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara
Je! roboti za ukaguzi zinahitaji pete ya kuteleza kila wakati?
Hapana. Ikiwa sehemu inayozunguka inahitaji tu kusafiri safu ndogo - kwa kawaida chini ya ±270 digrii - kitanzi cha huduma cha kebo inayonyumbulika iliyokadiriwa ipasavyo kinaweza kuwa nyepesi na cha bei nafuu. Pete za kuteleza huwa muhimu wakati mzunguko unaoendelea wa digrii 360 unahitajika, au wakati uchovu wa kebo kutokana na kujipinda mara kwa mara utazidi bajeti ya matengenezo ya mradi.
Ni aina gani ya pete ya kuteleza iliyo bora kwa kichwa cha kamera kinachozunguka?
Kwa kamera nyingi za ukaguzi-zinazopinda na za digrii 360, kitengo kidogo cha kapsuli kati ya 12 na 22 mm OD chenye saketi 6-12 hufunika kipochi cha matumizi. Iwapo kamera itasambaza HD-SDI au Gigabit Ethernet, thibitisha kuwa kifaa kimetimiza masharti kwa ajili ya itifaki hiyo mahususi badala ya kushughulikiwa kama njia ya mawimbi ya jumla.
Je, pete iliyounganishwa inaweza kusambaza Ethaneti, USB, au video ya HD?
Ndio, lakini muundo lazima uunge mkono kwa uwazi. Gigabit Ethernet inahitaji miunganisho inayodhibitiwa ya kizuizi na uelekezaji wa jozi ngumu; HD{{1}SDI huvumilia ushughulikiaji wa mawimbi huru chini ya video ya analogi; USB 3.0 ndiyo inayohitajika zaidi kati ya hizo tatu na kwa kawaida huelekeza muundo kuelekea mseto au kitengo maalum kilichobuniwa. Thibitisha kuwa mtoa huduma amepima data-ya muundo wa itifaki unayohitaji.
Je, pete iliyoshikamana inaweza kuwa ndogo kiasi gani kihalisia?
Pete za kutelezesha kapsuli za uzalishaji huanza karibu 5-7 mm OD na saketi mbili. Chini ya hayo, miundo inakuwa desturi na -mapunguzo ya biashara katika ukadiriaji wa sasa na maisha huwa muhimu. Kwa roboti ya kawaida ya kipenyo cha milimita 100-, kibonge cha OD cha mm 12–22 ndicho kinafaa zaidi.
Je, ninachaguaje pete ya kuteleza kwa roboti ya ukaguzi wa maji taka?
Anza na ukadiriaji wa IP. Kamera-kipimo cha pembeni kinahitaji angalau IP65 kwa ajili ya kusafisha maji na{3}}ya shinikizo la juu, na sehemu ya pembeni{4}}ya pembeni au iliyozama kwa kawaida inahitaji IP67 au IP68. Thibitisha njia ya kutoka na kiunganishi kinacholingana na ukadiriaji huo. Kisha ukubwa wa aina ya mawimbi ya kamera - watambazaji wengi wa kisasa wa mifereji ya maji machafu hutumia HD-SDI au Ethaneti, zote zinahitaji njia mahususi{10}} zilizokadiriwa.
Sehemu ya kawaida au muundo maalum?
Kwa miundo ya roboti ya ukaguzi wa kawaida, sehemu ya kawaida ya katalogi ni sawa na kwa kawaida huwa na muda mfupi wa kuongoza. Ausanidi wa pete ya kuteleza iliyobinafsishwainafaa uhandisi wa ziada wakati programu inachanganya vizuizi visivyo vya kawaida - kwa mfano,-OD isiyo ya kawaida, pasi iliyochanganyika ya nyumatiki na umeme-kupitia, au{3}}chaneli{4}}hesabu ya juu ya Ethaneti pamoja na kifungu cha video cha HD.
Hitimisho
Pete zilizoshikana si "muhimu" kwa kila roboti ya ukaguzi - lakini katika jukwaa lolote lenye kamera inayozunguka, turret ya kihisi au reel ya kuunganisha, karibu kila mara huishia kwenye njia muhimu. Kitengo cha kulia kinalingana na bahasha ya kiufundi, hubeba aina halisi za ishara zinazotumika, huzunguka na torati ya chini ya kutosha kwa motor iliyochaguliwa, na huhifadhi mazingira halisi kwa idadi inayotarajiwa ya mapinduzi.
Mchakato wa uteuzi unaoaminika zaidi ni wa kuchosha: fafanua wasifu wa mzunguko, ramani ya kila mzunguko, taja kila itifaki ya ishara, funga ukadiriaji wa IP kwa mazingira, na uidhinishe muundo chini ya hali karibu na uwanja. Ikifanywa mapema katika programu, kazi hiyo kwa kawaida huongeza saa chache. Imefanywa kwa kuchelewa, kwa kawaida huongeza upya.