Када ротирајући склоп има врло мало аксијалног простора, стандардни цилиндрични клизни прстен је често превисок да би стао иза панела, унутар зглоба робота или испод ротационог стола. Клизни прстен за палачинке то решава тако што полаже проводне стазе равно на диск, одржавајући ниску висину инсталације док и даље преноси снагу, контролне сигнале и податке између стационарне и ротирајуће стране.
Овај водич објашњава шта је клизни прстен за палачинке, како се разликује од капсуле, кроз-дизајн отвора и бубња, које су спецификације најважније пре наручивања и кадаприлагођени клизни прстенје бољи одговор од стандардног дела.
Шта је клизни прстен за палачинке?
Клизни прстен за палачинке је раван ротирајући електрични конектор. Уместо слагања проводних прстенова дуж дугачког цилиндричног тела, проводне стазе се налазе на статору у облику диска{1}}, са четкицама које их додирују док се ротор окреће. Резултат је веома кратка висина уградње и релативно већи спољни пречник.
Видећете неколико назива који се користе за исту породицу производа, а они нису увек идентични:
- Прстен за палачинке- општи индустријски термин за распоред равног диска.
- Равни клизни прстенилидиск клизни прстен- се користи наизменично, обично наглашавајући ниски-облик профила.
- ПЦБ клизни прстен- подскуп где су проводне стазе урезане на штампану плочу. ПЦБ конструкција је уобичајена у дизајну палачинки, али је технички производни метод, а не синоним. За ближи поглед на конструкцију статора, погледајте овај прегледПЦБ статори у клизним прстеновима за палачинке.
Електрична функција је иста као и сваки други клизни прстен: континуирани пренос снаге или сигнала преко ротационог интерфејса, без омотача кабла. Механички компромис-је оно што чини дизајн палачинке препознатљивим - он враћа аксијалну висину и тражи радијални простор заузврат.
Када треба да користите клизни прстен за палачинке?
Прстен за палачинке је обично прави избор када се три услова поравнају у исто време:
- Систему је потребна континуирана или поновљена ротација.
- Каблови се не смеју увијати, замарати или омотати око осе.
- Висина уградње је ограничавајући фактор, али има довољно радијалног зазора за ширу компоненту.
Ако су присутна само један или два од ових услова, другитип клизног прстенаможе боље послужити. Типични случајеви употребе обухватају роботски алат за крај--руке, ротационе столове за индексирање испод 100 о/мин, компактне ћелије за аутоматизацију, платформе за камере и сензоре, медицинске и лабораторијске ротирајуће уређаје, машине за паковање и грамофоне скривене иза равног панела.
Да ли је клизни прстен за палачинке прави за ваш дизајн?
| Десигн Цондитион | Прстен за палачинке |
|---|---|
| Висина уградње испод 25 мм, радијални размак 60 мм или више | Добро пристаје |
| Брзина ротације испод 250 обртаја у минути, континуирани рад | Добро пристаје |
| Комбиновани нисконапонски{0}}напонски плус сигнали (ЦАН, РС-485, енкодер) | Добро се уклапа са правилним распоредом |
| Брзина ротације изнад 500 о/мин или трајна велика{1}}струјна оптерећења | Прегледајте алтернативе или затражите прилагођену процену |
| Строго радијално ограничење простора, али аксијална висина је великодушна | Не одговара - узмите у обзир капсулу |
| Потребан вам је велики централни пролаз{0}}за осовину или цев за течност | Није прикладно - размотрити-досадно |
| Јаке вибрације, удари или тешко затворено окружење | Потребна прилагођена евалуација |
Зашто клизни прстенови за палачинке штеде аксијални простор
У компактним машинама, аксијалну висину је обично теже резервисати него радијалну ширину. Роботски зглоб, ротирајући индексер или сензорска купола могу имати само 15–25 мм вертикалне просторије иза ротирајуће плоче. Дизајн капсуле дужине 60–80 мм једноставно неће одговарати. Раван клизни прстен са истим бројем кола може пасти у тај простор јер су контактне путање распоређене према споља уместо према горе.
Ово је и разлог зашто се клизни прстенови за палачинке чешће појављују у ОЕМ опреми него у инсталацијама опште{0}}намене: део је обликован око фиксне механичке коверте, а не обрнуто.
Да ли клизни прстенови за палачинке могу заједно да преносе снагу и податке?
Да, али распоред је битан. Клизни прстен за палачинке може бити дизајниран да носи једносмерну струју, контролна кола наизменичне струје, повратне информације енкодера, ЦАН, РС-485, УСБ 2.0 и Гигабит Етхернет на истом склопу. Грешка је третирање свих кола као заменљивих. нису.
| Цирцуит Типе | Типични домет | Главна дизајнерска брига |
|---|---|---|
| ДЦ напајање | 5–48 В, 1–10 А по прстену | Ширина прстена, контактни отпор, расипање топлоте |
| Дигитални сигнали мале брзине{0} (ЦАН, РС-485) | До ~1 Мбпс | Усмеравање уврнутих{0}}парица, одвајање од струјних прстенова |
| Повратне информације кодера (инкременталне, апсолутне) | А/Б/З или ССИ/БиСС | Диференцијални парови, оклоп, ниски под |
| Брзи{0}}подаци (Етернет, УСБ) | 100 Мбпс – 1 Гбпс | Контрола импедансе, наменски канали, ЕМИ изолација - погледајте нашеВодич за дизајн етернет клизног прстена |
| Видео (ХД-СДИ, аналогни) | До 3Г-СДИ | Усклађивање од 75 Ω, коаксијална спрега, повратни губитак |
Ако се Етернет, повратна информација енкодера или аналогни видео налази на истом диску као и напајање, положај тих прстенова, стратегија заштите и усмеравање каблова морају бити дефинисани пре него што се распоред закључа. Покушај отклањања сметњи након што је машина направљена је далеко скупљи од трошења сат времена на преглед изгледа на почетку.
Клизни прстен за палачинке у односу на друге врсте клизних прстена
| Феатуре | Палачинка | Капсула | Кроз-Боре | Друм |
|---|---|---|---|---|
| Облик | Равни диск | Мали цилиндар | Цилиндар са средишњим отвором | Дугачак цилиндар |
| Штеди аксијалну висину | Да | Ограничено | Ограничено | бр |
| Штеди радијални простор | бр | Да | Зависи од величине отвора | Да |
| Центрирајте кроз{0}}отвор | Опционо, ограничено | бр | Да (главна карактеристика) | Опционо |
| Типичан број кола | 2–56 | 2–24 | 4–100+ | 10–100+ |
| Типичан опсег брзине | Ниска до умерена | Умерено | Умерено до високо | Умерено |
| Најбоље за | Склопови{0}}ограничени по висини | Потребе за компактним пречником | Прођите-кроз шахт или течност | Велика густина кола |
Правило најкраће одлуке: изаберите палачинку када је висина главни проблем, аклизни прстен за капсулукада је пречник главни проблем, и акроз-клизни прстен са отворомкада осовина, пнеуматски вод или сноп каблова морају да прођу кроз центар. За дубље поређење, видикроз-рупу у односу на клизни прстен за палачинке.
Кључне спецификације које треба потврдити пре наручивања
Захтев као што је „потребан нам је раван клизни прстен“ није довољан за поуздану понуду. Информације у наставку су оно што ће инжењерски тим тражити током прегледа дизајна.
Мецханицал Цхецклист
- Максимални спољни пречник и минимални унутрашњи пречник
- Максимална висина уградње
- Шема рупа за монтажу, са ПЦД и величином завртња
- Смер и дужина излаза кабла
- Тип конектора, ако је унапред{0}}терминисан
- Стамбена или отворена{0}}конструкција од плоча
- ЦАД цртеж или 3Д модел околне коверте
Елецтрицал Цхецклист
- Број струјних кола, са напоном и струјом по колу
- Број сигналних кола, груписаних по протоколу
- Захтеви за уземљење и изолацију
- Заштита за осетљиве линије
- Раздвајање између снаге и{0}}брзине података
Контролна листа сигнала
- Протокол (ЦАН, РС-485, Етхернет, УСБ, ХД-СДИ, тип енкодера)
- Потребна брзина преноса података
- Тип кабла и импеданса
- Прихватљиви ниво буке или циљ БЕР
- Било који тестни стандард који захтева крајњи купац
Контролна листа за животну средину и животни циклус
- Опсег радне температуре
- Прашина, влага, излагање хемикалијама
- ОбавезноИП рејтингперИЕЦ 60529
- Вибрациони и ударни профил
- Брзина ротације и радни циклус (континуирано, повремено)
- Очекивани радни век у обртајима или сатима
- Приступ за одржавање након инсталације
Како одабрати прави клизни прстен за палачинке
Корак 1. Прво дефинишите просторни омотач.Потврдите доступну висину, спољни пречник и средишњи размак пре него што разговарате о круговима. Механички омотач је први филтер - ако палачинка не стане, никаква електрична оптимизација неће помоћи.
Корак 2. Одвојите листу напајања и сигнала.Табела кола са напоном, струјом, протоколом и типом кабла је кориснија од једног броја као што је „12 канала“.
Корак 3. Проверите брзину ротације и радни циклус.Дизајн палачинки је удобан при малим до умереним брзинама. Изнад 500 обртаја у минути, хабање контаката, бука четкице и линеарна брзина-спољне ивице почињу да буду битни и треба их прегледати од случаја до случаја.
Корак 4. Прегледајте ризик интегритета сигнала.Означите одвојено{0}}брзине податке, енкодер и аналогне сигнале и рано одлучите о заштити и постављању канала.
Корак 5. Одлучите се за стандардно или прилагођено. A стандардни клизни прстен за палачинкефункционише када ваш број кола, величина и протоколи одговарају постојећем моделу. Иначе је прилагођена верзија исплативија-од присилног редизајнирања околне машине.
Стандардни и прилагођени клизни прстенови за палачинке
| Ваша ситуација | Стандардна палачинка | Цустом Панцаке |
|---|---|---|
| Број уобичајених кола, једноставан ДЦ + сигнал ниске{1}} брзине | Да | Обично није потребно |
| Чврста, не-стандардна шема за монтажу или смер кабла | Ограничено | Препоручено |
| Комбиновани подаци о снази и{0}}брзини на истом диску | Ограничено | Препоручено |
| Специјално кућиште, заптивање или материјал (чиста соба,{0}}врста хране) | бр | Обавезно |
| Запремина испод 20 јединица и стандардни каталог одговарају спецификацији | Да | Опционо |
Инжењерска студија случаја: компактни грамофон за инспекцију
Типичан упит: грамофон за{0}}инспекцију са 22 мм доступне висине уградње, слободним спољним пречником од 90 мм, континуираном ротацијом при 60 обртаја у минути и листом кола од 24 В ДЦ напајања, апсолутним енкодером и 100 Мбпс Етхернет за камеру.
Механички омотач је искључио капсулу и пролаз{0}} првог дана. Изглед палачинке је потврђен у првом прегледу, али је оригинални план кола поставио Етхернет пар поред 24 В прстена. Током прегледа дизајна одвојили смо их са два заштитна прстена, додали унутрашњи прстен за уземљење испод Етернет пара и користили контролисано{4}}усмеравање импедансе на статору. Претпроизводни узорак је прошао тест континуитета, отпора изолације (већи или једнак 500 МΩ на 500 В ДЦ), диелектричне чврстоће (1000 В АЦ током 60 с) и тест века трајања од 5 милиона обртаја. Лекција је била позната: раван профил сам по себи не гарантује перформансе - постављање прстена, заштиту и дисциплину тестирања довршавају посао.
Уобичајене грешке које треба избегавати
Прва грешка је третирање „палачинке“ као синонима за „компактно“. Компактан је по висини, а не у пречнику. Ако је ваш радијални простор такође ограничен, разговор би требало да почне са другом породицом клизних прстенова.
Друга грешка је остављање сигналних протокола недефинисаним. „Неке сигналне линије“ није спецификација. Етернет, енкодер и аналогни видео имају своје захтеве за распоред, заштиту и тестирање.
Трећа грешка је потцењивање струје по прстену. Равни диск расипа топлоту другачије од цилиндричног тела. Ширина прстена и контактни материјал постављају практичну границу струје, а не само каталошки број.
Четврта грешка је прекасно укључење добављача клизних прстенова. До тренутка када су кућиште, мотор и енкодер фиксирани, преостали простор за клизни прстен је често погрешног облика. Довођење добављача током механичког распореда штеди најмање једну ревизију.
ФАК
П: Шта је клизни прстен за палачинке?
О: Клизни прстен за палачинке је раван ротирајући електрични конектор са проводљивим траговима распоређеним на статору у облику диска{0}}. Он преноси снагу и сигнале преко ротирајућег интерфејса, а притом одржава кратку висину инсталације, због чега се понекад назива равним клизним прстеном или клизним прстеном диска.
П: Када треба да користим клизни прстен за палачинке уместо капсуле?
О: Изаберите палачинку када је аксијална висина ограничавајући фактор и када имате радијалног простора. Изаберите капсулу када је омотач пречника тесан, али имате довољно висине за мало цилиндрично тело.
П: Да ли су клизни прстенови за палачинке погодни за велику{0}}брзину ротације?
О: Најудобнији су при малим до умереним брзинама, обично до неколико стотина обртаја у минути. Изнад тога, спољна-линеарна брзина, хабање четкица и шум сигнала почињу да буду важни и дизајну је потребан преглед-по{3}}случај.
П: Може ли клизни прстен за палачинке преносити Етхернет или УСБ?
О: Да. Гигабитни Етернет, 100 Мбпс Етернет и УСБ 2.0 могу да се имплементирају на палачинки дизајн, али им је потребно рутирање-контролисано импедансом, наменски канали и заштита од суседних прстенова напајања. Разговарајте о протоколу са добављачем пре него што се изглед закључа.
П: Која је разлика између ПЦБ клизног прстена и клизног прстена за палачинке?
О: ПЦБ клизни прстен описује метод конструкције - проводне стазе су урезане на штампану плочу. Палачинка описује укупан облик. Већина модерних клизних прстенова за палачинке користи статор ПЦБ-а, али није сваки клизни прстен заснован на штампаној плочи- палачинка.
П: Које информације су потребне за прилагођену понуду прстена за палачинке?
О: Најмање: инсталациони омотач, листа кола са напоном и струјом по линији напајања и протоколом по сигналној линији, брзина ротације, радни циклус, радно окружење, циљна ИП оцена и очекивана количина. Цртеж околног склопа значајно скраћује преглед дизајна.
П: Колико дуго траје прстен за палачинке?
О: Радни век зависи од брзине ротације, тренутног оптерећења, контактног материјала и окружења. Добро{1}}добро дизајниране јединице рутински постижу десетине милиона обртаја под континуираним радом на малим{2}}брзинама, али цифру треба потврдити у односу на специфичан радни циклус.
Резиме
Прстенови за палачинке су практичан одговор када ротирајући склоп има висину кришке хлеба и буџет прецизног инструмента. Они ослобађају аксијални простор, подржавају мешани пренос снаге и сигнала и добро се прилагођавају ОЕМ механичким омотачима - под условом да се радијални простор, брзина ротације и распоред сигнала поштено прегледају од почетка.
Ако имате инсталациону коверту и листу кола, то је довољно за почетак. Одатле, избор између стандардапрстен за палачинкеи априлагођени дизајнобично постаје јасно током првог техничког прегледа. За пројекте који укључују осетљиве повратне сигнале или системе вида на ротирајућим платформама, наменскиресурси сигналног клизног прстена за роботику и УАВтакође може бити вредно читања пре вашег упита.