Kadar ima vrtljivi sklop zelo malo aksialnega prostora, je standardni cilindrični drsni obroč pogosto previsok, da bi ga bilo mogoče namestiti za ploščo, znotraj spoja robota ali pod vrtljivo mizo. Drsni obroč za palačinke to rešuje s polaganjem prevodnih poti ravno na disk, pri čemer ohranja nizko višino namestitve, medtem ko še vedno prenaša moč, krmilne signale in podatke med stacionarnimi in vrtljivimi stranmi.
Ta vodnik pojasnjuje, kaj je drsni obroč za palačinke, kako se razlikuje od kapsule, skozi-zasnovo izvrtine in bobna, katere specifikacije so najpomembnejše pred naročilom in kdajdrsni obroč po merije boljši odgovor kot standardni del.
Kaj je drsni obroč za palačinke?
Drsni obroč za palačinke je ploščat rotacijski električni konektor. Namesto nalaganja prevodnih obročev vzdolž dolgega cilindričnega telesa se prevodne steze nahajajo na statorju-v obliki diska, s ščetkami, ki se jih dotikajo, ko se rotor vrti. Rezultat je zelo kratka vgradna višina in sorazmerno večji zunanji premer.
Za isto družino izdelkov boste videli več imen, ki niso vedno enaka:
- Drsni obroč za palačinke- splošni industrijski izraz za postavitev ploskega diska.
- Ploščati drsni obročozdisk drsni obroč- se uporablja zamenljivo, običajno poudarja nizko-obliko profila.
- PCB drsni obroč- podmnožica, kjer so prevodne steze vgravirane na tiskano vezje. Konstrukcija PCB je običajna pri oblikovanju palačink, vendar je tehnično proizvodna metoda in ne sinonim. Za podrobnejši pregled konstrukcije statorja glejte ta pregledPCB statorji v drsnih obročih za palačinke.
Električna funkcija je enaka kot pri katerem koli drugem drsnem obroču: neprekinjen prenos moči ali signalov preko vrtljivega vmesnika, brez ovoja kabla. Mehanski kompromis-je tisto, zaradi česar je zasnova palačinke prepoznavna - vrne aksialno višino in v zameno zahteva radialni prostor.
Kdaj uporabiti drsni obroč za palačinke?
Drsni obroč za palačinke je običajno prava izbira, ko se hkrati zvrstijo trije pogoji:
- Sistem potrebuje stalno ali ponavljajoče se vrtenje.
- Kabli se ne smejo zvijati, utrujati ali ovijati okoli osi.
- Višina namestitve je omejitveni dejavnik, vendar je dovolj radialne zračnosti za širšo komponento.
Če sta prisotna le eden ali dva od teh pogojev, drugegatip drsnega obročalahko služi bolje. Tipični primeri uporabe vključujejo robotsko orodje za kon--roke, vrtljive mize za indeksiranje pod 100 obrati na minuto, kompaktne celice za avtomatizacijo, platforme za kamere in senzorje, medicinske in laboratorijske vrtljive napeljave, stroje za pakiranje in gramofone, skrite za ravno ploščo.
Je drsni obroč za palačinke pravi za vaš dizajn?
| Oblikovno stanje | Drsni obroč za palačinke |
|---|---|
| Vgradna višina pod 25 mm, radialni prostor 60 mm ali več | Dobro se prilega |
| Hitrost vrtenja pod približno 250 rpm, neprekinjeno delovanje | Dobro se prilega |
| Mešana nizko{0}}napetostna moč in signali (CAN, RS-485, kodirnik) | Dobro prileganje s pravilno postavitvijo |
| Hitrost vrtenja nad 500 vrt/min ali trajne visoke-tokovne obremenitve | Preglejte alternative ali zahtevajte oceno po meri |
| Stroga radialna omejitev prostora, a osna višina je velikodušna | Ni primerno - razmislite o kapsuli |
| Potrebujete veliko osrednjo skoz-luknjo za gred ali cev za tekočino | Ne ustreza - razmislite o-izvrtini |
| Močne vibracije, udarci ali grobo zaprto okolje | Zahtevana ocena po meri |
Zakaj drsni obroči za palačinke prihranijo aksialni prostor
Pri kompaktnih strojih je aksialno višino običajno težje rezervirati kot radialno širino. Robotsko zapestje, rotacijski indekser ali senzorska kupola ima lahko le 15–25 mm navpičnega prostora za vrtečo se ploščo. Zasnova kapsule dolžine 60–80 mm preprosto ne bo ustrezala. Ravni drsni obroč z enakim številom vezij lahko pade v ta prostor, ker so kontaktne poti razporejene navzven namesto navzgor.
To je tudi razlog, zakaj se drsni obročki za palačinke pojavljajo pogosteje v opremi OEM kot pri-namestitvah za splošne namene: del je oblikovan okoli fiksne mehanske ovojnice in ne obratno.
Ali lahko drsni obročki za palačinke prenašajo moč in podatke skupaj?
Ja, ampak postavitev je pomembna. Drsni obroč za palačinke je lahko zasnovan za prenos enosmernega napajanja, krmilnih tokokrogov izmeničnega toka, povratnih informacij kodirnika, CAN, RS-485, USB 2.0 in gigabitnega etherneta na istem sklopu. Napaka je obravnavati vsa vezja kot zamenljiva. Niso.
| Vrsta vezja | Tipičen obseg | Glavna skrb za oblikovanje |
|---|---|---|
| DC napajanje | 5–48 V, 1–10 A na obroč | Širina obroča, kontaktni upor, odvajanje toplote |
| Digitalni signali-nizke hitrosti (CAN, RS-485) | Do ~1 Mbps | Usmerjanje-po zvitih parih, ločitev od napajalnih obročev |
| Povratne informacije kodirnika (inkrementalne, absolutne) | A/B/Z ali SSI/BiSS | Diferencialni pari, oklop, nizka raven hrupa |
| Visok{0}}hitri podatki (Ethernet, USB) | 100 Mbps – 1 Gbps | Nadzor impedance, namenski kanali, izolacija EMI - glejte našeVodnik za načrtovanje drsnega obroča Ethernet |
| Video (HD-SDI, analogni) | Do 3G-SDI | 75 Ω ujemanje, koaksialna sklopka, povratna izguba |
Če je ethernet, povratna informacija kodirnika ali analogni video na istem disku kot napajanje, je treba določiti položaj teh obročev, strategijo zaščite in napeljavo kabla, preden se postavitev zaklene. Poskus odpravljanja motenj po izdelavi stroja je veliko dražji od porabe ene ure za pregled postavitve na začetku.
Drsni obroč za palačinke v primerjavi z drugimi vrstami drsnih obročev
| Funkcija | Palačinka | Kapsula | Skozi-Bore | boben |
|---|---|---|---|---|
| Oblika | Ploski disk | Majhen valj | Cilinder s sredinsko luknjo | Dolg valj |
| Prihrani aksialno višino | ja | Omejeno | Omejeno | št |
| Prihrani radialni prostor | št | ja | Odvisno od velikosti izvrtine | ja |
| Sredi-skoznjo luknjo | Izbirno, omejeno | št | Da (glavna značilnost) | Neobvezno |
| Tipično število tokokrogov | 2–56 | 2–24 | 4–100+ | 10–100+ |
| Običajno območje hitrosti | Nizka do zmerna | Zmerno | Zmerno do visoko | Zmerno |
| Najboljše za | Sestavi-omejeni po višini | Potreben je kompakten premer | Prehod-skozi gred ali tekočino | Visoka gostota vezja |
Pravilo najkrajše odločitve: palačinko izberite, ko je glavna težava višina, akapsulni drsni obročko je premer glavni problem, in askozi-drsni obroč izvrtineko mora gred, pnevmatski vod ali kabelski snop iti skozi sredino. Za globljo primerjavo glskozi-luknjo v primerjavi z drsnim obročem za palačinke.
Ključne specifikacije, ki jih morate potrditi pred naročilom
Zahteva, kot je "potrebujemo ploščati drsni obroč" ni dovolj za zanesljivo ponudbo. Spodnje informacije so informacije, ki jih bo zahtevala inženirska ekipa med pregledom zasnove.
Mehanski kontrolni seznam
- Največji zunanji premer in najmanjši notranji premer
- Največja višina vgradnje
- Vzorec montažnih lukenj s PCD in velikostjo vijaka
- Smer in dolžina izhoda kabla
- Vrsta konektorja, če je-prekončan
- Nosilna ali odprta{0}}gradnja plošč
- CAD risba ali 3D model okoliške ovojnice
Električni kontrolni seznam
- Število napajalnih tokokrogov z napetostjo in tokom na tokokrog
- Število signalnih vezij, razvrščenih po protokolu
- Zahteve za ozemljitev in izolacijo
- Zaščita za občutljive linije
- Ločevanje med napajanjem in hitrimi-podatki
Kontrolni seznam signalov
- Protokol (CAN, RS-485, Ethernet, USB, HD-SDI, vrsta kodirnika)
- Zahtevana hitrost prenosa podatkov
- Vrsta in impedanca kabla
- Sprejemljiva raven hrupa ali cilj BER
- Vsak preskusni standard, ki ga zahteva končni kupec
Kontrolni seznam za okolje in življenjski cikel
- Delovno temperaturno območje
- Prah, vlaga, izpostavljenost kemikalijam
- ObveznoIP ocenaperIEC 60529
- Profil vibracij in udarcev
- Hitrost vrtenja in delovni cikel (neprekinjeno, občasno)
- Pričakovana življenjska doba v vrtljajih ali urah
- Dostop za vzdrževanje po namestitvi
Kako izbrati pravi drsni obroč za palačinke
Korak 1. Najprej določite prostorsko ovojnico.Pred razpravo o vezjih potrdite razpoložljivo višino, zunanji premer in sredinsko razdaljo. Mehanska ovojnica je prvi filter - če se palačinka ne prilega, nobena električna optimizacija ne pomaga.
2. korak. Ločite sezname moči in signalov.Tabela vezij z napetostjo, tokom, protokolom in vrsto kabla je bolj uporabna kot ena sama številka, kot je "12 kanalov".
3. korak. Preverite hitrost vrtenja in delovni cikel.Oblika palačinke je udobna pri nizkih do zmernih hitrostih. Nad 500 vrtljaji na minuto postanejo obraba kontaktov, hrup ščetk in linearna hitrost zunanjega-roba pomembni in jih je treba pregledati od primera do primera.
Korak 4. Pregled tveganja celovitosti signala.Ločeno označite-hitre podatke, kodirnik in analogne signale ter se zgodaj odločite za zaščito in postavitev kanala.
Korak 5. Odločite se za standard ali po meri. A standardni drsni obroč za palačinkedeluje, ko število, velikost in protokoli vašega vezja ustrezajo obstoječemu modelu. V nasprotnem primeru je različica po meri stroškovno-učinkovitejša od vsiljevanja preoblikovanja okoliškega računalnika.
Standardni ali prilagojeni drsni obroči za palačinke
| Vaša situacija | Standardna palačinka | Palačinka po meri |
|---|---|---|
| Število skupnih tokokrogov, preprost enosmerni tok + signal nizke-hitrosti | ja | Običajno ni potrebno |
| Tesen, ne-standardni vzorec pritrditve ali smer kabla | Omejeno | Priporočeno |
| Kombinirana moč in-hitri podatki na istem disku | Omejeno | Priporočeno |
| Posebno ohišje, tesnjenje ali material (čiste sobe, prehrambeni-) | št | Obvezno |
| Obseg pod 20 enot in standardni katalog ustreza specifikaciji | ja | Neobvezno |
Študija inženirskega primera: Kompakten inšpekcijski gramofon
Tipična poizvedba: gramofon za pregled-vizije z 22 mm namestitvene višine, prostim zunanjim premerom 90 mm, neprekinjenim vrtenjem pri 60 obratih na minuto in seznamom tokokrogov z napajanjem 24 V DC, absolutnim kodirnikom in 100 Mbps Ethernetom do kamere.
Mehanska ovojnica je prvi dan izključila kapsulo in skoznjo-vrtino. Postavitev palačinke je bila potrjena v prvem pregledu, vendar je prvotni načrt vezja postavil ethernetni par poleg 24 V obroča. Med pregledom zasnove smo ju ločili z dvema zaščitnima obročema, dodali notranji ozemljitveni obroč pod ethernetni par in uporabili nadzorovano-usmerjanje impedance na statorju. Pred{6}}proizvodni vzorec je uspešno prestal preskus kontinuitete, izolacijske upornosti (več kot ali enak 500 MΩ pri 500 V DC), električne trdnosti (1000 V AC za 60 s) in 5 milijonov vrtljajev. Lekcija je bila znana: raven profil sam po sebi ne zagotavlja učinkovitosti - postavitev obroča, zaščita in preskusna disciplina dokončajo delo.
Pogoste napake, ki se jim je treba izogibati
Prva napaka je obravnavanje "palačinke" kot sinonima za "kompaktno". Je kompakten po višini, ne po premeru. Če je tudi vaš radialni prostor omejen, naj se pogovor začne z drugo družino drsnih obročev.
Druga napaka je, da puščamo signalne protokole nedefinirane. "Nekatere signalne linije" niso specifikacija. Ethernet, kodirnik in analogni video imajo vsak svojo postavitev, zaščito in preskusne zahteve.
Tretja napaka je podcenjevanje toka na obroč. Ploščati disk odvaja toploto drugače kot valjasto telo. Širina obroča in kontaktni material določata praktično omejitev toka, ne samo kataloška številka.
Četrta napaka je prepozno vključitev dobavitelja drsnih obročev. Ko so ohišje, motor in kodirnik pritrjeni, je preostali prostor za drsni obroč pogosto napačne oblike. Z vključitvijo dobavitelja med mehansko postavitev prihranite vsaj eno revizijo.
pogosta vprašanja
V: Kaj je drsni obroč za palačinke?
O: Drsni obroč za palačinke je ploščat rotacijski električni konektor s prevodnimi tirnicami, razporejenimi na statorju-oblike diska. Prenaša moč in signale preko vrtljivega vmesnika, hkrati pa ohranja majhno višino namestitve, zato ga včasih imenujemo ploščati drsni obroč ali disk drsni obroč.
V: Kdaj naj uporabim drsni obroč za palačinke namesto kapsule?
O: Izberite palačinko, ko je osna višina omejevalni dejavnik in imate radialnega prostora na pretek. Izberite kapsulo, ko je premer ovojnice ozek, vendar imate dovolj višine za majhno cilindrično telo.
V: Ali so drsni obroči za palačinke primerni za visoko-hitrost vrtenja?
O: Najbolj udobni so pri nizkih do zmernih hitrostih, običajno do nekaj sto vrtljajev na minuto. Poleg tega začnejo biti pomembni linearna-hitrost zunanjega roba, obraba ščetk in šum signala, zato je treba zasnovo-pregledati-za vsak primer posebej.
V: Ali lahko Pancake Slip Ring prenaša Ethernet ali USB?
O: Da. Gigabitni ethernet, 100 Mb/s ethernet in USB 2.0 je mogoče implementirati v obliki palačinke, vendar potrebujejo impedanco-nadzorovano usmerjanje, namenske kanale in zaščito pred sosednjimi napajalnimi obroči. Pogovorite se o protokolu z dobaviteljem, preden se postavitev zaklene.
V: Kakšna je razlika med drsnim obročem PCB in drsnim obročem za palačinke?
O: Drsni obroč PCB opisuje način izdelave - prevodne steze so vgravirane na plošči tiskanega vezja. Palačinka opisuje celotno obliko. Večina sodobnih drsnih obročev za palačinke uporablja stator PCB, vendar ni vsak drsni obroč-na osnovi PCB palačinka.
V: Katere informacije so potrebne za ponudbo obročkov za palačinke po meri?
O: Najmanj: ovojnica namestitve, seznam vezij z napetostjo in tokom na električni vod ter protokol na signalni vod, hitrost vrtenja, delovni cikel, delovno okolje, ciljna ocena IP in pričakovana količina. Risba okoliškega sklopa znatno skrajša pregled načrta.
V: Kako dolgo traja drsni obroč za palačinke?
O: Življenjska doba je odvisna od hitrosti vrtenja, trenutne obremenitve, kontaktnega materiala in okolja. Dobro-zasnovane enote redno dosegajo na desetine milijonov vrtljajev pri neprekinjenem-delovanju z nizko hitrostjo, vendar je treba številko potrditi glede na določen delovni cikel.
Povzetek
Drsni obroči za palačinke so praktičen odgovor, ko je vrtljivi sklop visok kot rezina kruha in proračun natančnega instrumenta. Sproščajo aksialni prostor, podpirajo mešani prenos moči in signala ter se dobro prilagajajo mehanskim ovojnicam OEM - pod pogojem, da so radialni prostor, hitrost vrtenja in postavitev signala pošteno pregledani že od začetka.
Če imate namestitveno ovojnico in seznam vezij, je to dovolj za začetek. Od tam naprej izbira med standardomdrsni obroč za palačinkein aoblikovanje po meriobičajno postane jasno med prvim tehničnim pregledom. Za projekte, ki vključujejo občutljive povratne signale ali sisteme vida na vrtljivih ploščadih, namenskiviri signalnih drsnih obročev za robotiko in UAVmorda tudi vredno prebrati pred vašim povpraševanjem.