حلقه های پنکیک: چه زمانی از طرح تخت استفاده کنیم

هنگامی که یک مجموعه دوار فضای محوری بسیار کمی دارد، یک حلقه لغزشی استوانه‌ای استاندارد اغلب آنقدر بلند است که در پشت پانل، داخل یک مفصل ربات یا زیر یک میز دوار قرار نمی‌گیرد. حلقه لغزش پنکیک با قرار دادن مسیرهای رسانا بر روی یک دیسک، این مشکل را حل می‌کند و ارتفاع نصب را پایین نگه می‌دارد در حالی که همچنان قدرت، سیگنال‌های کنترلی و داده‌ها را بین دو طرف ثابت و چرخان ارسال می‌کند.

این راهنما توضیح می‌دهد که حلقه پنکیک چیست، چه تفاوتی با کپسول دارد، ازطریق-طرح‌های سوراخ و درام، چه مشخصاتی قبل از سفارش بیشتر اهمیت دارد، و چه زمانیانگشتر لغزنده سفارشیپاسخ بهتری نسبت به یک قطعه استاندارد است.

حلقه اسلیپ پنکیک چیست؟

حلقه لغزنده پنکیک یک کانکتور الکتریکی چرخشی تخت است. به جای انباشتن حلقه‌های رسانا در امتداد یک بدنه استوانه‌ای بلند، مسیرهای رسانا بر روی یک استاتور دیسکی- قرار می‌گیرند و با چرخش روتور، برس‌ها با آنها تماس می‌گیرند. نتیجه یک ارتفاع نصب بسیار کوتاه و قطر بیرونی نسبتاً بزرگتر است.

چندین نام را می بینید که برای یک خانواده از محصولات استفاده می شود، و آنها همیشه یکسان نیستند:

• انگشتر پنکیک- اصطلاح صنعتی عمومی برای چیدمان دیسک تخت.
• انگشتر لغزنده تختیاحلقه لغزش دیسک- به جای هم استفاده می‌شود، معمولاً بر شکل نمایه پایین- تأکید دارد.
• حلقه لغزشی PCB- زیر مجموعه ای که در آن مسیرهای رسانا بر روی یک برد مدار چاپی حک می شوند. ساخت PCB در طرح های پنکیک رایج است، اما از نظر فنی یک روش ساخت است، نه مترادف. برای نگاهی دقیق تر به ساختار استاتور، این نمای کلی را ببینیداستاتورهای PCB در حلقه های لغزنده پنکیک.

عملکرد الکتریکی مانند سایر حلقه های لغزشی است: انتقال مداوم نیرو یا سیگنال ها در یک رابط چرخان، بدون پوشش کابل. مبادله مکانیکی- چیزی است که طراحی پنکیک را متمایز می‌کند - ارتفاع محوری را پس می‌دهد و در ازای آن فضای شعاعی را می‌خواهد.
 

چه زمانی باید از حلقه پنکیک استفاده کرد؟

یک حلقه پنکیک معمولاً انتخاب مناسبی است وقتی که سه شرط به طور همزمان در یک ردیف قرار گیرند:

• سیستم نیاز به چرخش مداوم یا مکرر دارد.
• کابل ها نباید پیچ ​​خورده، خسته شوند یا به دور محور بپیچند.
• ارتفاع نصب عامل محدود کننده است، اما فاصله شعاعی کافی برای یک جزء گسترده تر وجود دارد.

اگر فقط یک یا دو مورد از این شرایط وجود داشته باشد، دیگرینوع حلقه لغزندهممکن است بهتر خدمت کند. موارد استفاده معمولی عبارتند از ابزار رباتیک--بازویی، میزهای نمایه سازی چرخشی زیر 100 دور در دقیقه، سلول های اتوماسیون فشرده، سکوهای دوربین و حسگر، وسایل چرخان پزشکی و آزمایشگاهی، ماشین آلات بسته بندی، و میزهای گردان پنهان شده در پشت یک صفحه تخت.

آیا حلقه پنکیک برای طراحی شما مناسب است؟

چرا حلقه های لغزنده پنکیک باعث صرفه جویی در فضای محوری می شود

در ماشین‌های فشرده، حفظ ارتفاع محوری معمولاً سخت‌تر از عرض شعاعی است. یک مچ دست ربات، یک شاخص چرخشی، یا یک برجک حسگر ممکن است تنها 15 تا 25 میلی متر فضای عمودی در پشت صفحه دوار داشته باشد. طراحی کپسول با طول 60 تا 80 میلی متر به سادگی مناسب نیست. یک حلقه لغزش مسطح با همان تعداد مدار می تواند به آن فضا بیفتد زیرا مسیرهای تماس به جای رو به بالا به سمت بیرون چیده شده اند.

همچنین به همین دلیل است که حلقه‌های لغزنده پنکیک در تجهیزات OEM بیشتر از{0}}تاسیسات با هدف عمومی ظاهر می‌شوند: این قطعه در اطراف یک پاکت مکانیکی ثابت شکل می‌گیرد، نه برعکس.

آیا حلقه های لغزنده پنکیک می توانند قدرت و داده را با هم انتقال دهند؟

بله، اما چیدمان مهم است. یک حلقه لغزنده پنکیک را می توان برای حمل برق DC، مدارهای کنترل AC، بازخورد رمزگذار، CAN، RS-485، USB 2.0 و اترنت گیگابیتی در یک مجموعه طراحی کرد. اشتباه این است که همه مدارها را قابل تعویض می‌دانیم. آنها نیستند.

اگر اترنت، بازخورد رمزگذار، یا ویدیوی آنالوگ روی دیسک مشابهی قرار دارد که منبع تغذیه است، موقعیت آن حلقه‌ها، استراتژی محافظ و مسیریابی کابل باید قبل از قفل شدن طرح‌بندی مشخص شود. تلاش برای رفع تداخل پس از ساخت دستگاه بسیار گران‌تر از صرف یک ساعت برای بررسی طرح‌بندی در ابتدا است.

حلقه اسلیپ پنکیک در مقابل سایر انواع حلقه اسلیپ

کوتاه ترین قانون تصمیم گیری: وقتی مشکل اصلی ارتفاع است، پنکیک را انتخاب کنید، الفحلقه لغزش کپسولزمانی که قطر مشکل اصلی است و الفاز طریق-حلقه لغزندههنگامی که یک شفت، خط پنوماتیک یا بسته کابل باید از مرکز عبور کند. برای مقایسه عمیق تر، نگاه کنیداز طریق-حلقه در مقابل حلقه لغزنده پنکیک.
 

مشخصات کلیدی برای تایید قبل از سفارش

درخواستی مانند "ما به یک حلقه لغزنده مسطح نیاز داریم" برای یک نقل قول قابل اعتماد کافی نیست. اطلاعات زیر چیزی است که یک تیم مهندسی در طول بررسی طراحی درخواست خواهد کرد.

چک لیست مکانیکی

• حداکثر قطر خارجی و حداقل قطر داخلی
• حداکثر ارتفاع نصب
• الگوی سوراخ نصب، با PCD و اندازه پیچ
• جهت و طول خروجی کابل
• نوع رابط، اگر از قبل-خاتمه یافته باشد
• ساخت و ساز تخته-خانه دار یا باز
• طراحی CAD یا مدل سه بعدی پاکت اطراف

چک لیست برق

• تعداد مدارهای قدرت، با ولتاژ و جریان در هر مدار
• تعداد مدارهای سیگنال، گروه بندی شده بر اساس پروتکل
• الزامات زمین و جداسازی
• محافظ برای خطوط حساس
• جداسازی بین داده‌های قدرت و سرعت بالا-

چک لیست سیگنال

• پروتکل (CAN، RS{1}}485، اترنت، USB، HD-SDI، نوع رمزگذار)
• نرخ داده مورد نیاز
• نوع کابل و امپدانس
• سطح نویز قابل قبول یا هدف BER
• هر استاندارد آزمایشی مورد نیاز مشتری نهایی

چک لیست محیط و چرخه حیات

• محدوده دمای عملیاتی
• گرد و غبار، رطوبت، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی
• مورد نیازرتبه بندی IPدر هرIEC 60529
• مشخصات لرزش و شوک
• سرعت چرخش و چرخه کاری (پیوسته، متناوب)
• طول عمر مورد انتظار در چرخش یا ساعت
• دسترسی به تعمیر و نگهداری پس از نصب

چگونه حلقه مناسب پنکیک را انتخاب کنیم

مرحله 1. ابتدا پاکت فضایی را تعریف کنید.قبل از بحث در مورد مدارها، ارتفاع، قطر بیرونی و فاصله مرکزی موجود را تأیید کنید. پاکت مکانیکی اولین فیلتر است - اگر پنکیک مناسب نباشد، هیچ بهینه سازی الکتریکی کمکی نخواهد کرد.

مرحله 2. لیست های برق و سیگنال را جدا کنید.یک جدول مدار با ولتاژ، جریان، پروتکل و نوع کابل مفیدتر از یک عدد واحد مانند "12 کانال" است.

مرحله 3. سرعت چرخش و چرخه کار را بررسی کنید.طراحی پنکیک در سرعت های کم تا متوسط ​​راحت است. بالاتر از 500 دور در دقیقه، سایش تماس، صدای قلم مو، و سرعت خطی لبه بیرونی{2}}اهمیت دارند و باید مورد به مورد بررسی شوند.

مرحله 4. ریسک یکپارچگی سیگنال را بررسی کنید.سیگنال‌های داده‌های پرسرعت، رمزگذار و آنالوگ-را به‌طور جداگانه علامت‌گذاری کنید و زودتر در مورد محافظ و قرار دادن کانال تصمیم بگیرید.

مرحله 5. استاندارد یا سفارشی را انتخاب کنید. A حلقه استاندارد پنکیکزمانی کار می‌کند که تعداد، اندازه و پروتکل‌های مدار شما با مدل موجود مطابقت داشته باشد. در غیر این صورت یک نسخه سفارشی مقرون به صرفه تر از طراحی مجدد ماشین اطراف است.

استاندارد در مقابل حلقه های پنکیک سفارشی

مطالعه موردی مهندسی: میز گردان بازرسی فشرده

یک درخواست معمولی: یک صفحه گردان بازرسی{0} با 22 میلی متر ارتفاع نصب، 90 میلی متر قطر بیرونی آزاد، چرخش مداوم در 60 دور در دقیقه، و یک لیست مدار از برق 24 ولت DC، یک رمزگذار مطلق، و 100 مگابیت بر ثانیه اترنت برای دوربین.

پاکت مکانیکی یک کپسول و یک سوراخ{0}}در روز اول را رد کرد. طرح پنکیک در اولین بررسی تایید شد، اما طرح مدار اولیه جفت اترنت را در مجاورت حلقه 24 ولت قرار داد. در طول بررسی طراحی، آنها را با دو حلقه محافظ از هم جدا کردیم، یک حلقه زمین داخلی را در زیر جفت اترنت اضافه کردیم و از مسیریابی امپدانس کنترل شده-روی استاتور استفاده کردیم. یک نمونه قبل از تولید، تداوم، مقاومت عایق (بیشتر یا برابر با 500 MΩ در 500 ولت DC)، قدرت دی الکتریک (1000 ولت AC برای 60 ثانیه) و آزمایش عمر 5 میلیون دور را پشت سر گذاشت. درس آشنا بود: یک نمایه صاف به تنهایی کارایی را تضمین نمی کند - قرار دادن حلقه، محافظ، و نظم تست کار را تمام کند.

اشتباهات رایجی که باید از آنها اجتناب کنید

اولین اشتباه این است که «پنکیک» را مترادف «فشرده» می‌دانیم. از نظر ارتفاع فشرده است نه قطر. اگر فضای شعاعی شما نیز محدود است، مکالمه باید با خانواده‌ای متفاوت شروع شود.

اشتباه دوم عدم تعریف پروتکل های سیگنال است. "برخی خطوط سیگنال" یک مشخصات نیست. اترنت، رمزگذار، و ویدیوی آنالوگ هر کدام طرح‌بندی، محافظ و الزامات آزمایشی خاص خود را دارند.

اشتباه سوم دست کم گرفتن جریان در هر حلقه است. یک دیسک تخت گرما را متفاوت از یک بدنه استوانه ای دفع می کند. عرض حلقه و مواد تماس محدودیت جریان عملی را تعیین می کند، نه شماره کاتالوگ به تنهایی.

اشتباه چهارم این است که تامین کننده حلقه لغزش را خیلی دیر درگیر کرده است. تا زمانی که محفظه، موتور و رمزگذار ثابت می شوند، فضای باقیمانده برای حلقه لغزش اغلب شکل اشتباهی دارد. وارد کردن تامین کننده در حین چیدمان مکانیکی حداقل یک نسخه را ذخیره می کند.

خلاصه

هنگامی که یک مجموعه چرخشی ارتفاع یک تکه نان و بودجه یک ابزار دقیق را داشته باشد، حلقه های لغزنده پنکیک پاسخ عملی است. آنها فضای محوری را آزاد می کنند، از انتقال قدرت و سیگنال مختلط پشتیبانی می کنند و به خوبی با پوشش های مکانیکی OEM سازگار می شوند - مشروط بر اینکه فضای شعاعی، سرعت چرخش و طرح سیگنال از ابتدا صادقانه بررسی شود.

اگر یک پاکت نصب و یک لیست مدار دارید، برای شروع کافی است. از آنجا، انتخاب بین یک استانداردانگشتر پنکیکو الفطراحی سفارشیمعمولاً در اولین بررسی فنی مشخص می شود. برای پروژه‌هایی که شامل سیگنال‌های بازخورد حساس یا سیستم‌های بینایی روی پلتفرم‌های دوار هستند، اختصاص داده شده استمنابع حلقه لغزش سیگنال برای روباتیک و پهپادهمچنین ممکن است ارزش خواندن را قبل از درخواست شما داشته باشد.