Ha egy forgó egységnek nagyon kicsi a tengelyirányú helye, a szabványos hengeres csúszógyűrű gyakran túl magas ahhoz, hogy elférjen egy panel mögé, egy robotcsukló belsejébe vagy egy forgóasztal alá. A palacsinta csúszógyűrű ezt úgy oldja meg, hogy a vezető utakat laposan fekteti egy lemezre, alacsonyan tartva a telepítési magasságot, miközben továbbra is továbbítja a teljesítményt, a vezérlőjeleket és az adatokat az álló és a forgó oldalak között.
Ez az útmutató elmagyarázza, mi az a palacsinta csúszógyűrű, miben különbözik a kapszulától, a-furat és a dob kialakításán keresztül, mely specifikációk számítanak leginkább rendelés előtt, és mikoregyedi csúszógyűrűa jobb válasz, mint egy normál rész.
Mi az a palacsinta csúszógyűrű?
A palacsinta csúszógyűrű egy lapos forgó elektromos csatlakozó. Ahelyett, hogy a vezető gyűrűket egy hosszú hengeres test mentén egymásra raknák, a vezető pályák egy tárcsa alakú állórészen helyezkednek el, és kefék érintkeznek velük, amikor a rotor forog. Az eredmény egy nagyon rövid beépítési magasság és egy viszonylag nagyobb külső átmérő.
Ugyanahhoz a termékcsaládhoz több nevet fog használni, és ezek nem mindig azonosak:
- Palacsinta csúszógyűrű- a lapos lemezelrendezés általános iparági kifejezése.
- Lapos csúszógyűrűvagylemez csúszógyűrűA - felcserélhető, általában az alacsony-profil alakját hangsúlyozva.
- PCB csúszógyűrű- egy részhalmaz, ahol a vezető pályák egy nyomtatott áramköri lapra vannak maratva. A PCB-konstrukció gyakori a palacsintatervekben, de technikailag gyártási módszer, nem szinonimája. Az állórész felépítésének alaposabb megismeréséhez lásd ezt az áttekintéstPCB állórészek palacsinta csúszógyűrűkben.
Az elektromos funkció ugyanaz, mint bármely más csúszógyűrű: folyamatos áram- vagy jelátvitel egy forgó interfészen keresztül, kábeltekercs nélkül. A mechanikai kompromisszum-az az, ami a palacsinta kialakítását jellegzetessé teszi, - visszaadja a tengelyirányú magasságot, és cserébe radiális teret kér.
Mikor érdemes palacsinta csúszógyűrűt használni?
A palacsinta csúszógyűrű általában a megfelelő választás, ha egyszerre három feltétel érvényesül:
- A rendszer folyamatos vagy ismételt forgatást igényel.
- A kábelek nem csavarodhatnak, nem fáradhatnak el vagy tekeredhetnek a tengely körül.
- A beépítési magasság a korlátozó tényező, de elegendő sugárirányú hézag egy szélesebb alkatrész számára.
Ha ezek közül csak egy vagy kettő áll fenn, akkor egy másikcsúszógyűrűs típusjobban szolgálhat. A tipikus felhasználási esetek közé tartozik a robotkar-vége-szerszámok, a 100 ford./perc alatti forgó indexelő asztalok, a kompakt automatizálási cellák, a kamera- és érzékelőplatformok, az orvosi és laboratóriumi forgóberendezések, a csomagológépek és a lapos panel mögé rejtett lemezjátszók.
A palacsinta csúszógyűrű megfelelő az Ön tervezéséhez?
| Tervezési állapot | Palacsinta csúszógyűrű |
|---|---|
| Beépítési magasság 25 mm alatt, radiális térköz 60 mm vagy több | Jó illeszkedés |
| Forgási sebesség kb. 250 ford./perc alatt, folyamatos üzem | Jó illeszkedés |
| Vegyes alacsony{0}}feszültségű tápjelek (CAN, RS-485, kódoló) | Jó illeszkedés megfelelő elrendezéssel |
| 500 ford./perc feletti forgási sebesség vagy tartósan magas{1}}áramterhelés | Tekintse át az alternatívákat, vagy kérjen egyedi értékelést |
| Szigorú radiális térkorlát, de az axiális magasság nagyvonalú | Nem megfelelő - fontolja meg a kapszula |
| Szüksége van egy nagy központi átmenő{0}}furatra a tengelyhez vagy a folyadékvezetékhez | Nem megfelelő - font átmenő-furat |
| Erős vibráció, ütés vagy erősen zárt környezet | Egyedi értékelés szükséges |
Miért takarítanak meg tengelyirányú helyet a palacsinta csúszógyűrűk?
A kompakt gépeknél az axiális magasságot általában nehezebb fenntartani, mint a radiális szélességet. Egy robotcsuklón, egy forgó indexelőn vagy egy szenzortoronyban csak 15-25 mm függőleges hely lehet a forgó lemez mögött. Egy 60-80 mm hosszú kapszula egyszerűen nem fér bele. Az azonos áramkörszámú lapos csúszógyűrű beleeshet ebbe a térbe, mivel az érintkezési utak kifelé, nem pedig felfelé helyezkednek el.
Ez az oka annak is, hogy a palacsinta csúszógyűrűk gyakrabban jelennek meg az OEM berendezésekben, mint az általános-célú telepítéseknél: az alkatrész egy rögzített mechanikus burkolat köré van formálva, nem pedig fordítva.
A palacsinta csúszógyűrűk képesek együtt áramot és adatokat továbbítani?
Igen, de az elrendezés számít. A palacsinta csúszógyűrűt úgy lehet megtervezni, hogy ugyanazon a szerelvényen szállítson egyenáramot, váltóáramú vezérlőáramköröket, kódoló visszacsatolást, CAN-t, RS-485-öt, USB 2.0-t és Gigabit Ethernetet. Az a hiba, hogy az összes áramkört felcserélhetőként kezelik. Nem azok.
| Áramkör típusa | Tipikus tartomány | Fő tervezési konszern |
|---|---|---|
| DC táp | 5–48 V, gyűrűnként 1–10 A | Gyűrűszélesség, érintkezési ellenállás, hőleadás |
| Alacsony-sebességű digitális jelek (CAN, RS-485) | Akár ~1 Mbps | Csavart{0}}páros útválasztás, elválasztás a tápgyűrűktől |
| A kódoló visszajelzése (növekményes, abszolút) | A/B/Z vagy SSI/BiSS | Differenciálpárok, árnyékolás, alacsony zajszint |
| Nagy{0}}sebességű adatátvitel (Ethernet, USB) | 100 Mbps – 1 Gbps | Impedancia vezérlés, dedikált csatornák, EMI leválasztás - lásd a miEthernet csúszógyűrű tervezési útmutató |
| Videó (HD{0}}SDI, analóg) | Akár 3G-SDI | 75 Ω illesztés, koaxiális csatolás, visszatérési veszteség |
Ha az Ethernet, a kódoló visszacsatolása vagy az analóg videó ugyanazon a lemezen található, mint a táp, akkor ezeknek a gyűrűknek a helyzetét, az árnyékolási stratégiát és a kábelelvezetést meg kell határozni az elrendezés zárolása előtt. Az interferencia javításának kísérlete a gép felépítése után sokkal drágább, mint egy órát az elrendezés áttekintésére fordítani az elején.
Pancake Slip Ring vs más csúszógyűrűs típusok
| Funkció | Palacsinta | Kapszula | A -furaton keresztül | Dob |
|---|---|---|---|---|
| Alak | Lapos lemez | Kis henger | Henger középső furattal | Hosszú henger |
| Axiális magasságot takarít meg | Igen | Korlátozott | Korlátozott | Nem |
| Radiális teret takarít meg | Nem | Igen | A furat méretétől függ | Igen |
| Középre a -lyukon keresztül | Opcionális, korlátozott | Nem | Igen (fő jellemző) | Választható |
| Tipikus áramkörök száma | 2–56 | 2–24 | 4–100+ | 10–100+ |
| Tipikus sebességtartomány | Alacsony vagy közepes | Mérsékelt | Közepestől magasig | Mérsékelt |
| A legjobb | Korlátozott magasságú{0}}szerelvények | Kompakt átmérő szükséges | Adja át-át a tengelyen vagy a folyadékon | Nagy áramkör-sűrűség |
A legrövidebb döntési szabály: válassz palacsintát, amikor a magasság a fő probléma, akapszula csúszógyűrűamikor az átmérő a fő probléma, és aát-furat csúszógyűrűnamikor egy tengelynek, pneumatikus vezetéknek vagy kábelkötegnek át kell haladnia a közepén. A mélyebb összehasonlításhoz ldát-lyuk vs palacsinta csúszógyűrű.
A megrendelés előtt ellenőrizendő legfontosabb műszaki adatok
Egy megbízható árajánlathoz nem elegendő egy olyan kérés, mint például "lapos csúszógyűrűre van szükségünk". Az alábbi információkat egy mérnöki csapat kéri a tervezés felülvizsgálata során.
Mechanikai ellenőrző lista
- Maximális külső átmérő és minimális belső átmérő
- Maximális beépítési magasság
- Rögzítési furatminta, PCD-vel és csavarmérettel
- A kábel kimeneti iránya és hossza
- Csatlakozó típusa, ha előre-le van zárva
- Házi vagy nyitott{0}}deszkaépítés
- CAD rajz vagy 3D modell a környező borítékról
Elektromos ellenőrzőlista
- Tápáramkörök száma áramkörönkénti feszültséggel és áramerősséggel
- A jeláramkörök száma, protokoll szerint csoportosítva
- Földelési és szigetelési követelmények
- Árnyékolás az érzékeny vonalakhoz
- Az energiaellátás és a nagysebességű{0}}adat elkülönítése
Jel ellenőrző lista
- Protokoll (CAN, RS-485, Ethernet, USB, HD-SDI, kódolótípus)
- Szükséges adatátviteli sebesség
- Kábel típusa és impedancia
- Elfogadható zajszint vagy BER-cél
- A végfelhasználó által megkövetelt bármely vizsgálati szabvány
Környezetvédelmi és életciklus-ellenőrzőlista
- Működési hőmérséklet tartomány
- Por, nedvesség, vegyi expozíció
- KívántIP minősítésperIEC 60529
- Rezgés- és lökésprofil
- Forgási sebesség és munkaciklus (folyamatos, szakaszos)
- Várható élettartam fordulatokban vagy órákban
- Karbantartási hozzáférés a telepítés után
Hogyan válasszuk ki a megfelelő palacsinta csúszógyűrűt
1. lépés: Először határozza meg a térbeli burkot.Az áramkörök megvitatása előtt ellenőrizze a rendelkezésre álló magasságot, a külső átmérőt és a középső távolságot. A mechanikus boríték az első szűrő -, ha egy palacsinta nem fér bele, semmi elektromos optimalizálás nem segít.
2. lépés: Különítse el a tápellátás és a jelek listáját.A feszültséget, áramerősséget, protokollt és kábeltípust tartalmazó áramköri táblázat hasznosabb, mint egyetlen szám, például "12 csatorna".
3. lépés Ellenőrizze a forgási sebességet és a munkaciklust.A palacsinta kialakítás kényelmes alacsony és közepes sebesség mellett. 500 ford./perc felett az érintkezési kopás, a kefe zaja és a külső -él lineáris fordulatszáma kezd számítani, és ezeket eseti alapon felül kell vizsgálni.
4. lépés: Tekintse át a jel integritásának kockázatát.Jelölje meg külön a nagy sebességű-adat-, kódoló- és analóg jeleket, és korán döntse el az árnyékolást és a csatornaelhelyezést.
5. lépés: Döntse el a szabványos vagy az egyéni. A szabványos palacsinta csúszógyűrűakkor működik, ha az áramkörök száma, mérete és protokolljai illeszkednek egy meglévő modellhez. Ellenkező esetben az egyéni verzió költséghatékonyabb-, mint a környező gép újratervezésének kényszerítése.
Standard vs egyedi palacsinta csúszógyűrűk
| Az Ön helyzete | Normál palacsinta | Egyedi palacsinta |
|---|---|---|
| Közös áramkörök száma, egyszerű DC + alacsony{1}}sebességű jel | Igen | Általában nem szükséges |
| Szoros, nem{0}}szabványos rögzítési minta vagy kábelirány | Korlátozott | Ajánlott |
| Vegyes teljesítmény és nagy sebességű{0}}adatforgalom ugyanazon a lemezen | Korlátozott | Ajánlott |
| Speciális ház, tömítés vagy anyag (tisztatér, élelmiszer-{0}}minőségű) | Nem | Kívánt |
| A 20 egység alatti mennyiség és a szabványos katalógus megfelel a specifikációnak | Igen | Választható |
Mérnöki esettanulmány: Kompakt vizsgáló lemezjátszó
Egy tipikus kérdőív: látás-ellenőrző lemezjátszó 22 mm-es beépítési magassággal, 90 mm-es szabad külső átmérővel, 60 ford./perc folyamatos forgással, 24 V-os egyenáramú áramköri listával, abszolút kódolóval és 100 Mbps Ethernettel a kamerához.
A mechanikus burkolat kizárta a kapszulát és az átmenő{0}}furatot az első napon. A palacsinta elrendezést az első felülvizsgálat megerősítette, de az eredeti kapcsolási terv az Ethernet-párt a 24 V-os gyűrű mellé helyezte. A tervezési felülvizsgálat során két védőgyűrűvel választottuk el őket, egy belső földelőgyűrűt adtunk az Ethernet-pár alá, és vezérelt -impedancia-útvonalat használtunk az állórészen. Egy gyártás előtti minta megfelelt a folytonosságnak, a szigetelési ellenállásnak (500 V egyenfeszültségnél nagyobb vagy egyenlő 500 MΩ), a dielektromos szilárdságnak (1000 V AC 60 másodpercig) és egy 5 millió fordulatszámú élettartam teszten. A lecke ismerős volt: a lapos profil önmagában nem garantálja a teljesítményt, - a gyűrű elhelyezése, az árnyékolás és a tesztfegyelem befejezi a munkát.
Gyakori hibák, amelyeket el kell kerülni
Az első hiba az, hogy a "palacsintát" a "kompakt" szinonimájaként kezeljük. Magasságban kompakt, átmérőben nem. Ha a sugárirányú tér is korlátozott, a beszélgetést egy másik csúszógyűrű-családdal kell kezdeni.
A második hiba a jelprotokollok definiálatlan hagyása. A „néhány jelvonal” nem specifikáció. Az Ethernetnek, a kódolónak és az analóg videónak megvan a maga elrendezése, árnyékolása és tesztelési követelményei.
A harmadik hiba a gyűrűnkénti áram alábecslése. A lapos tárcsa a hengeres testtől eltérően vezeti el a hőt. A gyűrű szélessége és az érintkező anyaga határozza meg a gyakorlati áramkorlátot, nem csak a katalógusszám.
A negyedik hiba az, hogy túl későn vonják be a csúszógyűrű szállítóját. Mire a házat, a motort és a jeladót rögzítik, a csúszógyűrű számára fennmaradó hely gyakran rossz alakú. A beszállító bevonása a mechanikai tervezés során legalább egy revíziót megtakarít.
GYIK
K: Mi az a palacsinta csúszógyűrű?
V: A palacsinta csúszógyűrű egy lapos forgó elektromos csatlakozó, amelynek vezető pályái vannak elhelyezve egy lemez{0}} alakú állórészen. Az áramot és a jeleket egy forgó interfészen keresztül továbbítja, miközben a beépítési magasságot röviden tartja, ezért néha lapos csúszógyűrűnek vagy lemezes csúszógyűrűnek is nevezik.
K: Mikor használjak palacsinta csúszógyűrűt kapszula helyett?
V: Válasszon palacsintát, ha az axiális magasság a korlátozó tényező, és van szabad helye. Akkor válasszon kapszulát, ha az átmérőjű boríték szoros, de elegendő magassága van egy kis hengeres testhez.
K: Alkalmasak a palacsinta csúszógyűrűk nagy{0}}sebességű forgatásra?
V: Alacsony vagy közepes fordulatszámon a legkényelmesebbek, jellemzően több száz fordulat/percig. E felett a külső-szél lineáris sebessége, a kefe kopása és a jelzaj kezd számítani, és a tervezést eseti --esetenkénti felülvizsgálatra van szükség.
K: Egy Pancake Slip Ring képes Ethernet- vagy USB-átvitelt küldeni?
V: Igen. A Gigabit Ethernet, a 100 Mbps Ethernet és az USB 2.0 mind megvalósítható palacsinta kivitelben, de impedancia-vezérelt útválasztásra, dedikált csatornákra és a szomszédos tápgyűrűktől való árnyékolásra van szükségük. Az elrendezés zárolása előtt beszélje meg a protokollt a szállítóval.
K: Mi a különbség a PCB csúszógyűrű és a palacsinta csúszógyűrű között?
V: A nyomtatott áramköri lap csúszógyűrűje leírja az építési módot - a vezető pályák nyomtatott áramköri lapra vannak maratva. A palacsinta leírja az általános formát. A legtöbb modern palacsinta csúszógyűrű PCB állórészt használ, de nem minden PCB{3}}alapú csúszógyűrű palacsinta.
K: Milyen információra van szükség az egyedi palacsinta csúszógyűrűs árajánlathoz?
V: Legalább: telepítési boríték, áramköri lista tápvezetékenkénti feszültséggel és áramerősséggel, valamint jelvezetékenkénti protokollal, forgási sebességgel, munkaciklussal, működési környezettel, cél IP-besorolással és várható mennyiséggel. A környező szerelvény rajza jelentősen lerövidíti a tervezési áttekintést.
K: Mennyi ideig tart egy palacsinta csúszógyűrű?
V: Az élettartam a forgási sebességtől, az aktuális terheléstől, az érintkező anyagától és a környezettől függ. A jól-megtervezett egységek rutinszerűen több tízmillió fordulatot érnek el folyamatos alacsony-sebesség mellett, de ezt a számot meg kell erősíteni a specifikus munkaciklussal.
Összegzés
A palacsinta csúszógyűrűk praktikus megoldást jelentenek arra az esetre, ha egy forgó egység magassága egy szelet kenyér, és egy precíziós műszer költségvetése. Axiális teret szabadítanak fel, támogatják a vegyes teljesítmény- és jelátvitelt, és jól alkalmazkodnak az OEM mechanikus burokhoz -, feltéve, hogy a sugárirányú teret, a forgási sebességet és a jelelrendezést kezdettől fogva őszintén felülvizsgálják.
Ha rendelkezik telepítési borítékkal és áramköri listával, az elegendő a kezdéshez. Innentől a szabvány közötti választáspalacsinta csúszógyűrűés aegyedi tervezésáltalában az első műszaki áttekintés során válik világossá. Az érzékeny visszacsatolási jeleket vagy forgó platformokon lévő látórendszereket érintő projektekhez a dedikáltjelcsúszógyűrűs erőforrások a robotika és az UAV számárais érdemes elolvasni, mielőtt érdeklődne.