运动趋势：机器人，物联网影响编码器设计

我们要求编码器制造商对他们在其行业中看到的趋势来重量。这是他们要说的话。

在机器人、电池驱动设计、自动化车辆和运动控制设计的安全性等领域，您看到了哪些新的设计趋势?

乔纳森都致敬
产品专家
海德哈

HEIDENHAIN旋转编码器是全球配送仓库、制造工厂和医疗设施中使用的自动导向车辆(agv)的关键部件。

这些编码器通常在操作这些应用中的多个轴的电动机中提供运动和速度反馈，其中最常见的轴是这些AGV的驱动轮上使用的电动机。

我们的编码器还提供纤薄的轻质设计，允许设计人员更具灵活性，特别是在空间和重量至关重要的应用中。编码器组合无刷电机换向脉冲和增量位置反馈，从而降低了成本，同时提高了无刷电机/编码器包的性能和可靠性。

机器人
机器人技术的一个关键驱动力是航空航天工业，因为它必须对大型部件进行高度精确的加工操作。然而，机器人可以很容易地到达大部件上的任何位置，比如飞机的机身，并可以在上面执行钻孔和铣削等任务。然而，对于这类应用，精度受到许多因素的影响，必须以足够的精度定位和引导工具中心点(即机器人手臂末端的工具)。这就是经典工业机器人突破极限的地方。

然而，机器人制造商一直在应对这一问题，采用高动态电机控制，使用二级编码器进行高度精确的位置测量，并为移动机器人实现精确的位置测量。

在该行业中，经典的旋转编码器继续在机器人轴上提供伺服电机反馈。由于伺服电机需要高控制动态，因此提供耐强振动的高控制质量和系统精度的编码器是理想的。Heidenhain提供一系列电感式旋转编码器，其支持这些功能以及向SIL 3提供安全水平，或4类PL e。

此外，机器人制造商已经发现它们可以通过在每个机器人轴上使用额外的高精度角度编码器或旋转编码器来显着提高其机器人的绝对位置准确性。这些所谓的二级编码器，其安装在每个齿轮系之后，捕获每个机器人关节的实际位置。这允许编码器解释为零位置误差和间隙，这导致刀具中心点的绝对位置精度的提高70％至80％。

新的机器人应用包括在制造和包装应用中机器人和人类工人之间更密切的互动，这需要改进编码器，包括实施安全协议。

对于具有线性驱动器的机器人的高度准确定位，Heidenhain的封闭线性编码器的长度可达30米。线性编码器的位置测量可以补偿影响进料机构的热误差和其他因素。不能通过基于再循环滚珠丝杠的间距和电动机上的旋转编码器的角度位置来捕获这些因素。

公共网络上的安全和（运动）控制
功能安全在机床制造中发挥着越来越重要的作用，现在是自动化世界。事实上，欧洲联盟的国家已经要求它在许多申请中，在美国和亚洲也在考虑条例。对于编码器，这不仅意味着正确和准确地测量位置数据并将其传送到机器控制。功能安全还包括编码器诊断和机械故障排除。

对于机器设计师，功能安全认证过程可能是艰巨和令人困惑的;通过组件评估整个系统组件，以确保冗余和机械故障排除效率低下且昂贵。Heidenhain提供一系列预先批准的安全相关的位置测量系统，可以实现对SIL 3，PL E，第4类的安全水平，以消除机器设计师的一些负担。

杰夫斯波尔
应用工程和运动控制的VP
崔

CUI一直积极参与许多新兴市场和最近的运动设计创新。我们的产品是运动控制系统的固有和不可分割的组成部分，有助于推动自动化领域的创新。

在运动行业中，我们致力于下一代动作工程师的增长和发展。CUI是各级第一个机器人计划的骄傲支持者;从促进我们的AMT10编码器到第一个零件套件，经济支持当地团队和志愿服务，作为第一个乐高联赛教练和导师。我们的信念并希望第一个计划能够激励和帮助培养下一代动作工程师，这些人将在未来几年推动创新。

基督徒摔倒了，
VP，技术和定制解决方案
Posital-Fraba Inc.

机器人
我们对协同机器人或“Cobots”的出现感到兴奋。这些比传统工业机器人更小，更强大，旨在在共享工作环境中的人员旁边运营。为了安全操作，它们需要复杂的传感器系统，包括用于位置控制的编码器，以及存在传感器和强制换能器，以帮助避免与人或设备发生冲突。这些传感器需要紧凑，适应性，准确和成本效益。Posital编码器已经在这个市场上进行了外观，我们预计我们的套件编码器和电容式编码器的位置很好地适合Cobot设计。实际上，我们的套件编码器是我们的流行磁编码器的传感元件作为单独的模块出售，可以容易地内置于伺服电机，步进电机或其他旋转机构中以提供位置反馈和换向信号。目前正在开发的电容式编码器将在通过 - 轴（环形）配置中可用，这些配置可以容易地纳入机器人臂关节或传感器必须围绕中心轴配合的其他应用。

公共网络的安全和运动控制
我们最近推出了一系列具有冗余，多样化，传感元素的旋转编码器。这些装置在共用壳体中具有安装在公共轴上的两个单独的旋转传感器。一个是光学传感器，测量旋转角度的码盘和光电池阵列，而另一个是基于我们的磁旋转测量技术，具有霍尔效应传感器和信号处理软件。这些独立的测量机制允许机器制造商或系统集成商通过降低未检测到的传感器故障的可能性来提高其系统的功能安全性和可靠性。通过控制系统可以比较来自两个旋转传感器的读数，以确定所有工作正常工作，或者发出安全性关闭。

您如何看待工业物联网对您的产品和您为行业提供的产品的影响?您的公司通过哪些方式帮助最终用户增加应用程序数据的使用?

乔纳森都致敬
产品专家
海德哈

现代编码器的最大益处之一是他们作为多式联传感器的能力。越来越多地，编码器配有额外的传感器，例如温度换能器，电压计和湿度。这些传感器允许对编码器以及整个机器进行更大的情况。

HEIDENHAIN的Leine和Linde品牌编码器具有先进诊断系统(ADS)在线监测编码器参数。作业人员还可以设置这些参数的报警级别，以及使用ADS软件设置测井间隔进行趋势评估。

我们的第一步是通过添加额外的外部温度传感器，可用于监测电动机绕组的温度以避免过热。

一大步是通过我们的Leine和Linde品牌编码器，我们引入了先进诊断系统(ADS)在线。ADS在线系统监控编码器中的一些参数和特性，这些参数和特性对编码器的功能至关重要。作业公司可以对这些参数设置警报级别，并使用ADS软件设置测井间隔进行趋势评估，通过监测性能趋势，可以在故障发生前预测寿命结束条件并计划维护活动。增加了对当前功能的在线访问，还增强了振动和温度监测等功能。通过ADS Online，编码器可以连接到以太网，以提供诊断和分析访问，而不管位置。

杰夫斯波尔
应用工程和运动控制的VP
崔

工业互联网（IIOT）和利用传感器数据的能力，机器到机器（M2M）通信和自动化技术正在彻底改变机器捕获和传达数据的方式。这些进步正在推动历史上一直是模拟设备演变和加入过渡或过时的东西。CUI的数字ASIC的AMT编码器编码器桥接了这一差距，并入了有价值的诊断和编程工具，可以加快市场上的时间并减少现场的机器停机时间。诊断数据可用于快速确定编码器是否正常运行，失败或未崩溃。该数据可用于制造更智能，更可靠的系统以及随着时间的推移监控，以提供可以分析和用于预测失败的性能趋势。

贵公司销售的新产品中有哪些具有简化或交钥匙操作的特点?

乔纳森都致敬
产品专家
海德哈

Heidenhain推出了一个新的产品系列，是海德汉轴承和角度编码技术的合并。导致MRP 2000,5000和8000，这些独特的模块包含不可以上可用的轴承组，并且能够与各种编码器类型集成，以产生易于安装的高度硬质量模块。角度编码器模块代表了在计量，校准装置，自动化技术，微型加工和半导体行业中使用的精密旋转轴的关键要求的成功合并。

MRP系列轴承的主要特征包括高导轨精度，与高刚度，低启动扭矩和恒定连续扭矩相结合。同时，由于轴承滚道直接加工在轴上，因此值放置在紧凑的尺寸上。轴承负载最多可容纳300 n，同时保持系统精度。

杰夫斯波尔
应用工程和运动控制的VP
崔

CUI的AMT编码器设计简单，易于安装和操作。诸如“一触式”调零功能允许编码器的索引信号和换向输出进行简单、可重复和直接的校准，极大地减少了制造过程中通常与此过程相关的时间和头痛。此外，AMT编码器的可编程性通过我们的AMT观点GUI为设计师提供了最大的灵活性，允许优化运动控制系统与鼠标点击。最后，AMT系列中提供的集成诊断功能可以评估电机和运动系统，以便在设计和原型过程中以及产品进入现场后轻松排除故障。

基督徒摔倒了
VP，技术和定制解决方案
Posital-Fraba Inc.

我们的套件编码器伺服电机或步进电机可与单电缆连接，基于开源bis线通信协议。单电缆连接将电源和数据通信结合到一根电缆与一个单一连接器。这种简化的布线方法使得位置控制电机的制造成本更低，安装更容易。

你对你的产品做了哪些类型的定制以满足特定的客户和应用要求?通过这种定制，您可以消除哪些设计问题?

杰夫斯波尔
应用工程和运动控制的VP
崔

CUI的数字基于AMT电容式编码器适用于提供越来越多的当今苛刻的应用所需的定制。所有标准AMT编码器都是可编程的，可通过最多20个不同的输出分辨率进行编程，允许设计人员在其设计中最上面的灵活性，具有使用AMT Viewpoint GUI的一些简单击键更改编码器分辨率的能力。除了该标准可编程性之外，AMT编码器的数字性质还允许在与传统编码器技术相比时在大量压缩的时间范围内进行额外的定制。最近几个月，我们为客户提供了定制的分辨率，采样率和通信协议，允许更优化其运动系统和改进其最终产品的性能。

基督徒摔倒了，
VP，技术和定制解决方案
Posital-Fraba Inc.

“大规模定制”是POSITAL商业计划的核心。我们的位置和运动传感器设计为高度模块化，具有很大程度上可互换的组件和子组件。因此，我们可以提供具有一系列性能规格、通信接口和机械配置的编码器和倾角计，总共有超过100万种选择。我们不断更新我们的目录，以满足当地和新兴的需求。客户可以订购他们所需要的产品，无论是新设计的产品，还是在原有编码器不再可用的情况下临时替换旧设备的产品，或者在需要新功能的情况下。

描述一个更新的组件产品，您的团队在设计时考虑到了小型化。

乔纳森都致敬
产品专家
海德哈

Heidenhain实际上正在努力下一代我们的Renco品牌编码器，记住小型化。关键优势是其紧凑的设计与简单，自定心安装方法相结合。

新一代编码器将具有增加的功能以及反馈信号，以帮助安装过程。我们还希望消除繁琐的换向对齐程序，简单的可编程班次。这一切都是在一个只有8.7毫米的包装中完成，我们的最低安装型材尚未。

如何看到电池供电的设计（用于移动设备和消费产品）提示设计更改？

杰夫斯波尔
应用工程和运动控制的VP
崔

凭借越来越多的应用依靠电池电量，仔细管理系统的有限功率预算至关重要。每毫安的电池能量都变得越来越珍贵，需要最大效率扩展到设计的所有方面。在电动执行器内，这延伸到用于换向电动机的方法以及测量行程。编码器，随着传统磁解决方案的大大降低电流消耗，作为解决方案的一部分，以降低总功率预算并最大限度地提高电池寿命。在可用的编码器技术中，由于典型的功率绘制远低于传统的光学编码器，电容式编码器越来越有利于电池供电的设计。