תחושה מתכווצת
גורדון מור, היוצר של חוק מור
נכון לעכשיו, רוב הסיכויים שאתה נושא סמארטפון בעובי של פחות מסנטימטר עם כוח עיבוד רב יותר מהמחשבים ששימשו להנחות את האסטרונאוטים לירח. איך הגענו לכאן?
בשנת 1965, מייסד שותף של אינטל, גורדון מור, הצהיר כי מספר הטרנזיסטורים המותאמים במעגל PCB משולב צפוף מכפיל את עצמו כל שנתיים. "חוק מור", כפי שהוא נודע, החזיק מעמד למעלה מ-50 שנה של חדשנות.
בעוד שקצב ההתכווצות החל להתאזן בשנים האחרונות, המעגלים האלקטרוניים עדיין הולכים ונעשים צפופים יותר. לאלו מאיתנו העוסקים בקרת תנועה, המשמעות היא לספק למהנדסים פתרונות הנעה סרוו קלים יותר, קטנים וחזקים יותר בגודל מיקרו.
למה אנחנו צריכים כונני סרוו קטנים יותר?
כן, חדשנות אפשרה לנו ליצור כונני סרוו קטנים מאוד. כוננים שהם לא רק קומפקטיים ואינטליגנטיים יותר מהמגברים המסורבלים שהגיעו קודם, אלא גם עם צפיפות הספק גבוהה יותר כך שהם עדיין יכולים לספק את המומנט והמהירות הדרושים למנועים. אבל אנחנו לא מייצרים כונני סרוו בגודל מיקרו רק בגלל שאנחנו יכולים; ישנם יתרונות לפתרונות כונן סרוו קומפקטיים.
ככל שהרובוטים הופכים קטנים יותר, מלוזרים ומורכבים יותר, אנו זקוקים לפתרונות כונני סרוו קטנים יותר שישתלבו בתוכם תוך מתן אותם ביצועים. זה לא רק עניין של אסתטיקה, כונני סרוו קטנים וקלים יותר טובים יותר לביצועים.
ניקח את הדוגמה של זרוע קובוט פשוטה עם מספר קישורים. כל קטע נוסף פירושו עוד מנוע ועוד הנעה אחת בכל מפרק. בכל פעם שמנוע במפרק מסתובב, הוא צריך לספק מספיק מומנט כדי להרים את החיבורים שנמצאים רחוק יותר מנקודת הבסיס של הקובוט. לכן, הפחתת משקלם של כונני הסרוו בלבד מפחיתה את צריכת האנרגיה הדרושה של הרובוט והופכת אותו ליעיל יותר.
כונני סרוו קלים יותר במפרקים מפחיתים את המומנט הנדרש להרמת הזרוע
עכשיו אפשר לומר, "למה לא פשוט להרכיב את כל כונני הסרוו בבסיס הרובוט במקום במפרקים?" זה אפשרי תיאורטית, אבל לא ממש מעשי. התקנת כונני הסרוו עם המנועים שלהם בכל מפרק לא רק נוחה למטרות תחזוקה, אלא היא גם מקלה על הצורך להפעיל אורכים שונים של כבלי פאזות מנוע וכבלי משוב לאורך כל הדרך דרך זרוע הרובוט. זה לא רק ימנע סיוט תחזוקה של צורך להתחקות אחר סט כבלים לאורך כל הזרוע, אלא גם ימנע בעיות משוב הקשורות לרעש חשמלי.
למטרות ייצור ואמינות, עדיף בהרבה להיות כונני סרוו קומפקטיים וקלים שיכולים להתקין עם המנועים בכל מפרק.
כונני סרוו קטנים יותר פירושם פחות משקל מת ללבוש רובוטים.
מעבר לרובוטיקה קבועה, כונני סרוו קטנים יותר שימושיים גם ביישומים רובוטיים ניידים. בדומה לדוגמת הקובוט, כונני סרוו קטנים וקלים על הסיפון יכולים לחתוך משקל מיותר כדי לשפר את היעילות ו/או לאפשר יותר מקום לסוללה גדולה יותר. כך או כך, התוצאה הסופית היא רובוט שיכול לעבוד קשה וארוך יותר לאורך היום.
קיצוץ במשקל הוא לעתים קרובות חיוני גם בתעשיות רפואיות וצבאיות, במיוחד עם ציוד שצריך להיות נייד. ביישומי תעופה וחלל, מציאת פתרונות קלים היא קריטית להפחתת צריכת הדלק במאבק נגד כוח המשיכה.
האם אתה אוהב את המאמר הזה?
קבל בלוגים כאלה לשלוח ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך!
גולת הכותרת של המוצר: FlexPro®
כונן סרוו דיגיטלי FlexPro FE060-25-EM
FlexPro® הוא המשפחה החדשה ביותר של כונני סרוו דיגיטליים של ADVANCED Motion Controls. רוב כונני הסרוו הללו הם "בגודל מיקרו". עם הנדסה מתקדמת, FlexPro נועד להרחיב את היכולות של מבחר המוצרים העוצמתיים והמגוון של AMC, ליישומים עם מגבלות שטח קטנות יותר.
בגודל של 1.5 x 1 x 0.6 אינץ' בלבד (38 x 25 x 16 מ"מ), טביעת הרגל של כונן סרוו FlexPro בגודל מיקרו זהה בערך לשתי בולי דואר סטנדרטיים. במילים אחרות, ארבעה מהכוננים הללו יכולים להתאים לכרטיס ביקור רגיל. לדוגמה, ה-FE060-60C-EM יכול לספק מנועי סרוו מוברש, ללא מברשות, צעד וליניארי עם זרם רציף של עד 60 אמפר.
תכונות עבור דגמי FlexPro בגודל מיקרו כוללות:
- דירוג זרם שיא ורציף עד 60 אמפר
- כניסת 10-55 VDC או 20-90 VDC
- כונני סרוו בצפיפות ההספק הגבוהה ביותר ADVANCED בקרות תנועה עד היום
- EtherCAT, Ethernet/IP, CANopen, RS485/232 תקשורת
- תומך במקודד אינקרמנטלי, BISS C-mode, EnDat, Tamagawa ומשוב חיישני אולם
- מצבי הפעלה של מומנט, מהירות ומיקום
אוקיי, אז למה לא כל כונני הסרוו קטנים?
למרות ההתקדמות בצפיפות ההספק, כונני סרוו עדיין מגיעים במגוון גדלים
עם הרבה כונני סרוו בגודל מיקרו זמינים והיתרונות שלהם ברורים, אולי אתה תוהה מדוע ADVANCED Motion Controls וחברות כונני סרוו אחרות ממשיכות לשווק ולמכור כונני סרוו גדולים יותר. זו שאלה הוגנת, ויש כמה סיבות.
מגבלות צפיפות הספק
כפי שנצפה בחוק מור, האלקטרוניקה הופכת ללא הרף לקומפקטית יותר. עם זאת, בניגוד לרוב רכיבי המחשב, כונני סרוו לא צריכים רק לבצע פונקציות לוגיות - הם חייבים למעשה להעביר מספיק כוח דרך ה-PCB כדי להניע מנוע.
עבור מנועים בהספק גבוה, זה דורש זרם רב, ויש רק כל כך הרבה זרם שאתה יכול לשאוב דרך לוח מעגלים קטן מבלי שרכיבים ייפגעו מהתחממות יתר, אפילו עם מאווררי קירור, גופי קירור וטכניקות ניהול תרמיות אחרות.
בנוסף, ככל שהמתח עולה, גם המרווח הנדרש בין עקבות בלוח מעגלים מודפס חייב לגדול כדי למנוע הפרעות רעש או אפילו קשתות.
גם כאשר צפיפות ההספק האפשרית בתוך ה-PCB עצמו משתפרת, מציאת מחברי מנוע ומחברי חשמל אמינים שיכולים להתמודד עם פלט זרם גבוה מבלי להימס תוך התאמה מסודרת על כונני הסרוו הופכת לגורם מגביל.
עבור יישומי בקרת תנועה כבדים, אתה פשוט צריך כונני סרוו גדולים וכבדים יותר.
עלות מול צורך
במכונות גדולות, כונני סרוו בגודל מיקרו אינם נחוצים ולעתים אינם מעשיים.
הגורם השני הוא עלות מול צורך. במקרים רבים, כוננים פחות קומפקטיים יכולים למעשה להיות קלים יותר ופחות יקרים לייצור, כך שבאופן טבעי ניתן לתמחר אותם נמוך יותר. כוננים קטנים יכולים להיות נחמדים מאוד, אבל אם לאפליקציה אין מגבלות מקום צפופות, כונן גדול יותר אך במחיר נמוך יותר יכול להספיק.
אם אתם מתכננים מערכת גג גדולה שיש בה הרבה מקום להרכבה של כונן סרוו גדול, אז אין טעם לשלם את הכסף הנוסף כדי שיהיה לכם כונן סרוו זעיר שלא ישפיע כמעט על הביצועים.
לפעמים, כונן סרוו מגושם יותר הוא לא רק מקובל, זה עדיף למעשה. תארו לעצמכם שצריך לתקוע את פלג הגוף העליון עמוק לתוך מכונת ייצור גדולה לצורך תחזוקה. האם אתה רוצה להשקיע 10 דקות כפוף בניסיון לחבר עשרות מחברי קליפס זעירים עם פינים מכווצים, להתעסק איתם בתאורה הגרועה, או שאתה פשוט רוצה להבריג את כבלי החשמל וכמה מחברי D-Sub ולסיים תוך 30 שניות?
הביקוש והשימושים לכוננים קטנים יותר בהחלט מתרחבים, אבל גם הצורך בכוננים גדולים בוודאי לא נעלם.
האם אתה אוהב את המאמר הזה?
קבל בלוגים כאלה לשלוח ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך!
גולת הכותרת של המוצר: µZ
תת-קבוצה של משפחת כונני הסרוו של AxCent, כונני ה- µZ (Micro-Z) הם כונני סרוו אנלוגיים זעירים לתלייה של PCB. למי שמחפש פתרון קל במיוחד עבור יישומים עם סכימות בקרה מרכזיות, הכוננים הקטנים האלה הם הדרך ללכת.
כונני סרוו של µZ מתוכננים להניע מנועי DC ללא מברשות ומוברש בתדר מיתוג גבוה. כדי להגביר את אמינות המערכת ולהפחית את עלויות הכבלים, הכוננים מיועדים לשילוב ישיר ב-PCB שלך. במשקל של 8.5 גרם בלבד, µZ Drives פלט 10A שיא ו-5A רציף ופועל עם טווח מתח אפיק של 10-36VDC.
כונן סרוו אנלוגי μZ AZBDC10A4
התכונות כוללות:
- מיועד לשילוב ישיר מלוח ללוח.
- ללא גוף קירור וללא צורך בגוף קירור נוסף מביא לנפח המותקן הקטן ביותר
- משקל נוצה, 8.5 גרם
- מידות: 1.50 x 1.50 x 0.29 אינץ' (38.1 x 38.1 x 7.34 מ"מ)
- תואם למנועי השראות נמוכה
- אותות פקודה ±10V או PWM/Direction
- תדר מיתוג 40 קילו-הרץ
מחשבות אחרונות
כוננים בגודל מיקרו מושלמים עבור קובוטים (רובוטים שיתופיים), AGVs, רובוטיקה קבועה, רובוטיקה ניידת, אנימטרוניקה, מכשירים ניידים, אוטומציה של מעבדה, ציוד צבאי, תעופה וחלל, ציוד רפואי, ובאמת לכל יישום שדורש מוטמע קומפקטי ו/או קל משקל. פִּתָרוֹן.
האם אתה עובד על פרויקט שיכול להשתמש בכונן סרוו בגודל מיקרו? צור איתנו קשר ואנו נמצא את הכונן המתאים ביותר עבורך. כונני µZ ו-FlexPro™ סרוו של ADVANCED Motion Controls הם כולם מוצרים סטנדרטיים, אבל אם אתה מחפש פתרון בגודל מיקרו, האפשרויות שלך לא מוגבלות לאלו. אנו שמחים לפתח כונני סרוו מותאמים אישית בגודל מיקרו, כולל כאלה המשתמשים באותה ארכיטקטורת IMPACT™ שמאפשרת את FlexPro™.
הצורך בכונני סרוו קטנים יותר רק הולך לגדול בשנים הקרובות, וכל מי שמכיר אותנו יודע שאנחנו תמיד עומדים במשימה. תביא את זה.
מאת ג'קסון מקיי, מהנדס שיווק
