Küçülen Bir Duygu
Gordon Moore, Moore Yasası'nın yaratıcısı
Şu anda, astronotları aya götürmek için kullanılan bilgisayarlardan daha fazla işlem gücüne sahip, bir santimetreden daha az kalınlıkta bir akıllı telefon taşıyor olma ihtimaliniz var. Buraya nasıl geldik?
1965 yılında Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore, yoğun bir entegre PCB devresine yerleştirilen transistör sayısının her iki yılda bir iki katına çıktığını belirtmiştir. "Moore Yasası" olarak bilinen bu yasa, 50 yılı aşkın bir süre boyunca inovasyon için geçerli oldu.
Küçülme oranı son yıllarda dengelenmeye başlamış olsa da, elektronik devreler hala istikrarlı bir şekilde yoğunlaşıyor. Hareket kontrolü alanında çalışan bizler için bu, mühendislere daha hafif, daha küçük ve daha güçlü mikro boyutlu servo sürücü çözümleri sunmak anlamına geliyor.
Neden Daha Küçük Servo Sürücülere İhtiyacımız Var?
Evet, inovasyon çok küçük servo sürücüler yaratmamızı sağladı. Daha önceki hantal amplifikatörlerden daha kompakt ve akıllı olmakla kalmayıp aynı zamanda motorlara gerekli tork ve hızı sağlayabilmeleri için daha yüksek güç yoğunluğuna sahip sürücüler. Ancak mikro boyutlu servo sürücüleri sadece yapabildiğimiz için üretmiyoruz; kompakt servo sürücü çözümlerine sahip olmanın faydaları var.
Robotlar daha küçük, daha şık ve daha karmaşık hale geldikçe, aynı performansı sunarken içlerine sığacak daha küçük servo sürücü çözümlerine ihtiyacımız var. Bu sadece bir estetik meselesi değildir, daha küçük ve daha hafif servo sürücüler performans açısından daha iyidir.
Birden fazla bağlantıya sahip basit bir cobot kolu örneğini ele alalım. Her ek segment, her eklemde bir motor ve bir sürücü daha anlamına gelir. Bir eklemdeki bir motor döndüğünde, cobot'un taban noktasından daha uzaktaki bağlantıları kaldırmak için yeterli tork sağlamak zorundadır. Bu nedenle, servo sürücülerin ağırlığını azaltmak tek başına robotun gerekli enerji tüketimini azaltır ve onu daha verimli hale getirir.
Eklemlerde daha hafif servo sürücülerin olması, kolu kaldırmak için gereken torku azaltır
Şimdi, "neden tüm servo sürücüleri eklemler yerine robotun tabanına monte etmiyorsunuz?" diye sorulabilir. Bu teorik olarak mümkündür, ancak pek pratik değildir. Servo sürücüleri ilgili motorlarıyla birlikte her bir mafsala monte etmek yalnızca bakım açısından uygun olmakla kalmaz, aynı zamanda farklı uzunluklardaki motor fazı kablolarını ve geri besleme kablolarını robot kolu boyunca geçirme ihtiyacını da ortadan kaldırır. Bu sadece tüm kol boyunca bir dizi kabloyu takip etmek zorunda kalmanın bakım kabusunu önlemekle kalmaz, aynı zamanda elektrik gürültüsüyle ilgili geri bildirim sorunlarını da önler.
Üretilebilirlik ve güvenilirlik açısından, her bir bağlantıya motorlarla birlikte monte edilebilen kompakt, hafif servo sürücülere sahip olmak çok daha iyidir.
Daha küçük servo sürücüler, robotları yıpratan daha az ölü ağırlık anlamına gelir.
Sabit robotiklerin ötesinde, daha küçük servo sürücüler mobil robotik uygulamalarda da kullanışlıdır. Cobot örneğine benzer şekilde, küçük, hafif servo sürücülere sahip olmak, verimliliği artırmak ve/veya daha büyük bir pil için daha fazla alan sağlamak için gereksiz ağırlığı azaltabilir. Her iki durumda da sonuç, gün boyunca daha sıkı ve daha uzun süre çalışabilen bir robottur.
Ağırlığı azaltmak, özellikle taşınabilir olması gereken ekipmanlarda, tıp ve askeri endüstrilerde de genellikle gereklidir. Havacılık ve uzay uygulamalarında hafif çözümler bulmak, yerçekimine karşı savaşta yakıt tüketimini azaltmak için kritik öneme sahiptir.
Bu makaleyi beğendiniz mi?
Bunun gibi blogları doğrudan gelen kutunuza alın!
Ürün Vurgulama: FlexPro®
FlexPro FE060-25-EM dijital servo sürücü
FlexPro® ADVANCED Motion Controls'ün en yeni dijital servo sürücü ailesidir. Bu servo sürücülerin çoğu "mikro boyuttadır". FlexPro, son teknoloji mühendisliğiyle AMC'nin zaten güçlü ve çeşitli olan ürün yelpazesinin yeteneklerini daha küçük alan kısıtlamaları olan uygulamalara genişletmeyi amaçlamaktadır.
Sadece 1,5 x 1 x 0,6 inç (38 x 25 x 16 mm) boyutundaki mikro boyutlu FlexPro servo sürücünün kapladığı alan yaklaşık olarak iki standart posta pulu kadardır. Başka bir deyişle, bu sürücülerden dördü standart bir kartvizite sığabilir. Örneğin FE060-60C-EM, fırçalı, fırçasız, step ve lineer servo motorları 60 ampere kadar sürekli akımla besleyebilir.
Mikro boyutlu FlexPro modelleri için özellikler şunlardır:
- Tepe ve sürekli akım değerleri 60 ampere kadar
- 10-55 VDC veya 20-90 VDC giriş
- En yüksek güç yoğunluğuna sahip servo sürücüler ADVANCED Bugüne kadarki Hareket Kontrolleri
- EtherCAT, Ethernet/IP, CANopen, RS485/232 Haberleşme
- Artımlı enkoder, BISS C-modu, EnDat, Tamagawa ve hall sensör geri bildirimini destekler
- Tork, hız ve konum çalışma modları
Peki, O Zaman Neden Tüm Servo Sürücüler Küçük Değil?
Güç yoğunluğundaki gelişmelere rağmen, servo sürücüler hala çeşitli boyutlarda üretilmektedir
Birçok mikro boyutlu servo sürücü mevcutken ve bunların faydaları ortadayken, ADVANCED Motion Controls ve diğer servo sürücü şirketlerinin neden daha büyük servo sürücüleri pazarlamaya ve satmaya devam ettiğini merak ediyor olabilirsiniz. Bu haklı bir soru ve bunun birkaç nedeni var.
Güç Yoğunluğu Sınırlamaları
Moore yasasında da görüldüğü gibi, elektronikler sürekli olarak daha kompakt hale gelmektedir. Ancak çoğu bilgisayar bileşeninden farklı olarak servo sürücülerin sadece mantıksal işlevleri yerine getirmesi gerekmez; bir motoru çalıştırmak için PCB üzerinden yeterli gücü iletmeleri gerekir.
Yüksek güçlü motorlar için bu çok fazla akım gerektirir ve soğutma fanları, ısı alıcıları ve diğer termal yönetim teknikleriyle bile bileşenler aşırı ısınmadan zarar görmeden küçük bir devre kartından pompalayabileceğiniz çok fazla akım vardır.
Buna ek olarak, voltaj arttıkça, baskılı devre kartındaki izler arasındaki gerekli boşluk da gürültü parazitini ve hatta ark oluşumunu önlemek için artmalıdır.
PCB'nin kendi içindeki olası güç yoğunluğu gelişse bile, servo sürücülere düzgün bir şekilde otururken erimeden yüksek akım çıkışını kaldırabilen güvenilir motor ve güç konektörleri bulmak sınırlayıcı bir faktör haline geliyor.
Ağır hizmet tipi hareket kontrol uygulamaları için daha büyük, ağır hizmet tipi servo sürücülere ihtiyacınız vardır.
Maliyet ve Gereklilik
Büyük makinelerde, mikro boyutlu servo sürücüler gerekli değildir ve bazen pratik değildir.
Diğer faktör ise maliyet ve gerekliliktir. Birçok durumda, daha az kompakt sürücülerin üretimi daha kolay ve daha ucuz olabilir, bu nedenle doğal olarak daha düşük fiyatlandırılabilirler. Küçük sürücüler çok güzel olabilir, ancak uygulama dar alan kısıtlamalarına sahip değilse, daha büyük ancak daha düşük fiyatlı bir sürücü yeterli olabilir.
Büyük bir servo sürücünün monte edilmesi için bolca alana sahip büyük bir portal sistemi tasarlıyorsanız, performans üzerinde neredeyse hiçbir etkisi olmayacak küçük bir servo sürücüye sahip olmak için fazladan para ödemenin bir anlamı yoktur.
Bazen daha hantal bir servo sürücüye sahip olmak sadece kabul edilebilir değil, aslında tercih edilebilirdir. Bakım için vücudunuzun üst kısmını büyük bir üretim makinesinin içine sokmak zorunda kaldığınızı düşünün. Kıvrımlı pimleri olan düzinelerce küçük klipsli konektörü bağlamak için 10 dakika boyunca eğilip kötü ışıkta onlarla uğraşmak mı istersiniz, yoksa sadece güç kablolarını ve birkaç D-Sub konektörünü vidalayıp 30 saniye içinde işinizi bitirmek mi istersiniz?
Daha küçük sürücülere olan talep ve kullanım alanları kesinlikle artıyor, ancak büyük sürücülere olan ihtiyaç da kesinlikle ortadan kalkmıyor.
Bu makaleyi beğendiniz mi?
Bunun gibi blogları doğrudan gelen kutunuza alın!
Ürünün Öne Çıkan Özellikleri: µZ
AxCent servo sürücü ailesinin bir alt kümesi olan µZ (Micro-Z) sürücüler, küçük analog PCB montajlı servo sürücülerdir. Merkezi kontrol şemalarına sahip uygulamalar için özellikle hafif bir çözüm arayanlar için, bu küçük sürücüler gitmenin yoludur.
µZ servo sürücüler, fırçasız ve fırçalı DC motorları yüksek anahtarlama frekansında sürmek için tasarlanmıştır. Sistem güvenilirliğini artırmak ve kablolama maliyetlerini azaltmak için, sürücüler PCB'nize doğrudan entegrasyon için tasarlanmıştır. Sadece 8,5 gram ağırlığındaki µZ Sürücüler 10A tepe ve 5A sürekli çıkış verir ve 10-36VDC bara gerilimi aralığında çalışır.
μZ AZBDC10A4 analog servo sürücü
Özellikler şunlardır:
- Doğrudan karttan karta entegrasyon için tasarlanmıştır.
- Soğutucu yok ve ek soğutucuya gerek yok, en küçük kurulu hacimle sonuçlanır
- Tüy ağırlığı, 8,5 gram
- Boyutlar: 1,50 x 1,50 x 0,29 inç (38,1 x 38,1 x 7,34 mm)
- Düşük endüktanslı motorlarla uyumlu
- ±10V veya PWM/Yön komut sinyalleri
- 40 kHz anahtarlama frekansı
Son Düşünceler
Mikro boyutlu sürücüler cobot'lar (işbirlikçi robotlar), AGV'ler, sabit robotik, mobil robotik, animatronik, taşınabilir cihazlar, laboratuvar otomasyonu, askeri ekipman, havacılık, tıbbi ekipman ve kompakt ve/veya hafif bir gömülü çözüm gerektiren her türlü uygulama için mükemmeldir.
Mikro boyutlu servo sürücü kullanabileceğiniz bir proje üzerinde mi çalışıyorsunuz? Bize ulaşın ve sizin için en uygun sürücüyü bulalım. ADVANCED Motion Controls'ün µZ ve FlexPro™ servo sürücülerinin tümü standart ürünlerdir, ancak mikro boyutlu bir çözüm arıyorsanız seçenekleriniz bunlarla sınırlı değildir. FlexPro™'yu mümkün kılan aynı IMPACT™ mimarisini kullananlar da dahil olmak üzere özel mikro boyutlu servo sürücüler geliştirmekten mutluluk duyuyoruz.
Daha küçük servo sürücülere olan ihtiyaç önümüzdeki yıllarda daha da artacak ve bizi tanıyan herkes her zaman göreve hazır olduğumuzu bilir. Hadi bakalım.
Jackson McKay tarafından, Pazarlama Mühendisi
