Тексеру роботтары адамдар оңай бара алмайтын жерде: ток өткізетін құбырлар, кәріз құбырлары, балласт цистерналары, HVAC арналары, турбиналық қаптамалар және жабық технологиялық жабдықтың ішінде жұмыс істейді. Бұл платформалардың әрқайсысы дерлік кем дегенде бір айналмалы қосалқы жинаққа - панорамалық-камера басына, сканерлеу сенсорының мұнарасына, байланыстырушы кабель катушкасына немесе үздіксіз бұрылу кезінде қуат пен сигнал беруді жалғастыратын роботтық қосылымға - сүйенеді.
Мұны тыныштандыратын компонент - сырғанау сақинасы. Қателесіп, робот -бейнені тексерудің ортасында жоғалтады, бау ілініп қалады немесе камера тоқтап қалады, себебі айналмалы интерфейс тым көп момент қосады. Оны дұрыс орындаңыз және сырғанау сақинасы көрінбейтін болады - бұл мақсат.
Бұл нұсқаулық сырғымалы сақина қолданбасының инженерлік перспективасынан жазылған. Ол ықшам сырғанау сақиналарының тексеру роботының ішінде шын мәнінде не істеу керек екенін, оларды модуль және орта бойынша қалай анықтау керектігін және құрылғының өрісте аман қалуын шешетін параметрлерді қамтиды.
Неліктен инспекциялық роботтарға ықшам сырғанау сақиналары қажет?
Тексеру роботтары үш қатаң шектеулер төңірегінде құрастырылған: шағын механикалық конверт, біркелкі үзіліссіз қозғалыс және айналмалы буын арқылы таза сигнал беру. Тікелей{1}}сымды шешім фотокамераға немесе катушкаға шамамен ±180 градустан астам жүруді қажет ететін - кабельдер бұралғанда, мыс қатайғанда,-қалқандалған жарықтар және сым физикалық түрде үзілмей тұрып сигналдың тұтастығы бұзылған кезде үшеуі де істен шығады.
Ықшам сырғанау сақинасы мұны роботтың бекітілген корпусы мен оның қозғалатын модулі арасында басқарылатын айналмалы электр интерфейсін жасау арқылы шешеді. Әдеттегі тексеріп шығушы немесе құбыр роботының ішінде бұл интерфейс әдетте мына орындардың бірінде орналасады:
- -еңкейту немесе 360 градус камера бастарын панорамалау
- Айналмалы сенсор мұнаралары (LIDAR, ультрадыбыстық, термиялық)
- Оператор жағына бекітілген кабельдік катушкалар
- Роботтық қолдар, манипуляторлар немесе басқарылатын буындар
- Айналмалы оптикаға бекітілген сақиналық-жарық немесе жарықдиодты жарықтандыру жинақтары
- Кодер, IMU немесе мұнараға енгізілген шектеу-қосқыш ілмектер
Негізгі роботтың диаметрі көбінесе 50–150 мм болатындықтан, сырғанайтын сақина корпусты үрлемейтіндей немесе робот кіре алатын ең кіші құбыр өлшемін шектемейтіндей кішкентай болуы керек. Қосымша сыртқы диаметрдің бірнеше миллиметрі DN100 канализация желісіне қол жеткізу мен DN150-де тұрып қалу арасындағы айырмашылықты білдіруі мүмкін.
Тексеру роботында сырғанау сақинасы қалай жұмыс істейді
Механикалық түрде сырғанау сақинасының статоры (бекітілген щеткалар немесе талшықты контактілер) және роторы (изоляторлармен бөлінген өткізгіш сақиналар) бар. Ротор айналғанда, щеткалар әрбір сақинамен жылжымалы электр байланысын сақтайды, сондықтан әрбір тізбек бұрыштық күйге қарамастан үздіксіз болып қалады.DigiKey айналмалы электр қосқыштарына шолудәл осы құрылымды сипаттайды және команда құрамдас үшін жаңа болса, жақсы праймер болып табылады.
Тексеру роботының ішінде статор әдетте робот корпусына, басқару ПХД-сына, аккумулятор сымына немесе байланыстыруды тоқтатуға түседі. Ротор айналатын кез келген нәрсеге - жиі камераға, сенсор басына, жарықтандыру сақинасына немесе барабанға қосылады. Архитектураға байланысты бір ықшам блок мыналарды тасымалдауы мүмкін:
- Камераға, шамдарға, қозғалтқыштарға немесе жылытқыштарға арналған қуат
- Температура, газ немесе деформация сенсорларынан аналогтық сигналдар
- Сандық басқару шиналары (CAN, RS-485, RS-232)
- Композиттік немесе HD-SDI бейне
- Ethernet (100Base-TX немесе Гигабит)
- USB 2.0 немесе USB 3.0
- Кодер пікірі және төтенше{0}}тоқтату циклдері
Қарапайым ROV камерасына төрт-алты тізбек қажет болуы мүмкін. HD бейне, жарық диодты күңгірттеу, панорама{1}}қозғалтқыштары және қоршаған орта сенсоры бар жетілдірілген тексеру басы бір капсула корпусында 18–24 тізбекке оңай қол жеткізе алады.
Робот модулі бойынша таңдау
Бір роботтың ішіндегі әртүрлі айналмалы модульдер бірдей сырғанау сақинасының талаптарын сирек бөліседі. Үш немесе төрт бөлек таңдау мәселесінің орнына «слип сақинасын» бір бөлік ретінде қарастыру ең көп таралған интеграция қателерінің бірі болып табылады.
Айналмалы камера бастары
Басым шектеу сигналдың тұтастығы болып табылады. HD{1}}SDI, LVDS және Ethernet камерасының сілтемелері контактілер кедергісінің өзгеруіне сезімтал, сондықтан сырғымалы сақина экрандалған бұралған жұп маршрутын, бөлінген қуат және сигнал арналарын және төмен{5}}деңгейдегі сигналдар үшін алтын-қосылған-алтын контактілерді көрсетуі керек. Акапсула сырғанау сақинасы12–22 мм OD ішіндегі 6–12 контуры бар-еңкейткіш камера бастарының көпшілігін қамтиды. Ажыратымдылығы жоғары бейне үшін нақты бағаланған бірліктерді қараңызАйналмалы буын арқылы Ethernet беружалпы «деректер» арналарына қарағанда.
Сенсорлық мұнаралар
Датчик бастиектері әдетте бір немесе екі электр желісін бірнеше төмен кернеулі аналогты немесе RS-485 арналарымен араластырады. Crossstalk өңделмеген өткізу қабілеттілігінен маңыздырақ. Аробототехника, ROV және UAV үшін жасалған сигнал сырғымалы сақинаәдетте мұнара ешқашан пайдаланбайтын бейне өткізу қабілеттілігі үшін төлемсіз дұрыс арналар санын және қорғау стратегиясын береді.
Кабельдік катушкалар
Слип сақиналары басқа өмір сүреді. Олар баяу айналады, бірақ жүйенің қызмет ету мерзімі ішінде миллиондаған революцияларды жинақтайды және олар толық қуат пен деректерді байланыстырады. Тесігінің-конструкциясы әдетте ортадан өтуі үшін қолайлы болады. Кең таралған катушкалар-бүйіріндегі ақаулар - біркелкі емес щетканың тозуы, контактілі пленканың түзілуі-және жуу кезінде тығыздағыштың бұзылуы - осы талдауда жақсы құжатталған.кабель катушкасының сырғанау сақинасының ақаулығының себептері мен шешімдері.
Роботтық буындар мен манипуляторлар
Қосылыстар жиі кабельдік және пневматикалық немесе гидравликалық желілерге арналған қуыс орталықты қажет етеді. Аарқылы-тұғырлы сақина5 мм-ден 50 мм-ге дейінгі саңылау өлшемдері бар көптеген ықшам манипулятор конструкцияларына сәйкес келеді. Егер қосылыс ауаны немесе сұйықтықты да өткізсе, гибридті пневматикалық{3}}электрлік құрылғы екі өтуді-бір жинаққа біріктіреді.
Жұмыс ортасы бойынша таңдау
Қоршаған орта техникалық парақты кем дегенде модуль функциясы сияқты қалыптастырады. Үш орта инспекциялық роботты орналастырудың көпшілігін қамтиды.
Құбыр және канализацияны тексеру
Суға батыру, күкіртті сутек, көмірсутектер, ұсақ құм және жиі жоғары- қысыммен жууды күтіңіз. Сырғымалы сақинаға тығыздалған кабель шығыстары және расталған қоршау рейтингі қажет. Көптеген канализациялық тексергіштер үшін IP65 камераның соңында және катушка соңында IP67 немесе IP68 жұмыс істейтін минимум болып табылады. IEC бұл деңгейлерді дәл анықтайдыIEC 60529, Қоршаулармен қамтамасыз етілген қорғаныс дәрежесі- IP кодын атамай, "су өткізбейтін" параметрін көрсету жеткіліксіз.
Турбинаны, қазандықты және жоғары-температураны тексеру
Температура мен діріл дизайнды басқарады. 80 градустан жоғары щетка материалдары өзгереді (графит{2}}металл композиттері немесе қымбат-металл талшықтары щеткалар), оқшаулағыш шайыр жүйелері өзгереді және әдетте майлау материалдары жойылады. Діріл контактідегі микро-қабырғаларды тездетеді, сондықтан контакт қысымы мен щетка геометриясын төмендету қажет.
Құтқару және қауіпті-қоршаған орта роботтары
Бұл платформалар соққыны, шаңды, түтінді, сұйықтықтарды және күтпеген механикалық жүктемелерді көреді. Сенімділік маржасы ең төменгі өлшемнен маңыздырақ. Жұмыс циклі ұсынғаннан жоғары айналу мерзімін көрсетіңіз және стандартты деректер парағына сүйенбей, соққы мен діріл сынақ деректерін растаңыз.
Ықшам сырғанау сақина түрін салыстыру
Төмендегі төрт құрылым инспекциялық роботты қолданудың әрбір дерлік жағдайын қамтиды. Дұрыс таңдау әдетте екі сұрақтан шығады: сізге қуыс орталық қажет пе және осьтік ұзындығы қаншалықты қол жетімді?
| Түр | Ең жақсысы | Негізгі шектеу | Әдеттегі инспекциялық роботты пайдалану |
|---|---|---|---|
| Капсула | Орталық біліксіз ықшам, толық жабық қондырғылар | Арналар саны әдетте 24-ке дейін шектеледі; арқылы-жоқ | Панорама{0}}камера бастары, шағын сенсорлық мұнаралар, жарықтандыру сақиналары |
| Тесік арқылы- | Орталық білік, кабель байламы немесе сұйықтық сызығын қажет ететін конструкциялар | Бірдей арна саны үшін капсуладан үлкен сыртқы диаметр | Кабельдік роликтер, роботты қосылыстар, үлкен айналмалы мұнаралар |
| Құймақ | Өте шектеулі осьтік ұзындық | Үлкенірек радиалды із; баррель конструкцияларына қарағанда айналу мерзімі төмен | Биіктігі шектеу болып табылатын тегіс{0}}қондырылған жинақтар |
| Гибридті электрлік / талшықты-оптикалық | Жоғары -өткізу қабілеті бар бейне немесе сенсор деректері мыс сенімді түрде өңдей алатын деңгейден жоғары | Жоғары құны, күрделі теңестіру, ұзағырақ жеткізу уақыты | 4K немесе көп{1}}камера тексеру бастары, жоғары-жылдамдығы LIDAR мұнаралары |
Көптеген ықшам тексеру роботтары үшін таңдау капсула мен кішкентай болып табыладықұймақ сақинасыкамераның ұшында, ал катушканың ұшында-шұңқырлы блок.
Compact Slip Ring спецификациясының бақылау тізімі
RFQ жібермес бұрын төмендегі кестені толтырыңыз. Әрбір бос ұяшық - бұл жеткізуші бәрібір қоюы керек сұрақ, ал жауапсыз сұрақтар цитата келтірілген бірліктердің қате келуінің жалғыз басты себебі болып табылады.
| Параметр | Тексеру роботтарының типтік ауқымы | Инженерлік жазба |
|---|---|---|
| Сыртқы диаметрі (OD) | 6,5 – 50 мм | Ең кішкентай құбыр немесе корпус арқылы басқарылатын робот кіруі керек |
| Жалпы ұзындық | 15 – 80 мм | Қорғасын пигтейльдер мен қосқыштарды қамтиды |
| Схемалар | 2 – 24 | Дизайнды кеш өзгерту үшін 10–20% қосалқы тізбектерді қосыңыз |
| Кернеу рейтингі | 240 В айнымалы ток/тұрақты токқа дейін | Қуат пен сигнал арналары үшін бөлек сығымдау |
| Бір тізбектегі ток | 1 – 10 А типтік, мотор желілері үшін 30 А дейін | Үздіксіз жұмыс және қоршаған орта температурасы үшін өшіріңіз |
| Сигнал түрлері | Аналогтық, RS{3}}485, CAN, USB 2.0/3.0, Ethernet, HD-SDI | Тек «сигнал» емес, протоколды атаңыз |
| IP рейтингі | IP54 – IP68 | Канализация / су асты жұмысы үшін IP67 минимумы |
| Жұмыс моменті | 0.05 – 0.3 N·m | Кішігірім тұрақты ток{0}}қалталы қозғалтқыштар үшін өте маңызды |
| Айналу жылдамдығы | Әдеттегі 0 – 300 айн/мин | Жоғары айн/мин әртүрлі щетка геометриясын қажет етеді |
| Қызмет мерзімі | 10M – 100M айналымдар | Айналым/минутынан бастап бағалау × жұмыс циклі × жобаның қызмет ету мерзімі |
| Жұмыс температурасы | −20 градустан +80 градусқа дейін стандарт | Турбиналық жұмыс үшін инженерлік материалдармен кеңейтіңіз |
Практикалық таңдау жұмыс процесі
1 --қадам Айналу профилін анықтаңыз
Қозғалыстан бастаңыз. Айналу үздіксіз ме, әлде ±N градуспен шектелген бе? Типтік және максималды айн/мин деген не? Бір тексеруде қанша айналым және жобаның өмірінде қанша тексеру бар? Үздіксіз айналу қатаң талап етілмесе және жалпы жүріс шамамен ±270 градуста қалса, икемді кабель ілмегі сырғанау сақинасынан әлдеқайда арзан және жеңіл болуы мүмкін. Бұдан бұрын сырғыма сақина әрқашан дерлік таза жауап болып табылады.
Қадам 2 - Әрбір тізбекті картаға түсіру
Функцияны, кернеуді, токты, сигнал түрін, экрандау талаптарын және қосқышты тізімдейтін схема кестесін құрастырыңыз. Адамдар ұмытып кететін шағын ілмектерді қосыңыз - шасси жерін, кодтау индексін, шамды күңгірттеуді, e-тоқтату. Карта жеткізуші ала алатын жалғыз ең пайдалы құжат болып табылады.
3 --қадам Тек үздіксіздікті емес, сигналдың әрекетін көрсетіңіз
Қуат арналары ағымдағы рейтинг пен контакт кедергісіне мән береді. Бейне және Ethernet арналары кедергіні басқаруға, қайтару жоғалуына және арнаны-арнаға-оқшаулауға қатысты. Арнаның шын мәнінде нені тасымалдайтынын көрсетіңіз - "Gigabit Ethernet, 100 Ω дифференциал, экрандалған" "деректер" - емес, және дизайн тобы дұрыс байланыс материалдары мен маршрутты таңдай алады.
4 --қадам Механикалық интеграцияны растау
Қол жетімді диаметрді, ұзындықты, орнату интерфейсін (бұрандалар, фланец, орнату{0}}жағасы), кабельдің иілу радиусын, шығу бағытын және сырғанау сақинасы мен шуды біріктіретін кез келген қозғалтқыш немесе VFD арасындағы қашықтықты тексеріңіз. Ықшам сырғанау сақиналары көбінесе қағазға оңай қондырылады және іс жүзінде таңқаларлықтай қиын болады.
Қадам 5 - Қоршаған ортаға сәйкестендіріңіз
Дұрысын таңдаңызСлип сақинасының жұмыс ортасы үшін IP рейтингі, содан кейін кабель қапшығы мен қосқыштың - деңгейіне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Химиялық әсер ету үшін IP кодын ғана емес, арнайы корпус пен тығыздағыш материалын сұраңыз.
Қадам 6 - Соңғы интеграция алдында растау
БОМ-ды құлыптау алдында өріске жақын шарттарда тексеруді іске қосыңыз. Пайдалы тексерулерге номиналды жүктеме астында айналу, үздіксіз қозғалыс кезінде өлшенген бейне немесе Ethernet сапасы, температурадағы моментті өлшеу, дірілді тазалау және күтілетін қызмет ету мерзімінің кемінде 10 % ұзақ{1}}айналу сынағы жатады. Орынның 30-секунд айналымынан өткен құрылғы контактілі пленканың жиналуынан 100 000 айналым белгісінде істен шығуы мүмкін.
Болдырмауға болатын жалпы қателер
Жалғыз өлшем бойынша таңдау.6,5 мм OD капсуласы әсерлі, бірақ ол камераның HD бейнесін үзіліссіз түсірусіз тасымалдай алмаса, бұл дұрыс емес бөлік.
Сигнал сапасын жеткізушінің мәселесі ретінде қарастыру.Қорғау, жерге қосу және қуат пен сигнал арналарын бағыттау сырғанау сақинасының инженері мен робот интеграторының бірлескен шешімдері болып табылады. Іс өңделмес бұрын оларды талқылаңыз.
Қоршаған ортаны бағаламау.Таза ішкі тарту сынағынан өткен құрылғы кәрізді жуудың үш аптасында сәтсіздікке ұшырауы мүмкін. Біліктілікті қолданбаға сәйкестендіріңіз.
Қуатты және сезімтал сигналдарды оқшаулаусыз араластыру.Аналогтық сенсор арнасының жанындағы қадамдық қозғалтқыш желілері контактілер қаншалықты жақсы болса да, шуды біріктіреді. Басынан бастап бөлуді жоспарлаңыз.
Сырғымалы сақинаны соңғы көрсету.Корпус бекітілген кезде сырғанау сақинасын таңдау ең жақсысы емес, сәйкес келетін нәрсемен шектеледі. Оны қозғалтқыш пен камерамен бір кезеңде дизайн шолуына әкеліңіз.
Жиі қойылатын сұрақтар
Тексеру роботтарына әрқашан сырғанау сақинасы қажет пе?
Жоқ. Айналмалы модуль шектелген доғаны - әдетте ±270 градустан - төмен жүруі қажет болса, тиісті номиналды икемді кабельдің қызмет көрсету тізбегі жеңілірек және арзанырақ болуы мүмкін. Үздіксіз 360 градус айналу қажет болғанда немесе кабельдің қайта бұралуынан шаршау жобаның техникалық қызмет көрсету бюджетінен асып кеткенде сырғанау сақиналары қажет болады.
Айналмалы камера басы үшін сырғанау сақинасының қай түрі жақсы?
Еңкейту{0}}және 360 градустық тексеру камераларының көпшілігі үшін 6–12 тізбегі бар 12 және 22 мм OD арасындағы шағын капсула құрылғысы пайдалану жағдайын қамтиды. Камера HD-SDI немесе Gigabit Ethernet желісін жіберсе, құрылғының жалпы сигнал арнасы ретінде емес, сол арнайы протоколға сәйкес келетінін растаңыз.
Шағын сырғымалы сақина Ethernet, USB немесе HD бейнені жібере ала ма?
Иә, бірақ дизайн оны нақты қолдауы керек. Gigabit Ethernet басқарылатын кедергі контактілерін және тығыз жұпты бағыттауды қажет етеді; HD-SDI аналогтық бейнеге қарағанда бос сигналды өңдеуге шыдайды; USB 3.0 - бұл үшеуінің ең талапшылы және әдетте дизайнды гибридті немесе арнайы құрастырылған құрылғыға бағыттайды. Жеткізушінің сізге қажет протоколға-өлшенген үлгі деректерін растаңыз.
Ықшам сырғанау сақинасы қаншалықты кішкентай болуы мүмкін?
Өндіріс капсула сырғанау сақиналары екі контурмен шамамен 5-7 мм OD басталады. Одан төмен дизайндар тапсырысқа айналады және ағымдағы рейтинг пен өмірдегі -сәйкестік маңызды болады. Әдеттегі диаметрі 100 мм{6}}құбыр роботы үшін 12–22 мм OD капсуласы жақсы орын болып табылады.
Кәрізді тексеру роботы үшін сырғанау сақинасын қалай таңдауға болады?
IP рейтингінен бастаңыз. Камераның -бүйірлік бөлігіне шашырау және жоғары{3}}қысыммен тазалау үшін кемінде IP65 қажет, ал катушка-бүйірлік немесе суға батқан құрылғы үшін әдетте IP67 немесе IP68 қажет. Кабель шығысы мен қосқыштың осы рейтингке сәйкес келетінін растаңыз. Одан кейін камераның сигнал түріне арналған өлшем - қазіргі заманғы кәріз тексергіштерінің көпшілігі HD-SDI немесе Ethernet желісін пайдаланады, олардың екеуі де белгілі бір сигналдық арналарды- талап етеді.
Стандартты бөлік немесе тапсырыс бойынша құрастыру?
Негізгі инспекциялық робот конструкциялары үшін стандартты каталог бөлігі жақсы және әдетте жеткізу уақыты қысқа болады. Атеңшелген сырғанау сақинасының конфигурациясыҚолданба әдеттен тыс шектеулерді -, мысалы, -стандартты емес OD, аралас пневматикалық және электрлік өту-арқылы немесе жоғары-арна-саны Ethernet плюс HD бейне топтамасын біріктіргенде, қосымша инженерияға тұрарлық.
Қорытынды
Ықшам сырғанау сақиналары әрбір тексеру роботы - үшін "маңызды" емес, бірақ үздіксіз айналатын камерасы, сенсорлы мұнарасы немесе орамасы бар кез келген платформада олар әрқашан маңызды жолда аяқталады. Дұрыс құрылғы механикалық конвертке сәйкес келеді, қолданыстағы сигнал түрлерін тасымалдайды, таңдалған қозғалтқыш үшін жеткілікті төмен моментпен айналады және күтілетін айналымдар саны үшін нақты ортадан аман қалады.
Ең сенімді таңдау процесі – жалықтыратын процесс: айналу профилін анықтаңыз, әрбір тізбекті картаға түсіріңіз, әрбір сигнал протоколын атаңыз, IP рейтингін қоршаған ортаға құлыптаңыз және өріске жақын жағдайларда дизайнды растаңыз. Бағдарламаның басында жасалған бұл жұмыс әдетте бірнеше сағатты қосады. Кеш аяқталса, ол әдетте қайта дизайнды қосады.