交換可能なツールや回転テーブルを備えたロボットには、電気接続技術に対する高い要求が課せられます。 コンタクトの装着や、 コネクタ 必要なメンテナンス間隔が短くなったり、場合によってはマシンのダウンタイムが発生したりすることがあります。 テュルク これを提供します 誘導データ送信 マサチューセッツ工科大学（MIT） カプラー 従来の接続テクノロジーの代替として: NIC カプラーは、スリップ リングや機械的に大きな応力がかかるものと比較して摩耗がありません。 コネクタn.

コンテンツ

• 耐衝撃性の高い誘導カプラ
• 非接触カプラーに基づく誘導データ伝送
  • 摩耗のない誘導データ伝送
  • アンプなしの誘導カプラー

耐衝撃性の高い誘導カプラ

06.11.2023 年 XNUMX 月 XNUMX 日 | Turck には帰納法があります コップラー-セットが再発行され、 SPS 2023。 パフォーマンスの向上に加え、選択ペアリングなどの新機能も搭載しています。 NIC カプラーの起動時間は 600 ミリ秒で、生産サイクルの短縮と生産性の向上が可能になります。 IO-Link COM3 を搭載した NIC カプラーは、最大データ転送速度 230,4 kBit/s をサポートします。

堅牢な誘導カプラは、高い衝撃荷重に耐えることができます。 18mm エア インターフェイス経由で 7W の電力を送信します。 として 非接触型 コネクタ これらは完全に摩耗せず、保護等級 IP68 で永久に密閉されます。 許容角度ずれは最大 15°です。 最大 5 mm の平行オフセットと合わせて、カプラーは高い設置自由度を提供します。 診断機能は、既存の二次部品とエアギャップ内の金属物体を検出します。

について 双方向 通信技術 アクチュエーターを制御し、センサー信号を収集できます。 プライマリ部品とセカンダリ部品の結合 (ダイナミック ペアリング) に加えて、カプラーは市場でユニークな「選択的ペアリング」をサポートします。 ここで、プライマリ パーツは選択されたセカンダリ パーツとのみ通信します。 デバイスはIO-Link経由で直接アドレス指定できます。 NIC カプラーの一般的な応用分野は、交換工具、回転テーブル、無人搬送車などです。

非接触カプラーに基づく誘導データ伝送

26.03.2014年XNUMX月XNUMX日 | スマートフォンを非接触充電ステーションに置くことには、依然として魔法のようなものがあります。 ケーブルなしで電力伝送? これは技術的には背後にあります 誘導結合の原理。 このテクノロジーは実際には新しいものではありませんが、消費者分野でコンポーネントが大量に使用されるようになるには、まだ長い時間がかかります。 現在のところ、電動歯ブラシとコードレス電話の充電機能は、依然として唯一の大量用途です。

エネルギー伝送用の誘導結合はニッチ市場でより強みを発揮できます。 たとえば、ペースメーカーやその他の医療用インプラントには、非接触電力および信号伝送のオプションが装備されていることがよくあります。 ここでの利点は明らかです。ペースメーカーを充電するための胸の USB ポートのアイデアでさえ、シリアスな映画というよりも、ホラー映画や SF 映画を思い出させます。 医療の.

摩耗のない誘導データ伝送 

信号とエネルギーの伝送における誘導結合の主な利点は、これらの例ではほとんどわかりません。誘導結合はまったく摩耗しません。 この利点は、私的用途では特に重要になることはほとんどありませんが、産業用途では重要な判断基準となる可能性があります。 結局のところ、その結果として生じるメンテナンス間隔の延長、ダウンタイムの短縮、マシンサイクル率の向上は、バイヤーと生産プランナーにとって有益です。 強力な議論.

特にコンタクトを頻繁に挿入したり取り外したりする必要がある用途では、磨耗が大きな問題となり、それが主なコスト要因となります。 接続技術ソリューションのメーカーが金メッキ接点を開始すると、実際のニーズが増加します 摩耗のないソリューション 明らかに。 装飾だけに金を使おうと思う人はいないでしょう。 たとえ貴金属が接点の磨耗を最小限に抑えたとしても、プロセスを防ぐことはできません。 したがって、振動や頻繁な接続の開閉など、接続に大きなストレスがかかるアプリケーションは、「非接触プラグ接続」に非常に適しています。 交換ツールや回転テーブルを備えたロボットは、そのような用途の例です。

誘導カプラーとして 非接触型 コネクタ また、回転ツールを備えたロボットやセンサー信号を取得する必要があるシャフトなど、結合されたコンポーネントの動きの自由さも印象的です。 ここではインターフェースの非接触接続が大きな利点となります。 代替ソリューションとしてのスリップ リングは業界で確立されていますが、摩耗が激しいため、あまり評価されていません。 誘導カプラーの他の用途としては、自動車産業でよく使用される電気モノレールがあります。

アンプなしの誘導カプラー

タークは彼のものとポーズをとる NICシステム は、前述のアプリケーションの課題を解決できる誘導カプラーのファミリーを紹介します。 各カプラー セットは、接続の制御側の一次部分とセンサー/アクチュエーター側の二次部分で構成されます。 NIC カプラは、500 W の電力で最大 12 つの PNP スイッチング信号と最大 XNUMX mA の電流を送信します。

これでできることは、 センサー そして俳優たち 二次側に追加のアンプを必要とせずに、ライト カーテン、ピエゾ バルブ、小型バルブ端子などを実現します。 主要部品は、12 ピン M30 コネクタまたは 12 ピン M30 コネクタを備えた XNUMX cm ピグテールを介して接続されます。 二次部分には XNUMX つのピンが付いた XNUMX cm のピグテールが付いています。 M12コネクタ。 長さ 80 mm のこれらのカプラーは、M30 ハウジング内で最もコンパクトなデバイスの XNUMX つです。

IO-Linkを備えたXNUMXつのバリエーション

誘導カプラは次のとおりです。 プラグ接続と同じくらい簡単に接続できます. センサーまたはその他の信号源は、30 次部分 (NICS-M2-IOL8P0,3-4.4-RKC30T) に接続されます。 主要部品 (NICP-M2-IOL8P1141X-H12) は反対側に配置され、コントローラーまたは フィールドバスデバイスが接続されました。 この基本システムは、2 次カプラーの後ろにあるシンプルな VB7 スプリッターを使用して、非接触で XNUMX つの PNP スイッチング信号を送信できます。 空気インターフェイスは最大 XNUMX mm 幅です。

一次カプラーと二次カプラーの同じシステムにより、測定からの信号が IO-Link対応センサー 移行。 一次カプラは IO-Link マスターに接続するだけで済みます。 二次側では、ユーザーは IO-Link センサーまたはその他の IO-Link 対応デバイスを接続します。 これらの組み合わせにより、パラメータ設定や診断データなどのすべての IO-Link 機能を含む双方向 IO-Link 通信も可能になります。 1 デジタル PNP 入力の I/O ハブ (TBIL-M16-16DIP) を XNUMX 次側に接続すると、互換ツールの識別などにも使用できます。 ハブは、IO-Link を介して固有の ID をコントローラに送信します。

XNUMX 番目のソリューション バリアントは、XNUMX つ以上の信号を送信する場合に使用されます。この場合、IO-Link プロトコルを使用して送信します。 最大 XNUMX つのスイッチング信号 使用済み。 プライマリ部とセカンダリ部および I/O ハブを使用して 30 つの PNP 信号を送信できます。 ここで使用される 8 ピン NICP-M8-0,3P12-12-RSC12T プライマリ カプラーは IO-Link マスターとして機能し、I/O ハブはスレーブとして機能します。 主要部分は、MXNUMX XNUMX ピン コネクタを使用してフィールドバス デバイスの従来の PNP 入力に接続されるため、ユーザーはシステムが内部で IO-Link テクノロジーで動作していることにさえ気づきません。

金属探知による診断

XNUMX つの PNP センサー信号に加えて、システムは、 診断信号 利用可能。 4 つの信号は二次部分の存在を示し、XNUMX つ目の信号は「異物検出」に使用されます。 プライマリカプラとセカンダリカプラの間に鉄粉などの金属異物があり、伝送品質が低下した場合、エラー信号がコントローラに送信されるため、エラーの原因を直接特定できます。 XNUMX ピン接続のプライマリ カプラーは、あらゆる側面から見えるステータス LED を介して、この診断を現場に直接表示します。 IO-Link デバイスが接続されている場合は、コントローラでも診断データを利用できます。

無線インターフェースと運用準備状況

誘導カプラは次のことを実現します。 最大のエアインターフェイス 7 mm および 12 W の電力伝送。これは、この設計のすべての誘導カプラーの中で最大の距離です。 さらに、デバイスは一次部品と二次部品の振動やねじれの影響を受けません。 一次部品と二次部品が公称距離で互いに直接対向して配置されている場合、最大 5 mm の横方向のオフセットが可能です。

アプリケーションによって XNUMX つのカプラー部品を直線的に組み立てることが不可能な場合、カプラー システムは 角度も付いています 互いに組み立てられます。 互いの距離が 5 mm の場合、最大 15° の角度が可能です。 急な坂道でも信号がすぐに途切れることはありません。 パフォーマンスは徐々に低下しますが、アプリケーションによってはそれでも十分な場合があります。

接続が頻繁に変更される多くのアプリケーションでは、 アバットメント 役割。 接続ソリューションで達成できるサイクル タイムは、特に交換可能なツール ロボット アプリケーションの場合、重要な意思決定基準となります。 Turck カプラーの二次部分は 10 ミリ秒未満で動作準備が整います。 いずれにせよ、固定一次部品は永続的に供給されます。 この起動時間により、このシステムは市場で最も速いものの XNUMX つとなります。

もちろん、プライマリ パーツは任意の数のセカンダリ パーツと組み合わせることができ、またその逆も可能です。 「動的ペアリング」を使用すると、いくつかのプライマリ部分とセカンダリ部分を含むさらに複雑なアプリケーションを問題なく解決できます。

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