A medida que los robots y las máquinas se vuelven más sofisticados y se les pide que realicen tareas más complejas, el control de movimiento que define sus movimientos debe ser lo más preciso posible para evitar accidentes, prevenir fallas mecánicas y lograr otros requisitos de rendimiento para la aplicación.
El reto
El cliente requirió un control de eje giratorio de precisión en el factor de forma de perfil más bajo para múltiples articulaciones secuenciales de brazo de robot. Los requisitos adicionales clave incluyeron un movimiento mínimo en el arranque para informar la posición absoluta, y el cableado de señal mínimo mantiene el tamaño total del brazo lo más pequeño posible.
La solución
MicroE desarrolló una serie de módulos codificadores basados en PCB de tamaño personalizado con control FPGA e interfaces de comunicación BiSS, cada uno con dos cabezales estándar ChipEncoder™ y un disco de rejilla giratorio Micro Motion Absolute™ (MMA). La tecnología de rejilla MMA emplea una pista de conteo incremental de paso de 40 micrones estándar, junto con una pista de referencia donde cada índice está espaciado de manera única. Con solo un pequeño movimiento al inicio, se detectan múltiples marcas de índice y el espaciado medido se compara con una tabla de búsqueda en el firmware para determinar la posición absoluta.
El beneficio
La salida de los dos codificadores se promedia para una precisión rotacional mejorada, y la posición absoluta se determina al inicio con una rotación axial mínima. El protocolo de comunicación en serie BiSS permite que cada junta de robot sucesiva se conecte en una disposición en cadena, en lugar de tener cables de bus dedicados para cada eje, lo que junto con el pequeño tamaño del ChipEncoder ayuda a reducir el tamaño general de cada junta. La comunicación serial de alta velocidad (reloj de 32MHz, velocidad de actualización de 1 µseg) asegura una alta capacidad de respuesta del robot a los comandos del operador.
Especificaciones
| Diámetro de PCB | 20mm |
| Diámetro de escala | 15mm |
| Altura total del módulo | 13.8mm |
| Interfaz de serie | BiSS C |
| Velocidad de reloj | 32 MHz |
| Tasa de actualización de posición | 1µsec |
| Resolución | 85,280 CPR (15.2 arco-sec; 73.7µrad) |
| Recuento de cables | 5 pares trenzados, 32AWG |
