Рашэнне праблем электрамагнітных перашкод (ЭМП) у каскадах серварухавікоў

Мы вырабляем ручныя і матарызаваныя сцэны больш за 9 гадоў. Мы таксама вырабляем аўтаматызаваныя платформы для выраўноўвання. Таму мы сутыкнуліся з мноствам праблем з электрамагнітнымі перашкодамі. Некаторыя з іх простыя. Некаторыя прымушаюць вас вырваць на сабе валасы.

Калі вы працуеце з аптычным выраўноўваннем, вы ведаеце гэтае пачуццё. Сцэна рухаецца. Камера глядзіць. Выява шумная. Пазіцыя зрушаная на некалькі мікронаў. Вы правяраеце механіку. Усё шчыльна. Потым вы разумееце, што праблема не механічная. Гэта электрычны шум.

Гэта кіраўніцтва прызначана для пакупнікоў, інжынераў і ўсіх, каму патрэбнаэтап серварухавікаякі сапраўды працуе на сапраўднай фабрыцы. Ніякай лішняй інфармацыі. Толькі практычныя рэчы, якія мы даведаліся з рэальных праектаў.

Як электрамагнітныя перашкоды ўплываюць на каскад серварухавіка

Электрамагнітныя перашкоды (EMI) — гэта непажаданы электрычны шум. Ён можа распаўсюджвацца па кабелях або па паветры. Калі ён трапляе на сцэну, ён парушае працу прывада, энкодэра, камеры або датчыкаў.

Вынік?Перашкоды ў кіраванні рухамСтолік рухаецца не дакладна туды, куды вы яму сказалі. Часам гэта нязначная памылка. Часам вялікая. Пры аптычным выраўноўванні нават нязначная памылка мае вялікае значэнне.

У лабараторыі мы бачылі стандартны стол з паўтаральнасцю 2 мкм. На вытворчай лініі ён упаў да 15 мкм. Той жа стол. Тая ж механіка. Адзіным адрозненнем былі электрамагнітныя перашкоды ад бліжэйшага абсталявання.

Адкуль бярэцца электрамагнітная перашкода ў матарызаваных сцэнах

Электрамагнітныя перашкоды ў матарызаваных каскадахзвычайна паходзіць з чатырох месцаў. Давайце разгледзім іх.

Прывад звычайна з'яўляецца галоўным падазраваным

Большасць сервапрывадаў выкарыстоўваюць ШІМ. Гэта азначае, што яны вельмі хутка ўключаюць і выключаюць харчаванне. Гаворка ідзе пра частату ад 10 кГц да 100 кГц і больш. Такое хуткае пераключэнне стварае высокачастотны шум. Гэта найбуйнейшая крыніца электрамагнітных перашкод у большасці сістэм.

Кабелі і зазямленне: звычайныя падазраваныя

Кабелі сілкавання і сігнальныя кабелі ніколі не павінны пракладацца разам. Калі гэта адбудзецца, шум будзе пераскокваць з аднаго на другі. Мы бачылі 3-метровы ўчастак неэкранаванага кабеля энкодэра побач з кабелем сілкавання 220 В. Гэта дадало 10 мкм памылкі. Проста з-за пракладкі кабеля.

Дрэннае зазямленне — яшчэ адна сур'ёзная праблема. Зазямляльны контур дзейнічае як антэна. Ён улоўлівае шум і адпраўляе яго непасрэдна на ваш кадавальнік або камеру.

Энкадэры і камеры — ахвяры

Энкодэры пасылаюць нізкавольтныя сігналы. Іх лёгка пашкодзіць. Калі кабель энкодэра не экранаваны, шум можа змяніць імпульсы. Тады прывад лічыць, што сцэна знаходзіцца там, дзе яе няма.

Камеры таксама адчувальныя. Электрамагнітныя перашкоды адлюстроўваюцца ў выглядзе ліній, снегу або палос, якія рухаюцца, на выяве. Праграмнае забеспячэнне бачыць няправільны край. Яно разлічвае няправільнае зрушэнне. Столік перамяшчаецца не ў тое месца.

Іншыя крыніцы, пра якія вы маглі не думаць

Зварачныя апараты, помпы, лазеры і нават люмінесцэнтныя лямпы могуць ствараць электрамагнітныя перашкоды. Аднойчы ў нас быў кліент, у якога кожны раз, калі ўключаўся зварачны апарат побач, выходзіў з ладу платформенны блок. Платформенны блок быў спраўны. Праблема была ў навакольным асяроддзі.

Чаму аўтаматызаванае аптычнае выраўноўванне такое адчувальнае

Электрамагнітныя перашкоды ў матарызаваных платформах для аўтаматызаванай аптычнай юстыроўкі— распаўсюджаная і дарагая праблема. Вось чаму.

Аптычнае выраўноўванне — гэта працэс з замкнёным контурам. Камера глядзіць на адзнаку. Праграмнае забеспячэнне вылічвае зрушэнне. Столік перамяшчаецца, каб выправіць яго. Затым камера зноў правярае. Калі ў сігнал камеры трапляюць электрамагнітныя перашкоды, выява невыразная. Калі ў сігнал энкодэра трапляюць электрамагнітныя перашкоды, прывад блытаецца. Контур ніколі не стабілізуецца.

На многіх заводах мэтавым паказчыкам з'яўляецца дыяпазон ад 1 мкм да 5 мкм. Электрамагнітныя перашкоды могуць лёгка дадаць памылку ад 10 мкм да 50 мкм. У гэтым розніца паміж праходжаннем выпрабавання і непраходжаннем.

Як паменшыць перашкоды кіравання рухам у каскадах серварухавікоў для аўтаматызаваных платформаў аптычнага выраўноўвання?

Гэта галоўнае пытанне.Як паменшыць перашкоды кіравання рухам у каскадах серварухавікоў для аўтаматызаваных платформаў аптычнага выраўноўвання?Адказ не ў адной чароўнай дэталі. Гэта сістэмны падыход.

Вось 8 рэчаў, якія мы робім у рэальных праектах.

1. Выкарыстоўвайце экранаваныя вітая пара

Экранаванне блакуе электрычныя палі. Скручванне кампенсуе магнітныя палі. Выкарыстоўвайце экранаваную вітаю пару для энкодэраў. Выкарыстоўвайце экранаваныя кабелі для сілкавання рухавіка. Падключыце экран з абодвух канцоў для высокачастотнага шуму. Для нізкачастотнага шуму паспрабуйце адзін канец. Праверце абодва.

Добрая экраніроўка можа знізіць узровень шуму на 20–40 дБ. Гэта ў 10–100 разоў менш шумавога напружання.

2. Трымайце сілавыя і сігнальныя правады асобна

Трымайце сілавыя кабелі на адлегласці не менш за 20 см ад сігнальных кабеляў. Калі яны павінны перасякацца, перасякайце іх пад вуглом 90 градусаў. Ніколі не пракладвайце іх паралельна на вялікія адлегласці. Гэта простае правіла можа паменшыцьперашкоды ў кіраванні рухамнапалову ці больш.

3. Выпраўце зазямленне

Выкарыстоўвайце адну кропку зазямлення для аналагавых сігналаў. Выкарыстоўвайце зазямляльную плоскасць для высокачастотнага шуму. Зазямляльныя правады павінны быць кароткімі і тоўстымі. Пазбягайце ланцуговага падключэння. Дрэннае зазямленне можа пагоршыць электрамагнітныя перашкоды, а не палепшыць іх.

4. Дадайце фільтры электрамагнітных перашкод і ферытавыя стрыжні

Усталюйце фільтр электрамагнітных перашкод на ўваходзе пераменнага току прывада. Дадайце ферытавыя стрыжні на кабелях рухавіка і энкодэра. Ферытавы стрыжань можа дадаць ад 10 да 30 дБ імпедансу на высокай частаце. Ён прадухіляе распаўсюджванне шуму па кабелі.

5. Выбірайце прывады і рухавікі з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод

Не ўсе прывады аднолькавыя. Некаторыя маюць мяккае пераключэнне. Некаторыя маюць убудаваныя фільтры. Некаторыя рухавікі маюць лепшую канструкцыю абмотак. Запытайце дадзеныя выпрабаванняў на электрамагнітныя перашкоды. Прывад з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкодэтап серварухавікаможа каштаваць на 10–20 % даражэй. Але гэта можа зэканоміць 50 % часу на адладку.

6. Паляпшэнне зваротнай сувязі энкодэра

Выкарыстоўвайце дыферэнцыяльныя энкодэры замест аднабаковых. Дыферэнцыяльныя сігналы падавляюць сінфазны шум. Выкарыстоўвайце аптычныя энкодэры ў моцных магнітных палях. Выкарыстоўвайце магнітныя энкодэры ў забруджаным асяроддзі. Падбярыце энкодэр у адпаведнасці з задачай.

7. Вымерайце, перш чым рамантаваць

Нельга выправіць тое, што нельга вымераць. Выкарыстоўвайце асцылограф, каб праверыць сігналы энкодэра. Выкарыстоўвайце прыёмнік электрамагнітных перашкод, каб знайсці выпраменьваны шум. Праверце месцазнаходжанне паблізу камеры, энкодэра і прывада. Запішыце ўзровень шуму да і пасля кожнага выпраўлення.

8. Выкарыстоўвайце праграмныя фільтры ў крайнім выпадку

Часам апаратнага забеспячэння недастаткова. Можна дадаць режекторны фільтр у прывад. Можна дадаць нізкачастотны фільтр у праграмнае забеспячэнне камеры. Можна ўсярэдніць некалькі паказанняў. Гэтыя метады не выдаляюць электрамагнітныя перашкоды, але памяншаюць іх уплыў.

У табліцы 1 паказана, якога паляпшэння можна чакаць.

Серварухавік з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод у параўнанні са стандартным серварухавіком для аўтаматычнага аптычнага выраўноўвання

Пры куплі каскада ў вас ёсць выбар. Вы можаце купіць стандартную каскад. Або каскад з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод.Серварухавік з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод у параўнанні са стандартным серварухавіком для аўтаматычнага аптычнага выраўноўванняПараўнанне важнае. Яно ўплывае на цану, тэрміны выканання і прадукцыйнасць.

Вось як яны параўноўваюцца.

Стандартны стол падыходзіць для простых задач. Калі вы перамяшчаецеся з пункта А ў пункт Б з дакладнасцю 50 мкм, электрамагнітныя перашкоды могуць не мець значэння. Але калі вы юстыруеце аптычныя кампаненты з дакладнасцю 1 мкм, стандартны стол можа выйсці з ладу.

Стадыя з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод каштуе даражэй. Але яна зніжае рызыку. Яна эканоміць час інжынераў. Яна павышае прыбытковасць. У многіх праектах дадатковыя выдаткі акупляюцца за некалькі тыдняў.

Просты кантрольны спіс выбару

Як выбраць правільныэтап серварухавікаСкарыстайцеся гэтым кантрольным спісам.

Крок 1: Вызначце сваё асяроддзе электрамагнітных перашкод.Пералічыце абсталяванне, якое знаходзіцца паблізу. Зварачныя апараты, помпы, лазеры і прывады з'яўляюцца моцнымі крыніцамі шуму. Праверце адлегласць. Праверце частату.

Крок 2: Праверце паўтаральнасць, а не толькі раздзяляльную здольнасць.Столік можа мець раздзяляльную здольнасць 0,1 мкм. Але калі паўтаральнасць складае 5 мкм, ён не можа вытрымаць выраўноўванне з раздзяляльнасцю 1 мкм. Запытайце дадзеныя выпрабаванняў на наяўнасць электрамагнітных перашкод.

Крок 3: Запытайцеся пра экранаванне і зазямленне.Ці экранаваныя кабелі? Як падключаны экран? Ці ёсць зазямленне? Ці можаце вы даць схему зазямлення?

Крок 4: Праверце канструкцыю кабеля і раздыма.Металічныя раздымы лепшыя за пластыкавыя. Яны забяспечваюць экранаванне. Праверце радыус выгібу кабеля. Рэзкі выгіб можа парушыць экран.

Крок 5: Запытайце дадзеныя выпрабаванняў на электрамагнітныя перашкоды.Запытайце дадзеныя аб выпраменьванні і кандукцыйных выпраменьваннях. Запытайце дадзеныя выпрабаванняў на ўстойлівасць. Калі пастаўшчык не можа іх прадаставіць, будзьце асцярожныя.

Крок 6: Улічыце агульны кошт.Не параўноўвайце толькі кошт этапу. Улічвайце час распрацоўкі, час адладкі, час прастою і страты прыбытку.

Рэальныя выпадкі з нашай майстэрні

Мы бачыліЭлектрамагнітныя перашкоды ў матарызаваных каскадаху многіх галінах прамысловасці. Вось чатыры рэальныя выпадкі.

Выпадак 1: Праверка паўправадніковых пласцін.Кліент выкарыстаў стандартныэтап серварухавікаКамера зафіксавала шум 5 мкм. Паўтаральнасць платформы склала 3 мкм. Пасля дадання экранаваных кабеляў і ферытавых стрыжняў шум знізіўся да 1 мкм. Выхад павялічыўся на 8%.

Выпадак 2: Рамонт панэлі дысплея.Сістэма рамонту дысплеяў мела выпадковыя збоі ў працы драйвера кожныя 20-30 цыклаў. Прычынай быў контур зазямлення паміж платформай і лазерам. Аднакропкавае зазямленне і ізаляцыйны трансфарматар выправілі праблему. Збоі цалкам спыніліся.

Выпадак 3: Сканіраванне медыцынскіх слайдаў.Медыцынскаму сканеру патрабаваўся плаўны рух. Столік вібраваў з частатой 100 Гц. Прычынай быў ШІМ-шум ад прывада. Нізкачастотны фільтр і прывад з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод знізілі вібрацыю на 90%.

Выпадак 4: Лазернае выраўноўванне.Лазерная платформа для выраўноўвання мела памылку пазіцыянавання 10 мкм. Кабель энкодэра быў неэкранаваны. Ён праходзіў побач з кабелем харчавання 220 В на працягу 3 метраў. Пасля падзелу кабеляў і выкарыстання экранаванага кабеля энкодэра памылка знізілася да 1,5 мкм.

Часта задаваныя пытанні

Як паменшыць перашкоды кіравання рухам у каскадах серварухавікоў для аўтаматызаваных платформаў аптычнага выраўноўвання?
Выкарыстоўвайце экранаваныя кабелі. Падзяліце сілкаванне і сігнал. Правільна зазямліце. Дадайце фільтры і ферыты. Выберыце каскад з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод. Праверце асцылографам. Гэтыя крокі зніжаюцьперашкоды ў кіраванні рухамна 80% да 95% у большасці выпадкаў.

Што з'яўляецца найбольшай крыніцай электрамагнітных перашкод у каскадзе серварухавіка?
Найбольшая крыніца — гэта сервапрывад ШІМ. Кабелі рухавіка — другая. Зазямляльныя контуры — трэцяя.

Ці магу я выправіць электрамагнітныя перашкоды без змены каскаду?
Так. Вы можаце дадаць фільтры, ферыты і экранаваныя кабелі. Вы можаце палепшыць зазямленне. Але калі канструкцыя сцэны дрэнная, вы можаце атрымаць толькі частковае паляпшэнне.

Колькі каштуе каскад серварухавіка з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод?
Стойка з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод каштуе на 10–30 % даражэй, чым стандартная. Дакладная цана залежыць ад ходу, нагрузкі і дакладнасці.

Ці патрэбна мне ступень нізкага ўзроўню электрамагнітных перашкод для чыстага памяшкання?
Абсталяванне для чыстых памяшканняў не ліквідуе электрамагнітныя перашкоды. Але абсталяванне для чыстых памяшканняў часта адчувальнае. Прыступка з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод — добры выбар для аптычнай юстыроўкі ў чыстым памяшканні.

Як праверыць электрамагнітныя перашкоды?
Выкарыстоўвайце асцылограф для выяўлення шуму сігналу. Выкарыстоўвайце прыёмнік электрамагнітных перашкод для выяўлення выпраменьванага шуму. Праверце камеру, энкодэр і прывад. Параўнайце да і пасля кожнага выпраўлення.

Чаму працаваць з намі

Мы працуем у гэтым бізнэсе больш за 9 гадоў. Мы вырабляем ручныя і матарызаваныя платформы. Мы таксама вырабляем аўтаматызаваныя платформы для выраўноўвання. Мы сканцэнтраваны на даследаваннях і распрацоўках, вытворчасці і продажах. Мы разумеем электрамагнітныя перашкоды, таму што правяраем іх кожны дзень.

Нашэтап серварухавікаварыянты ўключаюць:

Камплекты кабеляў з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод.

Экранаваныя кабелі энкодэра.

Убудаваныя фільтры электрамагнітных перашкод.

Дыферэнцыяльныя энкодэры.

Індывідуальны праект зазямлення.

Дадзеныя выпрабаванняў на электрамагнітныя перашкоды па запыце.

Мы не проста прадаем сцэну. Мы дапамагаем вам вырашыць усю праблему руху. Калі ў вас ёсць праблема з электрамагнітнымі перашкодамі, дашліце нам сваю ўстаноўку. Мы можам праверыць вашы кабелі, зазямленне і налады прывада. Мы можам парэкамендаваць сцэну з нізкім узроўнем электрамагнітных перашкод, якая адпавядае вашаму бюджэту.

Давайце пагаворым пра вашу праблему з электрамагнітнымі перашкодамі

Вы будуеце аўтаматызаваную платформу аптычнага выраўноўвання? Вам надакучыла...перашкоды ў кіраванні рухамЦі патрэбны вамэтап серварухавікаякі працуе на шумным заводзе?

Звяжыцеся з намі сёння. Паведаміце нам пра вашыя патрабаванні да дакладнасці, дыяпазон ходу, нагрузку і асяроддзе. Мы дамо вам выразную рэкамендацыю. Мы таксама падзялімся дадзенымі выпрабаванняў і парадамі па выбары. Давайце зменшым электрамагнітныя перашкоды і павысім вашу прыбытковасць.

Напішыце нам зараз. Атрымайце хуткую прапанову. Вырашыце сваю праблему з электрамагнітнымі перашкодамі з дапамогай сцэны, пабудаванай для рэальнай вытворчасці.