ロボット関節モジュールセンサー

ロボット関節モジュールセンサー

高精度センサー部品加工分野のコア技術を保有するメーカーとして、当社はロボット関節モジュールの主要なセンシング部品であるセンサー(エンコーダー、トルクセンサー、温度センサー、位置センサーなど)の総合的な精密製造に注力しています。{0}
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製品説明

高精度センサー部品加工分野のコア技術を保有するメーカーとして、当社はロボット関節モジュールのセンサー(エンコーダ、トルク センサー、温度センサー、位置センサーなど)の主要なセンシング コンポーネントの総合的な精密製造に注力しています。{0}{1}当社は、アブソリュート/インクリメンタル エンコーダ、レゾルバ、ひずみゲージ トルク センサー、さまざまな環境センサーなどの精密部品をカバーする、敏感な要素や構造部品から保護ハウジングに至るまでのフルプロセス処理ソリューションを提供しています。-私たちは、正確な位置フィードバック、トルク制御、状態監視、安全保護におけるそれらの中核的な役割と、分解能、直線性、再現性、温度安定性、および干渉防止機能に対する極端な要件を深く理解しています。-当社は、マイクロ ナノ加工技術と精密組立技術を通じて、優れた測定性能、並外れた環境耐性、超長寿命を実現することに取り組んでいます。{9}}{10}}

 

コア処理の利点

 

(1) マイクロ-ナノ高感度構造と信号ベースラインの精密処理

① 高解像度格子/磁気スケール ディスクのナノ-レベルのスクライビング-
レーザー直接書き込みまたは電子ビーム リソグラフィー (EBL) テクノロジーを利用して、ガラス、ステンレス鋼、またはセラミック基板上に精密な回折格子または磁気スケールを加工します。ピッチ精度は±0.05μm、スクライブエッジ粗さRaは0.02μm以下で、最大26ビット(0.01秒レベル)の1回転分解能を実現しています。-

②小型ひずみ橋とエラストマーの一貫加工
マイクロ EDM またはレーザー切断により、高張力合金鋼 (例: 17-4PH) またはアルミニウム合金上に小型ひずみビーム、ホイートストン ブリッジ パターン、応力集中構造を製造します。-ひずみ感度係数 2.0 以上、非直線性 0.05% FS 以下。

③精密多極着磁・位置決め構造加工
磁極角度誤差 0.1 度以下の希土類永久磁石リングの高精度多極 (32-256 極) 磁化、および磁気エンコーダ信号の正弦波性を確保するための高精度位置決めショルダーと取り付け基準のマッチング処理 99.5% 以上。

(2) シグナルインテグリティの保証と耐干渉製造-

① 多層シールドハウジングとフィルタリング構造の精密成形-
アルミニウム合金またはステンレス鋼を使用したセンサー ハウジングの精密加工。内層に銅またはニッケルメッキを施し、電磁シールド(シールド効果 60dB @ 1GHz 以上)を実現し、フィルタ コンデンサ取り付けキャビティと信号線フィードスルー フィルタ構造を統合します。

② 高精度のベアリング取り付けとエアギャップ制御構造-
エンコーダの軸受座を精密加工し、軸受取付穴の真円度0.002mm以下、コードディスク・磁気リング取付基準との同軸度Φ0.005mm以下を確保し、動的な計測においても最小限の振れと最適なエアギャップ制御を実現します。

③ 熱伝導性と断熱構造の最適化処理
センサー内部に熱伝導パスと断熱スロットを加工し、熱膨張係数の低い材料 (インバー合金など) を使用して重要な寸法データを処理し、熱ドリフト係数を ±10ppm/ 度以下に制御します。

 

(3) 環境堅牢性・信頼性強化製造

① IP67/IP69Kの保護構造を一体的に実現
ハウジングのシール、O リング溝、ポッティング穴、ブリーザー バルブ インターフェースの精密機械加工にレーザー溶接または超音波溶接プロセスを利用して、完全な気密保護を実現し、高圧洗浄や水中操作に耐えます。-

② 耐振動・耐衝撃機械構造の強化--
内部 PCB マウントやコネクタ ロック機構などの主要部品の補強リブを設計および精密加工し、有限要素解析 (FEA) によって構造を最適化し、20Grms のランダム振動と 100g の機械的衝撃要件を満たします。

③ 耐食性および特殊媒体適合性処理-
ハウジングの硬質陽極酸化、無電解ニッケルめっき、パリレン コーティングなどのさまざまな表面処理ソリューションを提供し、腐食環境(切削液、海霧など)での長期安定した動作を保証します。{0}

(4) 完全なパラメータの校正とインテリジェントなテスト-

① 高精度動的校正システム-
レーザー干渉計、高精度トルク校正器、温度制御ターンテーブルを備えており、全温度範囲(-40 度から +125 度)にわたって各センサーの精度、直線性、再現性、ヒステリシスなどのパラメータを校正し、独自の校正証明書を生成します。-

② オンライン障害診断とヘルスモニタリングインターフェースの統合
予約された組み込みテスト(BIT)回路インターフェースと温度/振動監視センサーの設置位置を処理し、予知保全のためのハードウェア基盤を提供します。{0}

③デジタルツインとデータトレーサビリティ
材料バッチ、処理パラメータ、テストデータなどのセンサー コンポーネントごとにデジタル ファイルを確立し、ライフサイクル全体のパフォーマンスのトレーサビリティと品質管理をサポートします。{0}

 

 

処理能力と技術仕様

 

 

代表的なロボット関節モジュールのセンサー処理範囲

 

センサーの種類

測定原理と機能

コアコンポーネントの構成

製造における主要な課題

マルチターン絶対値エンコーダ-

絶対位置フィードバック、高分解能、電源オフ耐性を提供します。-

光/磁気コードディスク、ベアリングユニット、PCBハウジング、ギアセット

小型精密歯車加工、超高精度ディスク スクライビング、​​複数回転計数の信頼性。{0}{1}

リゾルバ

アナログ位置センサー、耐高温性、耐干渉性。

ステーター/ローターコア、巻線ボビン、ハウジング

高精度-積層コア処理、超微細エナメル線巻線スペース、直角位相信号精度。-

ひずみトルクセンサー

-力制御のための関節出力トルクのリアルタイム測定。

エラストマー(ひずみビーム)、ひずみゲージ、スリップリング(非接触電源/信号)-

高直線性、低ヒステリシスのエラストマー設計・加工、小型スリップリングの精密製造。

ホール位置/電流センサー

モーターのローター位置や相電流を検出してFOC制御を行います。

磁気集中装置、ホールチップPCB、シールドハウジング

小型磁気回路構造処理、高感度、低熱ドリフト保証、統合。

温度・振動複合センサー

関節の健康状態を監視して予知保全を行います。

MEMS加速度計、PT100/熱電対、ステンレススチールハウジング

マルチセンサー フュージョン パッケージング、高周波振動信号忠実伝送、環境シール。-

 

主要な処理能力の指標

 

 

(1) 性能と精度の指標

① 測定性能範囲:

  • 位置分解能: シングルターンでは最大 26 ビット (≈0.01 アーク-秒)、マルチ-では最大 32 ビット以上。
  • トルク範囲: 0.1 N・m - 10,000 N・m、精度 0.1%FS - 0.5%FS。
  • 温度範囲: -40 度から +200 度、精度 ±0.5 度。
  • 振動周波数: 0.5 Hz - 10 kHz、範囲 ±50g。

② 主要な精度指標:

  1. 直線性: 0.01% FS 以下(高精度エンコーダ/トルク センサー)-
  2. 再現性: ±1 LSB 以下 (エンコーダ)
  3. 直交誤差: ±1 度以下 (レゾルバ)
  4. 信号歪み:0.5%以下(磁気エンコーダ正弦波)
  5. 帯域幅: 5 kHz 以上 (トルクセンサー)

 

(2) 信頼性と環境指標

① 寿命と耐久性:

  • 機械的寿命 (ベアリング): 定格速度で 20,000 時間以上
  • 電気的寿命(スリップリング):1,000万回転以上(導電性スリップリング)
  • MTBF: 100,000 時間以上

②環境適応性:

  1. 動作温度: -40 度~+125 度 (工業グレード)
  2. 保護レベル: 標準 IP67、オプション IP69K
  3. 耐振動性: 10-2000Hz、20Grms
  4. 耐衝撃性: 100g、6ms
  5. EMC: EN 61000-6-2/6-4 規格に適合

 

(3) 材料とプロセス能力

①コアマテリアル専門知識:

  • 光学材料:光学ガラス、石英ガラス、光学コーティング材料。
  • 磁性材料: NdFeB、SmCo、フェライト、パーマロイ。
  • 弾性材料: ベリリウムブロンズ、17-4PH ステンレス鋼、チタン合金。
  • 断熱材および包装材: セラミックス (Al₂O₃、AlN)、エポキシ樹脂、パリレン。

② コアとなる特殊プロセスと統合機能:

  1. マイクロ-ナノ精密スクライビングとリソグラフィー: 回折格子と微細構造の加工用。-
  2. 精密金属シートスタンピングおよびエッチング: エラストマーおよびシールドカバー用。
  3. 真空ポッティングと気密パッケージ: 高信頼性の環境シール用。-
  4. レーザー溶接とマイクロ-接続: センサー ハウジングの精密シール用。
  5. 自動光学検査 (AOI) および機能テスト: 完全に自動化された生産ラインの端子テスト。
  6. ダイアタッチメント&ワイヤーボンディング:MEMSチップとASICチップの精密パッケージングをサポートします。

 

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