회전 어셈블리에 축 공간이 거의 없는 경우 표준 원통형 슬립 링은 패널 뒤, 로봇 조인트 내부 또는 회전 테이블 아래에 맞지 않을 정도로 키가 큰 경우가 많습니다. 팬케이크 슬립 링은 디스크에 전도성 경로를 평평하게 배치하고 설치 높이를 낮게 유지하면서 고정 측면과 회전 측면 사이에서 전력, 제어 신호 및 데이터를 전송함으로써 이 문제를 해결합니다.
이 가이드에서는 팬케이크 슬립 링이 무엇인지, 캡슐과 어떻게 다른지, -보어와 드럼 디자인, 주문 전 가장 중요한 사양,맞춤형 슬립 링표준 부품보다 더 나은 답변입니다.
팬케이크 슬립 링이란 무엇입니까?
팬케이크 슬립 링은 평평한 회전식 전기 커넥터입니다. 긴 원통형 본체를 따라 전도성 링을 쌓는 대신 전도성 트랙이 디스크- 모양의 고정자에 위치하며, 회전자가 회전할 때 브러시가 접촉합니다. 그 결과 설치 높이가 매우 짧고 외경이 비교적 커졌습니다.
동일한 제품군에 사용된 여러 이름을 볼 수 있으며 항상 동일하지는 않습니다.
- 팬케이크 슬립 링- 플랫 디스크 레이아웃에 대한 일반적인 업계 용어입니다.
- 플랫 슬립 링또는디스크 슬립 링-는 같은 의미로 사용되며 일반적으로 낮은-모양을 강조합니다.
- PCB 슬립 링- 전도성 트랙이 인쇄 회로 기판에 에칭되는 하위 집합입니다. PCB 구성은 팬케이크 설계에서 일반적이지만 기술적으로는 동의어가 아닌 제조 방법입니다. 고정자 구성에 대해 자세히 살펴보려면 다음 개요를 참조하세요.팬케이크 슬립 링의 PCB 고정자.
전기적 기능은 다른 슬립 링과 동일합니다. 즉, 케이블 랩 없이 회전 인터페이스를 통해 전력 또는 신호를 지속적으로 전송합니다. 기계적 절충은-팬케이크 디자인을 독특하게 만드는 요소입니다. -축 높이를 뒤로 제공하고 그 대가로 방사형 공간을 요구합니다.
언제 팬케이크 슬립 링을 사용해야 합니까?
팬케이크 슬립 링은 일반적으로 세 가지 조건이 동시에 충족될 때 올바른 선택입니다.
- 시스템은 연속적이거나 반복적인 회전이 필요합니다.
- 케이블은 비틀리거나 피로해지거나 축 주위를 감싸서는 안 됩니다.
- 설치 높이가 제한 요소이지만 더 넓은 구성 요소에 대해 반경 방향 여유 공간이 충분합니다.
이러한 조건 중 한두 가지만 존재하는 경우, 다른 조건슬립 링 유형더 나은 서비스를 제공할 수 있습니다. 일반적인 사용 사례로는 로봇식{1}}암 도구, 100rpm 미만의 회전식 인덱싱 테이블, 소형 자동화 셀, 카메라 및 센서 플랫폼, 의료 및 실험실 회전 장치, 포장 기계, 평면 패널 뒤에 숨겨진 턴테이블 등이 있습니다.
팬케이크 슬립 링이 귀하의 디자인에 적합합니까?
| 설계조건 | 팬케이크 슬립 링 |
|---|---|
| 설치 높이 25mm 미만, 반경 방향 공간 60mm 이상 | 핏이 좋음 |
| 약 250rpm 이하의 회전 속도, 연속 사용 | 핏이 좋음 |
| 저전압 전력과 신호 혼합(CAN, RS-485, 인코더) | 적절한 레이아웃으로 잘 맞습니다. |
| 500rpm 이상의 회전 속도 또는 지속적인 고전류-부하 | 대안 검토 또는 맞춤형 평가 요청 |
| 방사형 공간 제한은 엄격하지만 축 높이는 넉넉합니다. | 적합하지 않음 - 캡슐을 고려 |
| 샤프트 또는 유체 라인을 위한 큰 중앙 관통-구멍 필요 | 적합하지 않음 - 고려사항 -구멍 |
| 심한 진동, 충격 또는 열악한 밀폐 환경 | 맞춤 평가가 필요합니다. |
팬케이크 슬립 링이 축 공간을 절약하는 이유
소형 기계에서는 일반적으로 축 높이가 반경 방향 너비보다 예약하기가 더 어렵습니다. 로봇 손목, 회전식 인덱서 또는 센서 터렛에는 회전판 뒤에 수직 공간이 15~25mm만 있을 수 있습니다. 길이가 60~80mm인 캡슐 디자인은 적합하지 않습니다. 접촉 경로가 위쪽이 아닌 바깥쪽으로 배열되기 때문에 회로 수가 동일한 플랫 슬립 링이 해당 공간에 떨어질 수 있습니다.
이것이 바로 팬케이크 슬립 링이 범용 설치보다 OEM 장비에 더 자주 나타나는 이유이기도 합니다.-부품은 고정된 기계 엔벨로프를 중심으로 형성되며 그 반대가 아닙니다.
팬케이크 슬립 링이 전력과 데이터를 함께 전송할 수 있습니까?
예, 하지만 레이아웃이 중요합니다. 팬케이크 슬립 링은 동일한 어셈블리에서 DC 전원, AC 제어 회로, 인코더 피드백, CAN, RS-485, USB 2.0 및 기가비트 이더넷을 전달하도록 설계할 수 있습니다. 실수는 모든 회로를 상호 교환 가능한 것으로 취급하는 것입니다. 그렇지 않습니다.
| 회로 유형 | 일반적인 범위 | 주요 디자인 관심사 |
|---|---|---|
| 직류 전원 | 5~48V, 링당 1~10A | 링 폭, 접촉저항, 방열 |
| 저속-디지털 신호(CAN, RS-485) | 최대 1Mbps | 연선-쌍 라우팅, 전원 링과 분리 |
| 인코더 피드백(증분, 절대) | A/B/Z 또는 SSI/BiSS | 차동 쌍, 차폐, 저잡음 플로어 |
| 고속-데이터(이더넷, USB) | 100Mbps – 1Gbps | 임피던스 제어, 전용 채널, EMI 격리 - 당사 참조이더넷 슬립 링 설계 가이드 |
| 비디오(HD-SDI, 아날로그) | 최대 3G-SDI | 75Ω 매칭, 동축 커플링, 반사 손실 |
이더넷, 인코더 피드백 또는 아날로그 비디오가 전원과 동일한 디스크에 있는 경우 레이아웃을 잠그기 전에 해당 링의 위치, 차폐 전략 및 케이블 라우팅을 정의해야 합니다. 기계를 제작한 후 간섭을 수정하려고 시도하는 것은 처음에 레이아웃 검토에 한 시간을 소비하는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
팬케이크 슬립 링과 기타 슬립 링 유형 비교
| 특징 | 팬케이크 | 캡슐 | 관통-보어 | 북 |
|---|---|---|---|---|
| 모양 | 플랫 디스크 | 작은 실린더 | 중앙 구멍이 있는 실린더 | 긴 실린더 |
| 축 높이 저장 | 예 | 제한된 | 제한된 | 아니요 |
| 방사형 공간 절약 | 아니요 | 예 | 내경 크기에 따라 다름 | 예 |
| 중앙 관통-구멍 | 선택사항, 제한됨 | 아니요 | 예(주요 기능) | 선택 과목 |
| 일반적인 회로 수 | 2–56 | 2–24 | 4–100+ | 10–100+ |
| 일반적인 속도 범위 | 낮음~보통 | 보통의 | 보통에서 높음 | 보통의 |
| 다음에 가장 적합 | 높이-제한된 어셈블리 | 컴팩트한 직경 요구 사항 | 통로 또는 유체를 통과- | 높은 회로 밀도 |
최단 결정 규칙: 키가 주요 문제일 때 팬케이크를 선택하십시오.캡슐 슬립 링직경이 주요 문제인 경우관통형-보어 슬립 링샤프트, 공압 라인 또는 케이블 묶음이 중앙을 통과해야 하는 경우. 더 자세한 비교를 보려면 다음을 참조하세요.관통-구멍 대 팬케이크 슬립 링.
주문 전 확인해야 할 주요 사양
"플랫 슬립 링이 필요합니다"와 같은 요청만으로는 신뢰할 수 있는 견적을 내기에 충분하지 않습니다. 아래 정보는 엔지니어링 팀이 설계 검토 중에 요청하는 정보입니다.
기계 점검표
- 최대 외경 및 최소 내경
- 최대 설치 높이
- 장착 구멍 패턴, PCD 및 나사 크기 포함
- 케이블 출구 방향 및 길이
- 커넥터 유형(사전 종단된 경우-)
- 하우징 또는 오픈{0}}보드 구조
- 주변 봉투의 CAD 도면 또는 3D 모델
전기 점검표
- 회로당 전압 및 전류가 포함된 전원 회로 수
- 프로토콜별로 그룹화된 신호 회로 수
- 접지 및 절연 요구 사항
- 민감한 라인을 위한 차폐
- 전력과 고속 데이터의 분리-
신호 체크리스트
- 프로토콜(CAN, RS-485, 이더넷, USB, HD-SDI, 인코더 유형)
- 필요한 데이터 속도
- 케이블 유형 및 임피던스
- 허용 가능한 소음 수준 또는 BER 목표
- 최종 고객이 요구하는 모든 테스트 표준
환경 및 수명주기 체크리스트
- 작동 온도 범위
- 먼지, 습기, 화학물질 노출
- 필수의IP 등급당IEC 60529
- 진동 및 충격 프로필
- 회전 속도 및 듀티 사이클(연속, 간헐)
- 예상 서비스 수명(회전 또는 시간)
- 설치 후 유지 관리 액세스
올바른 팬케이크 슬립 링을 선택하는 방법
1단계. 먼저 공간 봉투를 정의합니다.회로를 논의하기 전에 사용 가능한 높이, 외경 및 중심 간격을 확인하십시오. 팬케이크가 맞지 않으면 기계적 봉투가 첫 번째 필터입니다. - 전기적 최적화가 도움이 되지 않습니다.
2단계. 전원 및 신호 목록을 분리합니다.전압, 전류, 프로토콜 및 케이블 유형이 포함된 회로표는 "12채널"과 같은 단일 숫자보다 더 유용합니다.
3단계. 회전 속도와 듀티 사이클을 확인하세요.팬케이크 디자인은 저속에서 중간 속도까지 편안합니다. 500rpm 이상에서는 접촉 마모, 브러시 소음 및 외부{2}}가장자리 선형 속도가 중요해지기 시작하며 사례별로 검토해야 합니다.
4단계. 신호 무결성 위험을 검토합니다.고속 데이터,{0}}인코더 및 아날로그 신호를 별도로 표시하고 차폐 및 채널 배치를 조기에 결정합니다.
5단계. 표준 또는 맞춤형을 결정합니다. A 표준 팬케이크 슬립 링회로 수, 크기 및 프로토콜이 기존 모델에 적합할 때 작동합니다. 그렇지 않으면 주변 시스템을 강제로 재설계하는 것보다 맞춤 버전이-더 비용 효율적입니다.
표준 대 맞춤형 팬케이크 슬립 링
| 당신의 상황 | 스탠다드 팬케이크 | 맞춤형 팬케이크 |
|---|---|---|
| 공통 회로 수, 단순 DC + 저-속도 신호 | 예 | 일반적으로 필요하지 않음 |
| 단단하고 비표준적인-장착 패턴 또는 케이블 방향 | 제한된 | 추천 |
| 동일한 디스크에 전력 및 고속 데이터 혼합- | 제한된 | 추천 |
| 특수 하우징, 밀봉 또는 재료(클린룸, 식품-등급) | 아니요 | 필수의 |
| 20개 미만의 볼륨 및 표준 카탈로그가 사양과 일치함 | 예 | 선택 과목 |
엔지니어링 사례 연구: 소형 검사 턴테이블
일반적인 문의 사항: 설치 높이 22mm, 자유 외경 90mm, 60rpm의 연속 회전, 24V DC 전원 회로 목록, 절대 인코더 및 카메라에 대한 100Mbps 이더넷을 갖춘 비전{0}}검사 턴테이블.
기계식 엔벨로프는 첫날 캡슐과 관통{0}}보어를 배제했습니다. 팬케이크 레이아웃은 첫 번째 검토에서 확인되었지만 원래 회로 계획에서는 이더넷 쌍을 24V 링에 인접하게 배치했습니다. 설계 검토 중에 우리는 이를 두 개의 가드 링으로 분리하고 이더넷 쌍 아래에 내부 접지 링을 추가했으며 고정자에서 제어된-임피던스 라우팅을 사용했습니다. 생산 전 샘플은-연속성, 절연 저항(500V DC에서 500MΩ 이상), 유전 강도(60초 동안 1000V AC) 및 500만 회전 수명 테스트를 통과했습니다. 교훈은 친숙한 것이었습니다. 플랫 프로파일만으로는 성능 - 링 배치, 차폐 및 테스트 규율이 작업을 완료한다고 보장하지 않습니다.
피해야 할 일반적인 실수
첫 번째 실수는 "팬케이크"를 "콤팩트"의 동의어로 취급하는 것입니다. 직경이 아닌 높이가 컴팩트합니다. 방사형 공간도 제한되어 있는 경우 다른 슬립 링 제품군으로 대화를 시작해야 합니다.
두 번째 실수는 신호 프로토콜을 정의하지 않은 채로 두는 것입니다. "일부 신호선"은 사양이 아닙니다. 이더넷, 인코더 및 아날로그 비디오에는 각각 고유한 레이아웃, 차폐 및 테스트 요구 사항이 있습니다.
세 번째 실수는 링당 전류를 과소평가하는 것입니다. 평평한 디스크는 원통형 본체와 다르게 열을 발산합니다. 링 폭과 접점 재질은 카탈로그 번호만이 아니라 실제 전류 제한을 설정합니다.
네 번째 실수는 슬립 링 공급업체가 너무 늦게 개입된 것입니다. 하우징, 모터, 엔코더가 고정될 때 슬립 링의 남은 공간이 잘못된 모양이 되는 경우가 많습니다. 기계 레이아웃 중에 공급업체를 불러오면 하나 이상의 수정본이 저장됩니다.
FAQ
Q: 팬케이크 슬립 링이란 무엇입니까?
답변: 팬케이크 슬립 링은 디스크- 모양의 고정자에 배열된 전도성 트랙이 있는 평평한 회전식 전기 커넥터입니다. 설치 높이를 짧게 유지하면서 회전 인터페이스를 통해 전력과 신호를 전송하므로 플랫 슬립 링 또는 디스크 슬립 링이라고도 합니다.
Q: 언제 캡슐 대신 팬케이크 슬립 링을 사용해야 합니까?
A: 축 높이가 제한 요소이고 방사상 여유 공간이 있는 경우 팬케이크를 선택하십시오. 직경 범위가 빡빡하지만 작은 원통형 본체에 충분한 높이가 있는 경우 캡슐을 선택하십시오.
질문: 팬케이크 슬립 링은 고속-회전에 적합합니까?
A: 일반적으로 최대 수백 rpm의 저속에서 중속까지 가장 편안합니다. 그 위에는 외부-가장자리 선형 속도, 브러시 마모 및 신호 노이즈가 중요해지기 시작하며 디자인은 사례별-검토가-필요합니다.
Q: 팬케이크 슬립 링이 이더넷이나 USB를 전송할 수 있습니까?
답: 그렇습니다. 기가비트 이더넷, 100Mbps 이더넷 및 USB 2.0은 모두 팬케이크 설계로 구현될 수 있지만 임피던스 제어 라우팅, 전용 채널 및 인접한 전원 링으로부터의 차폐가 필요합니다. 레이아웃을 잠그기 전에 공급자와 프로토콜에 대해 논의하십시오.
Q: PCB 슬립 링과 팬케이크 슬립 링의 차이점은 무엇입니까?
A: PCB 슬립 링은 전도성 트랙이 인쇄 회로 기판에 에칭되는 - 구성 방법을 설명합니다. 팬케이크는 전체적인 모양을 설명합니다. 대부분의 최신 팬케이크 슬립 링은 PCB 고정자를 사용하지만 모든 PCB{3}} 기반 슬립 링이 팬케이크인 것은 아닙니다.
Q: 맞춤형 팬케이크 슬립 링 견적에는 어떤 정보가 필요합니까?
A: 최소: 설치 범위, 전력선당 전압 및 전류가 포함된 회로 목록, 신호선당 프로토콜, 회전 속도, 듀티 사이클, 작동 환경, 대상 IP 등급 및 예상 수량. 주변 어셈블리 도면을 통해 설계 검토 시간이 크게 단축됩니다.
질문: 팬케이크 슬립 링은 얼마나 오래 지속되나요?
A: 수명은 회전 속도, 전류 부하, 접점 재질 및 환경에 따라 달라집니다. 잘 설계된 장치는 지속적으로 저속으로 작동할 때 일반적으로 수천만 회전에 도달하지만{2}} 그 수치는 특정 듀티 사이클에 따라 확인되어야 합니다.
요약
팬케이크 슬립 링은 회전 어셈블리에 빵 한 조각의 높이와 정밀 기기 예산이 있을 때 실용적인 해답입니다. 축 공간을 확보하고, 혼합 출력 및 신호 전송을 지원하며, 반경 방향 공간, 회전 속도 및 신호 레이아웃을 처음부터 정직하게 검토한 경우 OEM 기계적 엔벨로프에 잘 적응합니다.-
설치 봉투와 회로 목록이 있으면 시작하기에 충분합니다. 거기에서 표준 사이의 선택팬케이크 슬립 링그리고맞춤 디자인일반적으로 첫 번째 기술 검토에서 명확해집니다. 회전 플랫폼의 민감한 피드백 신호 또는 비전 시스템과 관련된 프로젝트의 경우 전용로봇 공학 및 UAV용 신호 슬립 링 리소스문의하기 전에 읽어볼 가치가 있을 수도 있습니다.