Ratkaisu

APQ AK5 -pienitehoinen monilähiverkkokorttikasettimainen ohjain pöytätietokoneisiin tarkoitetuille yhteistyöroboteille

APQ AK5 -pienitehoinen monilähiverkkokorttikasettimainen ohjain pöytätietokoneisiin tarkoitetuille yhteistyöroboteille

APQ AK5 -pienitehoinen monilähiverkkokorttikasettimainen ohjain pöytätietokoneisiin tarkoitetuille yhteistyöroboteille

Pöytätietokoneisiin tarkoitetut yhteistyörobotit ovat nopeasti valtaamassa sovelluksia, kuten tarkkuuskokoonpanoa 3C-elektroniikassa, automatisoiduissa tutkimuslaboratorioissa, koulutuksessa ja lääketieteellisessä avussa, kevyen rakenteensa, korkean tarkkuutensa ja turvallisen ihmisen ja robotin yhteistyönsä ansiosta. Toisin kuin suuret teollisuusrobotit, pöytätietokoneisiin tarkoitetut yhteistyörobotit asettavat erittäin tarkkoja vaatimuksia ohjaimen koolle, virrankulutukselle, liitäntöjen saatavuudelle ja laajennusjoustavuudelle. Ohjaimen on oltava riittävän kompakti mahtuakseen tilarajoitettuun robottirunkoon ja samalla tarjottava monipuoliset tietoliikenneliitännät – kuten useita LAN- ja sarjaportteja – oheislaitteiden, kuten konenäköjärjestelmien, voima-antureiden ja tarttujien, liittämiseen. Sen on myös tuettava I/O:n, valaistuksen ohjauksen, CAN-väylän ja muiden räätälöityjen toimintojen joustavaa laajentamista eri sovelluksiin.

Useiden mallivalintakierrosten ja tiukan kenttävalidoinnin jälkeen asiakas valitsi APQ AK5 Low-Power Multi-LAN Cartridge-Style Controller -sarjan seuraavan sukupolven pöytätietokonerobottinsa ydinohjausalustaksi.

Asiakkaan haaste

  • Erittäin kompaktit tilarajoitteet:Pöytätietokoneella toimivan yhteistyörobotin sisätilavuus ja asennustila ovat rajalliset, joten ohjaimen on oltava erittäin kompakti ja mahtuva robotin jalustaan ​​tai nivelkoteloon.
  • Usean laitteen tiedonsiirtovaatimukset:Robotin on kommunikoitava samanaikaisesti servokäyttöjen, efektorien, konenäköjärjestelmien, voima-antureiden ja muiden laitteiden kanssa. Siksi ohjain tarvitsee useita itsenäisiä Ethernet-liitäntöjä ja runsaasti sarjaliikenneresursseja.
  • Alhainen virrankulutus ja tuuletinton rakenne:Pöytätietokoneiden lämmönhallintakapasiteetti on rajallinen, joten ohjaimen on kulutettava hyvin vähän virtaa ja käytettävä tuulettimetonta passiivijäähdytystä tuulettimista johtuvien vikojen ja pölyn pääsyn estämiseksi.
  • Joustava laajennusmahdollisuus:Erilaisilla pöytätietokoneisiin tarkoitetuilla yhteistyöroboteilla on vaihtelevat I/O- ja tietoliikenneprotokollavaatimukset. Ohjaimen on tuettava modulaarista laajennusta, jotta toimintoja voidaan konfiguroida tarpeen mukaan ilman koko järjestelmän vaihtamista.
  • Teollisuusympäristön sopeutumiskyky:Valmistustyöpajoissa esiintyy usein lämpötilan vaihteluita ja laitteiden tärinää, mikä edellyttää ohjaimelta teollisuusluokan luotettavuutta, mukaan lukien toiminta laajassa lämpötilassa ja tärinän-/iskunkestävyys.
摄图网_603040004_工业机器人焊接作业火花四溅(企业商用)

APQ-ratkaisu

AK5特点(3)
  • Erittäin kompakti runko helppoon integrointiin pöytäkoneisiin:AK5-sarjan mitat ovat vain 53 × 145 × 186,4 mm. Siinä on kokonaan alumiininen jäähdytyselementti galvanoidusta teräksestä valmistetuilla ylä- ja alakansilla, ja se tukee kolmea asennustapaa: seinäasennusta, DIN-kiskoon asennusta ja pöytäasennusta. Sen erittäin kompakti runko voidaan helposti integroida robotin jalustaan ​​tai käsivarteen, mikä vapauttaa enemmän asennustilaa muille keskeisille komponenteille, kuten pääteefektoreille ja antureille.
  • Neljä gigabitin Ethernet-porttia tehokkaaseen useiden laitteiden väliseen tiedonsiirtoon:Pöytätietokoneisiin tarkoitettujen yhteistyörobottien on ylläpidettävä reaaliaikaista viestintää useiden laitteiden kanssa, mukaan lukien teollisuuskamerat, voimanohjausanturit, pääteefektorit ja isäntätietokoneet. AK5-sarjassa on neljä Intel® i210-AT Gigabit Ethernet -ohjainta ja neljä itsenäistä RJ45 LAN -porttia. Käytännön käyttöönotossa neljä LAN-porttia mahdollistavat fyysisen eristämisen ja datan erottelun neljälle kanavalle – konenäköjärjestelmän viestintä, voimanohjausanturin tiedonsiirto, pääteefektorin ohjaus ja isäntätietokoneen ohjelmointi/virheenkorjaus – poistaen ruuhkien aiheuttamat viestintäviiveet tai pakettien katoamisen yhdellä verkkopolulla ja varmistaen tehokkaan koordinoinnin alijärjestelmien välillä.
  • Useita prosessorivaihtoehtoja joustavaan suorituskyvyn yhteensovittamiseen:AK5-sarja tarjoaa kolme prosessorivaihtoehtoa: Intel N95, N97 ja Core i3-N305. Siinä on yksi DDR4 SO-DIMM -paikka, joka tukee jopa 32 Gt:n muistia, ja se pystyy helposti käsittelemään teollisuussovelluksia, kuten konenäkötarkastuksia, laitteiden ohjausta ja tiedonkeruua. Kolme prosessorikokoonpanoa kattavat laskentavaatimukset aina peruslogiikkaohjauksesta monimutkaisiin konenäköalgoritmeihin, jolloin asiakkaat voivat valita sopivan suorituskykytason kullekin sovellukselle.
  • Kasettityyppinen modulaarinen laajennus I/O-konfigurointiin tarvittaessa:Laajennusmahdollisuus on AK5-sarjan keskeinen vahvuus. Se tukee useita APQ-laajennuskasetteja, jotka voidaan valita sovellusvaatimusten mukaan. Saatavilla olevat pääkasetit ovat: 1E-kasetti: 16 GPIO-liitäntää (8 optoeristettyä tuloa + 8 optoeristettyä lähtöä) + 4-kanavainen valaistuksen ohjaus; 6A-kasetti: 16 GPIO-liitäntää (8 optoeristettyä tuloa + 8 optoeristettyä lähtöä) + 4 RS422/RS485-porttia + 2 CAN 2.0B -porttia; 6B-kasetti: 16 GPIO-liitäntää (8 optoeristettyä tuloa + 8 relelähtöä) + 4 RS422/RS485-porttia + 2 CAN 2.0B -porttia; 7A-kasetti: 32 GPIO-liitäntää (16 optoeristettyä tuloa + 16 optoeristettyä lähtöä) + 4 RS485-porttia + 2 CAN 2.0B -porttia. Järjestelmää voidaan mukauttaa joustavasti vaihtamalla kasetti, olipa kyseessä sitten monikanavainen valaistuksen ohjaus, suuri määrä I/O-pisteitä laitteiden valvontaan tai CAN-väylätiedonsiirto. Tämä modulaarinen laajennusarkkitehtuuri mahdollistaa AK5-sarjan nopean mukautumisen räätälöityihin vaatimuksiin eri pöytätietokoneiden yhteistyörobottimallien välillä ilman koko järjestelmän vaihtamista.
  • Monipuoliset käyttöliittymät useiden laitteiden liitettävyyteen:Etupaneelissa on kaksi USB 3.0 -porttia ja kaksi USB 2.0 -porttia, joissa on sisäänrakennettu USB 2.0 Type-A -liitäntä helpottamaan tiivistämistä ja asennusta. Kaksi RS232/485-sarjaporttia yksinkertaistavat liittämistä erilaisiin antureihin tai teollisuusohjaimiin. Kaksi HDMI- ja VGA-näyttölähtöä tukevat paikallista virheenkorjausta ja visualisointia. Yksi Nano SIM -korttipaikka yhdessä yhden Mini PCIe -paikan kanssa mahdollistaa laajennuksen Wi-Fi-, Bluetooth-, 4G-, CAN- ja muille moduuleille. Integroitu M.2 Key-M -paikka tukee SATA SSD -tallennustilaa.
  • Tuulettimeton passiivinen jäähdytys vaativiin teollisuusympäristöihin:AK5-sarja käyttää täysin tuulettimetonta passiivista jäähdytystä ja tukee laajaa 12–28 VDC:n tulojännitealuetta (valaistustoimintoa käytettäessä vaaditaan 24 VDC). Se tukee käyttölämpötila-aluetta -20–60 °C ja varastointilämpötila-aluetta -40–80 °C, ja se on läpäissyt 3G:n satunnaisen tärinän ja 30G:n iskutestin, mikä mahdollistaa vakaan käytön teollisuusympäristöissä, joissa esiintyy usein tärinää.

Arvokkaat saavutukset:

  • Tehokas koordinointi useiden laitteiden välillä:Neljä itsenäistä gigabitin Ethernet-porttia tarjoavat fyysisen eristyksen ja dataerottelun servo-ohjaukselle, konenäköhaulle, isäntätietokoneen ja -tiedonsiirrolle sekä etäkäytölle ja -huollolle, poistaen verkon ruuhkautumisen aiheuttamat tiedonsiirtoviiveet yksiporttiarkkitehtuureissa ja varmistaen reaaliaikaisen vasteen robottien tarkkoihin liikkeisiin.
  • Erittäin kompakti käyttöönotto:Erittäin kompakti 53 × 145 × 186,4 mm:n runko voidaan helposti integroida robotin jalustaan ​​tai nivelkoteloon, mikä vapauttaa enemmän asennustilaa keskeisille komponenteille, kuten servomoottoreille ja efektorilaitteille, ja tukee kompaktimpaa robottirunkoa.
  • Tuulettimeton rakenne pitkäaikaista luotettavuutta varten:Kokoalumiininen jäähdytyselementti yhdistettynä tuulettimettomaan passiiviseen jäähdytykseen eliminoi kulumisalttiiden liikkuvien komponenttien, kuten tuulettimien, vikaantumisriskit. Se mahdollistaa pitkäaikaisen vakaan toiminnan pöytäkoneiden rajoitetuissa lämpöolosuhteissa ja vähentää merkittävästi huoltotarvetta.
  • Kasettityyppinen laajennus mahdollistaa "yhden alustan, useita sovelluksia":Vaihtamalla APQ-laajennuskasetin järjestelmä voi mukautua joustavasti erilaisiin I/O-kokoonpanoihin. Yksi laitteistoalusta yhdistettynä erilaisiin kasetteihin voi kattaa useiden pöytätietokoneiden yhteistyörobottimallien ohjausvaatimukset, mikä vähentää merkittävästi tuotekehitys- ja varastokustannuksia.
  • Teollisuusluokan luotettavuus vakaille tuotantolinjoille:Laaja käyttölämpötila-alue -20–60 °C sekä 3G-tärinän- ja 30G-iskunkestävyyssertifiointi takaavat pitkäaikaisen vakaan toiminnan teollisuusympäristöissä, kuten 3C-elektroniikan valmistuspajoissa, ja tarjoavat luotettavan ohjauspohjan pöytätietokoneiden yhteistyörobottien laajamittaiseen käyttöön.
AK5结构图(1)