APQ AK5 ตัวควบคุมแบบตลับพลังงานต่ำ รองรับหลาย LAN สำหรับหุ่นยนต์ทำงานร่วมกันบนเดสก์ท็อป
หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปกำลังแพร่หลายอย่างรวดเร็วในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การประกอบชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3 มิติ ห้องปฏิบัติการวิจัยอัตโนมัติ การศึกษาและการฝึกอบรม และการช่วยเหลือทางการแพทย์ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีความแม่นยำสูง และการทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ที่ปลอดภัย แตกต่างจากหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปมีข้อกำหนดเฉพาะเจาะจงสูงเกี่ยวกับขนาดของตัวควบคุม การใช้พลังงาน ความพร้อมใช้งานของอินเทอร์เฟซ และความยืดหยุ่นในการขยาย ตัวควบคุมต้องมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะติดตั้งภายในตัวหุ่นยนต์ที่มีพื้นที่จำกัด ในขณะเดียวกันก็ต้องมีอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่หลากหลาย เช่น พอร์ต LAN และพอร์ตอนุกรมหลายพอร์ต เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ รวมถึงระบบวิชั่น เซ็นเซอร์วัดแรง และตัวจับยึด นอกจากนี้ยังต้องรองรับการขยาย I/O การควบคุมแสงสว่าง บัส CAN และฟังก์ชันที่กำหนดเองอื่นๆ สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น
หลังจากผ่านกระบวนการคัดเลือกโมเดลหลายรอบและการตรวจสอบภาคสนามอย่างเข้มงวด ลูกค้าได้เลือกใช้ตัวควบคุมแบบตลับ APQ AK5 Low-Power Multi-LAN เป็นแพลตฟอร์มควบคุมหลักสำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปรุ่นต่อไป
- ข้อจำกัดด้านพื้นที่ที่กะทัดรัดเป็นพิเศษ:หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานแบบตั้งโต๊ะมีปริมาตรภายในจำกัดและพื้นที่ติดตั้งที่จำกัดอย่างมาก จึงจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมที่มีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษซึ่งสามารถติดตั้งลงในฐานของหุ่นยนต์หรือตัวเรือนข้อต่อได้
- ข้อกำหนดการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่อง:หุ่นยนต์ต้องสื่อสารพร้อมกันกับเซอร์โวไดรฟ์ อุปกรณ์ปลายแขน ระบบวิชั่น เซ็นเซอร์วัดแรง และอุปกรณ์อื่นๆ ดังนั้นตัวควบคุมจึงต้องการอินเทอร์เฟซอีเธอร์เน็ตอิสระหลายตัวและทรัพยากรการสื่อสารแบบอนุกรมจำนวนมาก
- ประหยัดพลังงานและออกแบบโดยไม่มีพัดลม:อุปกรณ์เดสก์ท็อปมีขีดจำกัดด้านความสามารถในการจัดการความร้อน ดังนั้นตัวควบคุมจึงต้องใช้พลังงานน้อยมากและใช้ระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟโดยไม่มีพัดลม เพื่อขจัดปัญหาที่เกิดจากพัดลมและการดูดฝุ่น
- ความสามารถในการขยายระบบที่ยืดหยุ่น:หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปแต่ละรุ่นมีความต้องการด้านอินพุต/เอาต์พุตและโปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกัน ตัวควบคุมต้องรองรับการขยายแบบโมดูลาร์เพื่อให้สามารถกำหนดค่าฟังก์ชันต่างๆ ได้ตามต้องการโดยไม่ต้องเปลี่ยนระบบทั้งหมด
- ความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม:โดยทั่วไปแล้ว โรงงานผลิตมักมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ ซึ่งทำให้ตัวควบคุมต้องมีความน่าเชื่อถือในระดับอุตสาหกรรม รวมถึงการทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง และความทนทานต่อการสั่นสะเทือน/แรงกระแทก
- ตัวเครื่องขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษเพื่อการติดตั้งเข้ากับอุปกรณ์ตั้งโต๊ะได้อย่างง่ายดาย:ซีรีส์ AK5 มีขนาดเพียง 53 × 145 × 186.4 มม. ตัวระบายความร้อนทำจากอะลูมิเนียมทั้งหมด ผสานกับฝาครอบด้านบนและด้านล่างที่ทำจากเหล็กชุบสังกะสี และรองรับวิธีการติดตั้งสามวิธี ได้แก่ การติดตั้งบนผนัง การติดตั้งบนราง DIN และการติดตั้งบนโต๊ะ ตัวเครื่องขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษสามารถติดตั้งเข้ากับฐานหรือแขนของหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย ทำให้มีพื้นที่ติดตั้งเหลือเฟือสำหรับส่วนประกอบหลักอื่นๆ เช่น อุปกรณ์จับยึดและเซ็นเซอร์
- พอร์ต Gigabit Ethernet สี่พอร์ตเพื่อการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่องอย่างมีประสิทธิภาพ:หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปจำเป็นต้องรักษาการสื่อสารแบบเรียลไทม์กับอุปกรณ์หลายชิ้น รวมถึงกล้องอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์ควบคุมแรง ปลายแขนหุ่นยนต์ และคอมพิวเตอร์หลัก ซีรี่ส์ AK5 ผสานรวมตัวควบคุม Intel® i210-AT Gigabit Ethernet จำนวน 4 ตัว และมีพอร์ต LAN RJ45 อิสระ 4 พอร์ต ในการใช้งานจริง พอร์ต LAN ทั้งสี่ช่วยให้เกิดการแยกทางกายภาพและการแยกข้อมูลสำหรับสี่ช่องทาง ได้แก่ การสื่อสารระบบวิชั่น การรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ควบคุมแรง การควบคุมปลายแขนหุ่นยนต์ และการเขียนโปรแกรม/ดีบักคอมพิวเตอร์หลัก ซึ่งช่วยลดความล่าช้าในการสื่อสารหรือการสูญหายของแพ็กเก็ตที่เกิดจากความแออัดบนเส้นทางเครือข่ายเดียว และรับประกันการประสานงานที่มีประสิทธิภาพระหว่างระบบย่อยต่างๆ
- ตัวเลือกโปรเซสเซอร์หลากหลายเพื่อประสิทธิภาพที่ยืดหยุ่น:ซีรี่ส์ AK5 มีตัวเลือกโปรเซสเซอร์สามแบบ ได้แก่ Intel N95, N97 และ Core i3-N305 มีช่องเสียบ DDR4 SO-DIMM หนึ่งช่อง รองรับหน่วยความจำสูงสุด 32 GB และสามารถรองรับงานอุตสาหกรรมต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เช่น การตรวจสอบด้วยภาพ การควบคุมอุปกรณ์ และการเก็บรวบรวมข้อมูล การกำหนดค่าโปรเซสเซอร์ทั้งสามแบบครอบคลุมความต้องการด้านการประมวลผลตั้งแต่การควบคุมตรรกะพื้นฐานไปจนถึงอัลกอริทึมการมองเห็นที่ซับซ้อน ช่วยให้ลูกค้าสามารถเลือกประสิทธิภาพที่เหมาะสมสำหรับแต่ละแอปพลิเคชันได้
- การขยายแบบโมดูลาร์สไตล์ตลับสำหรับการกำหนดค่า I/O ตามความต้องการ:ความสามารถในการขยายขีดความสามารถเป็นจุดแข็งที่สำคัญของซีรี่ส์ AK5 โดยรองรับตลับขยาย APQ หลากหลายรุ่น ซึ่งสามารถเลือกใช้ตามความต้องการใช้งาน ตลับหลักที่มีให้เลือก ได้แก่: ตลับ 1E: 16 GPIO (8 อินพุตแบบแยกด้วยออปโต + 8 เอาต์พุตแบบแยกด้วยออปโต) + การควบคุมแสงสว่าง 4 ช่อง; ตลับ 6A: 16 GPIO (8 อินพุตแบบแยกด้วยออปโต + 8 เอาต์พุตแบบแยกด้วยออปโต) + 4 พอร์ต RS422/RS485 + 2 พอร์ต CAN 2.0B; ตลับ 6B: 16 GPIO (8 อินพุตแบบแยกด้วยออปโต + 8 เอาต์พุตแบบรีเลย์) + 4 พอร์ต RS422/RS485 + 2 พอร์ต CAN 2.0B; ตลับ 7A: 32 GPIO (16 อินพุตแบบแยกด้วยออปโต + 16 เอาต์พุตแบบแยกด้วยออปโต) + 4 พอร์ต RS485 + 2 พอร์ต CAN 2.0B ไม่ว่าแอปพลิเคชันจะต้องการการควบคุมแสงสว่างหลายช่อง จำนวนจุด I/O จำนวนมากสำหรับการตรวจสอบอุปกรณ์ หรือการสื่อสารผ่านบัส CAN ระบบสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างยืดหยุ่นเพียงแค่เปลี่ยนตลับ สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์นี้ช่วยให้ซีรีส์ AK5 สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการที่กำหนดเองได้อย่างรวดเร็วสำหรับหุ่นยนต์ทำงานร่วมกันบนเดสก์ท็อปรุ่นต่างๆ โดยไม่ต้องเปลี่ยนระบบทั้งหมด
- อินเทอร์เฟซที่ครบครันสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายชนิด:แผงด้านหน้ามีพอร์ต USB 3.0 สองพอร์ตและพอร์ต USB 2.0 สองพอร์ต พร้อมอินเทอร์เฟซ USB 2.0 Type-A ในตัวเพื่อความสะดวกในการปิดผนึกและติดตั้ง พอร์ตอนุกรม RS232/485 สองพอร์ตช่วยให้การเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์หรือตัวควบคุมอุตสาหกรรมต่างๆ ทำได้ง่ายขึ้น เอาต์พุตจอแสดงผล HDMI และ VGA สองช่องรองรับการดีบักและการแสดงผลในพื้นที่ ช่องเสียบ Nano SIM หนึ่งช่องพร้อมกับช่องเสียบ Mini PCIe หนึ่งช่องช่วยให้สามารถขยายการใช้งาน Wi-Fi, Bluetooth, 4G, CAN และโมดูลอื่นๆ ได้ ช่องเสียบ M.2 Key-M ในตัวรองรับการจัดเก็บข้อมูลแบบโซลิดสเตท SATA
- ระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟไร้พัดลม สำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ต้องการประสิทธิภาพสูง:ซีรี่ส์ AK5 ใช้การออกแบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟโดยไม่ต้องใช้พัดลม และรองรับช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้ากว้าง 12–28 VDC (ต้องใช้ 24 VDC เมื่อใช้ฟังก์ชันไฟส่องสว่าง) รองรับช่วงอุณหภูมิการทำงาน -20 ถึง 60°C และช่วงอุณหภูมิการจัดเก็บ -40 ถึง 80°C และผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือนแบบสุ่ม 3G และแรงกระแทก 30G ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีการสั่นสะเทือนบ่อยครั้ง
- การประสานงานอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่อง:พอร์ต Gigabit Ethernet อิสระสี่พอร์ตให้การแยกทางกายภาพและการแยกข้อมูลสำหรับการควบคุมเซอร์โว การรับภาพ การสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์ และการบำรุงรักษาและการปฏิบัติงานระยะไกล ช่วยขจัดความล่าช้าในการสื่อสารที่เกิดจากความแออัดของเครือข่ายในสถาปัตยกรรมแบบพอร์ตเดียว และรับประกันการตอบสนองแบบเรียลไทม์สำหรับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูง
- การติดตั้งที่กะทัดรัดเป็นพิเศษ:ตัวถังขนาดกะทัดรัดพิเศษ 53 × 145 × 186.4 มม. สามารถติดตั้งเข้ากับฐานหุ่นยนต์หรือส่วนข้อต่อได้อย่างง่ายดาย ทำให้มีพื้นที่ติดตั้งมากขึ้นสำหรับส่วนประกอบหลัก เช่น เซอร์โวไดรฟ์และเอนด์เอฟเฟกต์อร์ต และรองรับการออกแบบตัวหุ่นยนต์ที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น
- ออกแบบโดยไม่ต้องใช้พัดลมเพื่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว:แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมทั้งหมดที่ผสานกับการระบายความร้อนแบบพาสซีฟโดยไม่ต้องใช้พัดลม ช่วยขจัดความเสี่ยงต่อความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนเคลื่อนที่ที่สึกหรอได้ง่าย เช่น พัดลม ทำให้การทำงานมีเสถียรภาพในระยะยาวภายใต้สภาวะความร้อนที่จำกัดของอุปกรณ์ตั้งโต๊ะ และลดความถี่ในการบำรุงรักษาลงอย่างมาก
- การขยายระบบแบบตลับช่วยให้ “แพลตฟอร์มเดียวใช้งานได้หลากหลาย”:ด้วยการเปลี่ยนตลับขยาย APQ ระบบสามารถปรับให้เข้ากับการกำหนดค่า I/O ที่แตกต่างกันได้อย่างยืดหยุ่น แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เดียวที่รวมกับตลับต่างๆ สามารถตอบสนองความต้องการด้านการควบคุมของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปหลายรุ่น ช่วยลดต้นทุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์และสินค้าคงคลังได้อย่างมาก
- ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรมเพื่อสายการผลิตที่เสถียร:การทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างตั้งแต่ -20 ถึง 60°C ควบคู่กับการรับรองด้านการสั่นสะเทือน 3G และแรงกระแทก 30G ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรในระยะยาวในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม เช่น โรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C และเป็นรากฐานการควบคุมที่เชื่อถือได้สำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานบนเดสก์ท็อปในวงกว้าง
