Tol-o-matic zapowiada rozwiązanie prowadzące do obniżenia kosztów – konstrukcję beztrzpieniową
Sensoryka magnetostrykcyjna ma wiele do zaoferowania: urządzenia nie zużywają się, nie są podatne „na luzy” i nie wymagają dodatkowej elektroniki przekształcającej sygnały prądu zmiennego na stałego. Wykazują także wysoką odporność na zwarcia elektryczne, dobrze pracują w trudnych warunkach. Do tej pory technika ta była jednak zbyt droga, aby poświęcać jej większą uwagę w projektowaniu obwodów sprzężeń zwrotnych. Obecnie może się to zmienić, gdyż producenci odkryli sposoby na obniżanie kosztów tych urządzeń.
Inżynierowie z Tol-o-matic obniżyli koszt nowego siłownika APF, projektując przetwornik będący integralną częścią urządzenia ruchomego i eliminując w ten sposób pewną liczbę części. APF (absolute position feedback – sprzężenie zwrotne, do sygnalizacji położenia bezwzględnego) jest wykorzystane w produkowanych przez tę firmę siłownikach elektrycznych B3S oraz w pneumatycznych BC3.
Firma wbudowuje czujnik do beztrzpieniowych siłowników o maksymalnej długości 305 cm w przypadku urządzeń elektrycznych oraz 400 cm w przypadku urządzeń pneumatycznych. Urządzenia mają ceny konkurencyjne w porównaniu z urządzeniami wykorzystującymi inne opcje wykrywania, gdyż zaczynają się nieco poniżej 500 USD.
Tol-o-matic zapowiada liniowość swoich beztrzpieniowych siłowników, wykorzystujących magnetostrykcyjne sprzężenie zwrotne sygnału o pozycji wynoszącej ±0,0125 cm, przy skoku do 50,8 cm. Przy większych długościach liniowość wynosi ±0,25% pełnego skoku, przy powtarzalności ±0,0075 cm.
SPRZĘŻENIE ZWROTNE INFORMACJI O POŁOŻENIU
Przetwornik APF firmy Tol-o-matic to magnes stały, który porusza się z elementem nośnym, gdy ten przemieszcza się wewnątrz siłownika. Przewód (lub falowód) wbudowany w ścianki siłownika przekazuje krótki impuls prądu (impuls pytający) wzdłuż swojej długości. Kiedy dochodzi do kolizji pól magnetycznych magnesu stałego i impulsu, falowód lekko się skręca, odkształcając przewód. Energia odkształcenia przemieszcza się w obu kierunkach przewodu pod postacią fali z prędkością dźwięku. Na końcu dalekim energia absorbowana jest przez tłumik. Na końcu bliskim energia fali przełącza detektor, który zatrzymuje czasomierz włączony w chwili, kiedy początkowy impuls prądu został wysłany wzdłuż przewodu. Czas przekłada się bezpośrednio na odległość
Siłowniki APF eliminują z sekwencji roboczej procedury ustalania pozycji wyjściowej po cyklu zatrzymania i wynikające z tego straty mocy. Dzięki zastosowaniu tego najnowszego systemu ze sprzężeniem zwrotnym zawsze znane jest położenie ładunku.
– W przypadku produkcji masowej wbudowanych produktów koszt wykrywania magnetostrykcyjnego spada poniżej kosztu wykrywania z użyciem LVDT (niskonapięciowych czujników różnicowych), szczególnie gdy wymagane jest warunkowanie sygnałów. Urządzenia wykorzystujące magnetostrykcję mogą być konkurencyjne wobec potencjometrów – mówi Jesse Russell, kierownik rozwoju rynku producenta czujników MTS Systems Corp.
