Οι μαγνητικοί αισθητήρες πολλαπλών στροφών που αξιοποιούν το φαινόμενο GMR (γιγαντιαία μαγνητοαντίσταση) λειτουργούν χωρίς επαφή, παρέχουν απόλυτες τιμές θέσης, δεν απαιτούν διαδρομή αναφοράς και δεν χρειάζονται τροφοδοσία ρεύματος ή ρυθμιστική μπαταρία για την ανίχνευση των στροφών. Σε πολλές κινητές και βιομηχανικές εφαρμογές, αποτελούν επομένως μια πρακτική εναλλακτική λύση για τα ποτενσιόμετρα πολλαπλών στροφών ή τους οπτικούς κωδικοποιητές.
Αυτοί οι ευπροσάρμοστοι αισθητήρες χρησιμοποιούνται πλέον και στη ρομποτική, για παράδειγμα σε ρομπότ για στρατιωτικές ή αστυνομικές μονάδες, τα οποία χρησιμοποιούνται για παράδειγμα για απειλές από βόμβες.

Για πολλές εφαρμογές, οι αισθητήρες γωνίας πολλαπλών στροφών που βασίζονται σε συμβατικές λειτουργικές αρχές είναι μάλλον ακατάλληλοι, π.χ. επειδή απαιτούν μόνιμη τροφοδοσία, λειτουργούν με γρανάζια που είναι επιρρεπή στη φθορά ή είναι πολύ πολύπλοκοι και επομένως πολύ ακριβοί για τον τομέα εφαρμογής. Για να διορθώσει αυτή την κατάσταση, η Novotechnik ενσωμάτωσε την τεχνολογία GMR για την ανίχνευση περιστροφής στους αισθητήρες πολλαπλών στροφών της σειράς RSM-2800. Οι αισθητήρες μη επαφής μπορούν να ανιχνεύσουν και να αποθηκεύσουν 2 έως 16 στροφές χωρίς εξωτερική τροφοδοσία ρεύματος και ρυθμιστική μπαταρία, ενώ η τιμή μπορεί να ρυθμιστεί. Η ανάλυση της αναλογικής διεπαφής είναι 16 bit. Είναι δυνατές ταχύτητες έως και 800 στροφές ανά λεπτό. Με τη χρήση ψηφιακών διεπαφών (SSI, SPI), μπορεί να επιτευχθεί συνολική ανάλυση έως και 18 bit (γωνία και περιστροφή). Οι αισθητήρες είναι επίσης
εξαιρετικά ακριβείς. οι τυπικές αποκλίσεις γραμμικότητας είναι μικρότερες από 0,05 % σε ολόκληρο το εύρος μέτρησης. Καθώς οι αισθητήρες είναι επίσης πολύ ανθεκτικοί, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών εκτός δρόμου. Στον χειριστή ακριβείας telemax PRO, για παράδειγμα, της Telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik mbH, ανιχνεύουν τη θέση των λεγόμενων πτερυγίων πάνω στα οποία κινείται το τηλεχειριζόμενο ρομπότ.

Καθολική ιδιοφυΐα με μεγάλη εμβέλεια

"Το telemax PRO μας μπορεί σίγουρα να χαρακτηριστεί ως μια καθολική ιδιοφυΐα λόγω των δυνατοτήτων αναρρίχησης και υπερπήδησης εμποδίων, του μεγάλου βεληνεκούς και ύψους εμβέλειας του χειριστή, καθώς και των πολυάριθμων εργαλείων
που διαθέτει", εξηγεί ο Dr. Andreas Ciossek, Product Manager της Telerob. Andreas Ciossek, Product and Innovation Manager στην Telerob.
Η ευέλικτη συσκευή είναι πολύ συμπαγής με διαστάσεις μεταφοράς 800 mm μήκος, 400 mm πλάτος και 750 mm ύψος. Χωρίς την μπαταρία, ζυγίζει μέγιστο βάρος 77 kg και φτάνει σε ταχύτητα 10 km/h στην έκδοση υψηλής ταχύτητας.
Ανάλογα με την επιφάνεια, μπορεί να αντιμετωπίσει κλίσεις έως και 45°, να υπερπηδήσει εμπόδια ή σκάλες ύψους 500 mm, να ξεπεράσει τάφρους πλάτους 600 mm και να μετακινήσει φορτία έως και 20 kg με τον χειριστή 7 αξόνων. Συνολικά, αυτό καθιστά το telemax PRO ιδανικό βοηθό όταν πρόκειται να προσεγγίσει δυνητικά επικίνδυνα αντικείμενα σε δύσκολες θέσεις σε περίπτωση απειλής βόμβας, π.χ. σε χώρους αποσκευών ή κάτω από καθίσματα αεροσκαφών.

Οι πολύπλοκες ακολουθίες κινήσεων, π.χ. κατά το άνοιγμα των θυρών ή των αποσκευών, μπορούν να ελεγχθούν εύκολα μέσω του συστήματος ελέγχου Tool Centre Point, ειδικά επειδή σχεδόν όλες οι τυπικές ακολουθίες κινήσεων είναι προ-προγραμματισμένες. "Η γεμιστήρα εργαλείων με αυτόματη αλλαγή εργαλείων είναι επίσης πρακτική.
Ο χειριστής δεν χρειάζεται να μετακινήσει το ρομπότ πίσω, εάν, για παράδειγμα, απαιτείται ένα διαφορετικό εργαλείο στο χώρο", συνεχίζει ο Ciossek. "Αυτό εξοικονομεί χρόνο, κάτι που είναι πολύ βολικό για όσους επηρεάζονται από το κλείσιμο ενός αεροδρομίου ή ενός σιδηροδρομικού σταθμού, για παράδειγμα".

Ακριβής ανίχνευση θέσης για τηλεκατεύθυνση

Η θέση του flipper, δηλαδή της κατασκευής που αποτελείται από την κίνηση των τροχών και τις ερπύστριες, πρέπει να καταγράφεται με ακρίβεια, ώστε το telemax PRO να μπορεί να μετακινηθεί στοχευμένα στον τόπο χρήσης. Το έργο αυτό αναλαμβάνουν οι μαγνητικοί αισθητήρες πολλαπλών στροφών της Novotechnik, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι σε καθέναν από τους τέσσερις κινητήριους άξονες. Στην πραγματικότητα δεν απαιτείται πολυστροφή για αυτή την εφαρμογή, αλλά το telemax PRO αποδείχθηκε η σωστή επιλογή. Λόγω των συμπαγών διαστάσεων του οχήματος, ο χώρος εγκατάστασης είναι πολύ περιορισμένος. Επομένως, οι αισθητήρες
δεν είναι τοποθετημένοι στο πίσω μέρος του άξονα των τροχών, όπως συμβαίνει συνήθως, αλλά μετατοπισμένοι στο πλάι για εξοικονόμηση χώρου εγκατάστασης. Για το σκοπό αυτό, η διάμετρος του άξονα μεταφράζεται σε έναν σημαντικά μικρότερο οδοντωτό τροχό για τον αισθητήρα. Μια περιστροφή του άξονα του κινητήριου τροχού γίνεται έτσι, για παράδειγμα, έξι περιστροφές, τις οποίες ο αισθητήρας μετράει για την ακριβή ανίχνευση της θέσης.

Η επιλογή του κατάλληλου αισθητήρα δεν ήταν εύκολη για τους ειδικούς της τεχνολογίας απομακρυσμένου χειρισμού- δοκιμάστηκαν διάφορες εναλλακτικές λύσεις. "Τελικά, υπήρχαν πολλοί λόγοι υπέρ του RSM-2800", συνοψίζει ο Ciossek. "Έχει πολύ ομαλή λειτουργία και, με τις λειτουργίες που θέλαμε, είναι το μικρότερο και επίσης το φθηνότερο προϊόν που βρήκαμε στην αγορά. Με διάμετρο
μόλις 28 mm, ήταν εύκολη η ενσωμάτωσή του." Η λειτουργική αρχή ταίριαζε επίσης στην εφαρμογή:

Χάρη στο φαινόμενο GMR, ο αριθμός των στροφών μπορεί να αποθηκευτεί χωρίς ρεύμα

Το multiturn λειτουργεί σε μικρομαγνητική βάση και αξιοποιεί το φαινόμενο GMR (γιγαντιαία μαγνητοαντίσταση). Αυτό παρατηρείται σε δομές που αποτελούνται από εναλλασσόμενα μαγνητικά και μη μαγνητικά λεπτά στρώματα πάχους μερικών νανομέτρων. Το φαινόμενο σημαίνει ότι η ηλεκτρική αντίσταση της δομής εξαρτάται από τον αμοιβαίο προσανατολισμό της μαγνήτισης των μαγνητικών στρωμάτων- είναι σημαντικά υψηλότερη με μαγνήτιση σε αντίθετες κατευθύνσεις από ό,τι με μαγνήτιση στην ίδια κατεύθυνση. Αυτή η διαφορά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση και την ταυτόχρονη αποθήκευση περιστροφών χρησιμοποιώντας ένα ειδικά σχεδιασμένο στοιχείο αισθητήρα με πολλά τμήματα αντίστασης, ακόμη και σε απενεργοποιημένη κατάσταση. Η τιμή θέσης εξάγεται ως σήμα SSI, για παράδειγμα. Διατίθενται παραλλαγές με ψηφιακή διεπαφή SPI ή αναλογική διεπαφή.

Το RSM-2800 είναι επίσης πολύ στιβαρό και επομένως ιδανικό για χρήση με το telemax PRO. Εκπληρώνει τις απαιτήσεις έως και την κατηγορία προστασίας IP67 ως στάνταρ, δηλαδή είναι ανθεκτικό στη σκόνη και προστατεύεται από προσωρινή βύθιση. Επομένως, δεν υπάρχουν προβλήματα όταν ο χειριστής εργάζεται σε εξωτερικό χώρο στη βροχή ή όταν ταξιδεύει μέσα σε μια λακκούβα. Ούτε οι κραδασμοί και οι δονήσεις επηρεάζουν τη λειτουργία του. Το περίβλημα του αισθητήρα είναι κατασκευασμένο από πλαστικό υψηλής ποιότητας, ανθεκτικό στη θερμοκρασία.
Οι βραχίονες στήριξης με αυλακώσεις επιτρέπουν την εύκολη τοποθέτηση και την άνετη μηχανική ρύθμιση. Ο βυσματικός σύνδεσμος χωρίς αντανακλάσεις επιτρέπει τη γρήγορη και εύκολη εγκατάσταση. Ο αισθητήρας είναι αναίσθητος στη βρωμιά και την υγρασία. Η ηλεκτρική σύνδεση γίνεται μέσω ενός θωρακισμένου καλωδίου που είναι χυτευμένο στο περίβλημα. Διατίθενται επίσης προκατασκευασμένα βύσματα σύνδεσης, π.χ. M12, για γνήσιο plug-and-play.

Αυτά τα χαρακτηριστικά ανοίγουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για το RSM-2800. Η συμπαγής λύση πολλαπλών στροφών μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για πολύπλοκες λύσεις κιβωτίων ταχυτήτων σε πολλά σημεία, συμβάλλοντας έτσι στη μείωση του συνολικού κόστους. Οι τομείς εφαρμογής περιλαμβάνουν μηχανήματα εκτύπωσης, συστήματα κίνησης και διεύθυνσης, ως κωδικοποιητές μήκους καλωδίων, για κινήσεις θυρών και πυλών, σε κινητά μηχανήματα, μηχανές χαρτιού, πλατφόρμες ανύψωσης ή γενικά ως αντικατάσταση ποτενσιόμετρων ή κωδικοποιητών πολλαπλών στροφών