パンケーキ スリップ リング: フラット デザインを使用する場合

回転アセンブリの軸方向のスペースが非常に少ない場合、標準的な円筒形のスリップ リングは高すぎて、パネルの後ろ、ロボットのジョイントの内側、または回転テーブルの下に収まらないことがよくあります。パンケーキ スリップ リングは、導電パスをディスク上に平らに配置し、設置高さを低く保ちながら、固定側と回転側の間で電力、制御信号、データを伝送することでこの問題を解決します。

このガイドでは、パンケーキ スリップ リングとは何か、ボアとドラムの設計を通じてカプセルとの違い、注文前にどの仕様が最も重要か、いつ注文するかについて説明します。{0}カスタムスリップリング標準部品よりも良い答えです。

パンケーキスリップリングとは何ですか?

パンケーキ スリップ リングは、平らな回転式電気コネクタです。長い円筒形の本体に沿って導電性リングを積み重ねる代わりに、導電性トラックがディスク-のステータ上に配置され、ローターが回転するときにブラシが接触します。その結果、設置高さが非常に低くなり、外径が比較的大きくなります。

同じ製品ファミリーにいくつかの名前が使用されていますが、それらは必ずしも同一であるとは限りません。

• パンケーキ スリップ リング- フラット ディスク レイアウトを表す一般的な業界用語。
• フラットスリップリングまたはディスクスリップリング- は同じ意味で使用され、通常は薄型の形状を強調します。-
• PCB スリップ リング- 導電性トラックがプリント基板上にエッチングされるサブセット。 PCB 構築はパンケーキ設計では一般的ですが、技術的には製造方法であり、同義語ではありません。ステーターの構造の詳細については、この概要を参照してください。パンケーキ スリップ リング内の PCB ステータ.

電気的機能は他のスリップ リングと同じで、ケーブルを巻き付けることなく、回転インターフェイスを介して電力または信号を連続的に転送します。機械的なトレードオフが-パンケーキ デザインの特徴です-。軸方向の高さを取り戻し、その代わりに半径方向のスペースを要求します。
 

パンケーキ スリップ リングはいつ使用する必要がありますか?

通常、次の 3 つの条件が同時に揃った場合には、パンケーキ スリップ リングが正しい選択となります。

• システムは継続的または繰り返し回転する必要があります。
• ケーブルは、ねじれたり、疲労したり、軸に巻き付いたりしてはいけません。
• 取り付けの高さが制限要因ですが、より幅広のコンポーネントに対して十分な半径方向クリアランスが確保されています。

これらの条件のうち 1 つまたは 2 つだけが存在する場合は、別の条件が存在します。スリップリングタイプより良いサービスが得られるかもしれません。一般的な使用例には、ロボット エンドオブアーム ツール、100 rpm 未満の回転インデックス テーブル、コンパクトなオートメーション セル、カメラとセンサー プラットフォーム、医療および研究室の回転器具、包装機械、フラット パネルの後ろに隠されたターンテーブルなどがあります。

パンケーキ スリップ リングはあなたのデザインに適していますか?

パンケーキ スリップ リングが軸方向のスペースを節約する理由

コンパクトな機械では、通常、軸方向の高さを確保するのが半径方向の幅よりも困難です。ロボットのリスト、ロータリーインデクサ、またはセンサータレットには、回転プレートの後ろに 15 ～ 25 mm の垂直方向のスペースしかない場合があります。長さ 60 ～ 80 mm のカプセルデザインは適合しません。同じ回路数のフラット スリップ リングは、接触経路が上向きではなく外側に配置されているため、そのスペースに落ち込む可能性があります。

これが、パンケーキ スリップ リングが汎用設備よりも OEM 機器で頻繁に使用される理由でもあります。-部品は、固定された機械的エンベロープに沿って成形されており、その逆ではありません。

パンケーキ スリップ リングは電力とデータを同時に伝送できますか?

はい、でもレイアウトは重要です。パンケーキ スリップ リングは、DC 電源、AC 制御回路、エンコーダ フィードバック、CAN、RS-485、USB 2.0、およびギガビット イーサネットを同じアセンブリ上で伝送するように設計できます。間違いは、すべての回路を互換性があるものとして扱っていることです。そうではありません。

イーサネット、エンコーダ フィードバック、またはアナログ ビデオが電源と同じディスク上にある場合は、レイアウトをロックする前に、それらのリングの位置、シールド戦略、およびケーブルの配線を定義する必要があります。マシンの構築後に干渉を修正しようとすると、最初にレイアウトのレビューに 1 時間を費やすよりもはるかにコストがかかります。

パンケーキ スリップ リングと他のタイプのスリップ リング

最短の決定ルール: 身長が主な問題の場合はパンケーキを選択するカプセルスリップリング直径が主な問題である場合、-ボアスリップリングを通してシャフト、空気圧ライン、またはケーブルの束が中心を通過する必要がある場合。さらに詳しい比較については、を参照してください。スルーホール スリップ リング vs パンケーキ スリップ リング.
 

ご注文前に必ずご確認いただきたい主な仕様

「フラット スリップ リングが必要です」などのリクエストだけでは、信頼できる見積もりには不十分です。以下の情報は、エンジニアリング チームが設計レビュー中に要求するものです。

機械的チェックリスト

• 最大外径と最小内径
• 最大設置高さ
• 取り付け穴のパターン、PCD およびネジのサイズ
• ケーブル取り出し方向と長さ
• コネクタの種類（事前に終端されている場合）-
• ハウジング型またはオープン型の-ボード構造
• 周囲のエンベロープのCAD図面または3Dモデル

電気チェックリスト

• 電源回路の数、回路ごとの電圧と電流
• プロトコルごとにグループ化された信号回線の数
• 接地と絶縁の要件
• 敏感な回線のシールド
• 電力と高速データの分離-

信号チェックリスト

• プロトコル (CAN、RS-485、イーサネット、USB、HD-SDI、エンコーダ タイプ)
• 必要なデータ速度
• ケーブルの種類とインピーダンス
• 許容可能なノイズ レベルまたは BER 目標
• 最終顧客が要求するあらゆるテスト規格

環境とライフサイクルのチェックリスト

• 使用温度範囲
• 粉塵、湿気、化学物質への曝露
• 必須IP等級当たりIEC 60529
• 振動および衝撃プロファイル
• 回転速度とデューティサイクル（連続、断続）
• 予想耐用年数（回転数または時間数）
• インストール後のメンテナンスアクセス

正しいパンケーキ スリップ リングの選び方

ステップ 1. 最初に空間エンベロープを定義します。回路を検討する前に、使用可能な高さ、外径、センタークリアランスを確認してください。機械的エンベロープは最初のフィルターです - パンケーキが収まらない場合は、電気的な最適化は役に立ちません。

ステップ 2. 電力リストと信号リストを分離します。電圧、電流、プロトコル、ケーブル タイプを含む回路テーブルは、「12 チャネル」などの単一の数字よりも便利です。

ステップ 3. 回転速度とデューティサイクルを確認します。パンケーキデザインは低速から中速まで快適です。 500 rpm を超えると、接点の摩耗、ブラシのノイズ、外縁の線速度が問題になり始めるため、ケースバイケースで検討する必要があります。-

ステップ 4. 信号整合性リスクを確認します。高速データ、エンコーダ、アナログ信号を個別にマークし、シールドとチャネルの配置を早い段階で決定します。{0}

ステップ 5. 標準かカスタムかを決定します。 A 標準パンケーキ スリップ リング回路数、サイズ、プロトコルが既存のモデルに適合する場合に機能します。それ以外の場合は、周囲のマシンを強制的に再設計するよりも、カスタム バージョンの方がコスト効率が高くなります。-

標準パンケーキ スリップ リングとカスタム パンケーキ スリップ リング

エンジニアリング事例: コンパクトな検査ターンテーブル

典型的な問い合わせ: 利用可能な設置高さ 22 mm、自由な外径 90 mm、60 rpm での連続回転、および 24 V DC 電源、アブソリュート エンコーダ、およびカメラへの 100 Mbps イーサネットの回路リストを備えたビジョン検査ターンテーブル。{0}}

機械的エンベロープにより、初日にはカプセルと貫通孔が除外されました。-パンケーキ レイアウトは最初のレビューで確認されましたが、元の回路計画ではイーサネット ペアが 24 V リングに隣接して配置されていました。設計レビュー中に、それらを 2 つのガード リングで分離し、イーサネット ペアの下に内部グランド リングを追加し、ステータ上で制御されたインピーダンス配線を使用しました。-量産前サンプルは、導通、絶縁抵抗（DC 500 V で 500 MΩ 以上）、絶縁耐力（AC 1000 V 60 秒）、および 500 万回転の寿命テストに合格しました。-この教訓はよく知られたものでした。平らなプロファイルだけではパフォーマンスが保証されません。- リングの配置、シールド、テスト規律が仕事を完了します。

避けるべきよくある間違い

最初の間違いは、「パンケーキ」を「コンパクト」の同義語として扱っていることです。直径ではなく高さはコンパクトです。半径方向のスペースも限られている場合は、別のスリップ リング ファミリから検討を開始する必要があります。

2 番目の間違いは、信号プロトコルを未定義のままにすることです。 「一部の信号線」は仕様ではありません。イーサネット、エンコーダ、アナログ ビデオにはそれぞれ独自のレイアウト、シールド、テスト要件があります。

3 番目の間違いは、リングあたりの電流を過小評価していることです。平らなディスクは円筒体とは異なる方法で熱を放散します。実際の電流制限は、カタログ番号だけではなく、リング幅と接点の材質によって決まります。

4 番目の間違いは、スリップ リングのサプライヤーが関与するのが遅すぎたことです。ハウジング、モーター、エンコーダーが固定されるまでに、スリップ リング用の残りのスペースが間違った形状になっていることがよくあります。機械レイアウト中にサプライヤーを導入すると、少なくとも 1 つのリビジョンが節約されます。

まとめ

パンケーキ スリップ リングは、回転アセンブリの高さがパンのスライスほどで、精密機器ほどの予算がある場合の実用的な解決策です。軸方向のスペースを解放し、電力と信号の混合伝送をサポートし、半径方向のスペース、回転速度、信号レイアウトが最初から正直に検討されていれば、OEM の機械的エンベロープにうまく適応します -。

設置用封筒と回路リストがあれば、始めるのに十分です。そこから、標準のどちらかを選択しますパンケーキスリップリングそしてカスタムデザイン通常、最初の技術レビューで明らかになります。敏感なフィードバック信号や回転プラットフォーム上のビジョン システムを含むプロジェクトの場合、専用のロボット工学および UAV 用の信号スリップ リング リソースお問い合わせの前に一読する価値があるかもしれません。