Ethernet ad alta velocità per i sistemi robotici moderni

L’automazione industriale moderna richiede più di un semplice movimento meccanico affidabile. Robot, telecamere per la visione artificiale, sensori e sistemi di controllo devono scambiarsi continuamente quantità crescenti di dati.

Questo pone una sfida quando i dispositivi connessi tramite Ethernet sono installati su una parte rotante della macchina: Come possono i dati ad alta velocità passare tra componenti stazionari e rotanti senza attorcigliare i cavi?

Di JINPAT LPC-30-01E2-02E3 (JP48-123-002HW) è un Anello di scorrimento Ethernet per la robotica e l’automazione industrialeprogettato per fornire una connessione rotante per la comunicazione di rete ad alta velocità.

La sua configurazione Ethernet include:

• 2 canali Gigabit Ethernet
• 1 canale Ethernet a 100 Mbit/s
• connettori M8
• Alloggiamento in plastica tecnica
• Progettato per applicazioni nella robotica e nell’automazione industriale

Questa combinazione rende l’anello di scorrimento particolarmente adatto alle macchine che richiedono molteplici connessioni Ethernet attraverso un’interfaccia rotante.

Perché i canali Ethernet multipli sono importanti nella robotica

I robot industriali stanno diventando sempre più orientati ai dati. Un sistema robotico moderno può includere telecamere, sensori, controller e altri dispositivi connessi in rete.

Ad esempio, un canale Ethernet Gigabit può essere utilizzato per una telecamera di visione artificiale, mentre il secondo canale Gigabit supporta un altro dispositivo ad alta larghezza di banda. L’ulteriore canale Ethernet da 100 Mbit/s può essere impiegato per il controllo o per comunicazioni ausiliarie.

Integrando più canali Ethernet nell’interfaccia rotante, il Anello di scorrimento per robot LPC-30-01E2-02E3 offre agli ingegneri una maggiore flessibilità nella progettazione dell’architettura di comunicazione delle apparecchiature robotiche.

Le potenziali applicazioni includono bracci robotici industriali, giunti rotanti per robot, sistemi di movimentazione automatizzati, robot per ispezioni e attrezzature di assemblaggio intelligenti.

Supporto alla visione artificiale e all’ispezione automatizzata

La visione artificiale è una componente fondamentale della produzione moderna, in particolare nell’ispezione automatizzata e nel controllo qualità.

Le telecamere industriali sono ampiamente impiegate per l’ispezione delle superfici, il posizionamento dei componenti, la misurazione dimensionale, il rilevamento dei difetti e la verifica degli assemblaggi.

Quando telecamere o sensori sono montati su meccanismi rotanti, i cavi Ethernet tradizionali possono limitare il movimento. Un Anello di scorrimento Gigabit Ethernet consente il passaggio dei dati di rete ad alta velocità attraverso l’interfaccia rotante, mantenendo al contempo la necessaria rotazione meccanica.

Ciò rende l’LPC-30-01E2-02E3 particolarmente indicato per sistemi di visione artificiale, apparecchiature di ispezione automatizzata e piattaforme di visione rotanti dove sono richieste sia mobilità sia comunicazione ad alta velocità.

Una soluzione di trasmissione dati rotante per l’Industria 4.0

Per i costruttori di macchine tedeschi ed europei, Industria 4.0 è strettamente collegata all’automazione intelligente, alla rete industriale e alla produzione basata sui dati.

Le macchine non sono più sistemi meccanici isolati. Comunicano continuamente con telecamere, sensori, controller e reti di fabbrica.

Di conseguenza, anche il ruolo del anello di scorrimento sta cambiando.

Invece di trasmettere soltanto energia o semplici segnali elettrici, le moderne interfacce rotanti possono dover gestire energia, segnali di controllo e dati ad alta velocità contemporaneamente.

Un Anello di scorrimento Ethernet industriale diventando pertanto un componente fondamentale nelle apparecchiature di produzione connesse.

sistema di connettività M8 compatto

Lo spazio di installazione è un altro aspetto importante da considerare nella robotica e nelle macchine automatizzate.

L'LPC-30-01E2-02E3 utilizza connettori M8, fornendo un’interfaccia di collegamento compatta per i sistemi industriali. Ciò rende il prodotto adatto a applicazioni in cui lo spazio attorno al meccanismo rotante è limitato.

I design con connettori possono inoltre semplificare l’integrazione della macchina, il cablaggio e la manutenzione.

Perché Gigabit Ethernet richiede un anello di scorrimento dedicato

L’Ethernet non dovrebbe essere considerato come un segnale elettrico generico quando si seleziona un anello di scorrimento.

Gigabit Ethernet prevede una trasmissione dati differenziale ad alta velocità, rendendo l’integrità del segnale e il controllo delle interferenze elementi cruciali nella progettazione della trasmissione rotatoria.

Per questo motivo, gli ingegneri dovrebbero specificare chiaramente la velocità Ethernet richiesta al momento della selezione di un giunto rotante Ethernet.

Se è necessario utilizzare Gigabit Ethernet, ciò dovrebbe essere indicato esplicitamente, anziché limitarsi a specificare semplicemente “circuits di segnale”.

Scegliere l’anello di scorrimento Ethernet più adatto

Quando si seleziona un anello di scorrimento Ethernet per una macchina robotica o automatizzata, gli ingegneri dovrebbero considerare:

• Numero e velocità dei canali Ethernet
• Circuiti elettrici, tensione e corrente
• Altri requisiti di segnale
• Velocità di rotazione
• Dimensioni di installazione
• Configurazione del connettore
• Ambiente operativo

Questi parametri aiutano a determinare se è possibile utilizzare una configurazione standard oppure se è necessaria una soluzione personalizzata di trasmissione rotante.

Collegare la robotica ai dati ad alta velocità

Poiché la robotica e l’automazione industriale diventano sempre più connesse, una trasmissione dati affidabile attraverso le interfacce rotanti sta assumendo un ruolo sempre più importante.

Di JINPAT LPC-30-01E2-02E3 (JP48-123-002HW) combina 2 canali Ethernet Gigabit, 1 canale Ethernet 100M e connettori M8rendendolo adatto a robot industriali, sistemi di visione artificiale e attrezzature automatizzate.

Per i costruttori di macchine che sviluppano apparecchiature robotiche connesse o conformi all’Industria 4.0, offre una soluzione pratica per mantenere la comunicazione Ethernet attraverso componenti rotanti.

Looking for an Ethernet slip ring for your robotic or automation project? Contact JINPAT with your Ethernet channels, electrical requirements, rotational speed and installation dimensions to discuss a suitable solution.