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Roboter-Gelenkmodul-Sensor
Als Hersteller mit Kerntechnologien im Bereich der hochpräzisen Verarbeitung von Sensorkomponenten konzentrieren wir uns auf die umfassende Präzisionsfertigung wichtiger Sensorkomponenten für Robotergelenkmodule-Sensoren (Encoder, Drehmomentsensoren, Temperatursensoren, Positionssensoren usw.). Wir bieten vollständige Prozessverarbeitungslösungen an, die von empfindlichen Elementen und Strukturkomponenten bis hin zu Schutzgehäusen reichen und Präzisionskomponenten für Absolut-/Inkrementalgeber, Resolver, DMS-Drehmomentsensoren und verschiedene Umgebungssensoren umfassen. Wir verstehen ihre Kernaufgaben bei präziser Positionsrückmeldung, Drehmomentsteuerung, Statusüberwachung und Sicherheitsschutz sowie die extremen Anforderungen an Auflösung, Linearität, Wiederholbarkeit, Temperaturstabilität und Anti-Interferenz-Fähigkeit. Wir sind bestrebt, durch Mikro--Nano-Verarbeitungs- und Präzisionsmontagetechnologien eine überragende Messleistung, außergewöhnliche Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen und eine ultra-lange Lebensdauer zu erreichen.
Vorteile der Kernverarbeitung
(1) Präzisionsverarbeitung mikro-nanoempfindlicher Strukturen und Signalbasislinien
① Ritzen von hochauflösenden Gitter-/Magnetskalenscheiben auf Nanoebene
Mithilfe der Laser-Direktschreib- oder Elektronenstrahllithographie-Technologie (EBL) werden Präzisionsgitter oder Magnetskalen auf Glas-, Edelstahl- oder Keramiksubstraten verarbeitet. Die Teilungsgenauigkeit beträgt ±0,05 μm und die Ritzkantenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,02 μm, wodurch eine Einzeldrehungsauflösung von bis zu 26 Bit (0,01 Bogensekunden) erreicht wird.
② Integrierte Verarbeitung von Miniatur-Dehnungsbrücken und Elastomeren
Herstellung von Miniatur-Dehnungsbalken, Wheatstone-Brückenmustern und Spannungskonzentrationsstrukturen auf hochfesten legierten Stählen (z. B. 17-4PH) oder Aluminiumlegierungen mittels Mikro-EDM oder Laserschneiden. Dehnungsempfindlichkeitskoeffizient größer oder gleich 2,0, Nichtlinearität kleiner oder gleich 0,05 % FS.
③ Präzisionsverarbeitung der Multipolmagnetisierung und Positionierungsstruktur
Präzise mehrpolige (32-256 Pole) Magnetisierung von Seltenerd-Permanentmagnetringen mit einem Polwinkelfehler von weniger als oder gleich 0,1 Grad und Verarbeitung passender Präzisionspositionierungsschultern und Installationsdaten, um eine Sinusförmigkeit des magnetischen Encodersignals von mehr als oder gleich 99,5 % sicherzustellen.
(2) Signalintegritätssicherung und Anti-Interferenz-Fertigung
① Präzisionsformung von mehrschichtigen Abschirmgehäusen und Filterstrukturen
Präzisionsbearbeitung von Sensorgehäusen aus Aluminiumlegierung oder Edelstahl mit einer inneren Kupfer- oder Nickelbeschichtung zur Erzielung einer elektromagnetischen Abschirmung (Abschirmungswirksamkeit größer oder gleich 60 dB bei 1 GHz), mit Integration von Filterkondensator-Montagehohlräumen und Signalleitungsdurchführungsfilterstrukturen.
② Hochpräzise Lagerinstallation und Luftspaltkontrollstrukturen
Präzise Bearbeitung der Encoder-Lagersitze, um eine Rundheit der Lagerinstallationsbohrungen von weniger als oder gleich 0,002 mm und Koaxialität mit dem Installationsbezugspunkt der Codescheibe/des Magnetrings zu gewährleisten. Weniger als oder gleich Φ0,005 mm, wodurch ein minimaler Rundlauf und eine optimale Luftspaltkontrolle bei dynamischen Messungen erreicht werden.
③ Optimierte Verarbeitung von Wärmeleit- und Isolationsstrukturen
Bearbeitung von Wärmeleitpfaden und thermischen Isolationsschlitzen im Inneren des Sensors unter Verwendung von Materialien mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (z. B. Invar-Legierung) zur Verarbeitung wichtiger Dimensionsdaten, wobei der Wärmedriftkoeffizient innerhalb von weniger als oder gleich ±10 ppm/Grad gesteuert wird.
(3) Herstellung von Verstärkungen für Umweltverträglichkeit und Zuverlässigkeit
① Integrierte Realisierung von IP67/IP69K-Schutzstrukturen
Einsatz von Laserschweiß- oder Ultraschallschweißverfahren zur Gehäuseabdichtung, Präzisionsbearbeitung von O--Ringnuten, Vergusslöchern und Entlüftungsventilschnittstellen, um vollständigen hermetischen Schutz zu erreichen, beständig gegen Hochdruckwaschen und Unterwasserbetrieb.
② Verstärkung von schwingungs- und stoßfesten mechanischen Strukturen
Entwicklung und Präzisionsbearbeitung von Verstärkungsrippen für wichtige Teile wie interne Leiterplattenhalterungen und Steckverbinderverriegelungsmechanismen, Optimierung von Strukturen mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA), um die Anforderungen an zufällige Vibrationen von 20 Gramm und mechanische Stöße von 100 g zu erfüllen.
③ Korrosionsschutz und spezielle Medienverträglichkeitsbehandlung
Bereitstellung verschiedener Oberflächenbehandlungslösungen wie Harteloxierung von Gehäusen, stromlose Vernickelung und Parylene-Beschichtung, um einen langfristig stabilen Betrieb in korrosiven Umgebungen (z. B. Schneidflüssigkeiten, Meeresnebel) zu gewährleisten.
(4) Vollständige-Parameterkalibrierung und intelligente Tests
① Hochpräzises dynamisches Kalibrierungssystem
Ausgestattet mit Laserinterferometern, hochpräzisen Drehmomentkalibratoren und temperaturgesteuerten Drehtellern zur Kalibrierung von Parametern wie Genauigkeit, Linearität, Wiederholbarkeit und Hysterese für jeden Sensor über den gesamten Temperaturbereich (-40 Grad bis +125 Grad) und zur Erstellung eines einzigartigen Kalibrierungszertifikats.
② Integration von Online-Fehlerdiagnose- und Gesundheitsüberwachungsschnittstellen
Verarbeitung reservierter Built-In-Test (BIT)-Schaltkreisschnittstellen und Installationspositionen für Temperatur-/Vibrationsüberwachungssensoren, die eine Hardware-Grundlage für vorausschauende Wartung bieten.
③ Digitaler Zwilling und Datenrückverfolgbarkeit
Erstellen einer digitalen Datei für jede Sensorkomponente, einschließlich Materialchargen, Verarbeitungsparameter und Testdaten, um die Rückverfolgbarkeit und Qualitätskontrolle der gesamten Lebenszyklusleistung zu unterstützen.
Verarbeitungsfähigkeit und technische Spezifikationen
Typischer Verarbeitungsbereich des Robotergelenkmodulsensors
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Sensortyp |
Messprinzip und Funktion |
Zusammensetzung der Kernkomponenten |
Kernherausforderungen in der Fertigung |
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Multi-Absolutwertgeber |
Bietet absolute Positionsrückmeldung, hohe Auflösung und Ausschaltwiderstand. |
Optische/magnetische Codescheiben, Lagereinheiten, Leiterplattengehäuse, Zahnradsätze |
Miniatur-Präzisionszahnradbearbeitung, ultra{0}}hochpräzises Scheibenritzen, Zuverlässigkeit bei der Zählung mehrerer Windungen. |
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Resolver |
Analoger Positionssensor, hohe Temperatur- und Störfestigkeit. |
Stator-/Rotorkerne, Wickelkörper, Gehäuse |
Hochpräzise Verarbeitung des laminierten Kerns, ultrafeiner Lackdraht-Wicklungsraum, Quadratursignalgenauigkeit. |
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Dehnungsdrehmomentsensor |
Echtzeitmessung des Gelenkausgangsdrehmoments zur Kraftsteuerung. |
Elastomer (Dehnungsbalken), Dehnungsmessstreifen, Schleifring (kontaktlose Energie/Signal) |
Design/Verarbeitung von Elastomeren mit hoher Linearität und geringer Hysterese, Präzisionsfertigung von Miniatur-Schleifringen. |
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Hall-Positions-/Stromsensor |
Erkennt die Motorrotorposition oder den Phasenstrom für die FOC-Steuerung. |
Magnetischer Konzentrator, Hall-Chip-Leiterplatte, Abschirmgehäuse |
Verarbeitung von Miniatur-Magnetkreisstrukturen, hohe Empfindlichkeit und geringe thermische Drift, Integration. |
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Temperatur-/Vibrations-Verbundsensor |
Überwacht den Gesundheitszustand der Gelenke für eine vorausschauende Wartung. |
MEMS-Beschleunigungsmesser, PT100/Thermoelement, Edelstahlgehäuse |
Multi-Sensor-Fusionsverpackung, hochfrequente Vibrationssignalübertragung, umweltfreundlich. |
Wichtige Indikatoren für die Verarbeitungsfähigkeit
(1) Leistungs- und Genauigkeitsindikatoren
① Messleistungsbereich:
- Positionsauflösung: Einzel-Umdrehung bis zu 26 Bit (≈0,01 Bogen-s), Mehrfach-Umdrehung bis zu 32 Bit oder mehr.
- Drehmomentbereich: 0,1 N·m - 10.000 N·m, Genauigkeit 0,1 %FS - 0.5 %FS.
- Temperaturbereich: -40 Grad bis +200 Grad, Genauigkeit ±0,5 Grad.
- Vibrationsfrequenz: 0,5 Hz - 10 kHz, Bereich ±50 g.
② Wichtige Genauigkeitsindikatoren:
- Linearität: Kleiner oder gleich 0,01 % FS (Hochpräzisions-Encoder/Drehmomentsensoren)
- Wiederholgenauigkeit: Kleiner oder gleich ±1 LSB (Encoder)
- Quadraturfehler: Kleiner oder gleich ±1 Grad (Resolver)
- Signalverzerrung: Weniger als oder gleich 0,5 % (Sinuswelle des magnetischen Encoders)
- Bandbreite: Größer oder gleich 5 kHz (Drehmomentsensoren)
(2) Zuverlässigkeits- und Umweltindikatoren
① Lebensdauer und Haltbarkeit:
- Mechanische Lebensdauer (Lager): Mindestens 20.000 Stunden bei Nenndrehzahl
- Elektrische Lebensdauer (Schleifring): Größer als oder gleich 10 Millionen Umdrehungen (leitender Schleifring)
- MTBF: Größer oder gleich 100.000 Stunden
② Umweltanpassungsfähigkeit:
- Betriebstemperatur: -40 Grad bis +125 Grad (Industriequalität)
- Schutzstufe: Standard IP67, optional IP69K
- Vibrationsfestigkeit: 10–2000 Hz, 20 Gramm
- Schockfestigkeit: 100 g, 6 ms
- EMV: Erfüllt die Normen EN 61000-6-2/6-4
(3) Materialien und Prozessfähigkeiten
① Kernmaterialkompetenz:
- Optische Materialien: Optisches Glas, Quarzglas, optische Beschichtungsmaterialien.
- Magnetische Materialien: NdFeB, SmCo, Ferrit, Permalloy.
- Elastische Materialien: Berylliumbronze, 17-4PH-Edelstahl, Titanlegierung.
- Isolier- und Verpackungsmaterialien: Keramik (Al₂O₃, AlN), Epoxidharz, Parylene.
② Kernspezialprozesse und Integrationsfähigkeiten:
- Mikro-Präzisionsritzen und Lithographie: Für Gitter und Mikrostrukturverarbeitung.
- Präzises Stanzen und Ätzen von Metallblechen: Für Elastomere und Abschirmabdeckungen.
- Vakuumverguss und hermetische Verpackung: Für eine hochzuverlässige-Umgebungsabdichtung.
- Laserschweißen und Mikroverbindung: Zur präzisen Abdichtung von Sensorgehäusen.
- Automatisierte optische Inspektion (AOI) und Funktionsprüfung: Vollautomatische Terminalprüfung in der Produktionslinie.
- Die-Befestigung und Drahtbonden: Unterstützung der Präzisionsverpackung von MEMS- und ASIC-Chips.
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