Sprzęgacz indukcyjny do bezstykowego przesyłu energii i sygnałów

Sprzężenie indukcyjne to technologia, która towarzyszy nam w wielu dziedzinach życia codziennego, ale często pozostaje niezauważona. Umożliwia ona transfer energii między dwoma urządzeniami bez fizycznego kontaktu, dlatego nazywana jest również „złącze bezstykowe”. Dobrze znanymi przykładami są bezprzewodowe ładowarki do smartfonów lub elektryczne szczoteczki do zębów, które pobierają energię za pomocą sprzężenia indukcyjnego. W technologii medycznej sprzężenie indukcyjne jest wykorzystywane na przykład do bezstykowej transmisji prądu i sygnałów w implantach medycznych, takich jak rozruszniki serca. To tylko kilka przykładów pokazujących, jak powszechne i wszechstronne są zastosowania sprzężenia indukcyjnego.

Swoboda ruchów i brak uczucia ucisku

W zastosowaniach przemysłowych, gdzie połączenia poddawane są dużym obciążeniom, takim jak wibracje lub częste podłączanie i odłączanie, nie tylko zużycie stanowi istotny czynnik kosztowy, ale również związane z tym przestoje. Przykładami takich zastosowań są systemy wymiany narzędzi, ruchome nośniki detali w ciągłym ruchu lub obrotowe stoły indeksujące. Innym obszarem zastosowań są elektryczne przenośniki podwieszane stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. W tym przypadku sprzęgła indukcyjne oferują nie tylko zaletę braku zużycia, ale także pomagają uniknąć błędów użytkownika.

Zamiast konwencjonalnych połączeń, które z czasem ulegają zużyciu i wymagają regularnej konserwacji, „złącza bezstykowe”, tj. sprzęgacze indukcyjne, umożliwiają płynną i niezawodną transmisję danych oraz energii bez fizycznego kontaktu między częściami. Pozwala to zaoszczędzić czas i pieniądze, eliminując kosztowne naprawy lub konieczność wymiany zużytych połączeń.

Rodzina sprzęgaczy o wysokiej odporności na wstrząsy

Zestawy sprzęgaczy indukcyjnych składają się z części pierwotnej (nadajnika) po stronie sterującej oraz części wtórnej (odbiornika) po stronie czujnika/stronie siłownika połączenia. Dzięki nowo wprowadzonym zestawom sprzęgaczy indukcyjnych w ramach sprawdzonego systemu NIC firma TURCK zapewnia nie tylko poprawę wydajności, ale także nowe funkcje. Łączniki NIC działają w oparciu o pole przemienne o wysokiej częstotliwości, które przenosi energię w zakresie częstotliwości od 100 do 148,5 kHz. Jednocześnie dane są przesyłane za pośrednictwem oddzielnego połączenia radiowego o częstotliwości 2,4 GHz.

Łączniki NIC umożliwiają przesył prądu o natężeniu do 750 mA i mocy do 18 W, nawet przy dużych obciążeniach udarowych poprzez interfejs powietrzny o szerokości 7 mm. Jako „bezprzewodowe kable IO-Link” są całkowicie odporne na zużycie i trwale uszczelnione zgodnie z stopniem ochrony IP68. Pozwala to na obsługę czujników i elementów wykonawczych, takich jak kurtyny świetlne, czujniki położenia i zbliżeniowe, a nawet mniejsze zespoły zaworów, bez konieczności stosowania dodatkowego wzmacniacza po stronie wtórnej. Do podłączenia strony pierwotnej służy złącze M12, a strona wtórna jest wyposażona w złącze M12. Dzięki obudowom M30 złącza TURCK należą do najbardziej kompaktowych urządzeń na rynku.

Elastyczność w transmisji sygnałów dzięki IO-Link

Łączniki indukcyjne można podłączyć tak łatwo, jak w przypadku połączenia kablowego typu wtyk-gniazdo. Urządzenie IO-Link, często koncentrator IO-Link, jest podłączone do strony wtórnej (NICS-EM30-IOL-HK1141) systemu sprzęgającego. Strona pierwotna (NICP- EM30-IOL-H1141) jest umieszczona naprzeciw strony wtórnej i podłączona do urządzenia nadrzędnego IO-Link za pomocą standardowego 3-pinowego złącza M12. Taka konfiguracja zapewnia elastyczność w zakresie transmisji do 16 sygnałów binarnych oraz stanowi skalowalne rozwiązanie dla zastosowań, w których konieczne jest przechwytywanie i przesyłanie dużej liczby sygnałów. Umożliwia ona dwukierunkową komunikację IO-Link, w ramach której można korzystać z takich funkcji, jak parametryzacja i dane diagnostyczne.

Jeśli nie jest wymagane połączenie IO-Link, za sprzęgaczem wtórnym można zastosować prosty rozgałęźnik VB2 do bezstykowej transmisji dwóch sygnałów przełączających. W tym celu strona pierwotna jest podłączona do sterownika lub urządzenia magistrali polowej za pomocą czterostykowego standardowego złącza M12.

Bezpieczeństwo dzięki inteligentnemu wykrywaniu obiektów stron trzecich

Innowacyjna, dynamiczna funkcja wykrywania obiektów obcych firmy TURCK umożliwia identyfikację nie tylko większych, ale także mniejszych obiektów metalowych znajdujących się pomiędzy łącznikiem głównym a pomocniczym. System wyłącza się automatycznie po wykryciu takich obiektów, aby uniknąć ewentualnego przegrzania. Gdy tylko przeszkoda zostanie usunięta, system ponownie się włącza. Funkcja ta zapewnia bezpieczeństwo i integralność systemu oraz pomaga zapewnić bezawaryjną pracę.

Przekaźniki indukcyjne firmy TURCK przekazują pełną moc 18 W przez interfejs powietrzny o grubości do 7 mm. Ponadto urządzenia te są odporne na drgania oraz obrót zarówno po stronie pierwotnej, jak i wtórnej. Jeśli strony pierwotna i wtórna są ustawione bezpośrednio naprzeciwko siebie w odległości nominalnej, dopuszczalne jest przesunięcie boczne wynoszące do 5 mm. Jeśli zastosowanie wymaga liniowego montażu obu elementów łączącychniemożliwe, systemy sprzęgającemożna również montować pod kątem względem siebie. Przy odległości 7 mm możliwy jest kąt do 30° oraz przesunięcie boczne wynoszące 2 mm.

Szybkie uruchamianie oraz selektywne parowanie

W wielu zastosowaniach, w których połączenia ulegają częstym zmianom, istotną rolę odgrywa również czas oczekiwania po stronie wtórnej. Czasy cyklu, które można osiągnąć dzięki danemu rozwiązaniu połączeniowemu, stanowią kluczowe kryterium decyzyjne, zwłaszcza w przypadku obrotowych stołów indeksowych. Szybki i stabilny rozruch z czasem reakcji wynoszącym 600 milisekund umożliwia skrócenie cykli produkcyjnych, a tym samym zwiększenie wydajności zakładu. „Dynamiczne parowanie” pozwala na łączenie stron głównych z dowolną liczbą stron pomocniczych i odwrotnie. Oznacza to, że nawet zadania w bardziej złożonych zastosowaniach z wieloma stronami głównymi i pomocniczymi można bez problemu zrealizować. W zależności od zastosowania sam łącznik może być również adresowany za pośrednictwem protokołu IO-Link. Oprócz przesyłania informacji diagnostycznych umożliwia to również unikalne „selektywnepairing”, w którym strona główna komunikuje się wyłącznie z wybranymi stronami pomocniczymi. Zapobiega to błędom i przestojom, które mogą być spowodowane niepożądaną komunikacją między stroną główną a stronami pomocniczymi, na przykład jeśli nośnik detalu może być używany tylko w określonym stanowisku roboczym. Korzystanie z „selektywnegopairing” zwiększa niezawodność procesu, umożliwiając użycie narzędzia wyłącznie na konkretnym uchwycie lub zabezpieczając inne krytyczne przypisania.

Ogromny potencjał

Dalszy rozwój i optymalizacja sprzęgaczy indukcyjnych niesie ze sobą ogromny potencjał dla przyszłości automatyki przemysłowej i obiecuje bardziej wydajne, niezawodne i zaawansowane rozwiązania dla szerokiego zakresu zastosowań produkcyjnych. Dzięki swojej wytrzymałości i wszechstronności mogą one przyczynić się do osiągnięcia decydującego postępu.

Pomimo rosnącego znaczenia i elastyczności bezstykowej transmisji danych i energii, połączenia przewodowe pozostają złotym standardem w większości zastosowań przemysłowych. Dzięki szerokiej gamie technologii połączeń firma TURCK oferuje odpowiednie rozwiązanie dla niemal każdego zastosowania, bezprzewodowego lub przewodowego, uzupełnione o technologie magistrali polowej i sterowania, RFID, czujników i inne.