Anillos rozantes para la transmisión de datos y energía

Soluciones de anillos rozantes compactos

El mundo de la industria y la electromecánica está siempre en movimiento. Más concretamente, en el movimiento de rotación (consumidores giratorios).
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Robótica – El estancamiento es la muerte de la eficiencia y la innovación. Por lo tanto, se requiere una transmisión de energía y señales fiable, sin mantenimiento y sin pérdidas, entre los distintos componentes fijos y giratorios. La transmisión de datos de señales de control, señales de vídeo y datos de medición, cada vez más rápida y en constante rotación, es cada vez más importante. Además de la transmisión de corriente estándar, la transmisión rotativa de fluidos (por ejemplo, fluido hidráulico o aceite), gases y aire comprimido complementan los anillos rozantes clásicos.

Dado que numerosos componentes mecánicos están siempre en rotación, lo que imposibilita la transmisión de corriente fija o incluso la transmisión de datos a través de cables, los anillos rozantes son componentes electromecánicos indispensables y casi invisibles que no requieren mantenimiento. Al mismo tiempo, los cuerpos de los anillos rozantes y sus contactos deslizantes son el corazón de todo sistema de automatización y de toda máquina que, gracias a la escobilla (contacto deslizante), permite la transmisión de corriente y señales sin contacto entre componentes fijos y móviles, o componentes que giran unos contra otros, por ejemplo, de señales de vídeo, señales Ethernet / Profinet, KOAX, HD-SDI, fibras ópticas y buses de campo. Para ello, los cuerpos de los anillos rozantes deben fabricarse de acuerdo con sus requisitos personales y dependientes de la industria y con los mejores materiales, que permiten una transmisión de datos y energía rápida, de bajo desgaste y sin pérdidas en una amplia gama de condiciones y temperaturas. Al igual que nuestros conjuntos de anillos rozantes y juntas rotativas de RotarX. Como fabricante de anillos deslizantes, nos centramos en la máxima calidad de contacto de los contactos deslizantes de plata a plata y de oro a oro y en la máxima esperanza de vida, al tiempo que se requiere el menor mantenimiento.

Elija entre anillos colectores sencillos para la transmisión de potencia o combinaciones híbridas que transmiten medios o señales o datos además de potencia. Los ámbitos de aplicación clásicos para la transmisión inalámbrica de potencia, o también de datos, medios líquidos y señales de control son:

  • Movimientos de rotación y giro de una grúa
  • Sistemas de llenado
  • Rascador circular (plantas de tratamiento de aguas residuales)
  • Puertas giratorias
  • Camión volquete
  • Transmisión de imágenes de vídeo 4K
  • Sistemas de radar
  • Redes informáticas
  • Luces del brazo soporte
  • Aerogeneradores
  • Máquinas de embalaje
  • Tecnología escénica como plataformas elevadoras o incluso atracciones como montañas rusas

Por ello, los anillos rozantes se instalan en numerosas máquinas eléctricas y sistemas industriales de todos los sectores, cuyos componentes no pueden conectarse a fuentes de alimentación fijas por cable debido a su rotación constante. En este caso, los anillos rotarX y las juntas rotativas garantizan unatransmisión de datos y potencia altamente fiable y de bajo desgaste entre los componentes rotativos y las máquinas fijas gracias a la alta calidad de los materiales, la construcción robusta, el diseño inteligente y los contactos libres de mantenimiento y de alta calidad. O entre dos componentes que giran uno contra otro. El
Tecnología
 de nuestros cuerpos de anillos rozantes se basa en cepillos de fibra y escobillas de fibra como contacto deslizante, que también pueden combinarse con juntas rotativas para medios como agua, aceite hidráulico, aire comprimido y gases, según sea necesario.

Anillos rozantes híbridos y juntas rotativas para la transmisión adicional de señales de Ethernet, sistemas de bus de campo & Co.

En el pasado, los anillos rozantes se encargaban principalmente de la transmisión de la potencia y del avance de la rotación. Sin embargo, con la creciente importancia del IoT (Internet de las cosas) y de la Industria 4.0 , cada vez es más necesario contar con anillos deslizantes híbridos que permitan la transmisión sin pérdidas y rápida de fibras ópticas, buses de campo como 100 BaseT, Interbus, Profibus, Canbus y Powerlink, señales Ethernet, así como señales de control y vídeo, KOAX, USB y HD-SDI. Gracias a los avances tecnológicos, cada vez se utilizan más sensores en las aplicaciones y componentes industriales, que tienen que recopilar enormes cantidades de datos y ponerlos a disposición de los dispositivos conectados, lo que hace viable, en primer lugar, la automatización basada en datos en la Industria 4.0. En este caso, el anillo colector eléctrico e híbrido se utiliza como conexión, es decir, como método de contacto físico para las transferencias de corriente y datos entre los componentes giratorios y los estacionarios. También es necesario, por ejemplo, para las interfaces informáticas, las galgas extensométricas, los sistemas de medición, los resolutores y el control de la temperatura. La combinación híbrida de transmisión de potencia y señal se utiliza, entre otras cosas, para los servomotores y los impulsos o el control de los motores FI.

Además de las más de 20.000 soluciones estándar, los anillos rozantes del fabricante rotarX también están disponibles como sistema modular que puede adaptarse individualmente a su ámbito de aplicación.

Al mismo tiempo, se beneficia de muchas otras ventajas:

  • Los conectores pueden instalarse según las necesidades del cliente
  • Longitud de cable libremente seleccionable
  • Entrada de cable individual
  • Diseños especiales personalizados incluso para pequeñas cantidades
  • Posibilidad de apantallamiento EMI de señales analógicas, digitales y de alta frecuencia
  • Es posible una temperatura de funcionamiento de hasta 300°C
  • Varias opciones de montaje
  • Apto para alta tensión, tensión de control o baja tensión
  • Funcionamiento continuo de bajo desgaste y sin mantenimiento con una dinámica óptima
  • Contactos plata-plata y oro-oro
  • Anillos deslizantes abiertos y encapsulados

Ventajas de los anillos rozantes para la transmisión de datos:

  • Apto para hasta 1 GBit/s (Ethernet)
  • Rendimiento estable y sin pérdida de paquetes de datos
  • Cable CAT5E, CAT6 o CAT7E
  • poco ruido
  • Temperatura de trabajo: de -30°C a +80°C

Cuerpos de anillos rozantes – sistema modular y serie estándar

Todos nuestros cuerpos de anillos rozantes están disponibles en versión estandarizada o modular. Esto significa que nuestros anillos deslizantes pueden ser completamente personalizados para adaptarse a usted y a su negocio o uso previsto. Si tiene requisitos específicos del cliente, estaremos encantados de asesorarle para crear la recomendación más adecuada para su especificación. Por favor, no dude en
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con nosotros. Sólo así podemos diseñar la solución técnica y económicamente ideal como sistema de anillos rozantes para cada cliente. Combinar diferentes tecnologías de transmisión y contactar con las transmisiones de energía eléctrica, señales y datos.

Nuestros ingenieros le asesorarán sobre los contactos deslizantes y la escobilla ideales, ya que éstos varían en función de la corriente, la tensión, la velocidad de rotación, el ancho de banda, la impedancia y la temperatura de funcionamiento de los componentes.

Los ingenieros deben tener en cuenta estos factores y funciones para los anillos rozantes

También puede obtener anillos rozantes del fabricante rotarX como variante estándar. Pero, en su mayor parte, los sistemas de anillos rozantes son soluciones diseñadas individualmente, según el área de aplicación respectiva, desde la robótica hasta la energía eólica. Hay numerosos factores que deben tenerse en cuenta:

  • Blindaje HF
  • Procesamiento de la mezcla de señales
  • Resistencia al contacto
  • Adaptación de las impedancias de alta frecuencia
  • Temperatura de funcionamiento
  • Ciclo de vida del producto
  • Resistencia a la intemperie y condiciones ambientales
  • Espacio disponible en la sala de instalación

La tecnología moderna ya no vive sólo de una fuente de alimentación fiable, sino también de la conexión a Ethernet. Por tanto, la necesidad de banda ancha se enfrenta más que nunca al reto de las interferencias electromagnéticas (EMI) . Las señales Ethernet y la energía deben pasar de los componentes fijos a los giratorios (y viceversa)a través de anillos rozantes. Son sensibles a las interferencias electromagnéticas externas. En este caso, nuestros expertos cuentan con los conocimientos de las técnicas especiales de diseño de RF para proteger las aplicaciones de motor de las interferencias electromagnéticas. Esto evita que la integridad de los datos se vea comprometida. Le transmitimos estas técnicas para el llamado blindaje de HF y el aislamiento físico como una transferencia de productos y conocimientos. Aquí es de enorme importancia que el apantallamiento se realice a través de un canal separado en el anillo deslizante, que completa la conexión eléctrica entre el rotor y el apantallamiento del estator. Así, la energía apantallada se beneficia de una puesta a tierra óptima a través de este canal independiente.

Además, la integridad de los datos mejora al reducir el ruido de las escobillas eléctricas. Se trata de un índice preciso de la resistencia de contacto de cada canal durante la rotación del anillo colector. Encontrará los detalles exactos en la página del producto correspondiente. En general, se beneficia de un ruido eléctrico muy bajo gracias a nuestra tecnología de cepillos de fibra . Esto también se refleja en la calidad medida de la transmisión de la señal de datos, que se da en paquetes perdidos por millón .

Por último, pero no por ello menos importante, los diseñadores e ingenieros industriales deben conocer con exactitud las características ambientales del espacio de instalación y de la máquina. Estos tienen un gran efecto sobre los contactos deslizantes. Un conocimiento preciso de las clases de protección, así como de los choques y vibraciones que afectan a los requisitos de sellado, el tipo de tecnología de contacto deslizante y la posición de los contactos es un requisito básico en este caso.

Debes prestar atención a estos criterios a la hora de comprar un anillo deslizante:

  • Tecnología de transmisión:¿cómo se transmite la corriente y/o la señal desde el componente fijo a un componente giratorio?
  • Conectividad:¿cómo se crea la conexión eléctrica en los componentes fijos y giratorios?
  • Velocidad de funcionamiento –¿nivel de velocidad (rpm) de la unidad?
  • Carcasa-¿Qué materiales y juntas garantizan el funcionamiento correcto y fiable del anillo colector en el espacio de instalación?

Estas son las preguntas que debes hacerte:

  • ¿Cuántos canales eléctricos se necesitan?
  • ¿Cuál es la tensión y la corriente de los canales?
  • ¿Qué protocolo de datos se utiliza?
  • ¿Está el anillo deslizante conectado al sistema o al componente mediante enchufes o cables conductores?
  • ¿Es necesario hacer una toma de tierra?
  • ¿Cómo se fija el anillo deslizante?
  • ¿Qué clase de protección IP y sellos (por ejemplo, para proteger contra la contaminación)son necesarios en el respectivo entorno operativo?
  • ¿Qué condiciones atmosféricas y medios (agua, suciedad, barro) hay que tener en cuenta?
  • ¿Gira el anillo colector rápidamente y cambia el sentido de giro durante el funcionamiento?
  • ¿Cuál es el grado de utilización de los distintos canales?

En definitiva, hay que tener en cuenta multitud de aspectos y factores a la hora de diseñar un anillo deslizante. Por eso hay que asegurarse de que un fabricante deja claro su interés por la mejora, la innovación y las nuevas tecnologías y las integra en sus propios procesos, como rotarX. Esto se debe a que la tecnología avanza rápidamente y las velocidades de transmisión y los volúmenes de datos necesarios crecen exponencialmente. Por lo tanto, debe asegurarse adicionalmente de que el anillo colector pueda reenviar y procesar señales analógicas y digitales.

Además, el anillo deslizante debe encajar de forma óptima en el diseño de su sistema y en el espacio de instalación específico. Una mezcla de piezas estándar con opciones configurables, como la tecnología de transmisión, la conectividad, el tamaño de la empaquetadura y la carcasa, y diseños individuales para una fusión de anillo deslizante y junta rotativa en una sola carcasa son el mejor enfoque en este caso. Un fabricante y proveedor que ofrece ambos tipos en una especie de sistema modular optimiza el proceso de compra y el tiempo de comercialización, como rotarX.