农业机械人机界面 (HMI) 编码器最重要的要求之一是其抗环境影响能力。灰尘、污垢和湿气在这些环境中无处不在,并会影响电子元件的运行。此外,编码器外壳必须设计成能够承受冲击和振动,同时确保可靠的密封性。另一个关键要求是耐温性。温度会因应用、季节和地点而异。从冬季的严寒到夏季的烈日,HMI 组件必须能够承受这些条件并可靠运行。对于 Keiler II 马铃薯收获机,ROPA 寻求的是一款能够在农业机械特定工况下可靠运行的旋转编码器。.

针对 Keiler II 马铃薯收获机的优化编码器:
这款马铃薯收获机进行了根本性的技术重新设计,重点改进了液压系统、操作界面和系统联网,旨在优化田间作业效率和资源利用率。升级后的机器配备了先进的液压系统,采用全液压驱动和电子负载感应,可实现按需控制。改进后的伸缩轴增加了转向力和转弯角度。该系统还配备了 LED 照明、用于连接机器和运营中心的远程信息处理系统以及具有增强安全功能的新型机器软件。中央液压稳定支腿和符合人体工程学的分拣站等设计改进完善了这一理念。

作为重启计划的一部分,之前用于控制传送带速度的电位器必须被编码器取代,以便能够从多个控制站操作机器。另一个挑战是:主控制单元直接安装在机器上,位于驾驶室外。因此,输入设备直接暴露在各种环境中。所以,除了正面需要防尘防水外,前面板的背面也必须满足相应的防护要求。 “我们一直在寻找一种能够在如此严苛的环境下证明其价值,并且能够通过密封连接器进行扩展的编码器,” Ropa Fahrzeug- und Maschinenbau GmbH 开发/设计部门的 Richard Bauer 说道。

编码器传感器

EBE ESC17 符合农业和建筑机械零部件的高标准要求。.

严苛环境下的坚固设计:
EBE sensors + motion 的 ESC17 提供了理想的解决方案。该产品系列以其卓越的坚固性和耐用性而著称。得益于其采用特殊塑料材质和专门开发的保持机构,它能够满足各种极端军用标准要求。ESC17 旋转编码器通过霍尔传感器实现非接触式(因此无磨损)的旋转运动和触觉信号传感,使其可靠性极高。其球簧式保持机构具有 16 个保持位置,可提供舒适的触觉反馈。

得益于校准精准且触感清晰的锁定机构和按钮,即使在严苛的操作环境下,例如在田间作业的机器上,也能避免数据输入错误。ESC17 系列的锁定机构设计可承受数十万次的旋转和按钮按压,并可根据客户对触觉反馈的偏好进行定制。编码器安装后即可获得符合 IEC 61000-4-2 标准的静电放电防护,并轻松通过了相应的测试。ESC17 不受电磁干扰的影响,符合 DIN EN 12895 标准,确保可靠运行,不会产生任何负面影响。.

然而,最初使用标准 ESC17 编码器无法完全实现前面板背面的密封。通过借鉴军工领域的现有经验进行设计改进,我们开发出一种解决方案,确保背面也能达到所需的密封效果。此外,ESC17 编码器的标准设计带有连接器或触点,可直接安装在印刷电路板上。这种设计不适用于马铃薯收割机的控制面板,因为编码器必须直接连接到机器的线束上。最终,通过定制集成 M12 连接器,安装变得非常简单。 “这些措施使我们能够开发出一款极其耐用且触感灵敏的编码器,完全满足客户的要求,” EBE sensors + motion 的人机界面产品经理 Andreas Hoffmann 表示。

农业机械

ESC17直接集成到ROPA马铃薯收获机的主控制单元中,用于控制传送带速度。这带来了一些特殊的挑战,尤其是在密封方面。.

专为农业机械优化的编码器。
为了持续满足农业和工程机械的高要求,EBE 进一步优化了 ESC17 系列编码器,提升了其安装空间和功能安全性。由于现代农业机械的控制面板对人机工程学、操作逻辑和清晰度的要求日益提高,其安装空间受到限制。为此,EBE 特别优化了 ESC17 mini 编码器,使其能够完美适应这些限制。该编码器尺寸仅为 17 × 19 mm(深 × 宽),安装高度仅为前面板下方 11 mm,比许多同类产品更加紧凑。同时,它符合公司内部 HMI 标准的坚固性和使用寿命要求。这些标准整合了相关 MIL、DIN EN 和 VDE 标准的测试要求。对于安全要求极高的应用,EBE 提供 ESC17 SAFETY 编码器。该型号通过两个独立的霍尔传感器冗余地采集旋转和触觉信号。信号处理独立进行;一旦发生故障,将通过专用引脚发送独立的诊断信号。这使得该模型适用于需要故障安全输入的应用。

针对特定需求的定制化解决方案。
凭借模块化设计,EBE sensors + motion 为其编码器提供丰富的定制选项。这带来了标准产品所不具备的灵活性,从而能够为高度专业化的应用(例如需要绝对定位的应用,如 ROPA 项目所示)提供解决方案。质量和长使用寿命始终是我们的首要任务,确保最终用户能够长期受益于定制开发的解决方案,并避免不必要的、代价高昂的停机时间——例如在收获季节。


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