China Expert of Slip Rings

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工业关节很多人会想到轴承，其实不然，在导电滑环行业里面，很多人都会说导电滑环是未来智能化机器人的关节。其中，在这些高端设备和智能自动化设备里面，关键的技术零部件在于导电滑环关节，所有的指令最后都下达到关节马达，在旋转关节中通过导电滑环来传输信号和电流，控制关节的活动，并实现智能化机器人的最终构想。要实现机器为人类服务，就必须要机械设备如人体一样，拥有很多的关节来支撑灵活的活动。随着现代工业的崛起，人类通过制造和使用各种机械工具，生产力得到了极大的提高，生产资料以及生产成本也大幅降低，由于人类的探索精神和追求精神，全自动机器人和半自动化机械设备已经成为工业制造追求的一个目标。

导电滑环发展到现在，电刷成为一个主流。大家知道，过去的碳刷导电滑环，体积庞大，从而导致过去很多机械设备不得不制造非常庞大的整体设备来适应，而且使用寿命不长，碳刷容易损耗，过一段时间就得换一批碳刷，维护和使用都不是很方便。后来就出现了铜环电刷以及贵金属电刷，这种导电滑环的使用寿命大大加长，稳定性也有了很大的提高，由于电刷非常精细，所有电刷导电滑环能作出体积很小的工艺，现在市场上有很多微型导电滑环，大部分都是用电刷制作的。而更先进的就是水银滑环，优点很多，传输电流大，转数快，寿命长。致命缺点就是价格昂贵，一般的机械设备用了后整机价格大幅上扬，消减了在市场上的竞争力。所以这种导电滑环一般用在高端设备或者精密仪器，以及实验室里面，用量不是很大的地方。在所有机器人研究的国家里面，其中日本是最早从事机器人研究的一个国家，由于日本的地小人多，科技比较先进，因此日本投入从事机器人是一个比较有实用价值的国家。从上世纪70年代，第一台机器人问世，那个时候的机器人比较简单，行动迟缓，很多时候都是做一些简单的动作，与其说是机器人不如说是一种外观像人的机械设备而已。随着世界工业制造的进步，工艺水平的提高，尤其是微电脑技术和cpu技术的运用，使得机器人的发展有了一个质的提高。现代机器人不但有敏捷的身手，还有一定思考和模仿能力的大脑。大脑的技术得益出cpu强大的运算能力和处理能力，而敏捷的身手就来自于导电滑环关键技术的提高。导电滑环的类型从过去的碳刷到后台的电刷，以及现在的水银滑环，技术越来越先进，效率也越来越高，体积也越来越小。

导电滑环这种特殊的工业零部件，在未来的智能化机器人的制造和研究过程中，扮演了一个很重要的角色，工艺的提高，加工的进步，从而让导电滑环这个特殊的零部件发挥了一个不可或缺的作用。成为工业关节是未来趋势的必然，也是微型导电滑环产业发展的最终目标。

导电滑环的工作原理：

随着我国现代化工业化水平不断的提高，导电滑环已广泛应用于各个领域。什么是导电滑环？导电滑环的工作原理是怎样的呢？导电滑环也叫：集电环、电气旋转接头、滑环、集流环、回流环、线圈、换向器、转接器；属于电接触滑动连接应用范畴，实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置。

导电滑环是利用导电环的滑动接触、静电耦合或电磁耦合，在固定座架转动部件与滚动或滑动部件之间传递电信号和电能传递的精密输电装置。广泛应用于要求提供无限制、连续或断续旋转的设备上，提供多通路的旋转动力、数据的机电系统。其大大简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。

首先导电滑环制造厂商在结构设计上要保证接触可靠，保证所有的线路连续接通。导电滑环组件是由滑环体、电刷组件、固定支架、深沟球轴承等几大重要部件构成,其每个部件的设
计和制造工艺都会影响到滑环的使用寿命。其滑环芯轴导电环材料通常是采用紫铜、黄铜等材料，在导电环表面上还需镀多层贵金属物质，起到减少阻抗使金属体在瞬间能迅速导通延长滑环耐磨寿命和降低电器噪音等优点，为保证电刷与导电滑环的导电环充分接触，导电环又被设计成“U”形环。另外其内部的电刷组件采用的是贵金属合金丝加工成型.电刷材料有：铍铜、银镍合金、金镍合金、银石墨和铜石墨合成的电刷，电刷丝是靠弹性压力与“U”形环槽的滑动接触，以此来传递信号及电流的导通，因此，要求电刷所用材料的导电性能要非常好，弹性压力对滑环的压强要适当，减小滑环的偏心和晃动偏差、耐磨性好、摩擦力矩小、便于维护。还要考虑屏蔽、阻抗匹配、噪声电压等。

导电滑环是负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件，它能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成的扭伤，可经过导电滑环的特殊性可以避免导线在旋转过程中造成的扭伤。根据导电滑环性能可以分为：高/低速导电滑环、高/低压导电滑环、高/低温导电滑环、高清导电滑环、防水导电滑环、防爆导电滑环等，其中高速导电滑环是为高速旋转的精密设备中，需在旋转平台上与静止平台上之间传输低电流或信号的精密设备提供了有效的解决方案。

这几年随工业自动化的发展，导电滑环的火爆应用，很多制造机械设备都有应用，大大解决设备传输电气绕线问题。设备运作效率低是企业生产中普遍存在的问题，不仅严重制约了企业的发展，也造成能源方面的极大浪费。提高设备运作效率和降低生产耗能是提高产品质量和产量的重要手段。因此，很多企业都引用了高速运作的精密设备。降低设备故障次数，提高产品质量和产量。解决传输信号问题，使用普通导电滑环速度达不到高速设备运作的速度，如果使用这些普通导电滑环都会引起设备事故，甚至造成企业大规模停产和给企业带来严重的经济损失。为此，滑环制造设计厂家经过不断的实验和研发出高速旋转的导电滑环——高速导电滑环！利用高速导电滑环不仅能够精确无误的传输信号，同时还能保证设备正常运作，又能进一步提高企业经济效益的目的。

高速导电滑环是根据最近几年的机械设备要求而出现，他要求转速在每分钟几万转以上，由于导电滑环的结构决定了高转速的时候的接触以及阻抗的大小，因此对高速导电滑环应用非常高。高转速导电滑环采用专用技术，选用具有高耐磨、高寿命的材质，多触点接触保证电源和信号传输的可靠性，具有低力矩、低损耗、高稳定性、超长寿命的特点。

导电滑环的应用领域：

1.研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。
2.研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。
3.研制和提供从事各种服务的机械，如物料搬运机械，交通运输机械，医疗机械，办公机械，通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。
4.研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。
5.研制和提供各种机械设备。

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