倍福 EL2624 作為 4 通道模擬量輸入模塊，其技術(shù)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)匹配機(jī)器人領(lǐng)域?qū)π盘?hào)采集的核心需求，成為機(jī)器人系統(tǒng)的硬件單元。該模塊擁有 4 路獨(dú)立模擬量輸入通道，支持電壓（±10V、0-10V、0-5V）與電流（4-20mA、0-20mA）雙信號(hào)類型，可同時(shí)接入機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)編碼器、力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器等多類設(shè)備的輸出信號(hào)，無(wú)需額外加裝信號(hào)轉(zhuǎn)換器，大幅簡(jiǎn)化機(jī)器人系統(tǒng)的硬件接線，降低集成復(fù)雜度。

在信號(hào)采集精度上，EL2624 搭載 16 位高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器，25℃環(huán)境下滿量程誤差≤±0.1%，溫漂系數(shù)≤50ppm/℃，能精準(zhǔn)捕捉機(jī)器人運(yùn)行中微弱的信號(hào)變化 —— 例如關(guān)節(jié)電機(jī)的微小轉(zhuǎn)速波動(dòng)、力傳感器的毫牛級(jí)受力變化，避免因信號(hào)失真導(dǎo)致的控制偏差，滿足機(jī)器人高精度作業(yè)（如精密裝配、微型零件抓取）的要求。模塊依托 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)更新周期最短可達(dá) 100 微秒，可實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的高速傳輸，確保機(jī)器人控制器能實(shí)時(shí)獲取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整控制指令，適配機(jī)器人高速運(yùn)動(dòng)（如分揀機(jī)器人每秒 3 次以上的抓取動(dòng)作）場(chǎng)景的實(shí)時(shí)性需求。

此外，EL2624 具備 8 級(jí)可調(diào)數(shù)字濾波功能（濾波時(shí)間常數(shù) 0.1ms-100ms），能有效抑制機(jī)器人工作時(shí)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)械摩擦產(chǎn)生的電磁干擾，保障采集信號(hào)的穩(wěn)定性；同時(shí)支持通道獨(dú)立配置，每路通道可根據(jù)接入傳感器的類型（如電流型編碼器、電壓型溫度傳感器）單獨(dú)設(shè)置參數(shù)，靈活適配機(jī)器人不同部位的信號(hào)采集需求，為機(jī)器人系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定硬件基礎(chǔ)。

二、倍福 EL2624 模塊在機(jī)器人系統(tǒng)中的核心作用

（一）運(yùn)動(dòng)控制：精準(zhǔn)反饋關(guān)節(jié)狀態(tài)，保障動(dòng)作精度

機(jī)器人的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)依賴于對(duì)關(guān)節(jié)電機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與閉環(huán)控制，EL2624 模塊通過(guò)采集關(guān)節(jié)電機(jī)的關(guān)鍵信號(hào)，為運(yùn)動(dòng)控制提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。在六軸工業(yè)機(jī)器人中，每個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)均配備編碼器（輸出 4-20mA 電流信號(hào)，對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角）與溫度傳感器（輸出 0-10V 電壓信號(hào)，監(jiān)測(cè)電機(jī)繞組溫度），EL2624 的 4 路通道可同時(shí)接入 2 個(gè)關(guān)節(jié)的編碼器與溫度信號(hào)（若需覆蓋 6 個(gè)關(guān)節(jié)，可通過(guò)多模塊級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)）。

模塊將采集到的電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)通過(guò) EtherCAT 總線實(shí)時(shí)傳輸至機(jī)器人控制器（如倍福 CX 系列嵌入式控制器），控制器結(jié)合預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò) TwinCAT 運(yùn)動(dòng)控制軟件計(jì)算電機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)力矩，調(diào)整電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)控制 —— 例如在電子元件裝配中，通過(guò) EL2624 反饋的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，控制器可將機(jī)器人末端執(zhí)行器的定位誤差控制在 ±0.02mm 內(nèi)，滿足微型元件的裝配精度要求。同時(shí)，模塊采集的電機(jī)溫度數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)閾值（如 85℃）時(shí)，控制器立即觸發(fā)降速或停機(jī)保護(hù)，避免電機(jī)損壞，延長(zhǎng)機(jī)器人使用壽命。

（二）力控調(diào)節(jié)：實(shí)時(shí)采集受力信號(hào)，實(shí)現(xiàn)柔性作業(yè)

在機(jī)器人柔性作業(yè)場(chǎng)景（如精密裝配、物料抓取）中，力控調(diào)節(jié)是核心需求，EL2624 模塊通過(guò)采集力傳感器信號(hào)，助力機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)力控。以汽車(chē)零部件裝配機(jī)器人為例，機(jī)器人末端執(zhí)行器安裝多維力傳感器（輸出 ±10V 電壓信號(hào)，反饋 X、Y、Z 三軸的受力大小與方向），EL2624 模塊通過(guò)其中 1 路通道采集該力傳感器信號(hào)，并實(shí)時(shí)傳輸至控制器。

當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行螺栓擰緊作業(yè)時(shí)，控制器通過(guò) EL2624 反饋的受力數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整末端執(zhí)行器的下壓力度：若受力過(guò)大（超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，如 50N），則減小下壓力，避免壓傷零部件；若受力過(guò)小，則增大下壓力，確保螺栓貼合緊密。在物料抓取場(chǎng)景中，針對(duì)易碎物品（如玻璃制品），EL2624 采集的力信號(hào)可幫助控制器實(shí)時(shí)調(diào)整夾爪的夾持力，將夾持力穩(wěn)定在安全范圍（如 5-8N），既避免物品滑落，又防止夾碎，大幅提升機(jī)器人作業(yè)的柔性與安全性。

（三）狀態(tài)監(jiān)測(cè)：全面捕捉設(shè)備數(shù)據(jù)，預(yù)警故障風(fēng)險(xiǎn)

機(jī)器人長(zhǎng)期運(yùn)行中，機(jī)械結(jié)構(gòu)磨損、電氣元件老化易引發(fā)故障，EL2624 模塊通過(guò)采集多部位狀態(tài)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警。在碼垛機(jī)器人系統(tǒng)中，EL2624 的 4 路通道可分別接入：1 路關(guān)節(jié)軸承振動(dòng)傳感器（輸出 4-20mA 電流信號(hào)，監(jiān)測(cè)振動(dòng)幅值）、1 路諧波減速器溫度傳感器（輸出 0-5V 電壓信號(hào)，監(jiān)測(cè)減速器溫度）、1 路氣壓傳感器（輸出 4-20mA 電流信號(hào)，監(jiān)測(cè)氣動(dòng)夾爪氣壓）、1 路電源電壓傳感器（輸出 0-10V 電壓信號(hào)，監(jiān)測(cè)控制器供電電壓）。

模塊將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至機(jī)器人運(yùn)維系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)分析數(shù)據(jù)特征識(shí)別故障隱患：若振動(dòng)幅值超過(guò) 1.5g（重力加速度），則判斷軸承磨損嚴(yán)重，發(fā)出更換預(yù)警；若減速器溫度超過(guò) 70℃，則提示潤(rùn)滑不足，需補(bǔ)充潤(rùn)滑油；若氣動(dòng)夾爪氣壓低于 0.5MPa，則預(yù)警氣壓泄漏，需檢查氣管密封性。通過(guò) EL2624 的全面狀態(tài)監(jiān)測(cè)，機(jī)器人故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間提前 80% 以上，故障停機(jī)時(shí)間縮短 60%，大幅提升設(shè)備運(yùn)維效率，降低生產(chǎn)損失。