كيف يعمل محرك سيرفو المتكامل EtherCAT على تعزيز كفاءة الروبوت في الانتقاء؟

أصبحت الروبوتات المختارة جزءًا مهمًا من المستودعات الحديثة ومراكز التنفيذ وعمليات التجارة الإلكترونية وأنظمة التعامل الآلي مع المواد. مع زيادة أحجام الطلبات، تحتاج المستودعات إلى روبوتات يمكنها انتقاء المنتجات ونقلها ووضعها وإصدارها بسرعة ودقة دون التضحية بالموثوقية.

في قلب هذا الأداء يوجد نظام الحركة. قد يتمتع روبوت الالتقاط برؤية متقدمة، وذكاء اصطناعي، وبرامج روبوتية، ومقابض متطورة، لكن هذه التقنيات لا تزال تعتمد على المحركات التي يمكنها تنفيذ أوامر الحركة بدقة وبشكل متكرر.

هذا هو المكان الذي يمكن أن يوفر محرك سيرفو المتكامل EtherCAT ميزة عملية.

من خلال الجمع بين محرك سيرفو وإلكترونيات القيادة وجهاز التشفير وواجهة الاتصال في وحدة واحدة مدمجة، يمكن لمحرك سيرفو متكامل تقليل تعقيد النظام مع توفير التحكم الدقيق في الحركة الذي يتطلبه اختيار الروبوتات. عند استخدام EtherCAT كشبكة اتصالات، يمكن لمحاور الروبوت المتعددة تبادل بيانات الحركة مع وحدة التحكم بسرعة عالية وبتوقيت منسق بإحكام.

بالنسبة لمصنعي معدات المستودعات، يمكن أن تكون النتيجة بنية أكثر إحكاما واستجابة وقابلة للتطوير للتحكم في الحركة.

ما هو روبوت الانتقاء؟

روبوت الالتقاط هو نظام آلي آلي مصمم لتحديد المنتجات أو المواد وإمساكها ونقلها ووضعها. اعتمادًا على التطبيق، قد يعمل بشكل مستقل أو كجزء من نظام مستودع آلي أكبر.

يمكن العثور على روبوتات الانتقاء النموذجية في:

• مراكز تنفيذ التجارة الإلكترونية

• المستودعات الآلية

• مراكز التوزيع

• أنظمة انتقاء الصناديق

• أنظمة نقل البضائع إلى الأشخاص

• أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية

• عمليات فرز الطرود

• مستودعات الأدوية

• الخدمات اللوجستية للأغذية والمشروبات

• تصنيع أنظمة مناولة المواد

قد تتضمن دورة الانتقاء النموذجية عدة حركات منسقة:

1. الاقتراب من الموقع المستهدف

2. ضع الذراع أو الآلية الآلية

3. حرك القابض نحو المنتج

4. ضبط الموقف والاتجاه

5. امسك المنتج

6. ارفع المنتج أو حركه

7. نقله إلى موقف آخر

8. الافراج عن المنتج

9. العودة إلى موقف الاختيار التالي

تتطلب كل حركة تسارعًا وتباطؤًا وسرعة وموضعًا يمكن التحكم فيه.

وهذا يعني أن المحرك ليس مسؤولاً فقط عن تحريك الروبوت. فهو يؤثر بشكل مباشر على وقت الدورة، ودقة تحديد المواقع، والتكرار، واستهلاك الطاقة، والاهتزاز، وموثوقية المعدات بشكل عام.

لماذا يحتاج اختيار الروبوتات إلى محركات مؤازرة عالية الأداء؟

غالبًا ما تجمع تطبيقات الانتقاء بين الحركات السريعة والبدء والتوقف المتكرر.

قد يتسارع المحرك بسرعة للوصول إلى موضع الهدف، ويتباطأ قبل الوصول إلى الوجهة، ويثبت في موضع معين، ويعكس الاتجاه، ويبدأ على الفور حركة أخرى.

يختلف نمط التشغيل هذا تمامًا عن التطبيقات التي يعمل فيها المحرك بشكل مستمر وبسرعة ثابتة نسبيًا.

وبالتالي فإن المحرك المؤازر المناسب لروبوت الالتقاط يحتاج إلى العديد من القدرات المهمة.

التحكم في الموضع بدقة عالية

يجب على الروبوت وضع القابض في المكان الصحيح. حتى الخطأ البسيط في تحديد الموضع يمكن أن يؤثر على الإمساك الناجح، خاصة عندما تكون المنتجات مرتبة بكثافة.

يمكن للمحرك المؤازر المدمج المزود بتعليقات التشفير مراقبة موضع المحرك بشكل مستمر وتوفير التحكم في الحلقة المغلقة.

استجابة ديناميكية سريعة

تم تصميم روبوتات الانتقاء لإكمال العمليات المتكررة بسرعة.

يحتاج المحرك إلى الاستجابة بسرعة للأوامر من أجل:

• تسريع

• تباطؤ

• تغييرات الاتجاه

• تغييرات الموقف

• يتغير عزم الدوران

• تغيرات السرعة

تساعد الاستجابة المؤازرة السريعة على تقليل تأخيرات الحركة غير الضرورية.

التحكم الدقيق في السرعة

قد تتطلب المراحل المختلفة لعملية الانتقاء سرعات مختلفة.

على سبيل المثال، قد يتحرك الروبوت بسرعة عند السفر عبر منطقة فارغة ولكنه يتباطأ عند الاقتراب من المنتج.

يسمح التحكم المؤازر لنظام الحركة بضبط السرعة ديناميكيًا وفقًا للعملية الحالية.

عملية متكررة موثوقة

يمكن لروبوتات الالتقاط الصناعية إجراء آلاف أو حتى ملايين دورات الحركة على مدار عمرها التشغيلي.

ولذلك يحتاج المحرك إلى الحفاظ على أداء ثابت أثناء التشغيل المتكرر بدلاً من مجرد تقديم أداء عالي الذروة لفترات قصيرة.

Jkongmotor حركات محرك سيرفو مخصصة

مزود حلول محرك مؤازر DC متكامل وقفة واحدة

أنواع المحركات المؤازرة المتكاملة لاختيار الروبوتات: كيفية اختيار حل الحركة المناسب

اختيار المنتج تم تصميم روبوت الانتقاء حول هدف واحد بسيط: المناسب، في الموضع المناسب، بالسرعة المناسبة، وتكرار العملية بشكل موثوق.

في المستودعات الحديثة أو نظام التنفيذ، يبدو الأمر واضحًا. من الناحية العملية، قد يحتاج روبوت الالتقاط إلى تنسيق محاور متعددة، والاستجابة لبيانات رؤية الآلة، والتسريع والتباطؤ بشكل متكرر، والتحكم في أداة القابض أو نهاية الذراع، والحفاظ على تحديد المواقع بدقة على مدى آلاف الدورات.

وهذا يجعل اختيار محرك سيرفو جزءًا مهمًا من التصميم العام للروبوت.

بالنسبة لاختيار الشركات المصنعة للروبوتات، يمكن أن يكون المحرك المؤازر المتكامل جذابًا بشكل خاص نظرًا لأن المحرك والمشفر والقيادة مدمجان في وحدة واحدة مدمجة للتحكم في الحركة. تغطي منصة محرك مؤازر متكامل حاليًا من JKONGMOTOR محركات مؤازرة متدرجة مدمجة، ومحركات مؤازرة متدرجة موجهة، ومحركات مؤازرة خطية، ومحركات مؤازرة DC / BLDC مدمجة، ومحركات مؤازرة BLDC موجهة، ومحركات مؤازرة الفرامل، ومحركات مؤازرة IP65، و محركات مؤازرة AGV مع STO . تدعم المنصة مخرجات طاقة تتراوح من 26 وات إلى 1000 وات وخيارات التحكم بما في ذلك Pulse وRS485 وCANopen وEtherCAT.

ومع ذلك، بالنسبة لاختيار الروبوتات، فإن أنواع المحركات هذه غير قابلة للتبديل. يعالج كل تكوين متطلبات حركة مختلفة.

ما الذي يحتاجه روبوت الانتقاء من محرك سيرفو متكامل؟

يجمع روبوت الالتقاط عادةً بين عدة أنواع من الحركة:

تحديد المواقع → الوصول → الانتقاء → الرفع → التدوير → وضع → العودة

ولذلك يحتاج نظام الحركة إلى التعامل مع التسارع والتباطؤ المتكرر مع الحفاظ على ردود فعل دقيقة للموقع.

بالنسبة لروبوت الالتقاط، قد يحتاج محرك سيرفو متكامل إلى توفير ما يلي:

• دقة تحديد المواقع حلقة مغلقة

• التسارع والتباطؤ السريع

• عزم دوران مستقر بسرعات مختلفة

• ردود فعل التشفير

• التكرار العالي

• تركيب مدمج

• انخفاض الأسلاك

• اتصالات متعددة المحاور

• خيارات علبة التروس المناسبة

• خيارات الفرامل للمحاور العمودية

• حماية البيئة عند الاقتضاء

• التوافق مع وحدة تحكم الروبوت

تستخدم أنظمة الالتقاط والمكان في العالم الحقيقي عادة حركة مؤازرة منسقة وبنيات قائمة على EtherCAT للتطبيقات الآلية الصعبة. على سبيل المثال، تستخدم حلول الانتقاء الصناعية EtherCAT للحركة المنسقة بين وحدة التحكم ومحاور المؤازرة، بينما توفر أنظمة الرؤية معلومات موقع المنتج المطلوبة للانتقاء.

ولهذا السبب يجب اختيار المحرك وفقًا لمحور الروبوت ، بدلاً من مجرد اختيار نوع محرك واحد للجهاز بأكمله.

أنواع المحركات المؤازرة المتكاملة JKONGMOTOR لاختيار الروبوتات

يمكن فهم هيكل منتج JKONGMOTOR من خلال فئتين رئيسيتين:

حلول مؤازرة السائر ذات الحلقة المغلقة

إنها مناسبة لاختيار آليات الروبوت حيث يكون تحديد المواقع بدقة، وعزم الدوران المستقر، والتكرار، والتحكم في الحلقة المغلقة فعالة من حيث التكلفة أمرًا مهمًا.

حلول مؤازرة DC/BLDC

إنها أكثر ملاءمة لمحاور الروبوت التي تتطلب استجابة ديناميكية، أو تشغيل بسرعة أعلى، أو تكامل مدمج، أو كثافة عزم دوران أعلى.

تمتد التكوينات المتاحة بعد ذلك إلى التروس الكوكبية، والتروس الدودية، والحركة الخطية، والكبح، والحماية ضد الماء، وأنظمة مؤازرة خاصة بـ AGV/AMR.

1. محرك سيرفو متدرج متكامل لاختيار الروبوتات

يجمع بين محرك سيرفو متدرج متكامل محرك متدرج وجهاز تشفير ومحرك في وحدة حلقة مغلقة واحدة.

بالنسبة لروبوت الالتقاط، يمكن أخذ هذا التكوين بعين الاعتبار للمحاور التي تكون فيها الأولوية دقيقة، وموضع قابل للتكرار دون تعقيد الترتيب التقليدي المنفصل للمحرك والمحرك.

أين يمكن استخدامه؟

تشمل الأمثلة النموذجية ما يلي:

• محاور تحديد المواقع واختيار المكان

• آليات تحديد المواقع القابض

• الأسلحة الروبوتية الصغيرة

• تحديد المواقع الناقل

• آليات محاذاة المنتج

• معدات التعبئة والتغليف والفرز

• أتمتة المستودعات المدمجة

يوفر المشفر ردود فعل لمحرك الأقراص المدمج، مما يسمح للنظام بمراقبة حركة المحرك الفعلية بدلاً من الاعتماد فقط على أمر خطوة مفتوحة الحلقة. يصف JKONGMOTOR هذا التكوين بأنه يوفر وضعية الحلقة المغلقة، وعزم الدوران المستقر، وتقليل خطر فقدان الخطوات.

لماذا هذا مهم للاختيار؟

ترتبط دقة الانتقاء ارتباطًا مباشرًا بمدى ثبات الروبوت في وضع المستجيب النهائي الخاص به.

وبالتالي، يمكن أن يكون جهاز السائر ذو الحلقة المغلقة خيارًا عمليًا عندما لا يتطلب المحور الأداء الديناميكي لمضاعفات التيار المتردد المتطورة ولكنه لا يزال بحاجة إلى تعليقات موضعية موثوقة.

2. محرك سيرفو متكامل موجه كوكبيًا

تحتاج بعض محاور الروبوت إلى أكثر من مجرد دقة تحديد المواقع. كما أنهم يحتاجون إلى عزم دوران أعلى للإنتاج في حزمة مدمجة.

هذا هو المكان الذي يصبح فيه محرك سيرفو متكامل موجه كوكبيًا مفيدًا.

يجمع التكوين بين:

محرك سيرفو + جهاز تشفير + محرك + علبة تروس كوكبية

يعمل صندوق التروس على تقليل السرعة وزيادة عزم الدوران الناتج مع الحفاظ على هيكل ناقل الحركة المدمج نسبيًا.

تطبيقات روبوت الانتقاء المناسبة

يمكن اعتبار أجهزة متكاملة موجهة كوكبيًا من أجل:

• مفاصل الذراع الروبوتية

• آليات المعصم

• محاور الرفع العمودية

• المؤثرات النهائية الثقيلة

• آليات التعامل مع المنتج

• محاور تحديد المواقع ذات التحميل العالي

تصف JKONGMOTOR تكوين مؤازرة BLDC الكوكبية الخاصة بها على أنها تجمع بين المحرك والمشفر والمحرك وعلبة التروس الكوكبية، مع التركيز على كثافة عزم الدوران العالية ورد الفعل العكسي المنخفض.

بالنسبة لروبوت الالتقاط، يمكن أن يكون رد الفعل العكسي المنخفض ذا أهمية خاصة عندما يحتاج القابض إلى الوصول إلى موضع المنتج الدقيق.

3. محرك سيرفو متكامل ذو تروس دودية

يعد خيارًا المحرك المؤازر المتكامل ذو التروس الدودية آخر عندما تتطلب آلية الالتقاط نسبة تخفيض عالية أو ترتيبًا ميكانيكيًا بزاوية قائمة.

يجمع التكوين المتكامل بين المحرك والمشفر والمحرك وعلبة التروس الدودية.

لماذا نستخدم علبة التروس الدودية في روبوت الالتقاط؟

يمكن أن يكون صندوق التروس الدودي مفيدًا عندما يحتاج مصمم الروبوت إلى:

• نسبة تخفيض عالية

• ارتفاع عزم الدوران الناتج

• ناقل حركة مدمج بالزاوية اليمنى

• خصائص تحمل الحمولة في التصاميم الميكانيكية المناسبة

يمكن أن يكون هذا مناسبًا لآليات الرفع والناقلات وأنظمة تحديد المواقع والآليات الآلية المدمجة.

تصف JKONGMOTOR على وجه التحديد تكوين مؤازرة BLDC المجهزة بالديدان كحل زاوية قائمة موفر للمساحة مع عزم دوران عالي وخصائص قفل ذاتي.

ومع ذلك، بالنسبة للمحاور الرأسية ذات الأهمية الحيوية للسلامة، يجب دائمًا تقييم التصميم الكامل لحمل الحمولة والسلامة بدلاً من الاعتماد على خصائص علبة التروس وحدها.

4. محرك سيرفو خطي متكامل

ليست كل حركة روبوت الالتقاط دوارة.

تتطلب العديد من أنظمة الانتقاء أن يتحرك المستجيب النهائي على طول محور خطي.

على سبيل المثال:

المحور السيني → المحور ص → المحور Z → القابض

يمكن للمحرك المؤازر الخطي المدمج أن يجمع بين المحرك والمشفر والقيادة في حل حركة خطية مدمج ومغلق.

يشتمل هيكل منتج JKONGMOTOR على أجهزة السائر الخطية ذات اللولب الكروي، وأجهزة السائر الخطية من النوع T، وحلول الحركة الخطية المتكاملة.

أين تكون الحركة المؤازرة الخطية مفيدة؟

يمكن اعتباره من أجل:

• الروبوتات الديكارتية

• أنظمة الاختيار والمكان XYZ

• محاور الالتقاط العمودية

• آليات نقل المنتج

• التفتيش الآلي

• أنظمة التعبئة والتغليف

• أنظمة تحديد المواقع الدقيقة

بالنسبة لروبوت الالتقاط، تصبح المعلمات الرئيسية هي الدفع الخطي، والسكتة الدماغية، والسرعة الخطية، ودقة تحديد المواقع، ودورة العمل ، بدلاً من مجرد عزم الدوران الدوار وعدد الدورات في الدقيقة.

5. محرك سيرفو DC/BLDC متكامل

بالنسبة لروبوت الالتقاط عالي السرعة، يمكن أن يكون محرك سيرفو DC/BLDC المدمج خيارًا أكثر ملاءمة عندما تكون الاستجابة الديناميكية والتعبئة المدمجة أمرًا مهمًا.

تضع البنية المتكاملة المحرك والمشفر والقيادة معًا.

وهذا يمكن أن يقلل من كمية المعدات الخارجية المطلوبة حول محور الروبوت.

المزايا المحتملة لاختيار الروبوتات

• تصميم محور مدمج

• انخفاض الأسلاك

• التحكم في سرعة الحلقة المغلقة

• التحكم في موضع الحلقة المغلقة

• استجابة سريعة

• كفاءة تشغيلية عالية

• تركيب مبسط

تصف JKONGMOTOR أجهزة DC المتكاملة الخاصة بها بأنها وحدة مدمجة تجمع بين المحرك والمشفر والقيادة للتحكم الدقيق في السرعة والموضع.

بالنسبة لمصنعي الروبوتات، يمكن أن يكون ذلك مفيدًا بشكل خاص عندما تكون مساحة التثبيت المتاحة حول كل وصلة محدودة.

6. أجهزة BLDC موجهة كوكبيًا لالتقاط عالي السرعة

من بين التكوينات المختلفة، يعتبر محرك سيرفو BLDC ذو التروس الكوكبية مناسبًا بشكل خاص لتطبيقات الالتقاط الصعبة.

تجمع الهندسة المعمارية بين:

BLDC Servo + Encoder + محرك متكامل + علبة تروس كوكبية

وهذا يجعل من الممكن الحصول على عزم دوران عالي الإخراج دون استخدام محرك كبير الحجم.

قد يحتاج روبوت الالتقاط إلى التحرك بسرعة أثناء حمل القابض والمنتج. يساعد صندوق التروس على مطابقة سرعة المحرك وعزم الدوران مع المتطلبات الميكانيكية الفعلية لمفصل الروبوت.

التطبيقات النموذجية

• روبوتات قطف عالية السرعة

• الأسلحة الروبوتية

• روبوتات دلتا

• فرز الروبوتات

• روبوتات التعبئة والتغليف

• أنظمة مناولة المواد

• معدات المستودعات الآلية

تتطلب أنظمة الالتقاط والمكان الصناعية عادة حركة مؤازرة منسقة عالية السرعة. يُستخدم EtherCAT في البنى الروبوتية التجارية لمزامنة الحركة عبر محاور متعددة.

7. أجهزة BLDC ذات التروس الدودية لآليات الروبوت المدمجة

يعد محرك سيرفو BLDC ذو التروس الدودية مفيدًا عندما تكون التعبئة الميكانيكية لا تقل أهمية عن أداء المحرك.

يمكن لعلبة التروس ذات الزاوية اليمنى أن تسهل وضع المحرك داخل هيكل روبوت مدمج.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا لـ:

• الأسلحة الروبوتية المدمجة

• آليات الناقل

• أنظمة نقل المنتجات

• تحديد المواقع الدوارة

• آليات الرفع

• أتمتة محدودة المساحة

تتجنب البنية المتكاملة أيضًا الاضطرار إلى تثبيت المحرك، ومحرك سيرفو خارجي، وعلبة التروس كثلاثة مكونات منفصلة.

8. محرك سيرفو متكامل للفرامل لمحاور الالتقاط الرأسية

قد يكون لروبوت الالتقاط محور رأسي يرفع المنتج أو القابض أو الآلية الآلية.

في هذه الحالة، يمكن أن يصبح الكبح أحد الاعتبارات الهامة في التصميم.

يجمع محرك سيرفو مدمج بالفرامل ما يلي:

محرك + تشفير + محرك + فرامل كهرومغناطيسية

يمكن أن تساعد الفرامل في تحمل الحمل عند إزالة الطاقة، اعتمادًا على التصميم الميكانيكي والسلامة الكامل.

تدرج JKONGMOTOR تكوينات مؤازرة التيار المستمر المدمجة بالفرامل ضمن نطاق محركها المؤازر المتكامل وتصفها لتطبيقات مثل المحاور الرأسية والآلات الآلية.

تطبيقات روبوت الانتقاء النموذجية

• رفع المحور Z

• الأسلحة الروبوتية العمودية

• مصاعد المنتج

• آليات الرفع الانتقاء والمكان

• معدات المستودعات الآلية

بالنسبة لمحور الروبوت العمودي، يجب على المهندسين تقييم عزم دوران الفرامل، والقصور الذاتي للحمل، ومتطلبات التوقف، والسلوك في حالات الطوارئ، وبنية السلامة للآلة معًا.

9. محرك سيرفو متكامل IP65 للبيئات الصعبة

قد يتطلب اختيار الروبوتات المستخدمة في تجهيز الأغذية أو الخدمات اللوجستية الخارجية أو البيئات الصناعية المتربة حماية بيئية إضافية.

يوفر JKONGMOTOR تكوين محرك سيرفو DC متكامل IP65 مع المحرك والسائق والمشفر المعبأ في غلاف محمي.

تشمل التطبيقات المحتملة ما يلي:

• التعامل مع الغذاء

• أنظمة قطف في الهواء الطلق

• الخدمات اللوجستية الصناعية

• البيئات المتربة

• أتمتة المحمول

• التعامل مع المواد

يجب دائمًا تحديد مستوى الحماية الصحيح من بيئة التشغيل الفعلية.

10. محرك سيرفو متكامل AGV/AMR مع STO

على الرغم من أن AGV أو AMR يختلف عن روبوت الالتقاط الثابت، إلا أن أنظمة الالتقاط المتنقلة تجمع بشكل متزايد بين الالتقاط الآلي والنقل المستقل.

بالنسبة لهذه الأنظمة، تقدم JKONGMOTOR محرك سيرفو AGV DC مع STO (إيقاف عزم الدوران الآمن).

تصف صفحة المنتج هذا التكوين بأنه يوفر تحكمًا دقيقًا في الحركة، وكثافة عزم دوران عالية، واستجابة سريعة، ودعمًا للسلامة الوظيفية لمركبات AGV، والخدمات اللوجستية الذكية، والروبوتات، والأتمتة الصناعية.

وبالتالي يمكن أن يكون هذا النوع من المحركات ذا صلة عندما يتم دمج روبوت الالتقاط في منصة روبوتية متنقلة.

ما هو محرك سيرفو المتكامل المناسب لأي محور اختيار للروبوت؟

إحدى الطرق المفيدة لاختيار المحرك هي تعيين نوع المحرك لحركة الروبوت الفعلية.

يعد هذا التصنيف القائم على التطبيقات أكثر فائدة لمصممي الروبوتات من مجرد مقارنة أسماء المحركات.

ما هو محرك سيرفو المتكامل EtherCAT؟

يجمع بين محرك سيرفو متكامل EtherCAT العديد من مكونات التحكم في الحركة في مجموعة محرك مدمجة واحدة.

اعتمادًا على بنية المنتج، قد تتضمن الوحدة المتكاملة ما يلي:

• محرك سيرفو

• محرك سيرفو

• التشفير

• إلكترونيات التحكم في الحركة

• واجهة الاتصال EtherCAT

• وظائف الحماية

• الفرامل الاختيارية

• علبة التروس الاختيارية

غالبًا ما تضع أنظمة المؤازرة التقليدية المحرك والقيادة في مواقع منفصلة.

ترسل وحدة التحكم الأوامر إلى محرك سيرفو خارجي، بينما يتحكم المحرك في المحرك من خلال أسلاك منفصلة.

يقوم محرك سيرفو متكامل بنقل الكثير من هذه الوظائف مباشرة إلى مجموعة المحرك.

وهذا يمكن أن يبسط بشكل كبير التصميم الميكانيكي والكهربائي لروبوت الالتقاط.

كيف يعمل EtherCAT على تحسين التحكم في حركة الروبوت

EtherCAT هي تقنية اتصالات إيثرنت صناعية في الوقت الفعلي تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا منسقًا في الحركة.

بالنسبة لروبوت الالتقاط، هذا مهم لأن المحاور المتعددة قد تحتاج إلى التحرك معًا.

فكر في ذراع آلية ذات عدة محاور.

قد تحتاج وحدة التحكم في نفس الوقت إلى التحكم في:

• دوران القاعدة

• حركة الكتف

• حركة الكوع

• دوران المعصم

• تحديد موضع المعصم

• حركة القابض

إذا لم تتحرك هذه المحاور بالتنسيق، فقد يواجه الروبوت أخطاء في المسار، أو اهتزازًا غير ضروري، أو أوقات دورات أطول.

توفر EtherCAT بنية اتصالات مناسبة للتحكم في الحركة المتزامنة عالية السرعة ومتعددة المحاور.

1. اتصال أسرع للأوامر

تقوم الروبوتات المختارة في كثير من الأحيان بتغيير أوامر الحركة.

يسمح EtherCAT بتبادل بيانات التحكم في الحركة بسرعة بين وحدة التحكم ومحاور المؤازرة.

وهذا يدعم التحكم سريع الاستجابة أثناء الحركات الآلية عالية السرعة.

2. التزامن متعدد المحاور

نادراً ما تقتصر حركة الروبوت على محرك واحد.

قد تحتاج عدة محاور إلى التسارع والتباطؤ في أوقات منسقة بدقة.

يمكن لأنظمة المؤازرة المستندة إلى EtherCAT مزامنة محاور مؤازرة متعددة، مما يساعد الروبوت على اتباع مساره المخطط بدقة أكبر.

3. تقليل تأخير الاتصال

في التطبيقات الروبوتية عالية السرعة، يمكن أن يؤثر تأخير الاتصال على تنسيق الحركة.

تساعد شبكة الاتصالات في الوقت الفعلي على تقليل عدم اليقين بين نقل الأوامر والاستجابة الحركية.

وهذا مفيد بشكل خاص عندما تعمل عدة محركات مؤازرة في وقت واحد.

4. بنية الشبكة المبسطة

يمكن لـ EtherCAT توصيل محركات أقراص مؤازرة متعددة من خلال شبكة Ethernet صناعية.

عند دمجها في محرك سيرفو، توجد واجهة الاتصال داخل مجموعة المحرك نفسه.

وهذا يمكن أن يقلل من كمية الأجهزة الخارجية المطلوبة في خزانة التحكم.

كيف يعزز محرك سيرفو متكامل كفاءة الروبوت في الانتقاء

الميزة الأكبر ليست ببساطة أن المحرك أصغر.

تأتي الفائدة الحقيقية من الجمع بين التحكم في الحركة والتغذية الراجعة والاتصالات وتكنولوجيا المحركات في نظام منسق.

تقليل تعقيد الأسلاك

قد تتطلب أنظمة المؤازرة التقليدية اتصالات منفصلة بين:

• المحرك والقيادة

• التشفير والقيادة

• وحدة التحكم والقيادة

• نظام الفرامل والتحكم

• أجهزة الإدخال/الإخراج الإضافية

يمكن لمحرك سيرفو متكامل تقليل بعض هذه التوصيلات الخارجية.

بالنسبة لروبوتات الالتقاط المدمجة، يمكن أن يكون ذلك ذا قيمة خاصة لأن المساحة الداخلية المحدودة تجعل توجيه الكابل أمرًا صعبًا.

يمكن أن يؤدي أيضًا عدد أقل من المكونات الخارجية إلى جعل عملية تجميع الماكينة وصيانتها أكثر سهولة.

تصميم روبوت أكثر إحكاما

غالبًا ما تحتاج روبوتات المستودعات إلى العمل في أماكن محدودة.

يمكن لخزانة كهربائية كبيرة أو محركات أقراص خارجية متعددة أن تزيد من المساحة الإجمالية للنظام.

يتيح دمج إلكترونيات القيادة في المحرك للمصنعين نقل جزء من نظام التحكم في الحركة مباشرة إلى المحور الميكانيكي.

يمكن أن يساهم هذا في إنشاء بنية روبوتية أكثر إحكاما.

تحسين دقة تحديد المواقع

يوفر جهاز التشفير تعليقات الموقع لنظام التحكم المؤازر.

بدلاً من مجرد أمر المحرك بتدوير مقدار معين وافتراض حدوث الحركة بشكل صحيح، يمكن لنظام المؤازرة استخدام التغذية المرتدة لتصحيح أخطاء الحركة.

بالنسبة لاختيار الروبوتات، يدعم هذا الوضع الدقيق للذراع الآلي والمقبض.

دورات انتقاء أقصر

يعد وقت الدورة أحد أهم مؤشرات الأداء لأتمتة المستودعات.

إذا تمكن الروبوت من التسريع بشكل أسرع، والوصول إلى الهدف بدقة، والتباطؤ بسلاسة، والبدء فورًا في العملية التالية، فيمكن أن ينخفض ​​الوقت المطلوب لكل دورة انتقاء.

تدعم بنية مؤازرة EtherCAT عالية الاستجابة هذا النوع من ملفات تعريف الحركة.

تنسيق أفضل بين محاور الروبوت

قد تحتاج ذراع الروبوت إلى عدة محاور للتحرك في وقت واحد.

على سبيل المثال، قد يتسارع محور الكتف أثناء دوران المعصم وتغير القاعدة اتجاهها.

يمكن للتحكم المتزامن القائم على EtherCAT أن يساعد هذه المحاور على العمل كنظام حركة منسق واحد بدلاً من كونها محركات مستقلة.

تكامل آلة أبسط

بالنسبة لمصنعي المعدات، يعد وقت التكامل أحد الاعتبارات المهمة.

يمكن لمحرك سيرفو متكامل تقليل عدد المكونات المنفصلة التي يجب تحديدها وتركيبها وتوصيلها واختبارها.

هذا يمكن تبسيط:

• التصميم الكهربائي

• تصميم اللوحة

• توجيه الكابل

• التكليف

• صيانة

• إدارة قطع الغيار

مواصفات مهمة لمحرك سيرفو لاختيار الروبوتات

يجب أن يبدأ اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT بمتطلبات الحركة الفعلية للروبوت بدلاً من مجرد اختيار المحرك الأعلى تقييمًا.

عزم الدوران المقدر وعزم الدوران الأقصى

يحدد عزم الدوران المقدر قدرة التشغيل المستمر للمحرك.

يصبح عزم الدوران الأقصى مهمًا أثناء التسارع والحركة السريعة والرفع والتغيرات المفاجئة في الحمل.

لاختيار الروبوتات، ينبغي النظر في كلتا القيمتين.

سرعة المحرك

تعتمد سرعة المحرك المطلوبة على ناقل الحركة الميكانيكي، وهندسة الذراع، ونسبة علبة التروس، وزمن دورة الروبوت المطلوبة.

المحرك عالي السرعة لا ينتج تلقائيًا روبوتًا أسرع. يجب أن يتطابق النظام الميكانيكي الكامل مع المحرك.

قرار التشفير

يؤثر أداء التشفير على جودة ردود الفعل والتحكم في تحديد المواقع.

يمكن أن تكون التعليقات ذات الدقة العالية ذات قيمة للتطبيقات التي تتطلب تحديد موضع دقيق وتشغيل سلس منخفض السرعة.

اختيار علبة التروس

تتطلب بعض محاور الروبوت سرعة عالية، بينما يتطلب البعض الآخر عزم دوران عاليًا.

قد يكون صندوق التروس الكوكبي أو صندوق التروس التوافقي أو آلية التخفيض الأخرى مناسبًا اعتمادًا على تصميم المحور.

يجب تحديد نسبة علبة التروس بناءً على:

• سرعة الإخراج المطلوبة

• عزم الدوران الناتج المطلوب

• الجمود

• تسريع

• متطلبات رد الفعل العكسي

• الأبعاد الميكانيكية

الفرامل

يمكن أن تكون الفرامل مهمة للمحاور الرأسية.

إذا تمت إزالة الطاقة، فقد تحتاج الآلية العمودية إلى الحفاظ على موضعها بدلاً من السقوط بسبب الجاذبية.

بالنسبة لهذا النوع من التطبيقات، يمكن لمحرك سيرفو متكامل مع فرامل اختيارية أن يبسط تصميم المحور.

لماذا يختار العملاء محركات مؤازرة متكاملة لاختيار الروبوتات

بالنسبة لاختيار الشركات المصنعة للروبوتات، فإن اختيار محرك سيرفو لا يتعلق فقط بعزم الدوران والسرعة. يجب أن يعمل المحرك كجزء من النظام الآلي بأكمله، بما في ذلك جهاز التحكم، وجهاز التشفير، وعلبة التروس، وذراع الروبوت، والقابض، ونظام الرؤية، وشبكة الاتصالات.

وهذا هو السبب وراء تفكير العديد من الشركات المصنعة للمعدات في استخدام محركات مؤازرة متكاملة لاختيار تطبيقات الروبوت. من خلال الجمع بين المحرك وجهاز التشفير وإلكترونيات القيادة في وحدة واحدة مدمجة، يمكن لمحرك مؤازر متكامل تبسيط بنية حركة الروبوت مع دعم الحركة الدقيقة والمتكررة المطلوبة للالتقاط الآلي.

1. تصميم مدمج لمساحة الروبوت المحدودة

غالبًا ما يكون لروبوتات الانتقاء متطلبات مساحة ميكانيكية صارمة. قد يتطلب نظام المؤازرة التقليدي محركًا منفصلاً، ومحركًا مؤازرًا، وأسلاك التشفير، ومكونات كهربائية إضافية.

يجمع محرك سيرفو متكامل مكونات التحكم الرئيسية في الحركة معًا في مبيت واحد.

وهذا يمكن أن يساعد مصنعي المعدات الأصلية:

• تقليل مساحة التثبيت

• تبسيط التخطيطات الميكانيكية

• تقليل مكونات محرك الأقراص الخارجي

• تحسين توجيه الكابل

• بناء المزيد من محاور الروبوت المدمجة

بالنسبة للأذرع الآلية وآليات الالتقاط والوضع المدمجة، فإن توفير المساحة حول كل مفصل يمكن أن يجعل تصميم الماكينة بشكل عام أسهل.

2. أسلاك أقل وتركيب أبسط

يمكن أن يتطلب نظام المؤازرة التقليدي كابلات متعددة بين المحرك، وجهاز التشفير، ومحرك الأقراص، ووحدة التحكم، والمكونات الأخرى.

مع محرك سيرفو متكامل، يتم دمج إلكترونيات القيادة والتغذية المرتدة في مجموعة المحرك.

وهذا يمكن أن يقلل من تعقيد الأسلاك ويجعل التثبيت أكثر سهولة.

بالنسبة لروبوت الالتقاط متعدد المحاور، فإن عددًا أقل من المكونات الخارجية يمكن أن يجعل الماكينة أكثر نظافة وأسهل في التجميع.

3. تحديد المواقع بدقة في حلقة مغلقة

تحتاج روبوتات الانتقاء إلى وضع قابضيها بدقة.

إذا اقترب المقبض من منتج به خطأ كبير في تحديد الموضع، فقد يفشل الروبوت في الإمساك بالمنتج أو يتطلب حركة تصحيح إضافية.

يستخدم محرك سيرفو متكامل ردود فعل التشفير لمراقبة موضع المحرك ودعم التحكم في الحلقة المغلقة.

وهذا مفيد بشكل خاص لـ:

• تحديد موضع الذراع الروبوتية

• تحديد المواقع القابض

• محاذاة المنتج

• تتبع الناقل

• آليات الاختيار والمكان

• أنظمة النقل الدقيقة

والنتيجة هي نظام حركة مصمم حول ردود الفعل بدلاً من حركة المحرك ذو الحلقة المفتوحة وحدها.

4. الاستجابة السريعة لاختيار دورة عالية

قد يكرر روبوت الالتقاط نفس الحركة آلاف المرات أثناء نوبة الإنتاج.

يمكن أن تشمل كل دورة:

التسارع ← الحركة عالية السرعة ← التباطؤ ← تحديد المواقع ← الانتقاء ← التراجع

لذلك يحتاج محرك المؤازرة إلى الاستجابة بسرعة لأوامر السرعة والموضع المتغيرة.

يمكن استخدام تكوينات مؤازرة DC وBLDC المدمجة عندما يحتاج الروبوت إلى حركة ديناميكية وتسريع/تباطؤ سريع.

بالنسبة للمحاور ذات التحميل الأعلى، يمكن أن يوفر جهاز مؤازر متكامل موجه مضاعفة عزم الدوران اللازمة لتحريك الآلية دون الحاجة إلى محرك كبير غير ضروري.

5. تنسيق أفضل بين محاور الروبوت المتعددة

نادراً ما يعتمد روبوت الالتقاط على محرك واحد فقط.

قد تحتوي الذراع الآلية على محاور مؤازرة متعددة تتحكم في:

• دوران القاعدة

• حركة الذراع

• حركة الكوع

• دوران المعصم

• الحركة العمودية

• تحديد المواقع القابض

تحتاج هذه المحاور إلى العمل معًا لتتبع المسار المخطط للروبوت.

مع خيارات الاتصال مثل CANopen وEtherCAT ، يمكن أن تصبح المحركات المؤازرة المدمجة جزءًا من بنية التحكم في الحركة متعددة المحاور المتصلة بالشبكة.

يعد EtherCAT ذا أهمية خاصة عندما يتطلب الروبوت حركة متزامنة في الوقت الفعلي بين محاور مؤازرة متعددة.

6. تكوينات محرك متعددة لمحاور الروبوت المختلفة

السبب الآخر الذي يجعل العملاء يختارون المحركات المؤازرة المدمجة هو أن عائلة منتج واحدة يمكن أن تغطي متطلبات ميكانيكية مختلفة.

على سبيل المثال:

وهذا يمنح الشركات المصنعة للمعدات الأصلية مزيدًا من المرونة عند تصميم محاور الروبوت المختلفة.

7. علب التروس الكوكبية لكثافة عزم الدوران العالية

تحتاج بعض روبوتات الالتقاط إلى نقل حمولات ثقيلة نسبيًا مع الحفاظ على ذراع الروبوت مضغوطة.

يمكن للمحرك المؤازر المتكامل ذو التروس الكوكبية أن يزيد من عزم الدوران الناتج مع تقليل سرعة الإخراج.

وهذا يجعلها مفيدة ل:

• اختيار الأسلحة الثقيلة

• محاور الرفع العمودية

• القابضون كبيرة

• تحديد المواقع عالية التحميل

• آليات التعامل مع المواد

كما يقلل المحرك المدمج وعلبة التروس من الحاجة إلى تركيب عدة مكونات مستقلة حول مفصل الروبوت.

8. خيارات الفرامل لمحاور الالتقاط العمودية

تقدم محاور الروبوت العمودية اعتبارًا آخر: الجاذبية.

عند إزالة الطاقة، قد يحتاج الحمل العمودي إلى البقاء في موضعه.

يمكن للمحرك المؤازر المدمج بالفرامل أن يوفر وظيفة تثبيت ميكانيكية عند اختياره بشكل صحيح ودمجه في تصميم سلامة الماكينة.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا لـ:

• آليات المحور Z

• الأسلحة الروبوتية العمودية

• أنظمة رفع المنتج

• معدات التخزين الآلي

• مصاعد الاختيار والمكان

بالنسبة لهذه التطبيقات، يجب على المهندسين تقييم عزم دوران الفرامل، وقصور الحمل، وسلوك التوقف، ونظام سلامة الماكينة الكامل.

9. اتصالات مرنة لأنظمة التحكم المختلفة

لا يستخدم مصنعو الروبوتات المختارون جميعًا نفس بنية وحدة التحكم.

اعتمادًا على الجهاز، قد يحتاج نظام المؤازرة إلى الاتصال من خلال:

• نبض

• RS485 / مودبوس-RTU

• يمكنفتح

• إيثركات

يتيح توفير خيارات التحكم المختلفة إمكانية مطابقة محرك سيرفو المدمج مع أجهزة PLC المختلفة، وأجهزة التحكم في الحركة، وأجهزة التحكم الآلية، وبنيات التشغيل الآلي.

للحصول على آلية تحديد المواقع البسيطة، قد يكون التحكم في النبض كافيا.

بالنسبة لروبوت الانتقاء متعدد المحاور المتصل بالشبكة، قد يكون CANopen أو EtherCAT أكثر ملاءمة.

10. التكوين الميكانيكي المخصص

يجب أن يتناسب المحرك جسديًا مع الروبوت.

يبدو هذا واضحًا، لكنه قد يصبح مشكلة هندسية كبيرة عندما يكون للمحرك القياسي طول عمود خاطئ، أو ترتيب تركيب، أو موضع موصل، أو تكوين علبة التروس.

بالنسبة لمصنعي روبوتات الانتقاء OEM، يمكن أن يشمل التخصيص ما يلي:

• قطر رمح

• طول رمح

• Keyway

• رمح مسطح

• رمح جوفاء

• علبة التروس

• نسبة التروس

• الفرامل

• التشفير

• موصل

• كابل

• تكوين التركيب

• حماية الملكية الفكرية

يتيح ذلك للمحرك أن يتكيف مع الروبوت بدلاً من إجبار هيكل الروبوت على استيعاب محرك قياسي.

11. متطلبات خزانة التحكم المخفضة

قد تتطلب بنيات المؤازرة التقليدية محركات أقراص مؤازرة خارجية متعددة داخل خزانة التحكم.

عندما يتم دمج محرك الأقراص في المحرك، يتحرك جزء من إلكترونيات التحكم في الحركة مباشرة إلى محور الروبوت.

بالنسبة لروبوتات الالتقاط المدمجة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل حجم الخزانة وإتاحة مساحة قيمة للمكونات الأخرى مثل:

• بلك

• الكمبيوتر الصناعي

• تحكم الرؤية

• وحدة تحكم السلامة

• مزود الطاقة

• معدات الاتصالات

وهذا مفيد بشكل خاص عندما يكون للروبوت نفسه غلاف كهربائي محدود.

12. سهولة الصيانة وتكامل النظام

يمكن للمحرك المؤازر المتكامل أيضًا تبسيط بنية الماكينة.

بدلاً من استكشاف أخطاء عدة مكونات منفصلة وإصلاحها، يمكن للمهندسين العمل باستخدام وحدة تحكم في الحركة أكثر دمجًا.

بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تبسيط ما يلي:

التصميم ← التجميع ← الأسلاك ← التشغيل ← الاختبار ← الصيانة

ويمكنه أيضًا تقليل عدد المكونات المنفصلة التي يجب تحديدها وإدارتها في الإنتاج.

13. مناسبة لاختيار بنيات الروبوت المختلفة

لا تقتصر المحركات المؤازرة المدمجة على نوع واحد من روبوتات الالتقاط.

يمكن اعتبارها من أجل:

• أنظمة التقاط الذراع الروبوتية

• الروبوتات الديكارتية

• روبوتات دلتا للالتقاط والمكان

• روبوتات قطف الصناديق

• روبوتات نقل البضائع إلى الأشخاص

• أنظمة اختيار المستودعات

• ماكينات التعبئة والتغليف والاختيار

• فرز الروبوتات

• روبوتات الالتقاط المتنقلة

• أنظمة الانتقاء القائمة على AMR

يجب تحديد تكوين المحرك وفقًا للمحور المحدد والحمولة والسرعة ودورة العمل والظروف البيئية.

ما الذي ينظر إليه العملاء عند شراء محرك سيرفو متكامل لروبوت الانتقاء?

من منظور شراء OEM، يحتاج العملاء عادةً إلى تقييم أكثر من الطاقة المقدرة للمحرك.

تشمل الأسئلة الفنية الرئيسية ما يلي:

ما مقدار عزم الدوران الذي يتطلبه المحور؟

ما هي السرعة القصوى المطلوبة؟

ما مدى سرعة تسريع الروبوت وتباطؤه؟

ما هي دقة تحديد المواقع المطلوبة؟

ما هو القصور الذاتي الحمل الفعلي؟

هل يحتاج المحور إلى علبة تروس؟

هل يتطلب المحور العمودي فرامل؟

ما هو تكوين التشفير المطلوب؟

هل تدعم وحدة التحكم EtherCAT أو CANopen أو RS485 أو Pulse؟

ما هو مستوى حماية IP المطلوب؟

هل يمكن تخصيص أبعاد العمود والموصل وعلبة التروس وأبعاد التثبيت؟

تساعد هذه الأسئلة الشركة المصنعة على اختيار محرك سيرفو بناءً على ملف حركة الروبوت الفعلي بدلاً من مجرد اختيار محرك يعتمد على القوة الكهربائية الاسمية.

لماذا تعتبر قدرة OEM مهمة لاختيار الشركات المصنعة للروبوتات

غالبًا ما يقوم مصنعو الروبوتات المختارة بتطوير الهياكل الميكانيكية الخاصة بهم، وخوارزميات التحكم، والقابضين، وهياكل النظام.

ونتيجة لذلك، قد لا يكون محرك الكتالوج القياسي مناسبًا تمامًا دائمًا.

يمكن لمورد محركات مؤازرة متكاملة من ذوي الخبرة العمل مع الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) أثناء عملية التطوير لتقييم:

متطلبات التطبيق ← اختيار المحرك ← حساب عزم الدوران ← التصميم الميكانيكي ← النموذج الأولي ← الاختبار ← التحسين ← الإنتاج الضخم

يعد هذا الأسلوب مفيدًا بشكل خاص عندما يحتاج العميل إلى عمود مخصص أو علبة تروس أو جهاز تشفير أو واجهة اتصال أو فرامل أو موصل أو كابل أو مبيت.

بالنسبة لإنتاج روبوتات الانتقاء بكميات كبيرة، يمكن أن يساعد التخصيص أيضًا في إنشاء تكوين محرك أكثر اتساقًا عبر منصة الروبوت بأكملها.

تساعد المحركات المؤازرة المدمجة في بناء روبوت التقاط أكثر إحكاما

السبب الأساسي الذي يجعل العملاء يفكرون في المحركات المؤازرة المدمجة هو القدرة على الجمع بين العديد من وظائف التحكم في الحركة في وحدة واحدة.

بدلاً من التصميم حول:

محرك + جهاز تشفير خارجي + محرك مؤازر + أسلاك إضافية + علبة تروس منفصلة

يمكن لمصنعي المعدات الأصلية (OEM) بناء المحور حول:

محرك سيرفو متكامل + علبة تروس + اتصالات صناعية

يمكن لهذه البنية أن تقلل من تعقيد النظام مع توفير ردود فعل الحلقة المغلقة والاستجابة الديناميكية والتحكم المنسق الذي تتطلبه روبوتات الالتقاط الحديثة.

بالنسبة لالتقاط المستودعات عالية السرعة، والأذرع الآلية، والفرز الآلي، والتعبئة، وأنظمة الانتقاء المتنقلة ، توفر المحركات المؤازرة المدمجة أساسًا مرنًا لتطوير أنظمة التحكم في الحركة المدمجة والقابلة للتطوير.

في ملخص

يختار العملاء محركات مؤازرة متكاملة لاختيار الروبوتات لأنها تستطيع تلبية العديد من المتطلبات الهندسية العملية في نفس الوقت:

تركيب مدمج

انخفاض الأسلاك

تحديد المواقع حلقة مغلقة

استجابة ديناميكية سريعة

اتصالات متعددة المحاور

خيارات علبة التروس المرنة

تكوينات الفرامل

حماية البيئة

تخصيص صانعي القطع الأصلية

تكامل النظام المبسط

عند اختيار الشركات المصنعة للروبوتات، فإن الاعتبار الأكثر أهمية ليس مجرد اختيار المحرك الأقوى. إنه اختيار التكوين المؤازر المتكامل المناسب لكل محور روبوت ، بناءً على الحمل، وعزم الدوران، والسرعة، والقصور الذاتي، ودقة تحديد المواقع، وبروتوكول الاتصال، والظروف البيئية، والهيكل الميكانيكي.

يسمح هذا النهج الذي يركز على التطبيق للمحرك المؤازر المدمج بأن يصبح جزءًا من بنية الحركة الشاملة للروبوت بدلاً من مجرد مكون فردي آخر.

محرك سيرفو متكامل EtherCAT مقابل نظام سيرفو التقليدي

يفصل نظام المؤازرة التقليدي بشكل عام بين المحرك والقيادة.

يجمعهم محرك سيرفو متكامل.

تعتمد البنية المناسبة على تصميم الروبوت. قد تستمر الأنظمة الكبيرة ذات الخزانات المركزية في الاستفادة من محركات المؤازرة التقليدية، في حين يمكن للمعدات الروبوتية المدمجة أن تستفيد بشكل كبير من بنية المؤازرة المتكاملة.

مسائل الإدارة الحرارية في روبوتات الانتقاء عالية التحمل

غالبًا ما تعمل روبوتات الانتقاء بشكل مستمر أثناء نوبات العمل في المستودعات.

وهذا يعني أنه لا ينبغي إغفال الأداء الحراري.

قد يؤدي المحرك أداءً جيدًا أثناء اختبار معملي قصير ولكنه يتعرض لارتفاع في درجة الحرارة أثناء التشغيل المتكرر المستمر.

عند اختيار محرك سيرفو متكامل، يجب على الشركات المصنعة تقييم ما يلي:

• عزم الدوران المستمر

• مدة ذروة عزم الدوران

• دورة العمل

• درجة الحرارة المحيطة

• درجة حرارة السكن المحرك

• درجة حرارة الالكترونيات الداخلية

• ظروف التبريد

• حماية الزائد

يجب أن يوفر المحرك المتوافق بشكل صحيح عزمًا كافيًا دون العمل بشكل مستمر بالقرب من حدوده الحرارية.

موثوقية الاتصالات أمر بالغ الأهمية

لا يستطيع روبوت الالتقاط تحمل انقطاعات الاتصال المتكررة.

قد تحتاج وحدة التحكم في الحركة، والمحركات المؤازرة، وأجهزة الاستشعار، ونظام الرؤية، وبرنامج الروبوت إلى العمل معًا.

لذلك يجب تقييم اتصال EtherCAT كجزء من بنية التحكم الكاملة.

تشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:

• طوبولوجيا الشبكة

• جودة الكابل

• موثوقية الموصل

• أداء إي إم سي

• التأريض

• تكوين الشبكة

• توافق وحدة التحكم

• التوافق مع محرك سيرفو

• وظائف التشخيص

تساعد بنية الاتصالات الموثوقة على تقليل فترات التوقف غير المتوقعة في معدات المستودعات الآلية.

كيفية اختيار محرك سيرفو المتكامل EtherCAT المناسب

اختيار الحق إن محرك سيرفو EtherCAT المتكامل لروبوت الالتقاط ليس مجرد مسألة اختيار قوة المحرك الصحيحة. يجب أن يتطابق المحرك مع حمل الروبوت وعزم الدوران والسرعة والتسارع ودقة تحديد المواقع والهيكل الميكانيكي وهندسة الاتصالات وبيئة التشغيل.

بالنسبة لاختيار الروبوتات، تصبح هذه المتطلبات أكثر أهمية لأن الروبوت قد يؤدي مئات أو آلاف دورات الالتقاط والمكان المتكررة أثناء تنسيق محاور متعددة. يمكن لمحرك سيرفو متكامل EtherCAT تم اختياره بشكل صحيح أن يبسط بنية الماكينة من خلال الجمع بين المحرك والمحرك والمشفر وواجهة الاتصال في وحدة مدمجة للتحكم في الحركة.

1. ابدأ بمحور الروبوت ومتطلبات الحركة

الخطوة الأولى هي تحديد ما يحتاجه المحرك فعليًا للتحرك.

قد يحتوي روبوت الالتقاط على عدة محاور حركة، مثل:

• المحاور الخطية X/Y/Z

• مفاصل الذراع الروبوتية

• دوران المعصم

• آليات القابض

• آليات النقل أو النقل

• محاور الرفع العمودية

• محاور تحديد المواقع الدوارة

المحاور المختلفة لها متطلبات مختلفة لعزم الدوران والسرعة وناقل الحركة.

على سبيل المثال، قد يعطي المحور الأفقي عالي السرعة الأولوية للاستجابة الديناميكية والتسارع ، بينما قد يتطلب محور الرفع العمودي عزم دوران أعلى ومكابح . قد يحتاج القابض المدمج إلى تحديد موضع دقيق بدلاً من الطاقة المستمرة العالية.

ولذلك، فإن اختيار محرك واحد متطابق لكل محور ليس هو النهج الأكثر فعالية دائمًا.

2. احسب عزم الدوران المطلوب

يعد عزم الدوران أحد أهم العوامل عند اختيار محرك سيرفو متكامل لروبوت الالتقاط.

يجب أن يأخذ عزم الدوران المطلوب في الاعتبار أكثر من الحمولة نفسها. قد يشمل الحساب ما يلي:

• وزن الحمولة

• وزن ذراع الروبوت

• وزن المؤثر النهائي

• نسبة علبة التروس

• التسارع والتباطؤ

• احتكاك

• كفاءة الإرسال

• قوة الرفع العمودية

• المقاومة الميكانيكية الخارجية

• تحميل الجمود

بالنسبة للمحاور الدوارة، يمكن التعبير عن العلاقة الأساسية على النحو التالي:

العزم المطلوب = عزم التسارع + عزم الحمل + عزم الاحتكاك + هامش الأمان

بالنسبة للمحور الرأسي، يجب أيضًا مراعاة الجاذبية.

قد يواجه المحرك الذي يبدو مناسبًا بناءً على الحمولة المقدرة فقط ذروة عزم الدوران المفرط أثناء التسارع أو التباطؤ أو التوقف في حالات الطوارئ. لهذا السبب، يجب على المشترين تقييم كل من عزم الدوران المقدر وعزم الدوران الأقصى.

3. تحقق من سرعة المحرك وتسارعه

غالبًا ما تحتاج روبوتات الالتقاط إلى حركة سريعة بين مواقع الالتقاط والوضع. ولذلك يحتاج المحرك المؤازر إلى سرعة كافية واستجابة ديناميكية.

عند مقارنة المحركات، تحقق مما يلي:

• السرعة المقدرة

• السرعة القصوى

• القدرة على التسارع

• القدرة على التباطؤ

• ذروة عزم الدوران

• استجابة تحديد المواقع

• أداء الخدمة المستمرة

السرعة العالية ليست أفضل تلقائيًا. يجب أن يحافظ المحرك على التشغيل المستقر أثناء تحريك الحمل الفعلي.

بالنسبة للروبوت الذي يقوم بحركات قصيرة ومتكررة، يمكن أن يكون ملف التسارع بنفس أهمية الحد الأقصى لعدد الدورات في الدقيقة. يجب أن يوفر المحرك المناسب عزمًا كافيًا أثناء التسارع دون تسخين مفرط.

4. تقييم دقة تحديد المواقع وملاحظات التشفير

تعمل روبوتات الانتقاء في كثير من الأحيان مع رؤية الآلة، والإحداثيات المحددة مسبقًا، والناقلات، والقابضين الآليين. ولذلك يجب أن يوفر المحرك ردود فعل موثوقة حول الموقع.

يسمح المحرك المؤازر المتكامل مع جهاز التشفير لنظام التحكم بمراقبة موضع المحرك وضبط الحركة وفقًا لذلك.

عند اختيار المحرك، ضع في اعتبارك ما يلي:

• دقة التشفير

• طريقة التعليق على الموقف

• تحديد المواقع التكرار

• الدقة الميكانيكية المطلوبة

• رد فعل عنيف لعلبة التروس

• تحميل الجمود

• متطلبات حلقة التحكم

يعتمد أداء تحديد الموقع الفعلي على النظام الميكانيكي ونظام التحكم الكامل، وليس على جهاز التشفير وحده.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تحديد موضع دقيق للذراع أو المحور الخطي، يجب تقييم المشفر وعلبة التروس وناقل الحركة والهيكل الميكانيكي كنظام واحد.

5. تأكد من أن EtherCAT يناسب بنية الحركة الخاصة بالروبوت

يصبح EtherCAT مفيدًا بشكل خاص عندما يكون لروبوت الالتقاط عدة محاور منسقة.

قد يحتاج الروبوت النموذجي إلى المزامنة:

جهاز التحكم الآلي ← محور الذراع ← محور المعصم ← القابض ← الناقل ← المعدات المساعدة

مع اتصال EtherCAT، يمكن دمج محاور مؤازرة متعددة في بنية التحكم في الحركة الصناعية المركزية لشبكة إيثرنت.

عند اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT، يجب على المشترين التأكد من:

• التوافق مع إيثركات

• متطلبات بروتوكول الاتصال

• توافق وحدة التحكم

• متطلبات التزامن متعدد المحاور

• طوبولوجيا الشبكة

• متطلبات دورة الاتصالات

• تكوين الموصل والكابل

النقطة المهمة هي أن EtherCAT يجب أن يتوافق مع وحدة التحكم وبنية الأتمتة الشاملة ، بدلاً من اختياره كميزة محرك معزولة.

6. حدد علبة التروس المناسبة

قد لا يوفر المحرك نفسه عزم الدوران أو السرعة المطلوبة بشكل مباشر. يمكن لعلبة التروس تكييف خصائص المحرك مع آلية الروبوت.

تشمل الخيارات الشائعة ما يلي:

محرك سيرفو كوكبي التروس

يعتبر صندوق التروس الكوكبي مناسبًا عندما يتطلب روبوت الالتقاط عزم دوران عاليًا وأبعادًا مدمجة ونسبة تخفيض مناسبة.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مفاصل الذراع الروبوتية

• تحديد المواقع الدوارة

• آليات الحمل العالي

• أنظمة الرفع المدمجة

• تطبيقات ذات كثافة عزم دوران عالية

محرك سيرفو ذو تروس دودة

يمكن أن يكون صندوق التروس الدودي مفيدًا عندما تتطلب الآلية نسبة تخفيض عالية أو ناقل حركة بزاوية قائمة.

يمكن اعتباره من أجل:

• آليات النقل المدمجة

• تحديد المواقع الدوارة

• أنظمة الناقل

• آليات الرفع

ومع ذلك، يجب تقييم كفاءة علبة التروس ورد الفعل العكسي والأداء الحراري وظروف الحمل الفعلية أثناء الاختيار.

7. فكر في استخدام مكابح لمحاور الروبوت العمودية

يمكن أن يتصرف محور روبوت الالتقاط الرأسي بشكل مختلف عن المحور الأفقي لأن الجاذبية تؤثر بشكل مستمر على الحمل.

إذا كان المحور بحاجة إلى البقاء في موضعه عند إزالة الطاقة، محرك مؤازر مدمج بالفرامل . فيمكن التفكير في استخدام

يجب أن يأخذ اختيار الفرامل بعين الاعتبار:

• الحمل العمودي

• عقد عزم الدوران

• سرعة المحرك

• استجابة الفرامل

• دورة العمل

• متطلبات السلامة

لا ينبغي التعامل مع فرامل المحرك على أنها إجراء السلامة الوحيد. يجب أن يتضمن تصميم سلامة المحور الرأسي الكامل ناقل الحركة الميكانيكي، ووحدة التحكم، واستراتيجية التوقف في حالات الطوارئ، ومتطلبات سلامة الماكينة المعمول بها.

8. اختر نوع المحرك الصحيح

قد يستخدم مصنعو الروبوتات المختارة بنيات مؤازرة متكاملة مختلفة اعتمادًا على المحور.

يعتمد الاختيار الصحيح على المحور المحدد وظروف التشغيل.

9. تحقق من مساحة التثبيت الفعلية

أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل الشركات المصنعة تنظر إلى المحركات المؤازرة المدمجة هو تقليل المساحة التي تشغلها مكونات المحرك والمحرك المنفصلة.

ومع ذلك، لا تزال الوحدة المتكاملة بحاجة إلى ملاءمة الهيكل الميكانيكي للروبوت.

قبل الطلب، تحقق:

• حجم إطار المحرك

• الطول الكلي للمحرك

• قطر رمح

• طول رمح

• أبعاد التركيب

• موقف الموصل

• اتجاه خروج الكابل

• أبعاد علبة التروس

• أبعاد الفرامل

• مساحة التبريد المتاحة

بالنسبة لروبوتات الالتقاط المدمجة، حتى التغيير البسيط في طول المحرك أو موضع الموصل يمكن أن يؤثر على التصميم الميكانيكي.

10. خذ بعين الاعتبار بيئة التشغيل

يمكن أن تؤثر بيئة العمل بشكل كبير على اختيار محرك سيرفو.

بالنسبة لروبوتات التقاط المستودعات، قد يعمل المحرك في ظروف داخلية نظيفة نسبيًا. قد تتعرض الأنظمة الأخرى للغبار أو الرطوبة أو عمليات التنظيف أو التغيرات في درجات الحرارة.

اعتمادًا على التطبيق، يجب على المشترين تقييم:

• حماية الملكية الفكرية

• درجة حرارة التشغيل

• التعرض للغبار

• رُطُوبَة

• متطلبات التنظيف

• عملية العمل المستمر

• تبديد الحرارة

بالنسبة للبيئات الصعبة، يمكن أن يوفر محرك سيرفو متكامل IP65 مستوى أعلى من الحماية مقارنة بالتصميم المفتوح القياسي، بشرط أن يحافظ التثبيت الكامل على مستوى الحماية المطلوب.

11. تقييم الأداء الحراري للانتقاء المستمر

قد يعمل روبوت الالتقاط بشكل مستمر لفترات طويلة. يمكن أن يؤدي التسارع والتباطؤ المتكرر وحركات الأحمال العالية المتكررة إلى زيادة درجة حرارة المحرك.

يجب أن يشمل التقييم الحراري ما يلي:

• عزم الدوران المستمر

• ذروة عزم الدوران

• دورة العمل

• درجة الحرارة المحيطة

• شروط تركيب المحرك

• كفاءة علبة التروس

• تبديد الحرارة

• مدة التحميل الزائد

يجب اختيار المحرك بناءً على ملف الحركة الفعلي بدلاً من مجرد تصنيف الطاقة الاسمية.

بالنسبة لتطبيقات الدورة العالية، من المفيد اختبار المحرك في ظل الحمل والسرعة والتسارع ودورة العمل المتوقعة في العالم الحقيقي قبل الانتهاء من التصميم.

12. تحقق من خيارات الاتصال والتحكم

غالبًا ما يتم اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT لأن الروبوت يتطلب تحكمًا منسقًا في الشبكة. ومع ذلك، قد تحتاج منصة المنتج الأوسع أيضًا إلى خيارات اتصال مختلفة اعتمادًا على بنية الماكينة.

على سبيل المثال، تشتمل منصة المؤازرة المتكاملة لشركة JKONGMOTOR على تكوينات التحكم والاتصالات مثل:

• نبض

• RS485 / مودبوس-RTU

• يمكنفتح

• إيثركات

وهذا يمنح صانعي الآلات المرونة عند تصميم منصات روبوتية مختلفة أو دمج المحاور المساعدة.

بالنسبة لروبوت التقاط EtherCAT، فإن السؤال الرئيسي هو ما إذا كانت واجهة الاتصال للمحرك المحدد ووظائف التحكم والتوصيلات الكهربائية تتطابق مع وحدة التحكم في الروبوت.

13. فكر في تخصيص OEM قبل الاختيار النهائي

المواصفات القياسية ليست سوى جزء من عملية الاختيار لمصنع روبوت الانتقاء. يمكن أن يكون التخصيص الميكانيكي على نفس القدر من الأهمية.

اعتمادًا على المشروع، قد يتضمن تخصيص OEM ما يلي:

• قطر العمود وطوله

• Keyway

• رمح مسطح

• رمح جوفاء

• رمح عبر الحفر

• علبة التروس

• الفرامل

• التشفير

• موصل

• طول الكابل

• تكوين التركيب

• حماية الملكية الفكرية

يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص عندما يجب أن يتناسب المحرك مع ذراع آلية أو قابض أو آلية رفع أو هيكل مدمج موجود.

بالنسبة لمصنعي الآلات الذين يقومون بتطوير روبوت التقاط جديد، غالبًا ما يكون من الأكثر كفاءة مناقشة المحرك، والقيادة، وعلبة التروس، والمشفر، وواجهة الاتصال، والواجهة الميكانيكية معًا بدلاً من اختيار كل مكون بشكل مستقل.

14. استخدم ملف الحركة الكامل لاتخاذ القرار النهائي

يجب أن يعتمد الاختيار الموثوق على دورة الحركة الكاملة.

على سبيل المثال:

اختر ← رفع ← تسريع ← نقل ← تباطؤ ← مكان ← عودة

في كل مرحلة تحديد:

1. حمولة

2. عزم الدوران المطلوب

3. السرعة المطلوبة

4. تسريع

5. متطلبات تحديد المواقع

6. دورة العمل

7. نسبة التروس

8. متطلبات التشفير

9. متطلبات الاتصالات

10. الظروف البيئية

يمنع هذا الأسلوب حدوث خطأ شائع في الاختيار: اختيار محرك يعتمد فقط على الطاقة المقدرة أو الحمولة.

قائمة مراجعة اختيار محرك سيرفو المتكامل لـ EtherCAT

قبل تأكيد الطلب، يمكن للشركة المصنعة لروبوت الانتقاء استخدام قائمة المراجعة التالية:

لماذا العمل مع JKONGMOTOR ل اختيار اختيار محرك سيرفو الروبوت ؟

بالنسبة لاختيار مصنعي الروبوتات، يعد المحرك جزءًا واحدًا فقط من نظام التحكم في الحركة. الهدف العملي هو إنشاء محرك متطابق + محرك + جهاز تشفير + ناقل حركة + حل اتصالات.

توفر JKONGMOTOR تكوينات محرك سيرفو متكاملة تغطي متطلبات حركة الروبوت المختلفة، بما في ذلك محركات سيرفو متكاملة، ومحركات سيرفو موجهة، ومحركات سيرفو BLDC، وحلول الحركة الخطية، والمحركات المدمجة بالفرامل، والتكوينات المخصصة الأخرى.

كما يسمح نهج OEM/ODM الخاص بها بتكييف تكوين المحرك مع المتطلبات الميكانيكية والكهربائية للماكينة.

بالنسبة لمشروع روبوت التقاط جديد، يمكن للمشترين توفير الحمولة الصافية ونوع المحور والسرعة والتسارع ونسبة علبة التروس ومسافة السفر ودورة العمل وأبعاد التركيب ومتطلبات التحكم/الاتصال . توفر هذه المعلمات نقطة بداية عملية لاختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT المناسب.

الوجبات الجاهزة النهائية

يجب اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT المناسب لروبوت الالتقاط وفقًا لنظام الحركة الكامل - وليس فقط القوة الكهربائية للمحرك.

أهم العوامل هي عزم الدوران والسرعة والتسارع وردود فعل التشفير وتوافق EtherCAT ومتطلبات علبة التروس ومتطلبات الفرامل والأداء الحراري ومساحة التثبيت وحماية البيئة وتخصيص OEM.

عندما يتم تقييم هذه العوامل معًا، يمكن مطابقة المحرك المؤازر المدمج بشكل أفضل مع كل محور روبوت مع المساعدة في تبسيط الأسلاك وتقليل متطلبات الخزانة ودعم الحركة المنسقة متعددة المحاور.

حيث تتلاءم محركات EtherCAT المتكاملة مع روبوتات المستودعات

لم تعد روبوتات المستودعات تقتصر على أتمتة الناقلات البسيطة. تستخدم المستودعات الحديثة روبوتات الانتقاء، وAMRs، وأنظمة AS/RS، ومكوكات المنصات، ومعدات الفرز، والأذرع الآلية، وآليات الرفع الآلية لنقل المنتجات وتحديدها واختيارها وتخزينها واسترجاعها.

تتطلب هذه الآلات حركة منسقة عبر محاور متعددة. يمكن لمحرك سيرفو متكامل EtherCAT أن يجمع بين المحرك والمحرك وجهاز التشفير وواجهة الاتصال في الوقت الفعلي في وحدة تحكم مدمجة في الحركة، مما يجعله مناسبًا لمعدات المستودعات حيث تعد المساحة والمزامنة والأسلاك وأداء تحديد المواقع أمرًا مهمًا.

بالنسبة لمصنعي المعدات، فإن السؤال الرئيسي ليس مجرد ما إذا كان يمكن استخدام محرك سيرفو EtherCAT في روبوتات المستودعات، ولكن أين يوفر القيمة الأكثر عملية ضمن بنية الآلة.

1. اختيار الروبوتات

يعد اختيار الروبوتات أحد أكثر التطبيقات المباشرة لمحركات المؤازرة المدمجة EtherCAT.

قد يحتاج روبوت الانتقاء النموذجي إلى التنسيق:

• مفاصل الذراع الروبوتية

• دوران المعصم

• حركة القابض

• رفع عمودي

• تحديد المواقع الناقل

• نقل المنتج

خلال دورة انتقاء واحدة، قد يحتاج الروبوت إلى التحرك بسرعة إلى الموقع المستهدف، وإبطاء السرعة لتحديد الموقع بدقة، وتشغيل القابض، ثم العودة إلى موضع البداية.

يمكن لمحرك سيرفو متكامل EtherCAT أن يدعم هذا النوع من الحركة المنسقة متعددة المحاور مع تقليل عدد مكونات محرك الأقراص المنفصلة المثبتة في خزانة التحكم.

بالنسبة للأذرع الآلية المدمجة، يمكن أيضًا أخذ المحركات المؤازرة المتكاملة ذات التروس الكوكبية في الاعتبار عند الحاجة إلى عزم دوران أعلى للإنتاج ضمن مساحة تركيب محدودة.

2. AMRs وروبوتات المستودعات المتنقلة

يتم استخدام الروبوتات المتنقلة المستقلة (AMRs) بشكل متزايد في:

• نقل البضائع

• تلبية الطلب

• التسليم من الرف إلى الشخص

• بن النقل

• التعامل مع المواد

• تجديد المستودعات

يحتاج نظام القيادة إلى التحكم في سرعة العجلة واتجاهها وتسارعها وتباطؤها.

يمكن للمحركات المؤازرة المدمجة دمج المحرك والإلكترونيات في وحدة مدمجة، مما يقلل من الأسلاك بين المحرك ومحرك الأقراص الخارجي.

بالنسبة لروبوتات المستودعات المتنقلة، قد يشمل الاختيار أجهزة DC، أو أجهزة BLDC، أو أجهزة مؤازرة، أو تكوينات أجهزة AGV/AMR المتخصصة ، اعتمادًا على عزم دوران العجلة، ووزن السيارة، والسرعة، وجهد البطارية، وهندسة التحكم.

عندما تكون السلامة الوظيفية مطلوبة، يمكن تقييم تكوينات المؤازرة ذات الوظائف المرتبطة بـ STO كجزء من التصميم الشامل لسلامة الماكينة.

3. رافعات التكديس AS/RS

تستخدم أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية (AS/RS) رافعات التكديس لتخزين واسترجاع البضائع من مواقع المستودعات عالية الكثافة.

قد تحتوي رافعة التكديس النموذجية على عدة محاور حركة مهمة:

السفر الأفقي → الرفع العمودي → حركة الشوكة

كل محور له متطلبات مختلفة.

السفر الأفقي

يحتاج محور الحركة إلى التحكم في التسارع والتباطؤ وتحديد المواقع لتحريك رافعة التكديس بدقة على طول ممرات المستودع.

الرفع العمودي

يجب أن يتعامل محور الرفع مع الأحمال الميكانيكية الكبيرة وقد يتطلب عزم دوران أعلى وتروسًا مناسبًا ووظيفة الفرامل.

محور الشوكة

تتطلب آلية الشوكة وضعًا متكررًا لإدخالها في المنصات أو حاويات التخزين واسترجاعها.

يمكن أن يكون EtherCAT مفيدًا بشكل خاص عندما تحتاج هذه المحاور إلى العمل كجزء من نظام منسق للتحكم في الحركة.

4. مكوكات البليت رباعية الاتجاه

تتطلب مكوكات البليت رباعية الاتجاه أنظمة قيادة مدمجة ويمكن التحكم فيها لأن السيارة تحتاج إلى التحرك داخل قنوات تخزين ضيقة.

اعتمادًا على تصميم الماكينة، يمكن استخدام المحركات المؤازرة المدمجة من أجل:

• الحركة إلى الأمام والعكس

• حركة جانبية

• آليات الرفع

• تحديد المواقع البليت

• وظائف ميكانيكية مساعدة

يمكن أن تساعد بنية المؤازرة المدمجة المدمجة في تقليل الأسلاك الخارجية وتبسيط عملية التثبيت داخل المكوك.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب نسب تخفيض عالية أو ناقل حركة مدمج، يمكن تقييم تكوينات المؤازرة المتكاملة الموجهة وفقًا لعزم دوران العجلة والهيكل الميكانيكي المطلوب.

5. أنظمة النقل والنقل

تعتمد أتمتة المستودعات بشكل كبير على الناقلات وآليات النقل.

قد تنقل هذه الأنظمة:

• كرتون

• حقائب اليد

• صناديق

• الطرود

• المنصات

• المنتجات الفردية

يمكن أن تتطلب الناقلات التي يتم التحكم فيها مؤازرة تنظيمًا دقيقًا للسرعة والتزامن مع المعدات الأولية والنهائية.

يمكن استخدام محرك سيرفو متكامل EtherCAT حيث يحتاج الناقل إلى تحكم منسق مع محاور أو آلات أخرى.

على سبيل المثال:

نظام الرؤية ← روبوت الالتقاط ← الناقل ← فارز ← محطة التعبئة

عندما تتبادل هذه الآلات معلومات الموقع والتوقيت من خلال بنية أتمتة مشتركة، يصبح تنفيذ الحركة المنسقة أسهل.

6. معدات الفرز الآلي

تحتاج أنظمة الفرز عالية السرعة إلى نقل المنتجات وفقًا للوجهة أو الحجم أو الطلب أو معايير التعريف الأخرى.

يمكن أن تشمل التطبيقات ما يلي:

• فارزات عبر الحزام

• فارزات الأحذية المنزلقة

• أنظمة فرز الطرود

• المحولات

• آليات الفرز الدوارة

• وحدات النقل

غالبًا ما تؤدي آليات الفرز حركات متكررة بمعدلات دورة عالية نسبيًا. ولذلك يحتاج المحرك إلى سرعة مناسبة، وتسارع، واستجابة لتحديد المواقع، وأداء حراري.

اعتمادًا على الآلية، أجهزة BLDC، أو أجهزة BLDC ذات التروس الكوكبية، أو محركات سيرفو السائر المتكاملة . يمكن اعتبار

يجب أن يعتمد الاختيار النهائي على الحمل الفعلي ووقت الدورة وعزم الدوران وناقل الحركة الميكانيكي.

7. أنظمة الذراع الروبوتية والتأثير النهائي

يمكن للأذرع الآلية للمستودعات القيام بما يلي:

• بن قطف

• قطف الكرتون

• منصات نقالة

• إزالة المنصات

• فرز العناصر

• التعامل مع القضية

المفاصل المختلفة لها متطلبات ميكانيكية مختلفة.

قد يتطلب محور المعصم أبعادًا مدمجة واستجابة سريعة، بينما قد يتطلب مفصل الذراع الأكبر عزم دوران أعلى.

هذا هو المكان الذي يمكن فيه مطابقة تكوينات المؤازرة المتكاملة المختلفة مع محاور مختلفة.

يمكن اعتبار المحركات المؤازرة السائرية المتكاملة لتطبيقات تحديد المواقع المتكررة.

يمكن أخذ المحركات المؤازرة المتكاملة ذات التروس الكوكبية بعين الاعتبار عند الحاجة إلى عزم دوران أعلى وناقل حركة مدمج.

يمكن تقييم المحركات المؤازرة المدمجة بالفرامل للمحاور الرأسية التي تتطلب التحكم في الإمساك.

8. معدات الرفع والنقل العمودي الآلي

تقدم الحركة العمودية اعتبارًا إضافيًا: الجاذبية.

قد تستخدم أنظمة المستودعات آليات مدفوعة مؤازرة من أجل:

• رفع الجداول

• الناقلات العمودية

• محاور الروبوت Z

• مصاعد تخزين

• آليات الشوكة

• وحدات النقل العمودية

قد تتطلب هذه التطبيقات عزمًا أعلى عند السرعة المنخفضة وثباتًا متحكمًا فيه عند توقف النظام.

المحرك . يمكن اعتبار محرك سيرفو مدمج بالفرامل عندما يتطلب التصميم الميكانيكي وظيفة التثبيت من جانب

ومع ذلك، ينبغي تقييم الفرامل مع علبة التروس، والحمل الميكانيكي، ونظام السلامة، واستراتيجية التوقف في حالات الطوارئ، ومتطلبات سلامة الماكينة المعمول بها.

9. أنظمة انتقاء البضائع من شخص لآخر

في مستودعات نقل البضائع إلى الأشخاص، يتم نقل المنتجات أو حاويات التخزين تلقائيًا إلى المشغل أو محطة الانتقاء الآلية.

يمكن أن يشمل النظام ما يلي:

التخزين ← الروبوت المتنقل ← الناقل ← محطة الانتقاء ← تنفيذ الطلب

تتطلب كل مرحلة حركة يتم التحكم فيها وتحديد المواقع بدقة.

يمكن استخدام المحركات المؤازرة المدمجة في آليات الحركة وتحديد المواقع حيث يكون التحكم في الحلقة المغلقة والتركيب المدمج أمرًا مهمًا.

يصبح EtherCAT مفيدًا بشكل خاص عندما تحتاج عدة محاور مؤازرة إلى تبادل معلومات الحركة مع وحدة التحكم المركزية.

10. التعبئة والتغليف الآلي ومنصات النقل

لا يتوقف الوفاء بالمستودع عند استرجاع المنتج. تعمل العديد من الأنظمة أيضًا على أتمتة:

• تشكيل القضية

• وضع المنتج

• التعامل مع الكرتون

• التعبئة

• وضع العلامات

• منصات نقالة

• إزالة المنصات

غالبًا ما تتطلب هذه الآلات عدة محاور مؤازرة متزامنة.

على سبيل المثال، يمكن لروبوت التحميل أن ينسق حركة الذراع، ودوران المعصم، والرفع، وتحديد موضع المؤثر النهائي.

يمكن أن تساعد بنية المؤازرة المتكاملة المستندة إلى EtherCAT في توصيل محاور الحركة هذه بوحدة التحكم في الماكينة مع إبقاء المحرك وإلكترونيات القيادة قريبة من المحور الميكانيكي.

11. حيث تناسب المحركات المؤازرة المتكاملة المختلفة

لا يحتاج كل روبوت مستودع إلى نفس البنية المؤازرة.

يجب التعامل مع الجدول كنقطة بداية وليس كقاعدة ثابتة لاختيار المحرك. يعتمد الاختيار الفعلي على التصميم الميكانيكي وملف التشغيل.

12. لماذا يعتبر EtherCAT مهمًا في مجال روبوتات المستودعات

الميزة الرئيسية لـ EtherCAT في هذه الأنظمة ليست مجرد واجهة الاتصال نفسها. وتأتي قيمته من تمكين التحكم المنسق في الحركة الصناعية عبر أجهزة ومحاور متعددة.

قد يحتاج روبوت المستودع إلى التنسيق:

جهاز التحكم ← المحور المؤازر 1 ← المحور المؤازر 2 ← المحور المؤازر 3 ← القابض ← الناقل

باستخدام البنية المستندة إلى EtherCAT، يمكن لمنشئ الآلة تصميم نظام الحركة حول التحكم المركزي ومحاور المؤازرة المتزامنة.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص لـ:

• أذرع روبوتية متعددة المحاور

• قطف عالي السرعة

• الرفع المنسق والسفر

• آلات الفرز

• أنظمة التعبئة والتغليف

• أنظمة المنصات

• التعامل الآلي مع المواد

بالنسبة لمصنعي الآلات، يمكن لهذه البنية أيضًا تقليل الحاجة إلى خزائن قيادة منفصلة وأسلاك واسعة النطاق من محرك إلى محرك عند استخدام محركات مؤازرة مدمجة.

13. ما الذي يجب على مصنعي روبوتات المستودعات التحقق منه

قبل اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT، يجب على المشترين تقييم ملف التشغيل الكامل.

المتطلبات الميكانيكية

• الحمولة

• تحميل الجمود

• نسبة التروس

• تكوين رمح

• أبعاد التركيب

• مساحة التثبيت المتاحة

متطلبات الحركة

• السرعة المقدرة

• السرعة القصوى

• عزم الدوران المقدر

• ذروة عزم الدوران

• تسريع

• تباطؤ

• دقة تحديد المواقع

• دورة العمل

متطلبات التحكم

• التوافق مع إيثركات

• توافق وحدة التحكم

• دقة التشفير

• تزامن متعدد المحاور

• بنية الشبكة

المتطلبات البيئية

• حماية الملكية الفكرية

• درجة الحرارة المحيطة

• تراب

• رُطُوبَة

• عملية مستمرة

• تبديد الحرارة

متطلبات التخصيص

• قطر العمود وطوله

• Keyway أو شقة

• رمح جوفاء

• علبة التروس

• الفرامل

• التشفير

• موصل

• كابل

• هيكل التركيب

14. لماذا تتناسب الهندسة المؤازرة المتكاملة مع أتمتة المستودعات الحديثة

غالبًا ما تفصل أنظمة المؤازرة التقليدية بين المحرك والمحرك وملاحظات التشفير ومكونات الاتصال.

يجمع محرك سيرفو متكامل العديد من هذه الوظائف معًا في وحدة مدمجة واحدة.

بالنسبة لروبوتات المستودعات، يمكن أن توفر هذه البنية مزايا عملية:

أسلاك أقل من المحرك إلى القيادة

تم دمج إلكترونيات المحرك مع المحرك، مما يقلل من التوصيلات الخارجية.

خزائن تحكم أصغر

يمكن لبعض الأجهزة المتعلقة بالمحرك أن تتحرك من الخزانة بالقرب من المحور الميكانيكي.

تكامل الآلة بشكل أبسط

يمكن تصميم وظائف المحرك والقيادة والتشفير والاتصال كوحدة واحدة للتحكم في الحركة.

تكوين محور مرن

يمكن اختيار تكوينات مؤازرة وموجهة مختلفة لآليات الروبوت المختلفة.

سهولة التكيف مع OEM

يمكن تخصيص الواجهات الميكانيكية والكهربائية لمعدات مستودعات محددة.

الوجبات الجاهزة النهائية

تتلاءم محركات مؤازرة EtherCAT المدمجة مع مناطق متعددة من روبوتات المستودعات ، بدءًا من روبوتات الالتقاط وAMRs إلى رافعات التكديس AS/RS، ومكوكات البليت رباعية الاتجاه، والناقلات، والفرز، والأذرع الآلية، وأنظمة الرفع، ومعدات التغليف الآلية.

المفتاح هو مطابقة تكوين المحرك مع المحور المحدد.

لتحديد المواقع بدقة عالية ، قد يكون جهاز السائر المتكامل مناسبًا. للحصول على عزم دوران أعلى للإنتاج ، يمكن النظر في أجهزة مؤازرة كوكبية. بالنسبة للحركة العمودية ، قد تكون هناك حاجة إلى تكوين متكامل للفرامل. من أجل الفرز عالي السرعة والحركة الديناميكية ، يمكن تقييم تكوينات أجهزة BLDC.

بالنسبة لمصنعي معدات المستودعات، تظل معايير الاختيار الأكثر أهمية هي عزم الدوران، والسرعة، والتسارع، وردود فعل التشفير، ومتطلبات علبة التروس، وتوافق الاتصالات، والأداء الحراري، ومساحة التثبيت، وحماية البيئة، وتخصيص OEM.

توفر منصة محرك مؤازر متكامل من JKONGMOTOR تكوينات مختلفة لمتطلبات الحركة هذه، مما يسمح لمصنعي الآلات بتطوير بنية أكثر إحكاما ومحددة للتطبيقات للتحكم في الحركة لروبوتات المستودعات الحديثة.

لماذا يمكن أن يحدث تخصيص OEM فرقًا؟

تعد محركات الكتالوج القياسية مفيدة للعديد من التطبيقات، ولكن غالبًا ما يكون لدى الشركات المصنعة للمعدات الروبوتية متطلبات لا تتطابق تمامًا مع المنتج الجاهز.

على سبيل المثال، قد تتطلب الشركة المصنعة للروبوت نمط تركيب معين، أو طول العمود، أو نوع التشفير، أو الموصل، أو اتجاه الكابل، أو نسبة علبة التروس.

يمكن لمورد محرك سيرفو متكامل OEM/ODM تطوير المحرك حول الماكينة بدلاً من إجبار الماكينة على استيعاب محرك قياسي.

يمكن أن تتضمن عملية التخصيص النموذجية ما يلي:

تحليل التطبيق ← اختيار المحرك ← التصميم الميكانيكي ← تكوين المؤازرة والتشفير ← النموذج الأولي ← الاختبار ← التحقق من الصحة ← إنتاج الدُفعات

يعد هذا النهج ذا قيمة خاصة بالنسبة لمصنعي الروبوتات الذين يقومون بتطوير معدات للنشر على نطاق واسع.

الاستنتاج: EtherCAT وتقنية المؤازرة المتكاملة لاختيار الروبوتات

يتطلب اختيار الروبوتات أكثر من قوة محرك عالية. إنهم بحاجة إلى استجابة سريعة، وتحديد موقع دقيق، وحركة متزامنة متعددة المحاور، وردود فعل موثوقة، وتكامل ميكانيكي مدمج، واتصال يمكن الاعتماد عليه.

يعالج محرك سيرفو متكامل EtherCAT العديد من هذه المتطلبات من خلال الجمع بين المحرك ومحرك المؤازرة والمشفر وواجهة الاتصال في الوقت الفعلي في وحدة مدمجة للتحكم في الحركة.

بالنسبة لاختيار الشركات المصنعة للروبوتات، يمكن أن تساعد هذه البنية في تقليل تعقيد الأسلاك، وتبسيط التثبيت، وتحسين التنسيق متعدد المحاور، ودعم الحركة المتكررة بشكل أسرع.

لا يزال الاعتبار الأكثر أهمية هو ملف تعريف الحركة الكامل. يجب تقييم عزم دوران المحرك، والسرعة، ودقة التشفير، والقصور الذاتي، ونسبة علبة التروس، والأداء الحراري، وتوافق الاتصالات، والأبعاد الميكانيكية معًا.

بالنسبة لمصنعي المعدات الروبوتية OEM، يمكن لمنصة المحرك المؤازر المتكاملة مع اتصالات EtherCAT وتكوينات المحرك القابل للتخصيص والمشفر وعلبة التروس والفرامل والموصل أن توفر أساسًا عمليًا لتطوير أنظمة روبوت الالتقاط المدمجة والقابلة للتطوير.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو محرك سيرفو متكامل EtherCAT؟

يجمع محرك مؤازر EtherCAT المتكامل بين المحرك ومحرك المؤازرة والمشفر وواجهة اتصال EtherCAT في وحدة مدمجة للتحكم في الحركة. إنه مصمم للتطبيقات التي تتطلب التحكم في حركة الحلقة المغلقة والتشغيل المنسق بين محاور متعددة.

2. أين يتم استخدام محركات مؤازرة EtherCAT المتكاملة في روبوتات المستودعات؟

ويمكن استخدامها في اختيار الروبوتات، وAMRs، ورافعات التكديس AS/RS، ومكوكات البليت رباعية الاتجاهات، والناقلات، وأنظمة الفرز، والأذرع الآلية، وآليات الرفع، ومعدات التعبئة والتغليف الآلية.

3. لماذا تعد محركات المؤازرة المدمجة EtherCAT مناسبة لاختيار الروبوتات؟

أنها توفر تحديد المواقع في حلقة مغلقة، والتحكم الديناميكي في الحركة، واتصالات الشبكة في حزمة مدمجة. يمكن أن يساعد ذلك في تبسيط بنيات الروبوتات متعددة المحاور وتقليل توصيلات المحرك بالمحرك.

4. هل يمكن استخدام محركات مؤازرة متكاملة EtherCAT لأنظمة القيادة AMR وAGV؟

نعم. اعتمادًا على وزن السيارة، وعزم دوران العجلة، والسرعة، والجهد، ومتطلبات التحكم، يمكن النظر في أجهزة DC المتكاملة، أو أجهزة BLDC، أو أجهزة مؤازرة موجهة، أو تكوينات أجهزة AGV/AMR المتخصصة.

5. ما هو محرك سيرفو المتكامل المناسب لمحاور الرفع AS/RS؟

قد يكون محرك سيرفو متكامل مُجهز مناسبًا عندما يتطلب محور الرفع عزم دوران أعلى للإخراج. يمكن أيضًا أخذ التكوين المتكامل للفرامل في الاعتبار عندما يتطلب التصميم الميكانيكي التحكم في الحمل الرأسي.

6. هل يمكن لمحركات المؤازرة المتكاملة EtherCAT التحكم في محاور روبوت المستودعات المتعددة؟

نعم. يمكن استخدام EtherCAT في بنيات الحركة متعددة المحاور حيث تقوم وحدة التحكم بتنسيق وظائف مثل حركة ذراع الروبوت، أو دوران المعصم، أو الرفع، أو القابضون، أو الناقلات، أو محاور مؤازرة أخرى.

7. ما الذي يجب علي مراعاته عند اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT؟

تشمل العوامل الرئيسية عزم الدوران المقدر والذروي، والسرعة، والتسارع، والقصور الذاتي للحمل، ومتطلبات تحديد المواقع، ودقة التشفير، ونسبة علبة التروس، ومتطلبات الفرامل، وتوافق EtherCAT، ودورة العمل، والظروف الحرارية، وحماية IP، وأبعاد التثبيت الميكانيكي.

8. هل تتوفر محركات مؤازرة مدمجة من نوع EtherCAT لأتمتة المستودعات؟

نعم. يمكن أخذ التكوينات الكوكبية والدودية في الاعتبار للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران أعلى للإخراج، أو تقليل السرعة، أو ناقل الحركة المدمج، أو ترتيبات ميكانيكية محددة.

9. هل يمكن تخصيص محرك سيرفو متكامل EtherCAT لمعدات المستودعات؟

اعتمادًا على متطلبات الشركة المصنعة والمشروع، يمكن أن يشمل التخصيص أبعاد العمود، ومفاتيح المفاتيح، وتكوين التركيب، وعلبة التروس، والفرامل، والمشفر، والموصلات، والكابلات، وحماية IP.

10. كيف يمكنني اختيار محرك سيرفو متكامل EtherCAT لمشروع روبوتات المستودعات؟

ابدأ بنوع المحور، والحمولة، والسرعة المطلوبة، والتسارع، وعزم الدوران، ودورة العمل، ونسبة النقل، ومتطلبات تحديد المواقع، وهندسة الاتصالات، ومساحة التثبيت، وبيئة التشغيل. يمكن بعد ذلك استخدام هذه المعلمات لتحديد التكوين المناسب للمحرك والمشفر وعلبة التروس والاتصالات.