Как да постигнем високодинамично позициониране в AS/RS стакерни кранове с помощта на AC серво мотори?

Съвременните складове са подложени на постоянен натиск да съхраняват повече стоки на по-малко пространство, да преместват палетите по-бързо, да намаляват грешките при позициониране и да поддържат надеждна работа денонощно . Това е една от причините автоматизираните системи за съхранение и извличане, или AS/RS , да стават все по-важни при складиране с висока плътност, производствена логистика, дистрибуторски центрове и автоматизирани производствени съоръжения.

В центъра на много палетни AS/RS системи е стакерният кран . Той трябва да се движи хоризонтално през тесен коридор, да повдига товари вертикално до различни нива на стелажи и да управлява устройство за манипулиране на товари, за да постави или извади палети. Тези движения трябва да бъдат точно координирани. Малка грешка при позициониране може да доведе до неправилно поставяне на палета, сблъсък със стелажа, ненужни коригиращи движения или по-дълъг цикъл на съхранение и изваждане.

Поради тази причина двигателят, използван за осите на движение, повдигане и манипулиране, не е просто източник на въртяща се мощност. Той е част от на машината архитектурата за управление на движението .

За високодинамични AS/RS приложения, AC серво моторите могат да осигурят комбинацията от въртящ момент, регулиране на скоростта, обратна връзка, контрол на ускорението, отговор на позициониране и комуникация, необходима за координиране на взискателни профили на движение.

Какво е стакерен кран AS/RS?

AS /RS стакерен кран , наричан още стакерен кран, машина за съхранение и извличане (SRM) или автоматизиран кран за складиране и извличане , е автоматизирана машина за обработка на материали, предназначена да премества стоки между места за съхранение и определени входно/изходни станции.

Типичен кран за палетни стакери работи в три основни посоки на движение:

• Хоризонтално движение по коридора на склада

• Вертикално повдигане за достигане на различни нива на багажника

• Манипулиране на товара чрез телескопична вилица, вилица за совалка или друг механизъм за извличане

Машината обикновено работи заедно със система за управление на склад (WMS), система за контрол на склад (WCS), PLC, сензори, устройства за позициониране и задвижвания за движение.

За разлика от конвенционалния мотокар, стакерният кран е проектиран да работи в рамките на определен коридор и да повтаря автоматизирани команди за съхранение и изваждане с ограничена човешка намеса.

Това създава много различни двигателни изисквания.

Моторът трябва многократно да ускорява, забавя, спира, обръща на заден ход и препозиционира машината, докато се справя с променящите се условия на натоварване. В същото време конструкцията на крана може да е висока и относително гъвкава, което означава, че агресивното ускорение може да създаде вибрации на мачтата, които пряко засягат точността на позициониране.

Изследванията върху динамиката на стакер-кран конкретно идентифицираха високите динамични натоварвания и вибрациите на мачтата като фактори, които могат да намалят стабилността на машината и точността на позициониране.

Защо стакерните кранове AS/RS са толкова взискателни?

Основното изискване звучи просто: преместете палета от точка А до точка Б.

На практика профилът на движение е много по-сложен.

Стакерният кран може да се нуждае от:

1. Ускорете бързо от място.

2. Пътувайте с висока скорост през тесен коридор.

3. Намалете скоростта, преди да достигнете целевото местоположение.

4. Спрете в малък прозорец за позициониране.

5. Повдигнете или спуснете тежък полезен товар.

6. Контрол на удължаване и прибиране на вилицата.

7. Компенсирайте промените в натоварването.

8. Повторете същия цикъл хиляди пъти.

9. Координирайте няколко оси без прекомерни вибрации.

10. Комуникирайте непрекъснато с контролера на машината и системата за автоматизация на склада.

Търговските AS/RS спецификации илюстрират колко взискателни могат да бъдат тези системи. В зависимост от конструкцията на машината, стакерните кранове могат да комбинират високи скорости на движение, значителни скорости на повдигане, значителни полезни товари и изисквания за позициониране на ниво милиметър.

Това е мястото, където високодинамичният серво контрол на движението става важен.

Jkongmotor Персонализирани серво моторни движения

Доставчик на решение за интегриран DC серво мотор на едно място

Какво означава високодинамично позициониране?

Високодинамичното позициониране не означава просто 'движете се по-бързо'.

За стакерен кран AS/RS високодинамичното позициониране означава, че моторът и задвижващата система могат да ускоряват бързо, да контролират прецизно скоростта, да забавят плавно, да се установят в целевата позиция и да поддържат повторяемост при променящи се механични условия.

Една полезна последователност от движения може да бъде представена като:

Ускорение → Високоскоростно движение → Контролирано забавяне → Фино позициониране → Потвърждение на позицията

Трудната част е преходът между тези етапи.

Ако ускорението е твърде агресивно, мачтата може да вибрира.

Ако забавянето започне твърде късно, кранът може да прескочи.

Ако моторът няма достатъчен въртящ момент, задвижването може да се бори с тежък палет или сменящ се товар.

Ако контролната реакция е твърде бавна, машината може да изисква допълнителни коригиращи движения.

Ако разделителната способност на обратната връзка е неадекватна, контролерът има по-малко информация, с която да определи действителната позиция на вала.

Следователно целта не е максимална скорост сама по себе си. Целта е висока производителност с контролирано движение и предвидимо позициониране.

Защо много AS/RS дизайнери избират AC серво мотори?

За взискателни приложения на стакер-кран, AC серво моторите предлагат няколко характеристики, които отговарят на изискванията за автоматизирано движение.

1. Обратна връзка за точна позиция

Серво моторът обикновено работи с обратна връзка от енкодер или друг сензор за позиция.

Контролерът може да сравни зададената позиция с действителната позиция на двигателя и непрекъснато да регулира реакцията на двигателя.

Тази архитектура със затворен контур е фундаментално различна от простото прилагане на фиксирано напрежение или честота към конвенционален двигател.

За AS/RS оборудване обратната връзка е особено полезна по време на:

• Позициониране

• Ускорение

• Забавяне

• Работа на ниска скорост

• Обръщане

• Насочване

• Вариация на натоварването

• Фино позициониране

Някои промишлени серво системи също така поддържат допълнителни канали за обратна връзка за по-висока точност на затворен цикъл на управление и компенсиране на механични несъвършенства като луфт и гъвкавост.

2. Бързо ускоряване и забавяне

Системата AS/RS печели производителност от времето на цикъла.

Колкото по-бързо кранът може да завърши цикъл на съхранение или извличане, без да компрометира стабилността, толкова повече транзакции потенциално може да обработи складът.

AC серво система може да бъде конфигурирана за контролирано ускорение и забавяне, вместо просто да превключва между пълна скорост и спиране.

Това позволява на инженерите да изградят профил на движение около механичните характеристики на крана.

Например:

0 → ускорение → движение с висока скорост → контролирано забавяне → подход с ниска скорост → спиране

Точните стойности зависят от структурата на крана, полезния товар, скоростната кутия, диаметъра на колелото, повдигащия механизъм, геометрията на стелажа и изискванията за безопасност.

3. Висок въртящ момент по време на динамична работа

Стабилният кран не винаги работи при едно и също механично натоварване.

Една ос на движение може да се движи:

• Празен товароносач

• Частично натоварен носач

• Пълен палет

• Палет с нецентрален товар

Повдигащата ос претърпява още по-големи промени, тъй като двигателят трябва да преодолее гравитационното натоварване и механичната трансмисионна система.

Поради тази причина при избора на двигател трябва да се вземе предвид постоянен въртящ момент, пиков въртящ момент, въртящ момент на ускорение, инерция, съотношение на скоростната кутия, работен цикъл и изисквания за спиране, вместо да се разчита само на номиналната мощност на двигателя.

4. Стабилен контрол на ниска скорост

Високоскоростното пътуване привежда крана близо до дестинацията.

Контролът с ниска скорост го поставя в правилната позиция.

Следователно крайният етап на позициониране е изключително важен.

Една добра серво система може да поддържа контролирано движение при ниска скорост и плавен преход от високоскоростно движение към фино позициониране.

Това намалява необходимостта от рязко спиране и повтарящи се коригиращи движения.

5. Потискане на вибрациите

Основно предизвикателство при високите стакерни кранове е механичната вибрация.

Високата мачта не е идеално твърда. Бързото ускорение и забавяне може да възбуди структурни режими.

Полученото колебание може да увеличи времето за установяване и да направи крайната позиция по-малко стабилна.

Серво системите могат да включват потискане на вибрациите, компенсация на резонанса, филтриране на прорези и внимателно настроени профили на ускорение за намаляване на възбуждането на механични резонанси.

Съвременните серво платформи изрично предоставят функции за потискане на вибрации и резонанс за приложения за контрол на движението.

Серво настройката обаче не може да компенсира неправилно проектирана механична структура. Моторът, скоростната кутия, колелото, мачтата, товароносителят, енкодерът и алгоритъмът за управление трябва да се разглеждат като една система.

Какви функции трябва да има AC серво мотор за AS/RS?

Когато избирате AC серво мотор за стакерен кран AS/RS, препоръчваме да оцените цялата задвижваща система, вместо да гледате само мощността на двигателя.

Обратна връзка с енкодер с висока разделителна способност

Разделителната способност на енкодера пряко влияе върху количеството позиционна информация, достъпна за контролера.

За взискателни приложения купувачите трябва да оценят:

• Разделителна способност на енкодера

• Абсолютна или инкрементална обратна връзка

• Възможност за едно завъртане или много завъртане

• Комуникационен протокол

• Отговор за обратна връзка

• Устойчивост на околната среда

• Дължина на кабела и изисквания за монтаж

Правилният енкодер зависи от архитектурата на машината и метода на позициониране.

Висок пиков въртящ момент

Пиковият въртящ момент е важен по време на:

• Ускоряване на крана

• Вдигане на товари

• Бързо обръщане

• Аварийно контролирано забавяне

• Стартиране при голямо натоварване

• Динамични промени в натоварването

Двигателят не трябва да се избира само въз основа на номинални условия на работа.

Високоскоростна работа

Оста на движение може да изисква висока скорост на въртене, като същевременно поддържа стабилен въртящ момент и обратна връзка.

Предавателна кутия може да се използва за преобразуване на скоростта на двигателя в необходимата скорост на колелото и въртящ момент.

Следователно правилната комбинация е:

Серво мотор + скоростна кутия + колело + механичен товар + контролен профил

вместо просто да изберете високоскоростен двигател.

Точно регулиране на скоростта

Стабилната скорост е важна, тъй като непостоянната скорост влияе върху времето на забавяне и позициониране.

Серво задвижването може непрекъснато да регулира двигателя според зададената скорост и сигнала за обратна връзка.

Контрол на позицията

За автоматизираните системи за съхранение контролът на позицията е централен за приложението.

Контролерът може да командва:

• Абсолютна позиция

• Относително движение

• Насочващо движение

• Профил на скоростта

• Ускорение

• Забавяне

• Толерантност на позицията

След това серво задвижването преобразува тези команди във въртящ момент и скорост на двигателя.

Възможност за комуникация

AS/RS кран обикновено комуникира с архитектура за управление от по-високо ниво.

В зависимост от системата, инженерите могат да оценят комуникационни интерфейси като:

• EtherCAT

• CANopen

• PROFINET

• Modbus

• EtherNet/IP

• Пулс и посока

Правилният интерфейс зависи от PLC, контролера за движение, архитектурата за безопасност и системния интегратор.

Спирачна способност

Приложенията за вертикално повдигане изискват специално внимание към спирането.

Моторна спирачка може да е необходима за задържане на окачен товар, когато захранването е прекъснато.

Това е особено важно, тъй като Safe Torque Off (STO) не задържа механично окачен товар . STO предотвратява подаването на енергия, генерираща въртящ момент, към двигателя; в зависимост от системата може да е необходима допълнителна механична задържаща спирачка или друг механизъм за задържане на товара.

Това разграничение трябва да се има предвид по време на етапа на проектиране на механична и функционална безопасност.

Как да постигнете високо динамично позициониране стъпка по стъпка

Стъпка 1: Изчислете реалното механично натоварване

Започнете с действителното приложение, а не с моторния каталог.

Изчислете:

• Обща движеща се маса

• Максимална маса на палета

• Диаметър на колелото

• Съотношение на скоростната кутия

• Съпротивление при търкаляне

• Изискване за ускорение

• Наклон, ако е приложимо

• Ефективност на предаване

• Отразена инерция

• Необходим работен цикъл

За повдигащата ос включете гравитационния компонент и ефективността на повдигащия механизъм.

Опростена връзка на въртящия момент може да се изрази като:

T = F × r / η

където:

• T = необходимия изходен въртящ момент

• F = необходима сила

• r = ефективен механичен радиус

• η = ефективност на предаване

Окончателният избор на мотор трябва също да включва въртящ момент на ускорение и подходящ инженерен запас.

Стъпка 2: Съпоставете инерцията на двигателя с механичната система

Инерцията на двигателя има значение, тъй като сервото трябва да ускори както товара, така и собствения си ротор.

Прекалено голямото съотношение на инерция може да направи системата трудна за настройка.

Прекалено малък двигател може да няма достатъчен резерв от въртящ момент.

Целта е балансирана комбинация от:

Инерция на двигателя + отношение на скоростната кутия + инерция на отразения товар

За високодинамични приложения съгласуването на инерцията често е също толкова важно, колкото номиналната мощност.

Стъпка 3: Изберете правилното предавателно отношение

Скоростната кутия променя връзката между скоростта на двигателя и изходящия въртящ момент.

По-високото съотношение на намаляване обикновено осигурява по-голям изходен въртящ момент и по-ниска изходна скорост.

По-нисък редукционен коефициент може да поддържа по-висока изходна скорост.

Следователно правилното съотношение трябва да се определи от:

Необходима скорост на колелото + необходима скорост на движение + необходимо ускорение + налична скорост на двигателя + въртящ момент на товара

При механизмите за повдигане скоростната кутия и спирачната система трябва допълнително да бъдат оценени за задържане на товара и безопасност.

Стъпка 4: Изградете S-образен профил на движение

Простият трапецовиден профил може да създаде резки промени в ускорението.

Профилът на S-кривата постепенно променя ускорението и забавянето.

Това може да помогне за намаляване на:

• Механичен удар

• Движение на палети

• Вибрация на мачтата

• Приплъзване на колелото

• Удар на скоростната кутия

• Време за утаяване

Управлението на S-кривата вече се използва в системите за движение на стакер-кран за постигане на по-плавно ускорение и забавяне.

За високи стакерни кранове това може да бъде особено ценно, тъй като механичната структура може да има относително ниска естествена честота.

Стъпка 5: Разделете грубото и финото позициониране

Една практическа стратегия за позициониране може да използва два етапа.

Грубо позициониране:

Кранът се движи бързо към целта.

Фино позициониране:

Сервото намалява скоростта и се доближава до крайната координата с по-голям контрол.

Това не позволява на машината да се опитва да постигне максимална скорост и максимална прецизност едновременно.

Крайният подход може да използва по-малка команда за скорост и по-строг толеранс на позицията.

Стъпка 6: Координирайте сензори за външна позиция

Серво енкодерът съобщава на задвижването какво се случва на вала на двигателя.

Въпреки това, валът на двигателя не е същото нещо като крайната физическа позиция на палета.

Механични фактори като:

• Луфт на скоростната кутия

• Приплъзване на колелото

• Еластичност на колана

• Разтягане на веригата

• Деформация на мачтата

• Структурна вибрация

• Движение на товара

може да въведе грешки между позицията на двигателя и действителната позиция на машината.

Поради тази причина AS/RS системите обикновено комбинират информация от енкодера с технологии за позициониране като позициониране с баркод, лазерно измерване на разстояние, фотоелектрични сензори или други външни референтни системи . Примери за търговски AS/RS архитектури използват комбинации от енкодер и позициониране на лазер или баркод за позициониране на ниво милиметър.

Само позиционирането на двигателя не е достатъчно

Един от най-важните моменти в дизайна на движение на AS/RS е, че точността на серво не се равнява автоматично на точността на машината.

Да предположим, че енкодер осигурява много прецизна обратна връзка на вала на двигателя.

Ако скоростната кутия има хлабина, колелото се плъзга или мачтата се огъва под товар, действителната позиция на палета може да се различава от изчислената позиция на двигателя.

Следователно веригата за позициониране трябва да се разглежда като:

Мотор → Скоростна кутия → Трансмисия → Колело/повдигащ механизъм → Конструкция на крана → Натоварване

Всеки механичен елемент може да допринесе за крайната грешка при позициониране.

За приложения с висока точност най-добрите резултати идват от комбинирането на:

високопроизводително серво управление + механична прецизност + външна обратна връзка за позициониране + оптимизирани профили на движение.

Как да намалим вибрациите на мачтата по време на високоскоростна работа

Вибрацията на мачтата е едно от основните предизвикателства при увеличаване на скоростта на движение на стакерен кран AS/RS. Стакерният кран обикновено има висока и сравнително тънка мачта, така че бързото ускорение, забавяне, внезапните промени в посоката и неравномерното разпределение на товара могат да възбудят структурни вибрации. Ако вибрациите не се контролират, кранът може да изисква допълнително време за установяване, преди товарът да може да бъде точно съхранен или изваден.

Поради тази причина високоскоростният дизайн на AS/RS не е просто избор на по-високи RPM AC серво мотор . Серво моторът, задвижването, скоростната кутия, механичната структура, енкодерът, профилът на движение и системата за позициониране трябва да работят заедно.

1. Използвайте контролирано ускорение и забавяне

Един от най-ефективните начини за намаляване на вибрациите на мачтата е избягването на резки промени в ускорението.

Един конвенционален профил на движение може да приложи относително агресивно ускорение и забавяне. Когато висок кран внезапно промени своето ускорение, получената инерционна сила може да възбуди собствената честота на мачтата.

Вместо това S-образна крива на ускорение и профил на забавяне постепенно променя ускорението.

Типичната последователност от движения става:

Ускорение → Движение с постоянна скорост → Контролирано забавяне → Позициониране при ниска скорост → Стоп

Вместо крана да се спира възможно най-бързо механично, целта е да се постигне най-краткото практическо време на цикъла, като същевременно се поддържат структурните колебания в рамките на приемлив диапазон.

Този подход може да намали:

• Осцилация на мачтата

• Механичен удар

• Движение на палети

• Приплъзване на колелото

• Удар на скоростната кутия

• Превишаване на позицията

• Време за утаяване след спиране

2. Оптимизирайте настройката на AC серво мотора

AC серво моторът трябва да бъде настроен според действителните механични характеристики на стакерния кран.

Серво система с прекалено агресивни настройки на усилването може да реагира бързо на грешки в позицията, но по-високата реакция на управление може също да възбуди механичен резонанс.

Обратно, прекалено консервативните настройки могат да накарат крана да се почувства бавен и да увеличат времето за позициониране.

Процесът на настройка на сервосистемата следователно трябва да вземе предвид:

• Позиционно усилване

• Усилване на скоростния контур

• Реакция на въртящия момент

• Коефициент на инерция

• Резонансна честота

• Характеристики на натоварването

• Ускоряване и забавяне

• Механична твърдост

Целта е да се постигне баланс между бърза реакция и стабилно движение.

3. Използвайте филтри за потискане на резонанса и Notch

Всяка механична структура има собствени честоти, при които е по-вероятно да вибрира.

Мачтата, скоростната кутия, колелото, товарната платформа и други механични компоненти могат да създадат различни резонансни характеристики.

Съвременните променливотокови серво задвижвания могат да осигурят функции като филтри с прорези, потискане на резонанса, потискане на вибрациите и адаптивна настройка.

Филтърът с прорези може да намали реакцията на сервосистемата около проблемна резонансна честота, като помага да се предотврати непрекъснатото възбуждане на механичната структура от контролната верига.

Софтуерното филтриране обаче не трябва да се третира като заместител на машинното инженерство.

Ако мачтата не е достатъчно твърда, товарът е лошо разпределен или задвижването съдържа прекомерна механична хлабина, серво настройката сама по себе си не може напълно да елиминира вибрациите.

4. Свържете сервомотора с инерцията на товара

Връзката между инерцията на двигателя и инерцията на отразения товар има пряко влияние върху динамичната реакция.

Ако инерцията на товара е твърде голяма спрямо двигателя, серво системата може да изисква повече въртящ момент, за да постигне желаното ускорение. Отговорът може да стане по-бавен и настройката може да стане по-трудна.

Скоростната кутия променя инерцията, отразена обратно към двигателя. Следователно изборът на двигател и изборът на скоростна кутия трябва да се извършват заедно.

Инженерното изчисление трябва да вземе предвид:

Инерция на двигателя + отношение на скоростната кутия + инерция на отразения товар + изискване за ускорение

За ос на движение AS/RS изчислението трябва да включва пълната движеща се маса, а не само теглото на палета.

Движещата се маса може да включва:

• Кранова конструкция

• мачта

• Товарен вагон

• Вилков механизъм

• Палет

• Продукт

• Кабелна система

• Компоненти на колело и трансмисия

5. Избягвайте прекомерното ускорение, само за да увеличите скоростта на пътуване

По-високото ускорение може да намали времето, необходимо за достигане на максимална скорост на движение, но също така може да увеличи механичните вибрации.

Това създава важно разграничение между максимална скорост и полезна скорост.

Например, един кран може технически да достигне много висока скорост на движение, но ако му е необходимо дълго време за установяване след достигане на целевата позиция, общото време на цикъла може да не се подобри.

По-добра цел за оптимизация е:

Висока скорост на движение + контролирано ускорение + плавно забавяне + кратко време за установяване

С други думи, най-бързият AS/RS кран не е непременно този с най-високите максимални обороти. Той е този, който може да завърши ефективно целия цикъл на съхранение или извличане.

6. Контролирайте точката на забавяне

Фазата на забавяне е особено важна за вибрациите на мачтата.

Ако забавянето започне твърде късно, може да се наложи кранът да спре агресивно близо до целевото местоположение. Това може да генерира значително динамично натоварване на мачтата.

Ако забавянето започне твърде рано, кранът прекарва твърде много време в движение с ниска скорост.

Една добре настроена серво система може да използва обратната връзка за позицията от енкодера и контролера за движение, за да определи кога да премине от високоскоростно движение към контролирано забавяне.

Целта е да се създаде предвидим подход:

Високоскоростно пътуване → Плавно забавяне → Подход с ниска скорост → Точно спиране

Това намалява необходимостта от повтарящи се коригиращи движения, след като кранът достигне целта.

7. Обмислете разпределението на товара и позицията на полезния товар

Вибрацията на мачтата не се причинява само от двигателя.

Позицията и разпределението на полезния товар могат значително да повлияят на динамиката на крана.

Тежък или неравномерно разпределен палет може да промени ефективния център на тежестта и да увеличи колебанията по време на ускорение и забавяне.

Поради тази причина дизайнерите на AS/RS трябва да вземат предвид:

• Максимален полезен товар

• Минимален полезен товар

• Операция с празен вагон

• Център на тежестта на полезния товар

• Размери на палетите

• Стабилност на натоварването

• Удължител на вилицата

• Височина на товара

Може да се наложи профилът на серво движение да бъде оптимизиран за най-лошия случай на динамично състояние, а не само за номиналния полезен товар.

8. Намалете механичната хлабина и структурния луфт

Дори а високопроизводителният променливотоков серво мотор не може да компенсира за неопределено време прекомерната механична хлабина.

Луфтът в скоростната кутия или трансмисията може да създаде разлика между движението на двигателя и действителното движение на крана.

Потенциалните източници включват:

• Луфт на скоростната кутия

• Разхлабени съединения

• Просвет между колело и релса

• Износени лагери

• Еластичност на верига или колан

• Конструктивни съединения

• Монтажни толеранси

Когато двигателят промени посоката, тези механични хлабини могат внезапно да се заемат, причинявайки малък удар или смущение в позиционирането.

Следователно, трансмисионните компоненти с ниска хлабина и механично твърдият монтаж могат да бъдат важни за високодинамични AS/RS приложения.

9. Комбинирайте обратната връзка на моторния енкодер с външно позициониране

Серво енкодерът измерва предимно вала на двигателя.

Действителната позиция на крана обаче се определя от пълната механична трансмисия.

Между двигателя и товара може да има:

Двигател → Скоростна кутия → Съединител → Колело → Релса → Конструкция на крана → Натоварване

Всеки компонент може да доведе до малка грешка.

За високоточни AS/RS приложения, серво енкодерът може следователно да се комбинира с външни технологии за позициониране като:

• Лазерно позициониране

• Позициониране на баркод

• Системи за абсолютно позициониране

• Сензори за близост

• Крайни изключватели

• Референтни маркери

Това позволява на системата за управление да прави разлика между позицията на двигателя и действителната позиция на машината.

10. Минимизирайте времето за утаяване, вместо просто да увеличавате мощността на двигателя

Един от най-полезните индикатори за високодинамично позициониране е времето за установяване.

Да предположим, че два стакерни крана се движат с еднаква скорост.

Кран А достига целта, но продължава да осцилира за 0,8 секунди.

Кран B достига целта и се установява в рамките на 0,2 секунди.

Въпреки че техните максимални скорости на движение са идентични, кран B може потенциално да постигне по-кратко общо време на цикъла.

Ето защо инженерите на AS/RS трябва да оценят:

• Време за пътуване

• Време за ускорение

• Време за забавяне

• Време за позициониране

• Време за утаяване

• Време за работа на вилицата

• Време за прехвърляне на товара

вместо да се фокусира само върху номиналната скорост на двигателя.

11. Използвайте цялостна стратегия за контрол на движението

Най-ефективното решение обикновено е комбинация от няколко мерки, а не една единствена технология.

Една практическа високоскоростна AS/RS стратегия за движение може да включва:

Високопроизводителен AC серво мотор

↓

Обратна връзка с енкодер с висока разделителна способност

↓

Правилна скоростна кутия и съгласуване на инерцията

↓

S-образна крива ускорение/забавяне

↓

Оптимизация на серво усилването

↓

Потискане на резонанса

↓

Обратна връзка за външно позициониране

↓

Фин контрол на позициониране и установяване

Този подход на системно ниво помага на стакерния кран да постигне по-висока динамична производителност без ненужно увеличаване на механичното напрежение.

12. Механичният дизайн все още е на първо място

Серво технологията може да подобри динамичната реакция на стакерен кран AS/RS, но не може напълно да преодолее основните механични проблеми.

Преди да увеличат серво усилването или ускорението, инженерите трябва да проверят:

• Коравина на мачтата

• Подравняване на релсите

• Състояние на колелото

• Състояние на лагера

• Луфт на скоростната кутия

• Подравняване на съединителя

• Разпределение на натоварването

• Структурни връзки

• Движение на кабела

• Механичен резонанс

Ако вибрациите се появяват само при определена скорост, това може да е полезна индикация, че системата се доближава до механичен резонанс.

В такива случаи правилното решение може да включва комбинация от механично укрепване, регулиране на профила на скоростта, резонансно филтриране и пренастройка на серво.

Практическа формула за намаляване на вибрациите на мачтата на AS/RS

Полезен инженерен принцип е:

По-ниски вибрации = подходяща механична твърдост + правилно съпоставяне на инерцията + контролирано ускорение + оптимизирана серво настройка + обратна връзка за точна позиция

При високоскоростните стакерни кранове целта не е да се елиминира всяко физическо движение. Вместо това, целта е да се контролира достатъчно добре динамичната реакция, така че кранът да достигне целевата позиция бързо, безопасно и многократно.

Когато променливотоковият серво мотор е правилно съобразен с товара, скоростната кутия, енкодера и системата за управление на крана, машината може да постигне по-добър баланс между висока скорост на движение, плавно движение, точност на позициониране и кратко време за установяване.

За OEM производителите на AS/RS това в крайна сметка е ключът към увеличаване на динамичната производителност без просто увеличаване на мощността на двигателя или принуждаване на крана да работи отвъд неговите механични граници.

Контролен списък за избор на AC серво мотор за AS/RS

Преди да закупите променливотоков серво мотор за стакерен кран, препоръчваме да проверите следните параметри.

Защо персонализирането на OEM има значение за AS/RS серво мотори

Стандартните двигатели от каталога не винаги са най-ефективното решение за стакерен кран.

Производител на AS/RS може да изисква двигател със специфични:

• Монтажен фланец

• Размер на вала

• Интерфейс на скоростната кутия

• Конфигурация на спирачките

• Енкодер

• Изход за кабел

• Конектор

• Комуникационен интерфейс

• Номинално напрежение

• Диапазон на въртящия момент

• Ниво на защита

• Ориентация на монтажа

Механичният интерфейс е особено важен.

Моторът може да има достатъчна мощност, но въпреки това да е труден за инсталиране, тъй като неговите монтажни размери или конфигурация на вала не съответстват на съществуващото задвижване.

За OEM проекти, персонализирането на двигателя може следователно да намали работата по препроектиране и да направи серво системата по-лесна за интегриране в целия кран.

Как да подобрим пропускателната способност на AS/RS, без просто да увеличаваме скоростта на двигателя

Често срещана грешка е да се мисли, че по-високата скорост автоматично означава по-висока производителност.

В реална AS/RS система пропускателната способност зависи от пълния цикъл.

Опростеният цикъл може да включва:

Движение → Забавяне → Позициониране → Удължаване на вилицата → Прехвърляне на товара → Прибиране на вилицата → Движение → Повдигане → Позициониране

Ако кранът се движи по-бързо, но изисква дълго време за установяване на целевото място, теоретичното увеличение на скоростта може да осигури малка практическа полза.

По-добра стратегия е да оптимизирате:

• Ускорение

• Забавяне

• Позициониране

• Време за утаяване

• Движение на вилицата

• Синхронизация на повдигане

• Прехвърляне на товара

• Комуникационна латентност

• Реакция на сензора

• Координация на движението

Ето защо високоефективното серво управление е ценно: то се отнася за динамичното поведение на целия цикъл на движение , а не само на максималните обороти в минута.

AC серво мотори за хоризонтално движение, повдигане и вилични оси

AS/RS стакерният кран не извършва само едно движение. Той трябва да премине през коридора на склада, да повдигне товара до различни нива на стелажите и точно да удължи или прибере вилицата, за да завърши цикъл на съхранение или изваждане.

Въпреки че тези три движения са част от една и съща машина, техните двигателни изисквания са различни. Хоризонталната ос на движение дава приоритет на динамичното ускорение и прецизното спиране, оста на повдигане изисква висок въртящ момент и надеждно задържане на товара, докато оста на вилицата подчертава компактната интеграция и повтаряемото позициониране.

Поради тази причина изборът на една стандартна AC серво моторна конфигурация за всяка ос не винаги е най-практичният подход. Моторът, скоростната кутия, енкодерът, спирачката, задвижването и профилът на движение трябва да бъдат съобразени със специфичните изисквания на всяка ос.

1. AC серво мотори за хоризонталната ос на движение

Хоризонталната ос на движение премества стакерния кран по коридора за съхранение. В много високоскоростни AS/RS системи това е една от най-взискателните оси на движение, тъй като моторът трябва да ускори голяма движеща се маса и след това да доведе крана до точно спиране в целевото местоположение на багажника.

Движещата се маса може да включва:

• Мачта на кран

• Товарен вагон

• Вилков механизъм

• Палет

• Продукт

• Кабели и кабелоносачи

• Колела

• Компоненти на трансмисията

Следователно сервомоторът за пътуване се нуждае от достатъчен непрекъснат въртящ момент и пиков въртящ момент, за да се справи както с нормална работа, така и с ускорение.

Типична последователност на пътуване е:

Престой → Ускоряване → Високоскоростно движение → Забавяне → Фино позициониране → Стоп

Целта не е просто да се увеличи максимално скоростта на пътуване. Кранът трябва също така да сведе до минимум вибрациите и времето за установяване.

Основни изисквания за серво мотора за пътуване

Подходящ AC серво мотор за хоризонтално AS/RS движение може да изисква:

• Висок пиков въртящ момент

• Високоскоростна работа

• Бърза реакция на въртящия момент

• Точна обратна връзка на енкодера

• Плавно ускорение и забавяне

• Възможност за нискоскоростно позициониране

• Високоциклична работа

• Съвместимост на скоростната кутия

• Възможност за регенеративно спиране

• Индустриална комуникационна съвместимост

е Съотношението на скоростната кутия особено важно. Той определя връзката между скоростта на двигателя и скоростта на колелото и влияе върху наличния изходен въртящ момент.

Например, увеличаването на коефициента на намаляване може да увеличи изходния въртящ момент, като същевременно намали скоростта на колелото. Следователно правилното съотношение трябва да се изчисли от необходимата скорост на движение, диаметър на колелото, скорост на двигателя, ускорение и обща движеща се маса.

2. Как серво моторите подобряват хоризонталното позициониране

Може да се наложи кранът да спре на стотици или хиляди места за съхранение. Следователно достигането на правилната координата на коридора е основна част от работата на AS/RS.

Енкодер осигурява обратна връзка към серво задвижването, което позволява на системата за управление да сравни командното движение с действителното движение на двигателя.

Позицията на двигателя обаче не е непременно идентична с позицията на крана.

Механични фактори като:

• Луфт на скоростната кутия

• Приплъзване на колелото

• Железопътни условия

• Хлабина на съединителя

• Структурна деформация

• Механично износване

може да повлияе на крайната позиция.

Следователно за системи с висока точност серво обратната връзка може да се комбинира с външни технологии за позициониране като лазерно измерване, позициониране на баркод или референтни сензори.

Резултатът е многослойна стратегия за позициониране:

Серво енкодер → Позиция на двигателя → Механична трансмисия → Референтна външна позиция → Действителна позиция на крана

Това е особено полезно, когато кранът работи с висока скорост, но трябва да забави и да се позиционира точно, преди вилицата да влезе в багажника.

3. AC серво мотори за повдигащата ос

Повдигащата ос има фундаментално различни изисквания от хоризонталното движение.

Вместо да движи голяма маса по хоризонтална релса, повдигащият двигател трябва да повдига и спуска товар срещу гравитацията.

Това означава, че въртящият момент и спирането стават особено важни.

Серво моторът за повдигане може да се наложи да управлява:

• Максимално тегло на палета

• Тегло на товарната количка

• Тегло на виличния механизъм

• Противотежест, ако е приложимо

• Скорост на повдигане

• Ускорение

• Забавяне

• Ефективност на скоростната кутия

• Размери на барабан, макара или зъбно колело

• Гравитационно натоварване

• Непрекъснато дежурство

Опростената връзка на въртящия момент на повдигане може да се изрази като:

T = F × r / η

където:

• T = необходимия изходен въртящ момент

• F = повдигаща сила

• r = ефективен механичен радиус

• η = ефективност на предаване

Действителното изчисление трябва също да включва момент на ускорение, механични загуби, инерция и подходящ инженерен марж.

4. Защо спирането е критично за повдигащата ос

Повдигащата ос изисква допълнително внимание, тъй като товарът може да бъде окачен над земята.

Когато двигателят спре или захранването бъде прекъснато, може да се наложи системата механично да задържи товара.

Поради тази причина сервомоторът за повдигане може да бъде конфигуриран с механична задържаща спирачка.

Спирачката трябва да се оцени според:

• Максимално натоварване

• Съотношение на скоростната кутия

• Повдигащ механизъм

• Необходим момент на задържане

• Условия за спиране

• Реакция на спирачката

• Архитектура за безопасност

Важно е да се прави разлика между STO и механична спирачка.

Safe Torque Off предотвратява генерирането на въртящ момент от двигателя при приложимите условия на безопасност, но самият STO не трябва да се третира като механичен механизъм за задържане на товар за окачен товар.

Цялостната повдигаща система следователно трябва да се отнася заедно за управлението на двигателя, механичното спиране и безопасността на машината.

5. Скорост на повдигане и точност на позицията

Повдигащата ос трябва не само да достига правилното ниво на стелажа; трябва да пристигне там гладко.

Ако повдигащият двигател се забавя твърде агресивно, той може да създаде:

• Люлка на товара

• Вибрация на мачтата

• Механичен удар

• Движение на палети

• Превишаване на позицията

Профилът на ускорение и забавяне на S-кривата може да помогне за намаляване на резките промени в ускорението.

Практическа последователност може да бъде:

Бързо повдигане → Контролирано забавяне → Подход с ниска скорост → Потвърждение на позицията

Това позволява на крана да се движи бързо между нивата на стелажа, като същевременно поддържа контролирано движение по време на крайния етап на позициониране.

За AS/RS оборудване с голямо пространство този баланс между скорост и стабилност може да има пряко влияние върху цялостния цикъл на съхранение и извличане.

6. AC серво мотори за оста на вилицата

Оста на вилицата е отговорна за прехвърлянето на палета между стакерния кран и стелажа за съхранение.

Въпреки че вилковият механизъм може да носи по-малка обща маса от самия кран, изискванията за неговото позициониране могат да бъдат много взискателни.

Вилицата трябва да се простира до правилната дълбочина, да захване палета правилно и да се прибере, без да контактува със структурата на стелажа.

Следователно серво моторът може да даде приоритет на:

• Точно позициониране

• Повторяемост

• Плавно движение с ниска скорост

• Компактен размер

• Отговор за бързо превъртане напред/назад

• Надеждно откриване на граници

• Механична съвместимост

Движението на вилицата обикновено се случва, след като кранът вече е достигнал целевата си хоризонтална и вертикална позиция.

Това означава, че точността на позициониране на вилицата зависи отчасти от точността на предходните оси на движение и повдигане.

7. Защо позиционирането на вилицата изисква прецизен серво контрол

Помислете за палет, който трябва да бъде поставен в стелаж.

Ако кранът е позициониран неправилно, вилицата може да влезе на грешна височина или хоризонтална координата.

Ако вилицата се разшири твърде далеч, тя потенциално може да попречи на компонентите на стелажа.

Ако не се простира достатъчно, палетът може да не бъде прехвърлен правилно.

Следователно сервото на вилката се нуждае от предвидимо движение както при високи, така и при ниски скорости.

Типичното движение на вилицата може да бъде разделено на:

Бързо удължаване → Контролирано забавяне → Крайна позиция → Прехвърляне на натоварване → Контролирано прибиране

Този подход позволява на системата да намали скоростта преди последния етап на вмъкване или изваждане.

8. Сравняване на серво изискванията по трите оси

Това сравнение показва защо серво конфигурацията, специфична за оста, може да бъде ценна за AS/RS оборудване.

Една и съща спецификация на двигателя може да не осигури най-добрата комбинация от въртящ момент, скорост, размери и производителност на управление и за трите механизма.

9. Една серво платформа, множество конфигурации

За производителите на AS/RS използването на обща серво моторна платформа с различни конфигурации може да осигури практически баланс между персонализиране и стандартизация.

Например, производителят може да използва различни версии на една и съща серво платформа за:

Ос за пътуване

• По-висока мощност

• По-висок пиков въртящ момент

• Скоростна кутия

• Високоскоростна работа

• Обратна връзка от енкодера

Повдигаща ос

• По-висок непрекъснат въртящ момент

• Механична спирачка

• Скоростна кутия

• Контролирано спускане

• Обратна връзка с висока разделителна способност

Ос на вилицата

• По-ниска мощност

• Компактни размери

• Висока повторяемост на позиционирането

• Отговор за бързо превъртане напред/назад

Този подход може да опрости разработването на продукта, като същевременно адаптира двигателя към всяка ос.

10. Съгласуване на серво мотор и скоростна кутия

Серво моторът никога не трябва да се оценява отделно от трансмисионната система.

За оста на движение скоростната кутия трябва да осигурява достатъчен въртящ момент на колелото, като същевременно поддържа необходимата максимална скорост на движение.

За повдигане скоростната кутия трябва да осигури достатъчно въртящ момент, за да повдигне товара и да работи със спирачната система.

За оста на вилицата трансмисията трябва да осигурява необходимата скорост на удължаване и точност на позициониране без прекомерна хлабина.

Важните параметри на скоростната кутия включват:

• Коефициент на намаляване

• Номинален изходен въртящ момент

• Пиков изходен въртящ момент

• Луфт

• Ефективност

• Механична твърдост

• Срок на експлоатация

• Монтажни размери

Скоростната кутия с нисък луфт може да бъде особено полезна, когато приложението изисква прецизно позициониране и честа смяна на посоката.

11. Избор на енкодер за AS/RS серво оси

Изборът на енкодер трябва да се основава на цялостната система за управление на движението.

Съответните параметри включват:

• Резолюция

• Инкрементална или абсолютна обратна връзка

• Възможност за едно завъртане или много завъртане

• Протокол за обратна връзка

• Максимална скорост

• Съвместимост на устройството

• Устойчивост на околната среда

За AS/RS системи с висок цикъл енкодерът също трябва да е подходящ за работната среда и очаквания експлоатационен живот.

Енкодер с висока разделителна способност може да предостави на серво задвижването по-подробна информация за позицията, но цялостната точност на машината все още зависи от механичната трансмисия и външната система за позициониране.

12. Комуникация между серво задвижванията и AS/RS контролера

Трите оси трябва да работят като координирана система.

Например, кранът не трябва да удължава вилицата, докато осите за движение и повдигане не достигнат правилните позиции.

Следователно контролната архитектура може да използва индустриални мрежи като:

• EtherCAT

• PROFINET

• CANopen

• EtherNet/IP

• Modbus

Конкретният протокол зависи от PLC, контролера за движение, серво задвижването и системния интегратор.

Бързата комуникация може да помогне за координирането на:

Позиция за движение + Позиция на повдигане + Позиция на вилицата

Тази координация е от съществено значение за надеждната автоматизирана обработка на палети.

13. Намаляване на вибрациите по осите на движение и повдигане

Високоскоростното движение и повдигане могат да създадат структурни вибрации.

Решението трябва да комбинира:

• Правилно оразмеряване на двигателя

• Подходящ избор на скоростна кутия

• Съгласуване на инерцията

• S-образни профили на движение

• Настройка на усилването на серво

• Потискане на резонанса

• Контролирано забавяне

• Механична твърдост

• Точна обратна връзка за позициониране

Целта е да се намали времето за утаяване , а не просто да се намали максималната скорост.

Кран, който се движи бързо, но изисква значително време, за да спре осцилирането, може да не осигури по-кратък общ цикъл.

14. Защо персонализирането на OEM има значение за тези три оси

Производителите на AS/RS оборудване често имат различни изисквания към механизмите за движение, повдигане и вилица.

Персонализирането на OEM може да адресира:

• Размери на двигателя

• Размер на вала

• Монтажен фланец

• Тип енкодер

• Конфигурация на спирачките

• Съотношение на скоростната кутия

• Дължина на кабела

• Позиция на съединителя

• Номинално напрежение

• Диапазон на въртящия момент

• Изисквания за комуникация

Например, един повдигащ двигател може да изисква спирачка, докато двигателът за движение не изисква. Вилковият двигател може да изисква компактно тяло, докато двигателът за движение може да даде приоритет на върховия момент.

Персонализирането позволява на конфигурацията на двигателя да следва дизайна на машината, вместо да принуждава машината да следва стандартен двигател.

15. Как да изберете правилния AC серво мотор за всяка AS/RS ос

Преди да изберат двигател, производителите на AS/RS трябва да подготвят данни за приложението.

За хоризонталната ос на движение

Определете:

• Обща движеща се маса

• Максимална скорост на движение

• Диаметър на колелото

• Ускорение

• Забавяне

• Съотношение на скоростната кутия

• Релсово съпротивление

• Работен цикъл

• Необходима точност на позициониране

За повдигащата ос

Определете:

• Максимален полезен товар

• Тегло на товарната количка

• Скорост на повдигане

• Височина на повдигане

• Ускорение

• Диаметър на ролката или барабана

• Предавателно отношение

• Необходим момент на задържане

• Изисквания към спирачките

• Работен цикъл

За оста на вилицата

Определете:

• Вилица маса

• Максимално натоварване

• Разстояние за удължаване

• Необходима скорост на удължаване

• Точност на позициониране

• Честота на цикъла

• Налично място за монтаж

• Тип трансмисия

Тази информация позволява на доставчика на мотора да оцени действителното приложение, вместо да избира двигател само от номиналната мощност.

16. JKONGMOTOR AC серво мотори за AS/RS приложения

За производителите на AS/RS JKONGMOTOR може да предостави решения за AC серво мотори, проектирани според специфичните за приложението изисквания за движение.

Решението може да бъде оценено според изискванията на:

• Ос на пътуване

• Повдигаща ос

• Вилица ос

OEM конфигурацията може да включва съображения като мощност на двигателя, въртящ момент, размери, конфигурация на вала, енкодер, спирачка, съвпадение на скоростната кутия, подреждане на кабелите и съвместимост на системата за управление.

За нови AS/RS платформи процесът на разработка може да следва:

Анализ на приложението → Избор на двигател → Дизайн на механичен интерфейс → Прототип → Тестване → Оптимизация → Сертидно производство

Този подход позволява серво моторът да бъде оценен като част от цялостната система за движение, а не като изолиран компонент от каталога.

Заключение

Стакерният кран AS/RS зависи от няколко координирани оси на движение и всяка ос представя различни изисквания за серво мотор.

Хоризонталната ос на движение се нуждае от висока динамична реакция, високоскоростна работа и прецизно спиране. Повдигащата ос изисква висок въртящ момент, контролирано вертикално движение и надеждно задържане на товара. Оста на вилицата изисква компактна интеграция, плавно движение и много повторяемо позициониране.

Поради тази причина, ефективният AS/RS контрол на движението се основава на съвпадение на AC серво мотора с действителната механична функция на всяка ос.

Когато мощността на двигателя, въртящият момент, съотношението на скоростната кутия, енкодерът, спирачката, профилът на движение и архитектурата на управление са правилно координирани, стакерният кран може да постигне по-добър баланс между висока скорост, точност на позициониране, плавна работа, надеждност и общо време на цикъла на съхранение и изваждане.

За OEM производителите на AS/RS най-практичният подход е да работят с производител на серво мотори, който може да поддържа както стандартизирани серво платформи, така и персонализиране на OEM за специфично приложение , позволявайки осите за движение, повдигане и вилицата да бъдат проектирани според действителните изисквания на крана.

AC серво срещу конвенционален мотор за AS/RS

Конвенционален асинхронен двигател със задвижване с променлива честота може да бъде подходящ за много индустриални приложения.

Взискателните AS/RS приложения обаче може да изискват по-подробен контрол на движението.

Изборът в крайна сметка трябва да се основава на цялостния дизайн на машината. Не всяка ос AS/RS изисква една и съща моторна технология.

Често срещани проблеми при избор на грешен серво мотор

Моторът може да има правилната номинална мощност и все още да работи лошо в AS/RS приложение.

Недостатъчен пиков въртящ момент

Моторът може да работи нормално, но се затруднява по време на ускорение с напълно натоварен палет.

Прекомерна инерция

Сервото може да стане трудно за настройка, което води до бавна динамична реакция или нестабилно поведение.

Неправилно предавателно отношение

Кранът може да постигне желаната скорост, но да няма достатъчен изходен въртящ момент или да генерира прекомерна скорост на колелото.

Лош избор на енкодер

Системата може да няма достатъчна разделителна способност за обратна връзка за необходимата производителност на позициониране.

Прекомерно ускорение

Моторът може да е достатъчно мощен, но конструкцията на крана може да вибрира прекомерно.

Неадекватен дизайн на спирачката

Повдигащата се ос изисква специално внимание за задържане на товара при прекъсване на захранването.

Лоша конфигурация на кабела

Дългите движещи се кабели и повтарящите се движения на крана могат да създадат проблеми с монтажа и надеждността, ако системата от кабели и конектори не е избрана по подходящ начин.

Практическа формула за високодинамично AS/RS движение

Полезен начин да мислите за цялото приложение е:

Ефективност на позициониране = Моторна реакция + Качество на обратната връзка + Механична прецизност + Профил на движение + Настройка на контрола

и:

Пропускателна способност = производителност на пътуване + ускорение + забавяне + време за установяване + цикъл на обработка на товара

Това обяснява защо простото закупуване на серво мотор с по-висока мощност не води непременно до по-бърза AS/RS система.

Моторът трябва да бъде правилно съобразен с механичната система и стратегията за управление.

Последни съображения за високодинамично AS/RS позициониране

Постигането на високо динамично позициониране в кран стакер AS/RS не е просто въпрос на инсталиране на високоскоростен двигател.

Най-добре работещите системи са проектирани около взаимодействието между серво мотор, серво задвижване, енкодер, скоростна кутия, механична структура, външни сензори за позициониране, профил на движение и система за контрол на склада.

AC серво моторът осигурява основата за динамичен контрол. Енкодерът осигурява обратна връзка. Задвижването регулира въртящия момент и скоростта. Скоростната кутия преобразува характеристиките на двигателя в използваема механична мощност. Системата за позициониране потвърждава физическото местоположение на машината. И накрая, контролерът за движение координира пълния цикъл.

Следователно за високоскоростно AS/RS оборудване най-практичната проектна цел не е максималната скорост на двигателя , а максималната полезна производителност с контролирано ускорение, кратко време за установяване, надеждно позициониране и повторяема работа.

За OEM производителите на стакерни кранове този подход на системно ниво може да направи разликата между мотор, който просто движи машината, и решение за серво движение, проектирано за високодинамично автоматизирано съхранение и извличане.

Често задавани въпроси

1. Какъв тип AC серво мотор е подходящ за стакерен кран AS/RS?

Подходящият AC серво мотор зависи от оста на крана, полезния товар, скоростта, ускорението, съотношението на скоростната кутия, работния цикъл и изискванията за позициониране. Осите за движение, повдигане и виличните оси обикновено изискват различен въртящ момент, скорост, спирачка и механични конфигурации.

2. Защо се използват AC серво мотори за AS/RS хоризонтално движение?

AC серво моторите осигуряват висока динамична реакция, точен контрол на скоростта, обратна връзка от енкодера и контролирано ускорение и забавяне . Тези характеристики помагат на стакерния кран да се движи бързо през коридора, като същевременно постига точно позициониране на целевото място за съхранение.

3. Какви изисквания към AC серво мотора са важни за повдигащата ос AS/RS?

Повдигащата ос обикновено изисква висок непрекъснат и пиков въртящ момент, точна обратна връзка за позицията, контролирано ускорение и забавяне и подходящо механично спиране . Изборът на двигател трябва да вземе предвид максималния полезен товар, скоростта на повдигане, повдигащия механизъм, съотношението на скоростната кутия, работния цикъл и изискванията за задържане на товара.

4. Защо оста на вилицата AS/RS се нуждае от прецизен серво контрол?

Вилицата трябва точно да се простира в стелажа и да се прибира от него, без да повреди палета, стелажа или механизма за манипулиране. Сервомоторът осигурява повтарящо се позициониране, контролирано движение с ниска скорост, бърза реакция напред/назад и точно спиране , които са важни за надеждното прехвърляне на палети.

5. Може ли един AC серво мотор да се използва за всички AS/RS оси?

Технически е възможно при някои конструкции на машини, но трите оси често имат различни работни изисквания. Механизмите за движение, повдигане и вилица може да изискват различна мощност, въртящ момент, скорост, скоростна кутия, спирачка, енкодер и конфигурации за монтаж. Една обща серво платформа със специфични за осите конфигурации може да осигури практично решение.

6. Как AC серво моторът подобрява точността на позициониране на AS/RS?

AC серво система използва обратна връзка от енкодера, за да наблюдава движението на двигателя и да регулира позицията и скоростта. Крайната точност на крана обаче зависи и от скоростната кутия, трансмисията, приплъзването на колелата, механичната твърдост, хлабината, външните сензори за позициониране и системата за управление . Следователно серво обратната връзка трябва да се счита за част от пълната архитектура за позициониране.

7. Сервомоторът за повдигане AS/RS има ли нужда от спирачка?

Повдигащата се ос може да изисква механична задържаща спирачка, когато конструкцията трябва да поддържа вертикално окачен товар, когато въртящият момент на двигателя е недостъпен. Спирачката трябва да бъде избрана според натоварването, трансмисионната система, необходимия задържащ въртящ момент и конструкцията за безопасност на машината. STO и механичното задържане на товара не трябва да се третират като една и съща функция.

8. Как AC серво моторите могат да намалят вибрациите във високоскоростни AS/RS кранове?

Вибрациите могат да бъдат решени чрез подходящо оразмеряване на двигателя и скоростната кутия, съпоставяне на инерцията, ускорение и забавяне на S-кривата, серво настройка, потискане на резонанса, механична твърдост и точна обратна връзка . Увеличаването на скоростта на двигателя или ускорението само по себе си не подобрява непременно общото време на цикъла AS/RS.

9. Могат ли AC серво мотори за AS/RS оборудване да бъдат персонализирани?

да Персонализирането на OEM може да включва размери на двигателя, конфигурация на вал и фланец, енкодер, скоростна кутия, спирачка, кабел, конектор, номинален въртящ момент, скорост и други изисквания, специфични за приложението . Персонализирането е особено полезно, когато серво моторът трябва да пасне на специално задвижване на стакер-кран.

10. Каква информация трябва да предостави производителят на AS/RS при избора на серво мотор?

Най-полезната информация включва обща движеща се маса, максимален полезен товар, скорост на движение, скорост на повдигане, ускорение, забавяне, размери на колелото или трансмисията, съотношение на скоростната кутия, работен цикъл, точност на позициониране, място за монтаж, изисквания за енкодер, изисквания за спирачки и контролен протокол . Точните данни за приложението позволяват на доставчика на мотора да оцени цялостната система за движение, вместо да избира мотор въз основа само на номиналната мощност.