Как да предотвратим загуба на стъпка в AS/RS системи за съхранение с интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур?

Автоматизираните системи за съхранение и извличане (AS/RS) са изградени около едно основно изискване: преместване на правилния товар на правилното място и спиране на правилната позиция, многократно и надеждно . В модерен склад това звучи просто. На практика може да се наложи системата за съхранение да ускорява тежки товари, да пътува през дълги коридори, да позиционира палети на множество нива и да работи непрекъснато с много малък толеранс за грешки при позициониране.

Тук изборът на двигател става важен.

Един конвенционален стъпков двигател с отворен цикъл може да осигури точно нарастващо движение при подходящи условия на работа, но той по своята същност не знае дали зададената позиция действително е била достигната. Ако двигателят се сблъска с прекомерно натоварване, бързо ускорение, механично съпротивление, вибрации или недостатъчен въртящ момент, той може да загуби синхронизация. В AS/RS приложение дори относително малка грешка при позициониране може да създаде проблеми по време на вмъкване на палети, изваждане, вертикално повдигане или подравняване на рафтове.

Ан интегрираният стъпков двигател със затворен контур се справя с този проблем чрез комбиниране на стъпковия двигател, енкодера за обратна връзка и електрониката за управление на двигателя в едно устройство за движение. Контролерът може непрекъснато да сравнява зададеното движение с действителната позиция на двигателя и да реагира, когато възникне отклонение от позицията.

За производителите на AS/RS оборудване и системните интегратори, тази комбинация осигурява практичен начин за подобряване на надеждността на позициониране, използването на въртящия момент, реакцията на претоварване, опростеното окабеляване и цялостната производителност на контрола на движението.

Какво прави AS/RS системите за съхранение различни?

AS/RS оборудването не е просто складов конвейер с прикачен двигател. Системата за движение често трябва да координира няколко механични операции в компактна и силно автоматизирана среда.

Типичното AS/RS оборудване може да включва:

• Стабелни кранове

• Машини за съхранение и изваждане на палети

• AS/RS системи с мини товар

• Совалкови системи за съхранение

• Модули за вертикално повдигане

• Автоматизирани системи за обработка на несесери

• Складови транспортьори

• Трансферни единици

• Телескопични вилици

• Механизми за позициониране на палети

• Автоматизирано оборудване за събиране и съхранение

Различните механизми изискват различни двигателни характеристики.

Една хоризонтална ос на движение може да се нуждае от високо ускорение и стабилен контрол на скоростта. Повдигащата се ос се нуждае от достатъчен въртящ момент, за да се справи с товара и може да изисква спирачка или допълнителен задържащ механизъм. Телескопичната вилка се нуждае от прецизно позициониране и повтарящо се удължаване. Механизмът на совалката може да се нуждае от компактни размери и бърза реакция.

Следователно въпросът не е просто 'Колко вата има двигателят?'

По-добър въпрос за покупка е:

Може ли двигателят да осигури необходимия въртящ момент и позициониране през целия работен цикъл?

Това означава оценка на въртящия момент при ускорение, диапазон на скоростта, работен цикъл, инерция на товара, механична трансмисия, точност на позициониране, обратна връзка на енкодера, топлинни характеристики, комуникация и обработка на грешки.

Видове интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур от JKONGMOTOR

JKONGMOTOR предлага набор от интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур, проектирани да комбинират стъпковия двигател, енкодера и задвижващата електроника в компактно решение за управление на движението. Предлагат се различни механични конфигурации, за да отговарят на изискванията на оборудването за автоматизация, роботиката, системите за линейно движение, опаковъчните машини, обработката на материали и други индустриални приложения.

Вместо да избират двигател само според размера на рамката, производителите на оригинално оборудване могат да избират конфигурацията въз основа на въртящ момент, изисквания за позициониране, метод на предаване, пространство за инсталиране, условия на околната среда и архитектура на управление.

Jkongmotor Персонализирани серво моторни движения

Доставчик на решение за интегриран DC серво мотор на едно място

1. Интегриран стъпков серво мотор

Интегрираният стъпков серво мотор е основната конфигурация за приложения, изискващи позициониране със затворен контур в компактен пакет. Той съчетава стъпков двигател с енкодер и интегриран драйвер, което позволява на системата за управление да наблюдава действителното движение на двигателя и да открива отклонение на позицията.

Този тип е подходящ за индустриална автоматизация, роботика, опаковъчни машини, CNC оборудване, AGV системи и автоматизирани машини, където повтаряемото позициониране и опростеното окабеляване са важни.

Ключови характеристики:

• Интегриран двигател, енкодер и драйвер

• Обратна връзка за позиция в затворен контур

• Висок въртящ момент на задържане

• Компактен монтаж

• Намалено външно окабеляване

• Подходящ за OEM/ODM персонализиране

2. Интегриран стъпков двигател с планетарен редуктор

Ан интегрираният планетарен стъпков двигател съчетава стъпков двигател със затворен контур с планетарна скоростна кутия. Предавателната кутия осигурява практичен начин за увеличаване на изходния въртящ момент и намаляване на изходната скорост, като същевременно поддържа компактен механичен пакет.

Структурата на планетарното зъбно колело може също така да предложи нисък луфт и висока ефективност на трансмисията , което прави тази конфигурация полезна за приложения, при които както въртящият момент, така и производителността на позициониране имат значение.

Типичните приложения включват роботика, оборудване за автоматизация, AGV/AMR системи, обработка на материали, опаковъчни машини и оборудване за прецизно позициониране.

Ключови характеристики:

• Интегриран стъпков двигател със затворен контур

• Планетарна скоростна кутия

• По-висок изходен въртящ момент

• Намалена изходна скорост

• Компактна трансмисионна структура

• Опции с ниска хлабина за позициониране на приложения

3. Интегриран червячен стъпков двигател

Интегрираният стъпков двигател с червячна предавка съчетава стъпков двигател, енкодер/драйвер и червячна скоростна кутия в едно интегрирано задвижващо устройство.

Неговата червячна предавка е полезна, когато приложението изисква високи редукционни съотношения, повишен изходен въртящ момент, компактна инсталация и контролирано движение при ниска скорост.

Тази конфигурация може да се счита за конвейери, повдигащи механизми, оборудване за обработка на материали, автоматизирани машини и системи за позициониране.

Ключови характеристики:

• Интегриран стъпков двигател и задвижване

• Червячен редуктор

• Високи коефициенти на намаляване

• Повишен изходен въртящ момент

• Компактен механичен дизайн

• Подходящ за нискоскоростни приложения

4. Интегриран стъпков серво мотор с червячна предавка

За приложения, които изискват както предаване на червячна предавка, така и обратна връзка със затворен контур , JKONGMOTOR осигурява интегрирана конфигурация на стъпково серво устройство с червячно задвижване.

В сравнение с основната стъпкова конфигурация със задвижване, версията със затворен контур добавя обратна връзка от енкодера, така че контролерът да може да наблюдава действителното движение на двигателя. Това може да бъде ценно за приложения, изложени на променливи натоварвания или изискващи повтарящо се позициониране.

Типичните приложения включват системи за автоматизация, конвейери, повдигащо оборудване, AGV механизми, опаковъчни машини и промишлено оборудване за контрол на движението.

Ключови характеристики:

• Степер серво технология със затворен цикъл

• Интегриран енкодер и драйвер

• Червячна скоростна кутия

• Умножение на висок въртящ момент

• Мониторинг на отклонение на позицията

• Компактно окабеляване и монтаж

5. Интегриран водоустойчив стъпков двигател

The интегрираният водоустойчив стъпков двигател е предназначен за приложения, при които моторът може да бъде изложен на влага, прах, пръски или взискателни индустриални среди.

За оборудване като външна автоматизация, индустриални машини, почистващо оборудване, машини за обработка на храни и системи за обработка на материали , защитата на околната среда може да бъде важна част от избора на двигател.

Изискваното ниво на IP защита винаги трябва да се уточнява в съответствие с действителната работна среда и да се проверява за целия комплект на двигателя.

Ключови характеристики:

• Интегриран стъпков дизайн за управление на движението

• Подобрени възможности за опазване на околната среда

• Интеграция на енкодер и драйвер

• Подходящ за взискателни работни среди

• Възможност за персонализиране на OEM

6. Интегриран линеен стъпков серво мотор

Интегриран линеен стъпков серво мотор преобразува въртеливото движение на двигателя в контролирано линейно движение чрез интегриране на стъпковото серво с водещ винт или механизъм с линейно задвижване.

Тази конфигурация елиминира необходимостта от някои външни трансмисионни компоненти и осигурява компактно решение за приложения, изискващи прецизно линейно позициониране.

Типичните приложения включват лабораторна автоматизация, медицинско оборудване, работа с течности, системи за дозиране, оборудване за инспекция, полупроводникови машини и автоматизирани задвижващи механизми.

Ключови характеристики:

• Интегрирано стъпково серво и линеен механизъм

• Обратна връзка за позиция в затворен контур

• Компактен дизайн на линеен задвижващ механизъм

• Повтарящо се линейно позициониране

• Намалени механични компоненти

• OEM/ODM опции за персонализиране

7. Интегрирани системи за линейно движение

Интегрирана система за линейно движение съчетава двигателя и линейната механична структура в готов за интегриране модул за движение. В зависимост от конфигурацията, системата може да включва водещ винт, сачмен винт, плъзгач, направляващ механизъм или други компоненти за линейно предаване.

Този подход е особено полезен за OEM производители, които искат да интегрират мотор + задвижване + линеен задвижващ механизъм в един комплект, вместо да доставят всеки компонент поотделно.

Приложенията включват машини за вземане и поставяне, автоматизирана инспекция, оборудване за дозиране, лабораторна автоматизация, опаковъчни машини, медицинско оборудване и промишлени системи за линейно позициониране.

Ключови характеристики:

• Интегриран двигател и линеен механизъм

• Компактна архитектура на задвижващия механизъм

• Конфигурации с водещ винт или сферичен винт

• Опции за движение в затворен контур

• Опростена машинна интеграция

• Персонализирани опции за ход, монтаж и интерфейс

Как да изберете правилния интегриран стъпков двигател със затворен контур

Различните приложения изискват различни двигателни структури. Обикновено интегрирано стъпково серво може да е достатъчно за ос на въртене на позициониране, докато зъбна или линейна конфигурация може да е по-подходяща, когато машината изисква по-висок изходен въртящ момент или директно линейно движение.

Окончателният избор трябва да вземе предвид въртящия момент на натоварването, скоростта, ускорението, инерцията, точността на позициониране, работния цикъл, изискванията на енкодера, съотношението на скоростната кутия, монтажните размери, метода на комуникация и условията на околната среда.

Защо загубата на стъпка е сериозен проблем в AS/RS приложенията

Загуба на стъпка възниква, когато моторът не следва физически зададената позиция.

При стъпкова система с отворен цикъл контролерът може да изпрати определен брой импулси и да приеме, че моторът е завършил съответното движение. Ако двигателят спре или изостане поради прекомерно натоварване или недостатъчен въртящ момент, контролерът може да не разбере автоматично, че действителната позиция се е променила.

За AS/RS машина това може да доведе до няколко практически проблема.

Неправилно позициониране

Машина за съхранение може да спре на няколко милиметра от предвидената позиция. Това може да е достатъчно, за да попречи на вилицата да влезе в палета или да причини неправилно подравняване на механизма за прехвърляне.

Натрупани грешки в позицията

Повтарящите се движения могат да направят проблемите с позиционирането по-трудни за диагностициране, особено когато системата зависи изцяло от командния брой стъпки.

Механична намеса

Неправилното позициониране може да доведе до смущения между палети, вилици, рафтове, конвейери или други механични компоненти.

Престой в производството

Грешка в позиционирането може да наложи машината да спре, да се върне в референтна позиция или да бъде подложена на ръчна проверка.

Намалена пропускателна способност

Ако системата трябва да работи консервативно, за да избегне загуба на стъпки, може да се наложи намаляване на ускорението и скоростта на движение.

Следователно за операторите на складове реалната цена не е просто самият двигател. Малък проблем с контрола на движението може да се превърне в проблем с наличността на системно ниво.

Как интегриран стъпков двигател със затворен контур предотвратява загуба на стъпало?

Ан интегрираният стъпков двигател със затворен контур предотвратява незабелязана загуба на стъпка чрез използване на енкодер за непрекъснато сравняване на действителната позиция на двигателя с командната позиция. Това е особено полезно в AS/RS системи за съхранение , където многократното ускоряване, промяната на полезния товар и прецизното спиране могат да поставят значителни изисквания към задвижващия двигател.

Процесът на затворен цикъл е ясен:

Командна позиция → Движение на двигателя → Обратна връзка на енкодера → Сравнение на позиция → Корекция на движение

1. Обратната връзка на енкодера проследява действителната позиция

Вграден енкодер непрекъснато следи позицията на вала на двигателя и изпраща обратна връзка към вградения драйвер.

Вместо да приема, че моторът е изпълнил всяка зададена стъпка, контролерът може да определи дали моторът действително следва командата за движение.

Това е важно, когато AS/RS совалка, стакерен кран или трансферен механизъм претърпят внезапна промяна в натоварването или механичното съпротивление.

2. Контролерът открива отклонение на позицията

Загуба на стъпка може да възникне, когато необходимият въртящ момент надвишава наличния въртящ момент на двигателя.

С обратна връзка на енкодера, контролерът може да идентифицира разликата между целевата позиция и действителната позиция . Когато отклонението достигне определен праг, системата може да реагира според своята стратегия за управление, като например регулиране на мощността на двигателя или генериране на сигнал за грешка.

Това предотвратява грешката при позициониране да остане напълно незабелязана.

3. Мощността на двигателя може да реагира на промени в натоварването

AS/RS оборудването не винаги работи при еднакви условия. Теглото на полезния товар, триенето, ускорението и механичното съпротивление могат да се променят от един работен цикъл на друг.

Стъпковият двигател със затворен контур може да използва информация за обратна връзка, за да коригира реакцията си на задвижване, когато действителното движение се различава от зададеното движение.

Това прави системата по-толерантна към променливи натоварвания и динамични работни условия в сравнение с конвенционалната стъпкова конфигурация с отворен цикъл.

4. Управлението със затворен цикъл подобрява производителността на ускорението

Високото ускорение изисква по-голям въртящ момент на двигателя. Ако ускорението е твърде агресивно за наличния въртящ момент, синхронизацията може да се загуби.

Обратната връзка от енкодера позволява на контролера да наблюдава движението на двигателя по време на ускорение, движение с постоянна скорост и забавяне.

За AS/RS приложения това може да поддържа по-надеждно движение на:

• Ходови оси за стакерен кран

• Механизми за вертикално повдигане

• AS/RS совалкови превозни средства

• Телескопични вилици

• Складови транспортьори

• Автоматизирани механизми за прехвърляне

5. Грешките в позицията могат да бъдат открити, преди да се превърнат в системни проблеми

Основното предимство на управлението със затворен контур не е, че загубата на стъпка става физически невъзможна. Вместо това системата може да открие отклонение на позицията и да предприеме коригиращи или защитни действия.

Например, ако AS/RS совалка срещне неочаквано съпротивление, енкодерът може да докладва, че действителното движение не съвпада с командваното движение. След това контролерът може да реагира според конфигурираните граници на грешки.

Това осигурява допълнителен слой защита срещу незабелязани грешки при позициониране.

6. Интегриран двигател и драйвер опростяват архитектурата на движението

Интегриран стъпков двигател със затворен контур съчетава стъпковия двигател, енкодера и драйвера в едно компактно устройство.

Тази архитектура може да намали външното окабеляване и да опрости инсталацията в сравнение с конвенционалното разположение на мотор плюс отделен драйвер.

За производителите на AS/RS оборудване ползите могат да включват:

По-малко окабеляване → По-малки контролни шкафове → По-лесен монтаж → По-лесна поддръжка

Точното ниво на интеграция зависи от моторната платформа и комуникационната конфигурация.

7. Защо стъпковите двигатели със затворен контур са подходящи за AS/RS приложения

AS/RS системите се нуждаят от повече от основно въртене на двигателя. Те изискват повтарящо се позициониране, контролирано ускорение, надеждно управление на товара и обратна връзка за състоянието на движението.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур отговаря на тези изисквания чрез комбиниране на:

Ключове за вкъщи

Интегриран стъпков двигател със затворен контур предотвратява превръщането на загубата на стъпка в незабелязан проблем с позиционирането чрез непрекъснато наблюдение на действителното движение на двигателя. Когато зададената позиция и действителната позиция се различават, интегрираният контролер може да реагира според своя алгоритъм за управление и конфигурирани граници.

За AS/RS системи за съхранение и извличане , тази комбинация от въртящ момент на двигателя, обратна връзка на енкодера, интегрирана електроника на задвижването и мониторинг на грешки в позицията осигурява практично решение за контрол на движението за приложения, където повтаряемото позициониране и надеждната работа са критични.

Какви функции трябва да има един AS/RS стъпков двигател със затворен контур?

Когато купувате интегриран стъпков двигател със затворен контур за AS/RS проект, препоръчваме да погледнете отвъд основните спецификации на двигателя.

1. Обратна връзка от енкодера

Обратната връзка на енкодера е в основата на работата в затворен контур.

В зависимост от приложението енкодерът може да бъде инкрементален или абсолютен. За системи, изискващи задържане на позиция или по-сложен контрол на ниво машина, опциите за абсолютен енкодер . може да си струва да се обмислят

Ключовият момент е системата за обратна връзка да осигурява достатъчна разделителна способност за изискваната производителност на позициониране.

2. Висок стартов и задържащ въртящ момент

AS/RS механизмите често работят при променящи се натоварвания.

Мотор, който работи добре с празна количка, може да се държи различно, когато носи пълен палет или чанта. Следователно двигателят трябва да бъде избран според действителния въртящ момент на натоварването и отразената инерция , а не само според номиналния му номинален въртящ момент.

3. Стабилно ускорение и забавяне

Бързото движение е ценно само когато машината може да поддържа контрол.

Прекалено агресивното ускорение може да създаде голямо изискване за въртящ момент и да увеличи възможността за грешки при проследяване. Подходящ интегриран стъпков двигател със затворен контур трябва да работи ефективно с профила на ускорение и забавяне на приложението.

4. Откриване на грешки при претоварване и позициониране

Една полезна система със затворен контур трябва да може да идентифицира необичайни условия на проследяване и да съобщи за грешка или предупреждение на контролера от по-високо ниво.

Това позволява на PLC или системата за управление на склада да реагира, преди малко отклонение на двигателя да се превърне в по-голям механичен проблем.

5. Интегрирана електроника на драйвера

Интегрирането на драйвера с двигателя може да намали количеството външен хардуер, необходим в контролния шкаф.

Това може да бъде особено привлекателно за компактни AS/RS машини, където пространството в шкафа, окабеляването, времето за инсталиране и достъпността за поддръжка са от значение.

6. Опции за индустриална комуникация

В зависимост от системната архитектура купувачите може да изискват интерфейси като:

• Пулс/Посока

• RS485

• Modbus RTU

• CANopen

• EtherCAT

Правилният интерфейс зависи от PLC, контролера за движение, мрежовата архитектура и изискванията за синхронизация.

За производителите на OEM оборудване гъвкавостта на комуникацията може да направи една и съща моторна платформа по-лесна за адаптиране към различни клиентски проекти.

7. Термична производителност

AS/RS машините често работят за дълги периоди с многократно ускорение и забавяне.

Следователно температурата на двигателя трябва да се оценява при реалния работен цикъл , а не само по време на кратък лабораторен тест.

Продължителната работа, високата околна температура, високият ток, честото ускоряване и ограничената вентилация могат да повлияят на температурата на двигателя.

Защо много купувачи на AS/RS обмислят Интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур

За много строители на машини привлекателността на интегрирания стъпков двигател със затворен контур не е просто 'затвореният контур е по-добър'.

Истинската атракция е комбинацията от няколко функции в едно устройство.

По-добра увереност в движението

Обратната връзка предоставя на контролера информация за действителното движение на двигателя. Това дава на системата начин да идентифицира грешки при проследяване, вместо да разчита изцяло на командвани стъпки.

По-ниска сложност на системата

С интегрирания мотор, енкодер и драйвер производителят на машината може да намали броя на отделните компоненти.

Това може да опрости:

• Окабеляване

• Оформление на шкафа

• Монтаж

• Въвеждане в експлоатация

• Поддръжка

• Управление на резервни части

По-ефективно използване на пространството в шкафа

Традиционните архитектури може да изискват отделен стъпков двигател, драйвер, връзка с енкодер и свързано окабеляване.

Интегрирано решение премества голяма част от този хардуер в модула на двигателя, което може да помогне за създаването на по-чиста архитектура на машината.

По-лесна OEM интеграция

За производител на AS/RS, който разработва множество модели машини, конфигурируема интегрирана моторна платформа може да опрости разработването на продукта.

Една и съща основна архитектура може да бъде адаптирана чрез различни:

• Размери на двигателя

• Оценки на въртящия момент

• Конфигурации на енкодер

• Предавателни числа

• Комуникационни интерфейси

• Конструкции на валове

• Конфигурации на кабели

• Монтажни размери

Това е една от причините персонализирането на OEM да е важно при избора на доставчик на двигатели.

Как да размерите a Стъпков двигател със затворен контур за AS/RS

Изборът на двигател само според размера на рамката е рисковано.

Правилният избор трябва да започне с механичните изисквания.

Стъпка 1: Определете натоварването

Определете максималния полезен товар, масата на каретката, движещите се компоненти и всяко допълнително механично натоварване.

За повдигаща ос включете вертикалното натоварване и ефективността на трансмисията.

Стъпка 2: Изчислете необходимия въртящ момент

За въртящ се товар основната връзка е:

Въртящ момент = Сила × Радиус

За ускорение необходимият въртящ момент също зависи от инерцията:

T = J × α

където:

• T = момент на ускорение

• J = отразена ротационна инерция

• α = ъглово ускорение

За линейни механизми, задвижвани от водещ винт, ремък, зъбна рейка и зъбно колело или друга трансмисия, изчислението трябва също да вземе предвид геометрията и ефективността на трансмисията.

Стъпка 3: Проверете ефективността скорост-въртящ момент

Наличният въртящ момент на стъпковия двигател намалява с увеличаване на скоростта.

Следователно двигателят не трябва да се избира само въз основа на неговия задържащ момент.

Критичният въпрос е:

Колко въртящ момент остава наличен при действителната работна скорост?

Стъпка 4: Оценете работния цикъл

Помислете за:

• Непрекъснато време на работа

• Старт-стоп честота

• Честота на ускорение

• Максимално разстояние на пътуване

• Периоди на готовност

• Пиково натоварване

• Средно натоварване

Мотор, подходящ за периодична работа, може да не е подходящ за непрекъсната работа в склад.

Стъпка 5: Помислете за маржа на безопасност

Двигателят трябва да има достатъчен запас от въртящ момент за вариации в реалния свят като триене, промени в натоварването, температура, механично износване и неочаквано съпротивление.

Въпреки това прекомерното оразмеряване не е автоматично полезно. Правилно подбраният двигател може да осигури по-добър баланс между производителност, ефективност, цена и физически размер.

Степер със затворен контур срещу стъпков цикъл с отворен цикъл за AS/RS

Разликата става по-ясна, когато се погледне от гледна точка на приложението.

Степерът с отворен цикъл все още може да бъде подходящ за определени механизми с нисък риск и предвидими натоварвания.

Въпреки това, когато производителят на машината се нуждае от обратна връзка за позицията, откриване на грешки, компактна интеграция и подобрен контрол на променливите натоварвания , интегрираният степер със затворен цикъл става по-привлекателна архитектура.

Къде могат да се използват интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур в AS/RS?

Интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур се използват в AS/RS (Автоматизирани системи за съхранение и извличане) навсякъде, където оборудването се нуждае от контролирано движение, повтарящо се позициониране и надеждна обратна връзка. Чрез комбиниране на стъпков двигател, енкодер и драйвер в едно компактно устройство, те могат да опростят управлението на движението, като същевременно помагат на системата да открие отклонение на позицията по време на работа.

Най-честите приложения включват стакерни кранове, совалкови системи, повдигащи механизми, телескопични вилици, транспортьори и автоматизирани трансферни единици.

1. Системи за придвижване на кранове

Стакерните кранове се движат хоризонтално през складовите пътеки, за да достигнат определени места за съхранение. Техните ходови оси изискват контролирано ускорение, стабилно движение и точно спиране.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур може да осигури:

• Точно позициониране

• Обратна връзка за движение, базирана на енкодер

• Контролирано ускорение и забавяне

• Откриване на грешка в позицията

• Надеждна старт-стоп работа

Това прави мотора подходящ за приложения, при които кранът трябва многократно да спира на предварително зададени позиции на палети или складове.

2. AS/RS совалкови превозни средства

Совалковите системи AS/RS използват моторизирани превозни средства за транспортиране на палети, кошчета или кошове в рамките на лентите за съхранение.

Една совалка може да извърши стотици или хиляди повтарящи се цикли на движение, което прави повторяемостта на позицията и надеждността на движение важни.

Интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур могат да се използват за механизми за движение на совалка и позициониране, особено когато системата изисква компактни задвижващи устройства с интегрирана обратна връзка.

Енкодерът позволява на контролера да наблюдава действителното движение на двигателя, вместо да разчита изключително на командни импулси.

3. Механизми за вертикално повдигане

Вертикалното движение е едно от по-взискателните приложения в AS/RS система, тъй като моторът трябва да преодолее гравитацията, както и механичното натоварване.

За повдигащи приложения изборът на двигател трябва да вземе предвид:

• Максимален полезен товар

• Тегло на каретата

• Необходима скорост на повдигане

• Ускорение

• Предавателно отношение

• Ефективност на предаване

• Работен цикъл

• Изисквания за държане

Интегриран стъпков двигател със затворен контур може да осигури обратна връзка за действителното движение и да помогне на системата за управление да идентифицира необичайно отклонение на позицията.

За критични за безопасността повдигащи оси може също да са необходими допълнителни механични или електрически мерки за безопасност. Моторът не трябва да се третира като единственото защитно устройство.

4. Телескопични вилични механизми

Телескопичните вилици се простират в местата за съхранение, за да вземат или поставят палети. Движението им трябва да се контролира внимателно, защото вилицата трябва да влезе в правилната позиция, без да пречи на багажника или товара.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур може да осигури повторяемото линейно позициониране, необходимо за удължаване и прибиране на вилицата.

В зависимост от механичния дизайн, моторът може да задвижва вилката през:

• Оловни винтове

• Сачмени винтове

• Ангренажни ремъци

• Вериги

• Зъбни механизми

• Рейка-пиньон системи

Действителната точност на позициониране зависи от цялата трансмисионна система, а не само от двигателя.

5. Автоматизирани складови конвейери

Конвейерите обикновено се използват за преместване на палети, картонени опаковки, кошове и кошчета между станциите за съхранение и извличане.

Интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур могат да бъдат приложени към конвейерно задвижване или позициониращи механизми, където системата се нуждае от:

Старт → Ускоряване → Транспортиране → Намаляване → Стоп → Потвърждаване на позицията

Обратната връзка от енкодера може да помогне за наблюдение на движението на двигателя по време на тези повтарящи се цикли.

За системи с множество конвейерни секции, подходящи комуникационни интерфейси също могат да помогнат за интегрирането на разпределено управление на двигателя с главния PLC или контролера за движение.

6. Устройства за прехвърляне и позициониране на палети

Механизмите за прехвърляне на палети трябва да поставят товари на предварително определени места, преди да започне друга AS/RS операция.

Грешка при позициониране може да повлияе на следващата стъпка в последователността на обработка на материала. Например, палет, който спира твърде далеч от целевата позиция, може да не е подравнен правилно с механизъм за повдигане, вилица или трансфер.

Обратната връзка със затворен контур предоставя на системата за управление допълнителна информация за действителното движение на двигателя, което помага да се идентифицират необичайни условия на позициониране.

7. Модули за вертикално повдигане

Системите с вертикално повдигане транспортират тави или продукти между различни нива на съхранение.

Задвижващата система може да се наложи да обработва:

• Чести стартирания и спирания

• Променливи полезни товари

• Повтарящо се вертикално движение

• Прецизно позициониране на тавата

• Дълги експлоатационни цикли

Може да се има предвид интегриран стъпков двигател със затворен контур, когато необходимият въртящ момент, скорост, работен цикъл и архитектура за безопасност са в рамките на възможностите на двигателя.

За по-тежки вертикални системи изборът на скоростна кутия и изискванията за задържане на товара трябва да се оценяват заедно с двигателя.

8. Механизми за манипулиране на кошчета

Оборудването AS/RS за мини товар често обработва по-малки контейнери, отколкото цели палети.

Типичните механизми включват:

• Тоте совалки

• Бинови транспортьори

• Избор и поставяне на единици

• Трансферни модули

• Механизми за извличане

• Устройства за сортиране и позициониране

Тези приложения обикновено се възползват от компактни решения за управление на движението. Интегриран стъпков двигател със затворен контур може да намали броя на външните компоненти, като същевременно осигурява обратна връзка на енкодера за многократно позициониране.

9. Автомобили с автоматичен трансфер

Трансферните коли преместват палети, кошчета или други товари между складови коридори, конвейери и работни станции.

Тъй като превозното средство трябва да спира на определени точки за прехвърляне, задвижващата система се нуждае от контролирано ускорение и повтарящо се спиране.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур може да осигури компактно задвижващо решение за подходящи конструкции на транспортни коли, особено когато обратната връзка за позицията и разпределеното управление на двигателя са важни.

10. AS/RS достъп и спомагателни механизми

Не всеки двигател в AS/RS система задвижва основното превозно средство.

По-малки интегрирани стъпкови двигатели със затворен контур също могат да се използват за спомагателно движение, включително:

• Механизми за врати

• Заключващи механизми

• Позициониращи задвижки

• Корекции на ръководството

• Подравняване на продукта

• Механизми за проверка

• Малки подемни платформи

• Автоматизирани механизми за достъп

Тези приложения често се възползват от компактния размер и интегрираната електроника на двигателя.

Как да изберете правилния двигател за AS/RS приложение

Различните AS/RS оси имат различни изисквания към двигателя. Мотор, подходящ за механизъм за позициониране на чанта, може да не е подходящ за натоварен вертикален асансьор.

Преди да изберете интегриран стъпков двигател със затворен контур, препоръчваме да оцените пълния профил на движение.

Ключови параметри за проверка

Натоварване: Каква е максималната движеща се маса или полезен товар?

Въртящ момент: Колко въртящ момент е необходим по време на ускорение и постоянна работа?

Скорост: Какви са минималната, номиналната и максималната работна скорост?

Ускорение: Колко бързо трябва механизмът да достигне работна скорост?

Позициониране: Каква повторяемост и точност изисква механизмът?

Работен цикъл: Колко цикъла на движение ще се появят на час или на ден?

Трансмисия: Моторът свързан ли е с винт, ремък, скоростна кутия, рейка или друг механизъм?

Обратна връзка: Каква разделителна способност на енкодера и тип обратна връзка са необходими?

Комуникация: Системата използва ли Pulse/Direction, RS485, CANopen, EtherCAT или друг метод за управление?

Околна среда: Какви изисквания за температура, вибрации, прах и защита се прилагат?

Защо интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур са привлекателни за OEM производителите на AS/RS

За производителите на машини стойността на интегрирания стъпков двигател със затворен контур се простира отвъд откриването на загуба на стъпка.

Интегрираният дизайн може да намали броя на отделните компоненти, необходими в системата за контрол на движението. Освен това може да опрости окабеляването, да намали пространството на контролния панел и да направи инсталацията по-лесна.

За OEM приложения персонализирането е друго важно съображение. В зависимост от доставчика, моторната платформа може да бъде конфигурирана с различни:

• Размери на двигателя и въртящ момент

• Видове енкодери

• Скоростни кутии

• Спирачки

• Валове

• Интерфейси за монтаж

• Дължини на кабела

• Съединители

• Комуникационни протоколи

• Контролни параметри

Тази гъвкавост позволява двигателят да бъде съобразен по-тясно с механичната архитектура на машината AS/RS.

Долната линия

Интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур могат да се използват в много AS/RS оси на движение, от стакерни кранове и совалкови превозни средства до повдигащи системи, телескопични вилици, транспортьори, трансферни механизми и спомагателно оборудване за позициониране.

Тяхната основна стойност идва от комбинирането на мощност на двигателя, обратна връзка на енкодера и интегрирано управление на задвижването в едно устройство за движение.

За производителите на AS/RS оборудване правилният избор винаги трябва да се основава на пълното приложение: полезен товар, въртящ момент, скорост, ускорение, предаване, изисквания за позициониране, работен цикъл, обратна връзка на енкодера, метод на комуникация и условия на околната среда.

Когато тези фактори са правилно съчетани, интегриран стъпков двигател със затворен контур може да осигури компактно и практично решение за контрол на движението за модерно автоматизирано оборудване за съхранение и извличане.

Как да намалим загубата на стъпки отвъд избора на правилния двигател

Изборът на двигател е само една част от решението.

Дори двигател със затворен контур трябва да бъде инсталиран и конфигуриран правилно.

Използвайте правилния профил на ускорение

Не конфигурирайте ускорението само около максималната скорост.

Машината трябва да бъде тествана при действителен максимален полезен товар.

Свържете скоростната кутия с товара

Скоростната кутия може да увеличи изходния въртящ момент и да намали необходимия въртящ момент на двигателя, но предавателното отношение трябва да бъде избрано според изискванията за скорост, ефективност, луфт и позициониране.

За прецизни AS/RS механизми трябва да се има предвид луфтът на скоростната кутия заедно с точността на двигателя.

Минимизирайте механичната устойчивост

Децентрализиране, прекомерно триене на лагера, напрежение на ремъка, замърсяване на винта и механична намеса могат да увеличат въртящия момент на натоварването.

Ако двигателят многократно достига своя лимит на въртящ момент, увеличаването на размера на двигателя само по себе си може да не реши основния механичен проблем.

Следете температурата

Високата температура може да повлияе на работата на двигателя и дългосрочната надеждност.

Тестването трябва да включва най-лошия работен цикъл, а не само кратък тест без натоварване.

Тествайте при максимален полезен товар

Правилният тест за приемане трябва да оцени двигателя при максималното очаквано натоварване на приложението.

Тестването само на празна каретка не предоставя достатъчно информация за реалните работни условия.

Защо OEM персонализирането има значение за AS/RS двигатели

За AS/RS (Автоматизирана система за съхранение и извличане) моторът не е изолиран компонент. Той трябва да работи с механичната структура на машината, предавателната система, контролера, енкодера, скоростната кутия, пространството за инсталиране и работния цикъл.

Ето защо персонализирането на OEM има значение за AS/RS двигателите.

В JKONGMOTOR можем да персонализираме интегрираните стъпкови двигатели със затворен контур според действителните изисквания на AS/RS приложение, вместо да принуждаваме производителя на машината да препроектира оборудването около стандартен двигател.

Какво може да се персонализира за AS/RS двигатели?

AS/RS оборудването варира значително между системите за съхранение на палети, системите за мини-товари, совалковите системи, стакерните кранове, конвейерите и автоматизираните механизми за прехвърляне. Следователно, подходящ двигател може да изисква персонализиране в няколко области.

Това ниво на персонализиране е особено ценно, когато AS/RS OEM разработва нова машинна платформа или заменя съществуваща двигателна система.

1. Персонализиран въртящ момент за различни AS/RS натоварвания

Стакерният кран, совалката и конвейерът нямат еднакви изисквания за въртящ момент.

Например, тежка система за обработка на палети може да изисква значително по-голям стартов въртящ момент, отколкото компактен механизъм за позициониране на чанта. Следователно изборът на двигател само според неговия размер на рамката или номинална мощност може да доведе до неподходящ дизайн.

JKONGMOTOR може да персонализира конфигурацията на двигателя около действителния профил на натоварване , включително полезен товар, ускорение, скорост, предавателно отношение и работен цикъл.

Целта не е просто да направим двигателя по-голям. Целта е да се постигне практически баланс между въртящ момент, скорост, размер на двигателя, топлинни характеристики и цена на системата.

2. Персонализиране на енкодера за обратна връзка за позицията

Обратната връзка за позицията е особено важна за AS/RS оборудване, тъй като много механизми трябва да спират на повтарящи се места.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур използва енкодер за наблюдение на действителното движение на двигателя. В зависимост от приложението, конфигурацията на енкодера може да бъде персонализирана, за да отговаря на необходимата обратна връзка и архитектура за позициониране.

Това е полезно за:

• Позициониране на стакерен кран

• Пътуване със совалка

• Телескопично движение на вилицата

• Позициониране на конвейера

• Трансфер на палети

• Механизми за вертикално повдигане

За приложения, изискващи по-усъвършенствана информация за позицията, могат също да се вземат предвид опциите за еднооборотен или многооборотен абсолютен енкодер , в зависимост от платформата на двигателя.

3. Персонализирани методи за контрол и комуникация

Различните производители на AS/RS използват различни архитектури за управление.

Една машина може да използва Pulse/Direction , докато друга може да изисква RS485, CANopen или EtherCAT за разпределено управление на движението.

Използването на подходящ метод за комуникация може да опрости интеграцията между двигателя и PLC или контролера за движение.

За OEM проекти това е важно, тъй като двигателят трябва да се вписва естествено в съществуващата архитектура за автоматизация, вместо да изисква ненужен външен хардуер за преобразуване.

4. Персонализиране на скоростната кутия за скорост и въртящ момент

Много AS/RS механизми изискват висок изходен въртящ момент при контролирана скорост.

Скоростната кутия може да помогне за съгласуване на работните характеристики на двигателя с механичното натоварване.

В зависимост от приложението, JKONGMOTOR може да конфигурира различни насочени решения за справяне с изисквания като:

По-висок изходен въртящ момент + По-ниска изходна скорост + Компактна механична интеграция

Предавателното отношение, типът на скоростната кутия, хлабината, ефективността, монтажните размери и конфигурацията на изходящия вал трябва да бъдат оценени заедно.

За приложения за прецизно позициониране, луфтът на скоростната кутия е особено важен, тъй като обратната връзка на двигателя сама по себе си не елиминира механичните грешки при позициониране, въведени след двигателя.

5. Персонализиране на вала и механичния интерфейс

Един често срещан проблем със стандартните двигатели е, че валът или интерфейсът за монтаж може да не съответстват на съществуващия механизъм на клиента.

AS/RS оборудването може да използва специализирани механични структури, особено около:

• Задвижващи колела

• Транспортни ролки

• Оловни винтове

• Ремъчни задвижвания

• Зъбни предавки

• Повдигащи механизми

JKONGMOTOR може да персонализира размерите на вала, дължината на вала, монтажната конфигурация и други механични интерфейси според изискванията на проекта.

Това позволява двигателят да бъде интегриран в машината с по-малко механични модификации.

6. Персонализирана конфигурация на кабел и конектор

В автоматизирания склад пространството за монтаж на мотора може да бъде ограничено. Прокарването на кабела може също да бъде ограничено от движещи се механизми.

Следователно стандартната дължина на кабела или ориентацията на конектора може да бъде неудобна за крайната машина.

OEM персонализирането може да включва:

• Дължина на кабела

• Тип конектор

• Позиция на конектора

• Посока на излизане на кабела

• Конфигурация на окабеляване

Тези детайли може да изглеждат дребни, но могат да направят значителна разлика по време на сглобяването и пускането в експлоатация на машината.

7. Персонализирани размери на двигателя за компактно AS/RS оборудване

Пространството често е ограничено в автоматизираното оборудване за съхранение.

Мотор, който осигурява необходимата производителност, но не може да се побере в наличната инсталационна обвивка, не е практично решение.

Поради тази причина AS/RS OEM производителите могат да определят изисквания за:

• Дължина на тялото на двигателя

• Размер на рамката

• Модел на монтажен отвор

• Дължина на вала

• Позиция на съединителя

• Общ диаметър на двигателя

Интегрираният дизайн на двигателя вече може да намали броя на отделните компоненти. По-нататъшното механично персонализиране може да помогне на двигателя да се вмести по-ефективно в структурата на машината.

Защо да изберете JKONGMOTOR за AS/RS OEM проекти?

За производител на AS/RS персонализирането на OEM трябва да включва повече от промяна на етикета на двигателя или модифициране на един механичен размер.

Доставчикът на двигателя трябва да разбере как двигателят взаимодейства с цялата система за движение.

JKONGMOTOR предоставя интегрирани моторни решения, съчетаващи мотор, драйвер, енкодер и допълнителни компоненти на трансмисията , което позволява конфигурацията да бъде разработена около приложението на клиента.

Типичният процес на разработка на OEM може да включва:

Изисквания за приложение → Избор на двигател → Механичен/електрически дизайн → Прототип → Тестване → Оптимизация → Масово производство

По време на разработката могат да бъдат оценени ключови параметри като въртящ момент, скорост, ускорение, обратна връзка на енкодера, температура, комуникация и механична съвместимост, преди двигателят да влезе в масово производство.

Персонализиране за различни AS/RS оси

Една машина AS/RS може да използва няколко различни конфигурации на двигателя.

Ос на движение: Изисква подходяща скорост, ускорение и производителност при позициониране.

Повдигаща ос: Изисква достатъчен въртящ момент и съобразяване с изискванията за задържане на товара и безопасност.

Ос на вилицата: Дава приоритет на повтарящото се удължаване и прибиране.

Конвейерна ос: Изисква надеждна старт-стоп работа и подходящ контрол на скоростта.

Оста на совалката: Изисква компактна интеграция, производителност на ускорението и обратна връзка за позицията.

Вместо да използва един идентичен двигател навсякъде, OEM може да избере или персонализира двигателя според изискванията на всяка ос.

Персонализирането на OEM може да намали работата по интегриране

Стандартният двигател може да изисква допълнителни адаптери, външни драйвери, персонализирано окабеляване или механични модификации, преди да може да бъде инсталиран.

Персонализиран интегриран стъпков двигател със затворен контур може да бъде проектиран така, че да съответства повече на оригиналната архитектура на машината.

Това може да помогне за намаляване на:

• Компоненти на контролния шкаф

• Външно окабеляване

• Механична адаптация

• Монтажна работа

• Време за въвеждане в експлоатация

• Сложност на интеграцията

За производителите на оборудване, които произвеждат множество AS/RS модели, персонализираната моторна платформа може също така да улесни стандартизирането на компоненти в различни машинни конфигурации.

Ключовият момент: Персонализирайте двигателя около машината

За AS/RS приложения въпросът не трябва да бъде просто 'Кой стандартен стъпков двигател да купим?'

По-добър инженерен подход е:

Каква конфигурация на двигателя отговаря на нашия полезен товар, профил на движение, механична структура, система за управление и инсталационна среда?

Това е мястото, където OEM персонализирането става ценно.

С JKONGMOTOR , производителите на AS/RS могат да разработят интегрирани решения за стъпкови двигатели със затворен контур около специфични изисквания за въртящ момент, скорост, обратна връзка на енкодера, комуникация, скоростна кутия, вал, монтаж, кабел и общи размери.

Резултатът е моторно решение, предназначено да стане част от AS/RS машината - не просто стандартен мотор, добавен към нея.

Практичен списък за избор на AS/RS мотор

Преди да направите поръчка за покупка, препоръчваме да потвърдите следното:

Механични

• Максимален полезен товар

• Подвижна маса

• Тип трансмисия

• Предавателно отношение

• Разстояние за пътуване

• Необходима точност на позициониране

• Максимална скорост

• Ускоряване и забавяне

Електрически

• Захранващо напрежение

• Номинален ток

• Пиков ток

• Изискване за мощност

• Конфигурация на драйвера

• Контролен интерфейс

Обратна връзка

• Тип енкодер

• Разделителна способност на енкодера

• Мониторинг на позицията

• Откриване на грешки

• Изисквания за насочване

Екологични

• Температура на околната среда

• Работен цикъл

• Излагане на прах

• Вибрация

• Ориентация на монтажа

• Необходима IP защита

Интеграция

• Монтажни размери

• Размери на вала

• Тип конектор

• Дължина на кабела

• Комуникационен протокол

• PLC съвместимост

Тестване

• Тестване без натоварване

• Тестване при максимално натоварване

• Повтарящи се тестове за позициониране

• Термично изпитване

• Тестване на претоварване

• Тестване на комуникацията

• Тестване на отговор на повреда

Последни съображения: Предотвратяването на загубата на стъпала започва с цялостната система за движение

Предотвратяването на загуба на стъпка в AS/RS машина не е просто въпрос на избор на по-голям стъпков двигател.

По-добрият подход е да се изгради система за движение около точни изчисления на натоварването, достатъчен марж на въртящия момент, обратна връзка на енкодера, подходящи профили на ускорение, надеждна механична трансмисия, термично управление и подходяща контролна архитектура.

Интегриран стъпков двигател със затворен контур обединява няколко от тези функции. Чрез комбиниране на двигателя, енкодера и драйвера в едно компактно устройство, той може да осигури практично решение за AS/RS приложения, които изискват повтарящо се позициониране и обратна връзка за движение в реално време.

За OEM производителите на AS/RS най-голямото предимство често е способността да се премине от основна архитектура на команда и поемане към архитектура на команда с обратна връзка и корекция .

Когато приложението включва повтарящо се позициониране, променливи натоварвания, компактни оформления на машината и непрекъсната автоматизирана работа, тази разлика може да има значително въздействие върху цялостния дизайн на машината.

Най-подходящият двигател в крайна сметка трябва да бъде избран от пълните изисквания за приложение, а не от спецификация на един каталог. Натоварването, скоростта, въртящият момент, инерцията, обратната връзка на енкодера, контролният протокол, работният цикъл, механичната трансмисия и условията на околната среда трябва да бъдат оценени заедно.

За производители на оборудване, разработващи нови AS/RS машини, работещи с опитен специалист OEM/ODM доставчикът на интегриран стъпков двигател със затворен контур може също така да улесни преминаването от първоначални изчисления на въртящия момент и тестване на прототип към готово за производство решение за двигател, съобразено с действителния механизъм за съхранение и извличане.