Jak integrovaný servomotor EtherCAT zvyšuje efektivitu vychystávacího robota?

Vychystávací roboti se stávají důležitou součástí moderních skladů, distribučních center, provozů elektronického obchodu a automatizovaných systémů manipulace s materiálem. S rostoucím objemem objednávek potřebují sklady roboty, které dokážou rychle a přesně vybírat, přesouvat, umísťovat a vydávat produkty, aniž by museli obětovat spolehlivost.

V centru tohoto představení je pohybový systém. Vychystávací robot může mít pokročilé vidění, umělou inteligenci, robotický software a sofistikovaná chapadla, ale tyto technologie stále závisí na motorech, které dokážou přesně a opakovaně provádět pohybové příkazy.

Toto je místo, kde Integrovaný servomotor EtherCAT může poskytnout praktickou výhodu.

Kombinací servomotoru, elektroniky pohonu, kodéru a komunikačního rozhraní do jedné kompaktní jednotky může integrovaný servomotor snížit složitost systému a zároveň poskytovat přesné řízení pohybu požadované vychystávacími roboty. Když se jako komunikační síť použije EtherCAT, může si více os robota vyměňovat pohybová data s řídicí jednotkou vysokou rychlostí a s přesně koordinovaným načasováním.

Pro výrobce skladových zařízení může být výsledkem kompaktnější, citlivější a škálovatelnější architektura řízení pohybu.

Co je sběrací robot?

Vychystávací robot je automatizovaný robotický systém určený k identifikaci, uchopení, přesunutí a umístění produktů nebo materiálů. V závislosti na aplikaci může fungovat samostatně nebo jako součást většího automatizovaného skladového systému.

Typické vychystávací roboty lze nalézt v:

• Centra plnění elektronického obchodu

• Automatizované sklady

• Distribuční centra

• Systémy sběru popelnic

• Systémy zboží-osoba

• Automatizované systémy ukládání a vyhledávání

• Třídění balíků

• Farmaceutické sklady

• Logistika potravin a nápojů

• Výroba systémů pro manipulaci s materiálem

Typický cyklus vychystávání může zahrnovat několik koordinovaných pohybů:

1. Přibližte se k cílovému umístění

2. Umístěte robotické rameno nebo mechanismus

3. Posuňte chapač směrem k produktu

4. Upravte polohu a orientaci

5. Uchopte výrobek

6. Zvedněte nebo přesuňte výrobek

7. Přeneste jej do jiné polohy

8. Uvolněte produkt

9. Vraťte se na další vychystávací pozici

Každý pohyb vyžaduje kontrolované zrychlení, zpomalení, rychlost a polohu.

To znamená, že motor není pouze zodpovědný za pohyb robota. Přímo ovlivňuje dobu cyklu, přesnost polohování, opakovatelnost, spotřebu energie, vibrace a celkovou spolehlivost zařízení.

Proč sběrací roboti potřebují vysoce výkonné servomotory

Sběrací aplikace často kombinují rychlé pohyby s častými starty a zastaveními.

Motor může rychle zrychlit, aby dosáhl cílové polohy, zpomalit před dosažením cíle, udržet určitou polohu, obrátit směr a okamžitě zahájit další pohyb.

Tento provozní vzorec se velmi liší od aplikací, kde motor běží nepřetržitě relativně konstantní rychlostí.

Vhodný servomotor pro vychystávací robot proto potřebuje několik důležitých schopností.

Vysoce přesné polohování

Robot musí umístit chapadlo na správné místo. I malá chyba umístění může ovlivnit úspěšné uchopení, zvláště když jsou produkty hustě uspořádány.

Integrovaný servomotor se zpětnou vazbou kodéru může nepřetržitě monitorovat polohu motoru a zajišťovat řízení v uzavřené smyčce.

Rychlá dynamická odezva

Sběrací roboti jsou navrženi tak, aby rychle dokončili opakující se operace.

Motor musí rychle reagovat na příkazy pro:

• Akcelerace

• Zpomalení

• Směr se mění

• Změny polohy

• Změny točivého momentu

• Rychlost se mění

Rychlá odezva serva pomáhá snížit zbytečné zpoždění pohybu.

Přesná regulace rychlosti

Různé fáze procesu vychystávání mohou vyžadovat různé rychlosti.

Robot se například může pohybovat rychle, když cestuje přes prázdnou oblast, ale zpomalit, když se blíží k produktu.

Servo ovládání umožňuje pohybovému systému dynamicky upravovat rychlost podle aktuální operace.

Spolehlivý opakovaný provoz

Průmyslové vychystávací roboty mohou během své provozní životnosti provádět tisíce nebo dokonce miliony pohybových cyklů.

Motor proto potřebuje udržovat konzistentní výkon během opakovaného provozu, spíše než pouze poskytovat vysoký špičkový výkon po krátkou dobu.

Jkongmotor Přizpůsobené pohyby servomotoru

Poskytovatel řešení integrovaného stejnosměrného servomotoru na jednom místě

Typy integrovaných servomotorů pro sběrací roboty: Jak vybrat správné řešení pohybu

Vychystávací robot je postaven na jediném jednoduchém cíli: vybrat správný produkt, na správné pozici, správnou rychlostí a spolehlivě opakovat proces.

V moderním skladu nebo systému plnění to zní přímočaře. V praxi může vychystávací robot potřebovat koordinovat více os, reagovat na data strojového vidění, opakovaně zrychlovat a zpomalovat, ovládat chapadlo nebo nástroj na konci ramene a udržovat přesné polohování po tisíce cyklů.

Díky tomu je výběr servomotoru důležitou součástí celkového designu robota.

Pro výrobce vychystávacích robotů může být integrovaný servomotor obzvláště atraktivní, protože motor, kodér a pohon jsou spojeny do jedné kompaktní jednotky řízení pohybu. Současná platforma integrovaných servomotorů JKONGMOTOR zahrnuje integrované krokové servomotory, krokové servomotory s převodovkou, lineární krokové servomotory, integrované servomotory DC/BLDC, převodové servomotory BLDC, servomotory brzd, servomotory IP65 a AGV servomotory s STO . Platforma podporuje výkonové výstupy 26W–1000W a možnosti ovládání včetně Pulse, RS485, CANopen a EtherCAT.

Pro vychystávací roboty však tyto typy motorů nejsou zaměnitelné. Každá konfigurace řeší jiný požadavek na pohyb.

Co potřebuje sběrací robot od integrovaného servomotoru?

Vychystávací robot obvykle kombinuje několik typů pohybu:

Polohování → Dosah → Vychystávání → Zvedání → Otáčení → Umístění → Vrácení

Pohybový systém proto potřebuje zvládat časté zrychlování a zpomalování při zachování přesné zpětné vazby polohy.

U vychystávacího robota může být zapotřebí, aby integrovaný servomotor poskytoval:

• Přesné polohování v uzavřené smyčce

• Rychlé zrychlení a zpomalení

• Stabilní točivý moment při různých rychlostech

• Zpětná vazba kodéru

• Vysoká opakovatelnost

• Kompaktní instalace

• Snížená kabeláž

• Víceosá komunikace

• Vhodné možnosti převodovky

• Možnosti brzd pro vertikální osy

• Ochrana životního prostředí v případě potřeby

• Kompatibilita s řídicí jednotkou robota

Systémy typu pick-and-place v reálném světě běžně používají koordinovaný servopohyb a architektury založené na EtherCAT pro náročné robotické aplikace. Například průmyslová vychystávací řešení využívají EtherCAT pro koordinovaný pohyb mezi řídicí jednotkou a osami servopohonů, zatímco systémy vidění poskytují informace o umístění produktu potřebné pro vychystávání.

To je důvod, proč by měl být motor vybírán podle osy robota , spíše než jednoduše vybírat jeden typ motoru pro celý stroj.

JKONGMOTOR Integrované typy servomotorů pro sběrací roboty

Strukturu produktu JKONGMOTOR lze chápat prostřednictvím dvou hlavních kategorií:

Řešení krokového serva s uzavřenou smyčkou

Jsou vhodné pro vychystávání robotických mechanismů, kde přesné polohování, stabilní krouticí moment, opakovatelnost a nákladově efektivní řízení v uzavřené smyčce . je důležité

DC/BLDC servo řešení

Ty jsou vhodnější pro osy robotů vyžadující dynamickou odezvu, provoz s vyšší rychlostí, kompaktní integraci nebo vyšší hustotu točivého momentu.

Dostupné konfigurace pak zahrnují planetové soukolí, šnekové soukolí, lineární pohyb, brzdění, vodotěsnou ochranu a servosystémy specifické pro AGV/AMR.

1. Integrovaný krokový servomotor pro sběrací roboty

Integrovaný krokový servomotor kombinuje krokový motor, kodér a pohon do jediné jednotky s uzavřenou smyčkou.

U vychystávacího robota lze tuto konfiguraci zvážit pro osy, kde je prioritou přesné, opakovatelné polohování bez složitosti konvenčního samostatného uspořádání motoru a pohonu.

Kde se dá použít?

Mezi typické příklady patří:

• Polohovací osy typu Pick-and-place

• Polohovací mechanismy chapadla

• Malé robotické paže

• Polohování dopravníku

• Mechanismy zarovnání produktů

• Balicí a třídicí zařízení

• Kompaktní automatizace skladů

Kodér poskytuje zpětnou vazbu integrovanému měniči, což umožňuje systému monitorovat skutečný pohyb motoru, spíše než se spoléhat pouze na příkaz kroku s otevřenou smyčkou. JKONGMOTOR popisuje tuto konfiguraci jako poskytující polohování v uzavřené smyčce, stabilní krouticí moment a snížené riziko ztracených kroků.

Proč je to důležité pro výběr?

Přesnost vychystávání přímo souvisí s tím, jak konzistentně dokáže robot umístit svůj koncový efektor.

Krokové servo s uzavřenou smyčkou proto může být praktickou možností, když osa nevyžaduje dynamický výkon špičkového střídavého serva, ale stále potřebuje spolehlivou zpětnou vazbu polohy.

2. Integrovaný servomotor s planetovou převodovkou

Některé osy vychystávacích robotů vyžadují více než jen přesnost polohování. Potřebují také vyšší výstupní točivý moment v kompaktním balení.

Zde je integrovaný servomotor s planetovou převodovkou . užitečný

Konfigurace kombinuje:

Servomotor + enkodér + pohon + planetová převodovka

Převodovka snižuje otáčky a zvyšuje výstupní točivý moment při zachování relativně kompaktní konstrukce převodu.

Vhodné aplikace sběracích robotů

Integrované servo s planetovou převodovkou lze zvážit pro:

• Klouby robotických paží

• Zápěstní mechanismy

• Vertikální zvedací osy

• Těžké koncové efektory

• Mechanismy manipulace s produkty

• Vysoce zatížené polohovací osy

JKONGMOTOR popisuje konfiguraci BLDC serva s planetovým převodem jako kombinaci motoru, kodéru, pohonu a planetové převodovky s důrazem na vysokou hustotu točivého momentu a nízkou vůli..

U vychystávacího robota může být nízká vůle zvláště důležitá, když chapadlo potřebuje dosáhnout přesné polohy produktu.

3. Integrovaný servomotor se šnekovou převodovkou

je Integrovaný servomotor se šnekovou převodovkou další možností, když vychystávací mechanismus vyžaduje vysoký převodový poměr nebo pravoúhlé mechanické uspořádání.

Integrovaná konfigurace kombinuje motor, enkodér, pohon a šnekovou převodovku.

Proč používat šnekovou převodovku na sběracím robotu?

Šneková převodovka může být užitečná, když konstruktér robota potřebuje:

• Vysoký redukční poměr

• Vyšší výstupní krouticí moment

• Kompaktní pravoúhlá převodovka

• Zátěžové charakteristiky ve vhodných mechanických konstrukcích

To může být relevantní pro zdvihací mechanismy, dopravníky, polohovací systémy a kompaktní robotické mechanismy.

JKONGMOTOR specificky popisuje svou konfiguraci serva BLDC se šnekovým převodem jako prostorově úsporné pravoúhlé řešení s vysokým točivým momentem a samosvornými vlastnostmi.

U vertikálních os kritických z hlediska bezpečnosti by však vždy měla být vyhodnocena celková únosnost a bezpečnostní konstrukce, spíše než se spoléhat pouze na charakteristiky převodovky.

4. Integrovaný lineární krokový servomotor

Ne každý pohyb vychystávacího robota je rotační.

Mnoho vychystávacích systémů vyžaduje, aby se koncový efektor pohyboval podél lineární osy.

Například:

Osa X → Osa Y → Osa Z → Uchopovač

Integrovaný lineární krokový servomotor může kombinovat motor, kodér a pohon do kompaktního řešení lineárního pohybu s uzavřenou smyčkou.

Produktová struktura JKONGMOTOR zahrnuje lineární krokové servo s kuličkovým šroubem, lineární krokové servo typu T a integrovaná řešení lineárního pohybu.

Kde je lineární pohyb serva užitečný?

Dá se uvažovat o:

• Kartézští sběrací roboti

• XYZ systémy pick-and-place

• Vertikální vychystávací osy

• Mechanismy přenosu produktu

• Automatická kontrola

• Obalové systémy

• Přesné polohovací systémy

Pro vychystávacího robota se klíčovými parametry stávají lineární tah, zdvih, lineární rychlost, přesnost polohování a pracovní cyklus , spíše než jen točivý moment a otáčky za minutu.

5. Integrovaný DC/BLDC servomotor

Pro vysokorychlostní vychystávací robot může být integrovaný DC/BLDC servomotor vhodnější volbou, když je důležitá dynamická odezva a kompaktní balení.

Integrovaná architektura spojuje motor, kodér a měnič.

To může snížit množství externího vybavení potřebného kolem osy robota.

Potenciální výhody pro výběr robotů

• Kompaktní provedení osy

• Snížená kabeláž

• Regulace rychlosti v uzavřené smyčce

• Regulace polohy v uzavřené smyčce

• Rychlá odezva

• Vysoká provozní účinnost

• Zjednodušená instalace

JKONGMOTOR popisuje své integrované stejnosměrné servo jako kompaktní jednotku kombinující motor, enkodér a pohon pro přesné řízení rychlosti a polohy.

Pro výrobce robotů to může být zvláště užitečné, když je dostupný instalační prostor kolem každého kloubu omezený.

6. BLDC servo s planetovou převodovkou pro vysokorychlostní sběr

Mezi různými konfiguracemi je servomotor BLDC s planetovou převodovkou zvláště důležitý pro náročné aplikace vychystávání.

Architektura kombinuje:

BLDC servo + kodér + integrovaný pohon + planetová převodovka

To umožňuje získat vysoký výstupní točivý moment bez použití předimenzovaného motoru.

Vychystávací robot se možná bude muset rychle pohybovat, když nese chapadlo a produkt. Převodovka pomáhá přizpůsobit otáčky motoru a točivý moment skutečným mechanickým požadavkům na kloub robota.

Typické aplikace

• Vysokorychlostní sběrací roboty

• Robotické paže

• Delta roboti

• Třídicí roboti

• Balící roboty

• Systémy manipulace s materiálem

• Automatizované skladové zařízení

Průmyslové systémy pick-and-place běžně vyžadují koordinovaný vysokorychlostní servopohyb. EtherCAT se používá v komerčních robotických architekturách k synchronizaci pohybu napříč více osami.

7. Servo BLDC se šnekovým převodem pro kompaktní robotické mechanismy

je Servomotor BLDC se šnekovou převodovkou užitečný, když je mechanické balení stejně důležité jako výkon motoru.

Pravoúhlá převodovka může usnadnit umístění motoru uvnitř kompaktní konstrukce robota.

To může být užitečné pro:

• Kompaktní robotická ramena

• Dopravníkové mechanismy

• Systémy přenosu produktů

• Rotační polohování

• Zvedací mechanismy

• Prostorově omezená automatizace

Integrovaná architektura také odstraňuje nutnost instalovat motor, externí servopohon a převodovku jako tři samostatné komponenty.

8. Brzdový integrovaný servomotor pro vertikální vychystávací osy

Vychystávací robot může mít vertikální osu, která zvedá produkt, chapadlo nebo robotický mechanismus.

V této situaci se brzdění může stát důležitým konstrukčním hlediskem.

Servomotor integrovaný do brzdy kombinuje:

Motor + enkodér + pohon + elektromagnetická brzda

Brzda může pomoci udržet zátěž při odpojení napájení v závislosti na kompletní mechanické a bezpečnostní konstrukci.

JKONGMOTOR uvádí konfigurace stejnosměrných servomotorů integrovaných do brzd v rámci své řady integrovaných servomotorů a popisuje je pro aplikace, jako jsou vertikální osy a automatizované stroje.

Typické aplikace sběracích robotů

• Zvedání osy Z

• Vertikální robotická ramena

• Produktové výtahy

• Zvedací mechanismy typu Pick-and-place

• Automatizované skladové zařízení

U svislé osy robota by měli inženýři společně vyhodnotit brzdný moment, setrvačnost zatížení, požadavky na zastavení, nouzové chování a bezpečnostní architekturu stroje .

9. Integrovaný servomotor IP65 pro náročná prostředí

Vychystávací roboty používané při zpracování potravin, venkovní logistice nebo prašném průmyslovém prostředí mohou vyžadovat další ochranu životního prostředí.

JKONGMOTOR poskytuje konfiguraci integrovaného stejnosměrného servomotoru IP65 s motorem, driverem a enkodérem zabaleným v chráněném krytu.

Mezi potenciální aplikace patří:

• Manipulace s potravinami

• Venkovní sběrací systémy

• Průmyslová logistika

• Prašné prostředí

• Mobilní automatizace

• Manipulace s materiálem

Správná úroveň ochrany by měla být vždy určena ze skutečného provozního prostředí.

10. Integrovaný servomotor AGV/AMR s STO

Přestože se AGV nebo AMR liší od stacionárního vychystávacího robota, mobilní vychystávací systémy stále více kombinují robotické vychystávání s autonomní dopravou..

Pro tyto systémy nabízí JKONGMOTOR stejnosměrný servomotor AGV s STO (Safe Torque Off).

Produktová stránka popisuje tuto konfiguraci jako poskytující přesné řízení pohybu, vysokou hustotu točivého momentu, rychlou odezvu a podporu funkční bezpečnosti pro AGV, inteligentní logistiku, robotiku a průmyslovou automatizaci.

Tento typ motoru proto může být relevantní, když je vychystávací robot integrován do mobilní robotické platformy.

Který integrovaný servomotor je vhodný pro kterou osu vychystávacího robota?

Užitečným způsobem výběru motoru je mapování typu motoru ke skutečnému pohybu robota.

Tato klasifikace založená na aplikaci je pro konstruktéry robotů užitečnější než pouhé porovnávání názvů motorů.

Co je integrovaný servomotor EtherCAT?

kombinuje Integrovaný servomotor EtherCAT několik komponent pro řízení pohybu do jedné kompaktní sestavy motoru.

V závislosti na architektuře produktu může integrovaná jednotka zahrnovat:

• Servomotor

• Servopohon

• Kodér

• Elektronika řízení pohybu

• Komunikační rozhraní EtherCAT

• Ochranné funkce

• Volitelná brzda

• Volitelná převodovka

Tradiční servosystémy často umisťují motor a pohon na oddělená místa.

Ovladač posílá příkazy externímu servopohonu, zatímco pohon ovládá motor pomocí samostatné kabeláže.

Integrovaný servomotor přesouvá většinu této funkce přímo do sestavy motoru.

To může výrazně zjednodušit mechanickou a elektrickou konstrukci vychystávacího robota.

Jak EtherCAT zlepšuje ovládání pohybu robota při výběru

EtherCAT je průmyslová ethernetová komunikační technologie v reálném čase široce používaná v aplikacích, které vyžadují koordinované řízení pohybu.

Pro vychystávacího robota je to důležité, protože může být nutné, aby se více os pohybovalo společně.

Zvažte robotické rameno s několika osami.

Ovladač může současně potřebovat ovládat:

• Otočení základny

• Pohyb ramen

• Pohyb loktem

• Rotace zápěstí

• Polohování zápěstí

• Pohyb chapadla

Pokud se tyto osy nepohybují koordinovaně, robot může zaznamenat chyby trajektorie, zbytečné vibrace nebo delší doby cyklu.

EtherCAT poskytuje komunikační architekturu vhodnou pro vysokorychlostní, synchronizované víceosé řízení pohybu.

1. Rychlejší příkazová komunikace

Vybírající roboti často mění pohybové příkazy.

EtherCAT umožňuje rychlou výměnu dat řízení pohybu mezi řídicí jednotkou a servoosami.

To podporuje citlivé ovládání během vysokorychlostních robotických pohybů.

2. Víceosá synchronizace

Pohyb robota je zřídka omezen na jeden motor.

Několik os může potřebovat zrychlit a zpomalit v přesně koordinovaných časech.

Servosystémy založené na EtherCAT dokážou synchronizovat více servoos, což pomáhá robotu přesněji sledovat plánovanou trajektorii.

3. Snížení komunikačního zpoždění

Ve vysokorychlostních robotických aplikacích může zpoždění komunikace ovlivnit koordinaci pohybu.

Komunikační síť v reálném čase pomáhá snížit nejistotu mezi přenosem příkazu a reakcí motoru.

To je zvláště užitečné, když několik servomotorů pracuje současně.

4. Zjednodušená síťová architektura

EtherCAT může připojit více servopohonů prostřednictvím průmyslové sítě Ethernet.

Při integraci do servomotoru je komunikační rozhraní umístěno v samotné sestavě motoru.

To může snížit množství externího hardwaru potřebného v rozvaděči.

Jak integrovaný servomotor zvyšuje efektivitu vychystávacího robota

Největší výhodou není jen to, že je motor menší.

Skutečná výhoda pochází z kombinace řízení pohybu, zpětné vazby, komunikace a technologie motoru do koordinovaného systému.

Snížená složitost zapojení

Konvenční servosystémy mohou vyžadovat samostatné propojení mezi:

• Motor a pohon

• Kodér a pohon

• Ovladač a pohon

• Brzdový a řídicí systém

• Další I/O zařízení

Integrovaný servomotor může omezit některá z těchto externích připojení.

Pro kompaktní vychystávací roboty to může být zvláště cenné, protože omezený vnitřní prostor ztěžuje vedení kabelů.

Méně externích součástí může také usnadnit montáž a údržbu stroje.

Kompaktnější robotický design

Skladoví roboti často potřebují pracovat ve stísněných prostorách.

Velká elektrická skříň nebo více externích jednotek může zvýšit celkovou stopu systému.

Integrace elektroniky pohonu do motoru umožňuje výrobcům přesunout část systému řízení pohybu přímo na mechanickou osu.

To může přispět ke kompaktnější architektuře robota.

Vylepšená přesnost polohování

Kodér poskytuje polohovou zpětnou vazbu do systému servořízení.

Namísto prostého přikázání motoru, aby se otáčel o určitou hodnotu a za předpokladu, že pohyb nastal správně, může servosystém pomocí zpětné vazby opravit chyby pohybu.

U vychystávacích robotů to podporuje přesné umístění robotického ramene a chapadla.

Kratší cykly sběru

Doba cyklu je jedním z nejdůležitějších ukazatelů výkonnosti pro automatizaci skladu.

Pokud může robot zrychlit rychleji, přesně dosáhnout cíle, plynule zpomalit a okamžitě zahájit další operaci, může se doba potřebná pro každý cyklus vychystávání zkrátit.

Architektura serva EtherCAT s vysokou odezvou podporuje tento typ profilu pohybu.

Lepší koordinace mezi osami robota

Robotické rameno může potřebovat několik os, aby se mohlo pohybovat současně.

Například osa ramen se může zrychlit, zatímco se zápěstí otáčí a základna mění směr.

Synchronizované řízení založené na EtherCAT může pomoci těmto osám fungovat jako jeden koordinovaný pohybový systém spíše než jako nezávislé motory.

Jednodušší integrace do stroje

Pro výrobce zařízení je důležitým faktorem doba integrace.

Integrovaný servomotor může snížit počet samostatných komponent, které je třeba vybrat, nainstalovat, zapojit a otestovat.

To může zjednodušit:

• Elektrické provedení

• Design panelu

• Vedení kabelů

• Uvedení do provozu

• Údržba

• Správa náhradních dílů

Důležité specifikace servomotoru pro vychystávání robotů

Výběr integrovaného servomotoru EtherCAT by měl začít skutečnými požadavky robota na pohyb, spíše než prostým výběrem motoru s nejvyšším výkonem.

Jmenovitý točivý moment a špičkový točivý moment

Jmenovitý moment určuje trvalou provozní schopnost motoru.

Špičkový točivý moment se stává důležitým během zrychlení, rychlého pohybu, zvedání a náhlých změn zatížení.

U vychystávacích robotů je třeba vzít v úvahu obě hodnoty.

Rychlost motoru

Požadované otáčky motoru závisí na mechanické převodovce, geometrii ramene, převodovém poměru převodovky a požadované době cyklu robota.

Vysokorychlostní motor automaticky neprodukuje rychlejšího robota. Kompletní mechanický systém musí být přizpůsoben motoru.

Rozlišení kodéru

Výkon kodéru ovlivňuje kvalitu zpětné vazby a řízení polohy.

Zpětná vazba s vyšším rozlišením může být cenná pro aplikace vyžadující přesné polohování a hladký provoz při nízké rychlosti.

Výběr převodovky

Některé osy vychystávacích robotů vyžadují vysokou rychlost, zatímco jiné vyžadují vysoký točivý moment.

V závislosti na konstrukci osy může být vhodná planetová převodovka, harmonická převodovka nebo jiný redukční mechanismus.

Převodový poměr by měl být zvolen na základě:

• Požadovaná výstupní rychlost

• Požadovaný výstupní moment

• Setrvačnost

• Akcelerace

• Požadavky na vůle

• Mechanické rozměry

Brzda

Brzda může být důležitá pro vertikální osy.

Pokud je napájení odpojeno, může být nutné, aby vertikální mechanismus zůstal ve své poloze, místo aby spadl v důsledku gravitace.

Pro tento typ aplikace může integrovaný servomotor s volitelnou brzdou zjednodušit konstrukci osy.

Proč si zákazníci vybírají Integrované servomotory pro sběrací roboty

Pro výrobce robotů není výběr servomotoru pouze o točivém momentu a rychlosti. Motor musí fungovat jako součást celého robotického systému, včetně ovladače, kodéru, převodovky, ramena robota, chapadla, systému vidění a komunikační sítě.

To je důvod, proč mnoho výrobců zařízení zvažuje integrované servomotory pro aplikace vychystávacích robotů. Kombinací motoru, kodéru a elektroniky pohonu do jedné kompaktní jednotky může integrovaný servomotor zjednodušit architekturu pohybu robota a zároveň podporovat přesný a opakovatelný pohyb potřebný pro automatizované vychystávání.

1. Kompaktní design pro omezený prostor robota

Sběrací roboti mají často přísné požadavky na mechanický prostor. Konvenční servosystém může vyžadovat samostatný motor, servopohon, kabeláž kodéru a další elektrické komponenty.

Integrovaný servomotor spojuje klíčové komponenty řízení pohybu v jednom krytu.

To může pomoci výrobcům OEM:

• Zmenšete instalační prostor

• Zjednodušte mechanické rozvržení

• Snižte počet komponent externího disku

• Zlepšete vedení kabelů

• Postavte kompaktnější robotické osy

U robotických ramen a kompaktních mechanismů pro výběr a umístění může úspora místa kolem každého kloubu usnadnit navrhování celého stroje.

2. Méně kabeláže a jednodušší instalace

Konvenční servosystém může vyžadovat více kabelů mezi motorem, kodérem, měničem, ovladačem a dalšími součástmi.

S integrovaným servomotorem je elektronika pohonu a zpětné vazby začleněna do sestavy motoru.

To může snížit složitost kabeláže a zjednodušit instalaci.

U vychystávacího robota s několika osami může menší počet vnějších součástí také učinit stroj čistším a snadněji sestavitelným.

3. Přesné polohování v uzavřené smyčce

Vychystávací roboti musí přesně umístit své chapadla.

Pokud se chapadlo přiblíží k produktu s nadměrnou chybou polohování, může se stát, že robot neuchopí předmět nebo bude vyžadovat další korekční pohyb.

Integrovaný servomotor využívá zpětnou vazbu kodéru ke sledování polohy motoru a podporuje řízení v uzavřené smyčce.

To je užitečné zejména pro:

• Polohování robotické paže

• Umístění chapadla

• Zarovnání produktu

• Sledování dopravníku

• Pick-and-place mechanismy

• Přesné přenosové systémy

Výsledkem je pohybový systém navržený spíše pro zpětnou vazbu než samotný pohyb motoru s otevřenou smyčkou.

4. Rychlá odezva při vysokocyklovém vybírání

Vychystávací robot může během výrobní směny opakovat stejný pohyb tisíckrát.

Každý cyklus může zahrnovat:

Zrychlení → Vysokorychlostní pohyb → Zpomalení → Polohování → Vychystávání → Zasouvání

Servomotor proto musí rychle reagovat na měnící se povely rychlosti a polohy.

Integrované konfigurace DC a BLDC servopohonů lze použít, když robot vyžaduje dynamický pohyb a rychlé zrychlení/zpomalení.

U os s vyšším zatížením může integrované servo s převodovkou zajistit násobení točivého momentu potřebné k pohybu mechanismu bez nutnosti zbytečně velkého motoru.

5. Lepší koordinace mezi více osami robota

Vychystávací robot málokdy spoléhá pouze na jeden motor.

Robotické rameno může mít více servo os, které řídí:

• Otočení základny

• Pohyb paží

• Pohyb loktem

• Rotace zápěstí

• Vertikální pohyb

• Umístění chapadla

Tyto osy musí spolupracovat, aby sledovaly plánovanou trajektorii robota.

S komunikačními možnostmi, jako jsou CANopen a EtherCAT , se integrované servomotory mohou stát součástí síťové víceosé architektury řízení pohybu.

EtherCAT je zvláště důležitý, když robot vyžaduje synchronizovaný pohyb v reálném čase mezi více servoosami.

6. Více konfigurací motorů pro různé osy robota

Dalším důvodem, proč zákazníci volí integrované servomotory, je to, že jedna řada produktů může pokrýt různé mechanické požadavky.

Například:

To dává výrobcům OEM větší flexibilitu při navrhování různých os robotů.

7. Planetové převodovky pro vysokou hustotu točivého momentu

Některé vychystávací roboty potřebují přemisťovat relativně těžký náklad a přitom udržovat robotické rameno kompaktní.

může Integrovaný servomotor s planetovou převodovkou zvýšit výstupní točivý moment a zároveň snížit výstupní rychlost.

Díky tomu je užitečný pro:

• Robustní sběrací ramena

• Vertikální zvedací osy

• Velké chapadla

• Polohování s vysokou zátěží

• Mechanismy manipulace s materiálem

Integrovaný motor a převodovka také snižují potřebu instalovat několik nezávislých součástí kolem kloubu robota.

8. Možnosti brzd pro vertikální vychystávací osy

Vertikální osy robota představují další aspekt: ​​gravitaci.

Po odpojení napájení může být nutné, aby vertikální zátěž zůstala na místě.

Servomotor integrovaný do brzdy může zajistit funkci mechanického přidržení, pokud je správně zvolen a začleněn do bezpečnostního designu stroje.

To může být užitečné pro:

• Mechanismy osy Z

• Vertikální robotická ramena

• Systémy pro zvedání výrobků

• Automatizované skladovací zařízení

• Pick-and-place výtahy

U těchto aplikací by měli inženýři vyhodnotit brzdný moment, setrvačnost zatížení, chování při zastavení a kompletní bezpečnostní systém stroje.

9. Flexibilní komunikace pro různé řídicí systémy

Vybírající výrobci robotů nepoužívají všichni stejnou architekturu řídicích jednotek.

V závislosti na stroji může servosystém vyžadovat komunikaci prostřednictvím:

• Puls

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Poskytování různých možností řízení umožňuje, aby integrovaný servomotor byl sladěn s různými PLC, řídicími jednotkami pohybu, řídicími jednotkami robotů a automatizačními architekturami.

Pro jednoduchý polohovací mechanismus může postačovat pulzní ovládání.

Pro síťový víceosý vychystávací robot může být vhodnější CANopen nebo EtherCAT.

10. Vlastní mechanická konfigurace

Motor musí fyzicky pasovat na robota.

Zní to jako samozřejmost, ale může se to stát hlavním technickým problémem, když má standardní motor špatnou délku hřídele, montážní uspořádání, polohu konektoru nebo konfiguraci převodovky.

Pro výrobce vychystávacích robotů OEM může přizpůsobení zahrnovat:

• Průměr hřídele

• Délka hřídele

• Klínová drážka

• Plochá hřídel

• Dutá hřídel

• Převodovka

• Převodový poměr

• Brzda

• Kodér

• Konektor

• Kabel

• Montážní konfigurace

• IP ochrana

To umožňuje přizpůsobení motoru robotu namísto nucení konstrukce robota přizpůsobit se standardnímu motoru.

11. Snížené požadavky na ovládací skříň

Tradiční architektury servopohonů mohou vyžadovat více externích servopohonů uvnitř ovládací skříně.

Když je pohon integrován do motoru, část elektroniky pro řízení pohybu se pohybuje přímo k ose robota.

U kompaktních vychystávacích robotů to může potenciálně snížit velikost skříně a uvolnit cenný prostor pro další komponenty, jako jsou:

• PLC

• Průmyslové PC

• Ovladač zraku

• Bezpečnostní ovladač

• Napájení

• Komunikační zařízení

To je zvláště užitečné, když má samotný robot omezený elektrický kryt.

12. Snazší údržba a integrace systému

Integrovaný servomotor může také zjednodušit architekturu stroje.

Místo odstraňování problémů s několika samostatnými součástmi mohou inženýři pracovat s konsolidovanější jednotkou řízení pohybu.

Pro výrobce OEM to může zjednodušit:

Návrh → Montáž → Zapojení → Uvedení do provozu → Testování → Údržba

Může také snížit počet samostatných komponent, které je třeba specifikovat a spravovat ve výrobě.

13. Vhodné pro různé architektury sběrných robotů

Integrované servomotory nejsou omezeny na jeden typ vychystávacího robota.

Mohou být považovány za:

• Systémy vychystávání robotických ramen

• Kartézští sběrací roboti

• Delta roboty typu pick-and-place

• Roboti na sběr popelnic

• Roboti pro přenos zboží

• Skladové vychystávací systémy

• Balicí a vychystávací stroje

• Třídicí roboti

• Mobilní sběrací roboti

• Vychystávací systémy založené na AMR

Konfigurace motoru by měla být zvolena podle konkrétní osy, užitečného zatížení, rychlosti, pracovního cyklu a podmínek prostředí.

Na co se zákazníci dívají při nákupu Integrovaný servomotor pro sběracího robota?

Z pohledu nákupu OEM zákazníci obvykle potřebují hodnotit více, než je jmenovitý výkon motoru.

Mezi hlavní technické otázky patří:

Kolik krouticího momentu potřebuje osa?

Jaká maximální rychlost je požadována?

Jak rychle musí robot zrychlovat a zpomalovat?

Jaká přesnost polohování je požadována?

Jaká je skutečná setrvačnost zatížení?

Potřebuje osa převodovku?

Vyžaduje svislá osa brzdu?

Jaká konfigurace kodéru je vyžadována?

Podporuje ovladač EtherCAT, CANopen, RS485 nebo Pulse?

Jaká úroveň ochrany IP je požadována?

Lze hřídel, konektor, převodovku a montážní rozměry přizpůsobit?

Tyto otázky pomáhají výrobci vybrat servomotor na základě skutečného profilu pohybu robota, spíše než jednoduše vybírat motor na základě nominálního příkonu.

Proč je pro výběr výrobců robotů důležitá schopnost OEM

Vybírající výrobci robotů často vyvíjejí své vlastní mechanické struktury, řídicí algoritmy, chapadla a systémové architektury.

Výsledkem je, že standardní katalogový motor nemusí vždy perfektně sedět.

Zkušený dodavatel integrovaných servomotorů může spolupracovat s OEM během procesu vývoje a vyhodnotit:

Požadavky na aplikaci → Výběr motoru → Výpočet točivého momentu → Mechanická konstrukce → Prototyp → Testování → Optimalizace → Hromadná výroba

Tento přístup je zvláště užitečný, když zákazník potřebuje přizpůsobenou hřídel, převodovku, kodér, komunikační rozhraní, brzdu, konektor, kabel nebo kryt.

Pro velkoobjemovou výrobu vychystávacích robotů může přizpůsobení také pomoci vytvořit konzistentnější konfiguraci motoru napříč celou robotickou platformou.

Integrované servomotory pomáhají sestavit kompaktnějšího sběracího robota

Základním důvodem, proč zákazníci uvažují o integrovaných servomotorech, je schopnost kombinovat několik funkcí řízení pohybu do jedné jednotky.

Místo navrhování kolem:

Motor + externí enkodér + servopohon + další kabeláž + samostatná převodovka

OEM může potenciálně postavit osu kolem:

Integrovaný servomotor + převodovka + průmyslová komunikace

Tato architektura může snížit složitost systému a zároveň poskytnout zpětnou vazbu s uzavřenou smyčkou, dynamickou odezvu a koordinované řízení, které vyžadují moderní vychystávací roboty.

Pro vysokorychlostní vychystávání ve skladu, robotická ramena, automatizované třídění, balení a mobilní vychystávací systémy poskytují integrované servomotory flexibilní základ pro vývoj kompaktních a škálovatelných systémů řízení pohybu.

V souhrnu

Zákazníci volí integrované servomotory pro vychystávací roboty, protože mohou řešit několik praktických technických požadavků současně:

Kompaktní instalace

Snížená kabeláž

Polohování s uzavřenou smyčkou

Rychlá dynamická odezva

Víceosá komunikace

Flexibilní možnosti převodovky

Konfigurace brzd

Ochrana životního prostředí

OEM přizpůsobení

Zjednodušená integrace systému

Pro výrobce robotů není nejdůležitějším hlediskem pouze výběr nejvýkonnějšího motoru. Vybírá správnou konfiguraci integrovaného serva pro každou osu robota na základě zatížení, točivého momentu, rychlosti, setrvačnosti, přesnosti polohování, komunikačního protokolu, podmínek prostředí a mechanické struktury.

Tento přístup zaměřený na aplikaci umožňuje integrovanému servomotoru, aby se stal součástí celkové pohybové architektury robota spíše než jen další jednotlivou komponentou.

Integrovaný servomotor EtherCAT vs. tradiční servosystém

Tradiční servosystém obecně odděluje motor a pohon.

Kombinuje je integrovaný servomotor.

Vhodná architektura závisí na konstrukci robota. Velké systémy s centralizovanými skříněmi mohou stále těžit z tradičních servopohonů, zatímco kompaktní robotická zařízení mohou významně těžit z integrované architektury servopohonů.

U vysoce výkonných vychystávacích robotů je tepelný management důležitý

Vychystávací roboty často pracují nepřetržitě během směn skladu.

To znamená, že tepelný výkon by neměl být přehlížen.

Motor může fungovat dobře během krátkého laboratorního testu, ale během nepřetržitého opakovaného provozu může dojít ke zvýšení teploty.

Při výběru integrovaného servomotoru by měli výrobci zvážit:

• Trvalý kroutící moment

• Doba trvání špičkového točivého momentu

• Pracovní cyklus

• Okolní teplota

• Teplota skříně motoru

• Vnitřní teplota elektroniky

• Podmínky chlazení

• Ochrana proti přetížení

Správně přizpůsobený motor by měl poskytovat dostatečný krouticí moment, aniž by nepřetržitě pracoval v blízkosti svých teplotních limitů.

Spolehlivost komunikace je kritická

Vychystávací robot si nemůže dovolit časté přerušení komunikace.

Ovladač pohybu, servomotory, senzory, kamerový systém a software robota budou možná muset fungovat společně.

Komunikace EtherCAT by proto měla být hodnocena jako součást kompletní řídicí architektury.

Mezi důležité úvahy patří:

• Topologie sítě

• Kvalita kabelu

• Spolehlivost konektoru

• EMC výkon

• Základy

• Konfigurace sítě

• Kompatibilita ovladače

• Kompatibilita se servopohonem

• Diagnostické funkce

Spolehlivá komunikační architektura pomáhá snížit neočekávané prostoje v automatizovaných skladových zařízeních.

Jak vybrat správný integrovaný servomotor EtherCAT

Výběr vpravo Integrovaný servomotor EtherCAT pro vychystávacího robota není jen otázkou výběru správného výkonu motoru. Motor musí odpovídat zatížení robota , točivému momentu, rychlosti, zrychlení, přesnosti polohování, mechanické struktuře, komunikační architektuře a provoznímu prostředí..

U vychystávacích robotů se tyto požadavky stávají ještě důležitějšími, protože robot může provádět stovky nebo tisíce opakujících se cyklů vychystávání a umísťování při koordinaci více os. Správně zvolený integrovaný servomotor EtherCAT může zjednodušit architekturu stroje spojením motoru, měniče, kodéru a komunikačního rozhraní do kompaktní jednotky řízení pohybu.

1. Začněte s požadavkem na osu a pohyb robota

Prvním krokem je zjistit, co motor skutečně potřebuje k pohybu.

Vychystávací robot může obsahovat několik pohybových os, jako například:

• Lineární osy X/Y/Z

• Klouby robotických paží

• Rotace zápěstí

• Uchopovací mechanismy

• Dopravníkové nebo překládací mechanismy

• Vertikální zvedací osy

• Rotační polohovací osy

Různé osy mají různé požadavky na točivý moment, rychlost a převod.

Například vysokorychlostní horizontální osa může upřednostňovat dynamickou odezvu a zrychlení , zatímco vertikální osa zdvihu může vyžadovat vyšší výstupní točivý moment a brzdu . Kompaktní chapadlo může vyžadovat přesné umístění spíše než vysoký trvalý výkon.

Proto výběr jednoho identického motoru pro každou osu není vždy tím nejefektivnějším přístupem.

2. Vypočítejte požadovaný točivý moment

Točivý moment je jedním z nejdůležitějších parametrů při výběru integrovaného servomotoru pro vychystávací robot.

Požadovaný točivý moment by měl brát v úvahu více než samotné užitečné zatížení. Výpočet může zahrnovat:

• Hmotnost užitečného zatížení

• Hmotnost robotického ramene

• Hmotnost koncového efektoru

• Poměr převodovky

• Zrychlení a zpomalení

• Tření

• Účinnost přenosu

• Vertikální zvedací síla

• Vnější mechanická odolnost

• Setrvačnost zatížení

Pro rotační osy lze základní vztah vyjádřit jako:

Požadovaný moment = moment zrychlení + moment zatížení + moment tření + bezpečnostní rezerva

U svislé osy je třeba vzít v úvahu také gravitaci.

Motor, který se jeví jako adekvátní pouze na základě jmenovitého užitečného zatížení, může zaznamenat nadměrný špičkový točivý moment během zrychlování, zpomalování nebo nouzového zastavení. Z tohoto důvodu by kupující měli hodnotit jak jmenovitý točivý moment, tak špičkový točivý moment.

3. Zkontrolujte otáčky motoru a zrychlení

Vychystávací roboti často potřebují rychlý pohyb mezi vychystávacími a umisťovacími pozicemi. Servomotor proto potřebuje dostatečnou rychlost a dynamickou odezvu.

Při porovnávání motorů zkontrolujte:

• Jmenovitá rychlost

• Maximální rychlost

• Schopnost akcelerace

• Schopnost zpomalení

• Špičkový točivý moment

• Odezva na polohování

• Trvalý výkon

Vysoká rychlost není automaticky lepší. Motor musí udržovat stabilní provoz při pohybu skutečné zátěže.

Pro robota provádějícího krátké, opakované pohyby může být profil zrychlení stejně důležitý jako maximální otáčky. Vhodný motor by měl poskytovat dostatečný točivý moment při akceleraci bez nadměrného zahřívání.

4. Vyhodnoťte přesnost polohování a zpětnou vazbu kodéru

Vychystávací roboti často pracují se strojovým viděním, předdefinovanými souřadnicemi, dopravníky a robotickými chapadly. Motor proto musí poskytovat spolehlivou zpětnou vazbu polohy.

Integrovaný servomotor s enkodérem umožňuje řídicímu systému sledovat polohu motoru a podle toho upravovat pohyb.

Při výběru motoru zvažte:

• Rozlišení kodéru

• Metoda zpětné vazby polohy

• Opakovatelnost polohování

• Požadovaná mechanická přesnost

• Vůle převodovky

• Setrvačnost zatížení

• Požadavky na řídicí smyčku

Skutečný výkon polohování závisí na kompletním mechanickém a řídicím systému, nikoli na samotném kodéru.

Pro aplikace vyžadující přesné polohování ramene nebo lineární osy by měl být kodér, převodovka, převodovka a mechanická struktura hodnoceny jako jeden systém.

5. Ujistěte se, že EtherCAT vyhovuje pohybové architektuře robota

EtherCAT se stává zvláště užitečným, když má vychystávací robot více koordinovaných os.

Typický robot může potřebovat synchronizovat:

Robotický ovladač → osa ramene → osa zápěstí → chapadlo → dopravník → pomocné zařízení

S komunikací EtherCAT lze integrovat více servoos do centralizované architektury řízení pohybu průmyslového Ethernetu.

Při výběru integrovaného servomotoru EtherCAT by kupující měli potvrdit:

• Kompatibilita EtherCAT

• Požadavky na komunikační protokol

• Kompatibilita ovladače

• Požadavky na víceosou synchronizaci

• Topologie sítě

• Požadavky na komunikační cyklus

• Konfigurace konektoru a kabelu

Důležitým bodem je, že EtherCAT by měl odpovídat řídicí jednotce a celkové architektuře automatizace , spíše než být vybrán jako izolovaná funkce motoru.

6. Vyberte příslušnou převodovku

Samotný motor nemusí poskytovat požadovaný výstupní moment nebo otáčky přímo. Převodovka může přizpůsobit charakteristiky motoru mechanismu robota.

Mezi běžné možnosti patří:

Servomotor s planetovou převodovkou

Planetová převodovka je vhodná, když vychystávací robot vyžaduje vysoký výstupní točivý moment, kompaktní rozměry a vhodný redukční poměr.

Mezi typické aplikace patří:

• Klouby robotických paží

• Rotační polohování

• Vysokozátěžové mechanismy

• Kompaktní zvedací systémy

• Aplikace s vysokou točivou hustotou

Servomotor se šnekovou převodovkou

Šneková převodovka může být užitečná, když mechanismus vyžaduje vysoký převodový poměr nebo pravoúhlý převod.

Může být zvažováno pro:

• Kompaktní přenosové mechanismy

• Rotační polohování

• Dopravníkové systémy

• Zvedací mechanismy

Při výběru by však měla být vyhodnocena účinnost převodovky, vůle, tepelný výkon a skutečné zatížení.

7. Zvažte brzdu pro vertikální osy robota

Vertikální osa vychystávacího robota se může chovat odlišně od vodorovné osy, protože gravitace nepřetržitě působí na náklad.

Pokud je třeba, aby osa po odpojení napájení zůstala ve své poloze, servomotoru integrovaného do brzdy . lze zvážit použití

Výběr brzd by měl zohledňovat:

• Vertikální zatížení

• Přídržný moment

• Rychlost motoru

• Odezva brzd

• Pracovní cyklus

• Bezpečnostní požadavky

Motorová brzda by neměla být považována za jediné bezpečnostní opatření. Kompletní bezpečnostní návrh svislé osy by měl zahrnovat mechanický převod, ovladač, strategii nouzového zastavení a příslušné požadavky na bezpečnost stroje.

8. Vyberte správný typ motoru

Výrobci vychystávacích robotů mohou používat různé integrované architektury servopohonů v závislosti na ose.

Správná volba závisí na konkrétní ose a provozních podmínkách.

9. Zkontrolujte fyzický instalační prostor

Jedním z hlavních důvodů, proč výrobci uvažují o integrovaných servomotorech, je snížení prostoru, který zabírají samostatné součásti motoru a pohonu.

Integrovaná jednotka však stále musí odpovídat mechanické struktuře robota.

Před objednáním zkontrolujte:

• Velikost rámu motoru

• Celková délka motoru

• Průměr hřídele

• Délka hřídele

• Montážní rozměry

• Pozice konektoru

• Směr výstupu kabelu

• Rozměry převodovky

• Rozměry brzd

• K dispozici chladicí prostor

U kompaktních vychystávacích robotů může i malá změna délky motoru nebo polohy konektoru ovlivnit mechanickou konstrukci.

10. Zvažte provozní prostředí

Pracovní prostředí může výrazně ovlivnit výběr servomotoru.

U skladových vychystávacích robotů může motor pracovat v relativně čistých vnitřních podmínkách. Jiné systémy mohou být vystaveny prachu, vlhkosti, čisticím procesům nebo změnám teploty.

V závislosti na aplikaci by kupující měli hodnotit:

• IP ochrana

• Provozní teplota

• Expozice prachu

• Vlhkost

• Požadavky na čištění

• Nepřetržitý provoz

• Odvod tepla

Pro náročná prostředí může integrovaný servomotor IP65 poskytnout vyšší úroveň ochrany než standardní otevřený design za předpokladu, že kompletní instalace zachová požadovanou úroveň ochrany.

11. Vyhodnoťte tepelný výkon pro nepřetržité vychystávání

Vychystávací robot může pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu. Časté zrychlování, zpomalování a opakované pohyby s vysokou zátěží mohou zvýšit teplotu motoru.

Tepelné hodnocení by mělo zahrnovat:

• Trvalý točivý moment

• Špičkový točivý moment

• Pracovní cyklus

• Okolní teplota

• Podmínky instalace motoru

• Účinnost převodovky

• Odvod tepla

• Trvání přetížení

Motor by měl být vybrán spíše na základě skutečného profilu pohybu než pouze na základě jeho jmenovitého výkonu.

U aplikací s vysokým cyklem je užitečné otestovat motor při očekávaném skutečném zatížení, rychlosti, zrychlení a pracovním cyklu před dokončením návrhu.

12. Zkontrolujte možnosti komunikace a ovládání

Integrovaný servomotor EtherCAT se často volí, protože robot vyžaduje koordinované síťové řízení. Širší produktová platforma však může také vyžadovat různé komunikační možnosti v závislosti na architektuře stroje.

Například integrovaná servo platforma JKONGMOTOR zahrnuje řídicí a komunikační konfigurace, jako jsou:

• Puls

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

To dává výrobcům strojů flexibilitu při navrhování různých platforem robotů nebo integraci pomocných os.

U vychystávacího robota EtherCAT je klíčovou otázkou, zda komunikační rozhraní zvoleného motoru, řídicí funkce a elektrická připojení odpovídají řídicí jednotce robota.

13. Před konečným výběrem zvažte přizpůsobení OEM

Standardní specifikace jsou pouze součástí procesu výběru výrobce vychystávacích robotů. Mechanické přizpůsobení může být stejně důležité.

V závislosti na projektu může přizpůsobení OEM zahrnovat:

• Průměr a délka hřídele

• Klínová drážka

• Plochá hřídel

• Dutá hřídel

• Křížově vrtaná hřídel

• Převodovka

• Brzda

• Kodér

• Konektor

• Délka kabelu

• Montážní konfigurace

• IP ochrana

To může být zvláště užitečné, když se motor musí vejít do stávajícího robotického ramene, chapadla, zvedacího mechanismu nebo kompaktního podvozku.

Pro výrobce strojů vyvíjejících nový vychystávací robot je často efektivnější diskutovat o motoru, pohonu, převodovce, kodéru, komunikačním rozhraní a mechanickém rozhraní společně, než vybírat jednotlivé komponenty samostatně.

14. Ke konečnému rozhodnutí použijte úplný pohybový profil

Spolehlivý výběr by měl být založen na kompletním cyklu pohybu.

Například:

Vybrat → Zvednout → Zrychlit → Přesunout → Zpomalit → Umístit → Návrat

Pro každou fázi určete:

1. Zatížení

2. Požadovaný točivý moment

3. Požadovaná rychlost

4. Akcelerace

5. Požadavek na umístění

6. Pracovní cyklus

7. Převodový poměr

8. Požadavek na kodér

9. Komunikační požadavek

10. Podmínky prostředí

Tento přístup zabraňuje běžné chybě při výběru: výběr motoru pouze na základě jmenovitého výkonu nebo užitečného zatížení.

Kontrolní seznam pro výběr integrovaného servomotoru EtherCAT

Před potvrzením objednávky může výrobce vychystávacích robotů použít následující kontrolní seznam:

Proč pracovat s JKONGMOTOR Vybíráte robotický servomotor ?

Pro výrobce vychystávacích robotů je motor pouze jednou částí systému řízení pohybu. Praktickým cílem je vytvořit sladěné řešení motoru + pohonu + kodéru + přenosu + komunikace.

JKONGMOTOR poskytuje integrované konfigurace servomotorů pokrývající různé požadavky na pohyb robota, včetně integrovaných krokových servomotorů, převodových servomotorů, BLDC servomotorů, řešení lineárního pohybu, motorů s integrovanými brzdami a dalších přizpůsobených konfigurací.

Jeho přístup OEM/ODM také umožňuje přizpůsobení konfigurace motoru mechanickým a elektrickým požadavkům stroje.

U nového projektu vychystávacího robota mohou kupující poskytnout užitečné zatížení, typ osy, rychlost, zrychlení, převodový poměr, dojezdovou vzdálenost, pracovní cyklus, montážní rozměry a požadavky na ovladač/komunikaci . Tyto parametry poskytují praktický výchozí bod pro výběr vhodného integrovaného servomotoru EtherCAT.

Finální Takeaway

Správný integrovaný servomotor EtherCAT pro vychystávací robot by měl být vybrán podle kompletního pohybového systému – nejen podle výkonu motoru.

Nejdůležitějšími faktory jsou točivý moment, rychlost, zrychlení, zpětná vazba kodéru, kompatibilita EtherCAT, požadavky na převodovku, požadavky na brzdy, tepelný výkon, instalační prostor, ochrana životního prostředí a přizpůsobení OEM.

Když jsou tyto faktory vyhodnoceny společně, integrovaný servomotor může být lépe přizpůsoben každé ose robota a zároveň pomáhá zjednodušit kabeláž, snížit požadavky na skříň a podporovat koordinovaný pohyb ve více osách.

Kde se integrované servomotory EtherCAT hodí do Warehouse Robotics

Skladová robotika se již neomezuje pouze na jednoduchou automatizaci dopravníků. Moderní sklady používají vychystávací roboty, AMR, AS/RS systémy, paletové vozíky, třídicí zařízení, robotická ramena a automatizované zvedací mechanismy k přesunu, identifikaci, vychystávání, skladování a získávání produktů.

Tyto stroje vyžadují koordinovaný pohyb napříč více osami. může Integrovaný servomotor EtherCAT kombinovat motor, měnič, kodér a komunikační rozhraní v reálném čase do kompaktní jednotky řízení pohybu, takže je vhodný pro skladová zařízení, kde je důležitý prostor, synchronizace, kabeláž a polohovací výkon.

Pro výrobce zařízení není klíčovou otázkou pouze to, zda lze servomotor EtherCAT použít ve skladové robotice, ale kde v rámci architektury stroje poskytuje nejpraktičtější hodnotu..

1. Vybírání robotů

Vychystávací roboty jsou jednou z nejpřímějších aplikací pro integrované servomotory EtherCAT.

Typický vychystávací robot může potřebovat koordinovat:

• Klouby robotických paží

• Rotace zápěstí

• Pohyb chapadla

• Vertikální zvedání

• Polohování dopravníku

• Převod produktu

Během jednoho vychystávacího cyklu se může robot muset rychle přesunout na cílové místo, zpomalit pro přesné umístění, ovládat chapadlo a pak se vrátit do výchozí polohy.

Integrovaný servomotor EtherCAT může podporovat tento typ víceosého koordinovaného pohybu při současném snížení počtu samostatných komponent pohonu instalovaných v rozvaděči.

U kompaktních robotických ramen lze také uvažovat o integrovaných servomotorech s planetovou převodovkou, když je v omezeném instalačním prostoru vyžadován vyšší výstupní točivý moment.

2. AMR a skladové mobilní roboty

Autonomní mobilní roboty (AMR) se stále častěji používají pro:

• Přeprava zboží

• Plnění objednávky

• Doručení z regálu k osobě

• Popelnicová přeprava

• Manipulace s materiálem

• Doplňování skladu

Pohonný systém potřebuje řízenou rychlost, směr, zrychlení a zpomalení kola.

Integrované servomotory mohou spojit motor a elektroniku do kompaktního modulu, čímž se sníží počet kabelů mezi motorem a externím pohonem.

U mobilních skladových robotů může výběr zahrnovat stejnosměrné servo, BLDC servo, převodové servo nebo specializované konfigurace serva AGV/AMR v závislosti na točivém momentu kol, hmotnosti vozidla, rychlosti, napětí baterie a architektuře ovládání.

Tam, kde je požadována funkční bezpečnost, lze konfigurace servopohonů s funkcemi souvisejícími s STO vyhodnotit jako součást celkového návrhu bezpečnosti stroje.

3. Stohovací jeřáby AS/RS

Automatizované systémy skladování a vyzvedávání (AS/RS) používají stohovací jeřáby k ukládání a vyzvedávání zboží ze skladů s vysokou hustotou.

Typický stohovací jeřáb může mít několik důležitých pohybových os:

Horizontální pojezd → Vertikální zdvih → Pohyb vidlice

Každá osa má jiné požadavky.

Horizontální cestování

Osa pojezdu potřebuje řízené zrychlení, zpomalení a polohování, aby se zakládací jeřáb pohyboval přesně podél skladových uliček.

Vertikální zvedání

Zvedací osa musí zvládnout značné mechanické zatížení a může vyžadovat vyšší krouticí moment, vhodné převody a funkčnost brzd.

Osa vidlice

Vidlicový mechanismus vyžaduje opakovatelné polohování pro vkládání a vyzvedávání palet nebo skladovacích kontejnerů.

EtherCAT může být zvláště užitečný, když tyto osy potřebují fungovat jako součást koordinovaného systému řízení pohybu.

4. Čtyřcestné paletové raketoplány

Čtyřcestné paletové vozíky vyžadují kompaktní a ovladatelné systémy pohonu, protože vozidlo se musí pohybovat v úzkých skladovacích kanálech.

V závislosti na konstrukci stroje lze integrované servomotory použít pro:

• Pohyb vpřed a vzad

• Pohyb do stran

• Zvedací mechanismy

• Polohování palet

• Pomocné mechanické funkce

Kompaktní integrovaná architektura servopohonu může pomoci omezit externí kabeláž a zjednodušit instalaci uvnitř raketoplánu.

Pro aplikace vyžadující vysoké převodové poměry nebo kompaktní převodovku lze konfigurace integrovaného serva s převodovkou vyhodnotit podle požadovaného točivého momentu kola a mechanické struktury.

5. Dopravníkové a přepravní systémy

Automatizace skladů do značné míry závisí na dopravnících a přepravních mechanismech.

Tyto systémy mohou přenášet:

• Kartony

• Totes

• Koše

• Pozemky

• Palety

• Jednotlivé produkty

Servořízené dopravníky mohou vyžadovat přesnou regulaci rychlosti a synchronizaci s předřazeným a následným zařízením.

Integrovaný servomotor EtherCAT lze použít tam, kde dopravník potřebuje koordinované řízení s jinými osami nebo stroji.

Například:

Systém vidění → Vychystávací robot → Dopravník → Třídič → Balící stanice

Když si tyto stroje vyměňují informace o poloze a časování prostřednictvím společné automatizační architektury, koordinovaný pohyb se snáze implementuje.

6. Automatizované třídicí zařízení

Vysokorychlostní třídicí systémy potřebují přesouvat produkty podle místa určení, velikosti, objednávky nebo jiných identifikačních kritérií.

Aplikace mohou zahrnovat:

• Třídiče s příčným pásem

• Třídiče posuvné obuvi

• Systémy třídění balíků

• Převaděče

• Rotační třídicí mechanismy

• Přenosové moduly

Třídicí mechanismy často provádějí opakované pohyby při relativně vysokých cyklech. Motor proto potřebuje vhodnou rychlost, zrychlení, polohovací odezvu a tepelný výkon.

V závislosti na mechanismu servomotory BLDC, BLDC servo s planetovou převodovkou nebo integrované krokové servomotory . lze zvážit

Konečný výběr by měl být založen na skutečném zatížení, době cyklu, točivém momentu a mechanické převodovce.

7. Robotické rameno a systémy koncových efektorů

Skladové robotické paže mohou provádět:

• Vychystávání popelnic

• Vychystávání kartonů

• Paletizace

• Depaletizace

• Řazení položek

• Manipulace s pouzdrem

Různé spoje mají různé mechanické požadavky.

Osa zápěstí může vyžadovat kompaktní rozměry a rychlou odezvu, zatímco větší kloub paže může vyžadovat vyšší výstupní točivý moment.

Zde mohou být různé konfigurace integrovaného serva přizpůsobeny různým osám.

integrovaných krokových servomotorech . Pro aplikace s opakovatelným polohováním lze uvažovat o

Integrované servomotory s planetovou převodovkou lze uvažovat, pokud je požadován vyšší výstupní točivý moment a kompaktní převodovka.

Servomotory integrované do brzdy mohou být vyhodnoceny pro vertikální osy, kde je vyžadováno řízené držení.

8. Zařízení pro automatizované zvedání a vertikální přepravu

Vertikální pohyb přináší další úvahu: gravitaci.

Skladové systémy mohou používat servopohony pro:

• Zvedací stoly

• Vertikální dopravníky

• Osy robota Z

• Skladové výtahy

• Vidlicové mechanismy

• Vertikální přenosové jednotky

Tyto aplikace mohou vyžadovat vyšší točivý moment při nízkých otáčkách a kontrolované přidržení, když se systém zastaví.

servomotor integrovaný do brzdy . Pokud mechanická konstrukce vyžaduje funkci přidržování na straně motoru, lze zvážit

Brzda by však měla být hodnocena společně s převodovkou, mechanickým zatížením, bezpečnostním systémem, strategií nouzového zastavení a příslušnými požadavky na bezpečnost stroje.

9. Systémy odběru zboží osobám

Ve skladech s osobním odběrem jsou produkty nebo skladové kontejnery dopravovány automaticky k operátorovi nebo robotické vychystávací stanici.

Systém může zahrnovat:

Skladování → Mobilní robot → Dopravník → Vychystávací stanice → Plnění objednávky

Každá fáze vyžaduje kontrolovaný pohyb a přesné umístění.

Integrované servomotory lze použít v pohybových a polohovacích mechanismech, kde je důležité řízení s uzavřenou smyčkou a kompaktní instalace.

EtherCAT se stává zvláště užitečným, když si několik servoos potřebuje vyměňovat informace o pohybu s centrálním ovladačem.

10. Automatizované balení a paletizace

Plnění skladu nekončí u vyzvednutí produktu. Mnoho systémů také automatizuje:

• Formování pouzdra

• Umístění produktu

• Manipulace s kartonem

• Pytlování

• Označování

• Paletizace

• Depaletizace

Tyto stroje často vyžadují více synchronizovaných servoos.

Paletizační robot může například koordinovat pohyb paží, rotaci zápěstí, zvedání a polohování koncového efektoru.

Integrovaná architektura servopohonů založená na EtherCAT může pomoci propojit tyto pohybové osy s řídicí jednotkou stroje a zároveň udržet elektroniku motoru a pohonu blízko mechanické osy.

11. Kam se hodí různé integrované servomotory

Ne každý skladový robot potřebuje stejnou architekturu serva.

S tabulkou by se mělo zacházet spíše jako s výchozím bodem než s pevným pravidlem pro výběr motoru. Skutečný výběr závisí na mechanické konstrukci a provozním profilu.

12. Proč je EtherCAT důležitý ve Warehouse Robotics

Hlavní výhodou EtherCAT v těchto systémech není pouze samotné komunikační rozhraní. Jeho hodnota pochází z umožnění koordinovaného řízení průmyslového pohybu napříč více zařízeními a osami.

Skladový robot může potřebovat koordinovat:

Ovladač → Servo osa 1 → Servo osa 2 → Servo osa 3 → Gripper → Dopravník

S architekturou založenou na EtherCAT může výrobce stroje navrhnout pohybový systém kolem centralizovaného řízení a synchronizovaných servoos.

To může být užitečné zejména pro:

• Víceosá robotická ramena

• Vysokorychlostní sběr

• Koordinované zvedání a pojezd

• Třídící stroje

• Obalové systémy

• Paletizační systémy

• Automatizovaná manipulace s materiálem

Pro výrobce strojů může tato architektura také snížit potřebu samostatných skříní měniče a rozsáhlého propojení mezi motorem a měničem, když se používají integrované servomotory.

13. Co by měli výrobci skladových robotů kontrolovat

Před výběrem integrovaného servomotoru EtherCAT by kupující měli vyhodnotit kompletní provozní profil.

Mechanické požadavky

• Užitečné zatížení

• Setrvačnost zatížení

• Převodový poměr

• Konfigurace hřídele

• Montážní rozměry

• Dostupný instalační prostor

Požadavky na pohyb

• Jmenovitá rychlost

• Maximální rychlost

• Jmenovitý točivý moment

• Špičkový točivý moment

• Akcelerace

• Zpomalení

• Přesnost polohování

• Pracovní cyklus

Požadavky na ovládání

• Kompatibilita EtherCAT

• Kompatibilita ovladače

• Rozlišení kodéru

• Víceosá synchronizace

• Architektura sítě

Environmentální požadavky

• IP ochrana

• Okolní teplota

• Prach

• Vlhkost

• Nepřetržitý provoz

• Odvod tepla

Požadavky na přizpůsobení

• Průměr a délka hřídele

• Klínová drážka nebo plochá

• Dutá hřídel

• Převodovka

• Brzda

• Kodér

• Konektor

• Kabel

• Montážní konstrukce

14. Proč se integrovaná servo architektura hodí k moderní automatizaci skladů

Tradiční servosystémy často oddělují motor, měnič, zpětnou vazbu kodéru a komunikační komponenty.

Integrovaný servomotor spojuje několik těchto funkcí do jedné kompaktní jednotky.

Pro skladovou robotiku může tato architektura poskytnout praktické výhody:

Méně kabeláže mezi motorem a pohonem

Elektronika pohonu je integrována s motorem, což snižuje externí připojení.

Menší ovládací skříně

Některý hardware související s měničem se může přesunout ze skříně blíže k mechanické ose.

Jednodušší integrace do stroje

Motor, pohon, kodér a komunikační funkce mohou být navrženy jako jeden modul řízení pohybu.

Flexibilní konfigurace os

Pro různé mechanismy robota lze zvolit různé konfigurace serva a převodovky.

Snazší přizpůsobení OEM

Mechanická a elektrická rozhraní lze přizpůsobit pro konkrétní skladové zařízení.

Finální Takeaway

Integrované servomotory EtherCAT se hodí do různých oblastí skladové robotiky , od vychystávacích robotů a AMR po zakladačové jeřáby AS/RS, čtyřcestné paletové vozíky, dopravníky, třídiče, robotická ramena, zvedací systémy a automatizovaná balicí zařízení.

Klíčem je přizpůsobení konfigurace motoru konkrétní ose.

Pro vysoce přesné polohování může být vhodné integrované krokové servo. Pro vyšší výstupní točivý moment lze zvážit servo s planetovým převodem. Pro vertikální pohyb může být vyžadována konfigurace s integrovanou brzdou. Pro vysokorychlostní třídění a dynamický pohyb lze vyhodnotit konfigurace serva BLDC.

Pro výrobce skladových zařízení zůstávají nejdůležitějšími kritérii výběru točivý moment, rychlost, zrychlení, zpětná vazba kodéru, požadavky na převodovku, komunikační kompatibilita, tepelný výkon, instalační prostor, ochrana životního prostředí a přizpůsobení OEM..

Integrovaná platforma servomotorů JKONGMOTOR poskytuje různé konfigurace pro tyto požadavky na pohyb, což umožňuje výrobcům strojů vyvinout kompaktnější a aplikačně specifickou architekturu řízení pohybu pro moderní skladovou robotiku.

Proč OEM přizpůsobení může znamenat rozdíl

Standardní katalogové motory jsou užitečné pro mnoho aplikací, ale výrobci robotických zařízení mají často požadavky, které dokonale neodpovídají běžnému produktu.

Například výrobce robota může vyžadovat konkrétní montážní vzor, ​​délku hřídele, typ kodéru, konektor, orientaci kabelu nebo převodový poměr.

Dodavatel integrovaných servomotorů OEM/ODM může vyvinout motor kolem stroje místo toho, aby nutil stroj, aby se vešel se standardním motorem.

Typický proces přizpůsobení může zahrnovat:

Analýza aplikace → Výběr motoru → Mechanická konstrukce → Konfigurace serva a enkodéru → Prototyp → Testování → Validace → Sériová výroba

Tento přístup je zvláště cenný pro výrobce robotů vyvíjejících zařízení pro nasazení ve velkém měřítku.

Závěr: EtherCAT a Integrated Servo Technology for Picking Robots

Sběrací roboti vyžadují více než jen vysoký výkon motoru. Potřebují rychlou odezvu, přesné polohování, synchronizovaný pohyb ve více osách, spolehlivou zpětnou vazbu, kompaktní mechanickou integraci a spolehlivou komunikaci.

Integrovaný servomotor EtherCAT řeší několik z těchto požadavků tím, že kombinuje motor, servopohon, kodér a komunikační rozhraní v reálném čase do kompaktní jednotky řízení pohybu.

Výběrovým výrobcům robotů může tato architektura pomoci snížit složitost kabeláže, zjednodušit instalaci, zlepšit koordinaci více os a podporovat rychlejší opakující se pohyby.

Nejdůležitějším hlediskem je stále kompletní pohybový profil. Krouticí moment motoru, rychlost, rozlišení kodéru, setrvačnost, převodový poměr, tepelný výkon, komunikační kompatibilita a mechanické rozměry by měly být hodnoceny společně.

Pro výrobce robotických zařízení OEM může integrovaná platforma servomotorů s komunikací EtherCAT a přizpůsobitelnými konfiguracemi motoru, kodéru, převodovky, brzdy a konektoru poskytnout praktický základ pro vývoj kompaktních a škálovatelných vychystávacích robotických systémů.

Nejčastější dotazy

1. Co je integrovaný servomotor EtherCAT?

Integrovaný servomotor EtherCAT kombinuje motor, servopohon, kodér a komunikační rozhraní EtherCAT do kompaktní jednotky řízení pohybu. Je určen pro aplikace vyžadující řízení pohybu v uzavřené smyčce a koordinovaný provoz mezi více osami.

2. Kde se ve skladové robotice používají integrované servomotory EtherCAT?

Mohou být použity v vychystávacích robotech, AMR, AS/RS stohovacích jeřábech, čtyřcestných paletových člunech, dopravnících, třídicích systémech, robotických ramenech, zvedacích mechanismech a automatizovaných balicích zařízeních.

3. Proč jsou integrované servomotory EtherCAT vhodné pro vychystávací roboty?

Poskytují polohování v uzavřené smyčce, dynamické řízení pohybu a síťovou komunikaci v kompaktním balení. To může pomoci zjednodušit architektury víceosých robotů a snížit kabeláž mezi motorem a pohonem.

4. Lze integrované servomotory EtherCAT použít pro pohonné systémy AMR a AGV?

Ano. V závislosti na hmotnosti vozidla, točivém momentu kol, rychlosti, napětí a požadavcích na ovládání lze zvážit konfiguraci integrovaného stejnosměrného serva, serva BLDC, převodového serva nebo specializované konfigurace serva AGV/AMR.

5. Který integrovaný servomotor je vhodný pro zvedací osy AS/RS?

Integrovaný servomotor s převodovkou může být vhodný, když zvedací osa vyžaduje vyšší výstupní krouticí moment. Konfiguraci s integrovanou brzdou lze také zvážit, když mechanická konstrukce vyžaduje kontrolované držení svislého zatížení.

6. Mohou integrované servomotory EtherCAT řídit více os skladových robotů?

Ano. EtherCAT lze použít ve víceosých architekturách pohybu, kde řídicí jednotka koordinuje funkce, jako je pohyb ramena robota, rotace zápěstí, zvedání, chapadla, dopravníky nebo jiné servoosy.

7. Co bych měl vzít v úvahu při výběru integrovaného servomotoru EtherCAT?

Mezi klíčové faktory patří jmenovitý a špičkový točivý moment, rychlost, zrychlení, setrvačnost zátěže, požadavky na polohování, rozlišení kodéru, převodový poměr, požadavky na brzdy, kompatibilita EtherCAT, pracovní cyklus, tepelné podmínky, krytí IP a rozměry mechanické instalace.

8. Jsou pro automatizaci skladů k dispozici integrované servomotory EtherCAT s převodovkou?

Ano. Planetové a šnekové převodovky lze uvažovat pro aplikace vyžadující vyšší výstupní točivý moment, snížení rychlosti, kompaktní převod nebo specifická mechanická uspořádání.

9. Lze integrovaný servomotor EtherCAT upravit pro skladové vybavení?

V závislosti na požadavcích výrobce a projektu může přizpůsobení zahrnovat rozměry hřídele, drážky pro pero, montážní konfiguraci, převodovku, brzdu, kodér, konektory, kabely a ochranu IP.

10. Jak mohu vybrat integrovaný servomotor EtherCAT pro projekt skladové robotiky?

Začněte u typu osy, užitečného zatížení, požadované rychlosti, zrychlení, točivého momentu, pracovního cyklu, převodového poměru, požadavků na umístění, komunikační architektury, instalačního prostoru a provozního prostředí. Tyto parametry lze poté použít k určení vhodné konfigurace motoru, kodéru, převodovky a komunikace.