Ελληνικά
Προβολές: 0 Συγγραφέας: Jkongmotor Ώρα δημοσίευσης: 2026-09-23 Προέλευση: Τοποθεσία
Τα ρομπότ συλλογής γίνονται σημαντικό μέρος των σύγχρονων αποθηκών, των κέντρων εκπλήρωσης, των λειτουργιών ηλεκτρονικού εμπορίου και των αυτοματοποιημένων συστημάτων διαχείρισης υλικών. Καθώς οι όγκοι των παραγγελιών αυξάνονται, οι αποθήκες χρειάζονται ρομπότ που μπορούν να επιλέγουν, να μετακινούν, να τοποθετούν και να απελευθερώνουν προϊόντα γρήγορα και με ακρίβεια χωρίς να θυσιάζουν την αξιοπιστία.
Στο επίκεντρο αυτής της απόδοσης βρίσκεται το σύστημα κίνησης. Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να έχει προηγμένη όραση, τεχνητή νοημοσύνη, ρομποτικό λογισμικό και εξελιγμένες λαβές, αλλά αυτές οι τεχνολογίες εξακολουθούν να εξαρτώνται από κινητήρες που μπορούν να εκτελούν εντολές κίνησης με ακρίβεια και επανειλημμένα.
Εδώ είναι όπου ένα Ο ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να προσφέρει ένα πρακτικό πλεονέκτημα.
Συνδυάζοντας τον σερβοκινητήρα, τα ηλεκτρονικά στοιχεία μετάδοσης κίνησης, τον κωδικοποιητή και τη διεπαφή επικοινωνίας σε μια συμπαγή μονάδα, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να μειώσει την πολυπλοκότητα του συστήματος, ενώ παρέχει τον ακριβή έλεγχο της κίνησης που απαιτείται από την επιλογή ρομπότ. Όταν το EtherCAT χρησιμοποιείται ως δίκτυο επικοινωνίας, πολλαπλοί άξονες ρομπότ μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα κίνησης με τον ελεγκτή σε υψηλή ταχύτητα και με αυστηρά συντονισμένο χρονισμό.
Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού αποθήκης, το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μια πιο συμπαγής, ανταποκρινόμενη και επεκτάσιμη αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης.
Ένα ρομπότ συλλογής είναι ένα αυτοματοποιημένο ρομποτικό σύστημα που έχει σχεδιαστεί για να αναγνωρίζει, να συλλαμβάνει, να μετακινεί και να τοποθετεί προϊόντα ή υλικά. Ανάλογα με την εφαρμογή, μπορεί να λειτουργεί ανεξάρτητα ή ως μέρος ενός μεγαλύτερου αυτοματοποιημένου συστήματος αποθήκης.
Τυπικά ρομπότ συλλογής μπορούν να βρεθούν σε:
Κέντρα εκπλήρωσης ηλεκτρονικού εμπορίου
Αυτοματοποιημένες αποθήκες
Κέντρα διανομής
Συστήματα συλλογής κάδου
Συστήματα από αγαθά σε άτομο
Αυτοματοποιημένα συστήματα αποθήκευσης και ανάκτησης
Λειτουργίες διαλογής δεμάτων
Φαρμακευτικές αποθήκες
Επιμελητεία τροφίμων και ποτών
Κατασκευή συστημάτων χειρισμού υλικών
Ένας τυπικός κύκλος συλλογής μπορεί να περιλαμβάνει πολλές συντονισμένες κινήσεις:
Προσεγγίστε την τοποθεσία-στόχο
Τοποθετήστε το ρομποτικό βραχίονα ή μηχανισμό
Μετακινήστε τη λαβή προς το προϊόν
Προσαρμόστε τη θέση και τον προσανατολισμό
Πιάστε το προϊόν
Σηκώστε ή μετακινήστε το προϊόν
Μεταφέρετέ το σε άλλη θέση
Απελευθερώστε το προϊόν
Επιστρέψτε στην επόμενη θέση συλλογής
Κάθε κίνηση απαιτεί ελεγχόμενη επιτάχυνση, επιβράδυνση, ταχύτητα και θέση.
Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας δεν είναι απλώς υπεύθυνος για την κίνηση του ρομπότ. Επηρεάζει άμεσα τον χρόνο κύκλου, την ακρίβεια τοποθέτησης, την επαναληψιμότητα, την κατανάλωση ενέργειας, τους κραδασμούς και τη συνολική αξιοπιστία του εξοπλισμού.
Οι εφαρμογές επιλογής συχνά συνδυάζουν γρήγορες κινήσεις με συχνές εκκινήσεις και στάσεις.
Ένας κινητήρας μπορεί να επιταχύνει γρήγορα για να φτάσει σε μια θέση στόχο, να επιβραδυνθεί πριν φτάσει στον προορισμό, να κρατήσει μια συγκεκριμένη θέση, να αντιστρέψει την κατεύθυνση και να ξεκινήσει αμέσως μια άλλη κίνηση.
Αυτό το μοτίβο λειτουργίας είναι πολύ διαφορετικό από εφαρμογές όπου ένας κινητήρας λειτουργεί συνεχώς με σχετικά σταθερή ταχύτητα.
Ένας κατάλληλος σερβοκινητήρας για ένα ρομπότ συλλογής χρειάζεται επομένως αρκετές σημαντικές δυνατότητες.
Το ρομπότ πρέπει να τοποθετήσει τη λαβή στη σωστή θέση. Ακόμη και ένα μικρό σφάλμα τοποθέτησης μπορεί να επηρεάσει το επιτυχές κράτημα, ιδιαίτερα όταν τα προϊόντα είναι πυκνά διατεταγμένα.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με ανάδραση κωδικοποιητή μπορεί να παρακολουθεί συνεχώς τη θέση του κινητήρα και να παρέχει έλεγχο κλειστού βρόχου.
Τα ρομπότ επιλογής έχουν σχεδιαστεί για να ολοκληρώνουν επαναλαμβανόμενες λειτουργίες γρήγορα.
Ο κινητήρας πρέπει να ανταποκρίνεται γρήγορα σε εντολές για:
Επιτάχυνση
Επιβράδυνση
Αλλαγές κατεύθυνσης
Αλλαγές θέσης
Αλλαγές ροπής
Αλλαγές ταχύτητας
Η γρήγορη απόκριση σερβομηχανισμού βοηθά στη μείωση των περιττών καθυστερήσεων κίνησης.
Διαφορετικά στάδια της διαδικασίας συλλογής μπορεί να απαιτούν διαφορετικές ταχύτητες.
Για παράδειγμα, ένα ρομπότ μπορεί να κινείται γρήγορα όταν ταξιδεύει σε μια άδεια περιοχή, αλλά να επιβραδύνει όταν πλησιάζει ένα προϊόν.
Ο Servo control επιτρέπει στο σύστημα κίνησης να προσαρμόζει δυναμικά την ταχύτητα σύμφωνα με την τρέχουσα λειτουργία.
Τα βιομηχανικά ρομπότ συλλογής μπορούν να εκτελέσουν χιλιάδες ή και εκατομμύρια κύκλους κίνησης κατά τη διάρκεια ζωής τους.
Επομένως, ο κινητήρας πρέπει να διατηρεί σταθερή απόδοση κατά την επαναλαμβανόμενη λειτουργία αντί να παρέχει απλώς υψηλή απόδοση αιχμής για μικρά χρονικά διαστήματα.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Στέλεχος |
Μολύβδινη βίδα |
Μονάδα μέτρησης |
Γραμμική κίνηση |
Φρένο |
Κιβώτιο ταχυτήτων |
Κιβώτιο ταχυτήτων τύπου Worm |
Σύρματα |
Προστασία επιπέδου |
Προστασία επιπέδου |
Ένα ρομπότ συλλογής είναι χτισμένο γύρω από έναν απλό στόχο: επιλέξτε το σωστό προϊόν, στη σωστή θέση, στη σωστή ταχύτητα και επαναλάβετε τη διαδικασία αξιόπιστα.
Σε μια σύγχρονη αποθήκη ή σύστημα εκπλήρωσης, αυτό ακούγεται απλό. Στην πράξη, ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να χρειαστεί να συντονίσει πολλούς άξονες, να ανταποκριθεί σε δεδομένα μηχανικής όρασης, να επιταχύνει και να επιβραδύνει επανειλημμένα, να ελέγξει ένα εργαλείο λαβής ή ένα εργαλείο στο τέλος του βραχίονα και να διατηρήσει ακριβή τοποθέτηση σε χιλιάδες κύκλους.
Αυτό καθιστά την επιλογή σερβοκινητήρα σημαντικό μέρος του συνολικού σχεδιασμού του ρομπότ.
Για τους κατασκευαστές ρομπότ επιλογής, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να είναι ιδιαίτερα ελκυστικός επειδή ο κινητήρας, ο κωδικοποιητής και η μονάδα δίσκου συνδυάζονται σε μια συμπαγή μονάδα ελέγχου κίνησης. Η τρέχουσα ενσωματωμένη πλατφόρμα σερβοκινητήρων της JKONGMOTOR καλύπτει ενσωματωμένους βηματικούς σερβοκινητήρες, βηματικούς σερβοκινητήρες, γραμμικούς βηματικούς σερβοκινητήρες, ενσωματωμένους σερβοκινητήρες DC/BLDC, σερβοκινητήρες με γρανάζια, σερβοκινητήρες φρένων, σερβοκινητήρες IP65 και Σερβοκινητήρες AGV με STO . Η πλατφόρμα υποστηρίζει εξόδους ισχύος 26W–1000W και επιλογές ελέγχου, συμπεριλαμβανομένων των Pulse, RS485, CANopen και EtherCAT.
Ωστόσο, για τα ρομπότ συλλογής, αυτοί οι τύποι κινητήρων δεν είναι εναλλάξιμοι. Κάθε διαμόρφωση καλύπτει μια διαφορετική απαίτηση κίνησης.
Ένα ρομπότ συλλογής συνήθως συνδυάζει διάφορους τύπους κίνησης:
Τοποθέτηση → Φτάνοντας → Επιλογή → Ανύψωση → Περιστροφή → Τοποθέτηση → Επιστροφή
Επομένως, το σύστημα κίνησης πρέπει να χειρίζεται συχνή επιτάχυνση και επιβράδυνση, διατηρώντας παράλληλα ακριβή ανάδραση θέσης.
Για ένα ρομπότ συλλογής, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να χρειαστεί να παρέχει:
Ακριβής τοποθέτηση κλειστού βρόχου
Γρήγορη επιτάχυνση και επιβράδυνση
Σταθερή ροπή σε διαφορετικές ταχύτητες
Σχόλια κωδικοποιητή
Υψηλή επαναληψιμότητα
Συμπαγής εγκατάσταση
Μειωμένη καλωδίωση
Επικοινωνία πολλαπλών αξόνων
Κατάλληλες επιλογές κιβωτίου ταχυτήτων
Επιλογές φρένων για κάθετους άξονες
Προστασία του περιβάλλοντος όπου απαιτείται
Συμβατότητα με τον ελεγκτή ρομπότ
Τα συστήματα επιλογής και τοποθέτησης του πραγματικού κόσμου χρησιμοποιούν συνήθως συντονισμένη σερβοκίνηση και αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε EtherCAT για απαιτητικές ρομποτικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, οι λύσεις βιομηχανικής συλλογής χρησιμοποιούν EtherCAT για συντονισμένη κίνηση μεταξύ του ελεγκτή και των σερβοαξόνων, ενώ τα συστήματα όρασης παρέχουν τις πληροφορίες τοποθεσίας του προϊόντος που απαιτούνται για την επιλογή.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο κινητήρας πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τον άξονα του ρομπότ , αντί να επιλέγει απλώς έναν τύπο κινητήρα για ολόκληρο το μηχάνημα.
Η δομή του προϊόντος JKONGMOTOR μπορεί να γίνει κατανοητή μέσω δύο μεγάλων κατηγοριών:
Αυτά είναι κατάλληλα για την επιλογή μηχανισμών ρομπότ όπου η ακριβής τοποθέτηση, η σταθερή ροπή, η επαναληψιμότητα και ο οικονομικός έλεγχος κλειστού βρόχου είναι σημαντικά.
Αυτά είναι πιο κατάλληλα για άξονες ρομπότ που απαιτούν δυναμική απόκριση, λειτουργία υψηλότερης ταχύτητας, συμπαγή ενοποίηση ή υψηλότερη πυκνότητα ροπής.
Στη συνέχεια, οι διαθέσιμες διαμορφώσεις επεκτείνονται σε πλανητικά γρανάζια, ατέρμονα γρανάζια, γραμμική κίνηση, πέδηση, αδιάβροχη προστασία και σερβο συστήματα ειδικά για AGV/AMR.
Ένας ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας συνδυάζει έναν βηματικό κινητήρα, έναν κωδικοποιητή και την κίνηση σε μια μονάδα κλειστού βρόχου.
Για ένα ρομπότ συλλογής, αυτή η διαμόρφωση μπορεί να ληφθεί υπόψη για άξονες όπου η προτεραιότητα είναι ακριβής, επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση χωρίς την πολυπλοκότητα μιας συμβατικής χωριστής διάταξης κινητήρα και κίνησης.
Τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν:
Διαλέξτε και τοποθετήστε άξονες τοποθέτησης
Μηχανισμοί τοποθέτησης λαβής
Μικρά ρομποτικά χέρια
Τοποθέτηση μεταφορέα
Μηχανισμοί ευθυγράμμισης προϊόντων
Εξοπλισμός συσκευασίας και διαλογής
Συμπαγής αυτοματισμός αποθήκης
Ο κωδικοποιητής παρέχει ανατροφοδότηση στην ενσωματωμένη μονάδα δίσκου, επιτρέποντας στο σύστημα να παρακολουθεί την πραγματική κίνηση του κινητήρα αντί να βασίζεται αποκλειστικά σε μια εντολή βήματος ανοιχτού βρόχου. Το JKONGMOTOR περιγράφει αυτή τη διαμόρφωση ως παροχή θέσης κλειστού βρόχου, σταθερή ροπή και μειωμένο κίνδυνο χαμένων βημάτων.
Η ακρίβεια επιλογής σχετίζεται άμεσα με το πόσο σταθερά μπορεί το ρομπότ να τοποθετεί τον τελικό τελεστή του.
Ένας βηματικός σερβομηχανισμός κλειστού βρόχου μπορεί επομένως να είναι μια πρακτική επιλογή όταν ο άξονας δεν απαιτεί τη δυναμική απόδοση ενός σερβομηχανισμού εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής ποιότητας, αλλά εξακολουθεί να χρειάζεται αξιόπιστη ανάδραση θέσης.
Ορισμένοι άξονες ρομπότ επιλογής χρειάζονται περισσότερα από την ακρίβεια τοποθέτησης. Χρειάζονται επίσης υψηλότερη ροπή εξόδου σε μια συμπαγή συσκευασία.
Εδώ ενσωματωμένος πλανητικός σερβοκινητήρας . είναι χρήσιμος ένας
Η διαμόρφωση συνδυάζει:
Servo Motor + Encoder + Drive + Planetary κιβώτιο ταχυτήτων
Το κιβώτιο ταχυτήτων μειώνει την ταχύτητα και αυξάνει τη ροπή εξόδου, ενώ διατηρεί μια σχετικά συμπαγή δομή μετάδοσης.
Ένας πλανητικός ενσωματωμένος σερβομηχανισμός μπορεί να εξεταστεί για:
Ρομποτικές αρθρώσεις βραχιόνων
Μηχανισμοί καρπού
Κάθετοι άξονες ανύψωσης
Βαριά τελικοί τελεστές
Μηχανισμοί χειρισμού προϊόντων
Άξονες τοποθέτησης υψηλού φορτίου
Η JKONGMOTOR περιγράφει τη διαμόρφωσή της σερβο BLDC με πλανητικό οδοντωτό τροχό που συνδυάζει τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή, τη μονάδα μετάδοσης κίνησης και το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων, με έμφαση στην υψηλή πυκνότητα ροπής και τη χαμηλή αντίδραση.
Για ένα ρομπότ συλλογής, η χαμηλή αντίστροφη κίνηση μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν η λαβή πρέπει να φτάσει σε μια ακριβή θέση προϊόντος.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με ατέρμονα γρανάζια είναι μια άλλη επιλογή όταν ο μηχανισμός συλλογής απαιτεί υψηλή αναλογία μείωσης ή μηχανική διάταξη ορθής γωνίας.
Η ενσωματωμένη διαμόρφωση συνδυάζει τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή, τη μετάδοση κίνησης και το κιβώτιο ταχυτήτων τύπου worm.
Ένα κιβώτιο ταχυτήτων τύπου ατέρμονα μπορεί να είναι χρήσιμο όταν ο σχεδιαστής ρομπότ χρειάζεται:
Υψηλός λόγος μείωσης
Υψηλότερη ροπή εξόδου
Συμπαγές κιβώτιο ταχυτήτων ορθής γωνίας
Χαρακτηριστικά συγκράτησης σε κατάλληλα μηχανικά σχέδια
Αυτό μπορεί να σχετίζεται με μηχανισμούς ανύψωσης, μεταφορείς, συστήματα εντοπισμού θέσης και συμπαγείς ρομποτικούς μηχανισμούς.
Η JKONGMOTOR περιγράφει συγκεκριμένα τη διαμόρφωση του σερβομηχανισμού BLDC με ατέρμονα τροχό ως μια λύση ορθής γωνίας εξοικονόμησης χώρου με υψηλή ροπή και χαρακτηριστικά αυτοασφάλισης.
Ωστόσο, για κάθετους άξονες κρίσιμους για την ασφάλεια, η πλήρης σχεδίαση συγκράτησης και ασφάλειας του φορτίου θα πρέπει πάντα να αξιολογείται αντί να βασίζεται μόνο στα χαρακτηριστικά του κιβωτίου ταχυτήτων.
Δεν είναι περιστροφική κάθε κίνηση ρομπότ συλλογής.
Πολλά συστήματα συλλογής απαιτούν από τον τελικό τελεστή να κινείται κατά μήκος ενός γραμμικού άξονα.
Για παράδειγμα:
Άξονας Χ → Άξονας Υ → Άξονας Ζ → Αρπάγη
Ένας ενσωματωμένος γραμμικός βηματικός σερβοκινητήρας μπορεί να συνδυάσει τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή και την κίνηση σε μια συμπαγή λύση γραμμικής κίνησης κλειστού βρόχου.
Η δομή προϊόντων της JKONGMOTOR περιλαμβάνει γραμμικό σερβομηχανισμό βιδώματος με μπίλια, γραμμικό βηματικό σερβομηχανισμό τύπου Τ και ολοκληρωμένες λύσεις γραμμικής κίνησης.
Μπορεί να θεωρηθεί για:
Καρτεσιανά ρομπότ συλλογής
Συστήματα επιλογής και τοποθέτησης XYZ
Κάθετοι άξονες συλλογής
Μηχανισμοί μεταφοράς προϊόντων
Αυτοματοποιημένη επιθεώρηση
Συστήματα συσκευασίας
Συστήματα εντοπισμού θέσης ακριβείας
Για ένα ρομπότ συλλογής, οι βασικές παράμετροι γίνονται γραμμική ώθηση, διαδρομή, γραμμική ταχύτητα, ακρίβεια τοποθέτησης και κύκλος λειτουργίας , αντί απλώς περιστροφική ροπή και σ.α.λ.
Για ένα ρομπότ συλλογής υψηλής ταχύτητας, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας DC/BLDC μπορεί να είναι πιο κατάλληλη επιλογή όταν η δυναμική απόκριση και η συμπαγής συσκευασία είναι σημαντικές.
Η ενσωματωμένη αρχιτεκτονική τοποθετεί τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή και τον κινητήρα μαζί.
Αυτό μπορεί να μειώσει την ποσότητα του εξωτερικού εξοπλισμού που απαιτείται γύρω από τον άξονα του ρομπότ.
Συμπαγής σχεδιασμός άξονα
Μειωμένη καλωδίωση
Έλεγχος ταχύτητας κλειστού βρόχου
Έλεγχος θέσης κλειστού βρόχου
Γρήγορη ανταπόκριση
Υψηλή λειτουργική απόδοση
Απλοποιημένη εγκατάσταση
Η JKONGMOTOR περιγράφει τον ενσωματωμένο σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος ως μια συμπαγή μονάδα που συνδυάζει τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή και τη μονάδα δίσκου για ακριβή έλεγχο ταχύτητας και θέσης.
Για τους κατασκευαστές ρομπότ, αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν ο διαθέσιμος χώρος εγκατάστασης γύρω από κάθε σύνδεσμο είναι περιορισμένος.
Μεταξύ των διαφορετικών διαμορφώσεων, ο πλανητικός σερβοκινητήρας BLDC είναι ιδιαίτερα σημαντικός για απαιτητικές εφαρμογές συλλογής.
Η αρχιτεκτονική συνδυάζει:
BLDC Servo + Encoder + Integrated Drive + Planetary Gearbox
Αυτό καθιστά δυνατή την απόκτηση υψηλής ροπής εξόδου χωρίς τη χρήση υπερμεγέθους κινητήρα.
Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να χρειαστεί να κινηθεί γρήγορα ενώ κουβαλάει μια λαβή και ένα προϊόν. Το κιβώτιο ταχυτήτων βοηθά στην προσαρμογή της ταχύτητας και της ροπής του κινητήρα με τις πραγματικές μηχανικές απαιτήσεις της άρθρωσης του ρομπότ.
Ρομπότ συλλογής υψηλής ταχύτητας
Ρομποτικοί βραχίονες
Ρομπότ Delta
Ταξινόμηση ρομπότ
Ρομπότ συσκευασίας
Συστήματα χειρισμού υλικών
Αυτοματοποιημένος εξοπλισμός αποθήκης
Τα βιομηχανικά συστήματα pick-and-place συνήθως απαιτούν συντονισμένη σερβοκίνηση υψηλής ταχύτητας. Το EtherCAT χρησιμοποιείται σε εμπορικές ρομποτικές αρχιτεκτονικές για το συγχρονισμό της κίνησης σε πολλούς άξονες.
Ένας σερβοκινητήρας BLDC με γρανάζια τύπου worm είναι χρήσιμος όταν η μηχανική συσκευασία είναι εξίσου σημαντική με την απόδοση του κινητήρα.
Το κιβώτιο ταχυτήτων δεξιάς γωνίας μπορεί να διευκολύνει την τοποθέτηση του κινητήρα μέσα σε μια συμπαγή δομή ρομπότ.
Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για:
Συμπαγείς ρομποτικοί βραχίονες
Μεταφορικοί μηχανισμοί
Συστήματα μεταφοράς προϊόντων
Περιστροφική τοποθέτηση
Μηχανισμοί ανύψωσης
Αυτοματισμός περιορισμένου χώρου
Η ενσωματωμένη αρχιτεκτονική αποφεύγει επίσης την εγκατάσταση του κινητήρα, του εξωτερικού σερβομηχανισμού και του κιβωτίου ταχυτήτων ως τρία ξεχωριστά εξαρτήματα.
Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να έχει έναν κατακόρυφο άξονα που ανυψώνει ένα προϊόν, μια λαβή ή έναν ρομποτικό μηχανισμό.
Σε αυτήν την περίπτωση, το φρενάρισμα μπορεί να γίνει σημαντικό στοιχείο σχεδιασμού.
Ένας σερβοκινητήρας ενσωματωμένος σε φρένο συνδυάζει:
Κινητήρας + Κωδικοποιητής + Κίνηση + Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο
Το φρένο μπορεί να βοηθήσει στη συγκράτηση ενός φορτίου όταν αφαιρείται η ισχύς, ανάλογα με τον πλήρη μηχανικό σχεδιασμό και την ασφάλεια.
Το JKONGMOTOR παραθέτει τις διαμορφώσεις σερβομηχανή συνεχούς ρεύματος με ενσωματωμένη πέδηση εντός της σειράς του ενσωματωμένου σερβοκινητήρα και τις περιγράφει για εφαρμογές όπως κάθετοι άξονες και αυτοματοποιημένα μηχανήματα.
Ανύψωση άξονα Z
Κάθετοι ρομποτικοί βραχίονες
Ανελκυστήρες προϊόντων
Μηχανισμοί ανύψωσης pick-and-place
Αυτοματοποιημένος εξοπλισμός αποθήκης
Για έναν κάθετο άξονα ρομπότ, οι μηχανικοί θα πρέπει να αξιολογούν τη ροπή πέδησης, την αδράνεια φορτίου, τις απαιτήσεις στάσης, τη συμπεριφορά έκτακτης ανάγκης και την αρχιτεκτονική ασφάλειας του μηχανήματος μαζί.
Η επιλογή ρομπότ που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία τροφίμων, σε υπαίθρια logistics ή σε βιομηχανικά περιβάλλοντα με σκόνη μπορεί να απαιτήσει πρόσθετη προστασία του περιβάλλοντος.
Το JKONGMOTOR παρέχει μια ενσωματωμένη διαμόρφωση σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος IP65 με τον κινητήρα, τον οδηγό και τον κωδικοποιητή συσκευασμένα σε ένα προστατευμένο περίβλημα.
Οι πιθανές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Χειρισμός τροφίμων
Εξωτερικά συστήματα συλλογής
Βιομηχανική επιμελητεία
Σκονισμένα περιβάλλοντα
Κινητό αυτοματισμό
Χειρισμός υλικών
Το σωστό επίπεδο προστασίας πρέπει πάντα να καθορίζεται από το πραγματικό περιβάλλον λειτουργίας.
Αν και ένα AGV ή ένα AMR διαφέρει από ένα σταθερό ρομπότ συλλογής, τα κινητά συστήματα συλλογής συνδυάζουν όλο και περισσότερο τη ρομποτική συλλογή με αυτόνομη μεταφορά.
Για αυτά τα συστήματα, η JKONGMOTOR προσφέρει έναν σερβοκινητήρα AGV DC με STO (Ασφαλής Ροπή Απενεργοποίησης).
Η σελίδα του προϊόντος περιγράφει αυτή τη διαμόρφωση ως παροχή ακριβούς ελέγχου κίνησης, υψηλής πυκνότητας ροπής, γρήγορης απόκρισης και υποστήριξης λειτουργικής ασφάλειας για AGV, έξυπνα logistics, ρομποτική και βιομηχανικό αυτοματισμό.
Αυτός ο τύπος κινητήρα μπορεί επομένως να είναι σχετικός όταν ένα ρομπότ συλλογής ενσωματώνεται σε μια κινητή ρομποτική πλατφόρμα.
Ένας χρήσιμος τρόπος για να επιλέξετε τον κινητήρα είναι να αντιστοιχίσετε τον τύπο του κινητήρα με την πραγματική κίνηση του ρομπότ.
Απαίτηση επιλογής ρομπότ |
Ενσωματωμένη διαμόρφωση Servo |
|---|---|
Ακριβής τοποθέτηση |
Ενσωματωμένος Stepper Servo |
Υψηλή ροπή + συμπαγές μέγεθος |
Planetary Geared Servo |
Υψηλός λόγος μείωσης |
Σερβομηχανισμός με σκουλήκι |
Γραμμική κίνηση Χ/Υ/Ζ |
Ενσωματωμένος Γραμμικός Βηματικός Servo |
Γρήγορη δυναμική περιστροφική κίνηση |
Ενσωματωμένος Servo DC/BLDC |
Υψηλή πυκνότητα ροπής |
Planetary Geared BLDC Servo |
Ορθογώνια μετάδοση |
Σερβομηχανισμός BLDC Geared Worm |
Κατακόρυφη συγκράτηση φορτίου |
Ενσωματωμένο σερβο φρένων |
Έκθεση σκόνης/νερού |
IP65 Ενσωματωμένος Servo |
Επιλογή κινητού / AMR |
AGV/AMR DC Servo με STO |
Αυτή η ταξινόμηση βάσει εφαρμογών είναι πιο χρήσιμη για τους σχεδιαστές ρομπότ παρά η απλή σύγκριση ονομάτων κινητήρων.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT συνδυάζει πολλά εξαρτήματα ελέγχου κίνησης σε ένα συμπαγές συγκρότημα κινητήρα.
Ανάλογα με την αρχιτεκτονική του προϊόντος, η ενσωματωμένη μονάδα μπορεί να περιλαμβάνει:
Σερβοκινητήρας
Μονάδα σερβομηχανισμού
Κωδικοποιητής
Ηλεκτρονικά ελέγχου κίνησης
Διεπαφή επικοινωνίας EtherCAT
Λειτουργίες προστασίας
Προαιρετικό φρένο
Προαιρετικό κιβώτιο ταχυτήτων
Τα παραδοσιακά σερβο συστήματα τοποθετούν συχνά τον κινητήρα και την κίνηση σε ξεχωριστές θέσεις.
Ο ελεγκτής στέλνει εντολές σε μια εξωτερική μονάδα σερβομηχανισμού, ενώ η μονάδα ελέγχει τον κινητήρα μέσω ξεχωριστής καλωδίωσης.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μεταφέρει μεγάλο μέρος αυτής της λειτουργικότητας απευθείας στο συγκρότημα του κινητήρα.
Αυτό μπορεί να απλοποιήσει σημαντικά τον μηχανικό και ηλεκτρικό σχεδιασμό ενός ρομπότ συλλογής.
Το EtherCAT είναι μια βιομηχανική τεχνολογία επικοινωνίας Ethernet σε πραγματικό χρόνο που χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που απαιτούν συντονισμένο έλεγχο κίνησης.
Για ένα ρομπότ συλλογής, αυτό έχει σημασία γιατί μπορεί να χρειαστεί να κινηθούν πολλοί άξονες μαζί.
Σκεφτείτε έναν ρομποτικό βραχίονα με πολλούς άξονες.
Ο ελεγκτής μπορεί να χρειαστεί ταυτόχρονα να ελέγχει:
Περιστροφή βάσης
Κίνηση ώμου
Κίνηση αγκώνα
Περιστροφή καρπού
Τοποθέτηση καρπού
Κίνηση λαβής
Εάν αυτοί οι άξονες δεν κινούνται συντονισμένα, το ρομπότ μπορεί να αντιμετωπίσει σφάλματα τροχιάς, περιττούς κραδασμούς ή μεγαλύτερους χρόνους κύκλου.
Το EtherCAT παρέχει μια αρχιτεκτονική επικοινωνίας κατάλληλη για υψηλής ταχύτητας, συγχρονισμένο έλεγχο κίνησης πολλαπλών αξόνων.
Τα ρομπότ που επιλέγουν αλλάζουν συχνά τις εντολές κίνησης.
Το EtherCAT επιτρέπει την ταχεία ανταλλαγή δεδομένων ελέγχου κίνησης μεταξύ του ελεγκτή και των σερβοαξόνων.
Αυτό υποστηρίζει έλεγχο απόκρισης κατά τη διάρκεια ρομποτικών κινήσεων υψηλής ταχύτητας.
Η κίνηση του ρομπότ σπάνια περιορίζεται σε έναν μόνο κινητήρα.
Πολλοί άξονες μπορεί να χρειαστεί να επιταχυνθούν και να επιβραδυνθούν σε επακριβώς συντονισμένους χρόνους.
Τα συστήματα σερβομηχανισμού που βασίζονται σε EtherCAT μπορούν να συγχρονίσουν πολλαπλούς άξονες σερβομηχανισμού, βοηθώντας το ρομπότ να ακολουθήσει την προγραμματισμένη τροχιά του με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Σε ρομποτικές εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, η καθυστέρηση επικοινωνίας μπορεί να επηρεάσει τον συντονισμό της κίνησης.
Ένα δίκτυο επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο συμβάλλει στη μείωση της αβεβαιότητας μεταξύ της μετάδοσης εντολών και της απόκρισης του κινητήρα.
Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν πολλοί σερβοκινητήρες λειτουργούν ταυτόχρονα.
Το EtherCAT μπορεί να συνδέσει πολλαπλές μονάδες σερβομηχανισμού μέσω ενός βιομηχανικού δικτύου Ethernet.
Όταν ενσωματώνεται στον σερβοκινητήρα, η διεπαφή επικοινωνίας βρίσκεται μέσα στο ίδιο το συγκρότημα του κινητήρα.
Αυτό μπορεί να μειώσει την ποσότητα του εξωτερικού υλικού που απαιτείται στον πίνακα ελέγχου.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα δεν είναι απλώς ότι ο κινητήρας είναι μικρότερος.
Το πραγματικό όφελος προέρχεται από το συνδυασμό ελέγχου κίνησης, ανάδρασης, επικοινωνίας και τεχνολογίας κινητήρα σε ένα συντονισμένο σύστημα.
Τα συμβατικά σερβο συστήματα ενδέχεται να απαιτούν ξεχωριστές συνδέσεις μεταξύ:
Κινητήρας και κίνηση
Κωδικοποιητής και μονάδα δίσκου
Ελεγκτής και μονάδα δίσκου
Σύστημα φρένων και ελέγχου
Πρόσθετες συσκευές I/O
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να μειώσει ορισμένες από αυτές τις εξωτερικές συνδέσεις.
Για τα συμπαγή ρομπότ συλλογής, αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα πολύτιμο επειδή ο περιορισμένος εσωτερικός χώρος καθιστά δύσκολη τη δρομολόγηση των καλωδίων.
Λιγότερα εξωτερικά εξαρτήματα μπορούν επίσης να κάνουν τη συναρμολόγηση και τη συντήρηση της μηχανής πιο απλή.
Τα ρομπότ αποθήκης χρειάζεται συχνά να λειτουργούν σε περιορισμένους χώρους.
Ένας μεγάλος ηλεκτρικός πίνακας ή πολλές εξωτερικές μονάδες δίσκου μπορούν να αυξήσουν το συνολικό αποτύπωμα του συστήματος.
Η ενσωμάτωση των ηλεκτρονικών κινητήρων στον κινητήρα επιτρέπει στους κατασκευαστές να μετακινούν μέρος του συστήματος ελέγχου κίνησης απευθείας στον μηχανικό άξονα.
Αυτό μπορεί να συμβάλει σε μια πιο συμπαγή αρχιτεκτονική ρομπότ.
Ο κωδικοποιητής παρέχει ανάδραση θέσης στο σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού.
Αντί να δίνει απλώς εντολή στον κινητήρα να περιστραφεί σε ένα ορισμένο ποσό και να υποθέσει ότι η κίνηση έγινε σωστά, το σερβοσύστημα μπορεί να χρησιμοποιήσει ανάδραση για να διορθώσει τα σφάλματα κίνησης.
Για την επιλογή ρομπότ, αυτό υποστηρίζει την ακριβή τοποθέτηση του ρομποτικού βραχίονα και της λαβής.
Ο χρόνος κύκλου είναι ένας από τους πιο σημαντικούς δείκτες απόδοσης για την αυτοματοποίηση της αποθήκης.
Εάν το ρομπότ μπορεί να επιταχύνει πιο γρήγορα, να φτάσει στον στόχο με ακρίβεια, να επιβραδυνθεί ομαλά και να ξεκινήσει αμέσως την επόμενη λειτουργία, ο χρόνος που απαιτείται για κάθε κύκλο συλλογής μπορεί να μειωθεί.
Μια σερβο αρχιτεκτονική EtherCAT υψηλής απόκρισης υποστηρίζει αυτόν τον τύπο προφίλ κίνησης.
Ένας βραχίονας ρομπότ μπορεί να χρειάζεται πολλούς άξονες για να κινηθεί ταυτόχρονα.
Για παράδειγμα, ο άξονας του ώμου μπορεί να επιταχύνει ενώ ο καρπός περιστρέφεται και η βάση αλλάζει κατεύθυνση.
Ο συγχρονισμένος έλεγχος που βασίζεται σε EtherCAT μπορεί να βοηθήσει αυτούς τους άξονες να λειτουργούν ως ένα σύστημα συντονισμένης κίνησης και όχι ως ανεξάρτητοι κινητήρες.
Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού, ο χρόνος ενσωμάτωσης είναι σημαντικός παράγοντας.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να μειώσει τον αριθμό των ξεχωριστών εξαρτημάτων που πρέπει να επιλεγούν, να εγκατασταθούν, να καλωδιωθούν και να δοκιμαστούν.
Αυτό μπορεί να απλοποιήσει:
Ηλεκτρολογικός σχεδιασμός
Σχεδιασμός πάνελ
Δρομολόγηση καλωδίων
Θέση σε λειτουργία
Συντήρηση
Διαχείριση ανταλλακτικών
Η επιλογή ενός ενσωματωμένου σερβοκινητήρα EtherCAT θα πρέπει να ξεκινά με τις πραγματικές απαιτήσεις κίνησης του ρομπότ και όχι απλώς την επιλογή του κινητήρα με την υψηλότερη βαθμολογία.
Η ονομαστική ροπή καθορίζει τη συνεχή ικανότητα λειτουργίας του κινητήρα.
Η μέγιστη ροπή γίνεται σημαντική κατά την επιτάχυνση, την ταχεία κίνηση, την ανύψωση και τις ξαφνικές αλλαγές στο φορτίο.
Για την επιλογή ρομπότ, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και οι δύο τιμές.
Η απαιτούμενη ταχύτητα κινητήρα εξαρτάται από τη μηχανική μετάδοση, τη γεωμετρία του βραχίονα, την αναλογία του κιβωτίου ταχυτήτων και τον απαιτούμενο χρόνο κύκλου ρομπότ.
Ένας κινητήρας υψηλής ταχύτητας δεν παράγει αυτόματα ένα ταχύτερο ρομπότ. Το πλήρες μηχανικό σύστημα πρέπει να ταιριάζει με τον κινητήρα.
Η απόδοση του κωδικοποιητή επηρεάζει την ποιότητα της ανάδρασης και τον έλεγχο θέσης.
Η ανατροφοδότηση υψηλότερης ανάλυσης μπορεί να είναι πολύτιμη για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση και ομαλή λειτουργία σε χαμηλή ταχύτητα.
Ορισμένοι άξονες ρομπότ για συλλογή απαιτούν υψηλή ταχύτητα, ενώ άλλοι απαιτούν υψηλή ροπή.
Ένα πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων, ένα αρμονικό κιβώτιο ταχυτήτων ή άλλος μηχανισμός μείωσης μπορεί να είναι κατάλληλος ανάλογα με τη σχεδίαση του άξονα.
Η σχέση του κιβωτίου ταχυτήτων πρέπει να επιλέγεται με βάση:
Απαιτούμενη ταχύτητα εξόδου
Απαιτούμενη ροπή εξόδου
Αδράνεια
Επιτάχυνση
Απαιτήσεις οπισθοδρόμησης
Μηχανικές διαστάσεις
Ένα φρένο μπορεί να είναι σημαντικό για κάθετους άξονες.
Εάν αφαιρεθεί η ισχύς, ένας κατακόρυφος μηχανισμός μπορεί να χρειαστεί να διατηρήσει τη θέση του αντί να πέφτει λόγω της βαρύτητας.
Για αυτόν τον τύπο εφαρμογής, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με προαιρετικό φρένο μπορεί να απλοποιήσει τη σχεδίαση του άξονα.
Για τους κατασκευαστές ρομπότ επιλογής, η επιλογή ενός σερβοκινητήρα δεν αφορά μόνο τη ροπή και την ταχύτητα. Ο κινητήρας πρέπει να λειτουργεί ως μέρος ολόκληρου του ρομποτικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του ελεγκτή, του κωδικοποιητή, του κιβωτίου ταχυτήτων, του βραχίονα ρομπότ, της λαβής, του συστήματος όρασης και του δικτύου επικοινωνίας.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλοί κατασκευαστές εξοπλισμού εξετάζουν τους ενσωματωμένους σερβοκινητήρες για την επιλογή εφαρμογών ρομπότ. Συνδυάζοντας τον κινητήρα, τον κωδικοποιητή και τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης σε μια συμπαγή μονάδα, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να απλοποιήσει την αρχιτεκτονική κίνησης του ρομπότ ενώ υποστηρίζει την ακριβή και επαναλαμβανόμενη κίνηση που απαιτείται για την αυτοματοποιημένη συλλογή.
Τα ρομπότ επιλογής έχουν συχνά αυστηρές μηχανικές απαιτήσεις χώρου. Ένα συμβατικό σύστημα σερβομηχανισμού μπορεί να απαιτεί ξεχωριστό κινητήρα, σερβοκινητήρα, καλωδίωση κωδικοποιητή και πρόσθετα ηλεκτρικά εξαρτήματα.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας ενώνει βασικά εξαρτήματα ελέγχου κίνησης σε ένα περίβλημα.
Αυτό μπορεί να βοηθήσει τους OEM:
Μειώστε το χώρο εγκατάστασης
Απλοποιήστε τις μηχανικές διατάξεις
Μειώστε τα εξαρτήματα της εξωτερικής μονάδας δίσκου
Βελτιώστε τη δρομολόγηση των καλωδίων
Κατασκευάστε πιο συμπαγείς άξονες ρομπότ
Για ρομποτικούς βραχίονες και συμπαγείς μηχανισμούς pick-and-place, η εξοικονόμηση χώρου γύρω από κάθε άρθρωση μπορεί να κάνει τη συνολική μηχανή ευκολότερη στη σχεδίαση.
Ένα συμβατικό σύστημα σερβομηχανισμού μπορεί να απαιτεί πολλαπλά καλώδια μεταξύ του κινητήρα, του κωδικοποιητή, της μονάδας δίσκου, του ελεγκτή και άλλων εξαρτημάτων.
Με έναν ενσωματωμένο σερβοκινητήρα, τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης και ανάδρασης είναι ενσωματωμένα στο συγκρότημα του κινητήρα.
Αυτό μπορεί να μειώσει την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης και να κάνει την εγκατάσταση πιο απλή.
Για ένα ρομπότ συλλογής με πολλούς άξονες, λιγότερα εξωτερικά εξαρτήματα μπορούν επίσης να κάνουν το μηχάνημα καθαρότερο και ευκολότερο στη συναρμολόγηση.
Τα ρομπότ επιλογής πρέπει να τοποθετούν τις λαβές τους με ακρίβεια.
Εάν η λαβή πλησιάσει ένα προϊόν με υπερβολικό σφάλμα τοποθέτησης, το ρομπότ μπορεί να μην πιάσει το αντικείμενο ή να χρειαστεί μια πρόσθετη κίνηση διόρθωσης.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας χρησιμοποιεί ανατροφοδότηση κωδικοποιητή για να παρακολουθεί τη θέση του κινητήρα και να υποστηρίζει τον έλεγχο κλειστού βρόχου.
Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για:
Ρομποτική τοποθέτηση βραχιόνων
Τοποθέτηση λαβής
Ευθυγράμμιση προϊόντων
Παρακολούθηση μεταφορέων
Μηχανισμοί επιλογής και τοποθέτησης
Συστήματα μεταφοράς ακριβείας
Το αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα κίνησης που σχεδιάζεται γύρω από την ανάδραση και όχι μόνο την κίνηση του κινητήρα ανοιχτού βρόχου.
Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να επαναλάβει την ίδια κίνηση χιλιάδες φορές κατά τη διάρκεια μιας βάρδιας παραγωγής.
Κάθε κύκλος μπορεί να περιλαμβάνει:
Επιτάχυνση → Κίνηση υψηλής ταχύτητας → Επιβράδυνση → Τοποθέτηση → Επιλογή → Ανάσυρση
Επομένως, ο σερβοκινητήρας πρέπει να ανταποκρίνεται γρήγορα στις εντολές αλλαγής ταχύτητας και θέσης.
Οι ενσωματωμένες διαμορφώσεις σερβομηχανισμού DC και BLDC μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν το ρομπότ απαιτεί δυναμική κίνηση και γρήγορη επιτάχυνση/επιβράδυνση.
Για άξονες υψηλότερου φορτίου, ένας ενσωματωμένος σερβομηχανισμός με γρανάζια μπορεί να παρέχει τον πολλαπλασιασμό της ροπής που απαιτείται για την κίνηση του μηχανισμού χωρίς να απαιτείται άσκοπα μεγάλος κινητήρας.
Ένα ρομπότ συλλογής σπάνια βασίζεται σε έναν μόνο κινητήρα.
Ένας ρομποτικός βραχίονας μπορεί να έχει πολλαπλούς άξονες σερβομηχανισμού που ελέγχουν:
Περιστροφή βάσης
Κίνηση χεριού
Κίνηση αγκώνα
Περιστροφή καρπού
Κάθετη κίνηση
Τοποθέτηση λαβής
Αυτοί οι άξονες πρέπει να συνεργαστούν για να ακολουθήσουν την προγραμματισμένη τροχιά του ρομπότ.
Με επιλογές επικοινωνίας όπως το CANopen και το EtherCAT , οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες μπορούν να γίνουν μέρος μιας δικτυωμένης αρχιτεκτονικής ελέγχου κίνησης πολλαπλών αξόνων.
Το EtherCAT είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν το ρομπότ απαιτεί συγχρονισμένη κίνηση σε πραγματικό χρόνο μεταξύ πολλαπλών αξόνων σερβομηχανισμού.
Ένας άλλος λόγος που οι πελάτες επιλέγουν τους ενσωματωμένους σερβοκινητήρες είναι ότι μια οικογένεια προϊόντων μπορεί να καλύψει διαφορετικές μηχανικές απαιτήσεις.
Για παράδειγμα:
Απαίτηση επιλογής ρομπότ |
Κατάλληλος Ενσωματωμένος Τύπος Servo |
|---|---|
Ακριβής τοποθέτηση |
Ενσωματωμένος Stepper Servo |
Υψηλή ροπή εξόδου |
Planetary Geared Servo |
Υψηλός λόγος μείωσης |
Σερβομηχανισμός με σκουλήκι |
Γραμμική κίνηση |
Ενσωματωμένος Γραμμικός Servo |
Γρήγορη δυναμική κίνηση |
DC/BLDC Servo |
Κάθετη ανύψωση |
Ενσωματωμένο σερβο φρένων |
Έκθεση σε σκόνη ή νερό |
IP65 Ενσωματωμένος Servo |
Κινητή πλατφόρμα συλλογής |
AGV/AMR Servo με STO |
Αυτό δίνει στους κατασκευαστές OEM μεγαλύτερη ευελιξία όταν σχεδιάζουν διαφορετικούς άξονες ρομπότ.
Ορισμένα ρομπότ συλλογής πρέπει να μετακινούν σχετικά βαριά ωφέλιμα φορτία, διατηρώντας παράλληλα τον ρομποτικό βραχίονα συμπαγή.
Ένας πλανητικός ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να αυξήσει τη ροπή εξόδου μειώνοντας ταυτόχρονα την ταχύτητα εξόδου.
Αυτό το καθιστά χρήσιμο για:
Όπλα βαρέως τύπου
Κάθετοι άξονες ανύψωσης
Μεγάλες λαβές
Τοποθέτηση υψηλού φορτίου
Μηχανισμοί χειρισμού υλικών
Ο ενσωματωμένος κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων μειώνουν επίσης την ανάγκη εγκατάστασης πολλών ανεξάρτητων εξαρτημάτων γύρω από τον σύνδεσμο του ρομπότ.
Οι κάθετοι άξονες ρομπότ εισάγουν μια άλλη θεώρηση: τη βαρύτητα.
Όταν αφαιρεθεί το ρεύμα, μπορεί να χρειαστεί να παραμείνει στη θέση του ένα κατακόρυφο φορτίο.
Ένας σερβοκινητήρας ενσωματωμένος σε φρένο μπορεί να παρέχει λειτουργία μηχανικής συγκράτησης όταν επιλεγεί σωστά και ενσωματωθεί στη σχεδίαση ασφαλείας του μηχανήματος.
Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για:
Μηχανισμοί του άξονα Ζ
Κάθετοι ρομποτικοί βραχίονες
Συστήματα ανύψωσης προϊόντων
Αυτοματοποιημένος εξοπλισμός αποθήκευσης
Διαλέξτε και τοποθετήστε ανελκυστήρες
Για αυτές τις εφαρμογές, οι μηχανικοί θα πρέπει να αξιολογούν τη ροπή πέδησης, την αδράνεια φορτίου, τη συμπεριφορά ακινητοποίησης και το πλήρες σύστημα ασφάλειας του μηχανήματος.
Οι κατασκευαστές ρομπότ επιλογής δεν χρησιμοποιούν όλοι την ίδια αρχιτεκτονική ελεγκτή.
Ανάλογα με το μηχάνημα, το σερβοσύστημα μπορεί να χρειαστεί να επικοινωνήσει μέσω:
Σφυγμός
RS485 / Modbus-RTU
CANopen
EtherCAT
Η παροχή διαφορετικών επιλογών ελέγχου επιτρέπει στον ενσωματωμένο σερβοκινητήρα να ταιριάζει με διαφορετικά PLC, ελεγκτές κίνησης, ελεγκτές ρομπότ και αρχιτεκτονικές αυτοματισμού.
Για έναν απλό μηχανισμό τοποθέτησης, ο έλεγχος του παλμού μπορεί να είναι επαρκής.
Για ένα δικτυωμένο ρομπότ επιλογής πολλών αξόνων, το CANopen ή το EtherCAT μπορεί να είναι πιο κατάλληλο.
Ο κινητήρας πρέπει να ταιριάζει φυσικά στο ρομπότ.
Αυτό ακούγεται προφανές, αλλά μπορεί να γίνει μείζον θέμα μηχανικής όταν ένας τυπικός κινητήρας έχει λάθος μήκος άξονα, διάταξη τοποθέτησης, θέση συνδετήρα ή διαμόρφωση κιβωτίου ταχυτήτων.
Για κατασκευαστές ρομπότ επιλογής OEM, η προσαρμογή μπορεί να περιλαμβάνει:
Διάμετρος άξονα
Μήκος άξονα
Keyway
Επίπεδος άξονας
Κοίλος άξονας
Κιβώτιο ταχυτήτων
σχέση μετάδοσης
Φρένο
Κωδικοποιητής
Συνδετήρας
Καλώδιο
Διαμόρφωση τοποθέτησης
Προστασία IP
Αυτό επιτρέπει στον κινητήρα να προσαρμοστεί στο ρομπότ αντί να αναγκάσει τη δομή του ρομπότ να φιλοξενήσει έναν τυπικό κινητήρα.
Οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές σερβομηχανισμού ενδέχεται να απαιτούν πολλαπλές εξωτερικές μονάδες σερβομηχανισμού μέσα σε έναν πίνακα ελέγχου.
Όταν η μονάδα είναι ενσωματωμένη στον κινητήρα, μέρος των ηλεκτρονικών ελέγχου κίνησης μετακινείται απευθείας στον άξονα του ρομπότ.
Για συμπαγή ρομπότ συλλογής, αυτό μπορεί ενδεχομένως να μειώσει το μέγεθος του ντουλαπιού και να ελευθερώσει πολύτιμο χώρο για άλλα εξαρτήματα όπως:
PLC
Βιομηχανικός Η/Υ
Ελεγκτής όρασης
Ελεγκτής ασφαλείας
Τροφοδοτικό
Εξοπλισμός επικοινωνίας
Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν το ίδιο το ρομπότ έχει περιορισμένο ηλεκτρικό περίβλημα.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί επίσης να απλοποιήσει την αρχιτεκτονική του μηχανήματος.
Αντί για την αντιμετώπιση προβλημάτων πολλών ξεχωριστών εξαρτημάτων, οι μηχανικοί μπορούν να εργαστούν με μια πιο ενοποιημένη μονάδα ελέγχου κίνησης.
Για τους κατασκευαστές OEM, αυτό μπορεί να απλοποιήσει:
Σχεδιασμός → Συναρμολόγηση → Καλωδίωση → Θέση σε λειτουργία → Δοκιμή → Συντήρηση
Μπορεί επίσης να μειώσει τον αριθμό των ξεχωριστών εξαρτημάτων που πρέπει να προσδιοριστούν και να διαχειριστούν στην παραγωγή.
Οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες δεν περιορίζονται σε έναν τύπο ρομπότ συλλογής.
Μπορούν να ληφθούν υπόψη για:
Ρομποτικά συστήματα συλλογής βραχιόνων
Καρτεσιανά ρομπότ συλλογής
Ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης της Delta
Ρομπότ συλλογής κάδου
Ρομπότ από αγαθά σε άτομο
Συστήματα συλλογής αποθήκης
Μηχανές συσκευασίας και συλλογής
Ταξινόμηση ρομπότ
Ρομπότ επιλογής κινητών
Συστήματα συλλογής που βασίζονται σε AMR
Η διαμόρφωση του κινητήρα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τον συγκεκριμένο άξονα, το ωφέλιμο φορτίο, την ταχύτητα, τον κύκλο λειτουργίας και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Από την προοπτική αγορών OEM, οι πελάτες πρέπει συνήθως να αξιολογούν περισσότερα από την ονομαστική ισχύ του κινητήρα.
Οι κύριες τεχνικές ερωτήσεις περιλαμβάνουν:
Πόση ροπή χρειάζεται ο άξονας;
Ποια μέγιστη ταχύτητα απαιτείται;
Πόσο γρήγορα πρέπει να επιταχύνει και να επιβραδύνει το ρομπότ;
Ποια ακρίβεια τοποθέτησης απαιτείται;
Ποια είναι η πραγματική αδράνεια φορτίου;
Χρειάζεται κιβώτιο ταχυτήτων ο άξονας;
Ο κατακόρυφος άξονας απαιτεί φρένο;
Ποια διαμόρφωση κωδικοποιητή απαιτείται;
Υποστηρίζει ο ελεγκτής EtherCAT, CANopen, RS485 ή Pulse;
Ποιο επίπεδο προστασίας IP απαιτείται;
Μπορούν να προσαρμοστούν οι διαστάσεις του άξονα, του συνδετήρα, του κιβωτίου ταχυτήτων και της στερέωσης;
Αυτές οι ερωτήσεις βοηθούν τον κατασκευαστή να επιλέξει έναν σερβοκινητήρα με βάση το πραγματικό προφίλ κίνησης του ρομπότ αντί να επιλέξει απλώς έναν κινητήρα με βάση την ονομαστική ισχύ.
Οι κατασκευαστές ρομπότ επιλογής συχνά αναπτύσσουν τις δικές τους μηχανικές δομές, αλγόριθμους ελέγχου, αρπάγες και αρχιτεκτονικές συστημάτων.
Ως αποτέλεσμα, ένας τυπικός κινητήρας καταλόγου μπορεί να μην ταιριάζει πάντα τέλεια.
Ένας έμπειρος προμηθευτής ολοκληρωμένων σερβοκινητήρων μπορεί να συνεργαστεί με τον OEM κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης για να αξιολογήσει:
Απαιτήσεις Εφαρμογής → Επιλογή κινητήρα → Υπολογισμός ροπής → Μηχανικός σχεδιασμός → Πρωτότυπο → Δοκιμή → Βελτιστοποίηση → Μαζική Παραγωγή
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν ο πελάτης χρειάζεται προσαρμοσμένο άξονα, κιβώτιο ταχυτήτων, κωδικοποιητή, διεπαφή επικοινωνίας, φρένο, σύνδεσμο, καλώδιο ή περίβλημα.
Για την παραγωγή ρομπότ συλλογής μεγάλου όγκου, η προσαρμογή μπορεί επίσης να βοηθήσει στη δημιουργία μιας πιο συνεπούς διαμόρφωσης κινητήρα σε ολόκληρη την πλατφόρμα ρομπότ.
Ο βασικός λόγος που οι πελάτες θεωρούν τους ενσωματωμένους σερβοκινητήρες είναι η δυνατότητα συνδυασμού πολλών λειτουργιών ελέγχου κίνησης σε μία μονάδα.
Αντί να σχεδιάζετε γύρω από:
Κινητήρας + Εξωτερικός κωδικοποιητής + Σερβοκινητήρας + Πρόσθετη καλωδίωση + Ξεχωριστό κιβώτιο ταχυτήτων
ένας OEM μπορεί ενδεχομένως να χτίσει τον άξονα γύρω από:
Ενσωματωμένος σερβοκινητήρας + κιβώτιο ταχυτήτων + βιομηχανική επικοινωνία
Αυτή η αρχιτεκτονική μπορεί να μειώσει την πολυπλοκότητα του συστήματος, ενώ παρέχει την ανάδραση κλειστού βρόχου, τη δυναμική απόκριση και τον συντονισμένο έλεγχο που απαιτείται από τα σύγχρονα ρομπότ συλλογής.
Για συστήματα συλλογής αποθήκης υψηλής ταχύτητας, ρομποτικού βραχίονα, αυτοματοποιημένης ταξινόμησης, συσκευασίας και κινητών συστημάτων συλλογής , οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες παρέχουν μια ευέλικτη βάση για την ανάπτυξη συμπαγών και κλιμακούμενων συστημάτων ελέγχου κίνησης.
Οι πελάτες επιλέγουν ενσωματωμένους σερβοκινητήρες για την επιλογή ρομπότ επειδή μπορούν να καλύψουν πολλές πρακτικές απαιτήσεις μηχανικής ταυτόχρονα:
Συμπαγής εγκατάσταση
Μειωμένη καλωδίωση
Τοποθέτηση κλειστού βρόχου
Γρήγορη δυναμική απόκριση
Επικοινωνία πολλαπλών αξόνων
Ευέλικτες επιλογές κιβωτίου ταχυτήτων
Διαμορφώσεις φρένων
Προστασία του περιβάλλοντος
Προσαρμογή OEM
Απλοποιημένη ενοποίηση συστήματος
Για την επιλογή των κατασκευαστών ρομπότ, το πιο σημαντικό ζήτημα δεν είναι απλώς η επιλογή του πιο ισχυρού κινητήρα. Επιλέγει τη σωστή ενσωματωμένη διαμόρφωση σερβομηχανισμού για κάθε άξονα ρομπότ , με βάση το φορτίο, τη ροπή, την ταχύτητα, την αδράνεια, την ακρίβεια τοποθέτησης, το πρωτόκολλο επικοινωνίας, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τη μηχανική δομή.
Αυτή η προσέγγιση εστιασμένη στην εφαρμογή επιτρέπει στον ενσωματωμένο σερβοκινητήρα να γίνει μέρος της συνολικής αρχιτεκτονικής κίνησης του ρομπότ και όχι απλώς ένα άλλο μεμονωμένο στοιχείο.
Ένα παραδοσιακό σύστημα σερβομηχανισμού διαχωρίζει γενικά τον κινητήρα και την κίνηση.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας τα συνδυάζει.
Χαρακτηριστικό |
Παραδοσιακό σερβοσύστημα |
Ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT |
|---|---|---|
Μοτέρ |
Ξεχωριστός |
Ολοκληρωμένος |
Μονάδα σερβομηχανισμού |
Εξωτερικός |
Ολοκληρωμένος |
Κωδικοποιητής |
Ξεχωριστή σύνδεση |
Ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική ανατροφοδότησης |
EtherCAT |
Διεπαφή εξωτερικής μονάδας δίσκου |
Ολοκληρωμένη επικοινωνία |
Καλωδίωση |
Πιο εκτεταμένο |
Δυνητικά μειωμένη |
Εγκατάσταση |
Περισσότερα εξαρτήματα |
Πιο συμπαγές |
ντουλάπι ελέγχου |
Περισσότερο υλικό |
Δυνητικά μικρότερο |
Συγχρονισμός πολλαπλών αξόνων |
Υποστηρίζεται |
Υποστηρίζεται μέσω της αρχιτεκτονικής EtherCAT |
Συντήρηση |
Πολλαπλά εξαρτήματα |
Λιγότερα ξεχωριστά εξαρτήματα |
Προσαρμογή OEM |
Διαθέσιμος |
Εξαιρετικά παραμετροποιήσιμο ανάλογα με τον προμηθευτή |
Η κατάλληλη αρχιτεκτονική εξαρτάται από τον σχεδιασμό του ρομπότ. Τα μεγάλα συστήματα με κεντρικά ερμάρια ενδέχεται να εξακολουθούν να επωφελούνται από τους παραδοσιακούς σερβομηχανισμούς, ενώ ο συμπαγής ρομποτικός εξοπλισμός μπορεί να ωφεληθεί σημαντικά από την ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική σερβομηχανισμού.
Τα ρομπότ συλλογής συχνά λειτουργούν συνεχώς κατά τις βάρδιες της αποθήκης.
Αυτό σημαίνει ότι δεν πρέπει να παραβλέπεται η θερμική απόδοση.
Ένας κινητήρας μπορεί να αποδώσει καλά κατά τη διάρκεια μιας σύντομης εργαστηριακής δοκιμής, αλλά να παρουσιάσει αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια συνεχούς επαναλαμβανόμενης λειτουργίας.
Όταν επιλέγουν έναν ενσωματωμένο σερβοκινητήρα, οι κατασκευαστές θα πρέπει να αξιολογούν:
Συνεχής ροπή
Μέγιστη διάρκεια ροπής
Κύκλος εργασίας
Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Θερμοκρασία περιβλήματος κινητήρα
Εσωτερική θερμοκρασία ηλεκτρονικών
Συνθήκες ψύξης
Προστασία υπερφόρτωσης
Ένας σωστά προσαρμοσμένος κινητήρας θα πρέπει να παρέχει επαρκή ροπή χωρίς να λειτουργεί συνεχώς κοντά στα θερμικά του όρια.
Ένα ρομπότ επιλογής δεν μπορεί να αντέξει συχνές διακοπές επικοινωνίας.
Ο ελεγκτής κίνησης, οι σερβοκινητήρες, οι αισθητήρες, το σύστημα όρασης και το λογισμικό ρομπότ μπορεί να χρειαστεί να λειτουργήσουν όλα μαζί.
Η επικοινωνία EtherCAT θα πρέπει επομένως να αξιολογηθεί ως μέρος της πλήρους αρχιτεκτονικής ελέγχου.
Σημαντικές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν:
Τοπολογία δικτύου
Ποιότητα καλωδίου
Αξιοπιστία συνδετήρα
Απόδοση EMC
Γείωση
Διαμόρφωση δικτύου
Συμβατότητα ελεγκτή
Συμβατότητα Servo Drive
Διαγνωστικές λειτουργίες
Μια αξιόπιστη αρχιτεκτονική επικοινωνίας βοηθά στη μείωση του απροσδόκητου χρόνου διακοπής λειτουργίας στον αυτοματοποιημένο εξοπλισμό αποθήκης.
Επιλέγοντας το σωστό Ο ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT για ένα ρομπότ συλλογής δεν είναι απλώς θέμα επιλογής της σωστής ισχύος κινητήρα. Ο κινητήρας πρέπει να ταιριάζει με το φορτίο, τη ροπή, την ταχύτητα, την επιτάχυνση, την ακρίβεια τοποθέτησης, τη μηχανική δομή, την αρχιτεκτονική επικοινωνίας και το περιβάλλον λειτουργίας του ρομπότ.
Για την επιλογή ρομπότ, αυτές οι απαιτήσεις γίνονται ακόμη πιο σημαντικές επειδή το ρομπότ μπορεί να εκτελέσει εκατοντάδες ή χιλιάδες επαναλαμβανόμενους κύκλους επιλογής και τοποθέτησης ενώ συντονίζει πολλούς άξονες. Ένας σωστά επιλεγμένος ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να απλοποιήσει την αρχιτεκτονική του μηχανήματος συνδυάζοντας τον κινητήρα, τη μονάδα δίσκου, τον κωδικοποιητή και τη διεπαφή επικοινωνίας σε μια συμπαγή μονάδα ελέγχου κίνησης.
Το πρώτο βήμα είναι να προσδιορίσετε τι χρειάζεται πραγματικά ο κινητήρας για να κινηθεί.
Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να περιέχει πολλούς άξονες κίνησης, όπως:
Χ/Υ/Ζ γραμμικοί άξονες
Ρομποτικές αρθρώσεις βραχιόνων
Περιστροφή καρπού
Μηχανισμοί λαβής
Μεταφορείς ή μηχανισμοί μεταφοράς
Κάθετοι άξονες ανύψωσης
Περιστροφικοί άξονες τοποθέτησης
Οι διαφορετικοί άξονες έχουν διαφορετικές απαιτήσεις ροπής, ταχύτητας και μετάδοσης.
Για παράδειγμα, ένας οριζόντιος άξονας υψηλής ταχύτητας μπορεί να δίνει προτεραιότητα στη δυναμική απόκριση και την επιτάχυνση , ενώ ένας κατακόρυφος άξονας ανύψωσης μπορεί να απαιτεί υψηλότερη ροπή εξόδου και φρένο . Μια συμπαγής λαβή μπορεί να χρειάζεται ακριβή τοποθέτηση αντί για υψηλή συνεχή ισχύ.
Επομένως, η επιλογή ενός ίδιου κινητήρα για κάθε άξονα δεν είναι πάντα η πιο αποτελεσματική προσέγγιση.
Η ροπή είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους κατά την επιλογή ενός ενσωματωμένου σερβοκινητήρα για ένα ρομπότ συλλογής.
Η απαιτούμενη ροπή θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη περισσότερο από το ίδιο το ωφέλιμο φορτίο. Ο υπολογισμός μπορεί να περιλαμβάνει:
Βάρος ωφέλιμου φορτίου
Βάρος βραχίονα ρομπότ
Βάρος τελικού τελεστή
Σχέση κιβωτίου ταχυτήτων
Επιτάχυνση και επιβράδυνση
Τριβή
Απόδοση μετάδοσης
Κατακόρυφη ανυψωτική δύναμη
Εξωτερική μηχανική αντίσταση
Αδράνεια φορτίου
Για τους περιστροφικούς άξονες, η βασική σχέση μπορεί να εκφραστεί ως:
Απαιτούμενη ροπή = ροπή επιτάχυνσης + ροπή φορτίου + ροπή τριβής + περιθώριο ασφαλείας
Για έναν κατακόρυφο άξονα, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η βαρύτητα.
Ένας κινητήρας που φαίνεται επαρκής με βάση μόνο το ονομαστικό ωφέλιμο φορτίο μπορεί να παρουσιάσει υπερβολική μέγιστη ροπή κατά την επιτάχυνση, την επιβράδυνση ή τη διακοπή έκτακτης ανάγκης. Για το λόγο αυτό, οι αγοραστές θα πρέπει να αξιολογούν τόσο την ονομαστική ροπή όσο και τη μέγιστη ροπή.
Τα ρομπότ συλλογής χρειάζονται συχνά γρήγορη κίνηση μεταξύ των θέσεων συλλογής και τοποθέτησης. Επομένως, ο σερβοκινητήρας χρειάζεται επαρκή ταχύτητα και δυναμική απόκριση.
Όταν συγκρίνετε κινητήρες, ελέγξτε:
Ωριαία ταχύτητα
Μέγιστη ταχύτητα
Δυνατότητα επιτάχυνσης
Δυνατότητα επιβράδυνσης
Μέγιστη ροπή
Απόκριση τοποθέτησης
Απόδοση συνεχούς λειτουργίας
Η υψηλή ταχύτητα δεν είναι αυτόματα καλύτερη. Ο κινητήρας πρέπει να διατηρεί σταθερή λειτουργία ενώ μετακινεί το πραγματικό φορτίο.
Για ένα ρομπότ που εκτελεί σύντομες, επαναλαμβανόμενες κινήσεις, το προφίλ επιτάχυνσης μπορεί να είναι εξίσου σημαντικό με το μέγιστο RPM. Ένας κατάλληλος κινητήρας πρέπει να παρέχει αρκετή ροπή κατά την επιτάχυνση χωρίς υπερβολική θέρμανση.
Τα ρομπότ επιλογής συχνά λειτουργούν με μηχανική όραση, προκαθορισμένες συντεταγμένες, μεταφορείς και ρομποτικές λαβές. Ο κινητήρας πρέπει επομένως να παρέχει αξιόπιστη ανάδραση θέσης.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με κωδικοποιητή επιτρέπει στο σύστημα ελέγχου να παρακολουθεί τη θέση του κινητήρα και να προσαρμόζει ανάλογα την κίνηση.
Κατά την επιλογή του κινητήρα, λάβετε υπόψη:
Ανάλυση κωδικοποιητή
Μέθοδος ανάδρασης θέσης
Επαναληπτικότητα τοποθέτησης
Απαιτούμενη μηχανική ακρίβεια
Αντίδραση κιβωτίου ταχυτήτων
Αδράνεια φορτίου
Απαιτήσεις βρόχου ελέγχου
Η πραγματική απόδοση τοποθέτησης εξαρτάται από το πλήρες μηχανικό σύστημα και το σύστημα ελέγχου, όχι μόνο από τον κωδικοποιητή.
Για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση βραχίονα ή γραμμικού άξονα, ο κωδικοποιητής, το κιβώτιο ταχυτήτων, η μετάδοση και η μηχανική δομή θα πρέπει να αξιολογούνται ως ένα σύστημα.
Το EtherCAT γίνεται ιδιαίτερα χρήσιμο όταν ένα ρομπότ συλλογής έχει πολλαπλούς συντονισμένους άξονες.
Ένα τυπικό ρομπότ μπορεί να χρειαστεί να συγχρονίσει:
Ελεγκτής ρομπότ → άξονας βραχίονα → άξονας καρπού → λαβή → μεταφορέας → βοηθητικός εξοπλισμός
Με την επικοινωνία EtherCAT, πολλαπλοί σερβοάξονες μπορούν να ενσωματωθούν σε μια κεντρική βιομηχανική αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης Ethernet.
Όταν επιλέγουν έναν ενσωματωμένο σερβοκινητήρα EtherCAT, οι αγοραστές πρέπει να επιβεβαιώσουν:
Συμβατότητα EtherCAT
Απαιτήσεις πρωτοκόλλου επικοινωνίας
Συμβατότητα ελεγκτή
Απαιτήσεις συγχρονισμού πολλαπλών αξόνων
Τοπολογία δικτύου
Απαιτήσεις κύκλου επικοινωνίας
Διαμόρφωση βύσματος και καλωδίου
Το σημαντικό σημείο είναι ότι το EtherCAT θα πρέπει να ταιριάζει με τον ελεγκτή και τη συνολική αρχιτεκτονική αυτοματισμού , αντί να επιλέγεται ως μεμονωμένο χαρακτηριστικό κινητήρα.
Ο ίδιος ο κινητήρας μπορεί να μην παρέχει απευθείας την απαιτούμενη ροπή εξόδου ή ταχύτητα. Ένα κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να προσαρμόσει τα χαρακτηριστικά του κινητήρα στον μηχανισμό του ρομπότ.
Οι κοινές επιλογές περιλαμβάνουν:
Ένα πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων είναι κατάλληλο όταν το ρομπότ συλλογής απαιτεί υψηλή ροπή εξόδου, συμπαγείς διαστάσεις και κατάλληλη αναλογία μείωσης.
Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Ρομποτικές αρθρώσεις βραχιόνων
Περιστροφική τοποθέτηση
Μηχανισμοί υψηλού φορτίου
Συμπαγή ανυψωτικά συστήματα
Εφαρμογές υψηλής πυκνότητας ροπής
Ένα κιβώτιο ταχυτήτων τύπου ατέρμονα μπορεί να είναι χρήσιμο όταν ο μηχανισμός απαιτεί υψηλή αναλογία μείωσης ή μετάδοση σε ορθή γωνία.
Μπορεί να ληφθεί υπόψη για:
Συμπαγείς μηχανισμοί μεταφοράς
Περιστροφική τοποθέτηση
Συστήματα μεταφοράς
Μηχανισμοί ανύψωσης
Ωστόσο, η απόδοση του κιβωτίου ταχυτήτων, η οπισθοδρόμηση, η θερμική απόδοση και οι πραγματικές συνθήκες φορτίου θα πρέπει να αξιολογούνται κατά την επιλογή.
Ένας κατακόρυφος άξονας ρομπότ συλλογής μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά από έναν οριζόντιο άξονα επειδή η βαρύτητα ενεργεί συνεχώς στο φορτίο.
Εάν ο άξονας πρέπει να παραμείνει στη θέση του όταν αφαιρείται η ισχύς, σερβοκινητήρα ενσωματωμένου σε φρένο . μπορεί να εξεταστεί το ενδεχόμενο ενός
Η επιλογή του φρένου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη:
Κατακόρυφο φορτίο
Ροπή συγκράτησης
Ταχύτητα κινητήρα
Απόκριση φρένων
Κύκλος εργασίας
Απαιτήσεις ασφαλείας
Ένα φρένο κινητήρα δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως το μόνο μέτρο ασφαλείας. Ο πλήρης σχεδιασμός ασφαλείας κατακόρυφου άξονα θα πρέπει να περιλαμβάνει τη μηχανική μετάδοση, τον ελεγκτή, τη στρατηγική στάσης έκτακτης ανάγκης και τις ισχύουσες απαιτήσεις ασφάλειας του μηχανήματος.
Οι κατασκευαστές ρομπότ επιλογής ενδέχεται να χρησιμοποιούν διαφορετικές ενσωματωμένες αρχιτεκτονικές σερβομηχανισμού ανάλογα με τον άξονα.
Απαίτηση επιλογής ρομπότ |
Δυνητικός Ενσωματωμένος Τύπος Servo |
|---|---|
Ακριβής επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση |
Ενσωματωμένο Stepper Servo Motor |
Υψηλότερη ροπή εξόδου |
Planetary Geared Integrated Servo |
Υψηλός λόγος μείωσης |
Ενσωματωμένος σερβομηχανισμός Worm Geared |
Χ/Υ/Ζ γραμμική κίνηση |
Ενσωματωμένο Linear Stepper Servo |
Γρήγορη δυναμική κίνηση |
Ενσωματωμένος Servo DC/BLDC |
Υψηλή πυκνότητα ροπής |
Planetary Geared BLDC Servo |
Ορθογώνια μετάδοση |
Σερβομηχανισμός BLDC Geared Worm |
Συγκράτηση κάθετου άξονα |
Ενσωματωμένο σερβο φρένων |
Έκθεση σκόνης/νερού |
IP65 Ενσωματωμένος Servo |
Κινητή πλατφόρμα συλλογής |
AGV/AMR Servo με STO |
Η σωστή επιλογή εξαρτάται από τον συγκεκριμένο άξονα και τις συνθήκες λειτουργίας.
Ένας σημαντικός λόγος που οι κατασκευαστές θεωρούν τους ενσωματωμένους σερβοκινητήρες είναι να μειώσουν τον χώρο που καταλαμβάνουν ξεχωριστά εξαρτήματα κινητήρα και μετάδοσης κίνησης.
Ωστόσο, η ενσωματωμένη μονάδα πρέπει ακόμα να ταιριάζει στη μηχανική δομή του ρομπότ.
Πριν παραγγείλετε, ελέγξτε:
Μέγεθος πλαισίου κινητήρα
Συνολικό μήκος κινητήρα
Διάμετρος άξονα
Μήκος άξονα
Διαστάσεις τοποθέτησης
Θέση σύνδεσης
Κατεύθυνση εξόδου καλωδίου
Διαστάσεις κιβωτίου ταχυτήτων
Διαστάσεις φρένων
Διαθέσιμος χώρος ψύξης
Για τα συμπαγή ρομπότ συλλογής, ακόμη και μια μικρή αλλαγή στο μήκος του κινητήρα ή στη θέση του συνδετήρα μπορεί να επηρεάσει τη μηχανική σχεδίαση.
Το περιβάλλον εργασίας μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την επιλογή σερβοκινητήρα.
Για τα ρομπότ συλλογής αποθήκης, ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί σε σχετικά καθαρές συνθήκες εσωτερικού χώρου. Άλλα συστήματα μπορεί να εκτεθούν σε σκόνη, υγρασία, διαδικασίες καθαρισμού ή διακυμάνσεις θερμοκρασίας.
Ανάλογα με την εφαρμογή, οι αγοραστές θα πρέπει να αξιολογήσουν:
Προστασία IP
Θερμοκρασία λειτουργίας
Έκθεση σκόνης
Υγρασία
Απαιτήσεις καθαρισμού
Συνεχής λειτουργία
Διάχυση θερμότητας
Για απαιτητικά περιβάλλοντα, ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας IP65 μπορεί να παρέχει υψηλότερο επίπεδο προστασίας από έναν τυπικό ανοιχτό σχεδιασμό, υπό την προϋπόθεση ότι η πλήρης εγκατάσταση διατηρεί το απαιτούμενο επίπεδο προστασίας.
Ένα ρομπότ συλλογής μπορεί να λειτουργεί συνεχώς για μεγάλες περιόδους. Η συχνή επιτάχυνση, η επιβράδυνση και οι επαναλαμβανόμενες κινήσεις υψηλού φορτίου μπορούν να αυξήσουν τη θερμοκρασία του κινητήρα.
Η θερμική αξιολόγηση πρέπει να περιλαμβάνει:
Συνεχής ροπή
Μέγιστη ροπή
Κύκλος εργασίας
Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Συνθήκες εγκατάστασης κινητήρα
Απόδοση κιβωτίου ταχυτήτων
Διάχυση θερμότητας
Διάρκεια υπερφόρτωσης
Ο κινητήρας θα πρέπει να επιλέγεται με βάση το πραγματικό προφίλ κίνησης και όχι απλώς την ονομαστική του ονομαστική ισχύ.
Για εφαρμογές υψηλού κύκλου, είναι χρήσιμο να δοκιμάσετε τον κινητήρα υπό το αναμενόμενο πραγματικό φορτίο, την ταχύτητα, την επιτάχυνση και τον κύκλο λειτουργίας πριν από την οριστικοποίηση του σχεδιασμού.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT επιλέγεται συχνά επειδή το ρομπότ απαιτεί συντονισμένο έλεγχο δικτύου. Ωστόσο, η ευρύτερη πλατφόρμα προϊόντος μπορεί επίσης να χρειάζεται διαφορετικές επιλογές επικοινωνίας ανάλογα με την αρχιτεκτονική του μηχανήματος.
Για παράδειγμα, η ενσωματωμένη πλατφόρμα σερβομηχανισμού της JKONGMOTOR περιλαμβάνει διαμορφώσεις ελέγχου και επικοινωνίας όπως:
Σφυγμός
RS485 / Modbus-RTU
CANopen
EtherCAT
Αυτό δίνει στους κατασκευαστές μηχανών ευελιξία όταν σχεδιάζουν διαφορετικές πλατφόρμες ρομπότ ή ενσωματώνουν βοηθητικούς άξονες.
Για ένα ρομπότ συλλογής EtherCAT, το βασικό ερώτημα είναι εάν η διεπαφή επικοινωνίας του επιλεγμένου κινητήρα, οι λειτουργίες ελέγχου και οι ηλεκτρικές συνδέσεις ταιριάζουν με τον ελεγκτή ρομπότ.
Οι τυπικές προδιαγραφές αποτελούν μόνο μέρος της διαδικασίας επιλογής για έναν κατασκευαστή ρομπότ συλλογής. Η μηχανική προσαρμογή μπορεί να είναι εξίσου σημαντική.
Ανάλογα με το έργο, η προσαρμογή OEM μπορεί να περιλαμβάνει:
Διάμετρος και μήκος άξονα
Keyway
Επίπεδος άξονας
Κοίλος άξονας
Σταυροτρυπημένος άξονας
Κιβώτιο ταχυτήτων
Φρένο
Κωδικοποιητής
Συνδετήρας
Μήκος καλωδίου
Διαμόρφωση τοποθέτησης
Προστασία IP
Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν ο κινητήρας πρέπει να χωρέσει σε έναν υπάρχοντα ρομποτικό βραχίονα, λαβή, μηχανισμό ανύψωσης ή συμπαγές πλαίσιο.
Για τους κατασκευαστές μηχανών που αναπτύσσουν ένα νέο ρομπότ συλλογής, είναι συχνά πιο αποτελεσματικό να συζητούν μαζί τον κινητήρα, τον κινητήρα, το κιβώτιο ταχυτήτων, τον κωδικοποιητή, τη διεπαφή επικοινωνίας και τη μηχανική διεπαφή αντί να επιλέγουν ανεξάρτητα κάθε στοιχείο.
Μια αξιόπιστη επιλογή θα πρέπει να βασίζεται στον πλήρη κύκλο κίνησης.
Για παράδειγμα:
Επιλογή → Ανύψωση → Επιτάχυνση → Μετακίνηση → Επιβράδυνση → Τοποθέτηση → Επιστροφή
Για κάθε στάδιο, καθορίστε:
Φορτίο
Απαιτούμενη ροπή
Απαιτούμενη ταχύτητα
Επιτάχυνση
Απαίτηση τοποθέτησης
Κύκλος εργασίας
σχέση μετάδοσης
Απαίτηση κωδικοποιητή
Απαίτηση επικοινωνίας
Περιβαλλοντικές συνθήκες
Αυτή η προσέγγιση αποτρέπει ένα κοινό λάθος επιλογής: επιλογή κινητήρα με βάση μόνο την ονομαστική ισχύ ή το ωφέλιμο φορτίο.
Πριν επιβεβαιώσει μια παραγγελία, ένας κατασκευαστής ρομπότ επιλογής μπορεί να χρησιμοποιήσει την ακόλουθη λίστα ελέγχου:
Στοιχείο επιλογής |
Τι να επιβεβαιώσετε |
|---|---|
Εφαρμογή |
Βραχίονας, καρπός, λαβή, ανύψωση, γραμμικός άξονας, μεταφορέας |
Φορτίο επί πληρωμή |
Μέγιστο φορτίο εργασίας |
Ροπή |
Ονομαστική και μέγιστη ροπή |
Ταχύτητα |
Απαιτούμενη λειτουργία και μέγιστη ταχύτητα |
Επιτάχυνση |
Απαιτούμενη επιτάχυνση/επιβράδυνση |
Τοποθέτηση |
Απαιτήσεις ακρίβειας και επαναληψιμότητας |
Κωδικοποιητής |
Απαιτήσεις επίλυσης και ανατροφοδότησης |
Κιβώτιο ταχυτήτων |
Αναλογία, ροπή, απόδοση, αντίστροφη κίνηση |
Φρένο |
Εάν απαιτείται κατακόρυφη συγκράτηση φορτίου |
Ανακοίνωση |
Συμβατότητα EtherCAT και ελεγκτή |
Προστασία |
IP και περιβαλλοντικές απαιτήσεις |
Θερμικός |
Συνεχείς συνθήκες εργασίας και υπερφόρτωσης |
Μηχανικός |
Άξονας, βάση, σύνδεσμος και καλώδιο |
Προσαρμογή |
OEM μηχανικές/ηλεκτρικές απαιτήσεις |
Για τους κατασκευαστές ρομπότ επιλογής, ο κινητήρας είναι μόνο ένα μέρος του συστήματος ελέγχου κίνησης. Ο πρακτικός στόχος είναι να δημιουργήσετε μια ταιριαστή λύση κινητήρα + κίνησης + κωδικοποιητής + κιβώτιο ταχυτήτων + επικοινωνίας.
Η JKONGMOTOR παρέχει ολοκληρωμένες διαμορφώσεις σερβοκινητήρων που καλύπτουν διαφορετικές απαιτήσεις κίνησης ρομπότ, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων σερβοκινητήρων βηματικών στροφών, των σερβοκινητήρων με γρανάζια, των σερβοκινητήρων BLDC, των λύσεων γραμμικής κίνησης, των κινητήρων με ενσωματωμένο φρένο και άλλων προσαρμοσμένων διαμορφώσεων.
Η προσέγγισή του OEM/ODM επιτρέπει επίσης την προσαρμογή της διαμόρφωσης του κινητήρα στις μηχανικές και ηλεκτρικές απαιτήσεις του μηχανήματος.
Για ένα νέο έργο ρομπότ συλλογής, οι αγοραστές μπορούν να παρέχουν το ωφέλιμο φορτίο, τον τύπο του άξονα, την ταχύτητα, την επιτάχυνση, την αναλογία κιβωτίου ταχυτήτων, την απόσταση διαδρομής, τον κύκλο λειτουργίας, τις διαστάσεις τοποθέτησης και τις απαιτήσεις ελεγκτή/επικοινωνίας . Αυτές οι παράμετροι παρέχουν ένα πρακτικό σημείο εκκίνησης για την επιλογή του κατάλληλου ενσωματωμένου σερβοκινητήρα EtherCAT.
Ο σωστός ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT για ένα ρομπότ συλλογής θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το πλήρες σύστημα κίνησης—όχι απλώς την ισχύ του κινητήρα.
Οι πιο σημαντικοί παράγοντες είναι η ροπή, η ταχύτητα, η επιτάχυνση, η ανάδραση κωδικοποιητή, η συμβατότητα με EtherCAT, οι απαιτήσεις του κιβωτίου ταχυτήτων, οι απαιτήσεις πέδησης, η θερμική απόδοση, ο χώρος εγκατάστασης, η προστασία του περιβάλλοντος και η προσαρμογή OEM.
Όταν αυτοί οι παράγοντες αξιολογούνται μαζί, ο ενσωματωμένος σερβοκινητήρας μπορεί να προσαρμοστεί καλύτερα σε κάθε άξονα ρομπότ ενώ βοηθά στην απλοποίηση της καλωδίωσης, στη μείωση των απαιτήσεων του ντουλαπιού και στην υποστήριξη συντονισμένης κίνησης πολλαπλών αξόνων.
Η ρομποτική αποθήκης δεν περιορίζεται πλέον στον απλό αυτοματισμό μεταφορέων. Οι σύγχρονες αποθήκες χρησιμοποιούν ρομπότ συλλογής, AMR, συστήματα AS/RS, λεωφορεία παλετών, εξοπλισμό διαλογής, ρομποτικούς βραχίονες και αυτοματοποιημένους μηχανισμούς ανύψωσης για τη μετακίνηση, την αναγνώριση, την επιλογή, την αποθήκευση και την ανάκτηση προϊόντων.
Αυτά τα μηχανήματα απαιτούν συντονισμένη κίνηση σε πολλούς άξονες. Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να συνδυάσει τον κινητήρα, τη μονάδα δίσκου, τον κωδικοποιητή και τη διεπαφή επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο σε μια συμπαγή μονάδα ελέγχου κίνησης, καθιστώντας τον κατάλληλο για εξοπλισμό αποθήκης όπου η απόδοση χώρου, συγχρονισμού, καλωδίωσης και τοποθέτησης είναι σημαντικά.
Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού, το βασικό ερώτημα δεν είναι απλώς εάν ένας σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη ρομποτική αποθήκης, αλλά πού παρέχει την πιο πρακτική αξία στην αρχιτεκτονική του μηχανήματος.
Τα ρομπότ συλλογής είναι μια από τις πιο άμεσες εφαρμογές για τους ενσωματωμένους σερβοκινητήρες EtherCAT.
Ένα τυπικό ρομπότ συλλογής μπορεί να χρειαστεί να συντονίσει:
Ρομποτικές αρθρώσεις βραχιόνων
Περιστροφή καρπού
Κίνηση λαβής
Κάθετη ανύψωση
Τοποθέτηση μεταφορέα
Μεταφορά προϊόντος
Κατά τη διάρκεια ενός κύκλου συλλογής, το ρομπότ μπορεί να χρειαστεί να μετακινηθεί γρήγορα σε μια θέση στόχο, να επιβραδύνει για ακριβή τοποθέτηση, να χειριστεί τη λαβή και μετά να επιστρέψει στην αρχική του θέση.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να υποστηρίξει αυτόν τον τύπο συντονισμένης κίνησης πολλαπλών αξόνων , ενώ μειώνει τον αριθμό των ξεχωριστών εξαρτημάτων μετάδοσης κίνησης που είναι εγκατεστημένα στον πίνακα ελέγχου.
Για συμπαγείς ρομποτικούς βραχίονες, μπορούν επίσης να ληφθούν υπόψη οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες πλανητικού γραναζιού όταν απαιτείται υψηλότερη ροπή εξόδου εντός περιορισμένου χώρου εγκατάστασης.
Τα αυτόνομα φορητά ρομπότ (AMR) χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για:
Μεταφορά εμπορευμάτων
Εκπλήρωση παραγγελίας
Παράδοση από ράφι σε άτομο
Μεταφορά κάδου
Χειρισμός υλικών
Αναπλήρωση αποθήκης
Το σύστημα κίνησης χρειάζεται ελεγχόμενη ταχύτητα τροχού, κατεύθυνση, επιτάχυνση και επιβράδυνση.
Οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες μπορούν να συνδυάσουν τον κινητήρα και τα ηλεκτρονικά σε μια συμπαγή μονάδα, μειώνοντας την καλωδίωση μεταξύ του κινητήρα και της εξωτερικής μονάδας.
Για ρομπότ κινητής αποθήκης, η επιλογή μπορεί να περιλαμβάνει DC servo, BLDC servo, geared servo ή εξειδικευμένες διαμορφώσεις σερβο AGV/AMR , ανάλογα με τη ροπή τροχού, το βάρος του οχήματος, την ταχύτητα, την τάση μπαταρίας και την αρχιτεκτονική ελέγχου.
Όπου απαιτείται λειτουργική ασφάλεια, οι διαμορφώσεις σερβομηχανισμού με λειτουργικότητα που σχετίζεται με το STO μπορούν να αξιολογηθούν ως μέρος του συνολικού σχεδιασμού ασφάλειας του μηχανήματος.
Τα αυτοματοποιημένα συστήματα αποθήκευσης και ανάκτησης (AS/RS) χρησιμοποιούν γερανούς στοίβαξης για την αποθήκευση και την ανάκτηση εμπορευμάτων από τοποθεσίες αποθήκης υψηλής πυκνότητας.
Ένας τυπικός γερανός στοίβαξης μπορεί να έχει πολλούς σημαντικούς άξονες κίνησης:
Οριζόντια διαδρομή → Κατακόρυφη ανύψωση → Κίνηση περόνης
Κάθε άξονας έχει διαφορετικές απαιτήσεις.
Ο άξονας διαδρομής χρειάζεται ελεγχόμενη επιτάχυνση, επιβράδυνση και τοποθέτηση για να μετακινηθεί ο γερανός στοίβαξης με ακρίβεια κατά μήκος των διαδρόμων της αποθήκης.
Ο άξονας ανύψωσης πρέπει να χειρίζεται σημαντικά μηχανικά φορτία και μπορεί να απαιτεί υψηλότερη ροπή, κατάλληλο γρανάζια και λειτουργικότητα πέδησης.
Ο μηχανισμός πιρουνιού απαιτεί επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση για εισαγωγή και ανάκτηση παλετών ή δοχείων αποθήκευσης.
Το EtherCAT μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν αυτοί οι άξονες πρέπει να λειτουργούν ως μέρος ενός συντονισμένου συστήματος ελέγχου κίνησης.
Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων απαιτούν συμπαγή και ελεγχόμενα συστήματα μετάδοσης κίνησης, επειδή το όχημα πρέπει να κινείται μέσα σε στενά κανάλια αποθήκευσης.
Ανάλογα με το σχεδιασμό του μηχανήματος, οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για:
Κίνηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω
Πλάγια κίνηση
Μηχανισμοί ανύψωσης
Τοποθέτηση παλετών
Βοηθητικές μηχανικές λειτουργίες
Μια συμπαγής ενσωματωμένη αρχιτεκτονική σερβομηχανισμού μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της εξωτερικής καλωδίωσης και στην απλοποίηση της εγκατάστασης μέσα στο λεωφορείο.
Για εφαρμογές που απαιτούν υψηλές αναλογίες μείωσης ή συμπαγές κιβώτιο ταχυτήτων, οι ενσωματωμένες διαμορφώσεις σερβομηχανισμού μπορούν να αξιολογηθούν σύμφωνα με την απαιτούμενη ροπή και μηχανική δομή τροχού.
Ο αυτοματισμός της αποθήκης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τους μεταφορείς και τους μηχανισμούς μεταφοράς.
Αυτά τα συστήματα μπορούν να μεταφέρουν:
Χαρτοκιβώτια
Totes
Κάδοι
Δέματα
Παλέτες
Μεμονωμένα προϊόντα
Οι σερβοελεγχόμενοι μεταφορείς μπορεί να απαιτούν ακριβή ρύθμιση ταχύτητας και συγχρονισμό με εξοπλισμό ανάντη και κατάντη.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου ο μεταφορέας χρειάζεται συντονισμένο έλεγχο με άλλους άξονες ή μηχανές.
Για παράδειγμα:
Σύστημα όρασης → Ρομπότ συλλογής → Μεταφορέας → Διαλογής → Σταθμός συσκευασίας
Όταν αυτές οι μηχανές ανταλλάσσουν πληροφορίες θέσης και χρονισμού μέσω μιας κοινής αρχιτεκτονικής αυτοματισμού, η συντονισμένη κίνηση γίνεται πιο εύκολη στην εφαρμογή.
Τα συστήματα ταξινόμησης υψηλής ταχύτητας πρέπει να μετακινούν τα προϊόντα σύμφωνα με τον προορισμό, το μέγεθος, την παραγγελία ή άλλα κριτήρια αναγνώρισης.
Οι εφαρμογές μπορούν να περιλαμβάνουν:
Διαλογείς χιαστών ζωνών
Συρόμενοι διαλογείς παπουτσιών
Συστήματα διαλογής δεμάτων
Εκτροπείς
Περιστροφικοί μηχανισμοί διαλογής
Μεταφορά μονάδων
Οι μηχανισμοί ταξινόμησης εκτελούν συχνά επαναλαμβανόμενες κινήσεις με σχετικά υψηλούς ρυθμούς κύκλου. Επομένως, ο κινητήρας χρειάζεται κατάλληλη ταχύτητα, επιτάχυνση, απόκριση τοποθέτησης και θερμική απόδοση.
Ανάλογα με τον μηχανισμό, σερβοκινητήρες BLDC, σερβοκινητήρες BLDC με πλανητικούς γραναζωτούς ή ενσωματωμένους βηματικούς σερβοκινητήρες . μπορούν να ληφθούν υπόψη
Η τελική επιλογή θα πρέπει να βασίζεται στο πραγματικό φορτίο, τον χρόνο κύκλου, τη ροπή και τη μηχανική μετάδοση.
Οι ρομποτικοί βραχίονες αποθήκης μπορούν να εκτελέσουν:
Μαζεύοντας κάδο
Συλλογή χαρτοκιβωτίων
Παλετοποίηση
Αποπαλετοποίηση
Ταξινόμηση αντικειμένων
Χειρισμός υπόθεσης
Οι διαφορετικοί σύνδεσμοι έχουν διαφορετικές μηχανικές απαιτήσεις.
Ένας άξονας καρπού μπορεί να απαιτεί συμπαγείς διαστάσεις και γρήγορη απόκριση, ενώ ένας μεγαλύτερος σύνδεσμος βραχίονα μπορεί να απαιτεί υψηλότερη ροπή εξόδου.
Αυτό είναι όπου διαφορετικές ενσωματωμένες διαμορφώσεις σερβομηχανισμού μπορούν να αντιστοιχιστούν σε διαφορετικούς άξονες.
Οι ενσωματωμένοι βηματικοί σερβοκινητήρες μπορούν να ληφθούν υπόψη για επαναλαμβανόμενες εφαρμογές τοποθέτησης.
Οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες με πλανητικό γρανάζια μπορούν να ληφθούν υπόψη όταν απαιτείται υψηλότερη ροπή εξόδου και συμπαγής μετάδοση.
Οι σερβοκινητήρες ενσωματωμένοι σε φρένο μπορούν να αξιολογηθούν για κάθετους άξονες όπου απαιτείται ελεγχόμενη συγκράτηση.
Η κατακόρυφη κίνηση εισάγει μια πρόσθετη θεώρηση: τη βαρύτητα.
Τα συστήματα αποθήκης μπορούν να χρησιμοποιούν μηχανισμούς σερβοκατευθυνόμενους για:
Ανυψώστε τραπέζια
Κάθετοι μεταφορείς
Ρομπότ Z τσεκούρια
Ανελκυστήρες αποθήκευσης
Μηχανισμοί πιρουνιού
Κάθετες μονάδες μεταφοράς
Αυτές οι εφαρμογές ενδέχεται να απαιτούν υψηλότερη ροπή σε χαμηλή ταχύτητα και ελεγχόμενη συγκράτηση όταν το σύστημα σταματά.
Ένας σερβοκινητήρας ενσωματωμένος σε φρένο μπορεί να εξεταστεί όταν ο μηχανικός σχεδιασμός απαιτεί λειτουργία συγκράτησης από την πλευρά του κινητήρα.
Ωστόσο, το φρένο θα πρέπει να αξιολογηθεί μαζί με το κιβώτιο ταχυτήτων, το μηχανικό φορτίο, το σύστημα ασφαλείας, τη στρατηγική στάσης έκτακτης ανάγκης και τις ισχύουσες απαιτήσεις ασφάλειας του μηχανήματος.
Στις αποθήκες εμπορευμάτων σε άτομο, τα προϊόντα ή τα δοχεία αποθήκευσης μεταφέρονται αυτόματα σε χειριστή ή ρομποτικό σταθμό συλλογής.
Το σύστημα μπορεί να περιλαμβάνει:
Αποθήκευση → Κινητό ρομπότ → Μεταφορέας → Σταθμός συλλογής → Εκπλήρωση παραγγελίας
Κάθε στάδιο απαιτεί ελεγχόμενη κίνηση και ακριβή τοποθέτηση.
Οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στους μηχανισμούς κίνησης και τοποθέτησης όπου ο έλεγχος κλειστού βρόχου και η συμπαγής εγκατάσταση είναι σημαντικά.
Το EtherCAT γίνεται ιδιαίτερα χρήσιμο όταν πολλοί σερβο-άξονες χρειάζονται να ανταλλάξουν πληροφορίες κίνησης με έναν κεντρικό ελεγκτή.
Η εκπλήρωση της αποθήκης δεν σταματά στην ανάκτηση προϊόντων. Πολλά συστήματα αυτοματοποιούν επίσης:
Σχηματισμός θήκης
Τοποθέτηση προϊόντος
Χειρισμός χαρτοκιβωτίων
Σακκόπανο
Τιτλοφόρηση
Παλετοποίηση
Αποπαλετοποίηση
Αυτά τα μηχανήματα απαιτούν συχνά πολλαπλούς συγχρονισμένους σερβο-άξονες.
Για παράδειγμα, ένα ρομπότ παλετοποίησης μπορεί να συντονίζει την κίνηση του βραχίονα, την περιστροφή του καρπού, την ανύψωση και την τοποθέτηση του τελικού τελεστή.
Μια ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική σερβομηχανισμού που βασίζεται σε EtherCAT μπορεί να βοηθήσει στη σύνδεση αυτών των αξόνων κίνησης με τον ελεγκτή του μηχανήματος, διατηρώντας παράλληλα τον κινητήρα και τα ηλεκτρονικά κίνησης κοντά στον μηχανικό άξονα.
Δεν χρειάζεται κάθε ρομπότ αποθήκης την ίδια αρχιτεκτονική σερβομηχανισμού.
Εφαρμογή Ρομποτικής Αποθήκης |
Πιθανή διαμόρφωση Servo |
Κύριο θέμα επιλογής |
|---|---|---|
Επιλογή βραχίονα ρομπότ |
Ενσωματωμένο Servo / Geared Servo |
Τοποθέτηση, ροπή, δυναμική απόκριση |
Καρπός ρομπότ |
Ενσωματωμένο Stepper Servo / BLDC Servo |
Συμπαγές μέγεθος, ταχύτητα, επαναληψιμότητα |
Αρπαγας |
Ενσωματωμένος Stepper Servo |
Έλεγχος θέσης και συμπαγής εγκατάσταση |
Μονάδα AMR |
DC/BLDC Servo / Geared Servo |
Ροπή τροχού, ταχύτητα, τάση μπαταρίας |
Άξονας κίνησης AS/RS |
Ενσωματωμένο Servo |
Ταχύτητα, επιτάχυνση, τοποθέτηση |
Ανυψωτικός άξονας AS/RS |
Geared Servo + Brake |
Ροπή και συγκράτηση φορτίου |
Μηχανισμός πιρουνιού |
Ενσωματωμένο Servo / Γραμμικό Servo |
Επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση |
Λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων |
Geared Integrated Servo |
Συμπαγής μετάδοση ροπής |
Μετακομιστής |
BLDC Servo / Ενσωματωμένο Servo |
Ρύθμιση και συγχρονισμός ταχύτητας |
Ξεχωρίζων |
BLDC Servo / Geared BLDC Servo |
Υψηλός ρυθμός κύκλου και δυναμική απόκριση |
Κάθετη μεταφορά |
Ενσωματωμένο σερβο φρένων |
Σχεδιασμός συγκράτησης φορτίου και ασφάλεια |
Εξωτερικό/απαιτητικό περιβάλλον |
IP65 Ενσωματωμένος Servo |
Προστασία του περιβάλλοντος |
Ο πίνακας πρέπει να αντιμετωπίζεται ως σημείο εκκίνησης και όχι ως σταθερός κανόνας επιλογής κινητήρα. Η πραγματική επιλογή εξαρτάται από τη μηχανική σχεδίαση και το προφίλ λειτουργίας.
Το κύριο πλεονέκτημα του EtherCAT σε αυτά τα συστήματα δεν είναι απλώς η ίδια η διεπαφή επικοινωνίας. Η αξία του προέρχεται από τη δυνατότητα συντονισμένου βιομηχανικού ελέγχου κίνησης σε πολλαπλές συσκευές και άξονες.
Ένα ρομπότ αποθήκης μπορεί να χρειαστεί να συντονίσει:
Ελεγκτής → άξονας σερβομηχανισμού 1 → άξονας σερβομηχανισμού 2 → άξονας σερβομηχανισμού 3 → λαβή → μεταφορέας
Με μια αρχιτεκτονική που βασίζεται σε EtherCAT, ο κατασκευαστής μηχανών μπορεί να σχεδιάσει το σύστημα κίνησης γύρω από κεντρικό έλεγχο και συγχρονισμένους σερβο-άξονες.
Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για:
Ρομποτικοί βραχίονες πολλαπλών αξόνων
Επιλογή υψηλής ταχύτητας
Συντονισμένη ανύψωση και ταξίδι
Μηχανές διαλογής
Συστήματα συσκευασίας
Συστήματα παλετοποίησης
Αυτοματοποιημένος χειρισμός υλικών
Για τους κατασκευαστές μηχανημάτων, αυτή η αρχιτεκτονική μπορεί επίσης να μειώσει την ανάγκη για ξεχωριστά ερμάρια μετάδοσης κίνησης και εκτεταμένη καλωδίωση από κινητήρα σε κίνηση όταν χρησιμοποιούνται ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες.
Πριν επιλέξουν έναν ενσωματωμένο σερβοκινητήρα EtherCAT, οι αγοραστές θα πρέπει να αξιολογήσουν το πλήρες προφίλ λειτουργίας.
Φορτίο επί πληρωμή
Αδράνεια φορτίου
σχέση μετάδοσης
Διαμόρφωση άξονα
Διαστάσεις τοποθέτησης
Διαθέσιμος χώρος εγκατάστασης
Ωριαία ταχύτητα
Μέγιστη ταχύτητα
Ονομαστική ροπή
Μέγιστη ροπή
Επιτάχυνση
Επιβράδυνση
Ακρίβεια τοποθέτησης
Κύκλος εργασίας
Συμβατότητα EtherCAT
Συμβατότητα ελεγκτή
Ανάλυση κωδικοποιητή
Συγχρονισμός πολλαπλών αξόνων
Αρχιτεκτονική δικτύου
Προστασία IP
Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Σκόνη
Υγρασία
Συνεχής λειτουργία
Διάχυση θερμότητας
Διάμετρος και μήκος άξονα
Κλειδί ή επίπεδη
Κοίλος άξονας
Κιβώτιο ταχυτήτων
Φρένο
Κωδικοποιητής
Συνδετήρας
Καλώδιο
Δομή τοποθέτησης
Τα παραδοσιακά συστήματα σερβομηχανισμού συχνά διαχωρίζουν τα στοιχεία κινητήρα, μονάδας δίσκου, ανατροφοδότησης κωδικοποιητή και επικοινωνίας.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας συνδυάζει πολλές από αυτές τις λειτουργίες σε μια συμπαγή μονάδα.
Για τη ρομποτική αποθήκης, αυτή η αρχιτεκτονική μπορεί να προσφέρει πρακτικά πλεονεκτήματα:
Τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης είναι ενσωματωμένα στον κινητήρα, μειώνοντας τις εξωτερικές συνδέσεις.
Ορισμένο υλικό που σχετίζεται με τη μονάδα δίσκου μπορεί να μετακινηθεί από το περίβλημα πιο κοντά στον μηχανικό άξονα.
Οι λειτουργίες κινητήρα, κίνησης, κωδικοποιητής και επικοινωνίας μπορούν να σχεδιαστούν ως μία μονάδα ελέγχου κίνησης.
Μπορούν να επιλεγούν διαφορετικές διαμορφώσεις σερβομηχανισμού και οδοντωτών τροχών για διαφορετικούς μηχανισμούς ρομπότ.
Οι μηχανικές και ηλεκτρικές διεπαφές μπορούν να προσαρμοστούν για συγκεκριμένο εξοπλισμό αποθήκης.
Οι ενσωματωμένοι σερβοκινητήρες EtherCAT ταιριάζουν σε πολλούς τομείς της ρομποτικής αποθήκης , από ρομπότ συλλογής και AMR έως γερανούς στοίβαξης AS/RS, λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, μεταφορείς, διαλογείς, ρομποτικούς βραχίονες, συστήματα ανύψωσης και αυτοματοποιημένο εξοπλισμό συσκευασίας.
Το κλειδί είναι να ταιριάζει η διαμόρφωση του κινητήρα με τον συγκεκριμένο άξονα.
Για τοποθέτηση υψηλής ακρίβειας , μπορεί να είναι κατάλληλος ένας ενσωματωμένος σερβομηχανισμός stepper. Για υψηλότερη ροπή εξόδου , μπορεί να ληφθεί υπόψη ένας πλανητικός σερβομηχανισμός. Για κάθετη κίνηση , μπορεί να απαιτείται διαμόρφωση ενσωματωμένη στο φρένο. Για ταξινόμηση υψηλής ταχύτητας και δυναμική κίνηση , οι διαμορφώσεις σερβομηχανισμού BLDC μπορούν να αξιολογηθούν.
Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού αποθήκης, τα πιο σημαντικά κριτήρια επιλογής παραμένουν η ροπή, η ταχύτητα, η επιτάχυνση, η ανάδραση κωδικοποιητή, οι απαιτήσεις του κιβωτίου ταχυτήτων, η συμβατότητα επικοινωνίας, η θερμική απόδοση, ο χώρος εγκατάστασης, η προστασία του περιβάλλοντος και η προσαρμογή OEM.
Η ενσωματωμένη πλατφόρμα σερβοκινητήρων της JKONGMOTOR παρέχει διαφορετικές διαμορφώσεις για αυτές τις απαιτήσεις κίνησης, επιτρέποντας στους κατασκευαστές μηχανών να αναπτύξουν μια πιο συμπαγή και ειδική για την εφαρμογή αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης για τη σύγχρονη ρομποτική αποθήκης.
Οι τυπικοί κινητήρες καταλόγου είναι χρήσιμοι για πολλές εφαρμογές, αλλά οι κατασκευαστές ρομποτικού εξοπλισμού συχνά έχουν απαιτήσεις που δεν ταιριάζουν απόλυτα με ένα προϊόν που δεν είναι διαθέσιμο στο ράφι.
Για παράδειγμα, ένας κατασκευαστής ρομπότ μπορεί να απαιτεί συγκεκριμένο σχέδιο τοποθέτησης, μήκος άξονα, τύπο κωδικοποιητή, σύνδεσμο, προσανατολισμό καλωδίου ή αναλογία κιβωτίου ταχυτήτων.
Ένας προμηθευτής ολοκληρωμένου σερβοκινητήρα OEM/ODM μπορεί να αναπτύξει τον κινητήρα γύρω από το μηχάνημα αντί να αναγκάσει το μηχάνημα να φιλοξενήσει έναν τυπικό κινητήρα.
Μια τυπική διαδικασία προσαρμογής μπορεί να περιλαμβάνει:
Ανάλυση εφαρμογής → Επιλογή κινητήρα → Μηχανικός σχεδιασμός → Διαμόρφωση σερβομηχανισμού και κωδικοποιητή → Πρωτότυπο → Δοκιμή → Επικύρωση → Παραγωγή παρτίδας
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για τους κατασκευαστές ρομπότ που αναπτύσσουν εξοπλισμό για ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας.
Τα ρομπότ επιλογής απαιτούν κάτι περισσότερο από υψηλή ισχύ κινητήρα. Χρειάζονται γρήγορη απόκριση, ακριβή τοποθέτηση, συγχρονισμένη κίνηση πολλαπλών αξόνων, αξιόπιστη ανάδραση, συμπαγή μηχανική ενοποίηση και αξιόπιστη επικοινωνία.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT ανταποκρίνεται σε πολλές από αυτές τις απαιτήσεις συνδυάζοντας τον κινητήρα, τον σερβομηχανισμό, τον κωδικοποιητή και τη διεπαφή επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο σε μια συμπαγή μονάδα ελέγχου κίνησης.
Για τους κατασκευαστές ρομπότ επιλογής, αυτή η αρχιτεκτονική μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της πολυπλοκότητας της καλωδίωσης, στην απλοποίηση της εγκατάστασης, στη βελτίωση του συντονισμού πολλών αξόνων και στην υποστήριξη ταχύτερης επαναλαμβανόμενης κίνησης.
Το πιο σημαντικό στοιχείο εξακολουθεί να είναι το πλήρες προφίλ κίνησης. Η ροπή κινητήρα, η ταχύτητα, η ανάλυση κωδικοποιητή, η αδράνεια, η αναλογία του κιβωτίου ταχυτήτων, η θερμική απόδοση, η συμβατότητα επικοινωνίας και οι μηχανικές διαστάσεις θα πρέπει να αξιολογούνται όλα μαζί.
Για τους κατασκευαστές ρομποτικού εξοπλισμού OEM, μια ενσωματωμένη πλατφόρμα σερβοκινητήρων με επικοινωνία EtherCAT και προσαρμόσιμες διαμορφώσεις κινητήρα, κωδικοποιητή, κιβωτίου ταχυτήτων, φρένων και συνδέσμων μπορεί να προσφέρει μια πρακτική βάση για την ανάπτυξη συμπαγών και κλιμακούμενων συστημάτων ρομπότ συλλογής.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας EtherCAT συνδυάζει τον κινητήρα, τον σερβομηχανισμό, τον κωδικοποιητή και τη διεπαφή επικοινωνίας EtherCAT σε μια συμπαγή μονάδα ελέγχου κίνησης. Είναι σχεδιασμένο για εφαρμογές που απαιτούν έλεγχο κίνησης κλειστού βρόχου και συντονισμένη λειτουργία μεταξύ πολλαπλών αξόνων.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ρομπότ συλλογής, AMR, γερανούς στοίβαξης AS/RS, λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, μεταφορείς, συστήματα διαλογής, ρομποτικούς βραχίονες, μηχανισμούς ανύψωσης και αυτοματοποιημένο εξοπλισμό συσκευασίας.
Παρέχουν εντοπισμό θέσης κλειστού βρόχου, δυναμικό έλεγχο κίνησης και επικοινωνία δικτύου σε ένα συμπαγές πακέτο. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην απλούστευση των αρχιτεκτονικών ρομπότ πολλαπλών αξόνων και στη μείωση της καλωδίωσης από κινητήρα σε κίνηση.
Ναί. Ανάλογα με το βάρος του οχήματος, τη ροπή του τροχού, την ταχύτητα, την τάση και τις απαιτήσεις ελέγχου, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι ενσωματωμένοι σερβομηχανισμοί DC, σερβομηχανισμός BLDC, σερβομηχανισμός με γρανάζια ή εξειδικευμένες διαμορφώσεις σερβομηχανισμού AGV/AMR.
Ένας ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με γρανάζια μπορεί να είναι κατάλληλος όταν ο άξονας ανύψωσης απαιτεί υψηλότερη ροπή εξόδου. Μπορεί επίσης να ληφθεί υπόψη μια διαμόρφωση ενσωματωμένη στο φρένο όταν ο μηχανικός σχεδιασμός απαιτεί ελεγχόμενη συγκράτηση ενός κατακόρυφου φορτίου.
Ναί. Το EtherCAT μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αρχιτεκτονικές κίνησης πολλαπλών αξόνων όπου ένας ελεγκτής συντονίζει λειτουργίες όπως κίνηση ρομπότ-βραχίονα, περιστροφή καρπού, ανύψωση, λαβές, μεταφορείς ή άλλους σερβο-άξονες.
Βασικοί παράγοντες περιλαμβάνουν ονομαστική και μέγιστη ροπή, ταχύτητα, επιτάχυνση, αδράνεια φορτίου, απαιτήσεις τοποθέτησης, ανάλυση κωδικοποιητή, αναλογία κιβωτίου ταχυτήτων, απαιτήσεις πέδησης, συμβατότητα EtherCAT, κύκλος λειτουργίας, θερμικές συνθήκες, προστασία IP και διαστάσεις μηχανικής εγκατάστασης.
Ναί. Μπορούν να ληφθούν υπόψη οι διαμορφώσεις πλανητικού και ατέρμονα για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη ροπή εξόδου, μείωση ταχύτητας, συμπαγή μετάδοση ή ειδικές μηχανικές ρυθμίσεις.
Ανάλογα με τον κατασκευαστή και τις απαιτήσεις του έργου, η προσαρμογή μπορεί να περιλαμβάνει διαστάσεις άξονα, βάσεις κλειδιών, διαμόρφωση τοποθέτησης, κιβώτιο ταχυτήτων, φρένο, κωδικοποιητή, συνδέσμους, καλώδια και προστασία IP.
Ξεκινήστε με τον τύπο άξονα, το ωφέλιμο φορτίο, την απαιτούμενη ταχύτητα, την επιτάχυνση, τη ροπή, τον κύκλο λειτουργίας, την αναλογία μετάδοσης, τις απαιτήσεις θέσης, την αρχιτεκτονική επικοινωνίας, τον χώρο εγκατάστασης και το περιβάλλον λειτουργίας. Αυτές οι παράμετροι μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του κατάλληλου κινητήρα, κωδικοποιητή, κιβωτίου ταχυτήτων και διαμόρφωσης επικοινωνίας.
