Πώς να επιλέξετε έναν ενσωματωμένο βηματικό σερβοκινητήρα για λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων;

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων γίνονται μια σημαντική λύση αυτοματισμού για αποθήκες που χρειάζονται αποθήκευση υψηλής πυκνότητας, ευέλικτη μετακίνηση παλετών και αξιόπιστο αυτοματοποιημένο χειρισμό . Σε αντίθεση με τα συμβατικά λεωφορεία παλετών που ταξιδεύουν κυρίως κατά μήκος μιας σταθερής ράγας, ένα λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων μπορεί να κινηθεί τόσο στη διαμήκη όσο και στην εγκάρσια κατεύθυνση. Αυτό επιτρέπει σε ένα όχημα να εξυπηρετεί πολλαπλές λωρίδες αποθήκευσης και κάνει τη διάταξη της αποθήκης πιο ευέλικτη.

Το σύστημα κινητήρα παίζει κρίσιμο ρόλο σε αυτή την αρχιτεκτονική. Ένας κατάλληλος ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας , γνωστός και ως an Ο ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου , μπορεί να συνδυάσει τον κινητήρα, τον οδηγό, τον κωδικοποιητή και τα ηλεκτρονικά ελέγχου σε μια συμπαγή μονάδα κίνησης. Για τους κατασκευαστές φορείων παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, αυτή η ενοποίηση μπορεί να απλοποιήσει την καλωδίωση, να μειώσει τον χώρο του ντουλαπιού, να βελτιώσει την απόδοση τοποθέτησης και να κάνει το σύστημα μετάδοσης κίνησης πιο εύκολο στην προσαρμογή.

Αλλά η επιλογή ενός κινητήρα δεν πρέπει να ξεκινά μόνο με το μέγεθος του πλαισίου του κινητήρα ή την ονομαστική ροπή. Πρέπει να εξετάσουμε τον πλήρη κύκλο λειτουργίας του λεωφορείου, συμπεριλαμβανομένου του βάρους παλέτας, της επιτάχυνσης, της διαμέτρου τροχού, της ταχύτητας διαδρομής, των συνθηκών τροχιάς, της ακρίβειας θέσης, του κύκλου λειτουργίας, της τάσης μπαταρίας, της μεθόδου επικοινωνίας και της θερμικής απόδοσης.

Τι είναι το λεωφορείο για παλέτες τεσσάρων κατευθύνσεων;

Το λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων είναι ένα αυτοματοποιημένο όχημα αποθήκευσης και ανάκτησης σχεδιασμένο να μετακινεί παλέτες μέσω συστημάτων αποθήκευσης αποθήκης υψηλής πυκνότητας. Το καθοριστικό χαρακτηριστικό του είναι η ικανότητά του να ταξιδεύει προς τέσσερις κατευθύνσεις : εμπρός, πίσω, αριστερά και δεξιά.

Ένα τυπικό σύστημα περιλαμβάνει:

• Ράφια αποθήκευσης παλετών

• Οχήματα μεταφοράς τεσσάρων κατευθύνσεων

• Μηχανισμοί ανύψωσης ή μεταφοράς

• Κινητήρες κίνησης

• Ηλεκτρονικά ελέγχου

• Κωδικοποιητές και αισθητήρες

• Σύστημα μπαταρίας

• Λογισμικό διαχείρισης αποθήκης ή ελέγχου αποθήκης

Το όχημα ταξιδεύει συνήθως κατά μήκος σιδηροτροχιών που είναι εγκατεστημένες μέσα στη δομή του rack. Όταν φτάσει σε θέση μεταφοράς, ο δευτερεύων μηχανισμός κίνησης του επιτρέπει να αλλάξει κατεύθυνση και να εισέλθει σε άλλο διάδρομο.

Αυτή η διαμόρφωση παρέχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα: ένα λεωφορείο μπορεί ενδεχομένως να έχει πρόσβαση σε πολλές τοποθεσίες αποθήκευσης χωρίς να απαιτείται ειδικό όχημα για κάθε λωρίδα.

Για τους χειριστές αποθήκης, το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μεγαλύτερη πυκνότητα αποθήκευσης και καλύτερη χρήση του διαθέσιμου χώρου δαπέδου.

Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού, ωστόσο, η κίνηση τεσσάρων κατευθύνσεων εισάγει πρόσθετες απαιτήσεις για το σύστημα κίνησης. Οι κινητήρες μετάδοσης κίνησης πρέπει να λειτουργούν αξιόπιστα σε διαφορετικές κατευθύνσεις διατηρώντας παράλληλα προβλέψιμες στροφές, ροπή και τοποθέτηση.

Γιατί η επιλογή κινητήρα έχει σημασία στη σχεδίαση λεωφορείων τεσσάρων κατευθύνσεων

Ο κινητήρας κίνησης δεν είναι απλώς υπεύθυνος για την κίνηση του φορείου.

Επηρεάζει άμεσα:

• Εκκίνηση απόδοσης

• Ταχύτητα ταξιδιού

• Ακρίβεια τοποθέτησης

• Απόκριση αλλαγής κατεύθυνσης

• Σταθερότητα χειρισμού παλετών

• Κατανάλωση μπαταρίας

• Θόρυβος και κραδασμοί

• Θερμική απόδοση

• Απαιτήσεις συντήρησης

• Συνολικό μέγεθος οχήματος

Ένας κινητήρας που φαίνεται επαρκής βάσει της ονομαστικής ροπής μπορεί να εξακολουθεί να έχει κακή απόδοση εάν η εφαρμογή απαιτεί συχνές εκκινήσεις, σταματήματα, επιτάχυνση, επιβράδυνση, αντιστροφή ή αναρρίχηση σε μικρές μηχανικές μεταβάσεις.

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων λειτουργούν συνήθως σε επαναλαμβανόμενους κύκλους. Το όχημα επιταχύνει, ταξιδεύει, επιβραδύνει, σταματά σε μια καθορισμένη θέση, εκτελεί μια λειτουργία χειρισμού παλετών και, στη συνέχεια, αλλάζει κατεύθυνση ή επιστρέφει. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας αντιμετωπίζει ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο φορτίο αντί για μια απλή συνθήκη σταθερής ταχύτητας.

Για αυτόν τον λόγο, συνιστούμε να επιλέξετε τον κινητήρα με βάση το πλήρες προφίλ κίνησης , αντί να χρησιμοποιείτε την ονομαστική ισχύ ως το μόνο κριτήριο επιλογής.

Τι είναι ένας ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας;

Ένας ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας συνδυάζει πολλά εξαρτήματα ελέγχου κίνησης σε ένα συγκρότημα.

Ένα συμβατικό σύστημα κίνησης μπορεί να απαιτεί:

Βηματικός κινητήρας + εξωτερικός οδηγός + κωδικοποιητής + καλωδίωση + διεπαφή ελεγκτή

Ένα ενσωματωμένο σύστημα stepper κλειστού βρόχου μπορεί να συνδυάσει τον κινητήρα, τον οδηγό και τον κωδικοποιητή σε μια ενιαία συμπαγή μονάδα.

Ο κωδικοποιητής παρέχει συνεχώς ανατροφοδότηση θέσης ρότορα. Το ενσωματωμένο πρόγραμμα οδήγησης χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για την παρακολούθηση της κίνησης του κινητήρα και τη σωστή συμπεριφορά τοποθέτησης.

Αυτό δημιουργεί μια πρακτική μέση λύση μεταξύ των συμβατικών συστημάτων stepper ανοιχτού βρόχου και των πιο περίπλοκων αρχιτεκτονικών σερβομηχανισμών.

Για λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, αυτή η αρχιτεκτονική είναι ελκυστική επειδή το όχημα έχει περιορισμένο χώρο εγκατάστασης και απαιτεί πολλαπλές λειτουργίες συντονισμένης κίνησης.

Προσαρμοσμένες κινήσεις σερβοκινητήρα Jkongmotor

Ενσωματωμένος πάροχος λύσεων σερβοκινητήρα DC One-Stop

Ενσωματωμένοι τύποι σερβοκινητήρων Stepper

Ένας ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας συνδυάζει τον κινητήρα και τα ηλεκτρονικά στοιχεία ελέγχου κίνησης σε ένα συμπαγές συγκρότημα. Ανάλογα με τη μηχανική δομή και τις απαιτήσεις ελέγχου, αυτή η οικογένεια προϊόντων μπορεί να διαμορφωθεί με κωδικοποιητή, οδηγό, κιβώτιο ταχυτήτων, γραμμική βίδα ή προστατευτικό περίβλημα.

Σε σύγκριση με έναν συμβατικό βηματικό κινητήρα που χρησιμοποιεί ξεχωριστό εξωτερικό πρόγραμμα οδήγησης, ένας ενσωματωμένος σχεδιασμός μπορεί να απλοποιήσει την καλωδίωση του συστήματος, να μειώσει τον χώρο εγκατάστασης και να κάνει την ενσωμάτωση του μηχανήματος πιο απλή. Οι εκδόσεις κλειστού βρόχου χρησιμοποιούν επίσης ανάδραση για την παρακολούθηση της θέσης του κινητήρα και τη βελτίωση της αξιοπιστίας της κίνησης.

1. Ενσωματωμένος Stepper Servo Motor

Ο Ενσωματωμένος Βηματικός σερβοκινητήρας είναι η βασική διαμόρφωση αυτής της οικογένειας προϊόντων. Συνδυάζει έναν βηματικό κινητήρα με έναν εσωτερικό οδηγό και σύστημα ανάδρασης που βασίζεται σε κωδικοποιητή.

Ο κινητήρας μπορεί να λάβει εντολές κίνησης ενώ τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά διαχειρίζονται τον έλεγχο ρεύματος, ταχύτητας και θέσης. Η ανάδραση κλειστού βρόχου βοηθά το σύστημα να ανιχνεύσει την απόκλιση θέσης που προκαλείται από αλλαγές φορτίου ή συνθήκες λειτουργίας.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Βηματικός κινητήρας με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά κίνησης

• Ανατροφοδότηση κωδικοποιητή για λειτουργία κλειστού βρόχου

• Ακριβής και επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση

• Συμπαγής δομή ελέγχου κινητήρα

• Μειωμένη εξωτερική καλωδίωση

• Πολλαπλές επιλογές ελέγχου και επικοινωνίας

• Κατάλληλο για συστήματα κίνησης πολλαπλών αξόνων

Αυτή η διαμόρφωση συνήθως εξετάζεται όταν ένα μηχάνημα απαιτεί περισσότερη ανάδραση και ικανότητα ελέγχου από ένα σύστημα βηματικού συστήματος ανοιχτού βρόχου, ενώ διατηρεί τη δομική απλότητα ενός βηματικού κινητήρα.

2. Ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας με γρανάζια

Ένας ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας με γρανάζια προσθέτει ένα κιβώτιο ταχυτήτων στο συγκρότημα κινητήρα και ενσωματωμένης μετάδοσης κίνησης. Η μείωση ταχύτητας αλλάζει τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας του κινητήρα και της ροπής εξόδου, επιτρέποντας στο σύστημα να χειρίζεται εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερη μηχανική δύναμη σε χαμηλότερη ταχύτητα εξόδου.

Τα πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων είναι μια κοινή διάταξη όπου το συμπαγές μέγεθος, η μετάδοση της ροπής και η μηχανική απόδοση είναι σημαντικά.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Κινητήρας, οδηγός και κιβώτιο ταχυτήτων ενσωματωμένα σε ένα συγκρότημα

• Υψηλότερη ροπή εξόδου μέσω μείωσης ταχύτητας

• Χαμηλότερη ταχύτητα εξόδου

• Συμπαγής διάταξη μετάδοσης

• Διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης είναι διαθέσιμες για διαφορετικά φορτία

• Κατάλληλο για εφαρμογές με περιορισμένο χώρο εγκατάστασης

Η διαμόρφωση με γρανάζια είναι χρήσιμη όταν ένας τυπικός βηματικός κινητήρας δεν παρέχει την απαιτούμενη ροπή εξόδου ή όταν το μηχάνημα απαιτεί πιο αργή, ελεγχόμενη κίνηση.

3. Ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας με γρανάζια τύπου Worm

Ο Το Integrated Worm Geared Stepper Motor συνδυάζει έναν βηματικό κινητήρα και ενσωματωμένη κίνηση με ένα κιβώτιο ταχυτήτων τύπου worm.

Η μετάδοση τύπου worm παρέχει σημαντική μείωση της ταχύτητας μέσα σε μια σχετικά συμπαγή μηχανική διάταξη. Η ορθή γωνία εξόδου του μπορεί επίσης να απλοποιήσει τη μηχανική ολοκλήρωση όπου ο κινητήρας και ο μηχανισμός κίνησης πρέπει να τοποθετηθούν κάθετα μεταξύ τους.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Δυνατότητα μείωσης υψηλής ταχύτητας

• Αυξημένη ροπή εξόδου

• Δομή μετάδοσης ορθής γωνίας

• Συμπαγής μηχανική διάταξη

• Κατάλληλο για κίνηση χαμηλής ταχύτητας

• Μπορεί να παρέχει χαρακτηριστικά συγκράτησης ανάλογα με τον σχεδιασμό του κιβωτίου ταχυτήτων

Μπορούν να ληφθούν υπόψη διαμορφώσεις με ατέρμονα τροχούς για μηχανισμούς τοποθέτησης, ανύψωσης, ρύθμισης και χειρισμού υλικού όπου η συμπεριφορά μείωσης και μηχανικής συγκράτησης είναι σημαντική.

4. Ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με γρανάζια τύπου Worm

Ο ενσωματωμένος σερβοκινητήρας με γρανάζια τύπου Worm συνδυάζει τρία λειτουργικά στοιχεία: έναν βηματικό κινητήρα, ένα κιβώτιο ταχυτήτων τύπου worm και έλεγχο κλειστού βρόχου.

Ο κωδικοποιητής παρέχει ανάδραση θέσης στα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά ελέγχου. Εν τω μεταξύ, το κιβώτιο ταχυτήτων τύπου ατέρμονα παρέχει μηχανική μείωση μεταξύ του κινητήρα και του άξονα εξόδου.

Αυτός ο συνδυασμός έχει σχεδιαστεί για συστήματα που χρειάζονται τόσο υψηλή ροπή μείωσης όσο και ελεγχόμενη με ανάδραση τοποθέτηση.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Λειτουργία σερβο βήμα βήμα κλειστού βρόχου

• Ενσωματωμένο κιβώτιο ταχυτήτων τύπου ατέρμονα

• Ανατροφοδότηση θέσης βάσει κωδικοποιητή

• Επιλογές υψηλής αναλογίας μείωσης

• Αυξημένη ροπή εξόδου

• Συμπαγές πακέτο κινητήρα και κιβωτίου ταχυτήτων

• Μειωμένη καλωδίωση συστήματος ελέγχου

Η πραγματική ικανότητα αυτοασφάλισης ενός κιβωτίου ταχυτήτων τύπου ατέρμονα εξαρτάται από παράγοντες όπως η γεωμετρία του κιβωτίου ταχυτήτων, η αναλογία μείωσης, το φορτίο, η λίπανση και οι συνθήκες λειτουργίας, επομένως θα πρέπει να επιβεβαιωθεί για τη συγκεκριμένη εφαρμογή και όχι μόνο από τον τύπο του κιβωτίου ταχυτήτων.

5. Ενσωματωμένο αδιάβροχο Stepper Servo Motor

Ο Ο ενσωματωμένος αδιάβροχος βηματικός σερβοκινητήρας έχει αναπτυχθεί για εξοπλισμό που λειτουργεί σε περιβάλλοντα όπου η υγρασία, η σκόνη, το πιτσίλισμα του νερού ή άλλοι εξωτερικοί ρύποι μπορεί να επηρεάσουν τα συμβατικά συγκροτήματα κινητήρα.

Ο κινητήρας, τα εξαρτήματα ανάδρασης και τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης περικλείονται μέσα σε μια προστατευμένη δομή. Η κατάλληλη βαθμολογία IP θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με την πραγματική περιβαλλοντική έκθεση του εξοπλισμού.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Ενσωματωμένη αρχιτεκτονική stepper servo

• Κλειστό μοτέρ και ηλεκτρονικά εξαρτήματα

• Σχόλια κωδικοποιητή

• Μειωμένη εξωτερική καλωδίωση

• Επιλογές προστασίας για απαιτητικά περιβάλλοντα

• Κατάλληλο για εξοπλισμό που εκτίθεται σε υγρασία ή σκόνη

Αυτή η διαμόρφωση μπορεί να είναι χρήσιμη σε μηχανήματα επεξεργασίας τροφίμων, αυτοματισμούς εξωτερικού χώρου, κινητό εξοπλισμό, γεωργικά μηχανήματα και άλλα συστήματα όπου η προστασία του περιβάλλοντος αποτελεί μέρος της προδιαγραφής του κινητήρα.

6. Ενσωματωμένος γραμμικός βηματικός σερβοκινητήρας

Ένας ενσωματωμένος γραμμικός βηματικός σερβοκινητήρας έχει σχεδιαστεί για να παράγει ελεγχόμενη γραμμική κίνηση αντί να βασίζεται μόνο στην έξοδο του περιστροφικού άξονα.

Ένας βιδωτός μηχανισμός μετατρέπει την περιστροφή του κινητήρα σε γραμμική μετατόπιση, ενώ ο ενσωματωμένος κωδικοποιητής και τα ηλεκτρονικά ελέγχου παρέχουν ανάδραση για τοποθέτηση.

Ανάλογα με το σχεδιασμό του μηχανήματος, μπορούν να επιλεγούν διαφορετικές δομές βιδών για την επίτευξη της απαιτούμενης διαδρομής, ταχύτητας, χωρητικότητας φορτίου και απόδοσης τοποθέτησης.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Ενσωματωμένος κινητήρας και κίνηση

• Ανατροφοδότηση βάσει κωδικοποιητή

• Άμεση γραμμική τοποθέτηση

• Συμπαγής διαμόρφωση ενεργοποιητή

• Επαναλαμβανόμενη γραμμική κίνηση

• Επιλογές μολύβδου ή βίδας με μπίλια

• Προσαρμόσιμη διαδρομή και μηχανική διεπαφή

Αυτός ο σχεδιασμός είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για εξοπλισμό που χρειάζεται ελεγχόμενη γραμμική διαδρομή χωρίς τη δημιουργία ξεχωριστού συνδυασμού κινητήρα-οδηγού-ενεργοποιητή.

7. Ενσωματωμένος Βηματικός Κινητήρας Γραμμικής Κίνησης

Ο ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας γραμμικής κίνησης αντιπροσωπεύει ένα πιο ολοκληρωμένο συγκρότημα γραμμικής κίνησης. Αντί να παρέχει μόνο τον κινητήρα, το προϊόν μπορεί να ενσωματώσει τον κινητήρα με μηχανισμό βίδας, δομή οδηγού, φορείο ή άλλα μηχανικά εξαρτήματα.

Το αποτέλεσμα είναι μια έτοιμη προς ενσωμάτωση μονάδα γραμμικής κίνησης που μπορεί να μειώσει τον αριθμό των μεμονωμένων εξαρτημάτων που απαιτούνται κατά τη συναρμολόγηση του μηχανήματος.

Κύρια Χαρακτηριστικά

• Ενσωματωμένη γραμμική δομή ενεργοποιητή

• Μηχανοκίνητη κίνηση με βίδα

• Συμπαγής μηχανικός σχεδιασμός

• Επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση

• Προαιρετικές κατασκευές γραμμικού οδηγού και φορείου

• Ευέλικτη διαδρομή και διαμορφώσεις τοποθέτησης

• Κατάλληλο για αυτοματοποιημένη γραμμική τοποθέτηση

Αυτός ο τύπος λύσης είναι κατάλληλος για συμπαγείς μονάδες αυτοματισμού, εργαστηριακό εξοπλισμό, μηχανήματα επιθεώρησης, εξοπλισμό ημιαγωγών, συστήματα CNC και ρομποτικούς μηχανισμούς.

Πώς συγκρίνονται οι διαφορετικοί ενσωματωμένοι βηματικοί κινητήρες

Η κύρια διάκριση μεταξύ αυτών των διαμορφώσεων είναι η απαίτηση κίνησης που έχουν σχεδιαστεί να επιλύουν.

Απαιτούνται βασικές λειτουργίες για κινητήρες μεταφοράς παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων

Δεν είναι κάθε ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κατάλληλος για εφαρμογές μεταφοράς αποθήκης. Συνήθως αξιολογούμε πολλές λειτουργίες πριν επιλέξουμε την τελική διαμόρφωση.

1. Ανατροφοδότηση θέσης κλειστού βρόχου

Η ανατροφοδότηση θέσης είναι μία από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις.

Ένας βηματικός κινητήρας ανοιχτού βρόχου υποθέτει ότι η εντολόμενη κίνηση έχει ολοκληρωθεί. Υπό υπερφόρτωση, υπερβολική επιτάχυνση, μηχανική αντίσταση ή άλλες μη φυσιολογικές συνθήκες, ο κινητήρας μπορεί να χάσει τον συγχρονισμό.

Ένας βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου χρησιμοποιεί έναν κωδικοποιητή για να παρακολουθεί την πραγματική κίνηση του ρότορα.

Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να ανιχνεύει σφάλματα κίνησης και να βελτιώνει την αξιοπιστία τοποθέτησης.

Για ένα λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων, αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν το όχημα πρέπει να σταματήσει σε επαναλαμβανόμενες θέσεις ραφιών για:

• Φόρτωση παλετών

• Εκφόρτωση παλετών

• Μεταφορά λωρίδας

• Ευθυγράμμιση θέσης

• Ανύψωση εμπλοκής

• Αλλαγές κατεύθυνσης

2. Επαρκής ροπή εκκίνησης

Η ροπή εκκίνησης είναι συχνά πιο σημαντική από την απλή εξέταση της συνεχούς ονομαστικής ροπής του κινητήρα.

Ένα φορτωμένο λεωφορείο παλετών πρέπει να ξεπεράσει:

• Μάζα οχήματος

• Φορτίο παλετών

• Αντίσταση κύλισης

• Απώλειες κιβωτίου ταχυτήτων

• Αντίσταση σιδηροτροχιάς

• Τριβή τροχού σε ράγα

• Δύναμη επιτάχυνσης

Εάν το φορείο λειτουργεί σε μικρή κλίση ή συναντήσει πρόσθετη μηχανική αντίσταση, η απαιτούμενη ροπή εκκίνησης μπορεί να αυξηθεί σημαντικά.

Επομένως, συνιστούμε να υπολογίσετε την απαιτούμενη ροπή τροχού πριν επιλέξετε τον κινητήρα.

Μια απλοποιημένη σχέση είναι:

F = ma + Fᵣ + Fg

όπου:

• F = απαιτούμενη ελκτική δύναμη

• m = συνολική κινούμενη μάζα

• α = επιτάχυνση

• Fᵣ = κύλιση και μηχανική αντίσταση

• Fg = αντίσταση βαρύτητας όταν ισχύει

Η ροπή τροχού μπορεί στη συνέχεια να εκτιμηθεί από:

T = F × r

όπου r είναι η ενεργός ακτίνα τροχού.

Στη συνέχεια, η ροπή εξόδου του κινητήρα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη σχέση του κιβωτίου ταχυτήτων και την απόδοση μετάδοσης.

3. Ελεγχόμενη Επιτάχυνση και Επιβράδυνση

Ένα λεωφορείο παλετών δεν πρέπει να επιταχύνει ή να σταματά επιθετικά χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το ωφέλιμο φορτίο.

Η ξαφνική επιτάχυνση μπορεί να προκαλέσει:

• Κίνηση παλετών

• Μηχανικό σοκ

• Γλίστρημα τροχού

• Αυξημένη δομική καταπόνηση

• Υψηλότερη τρέχουσα ζήτηση

Ένα κατάλληλο ενσωματωμένο σερβο σύστημα stepper θα πρέπει επομένως να υποστηρίζει προφίλ ελεγχόμενης επιτάχυνσης και επιβράδυνσης.

Η ομαλή κίνηση είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά τη μεταφορά εύθραυστων ή ασταθών φορτίων.

4. Αξιόπιστη Αντιστροφή Κατεύθυνσης

Τα λεωφορεία τεσσάρων κατευθύνσεων αλλάζουν συχνά κατεύθυνση ταξιδιού.

Το σύστημα κινητήρα πρέπει να χειρίζεται επαναλαμβανόμενες εντολές προς τα εμπρός/πίσω χωρίς υπερβολικούς κραδασμούς ή σφάλματα τοποθέτησης.

Ένας βηματικός σερβομηχανισμός κλειστού βρόχου παρέχει ανάδραση που βοηθά το σύστημα ελέγχου να επαληθεύσει εάν ο κινητήρας έχει ακολουθήσει την εντολή που έχει δοθεί.

Αυτός είναι ένας λόγος που πολλοί προγραμματιστές εξοπλισμού εξετάζουν ένα ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου για συμπαγή αυτοματοποιημένα οχήματα.

Γιατί πολλοί πελάτες επιλέγουν ενσωματωμένους βηματικούς κινητήρες κλειστού βρόχου;

Για συστήματα μεταφοράς παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, οι πελάτες συνήθως αναζητούν κάτι περισσότερο από έναν κινητήρα που μπορεί απλώς να κινήσει το όχημα. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης πρέπει να παρέχει σταθερή ροπή, ακριβή κίνηση, αξιόπιστη ανάδραση, συμπαγή εγκατάσταση και άμεση ενσωμάτωση με τον ελεγκτή του λεωφορείου.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ενσωματωμένοι βηματικοί κινητήρες κλειστού βρόχου έχουν γίνει μια ελκυστική επιλογή για πολλές εφαρμογές αυτοματοποιημένης διαχείρισης υλικών. Συνδυάζοντας τον βηματικό κινητήρα, τον οδηγό και τον κωδικοποιητή σε μία μονάδα, μπορούν να απλοποιήσουν το σύστημα μετάδοσης κίνησης ενώ παρέχουν την ικανότητα ανάδρασης που απαιτείται για επαναλαμβανόμενες κινήσεις του λεωφορείου.

Συμπαγής σχεδιασμός που εξοικονομεί χώρο

Ένα λεωφορείο για παλέτες τεσσάρων κατευθύνσεων έχει πολύ περιορισμένο χώρο εγκατάστασης. Ο κινητήρας μετάδοσης κίνησης, το κιβώτιο ταχυτήτων, η μπαταρία, ο ελεγκτής, οι αισθητήρες και τα μηχανικά εξαρτήματα πρέπει να χωρούν σε ένα σχετικά συμπαγές πλαίσιο οχήματος.

Ένας ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου συνδυάζει τον κινητήρα και τον οδηγό σε ένα ενιαίο συγκρότημα, μειώνοντας την ανάγκη για ξεχωριστές θέσεις τοποθέτησης του οδηγού. Αυτό μπορεί να δώσει στους σχεδιαστές του εξοπλισμού περισσότερη ελευθερία κατά την τοποθέτηση των εσωτερικών εξαρτημάτων.

Για τα συμπαγή ρομπότ αποθήκης, αυτό μπορεί να μεταφραστεί σε καθαρότερη μηχανική διάταξη και ευκολότερη ενσωμάτωση.

Απλοποιημένη καλωδίωση κινητήρα

Τα παραδοσιακά συστήματα stepper συνήθως απαιτούν ξεχωριστές συνδέσεις μεταξύ του κινητήρα, του προγράμματος οδήγησης, του κωδικοποιητή και του ελεγκτή. Καθώς ο αριθμός των αξόνων κίνησης αυξάνεται, η καλωδίωση μπορεί γρήγορα να γίνει πολύπλοκη.

Με έναν ενσωματωμένο κινητήρα, μεγάλο μέρος των ηλεκτρονικών κινητήρων είναι ενσωματωμένο στο συγκρότημα του κινητήρα. Αυτό μπορεί να μειώσει τις απαιτήσεις δρομολόγησης καλωδίων και να απλοποιήσει τη συναρμολόγηση.

Για κινητό εξοπλισμό, όπως λεωφορεία τεσσάρων κατευθύνσεων, λιγότερες εξωτερικές συνδέσεις μπορούν επίσης να κάνουν τη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων πιο απλή.

Σχόλια θέσης κλειστού βρόχου

Μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ ενός βηματικού κινητήρα ανοιχτού βρόχου και ενός βηματικού κινητήρα κλειστού βρόχου είναι ο κωδικοποιητής.

Ένας ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου χρησιμοποιεί ανάδραση κωδικοποιητή για την παρακολούθηση της πραγματικής κίνησης του κινητήρα. Το σύστημα ελέγχου μπορεί να συγκρίνει τη θέση εντολής με την πραγματική απόκριση του κινητήρα και να αναγνωρίσει τις αποκλίσεις της κίνησης.

Αυτό είναι χρήσιμο όταν ένα λεωφορείο παλετών χρειάζεται να σταματά επανειλημμένα σε συγκεκριμένες τοποθεσίες για:

• Φόρτωση και εκφόρτωση παλετών

• Τοποθέτηση rack

• Μεταφορά λωρίδας

• Ανύψωση εμπλοκής

• Κίνηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω

• Ευθυγράμμιση οχήματος

Για τον αυτοματισμό της αποθήκης, η επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση μπορεί να είναι εξίσου σημαντική με την ακατέργαστη ροπή κινητήρα.

Καλή ροπή σε χαμηλή ταχύτητα

Οι βηματικοί κινητήρες είναι γνωστοί για την παροχή χρήσιμης ροπής σε χαμηλές και μέτριες ταχύτητες. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να είναι ωφέλιμο για εφαρμογές μεταφοράς παλετών, επειδή το όχημα ξεκινά συχνά από μια στατική θέση με σημαντικό ωφέλιμο φορτίο.

Ένας σωστά επιλεγμένος ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας μπορεί να παρέχει τη ροπή που απαιτείται για ελεγχόμενη εκκίνηση, επιτάχυνση, επιβράδυνση και τοποθέτηση χωρίς να απαιτείται άσκοπα μεγάλος κινητήρας.

Ο πραγματικός κινητήρας θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τη συνολική μάζα του οχήματος, το βάρος της παλέτας, τη διάμετρο τροχού, την αναλογία του κιβωτίου ταχυτήτων, την επιτάχυνση και τον κύκλο λειτουργίας.

Αξιόπιστη λειτουργία Start-Stop

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων σπάνια λειτουργούν με μία σταθερή ταχύτητα για μεγάλες περιόδους. Το προφίλ κίνησής τους αποτελείται συνήθως από επιτάχυνση, διαδρομή σταθερής ταχύτητας, επιβράδυνση, διακοπή και επανεκκίνηση.

Αυτός ο επαναλαμβανόμενος κύκλος start-stop δημιουργεί διαφορετικές απαιτήσεις στο σύστημα μετάδοσης κίνησης από τη συνεχή λειτουργία του μεταφορέα.

Η ανάδραση κλειστού βρόχου μπορεί να βοηθήσει το σύστημα του κινητήρα να ανταποκριθεί στις μεταβαλλόμενες συνθήκες λειτουργίας και να ανιχνεύσει αποκλίσεις που προκαλούνται από υπερβολικό φορτίο, μηχανική αντίσταση ή άλλες μη φυσιολογικές συνθήκες.

Χαμηλότερη πολυπλοκότητα συστήματος

Ένας ενσωματωμένος κινητήρας δεν εξαλείφει απαραίτητα κάθε εξωτερικό εξάρτημα, αλλά μπορεί να μειώσει τον αριθμό των ξεχωριστών εξαρτημάτων ελέγχου κίνησης που απαιτούνται γύρω από κάθε κινητήρα.

Αντί να σχεδιάσετε ένα σύστημα γύρω από:

Κινητήρας + εξωτερικός οδηγός + κωδικοποιητής + πολλαπλές συνδέσεις

ο σχεδιαστής εξοπλισμού μπορεί να χρησιμοποιήσει μια ενσωματωμένη μονάδα κίνησης που περιέχει:

Κινητήρας + πρόγραμμα οδήγησης + κωδικοποιητής

Αυτό μπορεί να διευκολύνει την τυποποίηση του συνολικού συστήματος, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται αρκετοί παρόμοιοι άξονες κίνησης.

Ευέλικτες Επιλογές Επικοινωνίας

Οι σύγχρονοι ενσωματωμένοι βηματικοί σερβοκινητήρες μπορούν να διαμορφωθούν για διαφορετικές αρχιτεκτονικές ελέγχου ανάλογα με την εφαρμογή.

Οι κοινές επιλογές περιλαμβάνουν το Pulse/Direction, το RS485, το Modbus, το CANopen και το EtherCAT.

Για έναν σχετικά απλό άξονα κίνησης, ο έλεγχος παλμού μπορεί να είναι επαρκής. Για ένα ρομπότ δικτυωμένης αποθήκης με πολλαπλούς συντονισμένους άξονες, ένα fieldbus όπως το CANopen ή το EtherCAT μπορεί να παρέχει πιο κεντρική επικοινωνία και έλεγχο.

Η κατάλληλη διεπαφή πρέπει πάντα να ταιριάζει με τον κύριο ελεγκτή και την αρχιτεκτονική λογισμικού του λεωφορείου.

Κατάλληλο για προσαρμοσμένα σχέδια μεταφοράς

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων σχεδιάζονται συχνά γύρω από συγκεκριμένες απαιτήσεις αποθήκης. Οι διαστάσεις του οχήματος, η χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου, η διαμόρφωση των τροχών, η τάση της μπαταρίας, το κιβώτιο ταχυτήτων, το σύστημα επικοινωνίας και ο χώρος εγκατάστασης μπορεί να διαφέρουν.

Ως αποτέλεσμα, οι τυπικές προδιαγραφές καταλόγου μπορεί να μην παρέχουν πάντα την καλύτερη εφαρμογή.

Ένας ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας μπορεί να προσαρμοστεί με διαφορετική ροπή κινητήρα, τάση, κωδικοποιητή, κιβώτιο ταχυτήτων, άξονα εξόδου, καλώδιο, σύνδεσμο, διεπαφή επικοινωνίας και διαμορφώσεις τοποθέτησης.

Αυτό καθιστά την προσαρμογή OEM ιδιαίτερα χρήσιμη για τους κατασκευαστές λεωφορείων παλετών που αναπτύσσουν μια ειδική πλατφόρμα οχημάτων.

Μια πρακτική ισορροπία μεταξύ απόδοσης και ολοκλήρωσης

Για πολλά συμπαγή αυτοματοποιημένα οχήματα, η απόφαση δεν είναι απλώς μεταξύ ενός συμβατικού βηματικού κινητήρα και ενός σερβο συστήματος AC υψηλής απόδοσης.

Ένας ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου μπορεί να παρέχει έναν πρακτικό συνδυασμό χαρακτηριστικών βηματικής ροπής, ανάδρασης κωδικοποιητή, ενσωματωμένων ηλεκτρονικών, συμπαγούς κατασκευής και ευέλικτου ελέγχου.

Για εφαρμογές μεταφοράς παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων όπου η απαιτούμενη ταχύτητα και δυναμική απόδοση εμπίπτουν στο εύρος λειτουργίας του κινητήρα, αυτός ο συνδυασμός μπορεί να απλοποιήσει το σύστημα μετάδοσης κίνησης διατηρώντας παράλληλα την ανάδραση κίνησης που απαιτείται για αξιόπιστη αυτοματοποιημένη λειτουργία.

Η τελική επιλογή θα πρέπει να βασίζεται στην πλήρη εφαρμογή και όχι μόνο στον τύπο του κινητήρα. Το ωφέλιμο φορτίο, η επιτάχυνση, η ταχύτητα διαδρομής, η διάμετρος τροχού, η απόδοση του κιβωτίου ταχυτήτων, ο κύκλος λειτουργίας, η τάση μπαταρίας, οι θερμικές συνθήκες και οι απαιτήσεις θέσης θα πρέπει να αξιολογηθούν πριν από την επιλογή του κινητήρα.

Πώς να επιλέξετε τον σωστό ενσωματωμένο βηματικό σερβοκινητήρα

1. Ξεκινήστε με το συνολικό φορτίο οχήματος

Η πρώτη παράμετρος πρέπει να είναι η πλήρης κινούμενη μάζα.

Μην υπολογίζετε μόνο το βάρος της παλέτας.

Θα πρέπει να εξετάσουμε:

Μάζα οχήματος + μάζα παλετών + μέγιστο βάρος εμπορευμάτων

Εάν το όχημα ζυγίζει 250 kg και το μέγιστο φορτίο παλέτας είναι 1.000 kg, το σύστημα μετάδοσης κίνησης πρέπει να κινηθεί περίπου 1.250 kg προτού ληφθούν υπόψη άλλοι δυναμικοί παράγοντες.

Η μέγιστη κατάσταση λειτουργίας πρέπει να χρησιμοποιείται για το μέγεθος του κινητήρα.

2. Υπολογίστε την απαιτούμενη ροπή

Η ροπή του κινητήρα θα πρέπει να υπολογίζεται από τις πραγματικές απαιτήσεις των τροχών.

Η βασική διαδικασία είναι:

Συνολική μάζα → απαιτούμενη δύναμη έλξης → ροπή τροχού → ροπή εξόδου κιβωτίου ταχυτήτων → ροπή κινητήρα

Αυτή η προσέγγιση είναι πιο αξιόπιστη από την επιλογή ενός κινητήρα απλώς και μόνο επειδή η ροπή του καταλόγου φαίνεται κοντά στο αναμενόμενο φορτίο.

3. Ελέγξτε την Απαιτούμενη Ταχύτητα Ταξιδίου

Η ταχύτητα του κινητήρα εξαρτάται από:

• Διάμετρος τροχού

• Επιθυμητή ταχύτητα οχήματος

• Σχέση μείωσης μετάδοσης

Η κατά προσέγγιση σχέση είναι:

Ταχύτητα οχήματος = περιφέρεια τροχού × σ.α.λ. τροχού

Εάν χρησιμοποιείται κιβώτιο ταχυτήτων, οι στροφές του κινητήρα πρέπει να υπολογίζονται σύμφωνα με την επιλεγμένη σχέση μετάδοσης.

Ένας κινητήρας υψηλής ταχύτητας σε συνδυασμό με ένα κατάλληλο κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να προσφέρει μια πρακτική ισορροπία μεταξύ ταχύτητας και ροπής τροχού.

4. Αξιολογήστε τις απαιτήσεις επιτάχυνσης

Δύο λεωφορεία που φέρουν το ίδιο βάρος παλέτας μπορεί να απαιτούν εντελώς διαφορετικούς κινητήρες εάν οι στόχοι επιτάχυνσής τους είναι διαφορετικοί.

Ένα λεωφορείο σχεδιασμένο για λειτουργία αποθήκης υψηλής απόδοσης μπορεί να ξεκινά και να σταματά πολλές φορές το λεπτό.

Επομένως, πρέπει να αξιολογήσουμε:

• Επιτάχυνση στόχου

• Επιβράδυνση στόχου

• Συχνότητα κύκλου

• Μέγιστη ταχύτητα

• Διακοπή συχνότητας

• Συχνότητα αλλαγής κατεύθυνσης

5. Εξετάστε την τάση της μπαταρίας

Η τάση της μπαταρίας επηρεάζει άμεσα την ηλεκτρική αρχιτεκτονική.

Τα κοινά φορητά συστήματα αυτοματισμού ενδέχεται να χρησιμοποιούν 24 VDC, 36 VDC ή 48 VDC , ανάλογα με το μέγεθος του οχήματος και τις απαιτήσεις ισχύος.

Ένας κινητήρας που έχει σχεδιαστεί για μια συγκεκριμένη τάση διαύλου συνεχούς ρεύματος θα πρέπει να ταιριάζει με την αρχιτεκτονική της μπαταρίας του φορείου και του ελεγκτή.

Για κινητά συστήματα υψηλότερης ισχύος, μια υψηλότερη τάση συνεχούς ρεύματος μπορεί να συμβάλει στη μείωση του ρεύματος για το ίδιο επίπεδο ισχύος, γεγονός που μπορεί να απλοποιήσει τον σχεδιασμό του καλωδίου και του ηλεκτρικού ρεύματος.

6. Επιλέξτε την κατάλληλη διεπαφή επικοινωνίας

Τα σύγχρονα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων απαιτούν συχνά επικοινωνία μεταξύ του συστήματος κινητήρα και του ελεγκτή του οχήματος.

Ανάλογα με την αρχιτεκτονική, ο ενσωματωμένος κινητήρας μπορεί να χρειάζεται διεπαφές όπως:

• Παλμός/Κατεύθυνση

• RS485

• Modbus RTU

• CANopen

• EtherCAT

Η σωστή διεπαφή εξαρτάται από τον ελεγκτή του οχήματος και την απαιτούμενη αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης.

Για έναν απλό άξονα, ο έλεγχος παλμών μπορεί να είναι επαρκής.

Για ένα δικτυακό σύστημα πολλαπλών αξόνων, το CANopen ή το EtherCAT ενδέχεται να παρέχουν μια πιο ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική επικοινωνίας.

Επιλογή κωδικοποιητή για εφαρμογές μεταφοράς τεσσάρων κατευθύνσεων

Η επιλογή κωδικοποιητή αξίζει ιδιαίτερης προσοχής.

Ένας βασικός αυξητικός κωδικοποιητής μπορεί να παρέχει ανάδραση θέσης κινητήρα, ενώ ένας απόλυτος κωδικοποιητής μπορεί να παρέχει πληροφορίες θέσης χωρίς να απαιτεί τον ίδιο τύπο ανακατασκευής θέσης μετά από διακοπή ρεύματος.

Για φορητό εξοπλισμό αυτοματισμού, η επιλογή κωδικοποιητή θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη:

• Ακρίβεια θέσης

• Ψήφισμα

• Συμπεριφορά εκκίνησης

• Συμβατότητα ελεγκτή

• Συνθήκες διακοπής λειτουργίας της μπαταρίας

• Απαιτήσεις κατοικίας

• Πρωτόκολλο επικοινωνίας

Για εφαρμογές όπου η ανάκτηση θέσης είναι σημαντική, οι επιλογές κωδικοποιητή απόλυτων μπορεί να παρέχουν πρόσθετη ευελιξία σε επίπεδο συστήματος.

Η θερμική απόδοση είναι εύκολο να παραβλεφθεί

Ένας κινητήρας μπορεί να παρέχει επαρκή μέγιστη ροπή και να εξακολουθεί να είναι ακατάλληλος για συνεχή λειτουργία εάν η θερμική απόδοση είναι ανεπαρκής.

Οι πιο σημαντικές ερωτήσεις περιλαμβάνουν:

• Πόσο καιρό λειτουργεί συνεχώς το λεωφορείο;

• Πόσο συχνά επιταχύνεται;

• Πόσο συχνά σταματά;

• Ποιο είναι το μέσο φορτίο κινητήρα;

• Ποιο είναι το μέγιστο φορτίο;

• Ποια είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος;

• Ο κινητήρας είναι εγκατεστημένος μέσα σε ένα περιορισμένο πλαίσιο;

• Υπάρχει επαρκής ροή αέρα;

Ένας ενσωματωμένος κινητήρας που είναι εγκατεστημένος μέσα σε ένα συμπαγές πλαίσιο μεταφοράς μπορεί να έχει λιγότερη φυσική απαγωγή θερμότητας από έναν κινητήρα που είναι εγκατεστημένος σε ανοιχτό βιομηχανικό μηχάνημα.

Επομένως, η συνεχής ροπή και η θερμική απόδοση θα πρέπει να αξιολογούνται παράλληλα με τη μέγιστη ροπή.

Επιλογή κιβωτίου ταχυτήτων για κινητήρες μεταφοράς παλετών

Σε πολλές εφαρμογές μεταφοράς τεσσάρων κατευθύνσεων, ο κινητήρας συνδυάζεται με κιβώτιο ταχυτήτων.

Ένα κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να αυξήσει τη ροπή εξόδου ενώ μειώνει την ταχύτητα του τροχού.

Κοινές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν:

• σχέση μετάδοσης

• Ροπή εξόδου

• Μηχανική απόδοση

• Αντίδραση

• Διάρκεια ζωής

• Διαμόρφωση άξονα

• Διαστάσεις τοποθέτησης

• Ακτινική χωρητικότητα φορτίου

Η χαμηλή οπισθοδρόμηση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν απαιτείται ακριβής τοποθέτηση και επαναλαμβανόμενη διακοπή.

Το κιβώτιο ταχυτήτων θα πρέπει επίσης να επιλέγεται σύμφωνα με το πραγματικό φορτίο τροχού και τη μηχανική σχεδίαση του κιβωτίου ταχυτήτων και όχι μόνο με τη ροπή του κινητήρα.

Ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας έναντι παραδοσιακού βηματικού κινητήρα ανοιχτού βρόχου

Η κύρια διαφορά είναι η ανατροφοδότηση.

Για ένα φορείο παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, η λειτουργία κλειστού βρόχου μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη επειδή το όχημα αναμένεται να εκτελεί επαναλαμβανόμενες αλλαγές θέσης και κατεύθυνσης.

Συνήθη λάθη κατά την επιλογή ενός κινητήρα λεωφορείου

Επιλογή από Rated Torque Alone

Η ονομαστική ροπή δεν περιγράφει την πλήρη δυναμική απαίτηση.

Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη η επιτάχυνση, η απόδοση του κιβωτίου ταχυτήτων, η ακτίνα τροχού, η κατανομή του φορτίου και ο κύκλος λειτουργίας.

Παράβλεψη φορτίου αιχμής

Ένας κινητήρας που λειτουργεί με άδειο φορείο μπορεί να δυσκολευτεί όταν το όχημα μεταφέρει το μέγιστο φορτίο παλέτας.

Το μέγεθος του κινητήρα πρέπει πάντα να περιλαμβάνει το μέγιστο αναμενόμενο ωφέλιμο φορτίο.

Χρήση υπερβολικής χωρητικότητας κινητήρα

Το oversizing δεν είναι αυτόματα καλύτερο.

Ένας μεγάλος κινητήρας μπορεί να αυξήσει:

• Βάρος οχήματος

• Κατανάλωση μπαταρίας

• Κόστος

• Χώρος εγκατάστασης

• Μηχανικές απαιτήσεις

Ο στόχος είναι ένας κινητήρας κατάλληλου μεγέθους με επαρκές περιθώριο λειτουργίας.

Αγνοώντας τις θερμικές συνθήκες

Η μέγιστη ροπή είναι συνήθως διαθέσιμη για περιορισμένες συνθήκες λειτουργίας. Η συνεχής λειτουργία απαιτεί θερμική ανάλυση.

Επιλογή του κινητήρα πριν από τη μηχανική σχεδίαση

Η επιλογή κινητήρα πρέπει να συντονίζεται με τον τροχό, το κιβώτιο ταχυτήτων, το πλαίσιο, την μπαταρία και το σύστημα ελέγχου.

Ο κινητήρας θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως μέρος του πλήρους συστήματος μετάδοσης κίνησης και όχι ως μεμονωμένο εξάρτημα.

Γιατί η προσαρμογή OEM μπορεί να έχει σημασία για λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων δεν είναι κατασκευασμένα γύρω από έναν καθολικό σχεδιασμό συστήματος μετάδοσης κίνησης. Η χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου, οι διαστάσεις του οχήματος, το μέγεθος του τροχού, η τάση μπαταρίας, η αναλογία του κιβωτίου ταχυτήτων, η ταχύτητα διαδρομής, το σύστημα επικοινωνίας και ο χώρος εγκατάστασης μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ διαφορετικών έργων αυτοματισμού αποθήκης. Λόγω αυτών των διαφορών, ένας κινητήρας εκτός ραφιού μπορεί να μην παρέχει πάντα τον σωστό συνδυασμό ροπής, ταχύτητας, ανάδρασης, ελέγχου και μηχανικής συμβατότητας.

Εδώ είναι σημαντική η προσαρμογή OEM. Η απευθείας συνεργασία με έναν ενσωματωμένο κατασκευαστή σερβοκινητήρα βηματικού κινητήρα επιτρέπει στον κινητήρα να διαμορφωθεί γύρω από τον πραγματικό σχεδιασμό του φορείου αντί να υποχρεώνει την αρχιτεκτονική του οχήματος να φιλοξενήσει έναν τυπικό κινητήρα.

Οι προδιαγραφές του κινητήρα μπορούν να ταιριάζουν με το πραγματικό φορτίο λεωφορείων

Ένα φορείο παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων χρειάζεται αρκετή ροπή για να μετακινήσει το βάρος του μαζί με το μέγιστο φορτίο παλέτας. Ωστόσο, η απλή επιλογή ενός κινητήρα με υψηλότερη ονομαστική ροπή δεν παράγει απαραίτητα καλύτερο σύστημα μετάδοσης κίνησης.

Ο κινητήρας πρέπει να ανταποκρίνεται στις πραγματικές απαιτήσεις, συμπεριλαμβανομένων:

• Μέγιστο βάρος οχήματος και παλέτας

• Απαιτούμενη επιτάχυνση και επιβράδυνση

• Ταχύτητα ταξιδιού

• Διάμετρος τροχού

• Σχέση κιβωτίου ταχυτήτων

• Απόδοση μηχανικής μετάδοσης

• Κύκλος λειτουργίας λειτουργίας

• Συχνότητα εκκίνησης και διακοπής

Ένας κατασκευαστής κινητήρα OEM μπορεί να αξιολογήσει αυτές τις παραμέτρους και να διαμορφώσει τον κινητήρα γύρω από το απαιτούμενο προφίλ λειτουργίας. Αυτό βοηθά στην αποφυγή τόσο του υπομεγέθους του κινητήρα όσο και του περιττού υπερμεγέθους.

Το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να προσαρμοστεί με τον κινητήρα

Ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων λειτουργούν ως ένα σύστημα μετάδοσης κίνησης, επομένως η επιλογή τους ξεχωριστά μπορεί να δημιουργήσει περιττούς συμβιβασμούς.

Για παράδειγμα, ένα λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων μπορεί να απαιτεί σχετικά υψηλή ροπή τροχού σε ελεγχόμενη ταχύτητα διαδρομής. Αντί να χρησιμοποιείτε μεγαλύτερο κινητήρα απλώς για να αποκτήσετε περισσότερη ροπή εξόδου, μια κατάλληλη μείωση ταχύτητας μπορεί να αυξήσει τη ροπή του τροχού διατηρώντας παράλληλα μια κατάλληλη ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα.

Η προσαρμογή OEM μπορεί να καλύψει:

• σχέση μετάδοσης

• Τύπος κιβωτίου ταχυτήτων

• Ροπή εξόδου

• Άξονας εξόδου

• Διαστάσεις άξονα

• Διαμόρφωση τοποθέτησης

• Προσανατολισμός κιβωτίου ταχυτήτων

Αυτό επιτρέπει στο πλήρες ενσωματωμένο συγκρότημα βηματικού σερβοκινητήρα και κιβωτίου ταχυτήτων να ταιριάζει με τη μηχανική δομή του λεωφορείου με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Οι επιλογές κωδικοποιητή μπορούν να ταιριάζουν με τις απαιτήσεις τοποθέτησης

Η ανάδραση θέσης είναι σημαντική για τα αυτοματοποιημένα οχήματα αποθήκης, επειδή το λεωφορείο πρέπει να σταματά επανειλημμένα σε προκαθορισμένες θέσεις.

Διαφορετικές εφαρμογές ενδέχεται να απαιτούν διαφορετικές διαμορφώσεις κωδικοποιητή. Ανάλογα με την αρχιτεκτονική ελέγχου, οι κατασκευαστές μπορούν να καθορίσουν σταδιακή ή απόλυτη ανάδραση και να επιλέξουν την κατάλληλη ανάλυση και διεπαφή κωδικοποιητή.

Για εφαρμογές που απαιτούν αξιόπιστες πληροφορίες θέσης μετά από διακοπές ρεύματος ή πιο προηγμένη διαχείριση θέσης, επιλογές κωδικοποιητή απόλυτων . μπορούν επίσης να ληφθούν υπόψη

Η προσαρμογή OEM επιτρέπει την επιλογή της διαμόρφωσης κωδικοποιητή σύμφωνα με τις πραγματικές απαιτήσεις ελεγκτή και τοποθέτησης αντί να βασίζεται σε μια σταθερή τυπική διαμόρφωση.

Οι διεπαφές επικοινωνίας μπορούν να προσαρμοστούν στο σύστημα ελέγχου

Ο κινητήρας θα πρέπει να επικοινωνεί αποτελεσματικά με τον κύριο ελεγκτή του λεωφορείου.

Ανάλογα με την αρχιτεκτονική του οχήματος, ένας ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου μπορεί να χρησιμοποιεί Pulse/Direction, RS485, Modbus RTU, CANopen ή EtherCAT.

Για παράδειγμα, ένας απλός άξονας κίνησης μπορεί να χρησιμοποιεί έλεγχο παλμών, ενώ ένα αυτοματοποιημένο όχημα πολλαπλών αξόνων μπορεί να επωφεληθεί από μια αρχιτεκτονική ελέγχου που βασίζεται σε δίκτυο.

Η διαμόρφωση OEM μπορεί να βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι η διεπαφή επικοινωνίας του κινητήρα, οι παράμετροι ελέγχου και το σύστημα ανάδρασης είναι συμβατά με την υπάρχουσα πλατφόρμα αυτοματισμού του πελάτη.

Οι μηχανικές διαστάσεις μπορούν να σχεδιαστούν γύρω από περιορισμένο χώρο εγκατάστασης

Ο χώρος είναι συχνά ένας σημαντικός περιορισμός μέσα σε ένα λεωφορείο τεσσάρων κατευθύνσεων.

Ο κινητήρας μετάδοσης κίνησης μπορεί να χρειαστεί να χωρέσει δίπλα σε:

• Μπαταρίες

• Ηλεκτρονικά ελέγχου

• Μηχανισμοί ανύψωσης

• Αισθητήρες

• Κιβώτια ταχυτήτων

• Δομικά στοιχεία

• Συσκευές ασφαλείας

Ένας κινητήρας που λειτουργεί ηλεκτρικά αλλά δεν ταιριάζει στον διαθέσιμο μηχανικό χώρο δεν είναι πρακτική λύση.

Η προσαρμογή OEM μπορεί να αντιμετωπίσει το μήκος του κινητήρα, τις οπές τοποθέτησης, τις διαστάσεις του άξονα, τη θέση του συνδετήρα, τη δρομολόγηση καλωδίων και τις συνολικές διαστάσεις εγκατάστασης . Αυτό δίνει στους σχεδιαστές εξοπλισμού μεγαλύτερη ελευθερία να βελτιστοποιήσουν το πλαίσιο του οχήματος.

Η διαμόρφωση καλωδίου και υποδοχής μπορεί να προσαρμοστεί

Ο κινητός εξοπλισμός αποθήκης θέτει ιδιαίτερες απαιτήσεις στη δρομολόγηση καλωδίων.

Το καλώδιο του κινητήρα μπορεί να χρειαστεί να περάσει μέσα από ένα στενό πλαίσιο, να κινηθεί με ένα μηχανικό συγκρότημα ή να συνδεθεί σε μια συγκεκριμένη πλεξούδα οχήματος.

Οι προμηθευτές κινητήρων OEM μπορούν να προσαρμόσουν:

• Μήκος καλωδίου

• Κατεύθυνση καλωδίου

• Τύπος σύνδεσης

• Θέση σύνδεσης

• Καλωδίωση κωδικοποιητή

• Καλωδίωση επικοινωνίας

• Καλωδίωση ρεύματος

Μια κατάλληλη διαμόρφωση καλωδίου μπορεί να κάνει τη διάταξη πιο καθαρή και να μειώσει την περιττή καλωδίωση στο εσωτερικό του φορείου.

Η τάση και η ισχύς μπορούν να ταιριάζουν με την αρχιτεκτονική της μπαταρίας

Τα λεωφορεία παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων είναι κινητές μηχανές που τροφοδοτούνται με μπαταρία, επομένως οι ηλεκτρικές προδιαγραφές του κινητήρα πρέπει να ταιριάζουν με το σύστημα ισχύος DC του οχήματος.

Ανάλογα με τη σχεδίαση, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιεί αρχιτεκτονική μπαταρίας 24 VDC, 36 VDC ή 48 VDC , μεταξύ άλλων διαμορφώσεων.

Ο κινητήρας πρέπει να αξιολογηθεί μαζί με την μπαταρία, τον οδηγό, το ρεύμα αιχμής, το συνεχές ρεύμα και τον αναμενόμενο κύκλο λειτουργίας.

Η προσαρμογή OEM επιτρέπει την ανάπτυξη της ηλεκτρικής διαμόρφωσης γύρω από το πραγματικό σύστημα ισχύος του πελάτη αντί να απαιτεί σημαντικές αλλαγές στην αρχιτεκτονική της μπαταρίας του οχήματος.

Η προσαρμογή βοηθά στη διαχείριση θερμότητας

Η θερμική απόδοση μπορεί να γίνει σημαντικό ζήτημα όταν ο κινητήρας λειτουργεί μέσα σε ένα συμπαγές πλαίσιο μεταφοράς.

Ένα φορείο παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων μπορεί να εκτελέσει εκατοντάδες ή χιλιάδες επαναλαμβανόμενους κύκλους κίνησης, με συχνή επιτάχυνση, επιβράδυνση, διακοπή και επανεκκίνηση. Το προκύπτον μέσο φορτίο κινητήρα μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό από το βραχυπρόθεσμο φορτίο αιχμής.

Κατά την ανάπτυξη OEM, ο κινητήρας μπορεί να αξιολογηθεί σύμφωνα με τα πραγματικά:

Φορτίο → ταχύτητα → επιτάχυνση → χρόνος κύκλου → θερμοκρασία λειτουργίας

σχέση.

Αυτό παρέχει μια καλύτερη βάση για τον προσδιορισμό της συνεχούς ροπής, της μέγιστης ροπής, του μεγέθους του κινητήρα και των θερμικών απαιτήσεων.

Η δοκιμή πρωτοτύπων μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο ενσωμάτωσης

Για μια νέα πλατφόρμα μεταφοράς παλετών, οι εργαστηριακές προδιαγραφές από μόνες τους δεν αρκούν πάντα.

Μια πρακτική διαδικασία ανάπτυξης OEM μπορεί να περιλαμβάνει:

Ανάλυση απαιτήσεων → Επιλογή κινητήρα → Μηχανική αντιστοίχιση → Πρωτότυπο → Δοκιμή δειγμάτων → Δοκιμή οχήματος → Βελτιστοποίηση παραμέτρων → Μαζική παραγωγή

Κατά τη διάρκεια των δοκιμών πρωτοτύπων, ο κατασκευαστής και ο προγραμματιστής του λεωφορείου μπορούν να αξιολογήσουν τη ροπή εκκίνησης, την επιτάχυνση, την τοποθέτηση, την αύξηση θερμοκρασίας, τον θόρυβο, τους κραδασμούς, την κατανάλωση μπαταρίας και την απόδοση επικοινωνίας.

Τα αποτελέσματα μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων του κινητήρα πριν από την είσοδο στην παραγωγή όγκου.

Η υποστήριξη OEM γίνεται πιο πολύτιμη για έργα μεγάλου όγκου

Για ένα μηχάνημα εφάπαξ, μερικές φορές μπορεί να είναι αρκετός ένας τυπικός κινητήρας. Ωστόσο, για έναν κατασκευαστή λεωφορείων παλετών που παράγει εκατοντάδες ή χιλιάδες οχήματα, η συνέπεια γίνεται πολύ πιο σημαντική.

Ένας προμηθευτής OEM μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία μιας αποκλειστικής διαμόρφωσης κινητήρα με καθορισμένα:

• Ηλεκτρικές παράμετροι

• Μηχανικές διαστάσεις

• Προδιαγραφές κωδικοποιητή

• Ρυθμίσεις επικοινωνίας

• Διαμόρφωση κιβωτίου ταχυτήτων

• Διαμόρφωση καλωδίου και βύσματος

• Απαιτήσεις δοκιμών παραγωγής

Αυτό μπορεί να διευκολύνει την τυποποίηση του κινητήρα σε διαφορετικές παρτίδες οχημάτων.

Τι πρέπει να περιλαμβάνεται σε μια προδιαγραφή κινητήρα OEM;

Πριν επικοινωνήσετε με έναν κατασκευαστή ενσωματωμένου σερβοκινητήρα stepper, συνιστούμε να προετοιμάσετε μια βασική προδιαγραφή εφαρμογής.

Τουλάχιστον, θα πρέπει να περιλαμβάνει:

1. Μέγιστο βάρος οχήματος

2. Μέγιστο φορτίο παλέτας

3. Στόχος ταχύτητας ταξιδιού

4. Επιτάχυνση και επιβράδυνση

5. Διάμετρος τροχού

6. Απαιτούμενη ροπή τροχού

7. Σχέση κιβωτίου ταχυτήτων

8. Τάση μπαταρίας

9. Κύκλος λειτουργίας

10. Πρωτόκολλο επικοινωνίας

11. Απαίτηση κωδικοποιητή

12. Διαθέσιμος χώρος εγκατάστασης

13. Θερμοκρασία λειτουργίας

14. Απαιτήσεις καλωδίων και συνδέσμων

15. Αναμενόμενος ετήσιος όγκος παραγωγής

Όσο ακριβέστερα ορίζονται αυτές οι παράμετροι, τόσο πιο εύκολο είναι να αναπτυχθεί ένας κινητήρας που να ταιριάζει σε ολόκληρο το σύστημα μεταφοράς.

Η προσαρμογή OEM είναι κάτι περισσότερο από την αλλαγή των προδιαγραφών του κινητήρα

Για τους κατασκευαστές φορείων παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων, η προσαρμογή OEM δεν πρέπει να περιορίζεται στην αλλαγή τάσης ή μήκους κινητήρα. Η πραγματική αξία προέρχεται από την ανάπτυξη μιας ολοκληρωμένης λύσης κίνησης γύρω από τη μηχανική και ηλεκτρική αρχιτεκτονική του οχήματος.

Ένας καλά ταιριαστός ενσωματωμένος βηματικός κινητήρας κλειστού βρόχου μπορεί να συνδυάσει τον κινητήρα, τον οδηγό, τον κωδικοποιητή και το προαιρετικό κιβώτιο ταχυτήτων σε ένα συμπαγές σύστημα μετάδοσης κίνησης. Με τη σωστή προσαρμογή, το σύστημα που προκύπτει μπορεί να απλοποιήσει την εγκατάσταση, να μειώσει τα εξωτερικά εξαρτήματα, να υποστηρίξει τον έλεγχο κίνησης κλειστού βρόχου και να ταιριάζει στους φυσικούς περιορισμούς του λεωφορείου.

Για το λόγο αυτό, κατά την επιλογή ενός ενσωματωμένος σερβοκινητήρας stepper για τετράδρομο λεωφορείο παλετών , είναι χρήσιμο να αξιολογούνται όχι μόνο οι προδιαγραφές καταλόγου αλλά και η ικανότητα του προμηθευτή να υποστηρίζει προσαρμογή OEM/ODM, ανάπτυξη πρωτοτύπων, δοκιμές εφαρμογών και παραγωγή όγκου.

Τελικός κατάλογος ελέγχου για την επιλογή ενός κινητήρα τεσσάρων κατευθύνσεων

Πριν ολοκληρώσετε τον κινητήρα, συνιστούμε να επιβεβαιώσετε πέντε περιοχές.

Μηχανικά: Είναι η ροπή επαρκής για μέγιστο φορτίο οχήματος, διάμετρο τροχού, σχέση κιβωτίου ταχυτήτων και επιτάχυνση;

Ηλεκτρικά: Ταιριάζει ο κινητήρας με την τάση της μπαταρίας και την αρχιτεκτονική ισχύος;

Έλεγχος: Το ενσωματωμένο πρόγραμμα οδήγησης υποστηρίζει την απαιτούμενη διεπαφή ελέγχου Pulse, RS485, CANopen, EtherCAT ή άλλη;

Σχόλια: Παρέχει ο κωδικοποιητής την απαιτούμενη ικανότητα εντοπισμού θέσης και παρακολούθησης κίνησης;

Θερμικό: Μπορεί ο κινητήρας να χειριστεί τον πραγματικό κύκλο λειτουργίας μέσα στο πλαίσιο του λεωφορείου;

Επομένως, ένα επιτυχημένο σύστημα μετάδοσης παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων δεν βασίζεται στην επιλογή του κινητήρα με την υψηλότερη ροπή ή το μεγαλύτερο μέγεθος πλαισίου. Προέρχεται από την αντιστοίχιση της ροπής, της ταχύτητας, της ανάδρασης, του ελέγχου, του κιβωτίου ταχυτήτων, της τάσης, της θερμικής απόδοσης και των μηχανικών διαστάσεων με το πραγματικό προφίλ λειτουργίας.

Για συμπαγή ρομπότ αποθήκης, ένα Ο ενσωματωμένος βηματικός σερβοκινητήρας κλειστού βρόχου μπορεί να προσφέρει έναν πρακτικό συνδυασμό ελέγχου ανάδρασης, συμπαγούς εγκατάστασης, απλοποιημένης καλωδίωσης και επαναλαμβανόμενης κίνησης. Όταν έχει το κατάλληλο μέγεθος και προσαρμοστεί, μπορεί να γίνει βασικό μέρος ενός αξιόπιστου συστήματος μεταφοράς παλετών τεσσάρων κατευθύνσεων.