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Vistas: 0 Autor: Jkongmotor Hora de publicación: 2026-09-23 Origen: Sitio
Los robots de recolección se están convirtiendo en una parte importante de los almacenes modernos, los centros logísticos, las operaciones de comercio electrónico y los sistemas automatizados de manejo de materiales. A medida que aumentan los volúmenes de pedidos, los almacenes necesitan robots que puedan seleccionar, mover, posicionar y entregar productos de forma rápida y precisa sin sacrificar la confiabilidad.
En el centro de esta actuación está el sistema de movimiento. Un robot de recolección puede tener visión avanzada, inteligencia artificial, software robótico y pinzas sofisticadas, pero estas tecnologías aún dependen de motores que pueden ejecutar comandos de movimiento de manera precisa y repetida.
Aquí es donde un El servomotor integrado EtherCAT puede proporcionar una ventaja práctica.
Al combinar el servomotor, la electrónica de accionamiento, el codificador y la interfaz de comunicación en una unidad compacta, un servomotor integrado puede reducir la complejidad del sistema y, al mismo tiempo, proporcionar el control de movimiento preciso que requieren los robots de recolección. Cuando se utiliza EtherCAT como red de comunicación, múltiples ejes del robot pueden intercambiar datos de movimiento con el controlador a alta velocidad y con una sincronización estrechamente coordinada.
Para los fabricantes de equipos de almacén, el resultado puede ser una arquitectura de control de movimiento más compacta, responsiva y escalable.
Un robot de recolección es un sistema robótico automatizado diseñado para identificar, agarrar, mover y colocar productos o materiales. Dependiendo de la aplicación, puede funcionar de forma independiente o como parte de un sistema de almacén automatizado más grande.
Los robots de recolección típicos se pueden encontrar en:
Centros logísticos de comercio electrónico
Almacenes automatizados
Centros de distribución
Sistemas de recogida de contenedores
Sistemas de bienes a personas
Sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación.
Operaciones de clasificación de paquetes
Almacenes farmacéuticos
Logística de alimentos y bebidas.
Fabricación de sistemas de manipulación de materiales.
Un ciclo típico de recolección puede implicar varios movimientos coordinados:
Acérquese a la ubicación de destino
Coloque el brazo o mecanismo robótico.
Mueva la pinza hacia el producto.
Ajustar la posición y la orientación
Agarre el producto
Levantar o mover el producto
Transportarlo a otra posición.
Liberar el producto
Regresar a la siguiente posición de recolección
Cada movimiento requiere aceleración, desaceleración, velocidad y posición controladas.
Esto significa que el motor no es simplemente responsable de hacer que el robot se mueva. Influye directamente en el tiempo del ciclo, la precisión del posicionamiento, la repetibilidad, el consumo de energía, la vibración y la confiabilidad general del equipo..
Las aplicaciones de recogida suelen combinar movimientos rápidos con arranques y paradas frecuentes.
Un motor puede acelerar rápidamente para alcanzar una posición objetivo, desacelerar antes de llegar al destino, mantener una posición específica, invertir la dirección e inmediatamente comenzar otro movimiento.
Este patrón de funcionamiento es muy diferente de las aplicaciones en las que un motor funciona continuamente a una velocidad relativamente constante.
Por lo tanto, un servomotor adecuado para un robot de recogida necesita varias capacidades importantes.
El robot debe colocar la pinza en la ubicación correcta. Incluso un pequeño error de posicionamiento puede afectar el éxito del agarre, especialmente cuando los productos están muy dispuestos.
Un servomotor integrado con retroalimentación del codificador puede monitorear continuamente la posición del motor y proporcionar control de circuito cerrado.
Los robots de recolección están diseñados para completar operaciones repetitivas rápidamente.
El motor necesita responder rápidamente a comandos para:
Aceleración
Desaceleración
Cambios de dirección
Cambios de posición
Cambios de par
cambios de velocidad
La rápida respuesta del servo ayuda a reducir retrasos de movimiento innecesarios.
Las diferentes etapas del proceso de selección pueden requerir diferentes velocidades.
Por ejemplo, un robot puede moverse rápidamente cuando atraviesa un área vacía pero disminuir la velocidad cuando se acerca a un producto.
El servocontrol permite que el sistema de movimiento ajuste dinámicamente la velocidad según la operación actual.
Los robots de recogida industrial pueden realizar miles o incluso millones de ciclos de movimiento durante su vida útil.
Por lo tanto, el motor necesita mantener un rendimiento constante durante el funcionamiento repetitivo en lugar de simplemente ofrecer un rendimiento máximo durante períodos cortos.
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Servomotor CC integrado con freno |
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Eje |
Tornillo de avance |
Módulo |
Movimiento lineal |
Freno |
Caja de cambios |
Caja de engranajes helicoidales |
alambres |
Nivel de protección |
Nivel de protección |
Un robot de recolección se construye en torno a un objetivo simple: seleccionar el producto correcto, en la posición correcta, a la velocidad correcta y repetir el proceso de manera confiable..
En un almacén o sistema de cumplimiento moderno, eso suena sencillo. En la práctica, un robot de recolección puede necesitar coordinar múltiples ejes, responder a datos de visión artificial, acelerar y desacelerar repetidamente, controlar una pinza o una herramienta de extremo de brazo y mantener un posicionamiento preciso durante miles de ciclos.
Eso hace que la selección del servomotor sea una parte importante del diseño general del robot.
Para los fabricantes de robots de recolección, un servomotor integrado puede resultar particularmente atractivo porque el motor, el codificador y el variador se combinan en una unidad compacta de control de movimiento. La actual plataforma de servomotores integrados de JKONGMOTOR cubre servomotores paso a paso integrados, servomotores paso a paso con engranajes, servomotores paso a paso lineales, servomotores CC/BLDC integrados, servomotores BLDC con engranajes, servomotores de freno, servomotores IP65 y Servomotores AGV con STO . La plataforma admite salidas de potencia de 26 W a 1000 W y opciones de control que incluyen Pulse, RS485, CANopen y EtherCAT.
Sin embargo, para los robots de recolección, estos tipos de motores no son intercambiables. Cada configuración aborda un requisito de movimiento diferente.
Un robot de recogida suele combinar varios tipos de movimiento:
Posicionamiento → Alcanzar → Recoger → Levantar → Girar → Colocar → Regresar
Por lo tanto, el sistema de movimiento necesita manejar aceleraciones y desaceleraciones frecuentes mientras mantiene una información de posición precisa.
Para un robot de recolección, es posible que un servomotor integrado deba proporcionar:
Posicionamiento preciso de circuito cerrado
Aceleración y desaceleración rápidas
Par estable a diferentes velocidades.
Comentarios del codificador
Alta repetibilidad
Instalación compacta
Cableado reducido
Comunicación multieje
Opciones de caja de cambios adecuadas
Opciones de freno para ejes verticales.
Protección del medio ambiente cuando sea necesario
Compatibilidad con el controlador del robot.
Los sistemas de recogida y colocación del mundo real suelen utilizar servomovimiento coordinado y arquitecturas basadas en EtherCAT para aplicaciones robóticas exigentes. Por ejemplo, las soluciones de selección industrial utilizan EtherCAT para el movimiento coordinado entre el controlador y los servoejes, mientras que los sistemas de visión proporcionan la información de ubicación del producto necesaria para la selección.
Es por eso que el motor debe seleccionarse según el eje del robot , en lugar de simplemente elegir un tipo de motor para toda la máquina.
La estructura de productos JKONGMOTOR se puede entender a través de dos categorías principales:
Son adecuados para mecanismos de robots de selección donde son importantes el posicionamiento preciso, el par estable, la repetibilidad y el control de circuito cerrado rentable .
Son más adecuados para ejes de robots que requieren respuesta dinámica, funcionamiento a mayor velocidad, integración compacta o mayor densidad de par..
Las configuraciones disponibles luego se extienden a engranajes planetarios, engranajes helicoidales, movimiento lineal, frenado, protección impermeable y servosistemas específicos de AGV/AMR..
Un servomotor paso a paso integrado combina un motor paso a paso, un codificador y un variador en una sola unidad de circuito cerrado.
Para un robot de selección, esta configuración se puede considerar para ejes donde la prioridad es un posicionamiento preciso y repetible sin la complejidad de una disposición convencional separada de motor y accionamiento.
Los ejemplos típicos incluyen:
Ejes de posicionamiento Pick-and-place
Mecanismos de posicionamiento de pinzas
Pequeños brazos robóticos
Posicionamiento del transportador
Mecanismos de alineación de productos.
Equipos de embalaje y clasificación.
Automatización de almacén compacta
El codificador proporciona retroalimentación al variador integrado, lo que permite que el sistema monitoree el movimiento real del motor en lugar de depender únicamente de un comando de paso de bucle abierto. JKONGMOTOR describe esta configuración como que proporciona posicionamiento de circuito cerrado, par estable y riesgo reducido de pérdida de pasos.
La precisión de la selección está directamente relacionada con la consistencia con la que el robot puede posicionar su efector final.
Por lo tanto, un servo paso a paso de circuito cerrado puede ser una opción práctica cuando el eje no requiere el rendimiento dinámico de un servo de CA de alta gama pero aún necesita retroalimentación de posición confiable.
Algunos ejes de robots de recolección necesitan más que precisión de posicionamiento. También necesitan un mayor par de salida en un paquete compacto..
Aquí es donde servomotor con engranaje planetario integrado . resulta útil un
La configuración combina:
Servomotor + codificador + accionamiento + caja de cambios planetaria
La caja de cambios reduce la velocidad y aumenta el par de salida manteniendo una estructura de transmisión relativamente compacta.
Se puede considerar un servo integrado con engranaje planetario para:
Articulaciones de brazos robóticos
Mecanismos de muñeca
Ejes de elevación verticales
Efectores finales pesados
Mecanismos de manipulación de productos.
Ejes de posicionamiento de alta carga
JKONGMOTOR describe su configuración de servo BLDC con engranaje planetario como una combinación de motor, codificador, variador y caja de cambios planetaria, con énfasis en una alta densidad de par y un bajo juego..
Para un robot de recolección, un juego reducido puede ser particularmente relevante cuando la pinza necesita alcanzar una posición precisa del producto.
Un servomotor integrado con engranaje helicoidal es otra opción cuando el mecanismo de recolección requiere una relación de reducción alta o una disposición mecánica en ángulo recto.
La configuración integrada combina el motor, el codificador, el variador y la caja de engranajes helicoidales.
Una caja de engranajes helicoidales puede resultar útil cuando el diseñador del robot necesita:
Alta relación de reducción
Mayor par de salida
Transmisión compacta en ángulo recto
Características de retención de carga en diseños mecánicos adecuados.
Esto puede ser relevante para mecanismos de elevación, transportadores, sistemas de posicionamiento y mecanismos robóticos compactos..
JKONGMOTOR describe específicamente su configuración de servo BLDC con engranaje helicoidal como una solución en ángulo recto que ahorra espacio con alto torque y características de autobloqueo.
Sin embargo, para los ejes verticales críticos para la seguridad, siempre se debe evaluar el diseño completo de seguridad y retención de carga en lugar de confiar únicamente en las características de la caja de cambios.
No todos los movimientos del robot de recogida son giratorios.
Muchos sistemas de recolección requieren que el efector final se mueva a lo largo de un eje lineal.
Por ejemplo:
Eje X → Eje Y → Eje Z → Pinza
Un servomotor paso a paso lineal integrado puede combinar el motor, el codificador y el variador en una solución compacta de movimiento lineal de circuito cerrado.
La estructura del producto JKONGMOTOR incluye un servo paso a paso lineal de tornillo de bolas, un servo paso a paso lineal tipo T y soluciones integradas de movimiento lineal..
Se puede considerar para:
Robots recolectores cartesianos
Sistemas de recogida y colocación XYZ
Ejes de recogida verticales
Mecanismos de transferencia de productos
Inspección automatizada
Sistemas de embalaje
Sistemas de posicionamiento de precisión
Para un robot de selección, los parámetros clave son empuje lineal, carrera, velocidad lineal, precisión de posicionamiento y ciclo de trabajo , en lugar de simplemente par giratorio y RPM.
Para un robot de recolección de alta velocidad, un servomotor CC/BLDC integrado puede ser una opción más adecuada cuando la respuesta dinámica y el embalaje compacto son importantes.
La arquitectura integrada coloca el motor, el codificador y el variador juntos.
Esto puede reducir la cantidad de equipo externo necesario alrededor del eje del robot.
Diseño de eje compacto
Cableado reducido
Control de velocidad de circuito cerrado
Control de posición de circuito cerrado
Respuesta rápida
Alta eficiencia operativa
Instalación simplificada
JKONGMOTOR describe su servo CC integrado como una unidad compacta que combina el motor, el codificador y el variador para un control preciso de la velocidad y la posición.
Para los fabricantes de robots, esto puede resultar especialmente útil cuando el espacio de instalación disponible alrededor de cada junta es limitado.
Entre las diferentes configuraciones, el servomotor BLDC con engranaje planetario es particularmente relevante para aplicaciones de recolección exigentes.
La arquitectura combina:
Servo BLDC + Codificador + Accionamiento integrado + Caja de cambios planetaria
Esto hace posible obtener un alto par de salida sin utilizar un motor sobredimensionado.
Es posible que un robot recolector deba moverse rápidamente mientras transporta una pinza y un producto. La caja de cambios ayuda a adaptar la velocidad y el par del motor a los requisitos mecánicos reales de la articulación del robot.
Robots de recolección de alta velocidad
brazos robóticos
robots delta
Robots de clasificación
Robots de embalaje
Sistemas de manipulación de materiales
Equipos de almacén automatizados.
Los sistemas industriales de recogida y colocación suelen requerir un servomovimiento coordinado de alta velocidad. EtherCAT se utiliza en arquitecturas robóticas comerciales para sincronizar el movimiento en múltiples ejes.
Un servomotor BLDC con engranaje helicoidal es útil cuando el embalaje mecánico es tan importante como el rendimiento del motor.
La caja de cambios en ángulo recto puede facilitar la colocación del motor dentro de una estructura de robot compacta.
Esto puede ser útil para:
Brazos robóticos compactos
Mecanismos transportadores
Sistemas de transferencia de productos
Posicionamiento rotativo
Mecanismos de elevación
Automatización con limitaciones de espacio
La arquitectura integrada también evita tener que instalar el motor, el servoaccionamiento externo y la caja de cambios como tres componentes separados.
Un robot de recolección puede tener un eje vertical que levanta un producto, una pinza o un mecanismo robótico.
En esta situación, el frenado puede convertirse en una consideración de diseño importante.
Un servomotor con freno integrado combina:
Motor + Codificador + Accionamiento + Freno Electromagnético
El freno puede ayudar a sostener una carga cuando se corta la energía, dependiendo del diseño mecánico y de seguridad completo.
JKONGMOTOR enumera las configuraciones de servomotores CC con freno integrado dentro de su gama de servomotores integrados y las describe para aplicaciones como ejes verticales y maquinaria automatizada.
Elevación del eje Z
Brazos robóticos verticales
Elevadores de productos
Mecanismos de elevación pick-and-place
Equipos de almacén automatizados.
Para un eje de robot vertical, los ingenieros deben evaluar juntos el par de frenado, la inercia de la carga, los requisitos de parada, el comportamiento de emergencia y la arquitectura de seguridad de la máquina .
Los robots de recolección utilizados en el procesamiento de alimentos, la logística al aire libre o en entornos industriales polvorientos pueden requerir protección ambiental adicional.
JKONGMOTOR proporciona una configuración de servomotor CC integrado IP65 con el motor, el controlador y el codificador empaquetados en una carcasa protegida.
Las aplicaciones potenciales incluyen:
Manipulación de alimentos
Sistemas de recogida al aire libre
Logística industrial
Ambientes polvorientos
Automatización móvil
Manipulación de materiales
El nivel de protección correcto siempre debe determinarse a partir del entorno operativo real.
Aunque un AGV o AMR se diferencia de un robot de recogida estacionario, los sistemas de recogida móviles combinan cada vez más la recogida robótica con el transporte autónomo..
Para estos sistemas, JKONGMOTOR ofrece un servomotor AGV DC con STO (Safe Torque Off).
La página del producto describe esta configuración como que proporciona control de movimiento preciso, alta densidad de par, respuesta rápida y soporte de seguridad funcional para AGV, logística inteligente, robótica y automatización industrial.
Por tanto, este tipo de motor puede ser relevante cuando un robot de recogida se integra en una plataforma robótica móvil.
Una forma útil de seleccionar el motor es asignar el tipo de motor al movimiento real del robot.
Requisito del robot de recolección |
Configuración servo integrada |
|---|---|
Posicionamiento preciso |
Servo paso a paso integrado |
Alto par + tamaño compacto |
Servo con engranaje planetario |
Alta relación de reducción |
Servo con engranaje helicoidal |
Movimiento lineal X/Y/Z |
Servo paso a paso lineal integrado |
Movimiento giratorio dinámico rápido |
Servo CC/BLDC integrado |
Alta densidad de par |
Servo BLDC con engranaje planetario |
Transmisión en ángulo recto |
Servo BLDC con engranaje helicoidal |
Soporte de carga vertical |
Servo de freno integrado |
Exposición al polvo/agua |
Servo integrado IP65 |
Recogida móvil / AMR |
Servo CC AGV/AMR con STO |
Esta clasificación basada en aplicaciones es más útil para los diseñadores de robots que simplemente comparar nombres de motores.
Un servomotor integrado EtherCAT combina varios componentes de control de movimiento en un conjunto de motor compacto.
Dependiendo de la arquitectura del producto, la unidad integrada puede incluir:
servomotor
servoaccionamiento
Codificador
Electrónica de control de movimiento
Interfaz de comunicación EtherCAT
Funciones de protección
Freno opcional
Caja de cambios opcional
Los servosistemas tradicionales suelen colocar el motor y el variador en ubicaciones separadas.
El controlador envía comandos a un servovariador externo, mientras que el variador controla el motor a través de cableado separado.
Un servomotor integrado traslada gran parte de esta funcionalidad directamente al conjunto del motor.
Esto puede simplificar significativamente el diseño mecánico y eléctrico de un robot de recogida.
EtherCAT es una tecnología de comunicación Ethernet industrial en tiempo real ampliamente utilizada en aplicaciones que requieren control de movimiento coordinado.
Para un robot de recolección, esto es importante porque es posible que sea necesario que varios ejes se muevan juntos.
Consideremos un brazo robótico con varios ejes.
Es posible que el controlador necesite controlar simultáneamente:
Rotación de bases
Movimiento del hombro
movimiento del codo
Rotación de muñeca
Posicionamiento de la muñeca
Movimiento de pinza
Si estos ejes no se mueven coordinadamente, el robot puede experimentar errores de trayectoria, vibraciones innecesarias o tiempos de ciclo más largos.
EtherCAT proporciona una arquitectura de comunicación adecuada para el control de movimiento multieje sincronizado y de alta velocidad..
Los robots recolectores cambian con frecuencia las órdenes de movimiento.
EtherCAT permite el intercambio rápido de datos de control de movimiento entre el controlador y los servoejes.
Esto respalda el control receptivo durante los movimientos robóticos de alta velocidad.
El movimiento del robot rara vez se limita a un solo motor.
Es posible que sea necesario acelerar y desacelerar varios ejes en momentos coordinados con precisión.
Los servosistemas basados en EtherCAT pueden sincronizar múltiples servoejes, lo que ayuda al robot a seguir su trayectoria planificada con mayor precisión.
En aplicaciones robóticas de alta velocidad, el retraso en la comunicación puede afectar la coordinación del movimiento.
Una red de comunicación en tiempo real ayuda a reducir la incertidumbre entre la transmisión de comandos y la respuesta del motor.
Esto es especialmente útil cuando varios servomotores funcionan simultáneamente.
EtherCAT puede conectar múltiples servovariadores a través de una red Ethernet industrial.
Cuando se integra en el servomotor, la interfaz de comunicación se encuentra dentro del propio conjunto del motor.
Esto puede reducir la cantidad de hardware externo necesario en el gabinete de control.
La mayor ventaja no es simplemente que el motor sea más pequeño.
El beneficio real proviene de combinar control de movimiento, retroalimentación, comunicación y tecnología de motor en un sistema coordinado..
Los servosistemas convencionales pueden requerir conexiones separadas entre:
Motor y accionamiento
Codificador y variador
Controlador y unidad
Sistema de freno y control.
Dispositivos de E/S adicionales
Un servomotor integrado puede reducir algunas de estas conexiones externas.
Para los robots de recolección compactos, esto puede resultar particularmente valioso porque el espacio interno limitado dificulta el enrutamiento de los cables.
Un menor número de componentes externos también puede facilitar el montaje y el mantenimiento de la máquina.
Los robots de almacén a menudo necesitan operar en espacios reducidos.
Un gabinete eléctrico grande o varias unidades externas pueden aumentar el espacio total del sistema.
La integración de la electrónica de accionamiento en el motor permite a los fabricantes mover parte del sistema de control de movimiento directamente sobre el eje mecánico.
Esto puede contribuir a una arquitectura de robot más compacta..
El codificador proporciona retroalimentación de posición al sistema de servocontrol.
En lugar de simplemente ordenarle al motor que gire una cierta cantidad y asumir que el movimiento se produjo correctamente, el servosistema puede usar retroalimentación para corregir errores de movimiento.
En el caso de los robots de recolección, esto permite un posicionamiento preciso del brazo robótico y la pinza.
El tiempo de ciclo es uno de los indicadores de rendimiento más importantes para la automatización de almacenes.
Si el robot puede acelerar más rápido, alcanzar el objetivo con precisión, desacelerar suavemente y comenzar inmediatamente la siguiente operación, el tiempo requerido para cada ciclo de recolección puede disminuir.
Una servoarquitectura EtherCAT de alta respuesta admite este tipo de perfil de movimiento.
Un brazo robótico puede necesitar varios ejes para moverse simultáneamente.
Por ejemplo, el eje del hombro puede acelerarse mientras la muñeca gira y la base cambia de dirección.
El control sincronizado basado en EtherCAT puede ayudar a que estos ejes funcionen como un sistema de movimiento coordinado en lugar de como motores independientes.
Para los fabricantes de equipos, el tiempo de integración es una consideración importante.
Un servomotor integrado puede reducir la cantidad de componentes separados que deben seleccionarse, instalarse, cablearse y probarse.
Esto puede simplificar:
diseño electrico
Diseño de paneles
Enrutamiento de cables
Puesta en servicio
Mantenimiento
Gestión de repuestos
La elección de un servomotor integrado EtherCAT debe comenzar con los requisitos de movimiento reales del robot en lugar de simplemente seleccionar el motor de mayor potencia.
El par nominal determina la capacidad de funcionamiento continuo del motor.
El par máximo se vuelve importante durante la aceleración, el movimiento rápido, el levantamiento y los cambios repentinos de carga.
Para los robots de recolección, se deben considerar ambos valores.
La velocidad requerida del motor depende de la transmisión mecánica, la geometría del brazo, la relación de la caja de cambios y el tiempo de ciclo del robot requerido.
Un motor de alta velocidad no produce automáticamente un robot más rápido. El sistema mecánico completo debe adaptarse al motor.
El rendimiento del codificador afecta la calidad de la retroalimentación y el control de posicionamiento.
La retroalimentación de mayor resolución puede ser valiosa para aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso y un funcionamiento suave a baja velocidad.
Algunos ejes del robot de recolección requieren alta velocidad, mientras que otros requieren un par elevado.
Una caja de cambios planetaria, una caja de cambios armónica u otro mecanismo de reducción puede ser apropiado según el diseño del eje.
La relación de transmisión debe seleccionarse en función de:
Velocidad de salida requerida
Par de salida requerido
Inercia
Aceleración
Requisitos de reacción
Dimensiones mecánicas
Un freno puede ser importante para los ejes verticales.
Si se elimina la energía, es posible que un mecanismo vertical deba mantener su posición en lugar de caer debido a la gravedad.
Para este tipo de aplicación, un servomotor integrado con freno opcional puede simplificar el diseño del eje.
Para los fabricantes de robots de selección, elegir un servomotor no se trata solo de par y velocidad. El motor debe funcionar como parte de todo el sistema robótico, incluido el controlador, el codificador, la caja de cambios, el brazo robótico, la pinza, el sistema de visión y la red de comunicación.
Es por eso que muchos fabricantes de equipos consideran los servomotores integrados para aplicaciones de robots de recolección. Al combinar el motor, el codificador y la electrónica de accionamiento en una unidad compacta, un servomotor integrado puede simplificar la arquitectura de movimiento del robot y al mismo tiempo respaldar el movimiento preciso y repetible necesario para la recolección automatizada.
Los robots de recogida suelen tener estrictos requisitos de espacio mecánico. Un servosistema convencional puede requerir un motor, un servoaccionamiento, un cableado del codificador y componentes eléctricos adicionales por separado.
Un servomotor integrado reúne componentes clave de control de movimiento en una sola carcasa.
Esto puede ayudar a los OEM a:
Reducir el espacio de instalación
Simplifique los diseños mecánicos
Reducir los componentes del disco externo
Mejorar el enrutamiento de cables
Construya ejes de robot más compactos
Para brazos robóticos y mecanismos compactos de recogida y colocación, ahorrar espacio alrededor de cada articulación puede facilitar el diseño de la máquina en general.
Un servosistema convencional puede requerir múltiples cables entre el motor, el codificador, el variador, el controlador y otros componentes.
Con un servomotor integrado, la electrónica de accionamiento y retroalimentación se incorporan al conjunto del motor.
Esto puede reducir la complejidad del cableado y hacer que la instalación sea más sencilla.
Para un robot recogedor con varios ejes, un menor número de componentes externos también puede hacer que la máquina sea más limpia y más fácil de montar.
Los robots de recogida necesitan posicionar sus pinzas con precisión.
Si la pinza se acerca a un producto con un error de posicionamiento excesivo, es posible que el robot no pueda agarrar el artículo o requiera un movimiento de corrección adicional.
Un servomotor integrado utiliza retroalimentación del codificador para monitorear la posición del motor y admitir el control de circuito cerrado.
Esto es particularmente útil para:
Posicionamiento del brazo robótico
Posicionamiento de las pinzas
Alineación del producto
Seguimiento del transportador
Mecanismos de recogida y colocación
Sistemas de transferencia de precisión
El resultado es un sistema de movimiento diseñado en torno a la retroalimentación en lugar del movimiento motor de bucle abierto únicamente..
Un robot de recolección puede repetir el mismo movimiento miles de veces durante un turno de producción.
Cada ciclo puede incluir:
Aceleración → Movimiento de alta velocidad → Desaceleración → Posicionamiento → Recogida → Retracción
Por lo tanto, el servomotor debe responder rápidamente a los cambios de velocidad y comandos de posición.
Se pueden utilizar configuraciones de servo CC y BLDC integradas cuando el robot requiere movimiento dinámico y aceleración/desaceleración rápida.
Para ejes de mayor carga, un servo integrado con engranajes puede proporcionar la multiplicación de par necesaria para mover el mecanismo sin requerir un motor innecesariamente grande.
Un robot de recolección rara vez depende de un solo motor.
Un brazo robótico puede tener múltiples servoejes que controlan:
Rotación de bases
movimiento del brazo
movimiento del codo
Rotación de muñeca
movimiento vertical
Posicionamiento de las pinzas
Estos ejes deben trabajar juntos para seguir la trayectoria planificada del robot.
Con opciones de comunicación como CANopen y EtherCAT , los servomotores integrados pueden formar parte de una arquitectura de control de movimiento multieje en red.
EtherCAT es particularmente relevante cuando el robot requiere un movimiento sincronizado en tiempo real entre múltiples servoejes.
Otra razón por la que los clientes eligen servomotores integrados es que una familia de productos puede cubrir diferentes requisitos mecánicos.
Por ejemplo:
Requisito del robot de recolección |
Tipo de servo integrado adecuado |
|---|---|
Posicionamiento preciso |
Servo paso a paso integrado |
Alto par de salida |
Servo con engranaje planetario |
Alta relación de reducción |
Servo con engranaje helicoidal |
movimiento lineal |
Servo lineal integrado |
Movimiento dinámico rápido |
Servo CC/BLDC |
elevación vertical |
Servo de freno integrado |
Exposición al polvo o al agua |
Servo integrado IP65 |
Plataforma de recogida móvil |
Servo AGV/AMR con STO |
Esto ofrece a los fabricantes OEM más flexibilidad a la hora de diseñar diferentes ejes de robot.
Algunos robots de recolección necesitan mover cargas útiles relativamente pesadas manteniendo al mismo tiempo el brazo robótico compacto.
Un servomotor integrado con engranaje planetario puede aumentar el par de salida y al mismo tiempo reducir la velocidad de salida.
Esto lo hace útil para:
Brazos de recolección de servicio pesado
Ejes de elevación verticales
Pinzas grandes
Posicionamiento de carga alta
Mecanismos de manipulación de materiales
El motor y la caja de cambios integrados también reducen la necesidad de instalar varios componentes independientes alrededor de la articulación del robot.
Los ejes verticales del robot introducen otra consideración: la gravedad.
Cuando se corta la energía, es posible que sea necesario que una carga vertical permanezca en su posición.
Un servomotor con freno integrado puede proporcionar una función de retención mecánica cuando se selecciona e incorpora correctamente en el diseño de seguridad de la máquina.
Esto puede ser útil para:
Mecanismos del eje Z
Brazos robóticos verticales
Sistemas de elevación de productos
Equipos de almacenamiento automatizados.
Ascensores de recogida y colocación
Para estas aplicaciones, los ingenieros deben evaluar el par de frenado, la inercia de la carga, el comportamiento de frenado y el sistema completo de seguridad de la máquina.
No todos los fabricantes de robots de recolección utilizan la misma arquitectura de controlador.
Dependiendo de la máquina, es posible que el servosistema necesite comunicarse a través de:
Legumbres
RS485 / Modbus-RTU
CANabierto
EtherCAT
Proporcionar diferentes opciones de control permite combinar el servomotor integrado con diferentes PLC, controladores de movimiento, controladores de robot y arquitecturas de automatización.
Para un mecanismo de posicionamiento simple, el control de impulsos puede ser suficiente.
Para un robot de recolección multieje en red, CANopen o EtherCAT pueden ser más apropiados.
El motor debe adaptarse físicamente al robot.
Esto suena obvio, pero puede convertirse en un problema de ingeniería importante cuando un motor estándar tiene la longitud del eje, la disposición de montaje, la posición del conector o la configuración de la caja de cambios incorrectas.
Para los fabricantes de robots de recolección OEM, la personalización puede incluir:
Diámetro del eje
Longitud del eje
chavetero
Eje plano
eje hueco
Caja de cambios
Relación de transmisión
Freno
Codificador
Conector
Cable
Configuración de montaje
protección de propiedad intelectual
Esto permite que el motor se adapte al robot en lugar de forzar la estructura del robot para acomodar un motor estándar.
Las arquitecturas de servo tradicionales pueden requerir múltiples servovariadores externos dentro de un gabinete de control.
Cuando el accionamiento está integrado en el motor, parte de la electrónica de control de movimiento se mueve directamente al eje del robot.
En el caso de los robots de recolección compactos, esto puede reducir potencialmente el tamaño del gabinete y liberar espacio valioso para otros componentes como:
SOCIEDAD ANÓNIMA
PC industriales
Controlador de visión
Controlador de seguridad
Fuente de alimentación
Equipo de comunicación
Esto es particularmente útil cuando el robot tiene un recinto eléctrico limitado.
Un servomotor integrado también puede simplificar la arquitectura de la máquina.
En lugar de solucionar problemas de varios componentes separados, los ingenieros pueden trabajar con una unidad de control de movimiento más consolidada.
Para los fabricantes OEM, esto puede simplificar:
Diseño → Montaje → Cableado → Puesta en servicio → Pruebas → Mantenimiento
También puede reducir la cantidad de componentes separados que deben especificarse y gestionarse en producción.
Los servomotores integrados no se limitan a un solo tipo de robot de recogida.
Pueden ser considerados para:
Sistemas de recogida con brazo robótico
Robots recolectores cartesianos
Robots de recogida y colocación Delta
Robots recolectores de contenedores
Robots de mercancías a personas
Sistemas de preparación de almacenes
Máquinas envasadoras y recolectoras
Robots de clasificación
Robots de recogida móviles
Sistemas de preparación de pedidos basados en AMR
La configuración del motor debe seleccionarse según el eje específico, la carga útil, la velocidad, el ciclo de trabajo y las condiciones ambientales.
Desde la perspectiva de compras de OEM, los clientes normalmente necesitan evaluar más que la potencia nominal del motor.
Las principales cuestiones técnicas incluyen:
¿Cuánto torque requiere el eje?
¿Qué velocidad máxima se requiere?
¿A qué velocidad debe acelerar y desacelerar el robot?
¿Qué precisión de posicionamiento se requiere?
¿Cuál es la inercia de carga real?
¿El eje necesita una caja de cambios?
¿El eje vertical requiere freno?
¿Qué configuración de codificador se requiere?
¿El controlador admite EtherCAT, CANopen, RS485 o Pulse?
¿Qué nivel de protección IP se requiere?
¿Se pueden personalizar el eje, el conector, la caja de cambios y las dimensiones de montaje?
Estas preguntas ayudan al fabricante a seleccionar un servomotor en función del perfil de movimiento real del robot en lugar de simplemente elegir un motor en función de la potencia nominal.
Los fabricantes de robots de recogida suelen desarrollar sus propias estructuras mecánicas, algoritmos de control, pinzas y arquitecturas de sistemas.
Como resultado, es posible que un motor estándar del catálogo no siempre encaje perfectamente.
Un proveedor experimentado de servomotores integrados puede trabajar con el OEM durante el proceso de desarrollo para evaluar:
Requisitos de aplicación → Selección de motor → Cálculo de par → Diseño mecánico → Prototipo → Pruebas → Optimización → Producción en masa
Este enfoque es particularmente útil cuando el cliente necesita un eje, una caja de cambios, un codificador, una interfaz de comunicación, un freno, un conector, un cable o una carcasa personalizados.
Para la producción de robots de recolección de gran volumen, la personalización también puede ayudar a crear una configuración de motor más consistente en toda la plataforma del robot.
La razón fundamental por la que los clientes consideran los servomotores integrados es la capacidad de combinar varias funciones de control de movimiento en una sola unidad.
En lugar de diseñar alrededor de:
Motor + Codificador externo + Servoaccionamiento + Cableado adicional + Caja de cambios separada
un OEM puede potencialmente construir el eje alrededor de:
Servomotor integrado + Caja de cambios + Comunicación industrial
Esta arquitectura puede reducir la complejidad del sistema y, al mismo tiempo, proporcionar la retroalimentación de circuito cerrado, la respuesta dinámica y el control coordinado que requieren los robots de selección modernos.
Para la selección de almacenes de alta velocidad, brazos robóticos, clasificación automatizada, embalaje y sistemas móviles de selección , los servomotores integrados proporcionan una base flexible para desarrollar sistemas de control de movimiento compactos y escalables.
Los clientes eligen servomotores integrados para robots de recolección porque pueden abordar varios requisitos prácticos de ingeniería al mismo tiempo:
Instalación compacta
Cableado reducido
Posicionamiento de circuito cerrado
Respuesta dinámica rápida
Comunicación multieje
Opciones de caja de cambios flexibles
Configuraciones de freno
Protección ambiental
Personalización OEM
Integración simplificada del sistema
Para los fabricantes de robots de selección, la consideración más importante no es simplemente seleccionar el motor más potente. Se trata de seleccionar la configuración de servo integrada adecuada para cada eje del robot , en función de la carga, el par, la velocidad, la inercia, la precisión de posicionamiento, el protocolo de comunicación, las condiciones ambientales y la estructura mecánica.
Ese enfoque centrado en la aplicación permite que el servomotor integrado se convierta en parte de la arquitectura de movimiento general del robot en lugar de simplemente otro componente individual.
Un servosistema tradicional generalmente separa el motor y la transmisión.
Un servomotor integrado los combina.
Característica |
Servosistema tradicional |
Servomotor integrado EtherCAT |
|---|---|---|
Motor |
Separado |
Integrado |
servoaccionamiento |
Externo |
Integrado |
Codificador |
Conexión separada |
Arquitectura de retroalimentación integrada |
EtherCAT |
Interfaz de unidad externa |
Comunicación integrada |
Alambrado |
Más extenso |
Potencialmente reducido |
Instalación |
Más componentes |
Más compacto |
Gabinete de control |
Más hardware |
Potencialmente más pequeño |
Sincronización multieje |
Apoyado |
Compatible con la arquitectura EtherCAT |
Mantenimiento |
Múltiples componentes |
Menos componentes separados |
Personalización OEM |
Disponible |
Altamente configurable dependiendo del proveedor |
La arquitectura adecuada depende del diseño del robot. Los sistemas grandes con gabinetes centralizados aún pueden beneficiarse de los servoaccionamientos tradicionales, mientras que los equipos robóticos compactos pueden beneficiarse significativamente de la arquitectura servo integrada.
Los robots de recogida suelen funcionar de forma continua durante los turnos del almacén.
Eso significa que no se debe pasar por alto el rendimiento térmico.
Un motor puede funcionar bien durante una breve prueba de laboratorio, pero experimentar un aumento de temperatura durante una operación repetitiva continua.
Al seleccionar un servomotor integrado, los fabricantes deben evaluar:
Par continuo
Duración del par máximo
ciclo de trabajo
Temperatura ambiente
Temperatura de la carcasa del motor
Temperatura de la electrónica interna
Condiciones de enfriamiento
Protección contra sobrecarga
Un motor correctamente adaptado debe proporcionar suficiente par sin funcionar continuamente cerca de sus límites térmicos.
Un robot de recogida no puede permitirse frecuentes interrupciones de la comunicación.
Es posible que el controlador de movimiento, los servomotores, los sensores, el sistema de visión y el software del robot deban funcionar juntos.
Por lo tanto, la comunicación EtherCAT debe evaluarse como parte de la arquitectura de control completa.
Las consideraciones importantes incluyen:
Topología de red
Calidad del cable
Fiabilidad del conector
Rendimiento EMC
Toma de tierra
Configuración de red
Compatibilidad del controlador
Compatibilidad con servoaccionamiento
Funciones de diagnóstico
Una arquitectura de comunicación confiable ayuda a reducir el tiempo de inactividad inesperado en los equipos de almacén automatizados.
Seleccionando el derecho El servomotor integrado EtherCAT para un robot de recolección no es simplemente una cuestión de elegir la potencia del motor correcta. El motor debe coincidir con la carga, el par, la velocidad, la aceleración, la precisión de posicionamiento, la estructura mecánica, la arquitectura de comunicación y el entorno operativo del robot..
Para los robots de selección, estos requisitos se vuelven aún más importantes porque el robot puede realizar cientos o miles de ciclos repetitivos de selección y colocación mientras coordina múltiples ejes. Un servomotor integrado EtherCAT correctamente seleccionado puede simplificar la arquitectura de la máquina combinando el motor, el variador, el codificador y la interfaz de comunicación en una unidad compacta de control de movimiento.
El primer paso es identificar qué necesita realmente el motor para moverse.
Un robot de recolección puede contener varios ejes de movimiento, como por ejemplo:
Ejes lineales X/Y/Z
Articulaciones de brazos robóticos
Rotación de muñeca
Mecanismos de agarre
Mecanismos transportadores o de transferencia.
Ejes de elevación verticales
Ejes de posicionamiento rotativos
Los diferentes ejes tienen diferentes requisitos de par, velocidad y transmisión.
Por ejemplo, un eje horizontal de alta velocidad puede priorizar la respuesta dinámica y la aceleración , mientras que un eje de elevación vertical puede requerir un mayor par de salida y un freno . Una pinza compacta puede necesitar un posicionamiento preciso en lugar de una gran potencia continua.
Por lo tanto, seleccionar un motor idéntico para cada eje no siempre es el enfoque más eficaz.
El par es uno de los parámetros más importantes a la hora de seleccionar un servomotor integrado para un robot de recogida.
El par requerido debe considerar más que la carga útil en sí. El cálculo puede incluir:
Peso de carga útil
Peso del brazo del robot
Peso del efector final
Relación de caja de cambios
Aceleración y desaceleración
Fricción
Eficiencia de transmisión
Fuerza de elevación vertical
Resistencia mecánica externa
Inercia de carga
Para ejes giratorios, la relación básica se puede expresar como:
Par requerido = par de aceleración + par de carga + par de fricción + margen de seguridad
Para un eje vertical, también se debe considerar la gravedad.
Un motor que parece adecuado basándose únicamente en la carga útil nominal puede experimentar un par máximo excesivo durante la aceleración, desaceleración o parada de emergencia. Por esta razón, los compradores deben evaluar tanto el par nominal como el par máximo..
Los robots de recolección a menudo necesitan un movimiento rápido entre las posiciones de recolección y colocación. Por lo tanto, el servomotor necesita suficiente velocidad y respuesta dinámica.
Al comparar motores, verifique:
velocidad nominal
Velocidad máxima
Capacidad de aceleración
Capacidad de desaceleración
Par máximo
Respuesta de posicionamiento
Rendimiento de servicio continuo
La alta velocidad no es automáticamente mejor. El motor debe mantener un funcionamiento estable mientras mueve la carga real.
Para un robot que realiza movimientos cortos y repetitivos, el perfil de aceleración puede ser tan importante como las RPM máximas. Un motor adecuado debería proporcionar suficiente par durante la aceleración sin un calentamiento excesivo.
Los robots de recogida suelen trabajar con visión artificial, coordenadas predefinidas, transportadores y pinzas robóticas. Por lo tanto, el motor debe proporcionar una información de posición fiable.
Un servomotor integrado con un codificador permite que el sistema de control monitoree la posición del motor y ajuste el movimiento en consecuencia.
Al seleccionar el motor, considere:
Resolución del codificador
Método de retroalimentación de posición
Repetibilidad de posicionamiento
Precisión mecánica requerida
Juego de la caja de cambios
Inercia de carga
Requisitos del bucle de control
El rendimiento de posicionamiento real depende del sistema mecánico y de control completo, no solo del codificador.
Para aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso del brazo o del eje lineal, el codificador, la caja de cambios, la transmisión y la estructura mecánica deben evaluarse como un solo sistema.
EtherCAT resulta particularmente útil cuando un robot de recolección tiene múltiples ejes coordinados.
Es posible que un robot típico necesite sincronizar:
Controlador de robot → eje del brazo → eje de la muñeca → pinza → transportador → equipo auxiliar
Con la comunicación EtherCAT, se pueden integrar múltiples servoejes en una arquitectura de control de movimiento Ethernet industrial centralizada.
Al seleccionar un servomotor integrado EtherCAT, los compradores deben confirmar:
Compatibilidad con EtherCAT
Requisitos del protocolo de comunicación
Compatibilidad del controlador
Requisitos de sincronización multieje
Topología de red
Requisitos del ciclo de comunicación.
Configuración de conectores y cables.
El punto importante es que EtherCAT debe coincidir con el controlador y la arquitectura de automatización general , en lugar de seleccionarse como una característica aislada del motor.
Es posible que el motor en sí no proporcione directamente el par de salida o la velocidad requeridos. Una caja de cambios puede adaptar las características del motor al mecanismo del robot.
Las opciones comunes incluyen:
Una caja de cambios planetaria es adecuada cuando el robot recogedor requiere un par de salida elevado, dimensiones compactas y una relación de reducción adecuada.
Las aplicaciones típicas incluyen:
Articulaciones de brazos robóticos
Posicionamiento rotativo
Mecanismos de alta carga
Sistemas de elevación compactos
Aplicaciones de alta densidad de torque
Una caja de engranajes helicoidal puede resultar útil cuando el mecanismo requiere una relación de reducción alta o una transmisión en ángulo recto.
Puede ser considerado para:
Mecanismos de transferencia compactos
Posicionamiento rotativo
Sistemas transportadores
Mecanismos de elevación
Sin embargo, durante la selección se deben evaluar la eficiencia de la caja de cambios, el juego, el rendimiento térmico y las condiciones de carga reales.
Un eje de robot de recolección vertical puede comportarse de manera diferente a un eje horizontal porque la gravedad actúa continuamente sobre la carga.
Si el eje necesita permanecer en posición cuando se corta la energía, servomotor con freno integrado . se puede considerar un
La selección de frenos debe tener en cuenta:
Carga vertical
Par de retención
Velocidad del motor
Respuesta del freno
ciclo de trabajo
Requisitos de seguridad
Un freno de motor no debe considerarse como la única medida de seguridad. El diseño completo de seguridad del eje vertical debe incluir la transmisión mecánica, el controlador, la estrategia de parada de emergencia y los requisitos de seguridad de la máquina aplicables.
Los fabricantes de robots de picking pueden utilizar diferentes arquitecturas de servointegrados en función del eje.
Requisito del robot de recolección |
Potencial tipo de servo integrado |
|---|---|
Posicionamiento repetitivo preciso |
Servomotor paso a paso integrado |
Mayor par de salida |
Servo integrado con engranaje planetario |
Alta relación de reducción |
Servo integrado con engranaje helicoidal |
Movimiento lineal X/Y/Z |
Servo paso a paso lineal integrado |
Movimiento dinámico rápido |
Servo CC/BLDC integrado |
Alta densidad de par |
Servo BLDC con engranaje planetario |
Transmisión en ángulo recto |
Servo BLDC con engranaje helicoidal |
Retención del eje vertical |
Servo de freno integrado |
Exposición al polvo/agua |
Servo integrado IP65 |
Plataforma de recogida móvil |
Servo AGV/AMR con STO |
La elección correcta depende del eje específico y de las condiciones de funcionamiento.
Una de las principales razones por las que los fabricantes consideran los servomotores integrados es para reducir el espacio ocupado por los componentes separados del motor y del variador.
Sin embargo, la unidad integrada todavía necesita adaptarse a la estructura mecánica del robot.
Antes de realizar el pedido, consulte:
Tamaño del bastidor del motor
Longitud total del motor
Diámetro del eje
Longitud del eje
Dimensiones de montaje
Posición del conector
Dirección de salida del cable
Dimensiones de la caja de cambios
Dimensiones del freno
Espacio de refrigeración disponible
En el caso de los robots de recolección compactos, incluso un pequeño cambio en la longitud del motor o en la posición del conector puede afectar el diseño mecánico.
El entorno de trabajo puede influir significativamente en la selección del servomotor.
Para los robots de recogida en almacenes, el motor puede funcionar en condiciones interiores relativamente limpias. Otros sistemas pueden estar expuestos al polvo, la humedad, los procesos de limpieza o las variaciones de temperatura.
Dependiendo de la aplicación, los compradores deben evaluar:
protección de propiedad intelectual
Temperatura de funcionamiento
Exposición al polvo
Humedad
Requisitos de limpieza
Operación de servicio continuo
Disipación de calor
Para entornos exigentes, un servomotor integrado IP65 puede proporcionar un mayor nivel de protección que un diseño abierto estándar, siempre que la instalación completa mantenga el nivel de protección requerido.
Un robot de recogida puede funcionar de forma continua durante largos períodos. Las aceleraciones y desaceleraciones frecuentes y los movimientos repetidos con cargas elevadas pueden aumentar la temperatura del motor.
La evaluación térmica debe incluir:
Par continuo
Par máximo
ciclo de trabajo
Temperatura ambiente
Condiciones de instalación del motor.
Eficiencia de la caja de cambios
Disipación de calor
Duración de la sobrecarga
El motor debe seleccionarse basándose en el perfil de movimiento real y no simplemente en su potencia nominal.
Para aplicaciones de ciclo alto, es útil probar el motor bajo la carga, velocidad, aceleración y ciclo de trabajo esperados en el mundo real antes de finalizar el diseño.
A menudo se selecciona un servomotor integrado EtherCAT porque el robot requiere un control de red coordinado. Sin embargo, la plataforma de producto más amplia también puede necesitar diferentes opciones de comunicación según la arquitectura de la máquina.
Por ejemplo, la plataforma servo integrada de JKONGMOTOR incluye configuraciones de control y comunicación tales como:
Legumbres
RS485 / Modbus-RTU
CANabierto
EtherCAT
Esto ofrece a los fabricantes de máquinas flexibilidad a la hora de diseñar diferentes plataformas robóticas o integrar ejes auxiliares.
Para un robot de recolección EtherCAT, la pregunta clave es si la interfaz de comunicación, las funciones de control y las conexiones eléctricas del motor seleccionado coinciden con el controlador del robot.
Las especificaciones estándar son sólo una parte del proceso de selección de un fabricante de robots de preparación de pedidos. La personalización mecánica puede ser igualmente importante.
Dependiendo del proyecto, la personalización OEM puede incluir:
Diámetro y longitud del eje
chavetero
Eje plano
eje hueco
Eje perforado
Caja de cambios
Freno
Codificador
Conector
Longitud del cable
Configuración de montaje
protección de propiedad intelectual
Esto puede resultar especialmente útil cuando el motor debe encajar en un brazo robótico, una pinza, un mecanismo de elevación o un chasis compacto existente.
Para los fabricantes de máquinas que desarrollan un nuevo robot de recolección, a menudo es más eficiente discutir el motor, el variador, la caja de cambios, el codificador, la interfaz de comunicación y la interfaz mecánica juntos en lugar de seleccionar cada componente de forma independiente.
Una selección confiable debe basarse en el ciclo de movimiento completo.
Por ejemplo:
Seleccionar → Levantar → Acelerar → Mover → Desacelerar → Colocar → Regresar
Para cada etapa, determine:
Carga
Par requerido
Velocidad requerida
Aceleración
Requisito de posicionamiento
ciclo de trabajo
Relación de transmisión
Requisito del codificador
Requisito de comunicación
Condiciones ambientales
Este enfoque evita un error de selección común: elegir un motor basándose únicamente en la potencia nominal o la carga útil..
Antes de confirmar un pedido, un fabricante de robots de preparación de pedidos puede utilizar la siguiente lista de verificación:
Elemento de selección |
Qué confirmar |
|---|---|
Solicitud |
Brazo, muñeca, pinza, elevación, eje lineal, transportador |
Carga útil |
Carga máxima de trabajo |
Esfuerzo de torsión |
Par nominal y máximo |
Velocidad |
Funcionamiento requerido y velocidad máxima. |
Aceleración |
Aceleración/desaceleración requerida |
Posicionamiento |
Requisitos de precisión y repetibilidad. |
Codificador |
Requisitos de resolución y retroalimentación |
Caja de cambios |
Relación, par, eficiencia, juego |
Freno |
Si se requiere sujeción de carga vertical |
Comunicación |
Compatibilidad con EtherCAT y el controlador |
Protección |
Requisitos medioambientales y de propiedad intelectual |
Térmico |
Condiciones de servicio continuo y sobrecarga. |
Mecánico |
Eje, montaje, conector y cable. |
Personalización |
Requisitos mecánicos/eléctricos del OEM |
Para los fabricantes de robots de recogida, el motor es sólo una parte del sistema de control de movimiento. El objetivo práctico es crear una solución combinada de motor + variador + codificador + transmisión + comunicación..
JKONGMOTOR proporciona configuraciones de servomotores integrados que cubren diferentes requisitos de movimiento del robot, incluidos servomotores paso a paso integrados, servomotores con engranajes, servomotores BLDC, soluciones de movimiento lineal, motores con freno integrado y otras configuraciones personalizadas..
Su enfoque OEM/ODM también permite adaptar la configuración del motor a los requisitos mecánicos y eléctricos de la máquina.
Para un nuevo proyecto de robot de recolección, los compradores pueden proporcionar la carga útil, el tipo de eje, la velocidad, la aceleración, la relación de caja de cambios, la distancia de recorrido, el ciclo de trabajo, las dimensiones de montaje y los requisitos de controlador/comunicación . Estos parámetros proporcionan un punto de partida práctico para seleccionar el servomotor integrado EtherCAT adecuado.
El servomotor integrado EtherCAT adecuado para un robot de recolección debe seleccionarse de acuerdo con el sistema de movimiento completo, no simplemente con la potencia del motor.
Los factores más importantes son el par, la velocidad, la aceleración, la retroalimentación del codificador, la compatibilidad con EtherCAT, los requisitos de la caja de cambios, los requisitos de los frenos, el rendimiento térmico, el espacio de instalación, la protección ambiental y la personalización del OEM..
Cuando estos factores se evalúan juntos, el servomotor integrado se puede adaptar mejor a cada eje del robot y, al mismo tiempo, ayuda a simplificar el cableado, reducir los requisitos del gabinete y admitir el movimiento coordinado de múltiples ejes.
La robótica de almacén ya no se limita a la simple automatización de transportadores. Los almacenes modernos utilizan robots de selección, AMR, sistemas AS/RS, transportadores de paletas, equipos de clasificación, brazos robóticos y mecanismos de elevación automatizados para mover, identificar, seleccionar, almacenar y recuperar productos.
Estas máquinas requieren un movimiento coordinado en múltiples ejes. Un servomotor integrado EtherCAT puede combinar el motor, el variador, el codificador y la interfaz de comunicación en tiempo real en una unidad compacta de control de movimiento, lo que lo hace adecuado para equipos de almacén donde el espacio, la sincronización, el cableado y el rendimiento de posicionamiento son importantes.
Para los fabricantes de equipos, la pregunta clave no es simplemente si un servomotor EtherCAT se puede utilizar en la robótica de almacén, sino dónde proporciona el valor más práctico dentro de la arquitectura de la máquina..
Los robots de recogida son una de las aplicaciones más directas de los servomotores integrados EtherCAT.
Es posible que un robot de recolección típico necesite coordinar:
Articulaciones de brazos robóticos
Rotación de muñeca
Movimiento de pinza
elevación vertical
Posicionamiento del transportador
Transferencia de producto
Durante un ciclo de recolección, es posible que el robot deba moverse rápidamente a una ubicación objetivo, reducir la velocidad para un posicionamiento preciso, operar la pinza y luego regresar a su posición inicial.
Un servomotor integrado EtherCAT puede admitir este tipo de movimiento coordinado de múltiples ejes y, al mismo tiempo, reducir la cantidad de componentes de accionamiento separados instalados en el gabinete de control.
Para brazos robóticos compactos, también se pueden considerar servomotores integrados con engranajes planetarios cuando se requiere un par de salida más alto dentro de un espacio de instalación limitado.
Los robots móviles autónomos (AMR) se utilizan cada vez más para:
Transporte de mercancías
Cumplimiento del pedido
Entrega de estante a persona
Transporte de contenedores
Manipulación de materiales
Reposición de almacén
El sistema de transmisión necesita velocidad, dirección, aceleración y desaceleración controladas de las ruedas.
Los servomotores integrados pueden combinar el motor y la electrónica en un módulo compacto, lo que reduce el cableado entre el motor y el variador externo.
Para los robots de almacén móviles, la selección puede incluir configuraciones de servo CC, servo BLDC, servo con engranajes o servo AGV/AMR especializados , según el par de las ruedas, el peso del vehículo, la velocidad, el voltaje de la batería y la arquitectura de control.
Cuando se requiere seguridad funcional, las configuraciones de servo con funcionalidad relacionada con STO se pueden evaluar como parte del diseño general de seguridad de la máquina.
Los sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) utilizan transelevadores para almacenar y recuperar mercancías en almacenes de alta densidad.
Un transelevador típico puede tener varios ejes de movimiento importantes:
Desplazamiento horizontal → Elevación vertical → Movimiento de la horquilla
Cada eje tiene requisitos diferentes.
El eje de desplazamiento necesita aceleración, desaceleración y posicionamiento controlados para mover el transelevador con precisión a lo largo de los pasillos del almacén.
El eje de elevación debe soportar cargas mecánicas importantes y puede requerir un par mayor, engranajes adecuados y funcionalidad de freno.
El mecanismo de horquilla requiere un posicionamiento repetible para insertarlo y recuperarlo en paletas o contenedores de almacenamiento.
EtherCAT puede resultar especialmente útil cuando estos ejes necesitan funcionar como parte de un sistema de control de movimiento coordinado.
Los transportadores de paletas de cuatro vías requieren sistemas de accionamiento compactos y controlables, ya que el vehículo debe moverse dentro de canales de almacenamiento estrechos.
Dependiendo del diseño de la máquina, se pueden utilizar servomotores integrados para:
Movimiento hacia adelante y hacia atrás
movimiento lateral
Mecanismos de elevación
Posicionamiento de palets
Funciones mecánicas auxiliares
Una arquitectura servo integrada compacta puede ayudar a reducir el cableado externo y simplificar la instalación dentro del transbordador.
Para aplicaciones que requieren altas relaciones de reducción o transmisión compacta, las configuraciones de servomotores integrados con engranajes se pueden evaluar de acuerdo con el par de rueda requerido y la estructura mecánica.
La automatización de almacenes depende en gran medida de transportadores y mecanismos de transferencia.
Estos sistemas podrán transportar:
cajas de cartón
Totalizadores
Contenedores
Paquetes
Palets
Productos individuales
Los transportadores servocontrolados pueden requerir una regulación de velocidad precisa y sincronización con equipos ascendentes y descendentes.
Se puede utilizar un servomotor integrado EtherCAT cuando el transportador necesita un control coordinado con otros ejes o máquinas.
Por ejemplo:
Sistema de visión → Robot de recogida → Transportador → Clasificador → Estación de embalaje
Cuando estas máquinas intercambian información de posición y sincronización a través de una arquitectura de automatización común, el movimiento coordinado se vuelve más fácil de implementar.
Los sistemas de clasificación de alta velocidad necesitan mover los productos según su destino, tamaño, pedido u otros criterios de identificación.
Las aplicaciones pueden incluir:
Clasificadores de cinta cruzada
Clasificadores de zapatos deslizantes
Sistemas de clasificación de paquetes
Desviadores
Mecanismos de clasificación rotativos.
Módulos de transferencia
Los mecanismos de clasificación a menudo realizan movimientos repetitivos a velocidades de ciclo relativamente altas. Por lo tanto, el motor necesita velocidad, aceleración, respuesta de posicionamiento y rendimiento térmico adecuados.
Dependiendo del mecanismo, servos BLDC, servos BLDC con engranajes planetarios o servomotores paso a paso integrados . se pueden considerar
La selección final debe basarse en la carga real, el tiempo del ciclo, el par y la transmisión mecánica.
Los brazos robóticos de almacén pueden realizar:
Recogida de contenedores
Recogida de cajas
paletizado
Despaletización
clasificación de artículos
Manejo de casos
Diferentes juntas tienen diferentes requisitos mecánicos.
Un eje de muñeca puede requerir dimensiones compactas y una respuesta rápida, mientras que una articulación de brazo más grande puede requerir un par de salida mayor.
Aquí es donde se pueden adaptar diferentes configuraciones de servo integradas a diferentes ejes.
servomotores paso a paso integrados para aplicaciones de posicionamiento repetible. Se pueden considerar
los servomotores integrados con engranajes planetarios cuando se requiere un par de salida más alto y una transmisión compacta. Se pueden considerar
Los servomotores con freno integrado se pueden evaluar para ejes verticales donde se requiere una sujeción controlada.
El movimiento vertical introduce una consideración adicional: la gravedad.
Los sistemas de almacén podrán utilizar mecanismos servoaccionados para:
Mesas elevadoras
Transportadores verticales
Ejes del robot Z
Ascensores de almacenamiento
Mecanismos de horquilla
Unidades de transferencia vertical
Estas aplicaciones pueden requerir un par mayor a baja velocidad y una retención controlada cuando el sistema se detiene.
un servomotor con freno integrado cuando el diseño mecánico requiere una funcionalidad de retención en el lado del motor. Se puede considerar
Sin embargo, el freno debe evaluarse junto con la caja de cambios, la carga mecánica, el sistema de seguridad, la estrategia de parada de emergencia y los requisitos de seguridad de la máquina aplicables.
En los almacenes de mercancías a personas, los productos o contenedores de almacenamiento se transportan automáticamente a un operador o a una estación de preparación de pedidos robótica.
El sistema puede incluir:
Almacenamiento → Robot móvil → Transportador → Estación de preparación de pedidos → Cumplimiento de pedidos
Cada etapa requiere un movimiento controlado y un posicionamiento preciso.
Los servomotores integrados se pueden utilizar en mecanismos de movimiento y posicionamiento donde el control de circuito cerrado y la instalación compacta son importantes.
EtherCAT resulta particularmente útil cuando varios servoejes necesitan intercambiar información de movimiento con un controlador central.
El cumplimiento del almacén no termina con la recuperación del producto. Muchos sistemas también automatizan:
formación de casos
Colocación de producto
Manipulación de cajas
Harpillera
Etiquetado
paletizado
Despaletización
Estas máquinas a menudo requieren múltiples servoejes sincronizados.
Por ejemplo, un robot paletizador puede coordinar el movimiento del brazo, la rotación de la muñeca, el levantamiento y el posicionamiento del efector final.
Una arquitectura servo integrada basada en EtherCAT puede ayudar a conectar estos ejes de movimiento al controlador de la máquina mientras se mantiene el motor y la electrónica de accionamiento cerca del eje mecánico.
No todos los robots de almacén necesitan la misma arquitectura de servo.
Aplicación de robótica de almacén |
Posible configuración del servo |
Consideración de selección principal |
|---|---|---|
Brazo robótico de recogida |
Servo integrado/servo engranado |
Posicionamiento, par, respuesta dinámica. |
Muñeca robótica |
Servo paso a paso integrado / Servo BLDC |
Tamaño compacto, velocidad y repetibilidad |
Pinza |
Servo paso a paso integrado |
Control de posición e instalación compacta. |
Unidad AMR |
Servo CC/BLDC / Servo engranado |
Par de ruedas, velocidad, voltaje de la batería. |
Eje de desplazamiento AS/RS |
Servo integrado |
Velocidad, aceleración, posicionamiento. |
Eje de elevación AS/RS |
Servo engranado + freno |
Par de carga y retención |
Mecanismo de horquilla |
Servo integrado/servo lineal |
Posicionamiento repetible |
Lanzadera de cuatro direcciones |
Servo integrado con engranajes |
Transmisión de par compacta |
Transportador |
Servo BLDC / Servo integrado |
Regulación y sincronización de velocidad. |
Clasificador |
Servo BLDC / Servo BLDC con engranajes |
Alta tasa de ciclo y respuesta dinámica |
transferencia vertical |
Servo de freno integrado |
Diseño de seguridad y retención de carga. |
Entorno exterior/exigente |
Servo integrado IP65 |
Protección ambiental |
La tabla debe considerarse como un punto de partida y no como una regla fija de selección motora. La selección real depende del diseño mecánico y del perfil operativo.
La principal ventaja de EtherCAT en estos sistemas no es simplemente la interfaz de comunicación en sí. Su valor proviene de permitir el control coordinado del movimiento industrial en múltiples dispositivos y ejes..
Es posible que un robot de almacén necesite coordinar:
Controlador → Servo eje 1 → Servo eje 2 → Servo eje 3 → Pinza → Transportador
Con una arquitectura basada en EtherCAT, el fabricante de la máquina puede diseñar el sistema de movimiento en torno a un control centralizado y servoejes sincronizados.
Esto puede resultar especialmente útil para:
Brazos robóticos multieje
Recolección de alta velocidad
Elevación y desplazamiento coordinados
Máquinas clasificadoras
Sistemas de embalaje
Sistemas de paletizado
Manejo automatizado de materiales
Para los fabricantes de máquinas, esta arquitectura también puede reducir la necesidad de gabinetes de variadores separados y cableado extenso de motor a variador cuando se utilizan servomotores integrados.
Antes de seleccionar un servomotor integrado EtherCAT, los compradores deben evaluar el perfil operativo completo.
Carga útil
Inercia de carga
Relación de transmisión
Configuración del eje
Dimensiones de montaje
Espacio de instalación disponible
velocidad nominal
Velocidad máxima
Par nominal
Par máximo
Aceleración
Desaceleración
Precisión de posicionamiento
ciclo de trabajo
Compatibilidad con EtherCAT
Compatibilidad del controlador
Resolución del codificador
Sincronización multieje
Arquitectura de red
protección de propiedad intelectual
Temperatura ambiente
Polvo
Humedad
Operación continua
Disipación de calor
Diámetro y longitud del eje
Chavetero o plano
eje hueco
Caja de cambios
Freno
Codificador
Conector
Cable
Estructura de montaje
Los servosistemas tradicionales a menudo separan el motor, el variador, la retroalimentación del codificador y los componentes de comunicación..
Un servomotor integrado reúne varias de estas funciones en una unidad compacta.
Para la robótica de almacenes, esta arquitectura puede ofrecer ventajas prácticas:
La electrónica de accionamiento está integrada con el motor, lo que reduce las conexiones externas.
Parte del hardware relacionado con la unidad puede moverse desde el gabinete más cerca del eje mecánico.
Las funciones de motor, variador, codificador y comunicación se pueden diseñar como un módulo de control de movimiento.
Se pueden seleccionar diferentes configuraciones de servo y engranajes para diferentes mecanismos de robot.
Las interfaces mecánicas y eléctricas se pueden personalizar para equipos de almacén específicos.
Los servomotores integrados EtherCAT se adaptan a múltiples áreas de la robótica de almacén , desde robots de recolección y AMR hasta transelevadores AS/RS, transportadores de paletas de cuatro vías, transportadores, clasificadores, brazos robóticos, sistemas de elevación y equipos de embalaje automatizados.
La clave es hacer coincidir la configuración del motor con el eje específico.
Para un posicionamiento de alta precisión , puede ser apropiado un servo paso a paso integrado. Para un mayor par de salida , se puede considerar un servo con engranaje planetario. Para movimiento vertical , es posible que se requiera una configuración con freno integrado. Para clasificación de alta velocidad y movimiento dinámico , se pueden evaluar configuraciones de servo BLDC.
Para los fabricantes de equipos de almacén, los criterios de selección más importantes siguen siendo el par, la velocidad, la aceleración, la retroalimentación del codificador, los requisitos de la caja de cambios, la compatibilidad de comunicación, el rendimiento térmico, el espacio de instalación, la protección ambiental y la personalización del OEM..
La plataforma de servomotor integrado de JKONGMOTOR proporciona diferentes configuraciones para estos requisitos de movimiento, lo que permite a los fabricantes de máquinas desarrollar una arquitectura de control de movimiento más compacta y específica de la aplicación para la robótica de almacén moderna.
Los motores de catálogo estándar son útiles para muchas aplicaciones, pero los fabricantes de equipos robóticos a menudo tienen requisitos que no se ajustan perfectamente a un producto disponible en el mercado.
Por ejemplo, un fabricante de robots puede requerir un patrón de montaje, una longitud de eje, un tipo de codificador, un conector, una orientación del cable o una relación de caja de cambios particular.
Un proveedor de servomotores integrados OEM/ODM puede desarrollar el motor alrededor de la máquina en lugar de obligar a la máquina a adaptarse a un motor estándar.
Un proceso de personalización típico puede incluir:
Análisis de aplicaciones → Selección de motor → Diseño mecánico → Configuración de servo y codificador → Prototipo → Pruebas → Validación → Producción por lotes
Este enfoque es particularmente valioso para los fabricantes de robots que desarrollan equipos para su implementación a gran escala.
Los robots de recogida requieren algo más que una gran potencia del motor. Necesitan una respuesta rápida, un posicionamiento preciso, un movimiento sincronizado de múltiples ejes, una retroalimentación confiable, una integración mecánica compacta y una comunicación confiable..
Un servomotor integrado EtherCAT aborda varios de estos requisitos combinando el motor, el servovariador, el codificador y la interfaz de comunicación en tiempo real en una unidad compacta de control de movimiento.
Para los fabricantes de robots de selección, esta arquitectura puede ayudar a reducir la complejidad del cableado, simplificar la instalación, mejorar la coordinación multieje y admitir movimientos repetitivos más rápidos.
La consideración más importante sigue siendo el perfil de movimiento completo. El par del motor, la velocidad, la resolución del codificador, la inercia, la relación de la caja de cambios, el rendimiento térmico, la compatibilidad de comunicación y las dimensiones mecánicas deben evaluarse en conjunto.
Para los fabricantes de equipos robóticos OEM, una plataforma de servomotor integrada con comunicación EtherCAT y configuraciones personalizables de motor, codificador, caja de cambios, freno y conector puede proporcionar una base práctica para desarrollar sistemas de robots de recolección compactos y escalables.
Un servomotor integrado EtherCAT combina el motor, el servovariador, el codificador y la interfaz de comunicación EtherCAT en una unidad de control de movimiento compacta. Está diseñado para aplicaciones que requieren control de movimiento de circuito cerrado y operación coordinada entre múltiples ejes.
Se pueden utilizar en robots de selección, AMR, transelevadores AS/RS, transportadores de paletas de cuatro direcciones, transportadores, sistemas de clasificación, brazos robóticos, mecanismos de elevación y equipos de embalaje automatizados.
Proporcionan posicionamiento de circuito cerrado, control de movimiento dinámico y comunicación de red en un paquete compacto. Esto puede ayudar a simplificar las arquitecturas de robots multieje y reducir el cableado del motor al variador.
Sí. Dependiendo del peso del vehículo, el torque de las ruedas, la velocidad, el voltaje y los requisitos de control, se pueden considerar configuraciones de servo CC integrado, servo BLDC, servo con engranajes o servo AGV/AMR especializado.
Un servomotor integrado con engranajes puede ser adecuado cuando el eje de elevación requiere un mayor par de salida. También se puede considerar una configuración con freno integrado cuando el diseño mecánico requiere una sujeción controlada de una carga vertical.
Sí. EtherCAT se puede utilizar en arquitecturas de movimiento de múltiples ejes donde un controlador coordina funciones como el movimiento del brazo del robot, la rotación de la muñeca, la elevación, las pinzas, los transportadores u otros servoejes.
Los factores clave incluyen par nominal y máximo, velocidad, aceleración, inercia de carga, requisitos de posicionamiento, resolución del codificador, relación de caja de cambios, requisitos de freno, compatibilidad con EtherCAT, ciclo de trabajo, condiciones térmicas, protección IP y dimensiones de instalación mecánica.
Sí. Se pueden considerar configuraciones de engranajes planetarios y de tornillo sin fin para aplicaciones que requieren un mayor par de salida, reducción de velocidad, transmisión compacta o disposiciones mecánicas específicas.
Según el fabricante y los requisitos del proyecto, la personalización puede incluir dimensiones del eje, chaveteros, configuración de montaje, caja de cambios, freno, codificador, conectores, cables y protección IP.
Comience con el tipo de eje, carga útil, velocidad requerida, aceleración, par, ciclo de trabajo, relación de transmisión, requisitos de posicionamiento, arquitectura de comunicación, espacio de instalación y entorno operativo. Luego, estos parámetros se pueden utilizar para determinar la configuración adecuada del motor, el codificador, la caja de cambios y la comunicación.
