Kuidas saavutada kõrge dünaamiline positsioneerimine AS/RS virnastajakraanates vahelduvvoolu servomootorite abil?

Kaasaegsed laod on pideva surve all hoida rohkem kaupu väiksemas ruumis, liigutada kaubaaluseid kiiremini, vähendada positsioneerimisvigu ja tagada töökindlus ööpäevaringselt . See on üks põhjus, miks automatiseeritud ladustamis- ja väljavõtusüsteemid ehk AS/RS on muutunud üha olulisemaks suure tihedusega laonduses, tootmislogistikas, jaotuskeskustes ja automatiseeritud tootmisrajatistes.

Paljude kaubaaluste AS/RS-süsteemide keskmes on virnastajakraana . See peab liikuma horisontaalselt läbi kitsa vahekäigu, tõstma koormaid vertikaalselt erinevatele riiulitasanditele ja kasutama kaubaaluste paigutamiseks või väljatoomiseks koormakäitlusseadet. Need liigutused peavad olema täpselt koordineeritud. Väike positsioneerimisviga võib põhjustada kaubaaluse valesti sisestamist, kokkupõrke riiuliga, tarbetuid korrigeerimisliigutusi või pikema ladustamis- ja väljavõtutsükli.

Sel põhjusel ei ole sõidu-, tõste- ja käsitsemistelgede jaoks kasutatav mootor lihtsalt pöörleva jõu allikas. See on osa masina liikumisjuhtimise arhitektuurist.

Kõrgdünaamiliste AS/RS-rakenduste jaoks Vahelduvvoolu servomootorid võivad pakkuda kombinatsiooni pöördemomendist, kiiruse reguleerimisest, tagasisidest, kiirenduse juhtimisest, positsioneerimisreaktsioonist ja kommunikatsioonist, mis on vajalikud nõudlike liikumisprofiilide koordineerimiseks.

Mis on AS/RS virnastajakraana?

AS /RS virnastajakraana , mida nimetatakse ka virnastajakraanaks, ladustamis- ja väljavõtmismasinaks (SRM) või automatiseeritud ladustamis- ja väljavõtmiskraanaks , on automaatne materjalikäitlusmasin, mis on ette nähtud kaupade teisaldamiseks laokohtade ja määratud sisend-/väljundjaamade vahel.

Tüüpiline kaubaaluste virnastaja kraana töötab kolmes peamises liikumissuunas:

• Horisontaalne sõit mööda laokäiku

• Vertikaalne tõstmine erinevate riiulitasemete saavutamiseks

• Koorma käsitsemine teleskoophargi, süstikhargi või muu väljatõmbemehhanismi kaudu

Tavaliselt töötab masin koos laohaldussüsteemi (WMS), lao juhtimissüsteemi (WCS), PLC, andurite, positsioneerimisseadmete ja liikumisajamitega.

Erinevalt tavalisest tõstukist on virnastajakraana loodud töötama kindlaksmääratud vahekäigus ning kordama automaatseid ladustamis- ja väljavõtmiskäske, kui inimtegevus on piiratud.

See tekitab väga erineva mootorivajaduse.

Mootor peab muutuvate koormustingimustega toimetulekul masinat korduvalt kiirendama, aeglustama, seiskama, tagurdama ja ümber paigutama. Samal ajal võib kraana struktuur olla kõrge ja suhteliselt paindlik, mis tähendab, et agressiivne kiirendus võib tekitada masti vibratsiooni, mis mõjutab otseselt positsioneerimise täpsust.

Virnastaja-kraana dünaamika uurimine on tuvastanud konkreetselt suured dünaamilised koormused ja masti vibratsioon kui tegurid, mis võivad vähendada masina stabiilsust ja positsioneerimise täpsust.

Miks on AS/RS virnastajakraanad nii nõudlikud?

Põhinõue kõlab lihtsalt: viige kaubaalus punktist A punkti B.

Praktikas on liikumisprofiil palju keerulisem.

Virnastajakraana võib vajada:

1. Kiirendage paigalt kiiresti.

2. Sõitke suurel kiirusel läbi kitsa vahekäigu.

3. Enne sihtasukohta jõudmist aeglustage.

4. Peatuge väikeses positsioneerimisaknas.

5. Tõstke või langetage rasket kandevõimet.

6. Juhtige kahvli pikendamist ja tagasitõmbamist.

7. Kompenseerida koormuse kõikumist.

8. Korrake sama tsüklit tuhandeid kordi.

9. Koordineerige mitut telge ilma liigse vibratsioonita.

10. Suhtle pidevalt masinakontrolleri ja laoautomaatikasüsteemiga.

Ärilised AS/RS-i spetsifikatsioonid näitavad, kui nõudlikud need süsteemid võivad olla. Olenevalt masina konstruktsioonist võivad virnastajakraanad kombineerida suurt liikumiskiirust, märkimisväärset tõstekiirust, märkimisväärset kandevõimet ja millimeetritasemel positsioneerimisnõudeid.

Siin kõrgdünaamiline servoliikumise juhtimine . muutub oluliseks

Jkongmotori kohandatud servomootori liigutused

Ühekordne integreeritud alalisvoolu servomootori lahenduste pakkuja

Mida tähendab kõrgdünaamiline positsioneerimine?

Kõrgdünaamiline positsioneerimine ei tähenda lihtsalt 'liikumist kiiremini'.

AS/RS virnastajakraana puhul tähendab kõrgdünaamiline positsioneerimine, et mootor ja ajamisüsteem saavad kiiresti kiirendada, täpselt reguleerida kiirust, aeglustada sujuvalt, asuda sihtasendisse ja säilitada korratavust muutuvates mehaanilistes tingimustes..

Kasulikku liikumisjärjestust saab esitada järgmiselt:

Kiirendus → Kiire sõit → Kontrollitud aeglustus → Peen positsioneerimine → Asendi kinnitus

Raske osa on üleminek nende etappide vahel.

Kui kiirendus on liiga agressiivne, võib mast vibreerida.

Kui aeglustus algab liiga hilja, võib kraana ületada.

Kui mootoril on ebapiisav pöördemoment, võib ajam olla hädas raske kaubaaluse või muutuva koormusega.

Kui juht reageerib liiga aeglaselt, võib masin vajada täiendavaid parandusliigutusi.

Kui tagasiside eraldusvõime on ebapiisav, on kontrolleril vähem teavet võlli tegeliku asendi määramiseks.

Seetõttu ei ole eesmärk iseenesest maksimaalne kiirus. Eesmärk on suur läbilaskevõime koos kontrollitud liikumise ja prognoositava positsioneerimisega.

Miks paljud AS/RS-i disainerid valivad? Vahelduvvoolu servomootorid?

Nõudlike virnastaja-kraanarakenduste jaoks pakuvad vahelduvvoolu servomootorid mitmeid omadusi, mis vastavad automatiseeritud liikumise nõuetele.

1. Täpse asukoha tagasiside

Servomootor töötab tavaliselt koodri või muu asendianduri tagasisidega.

Kontroller saab võrrelda kästud asendit mootori tegeliku asendiga ja pidevalt reguleerida mootori reaktsiooni.

See suletud ahela arhitektuur erineb põhimõtteliselt tavalisele mootorile fikseeritud pinge või sageduse rakendamisest.

AS/RS-seadmete puhul on tagasiside eriti kasulik:

• Positsioneerimine

• Kiirendus

• Aeglustus

• Madala kiirusega töö

• Pööramine

• Kodustamine

• Koormuse varieerumine

• Peen positsioneerimine

Mõned tööstuslikud servosüsteemid toetavad ka täiendavaid tagasisidekanaleid suurema täpsusega suletud ahelaga juhtimiseks ja mehaaniliste puuduste (nt tagasilöök ja paindlikkus) kompenseerimiseks.

2. Kiire kiirendus ja aeglustumine

AS/RS-süsteem teenib tootlikkust tsükliajast.

Mida kiiremini suudab kraana hoiu- või väljavõtmistsükli lõpule viia ilma stabiilsust kahjustamata, seda rohkem tehinguid saab ladu töödelda.

Vahelduvvoolu servosüsteemi saab konfigureerida kontrollitud kiirendamiseks ja aeglustamiseks, mitte lihtsalt täiskiiruse ja seiskamise vahel.

See võimaldab inseneridel ehitada kraana mehaaniliste omaduste ümber liikumisprofiili.

Näiteks:

0 → kiirendus → kiire sõit → kontrollitud aeglustus → aeglane lähenemine → peatumine

Täpsed väärtused sõltuvad kraana konstruktsioonist, kandevõimest, käigukastist, ratta läbimõõdust, tõstemehhanismist, hammaslati geomeetriast ja ohutusnõuetest.

3. Suur pöördemoment dünaamilise töö ajal

Virnastajakraana ei tööta alati sama mehaanilise koormuse all.

Sõidutelg võib liikuda:

• Tühi koormakandur

• Osaliselt koormatud kandur

• Täis kaubaalus

• Kaubaalus, millel on tsentrist väljapoole lastud koormus

Tõstetelg kogeb veelgi suuremaid muutusi, sest mootor peab ületama gravitatsioonikoormuse ja mehaanilise jõuülekandesüsteemi.

Sel põhjusel tuleks mootori valikul arvestada pideva pöördemomendi, tipppöördemomendi, kiirenduse pöördemomendi, inertsi, käigukasti ülekandearvu, töötsükli ja pidurdusnõuetega, selle asemel, et tugineda ainult mootori nimivõimsusele.

4. Stabiilne madala kiiruse juhtimine

Kiire sõit viib kraana sihtkoha lähedale.

Madala kiirusega juhtseade viib selle õigesse asendisse.

Seetõttu on viimane positsioneerimise etapp äärmiselt oluline.

Hea servosüsteem suudab hoida kontrollitud liikumist madalal kiirusel ja sujuvalt üle minna kiirelt sõidult peenele positsioneerimisele.

See vähendab vajadust järsu peatumise ja korduvate korrigeerivate liigutuste järele.

5. Vibratsiooni summutamine

Suureks väljakutseks kõrghoonete virnastuskraanade puhul on mehaaniline vibratsioon.

Kõrge mast ei ole täiesti jäik. Kiire kiirendus ja aeglustamine võivad ergutada struktuurseid režiime.

Sellest tulenev võnkumine võib pikendada settimisaega ja muuta lõppasendi vähem stabiilseks.

Servosüsteemid võivad sisaldada vibratsiooni summutamist, resonantsi kompenseerimist, sälkude filtreerimist ja hoolikalt häälestatud kiirendusprofiile, et vähendada mehaaniliste resonantside ergastamist.

Kaasaegsed servoplatvormid pakuvad liikumisjuhtimisrakenduste jaoks selgesõnaliselt vibratsiooni ja resonantsi summutamise funktsioone.

Servohäälestus ei suuda aga kompenseerida valesti projekteeritud mehaanilist konstruktsiooni. Mootorit, käigukasti, ratast, masti, koormakandurit, kodeerijat ja juhtimisalgoritmi tuleb käsitleda ühe süsteemina.

Millised funktsioonid peaksid vahelduvvoolu servomootoril AS/RS jaoks olema?

AS/RS virnastajakraana vahelduvvoolu servomootori valimisel soovitame hinnata kogu ajamisüsteemi, mitte vaadata ainult mootori võimsust.

Kõrge eraldusvõimega kodeerija tagasiside

Kodeerija eraldusvõime mõjutab otseselt kontrollerile saadaoleva asukohateabe hulka.

Nõudlike rakenduste puhul peaksid ostjad hindama:

• Kodeerija eraldusvõime

• Absoluutne või järkjärguline tagasiside

• Ühe pöörde või mitme pöörde võimalus

• Sideprotokoll

• Tagasiside vastus

• Keskkonnakindlus

• Kaabli pikkus ja paigaldusnõuded

Õige kodeerija sõltub masina arhitektuurist ja positsioneerimismeetodist.

Kõrge tipppöördemoment

Maksimaalne pöördemoment on oluline järgmistel juhtudel:

• Kraana kiirendus

• Koorma tõstmine

• Kiire tagasikäik

• Hädaolukorras juhitav aeglustus

• Suure koormuse käivitamine

• Dünaamilised koormuse muutused

Mootorit ei tohiks valida ainult nominaalsete töötingimuste alusel.

Kiire töö

Sõidutelg võib nõuda suurt pöörlemiskiirust, säilitades samal ajal stabiilse pöördemomendi ja tagasiside.

Mootori kiiruse teisendamiseks vajalikuks ratta kiiruseks ja pöördemomendiks saab kasutada käigukasti.

Õige kombinatsioon on seega:

Servomootor + käigukast + ratas + mehaaniline koormus + juhtprofiil

selle asemel, et valida lihtsalt kiire mootor.

Täpne kiiruse reguleerimine

Stabiilne kiirus on oluline, kuna ebaühtlane kiirus mõjutab aeglustuse ja positsioneerimise ajastust.

Servoajam saab mootorit pidevalt reguleerida vastavalt kästud kiirusele ja tagasiside signaalile.

Positsiooni juhtimine

Automatiseeritud salvestussüsteemide puhul on asukoha juhtimine rakenduse kesksel kohal.

Kontroller võib käskida:

• Absoluutne positsioon

• Suhteline liikumine

• Kodune liikumine

• Kiirusprofiil

• Kiirendus

• Aeglustus

• Positsiooni tolerants

Seejärel teisendab servoajam need käsud mootori pöördemomendiks ja kiiruseks.

Suhtlusvõime

AS/RS-kraana suhtleb tavaliselt kõrgema taseme juhtimisarhitektuuriga.

Olenevalt süsteemist võivad insenerid hinnata selliseid sideliideseid nagu:

• EtherCAT

• CANopen

• PROFINET

• Modbus

• EtherNet/IP

• Pulss ja suund

Õige liides sõltub PLC-st, liikumiskontrollerist, ohutusarhitektuurist ja süsteemiintegraatorist.

Pidurdusvõime

Vertikaalsed tõsterakendused nõuavad erilist tähelepanu pidurdamisele.

Mootoripidur võib olla vajalik rippuva koormuse hoidmiseks, kui toide on välja lülitatud.

See on eriti oluline, kuna Safe Torque Off (STO) ei hoia mehaaniliselt rippuvat koormust . STO takistab pöördemomenti tekitava energia tarnimist mootorile; olenevalt süsteemist võib vaja minna täiendavat mehaanilist hoidepidurit või muud koormust hoidvat mehhanismi.

Seda eristamist tuleks kaaluda mehaanilise ja funktsionaalse ohutuse projekteerimisetapis.

Kuidas saavutada kõrge dünaamiline positsioneerimine samm-sammult

1. samm: arvutage tegelik mehaaniline koormus

Alustage pigem tegelikust rakendusest kui mootorikataloogist.

Arvuta:

• Kogu liikuv mass

• Maksimaalne kaubaaluse mass

• Ratta läbimõõt

• Käigukasti suhe

• Veeretakistus

• Kiirenduse nõue

• Kaldenurk, kui see on kohaldatav

• Edastamise efektiivsus

• Peegeldunud inerts

• Nõutav töötsükkel

Tõstetelje jaoks lisage gravitatsioonikomponent ja tõstemehhanismi tõhusus.

Lihtsustatud pöördemomendi suhet saab väljendada järgmiselt:

T = F × r / η

kus:

• T = vajalik väljundmoment

• F = vajalik jõud

• r = efektiivne mehaaniline raadius

• η = ülekande efektiivsus

Mootori lõplik valik peaks hõlmama ka kiirendusmomenti ja sobivat tehnilist varu.

2. samm: sobitage mootori inerts mehaanilise süsteemiga

Mootori inerts on oluline, sest servo peab kiirendama nii koormust kui ka oma rootorit.

Liiga suur inertsi suhe võib muuta süsteemi häälestamise keeruliseks.

Liiga väikesel mootoril võib puududa piisav pöördemomendi reserv.

Eesmärk on tasakaalustatud kombinatsioon:

Mootori inerts + käigukasti suhe + peegeldunud koormuse inerts

Kõrgdünaamiliste rakenduste puhul on inertsi sobitamine sageli sama oluline kui nimivõimsus.

3. samm: valige õige ülekandearv

Käigukast muudab mootori kiiruse ja väljundpöördemomendi vahelist suhet.

Suurem reduktsiooniaste tagab üldiselt suurema väljundpöördemomendi ja väiksema väljundkiiruse.

Madalam reduktsiooniaste võib toetada suuremat väljundkiirust.

Seetõttu tuleks õige suhe kindlaks määrata järgmise põhjal:

Nõutav ratta pöörlemiskiirus + nõutav sõidukiirus + vajalik kiirendus + saadaolev mootori kiirus + koormusmoment

Tõstemehhanismide puhul tuleb lisaks hinnata käigukasti ja pidurisüsteemi koormuse püsivust ja ohutust.

4. samm: looge S-kõvera liikumisprofiil

Lihtne trapetsikujuline profiil võib tekitada järske muutusi kiirenduses.

S -kõvera profiil muudab järk-järgult kiirendust ja aeglustumist.

See võib aidata vähendada:

• Mehaaniline šokk

• Kaubaaluste liikumine

• Masti vibratsioon

• Ratta libisemine

• Käigukasti löök

• Arveldusaeg

S-kõvera juhtimist kasutatakse juba virnastaja-kraana liikumissüsteemides, et tagada sujuvam kiirendus ja aeglustus.

Kõrgete virnastajakraanade puhul võib see olla eriti väärtuslik, kuna mehaanilisel konstruktsioonil võib olla suhteliselt madal loomulik sagedus.

5. samm: eraldage jäme ja peen positsioneerimine

Praktilises positsioneerimisstrateegias võib kasutada kahte etappi.

Jäme positsioneerimine:

Kraana liigub kiiresti sihtmärgi poole.

Peen positsioneerimine:

Servo vähendab kiirust ja läheneb lõplikule koordinaadile suurema kontrolliga.

See takistab masinal püüdmast saavutada samaaegselt maksimaalset kiirust ja maksimaalset täpsust.

Lõplik lähenemine võib kasutada väiksemat kiiruskäsku ja rangemat positsioonitolerantsi.

6. samm: koordineerige väliseid asukohaandureid

Servokooder annab ajamile teada, mis mootori võllil toimub.

Mootori võll ei ole aga sama, mis kaubaaluse lõplik füüsiline asend.

Mehaanilised tegurid, näiteks:

• Käigukasti tagasilöök

• Ratta libisemine

• Vöö elastsus

• Keti venitus

• Masti läbipaine

• Struktuurne vibratsioon

• Koorma liikumine

võib põhjustada vigu mootori asendi ja masina tegeliku asendi vahel.

Sel põhjusel kombineerivad AS/RS-süsteemid tavaliselt kodeerijateavet positsioneerimistehnoloogiatega, nagu vöötkoodi positsioneerimine, laserkauguse mõõtmine, fotoelektrilised andurid või muud välised tugisüsteemid . Kaubanduslike AS/RS-arhitektuuride näited kasutavad millimeetri tasemel positsioneerimiseks kodeerija ja laseri või vöötkoodi positsioneerimise kombinatsioone.

Ainult mootori positsioneerimisest ei piisa

AS/RS liikumise disaini üks olulisemaid punkte on see, et servo täpsus ei võrdu automaatselt masina täpsusega.

Oletame, et kooder annab mootori võllile väga täpset tagasisidet.

Kui käigukastil on lõtk, ratas libiseb või mast paindub koormuse all, võib kaubaaluse tegelik asend siiski erineda mootori arvutatud asendist.

Seetõttu tuleks positsioneerimisahelat käsitleda järgmiselt:

Mootor → Käigukast → Käigukast → Ratas/tõstemehhanism → Kraana konstruktsioon → Koormus

Iga mehaaniline element võib kaasa aidata lõplikule positsioneerimisveale.

Suure täpsusega rakenduste puhul annavad parimad tulemused kombineerides:

suure jõudlusega servojuhtimine + mehaaniline täpsus + välise positsioneerimise tagasiside + optimeeritud liikumisprofiilid.

Kuidas vähendada masti vibratsiooni suurel kiirusel töötamise ajal

Masti vibratsioon on üks peamisi väljakutseid AS/RS virnastajakraana sõidukiiruse suurendamisel. Virnastajakraanal on tavaliselt kõrge ja suhteliselt peenike mast, nii et kiire kiirendus, aeglustus, äkilised suunamuutused ja koormuse ebaühtlane jaotus võivad tekitada konstruktsiooni vibratsiooni. Kui vibratsiooni ei kontrollita, võib kraana vajada täiendavat settimisaega, enne kui koormat saab täpselt hoiustada või välja võtta.

Sel põhjusel ei seisne kiire AS/RS disain lihtsalt suurema pöörete arvu valimine AC servo mootor . Servomootor , ajam, käigukast, mehaaniline struktuur, kooder, liikumisprofiil ja positsioneerimissüsteem peavad koos töötama.

1. Kasutage kontrollitud kiirendust ja aeglustumist

Üks tõhusamaid viise masti vibratsiooni vähendamiseks on kiirenduse järskude muutuste vältimine.

Tavaline liikumisprofiil võib rakendada suhteliselt agressiivset kiirendust ja aeglustumist. Kui kõrge kraana muudab järsku oma kiirendust, võib tekkiv inertsiaaljõud ergutada masti loomulikku sagedust.

Selle asemel S-kõvera kiirendus- ja aeglustusprofiil järk-järgult kiirendust. muudab

Tüüpiline liikumisjada on järgmine:

Kiirendus → Püsikiirusega sõit → Kontrollitud aeglustus → Madala kiirusega positsioneerimine → Stopp

Selle asemel, et kraana võimalikult kiiresti mehhaaniliselt peatada, on eesmärk saavutada lühim praktiline tsükliaeg, hoides samal ajal struktuurset võnkumist vastuvõetavas vahemikus.

See lähenemisviis võib vähendada:

• Masti võnkumine

• Mehaaniline šokk

• Kaubaaluste liikumine

• Ratta libisemine

• Käigukasti löök

• Positsiooni ületamine

• Peatumisjärgne settimise aeg

2. Optimeerige vahelduvvoolu servomootori häälestust

Vahelduvvoolu servomootor tuleks häälestada vastavalt virnastajakraana tegelikele mehaanilistele omadustele.

Liiga agressiivsete võimendusseadetega servosüsteem võib asendivigadele kiiresti reageerida, kuid kõrgem juhtreaktsioon võib ergutada ka mehaanilist resonantsi.

Vastupidiselt võivad liiga konservatiivsed seadistused muuta kraana aeglaseks ja pikendada positsioneerimisaega.

Seetõttu tuleks servo häälestamise protsessis arvesse võtta:

• Positsioonitsükli võimendus

• Speed-loop võimendus

• Pöördemomendi reaktsioon

• Inertsi suhe

• Resonantssagedus

• Koormusomadused

• Kiirendus ja aeglustus

• Mehaaniline jäikus

Eesmärk on saavutada tasakaal kiire reageerimise ja stabiilse liikumise vahel.

3. Kasutage resonantssupressioon- ja sälkfiltreid

Igal mehaanilisel struktuuril on loomulikud sagedused, mille juures see vibreerib tõenäolisemalt.

Mast, käigukast, rattakoost, koormaplatvorm ja muud mehaanilised komponendid võivad luua erinevaid resonantsi omadusi.

Kaasaegsed vahelduvvoolu servoajamid võivad pakkuda selliseid funktsioone nagu sälkfiltrid, resonantsi summutamine, vibratsiooni summutamine ja adaptiivne häälestamine.

Sälkfilter võib vähendada servosüsteemi reaktsiooni probleemse resonantssageduse ümber, aidates ära hoida juhtkontuuri pidevat mehaanilise struktuuri erutamist.

Tarkvara filtreerimist ei tohiks siiski käsitleda masinaehituse asendajana.

Kui mast on ebapiisavalt jäik, koormus on halvasti jaotatud või jõuülekanne sisaldab liigset mehaanilist kliirensit, ei saa servo häälestamine üksi vibratsiooni täielikult kõrvaldada.

4. Ühendage servomootor koormuse inertsiga

vaheline seos Mootori inertsi ja peegeldunud koormuse inertsi mõjutab otseselt dünaamilist reaktsiooni.

Kui koormuse inerts on mootori suhtes liiga suur, võib servosüsteem soovitud kiirenduse saavutamiseks vajada rohkem pöördemomenti. Reageerimine võib muutuda aeglasemaks ja häälestamine keerulisemaks.

Käigukast muudab mootorile tagasi peegelduvat inertsi. Seetõttu tuleks mootori ja käigukasti valimine läbi viia koos.

Tehnilises arvutuses tuleks arvestada:

Mootori inerts + käigukasti suhe + peegeldunud koormuse inerts + kiirenduse nõue

AS/RS käigutelje puhul peaks arvutus hõlmama mitte ainult kaubaaluse massi, vaid kogu liikuvat massi.

Liikuv mass võib sisaldada:

• Kraana struktuur

• Mast

• Koormakäru

• Kahvli mehhanism

• Kaubaalus

• Toode

• Kaabli süsteem

• Ratta ja käigukasti komponendid

5. Vältige liigset kiirendust lihtsalt sõidukiiruse suurendamiseks

Suurem kiirendus võib lühendada maksimaalse sõidukiiruse saavutamiseks kuluvat aega, kuid see võib suurendada ka mehaanilist vibratsiooni.

See loob olulise vahe maksimaalse kiiruse ja kasuliku kiiruse vahel.

Näiteks võib kraana saavutada tehniliselt väga suure sõidukiiruse, kuid kui selle settimine pärast sihtasendi saavutamist nõuab pikka aega, ei pruugi üldine tsükliaeg paraneda.

Parem optimeerimise sihtmärk on:

Suur sõidukiirus + kontrollitud kiirendus + sujuv aeglustus + lühike settimisaeg

Teisisõnu, kiireim AS/RS kraana ei pruugi olla see, mille maksimaalne pöörete arv on kõrgeim. See on see, mis suudab kogu salvestus- või otsingutsükli tõhusalt lõpule viia.

6. Kontrollige aeglustuspunkti

Aeglustusfaas on masti vibratsiooni jaoks eriti oluline.

Kui aeglustus algab liiga hilja, võib kraanal olla vaja sihtkoha lähedal agressiivset pidurdamist. See võib tekitada mastile märkimisväärse dünaamilise koormuse.

Kui aeglustus algab liiga vara, kulutab kraana liiga palju aega madalal kiirusel liikudes.

Hästi häälestatud servosüsteem saab kasutada kodeerijalt ja liikumiskontrollerilt saadavat asendi tagasisidet, et määrata, millal minna üle suurelt sõidult kontrollitud aeglustusele.

Eesmärk on luua prognoositav lähenemisviis:

Kiire sõit → Sujuv aeglustus → Madala kiirusega lähenemine → Täpne peatus

See vähendab vajadust korduvate korrigeerivate liigutuste järele pärast seda, kui kraana on sihtmärgini jõudnud.

7. Kaaluge koormuse jaotust ja kasuliku koorma asendit

Masti vibratsiooni ei põhjusta ainult mootor.

Kasuliku koorma asukoht ja jaotus võivad oluliselt mõjutada kraana dünaamikat.

Raske või ebaühtlaselt jaotunud kaubaalus võib muuta efektiivset raskuskeset ja suurendada võnkumist kiirendamise ja aeglustamise ajal.

Sel põhjusel peaksid AS/RS-i disainerid kaaluma:

• Maksimaalne kandevõime

• Minimaalne kandevõime

• Tühjakäru töö

• Kasuliku koorma raskuskese

• Kaubaaluse mõõtmed

• Koormuse stabiilsus

• Kahvli pikendus

• Koorma kõrgus

Servo liikumisprofiili võib olla vaja optimeerida halvima dünaamilise olukorra jaoks, mitte ainult nominaalse kasuliku koormuse jaoks.

8. Vähendage mehaanilist lõtku ja konstruktsioonivahet

Isegi a suure jõudlusega vahelduvvoolu servomootor ei suuda lõputult kompenseerida liigset mehaanilist kliirensit.

Tagasilöök käigukastis või käigukastis võib tekitada erinevuse mootori liikumise ja kraana tegeliku liikumise vahel.

Võimalikud allikad on järgmised:

• Käigukasti tagasilöök

• Lahtised haakeseadised

• Ratta ja rööpa vaheline kliirens

• Kulunud laagrid

• Keti või rihma elastsus

• Konstruktsioonide liigesed

• Paigaldamise tolerantsid

Kui mootor muudab suunda, võivad need mehaanilised vahed ootamatult suureneda, põhjustades väikese löögi või positsioneerimishäireid.

Seetõttu võivad väikese lõtkuga ülekandekomponendid ja mehaaniliselt jäik kinnitus olla suure dünaamiliste AS/RS-rakenduste jaoks olulised.

9. Ühendage mootorikooderi tagasiside välise positsioneerimisega

Servokooder mõõdab peamiselt mootori võlli.

Kraana tegeliku asukoha määrab aga täielik mehaaniline jõuülekanne.

Mootori ja koormuse vahel võib olla:

Mootor → Käigukast → Siduri → Ratas → Rööp → Kraana konstruktsioon → Koormus

Iga komponent võib põhjustada väikese vea.

Suure täpsusega AS/RS-rakenduste puhul saab servokooderit seetõttu kombineerida väliste positsioneerimistehnoloogiatega, näiteks:

• Laserpositsioneerimine

• Vöötkoodi positsioneerimine

• Absoluutsed positsioneerimissüsteemid

• Lähedusandurid

• Piirlülitid

• Võrdlusmärgid

See võimaldab juhtimissüsteemil eristada mootori asendit masina tegelikust asendist.

10. Mootori võimsuse lihtsalt suurendamise asemel vähendage settimisaega

Üks kõige kasulikumaid näitajaid kõrgdünaamilise positsioneerimise jaoks on settimisaeg.

Oletame, et kaks virnastajakraanat liiguvad mõlemad sama kiirusega.

Kraana A jõuab sihtmärgini, kuid jätkab võnkumist 0,8 sekundit.

Kraana B jõuab sihtmärgini ja settib 0,2 sekundi jooksul.

Kuigi nende maksimaalsed sõidukiirused on identsed, võib kraana B saavutada lühema üldise tsükliaja.

Seetõttu peaksid AS/RS-i insenerid hindama:

• Reisi aeg

• Kiirendusaeg

• Aeglustusaeg

• Positsioneerimise aeg

• Arveldusaeg

• Kahvli tööaeg

• Laadimis-ülekande aeg

selle asemel, et keskenduda ainult mootori nimikiirusele.

11. Kasutage täielikku liikumise juhtimise strateegiat

Kõige tõhusam lahendus on tavaliselt mitme meetme kombinatsioon, mitte üksainus tehnoloogia.

Praktiline kiire AS/RS liikumisstrateegia võib hõlmata järgmist:

Suure jõudlusega vahelduvvoolu servomootor

↓

Kõrge eraldusvõimega kodeerija tagasiside

↓

Õige käigukasti ja inertsi sobivus

↓

S-kõvera kiirendus/aeglustus

↓

Servo võimenduse optimeerimine

↓

Resonantsi summutamine

↓

Välise positsioneerimise tagasiside

↓

Peen positsioneerimise ja settimise juhtimine

See süsteemitasemel lähenemine aitab virnastajakraanal saavutada suuremat dünaamilist jõudlust ilma tarbetult mehaanilist pinget suurendamata.

12. Mehaaniline disain on endiselt esikohal

Servotehnoloogia võib parandada AS/RS virnastajakraana dünaamilist reaktsiooni, kuid see ei suuda täielikult ületada põhilisi mehaanilisi probleeme.

Enne servo võimenduse või kiirenduse suurendamist peaksid insenerid kontrollima:

• Masti jäikus

• Rööbaste joondamine

• Ratta seisukord

• Laagri seisukord

• Käigukasti tagasilöök

• Siduri joondamine

• Koormuse jaotus

• Struktuursed ühendused

• Kaabli liikumine

• Mehaaniline resonants

Kui vibratsioon ilmneb ainult teatud kiirusel, võib see olla kasulik märk sellest, et süsteem on lähenemas mehaanilisele resonantsile.

Sellistel juhtudel võib õige lahendus hõlmata kombinatsiooni. mehaanilise tugevdamise, kiiruse profiili reguleerimise, resonantsfiltrimise ja servo ümberhäälestuse .

Praktiline valem AS/RS-masti vibratsiooni vähendamiseks

Kasulik tehniline põhimõte on:

Madalam vibratsioon = õige mehaaniline jäikus + õige inertsi sobitamine + kontrollitud kiirendus + optimeeritud servohäälestus + täpne asendi tagasiside

Kiirete virnastuskraanade puhul ei ole eesmärk iga füüsilise liigutuse kõrvaldamine. Selle asemel on eesmärk juhtida dünaamilist reaktsiooni piisavalt hästi, et kraana jõuaks sihtasendisse kiiresti, ohutult ja korduvalt.

Kui vahelduvvoolu servomootor on õigesti sobitatud kraana koorma, käigukasti, kodeerija ja juhtimissüsteemiga, suudab masin saavutada parema tasakaalu suure sõidukiiruse, sujuva liikumise, positsioneerimistäpsuse ja lühikese settimisaja vahel..

AS/RS originaalseadmete tootjate jaoks on see lõppkokkuvõttes võti dünaamilise jõudluse suurendamiseks, ilma et see lihtsalt suurendaks mootori võimsust või sunniks kraanat töötama üle oma mehaaniliste piiride.

Vahelduvvoolu servomootori valiku kontrollnimekiri AS/RS jaoks

Enne virnastajakraana vahelduvvoolu servomootori ostmist soovitame kontrollida järgmisi parameetreid.

Miks OEM-i kohandamine on oluline? AS/RS servomootorid

Tavalised kataloogimootorid ei ole virnastajakraana jaoks alati kõige tõhusam lahendus.

AS/RS-i tootja võib nõuda mootorit, millel on spetsiifiline:

• Kinnitusäärik

• Võlli mõõde

• Käigukasti liides

• Piduri konfiguratsioon

• Kodeerija

• Kaabli väljalaskeava

• Ühendus

• Kommunikatsiooniliides

• Nimipinge

• Pöördemomendi vahemik

• Kaitse tase

• Paigaldamise suund

Mehaaniline liides on eriti oluline.

Mootori võimsus võib olla küllaldane, kuid seda on siiski raske paigaldada, kuna selle paigaldusmõõtmed või võlli konfiguratsioon ei vasta olemasolevale jõuülekandele.

OEM-projektide puhul võib mootori kohandamine seega vähendada ümberkujundamist ja muuta servosüsteemi lihtsamaks integreeritavaks kogu kraanaga.

Kuidas parandada AS/RS läbilaskevõimet ilma mootori kiirust lihtsalt suurendamata

Levinud viga on arvata, et suurem kiirus tähendab automaatselt suuremat tootlikkust.

Päris AS/RS-süsteemis sõltub läbilaskevõime kogu tsüklist.

Lihtsustatud tsükkel võib hõlmata järgmist:

Sõit → Aeglustus → Positsioneerimine → Kahvli pikendus → Koorma ülekandmine → Kahvli sissetõmbamine → Sõitmine → Tõste → Positsioneerimine

Kui kraana liigub kiiremini, kuid nõuab sihtkohas pikka settimisaega, võib teoreetiline kiiruse suurendamine anda vähe praktilist kasu.

Parem strateegia on optimeerida:

• Kiirendus

• Aeglustus

• Positsioneerimine

• Arveldusaeg

• Kahvli liikumine

• Tõstuki sünkroonimine

• Koorma ülekandmine

• Side latentsus

• Anduri reaktsioon

• Liikumise koordineerimine

Seetõttu on suure jõudlusega servojuhtimine väärtuslik: see käsitleb kogu liikumistsükli dünaamilist käitumist , mitte ainult maksimaalset pöörete arvu.

Vahelduvvoolu servomootorid horisontaalsete liikumiste, tõste- ja kahvlitelgede jaoks

AS/RS virnastajakraana ei tee ainult ühte liigutust. See peab liikuma läbi laokäigu, tõstma koorma erinevatele riiulitasanditele ja täpselt pikendama või sisse tõmbama kahvlit, et lõpetada ladustamis- või väljavõtmistsükkel.

Kuigi need kolm liigutust on osa samast masinast, on nende mootorinõuded erinevad. Horisontaalne sõidutelg eelistab dünaamilist kiirendust ja täpset peatumist, tõstetelg nõuab suurt pöördemomenti ja usaldusväärset koormuse hoidmist, kahvlitelg aga rõhutab kompaktset integreerimist ja korratavat positsioneerimist.

Sel põhjusel ei ole iga telje jaoks ühe standardse vahelduvvoolu servomootori konfiguratsiooni valimine alati kõige praktilisem. Mootor, käigukast, kooder, pidur, ajam ja liikumisprofiil peavad vastama iga telje erinõuetele.

1. Horisontaalse liikumistelje vahelduvvoolu servomootorid

Horisontaalne liikumistelg liigutab virnastajakraanat mööda laokäiku. Paljudes kiiretes AS/RS-süsteemides on see üks nõudlikumaid liikumistelgi, sest mootor peab kiirendama suurt liikuvat massi ja seejärel viima kraana sihtraami asukohas täpselt seisma.

Liikuv mass võib sisaldada:

• Kraana mast

• Koormakäru

• Kahvli mehhanism

• Kaubaalus

• Toode

• Kaablid ja kaablikandjad

• Rattad

• Jõuülekande komponendid

Seetõttu vajab sõiduservomootor piisavat pidevat pöördemomenti ja tipppöördemomenti, et tulla toime nii normaalse töö kui ka kiirendusega.

Tüüpiline reisijada on järgmine:

Seisak → Kiirendus → Kiire sõit → Aeglustus → Peen positsioneerimine → Stopp

Eesmärk ei ole lihtsalt sõidukiiruse maksimeerimine. Samuti peab kraana minimeerima vibratsiooni ja settimisaega.

Peamised nõuded reisiservomootorile

Horisontaalseks AS/RS-sõiduks sobiv vahelduvvoolu servomootor võib vajada:

• Kõrge tipppöördemoment

• Kiire töö

• Kiire pöördemomendi reaktsioon

• Täpne kodeerija tagasiside

• Sujuv kiirendus ja aeglustamine

• Madala kiirusega positsioneerimisvõimalus

• Kõrge tsükliga töö

• Käigukasti ühilduvus

• Regeneratiivne pidurdusvõime

• Tööstusliku side ühilduvus

käigukasti suhe . Eriti oluline on See määrab mootori kiiruse ja ratta pöörlemiskiiruse vahelise seose ning mõjutab saadaolevat väljundmomenti.

Näiteks võib reduktsiooniastme suurendamine suurendada väljundpöördemomenti, vähendades samal ajal ratta kiirust. Seetõttu tuleks õige suhe arvutada vajaliku sõidukiiruse, ratta läbimõõdu, mootori kiiruse, kiirenduse ja kogu liikuva massi põhjal.

2. Kuidas servomootorid parandavad horisontaalset positsioneerimist

Virnastajakraana peab võib-olla peatuma sadade või tuhandete ladustamiskohtade juures. Seetõttu on õige vahekäigu koordinaadi saavutamine AS/RS toimimise põhiosa.

Kooder annab servoajamile tagasisidet, võimaldades juhtimissüsteemil võrrelda kästud liikumist mootori tegeliku liikumisega.

Kuid mootori asend ei pruugi olla identne kraana asendiga.

Mehaanilised tegurid, näiteks:

• Käigukasti tagasilöök

• Ratta libisemine

• Raudtee tingimused

• Siduri kliirens

• Struktuurne läbipaine

• Mehaaniline kulumine

võib mõjutada lõplikku positsiooni.

Suure täpsusega süsteemide puhul saab servo tagasisidet seetõttu kombineerida väliste positsioneerimistehnoloogiatega, nagu lasermõõtmine, vöötkoodi positsioneerimine või võrdlusandurid.

Tulemuseks on kihiline positsioneerimisstrateegia:

Servokooder → Mootori asend → Mehaaniline käigukast → Välisasendi viide → Kraana tegelik asend

See on eriti kasulik, kui kraana töötab suurel kiirusel, kuid peab aeglustama ja täpselt positsioneerima enne, kui kahvel riiulisse siseneb.

3. Vahelduvvoolu servomootorid tõstetelje jaoks

Tõsteteljel on horisontaalsest liikumisest põhimõtteliselt erinev nõue.

Selle asemel, et liigutada suurt massi mööda horisontaalset rööpa, peab tõstemootor tõstma ja langetama koormust raskusjõu vastu.

See tähendab, et pöördemoment ja pidurdamine muutuvad eriti oluliseks.

Tõsteservomootor võib vajada käsitlemist:

• Maksimaalne kaubaaluse kaal

• Koorma vankri kaal

• Kahvli mehhanismi kaal

• Vajadusel vastukaal

• Tõstekiirus

• Kiirendus

• Aeglustus

• Käigukasti efektiivsus

• Trumli, rihmaratta või ketiratta mõõtmed

• Gravitatsioonikoormus

• Pidev töökohustus

Lihtsustatud tõstemomendi suhet võib väljendada järgmiselt:

T = F × r / η

kus:

• T = vajalik väljundmoment

• F = tõstejõud

• r = efektiivne mehaaniline raadius

• η = ülekande efektiivsus

Tegelik arvutus peaks hõlmama ka kiirendusmomenti, mehaanilisi kadusid, inertsust ja asjakohast tehnilist varu.

4. Miks on pidurdamine tõstetelje jaoks kriitiline?

Tõstetelg nõuab täiendavat tähelepanu, kuna koormat saab maapinnast kõrgemale riputada.

Kui mootor seiskub või toide katkeb, võib süsteemil olla vaja koormust mehaaniliselt kinni hoida.

Sel põhjusel võib tõsteservomootori konfigureerida mehaanilise hoidepiduriga.

Pidurit tuleks hinnata vastavalt:

• Maksimaalne koormus

• Käigukasti suhe

• Tõstemehhanism

• Nõutav hoidmismoment

• Peatustingimused

• Piduri reaktsioon

• Ohutusarhitektuur

Oluline on eristada STO-d ja mehaanilist pidurit.

Safe Torque Off takistab mootoril pöördemomenti tekitada kehtivate ohutustingimuste korral, kuid STO-d ennast ei tohiks käsitleda kui rippuva koormuse mehaanilist koormust hoidvat mehhanismi.

Seetõttu peaks kogu tõstesüsteem käsitlema koos mootori juhtimist, mehaanilist pidurdamist ja masina ohutust.

5. Tõstekiirus ja asendi täpsus

Tõstetelg ei tohi jõuda ainult riiuli õigele tasemele; see peab sujuvalt kohale jõudma.

Kui tõstemootor aeglustab liiga agressiivselt, võib see põhjustada:

• Koorma kõikumine

• Masti vibratsioon

• Mehaaniline šokk

• Kaubaaluste liikumine

• Positsiooni ületamine

S -kõvera kiirendus- ja aeglustusprofiil võib aidata vähendada järske muutusi kiirenduses.

Praktiline jada võib olla järgmine:

Kiire tõstmine → Kontrollitud aeglustamine → Madala kiirusega lähenemine → Asendi kinnitus

See võimaldab kraanal kiiresti riiulitasandite vahel liikuda, säilitades samal ajal kontrollitud liikumise viimase positsioneerimisetapi ajal.

Kõrglahtriga AS/RS-seadmete puhul võib kiiruse ja stabiilsuse tasakaal avaldada otsest mõju üldisele salvestus- ja otsingutsüklile.

6. Vahelduvvoolu servomootorid kahvlitelje jaoks

Kahvlitelg vastutab kaubaaluse teisaldamise eest virnastaja kraana ja laoriiuli vahel.

Kuigi kahvli mehhanism võib kanda väiksemat kogumassi kui kraana ise, võivad selle positsioneerimisnõuded olla väga nõudlikud.

Kahvel peab ulatuma õigele sügavusele, haakuma kaubaalusega õigesti ja tõmbuma sisse ilma riiuli konstruktsiooni puudutamata.

Seetõttu võib servomootor seada prioriteediks:

• Täpne positsioneerimine

• Korratavus

• Sujuv madalal kiirusel liikumine

• Kompaktne suurus

• Kiire edasi/tagasi vastus

• Usaldusväärne piirituvastus

• Mehaaniline ühilduvus

Kahvli liikumine toimub tavaliselt pärast seda, kui kraana on juba saavutanud oma horisontaalse ja vertikaalse sihtasendi.

See tähendab, et kahvli positsioneerimise täpsus sõltub osaliselt eelnevate sõidu- ja tõstetelgede täpsusest.

7. Miks vajab kahvli positsioneerimine täpset servojuhtimist?

Kaaluge kaubaalust, mis tuleb riiuli asukohta sisestada.

Kui kraana on valesti paigutatud, võib kahvel siseneda valel kõrgusel või horisontaalkoordinaadil.

Kui kahvel ulatub seejärel liiga kaugele, võib see häirida riiuli komponente.

Kui see ei ulatu piisavalt kaugele, ei pruugita kaubaalust korralikult teisaldada.

Kahvli servo vajab seetõttu etteaimatavat liikumist nii suurel kui ka väikesel kiirusel.

Tüüpilise kahvli liikumise võib jagada järgmisteks osadeks:

Kiire pikendamine → Kontrollitud aeglustus → Lõppasend → Koormuse ülekanne → Kontrollitud tagasitõmbamine

Selline lähenemine võimaldab süsteemil enne viimast sisestamise või eemaldamisetappi kiirust vähendada.

8. Servo nõuete võrdlemine kolme telje lõikes

See võrdlus näitab, miks teljepõhine servokonfiguratsioon võib olla AS/RS-seadmete jaoks väärtuslik.

Sama mootori spetsifikatsioon ei pruugi kõigi kolme mehhanismi jaoks pakkuda parimat pöördemomendi, kiiruse, mõõtmete ja juhtimisvõime kombinatsiooni.

9. Üks servoplatvorm, mitu konfiguratsiooni

AS/RS-i tootjate jaoks võib erinevate konfiguratsioonidega ühise servomootoriplatvormi kasutamine pakkuda praktilist tasakaalu kohandamise ja standardimise vahel.

Näiteks võib tootja kasutada sama servoplatvormi erinevaid versioone:

Reisitelg

• Suurem võimsus

• Kõrgem tipppöördemoment

• Käigukast

• Kiire töö

• Kodeerija tagasiside

Tõstetelg

• Suurem pidev pöördemoment

• Mehaaniline pidur

• Käigukast

• Kontrollitud laskumine

• Kõrge eraldusvõimega tagasiside

Kahvli telg

• Väiksem võimsus

• Kompaktsed mõõtmed

• Kõrge positsioneerimise korratavus

• Kiire edasi/tagasi vastus

See lähenemisviis võib tootearendust lihtsustada, kohandades samal ajal mootorit iga teljega.

10. Servomootori ja käigukasti sobitamine

Servomootorit ei tohiks kunagi hinnata ülekandesüsteemist eraldi.

Sõidutelje jaoks peab käigukast tagama piisava ratta pöördemomendi, säilitades samal ajal nõutava maksimaalse sõidukiiruse.

Tõstmiseks peab käigukast tagama piisava pöördemomendi koormuse tõstmiseks ja pidurisüsteemiga töötamiseks.

Kahvlitelje puhul peaks jõuülekanne tagama vajaliku pikenduskiiruse ja positsioneerimistäpsuse ilma liigse tagasilöögita.

Käigukasti olulised parameetrid on järgmised:

• Vähendamise suhe

• Nimiväljund pöördemoment

• Maksimaalne väljundmoment

• Tagasilöök

• Tõhusus

• Mehaaniline jäikus

• Kasutusaeg

• Paigaldus mõõtmed

Väikese lõtkuga käigukast võib olla eriti kasulik, kui rakendus nõuab täpset positsioneerimist ja sagedast suunamuutust.

11. Kodeerija valimine AS/RS-servotelgedele

Kodeerija valik peaks põhinema täielikul liikumisjuhtimissüsteemil.

Asjakohased parameetrid hõlmavad järgmist:

• Resolutsioon

• Kasvav või absoluutne tagasiside

• Ühe pöörde või mitme pöörde võimalus

• Tagasiside protokoll

• Maksimaalne kiirus

• Ajami ühilduvus

• Keskkonnakindlus

Suure tsükliga AS/RS-süsteemide puhul peaks kooder sobima ka töökeskkonna ja eeldatava kasutuseaga.

Kõrge eraldusvõimega kodeerija võib anda servoajamile üksikasjalikumat asukohateavet, kuid masina üldine täpsus sõltub siiski mehaanilisest ülekandest ja välisest positsioneerimissüsteemist.

12. Side servoajamite ja AS/RS-kontrolleri vahel

Kolm telge peavad toimima koordineeritud süsteemina.

Näiteks ei tohiks kraana kahvlit pikendada enne, kui sõidu- ja tõsteteljed on jõudnud õigesse asendisse.

Seetõttu võib juhtimisarhitektuur kasutada selliseid tööstusvõrke nagu:

• EtherCAT

• PROFINET

• CANopen

• EtherNet/IP

• Modbus

Konkreetne protokoll sõltub PLC-st, liikumiskontrollerist, servoajamist ja süsteemiintegraatorist.

Kiire suhtlus aitab koordineerida:

Sõiduasend + tõsteasend + kahvli asend

See koordineerimine on usaldusväärse automatiseeritud kaubaaluste käsitsemise jaoks hädavajalik.

13. Vibratsiooni vähendamine üle liikumis- ja tõstetelgede

Kiire sõit ja tõstmine võivad tekitada struktuurset vibratsiooni.

Lahendus peaks kombineerima:

• Õige mootori suurus

• Sobiv käigukasti valik

• Inertsi sobitamine

• S-kõvera liikumisprofiilid

• Servo võimenduse häälestamine

• Resonantsi summutamine

• Kontrollitud aeglustus

• Mehaaniline jäikus

• Täpne positsioneerimise tagasiside

Eesmärk on vähendada settimisaega , mitte lihtsalt vähendada maksimaalset kiirust.

Kiiresti liikuv, kuid võnkumise peatamiseks kuluv kraana ei pruugi tagada lühemat üldist tsüklit.

14. Miks on OEM-i kohandamine nende kolme telje jaoks oluline?

AS/RS seadmete tootjatel on sageli erinevad nõuded sõidu-, tõste- ja kahvlimehhanismidele.

OEM-i kohandamine võib käsitleda:

• Mootori mõõtmed

• Võlli suurus

• Kinnitusäärik

• Kodeerija tüüp

• Piduri konfiguratsioon

• Käigukasti suhe

• Kaabli pikkus

• Pistiku asend

• Nimipinge

• Pöördemomendi vahemik

• Suhtlemisnõuded

Näiteks võib tõstemootor vajada pidurit, samas kui sõidumootor mitte. Kahvli mootor võib vajada kompaktset korpust, samas kui sõidumootor võib eelistada maksimaalset pöördemomenti.

Kohandamine võimaldab mootori konfiguratsioonil järgida masina konstruktsiooni selle asemel, et sundida masinat järgima standardset mootorit.

15. Kuidas valida õige vahelduvvoolu servomootor iga AS/RS telje jaoks

Enne mootori valimist peaksid AS/RS-i tootjad koostama rakenduse andmed.

Horisontaalse reisitelje jaoks

Määrake:

• Kogu liikuv mass

• Maksimaalne sõidukiirus

• Ratta läbimõõt

• Kiirendus

• Aeglustus

• Käigukasti suhe

• Rööpa takistus

• Töötsükkel

• Nõutav positsioneerimise täpsus

Tõstetelje jaoks

Määrake:

• Maksimaalne kandevõime

• Koorma vankri kaal

• Tõstekiirus

• Tõstekõrgus

• Kiirendus

• Rihmaratta või trumli läbimõõt

• Käiguarv

• Nõutav hoidmismoment

• Pidurinõuded

• Töötsükkel

Kahvlitelje jaoks

Määrake:

• Kahvli mass

• Maksimaalne koormus

• Pikenduse kaugus

• Nõutav laienduskiirus

• Positsioneerimise täpsus

• Tsükli sagedus

• Saadaval paigaldusruum

• Jõuülekande tüüp

See teave võimaldab mootori tarnijal hinnata tegelikku rakendust, mitte valida mootorit ainult nimivõimsuse järgi.

16. JKONGMOTOR Vahelduvvoolu servomootorid AS/RS rakenduste jaoks

AS/RS-i tootjatele võib JKONGMOTOR pakkuda vahelduvvoolu servomootorilahendusi, mis on loodud vastavalt rakendusespetsiifilistele liikumisnõuetele.

Lahendust saab hinnata vastavalt järgmistele nõuetele:

• Sõidutelg

• Tõstetelg

• Kahvli telg

OEM-i konfiguratsioon võib hõlmata selliseid kaalutlusi nagu mootori võimsus, pöördemoment, mõõtmed, võlli konfiguratsioon, kooder, pidur, käigukasti sobitamine, kaablite paigutus ja juhtsüsteemi ühilduvus.

Uute AS/RS platvormide puhul võib arendusprotsess olla järgmine:

Rakenduse analüüs → Mootori valik → Mehaaniline liidese disain → Prototüüp → Testimine → Optimeerimine → Partii tootmine

See lähenemisviis võimaldab servomootorit hinnata tervikliku liikumissüsteemi osana, mitte eraldatud kataloogikomponendina.

Järeldus

AS/RS virnastajakraana sõltub mitmest koordineeritud liikumisteljest ja igal teljel on erinevad servomootori nõuded.

Horisontaalne sõidutelg vajab suurt dünaamilist reaktsiooni, kiiret tööd ja täpset peatumist. Tõstetelg nõuab suurt pöördemomenti , kontrollitud vertikaalset liikumist ja usaldusväärset koormuse hoidmist. Kahvlitelg nõuab kompaktset integreerimist, sujuvat liikumist ja väga korratavat positsioneerimist.

Sel põhjusel põhineb tõhus AS/RS liikumisjuhtimine vahelduvvoolu servomootori sobitamisel iga telje tegeliku mehaanilise funktsiooniga..

Kui mootori võimsus, pöördemoment, käigukasti suhe, kooder, pidur, liikumisprofiil ja juhtimisarhitektuur on õigesti kooskõlastatud, saab virnastajakraana saavutada parema tasakaalu suure kiiruse, positsioneerimistäpsuse, sujuva töö, töökindluse ja üldise ladustamis- ja väljavõtutsükli aja vahel..

AS/RS originaalseadmete tootjate jaoks on kõige praktilisem lähenemine koostööle servomootorite tootjaga, kes suudab toetada nii standardiseeritud servoplatvorme kui ka rakendusespetsiifilist OEM-i kohandamist , võimaldades konstrueerida liikumis-, tõste- ja kahvlitelgesid vastavalt kraana tegelikele nõuetele.

AC servo vs tavamootor AS/RS jaoks

Tavaline muutuva sagedusega asünkroonmootor võib sobida paljudes tööstuslikes rakendustes.

Kuid nõudlikud AS/RS-rakendused võivad vajada üksikasjalikumat liikumisjuhtimist.

Lõppkokkuvõttes peaks valik põhinema masina täielikul konstruktsioonil. Mitte iga AS/RS-telg ei vaja sama mootoritehnoloogiat.

Levinud probleemid vale servomootori valimisel

Mootoril võib olla õige nimivõimsus ja see võib AS/RS-rakenduses siiski halvasti töötada.

Ebapiisav tipppöördemoment

Mootor võib töötada normaalselt, kuid täislastis kaubaalusega on kiirenduse ajal raskusi.

Liigne inerts

Servot võib olla raske häälestada, tekitades aeglase dünaamilise reaktsiooni või ebastabiilse käitumise.

Vale ülekandearv

Kraana võib saavutada soovitud kiiruse, kuid sellel ei ole piisavat pöördemomenti või see tekitab rattal liigset kiirust.

Kehv kodeerija valik

Süsteemil ei pruugi olla piisavat tagasiside eraldusvõimet nõutava positsioneerimise jõudluse jaoks.

Liigne kiirendus

Mootor võib olla piisavalt võimas, kuid kraana konstruktsioon võib liigselt vibreerida.

Piduri ebapiisav disain

Tõstetelg nõuab erilist tähelepanu koormuse hoidmisele, kui toide on välja lülitatud.

Kehv kaabli konfiguratsioon

Pikad liikuvad kaablid ja korduv kraana liikumine võivad tekitada paigaldus- ja töökindlusprobleeme, kui kaabli- ja pistikusüsteem pole õigesti valitud.

Praktiline valem suure dünaamilise AS/RS liikumise jaoks

Kasulik viis kogu rakenduse üle mõelda on:

Positsioneerimise jõudlus = mootori reaktsioon + tagasiside kvaliteet + mehaaniline täpsus + liikumisprofiil + juhtimise häälestamine

Ja:

Läbilaskevõime = sõidujõudlus + kiirendus + aeglustus + settimisaeg + koormuse käsitsemise tsükkel

See selgitab, miks lihtsalt suurema võimsusega servomootori ostmine ei too tingimata kiiremat AS/RS-süsteemi.

Mootor peab olema õigesti sobitatud mehaanilise süsteemi ja juhtimisstrateegiaga.

Viimased kaalutlused kõrge dünaamilise AS/RS positsioneerimise kohta

Suure dünaamilise positsioneerimise saavutamine AS/RS virnastajakraana puhul ei ole lihtsalt kiire mootori paigaldamine.

Kõige paremini toimivad süsteemid on loodud servomootori, servoajami, kodeerija, käigukasti, mehaanilise konstruktsiooni, väliste positsioneerimisandurite, liikumisprofiili ja laojuhtimissüsteemi vahelise koostoime põhjal.

Vahelduvvoolu servomootor tagab dünaamilise juhtimise aluse. Kodeerija annab tagasisidet. Ajam reguleerib pöördemomenti ja kiirust. Käigukast muudab mootori omadused kasutatavaks mehaaniliseks väljundiks. Positsioneerimissüsteem kinnitab masina füüsilise asukoha. Lõpuks koordineerib liikumiskontroller kogu tsüklit.

Kiirete AS/RS-seadmete puhul pole kõige praktilisem disainieesmärk seega mitte mootori maksimaalne kiirus , vaid maksimaalne kasulik läbilaskevõime koos kontrollitud kiirenduse, lühikese settimisaja, usaldusväärse positsioneerimise ja korratava tööga..

OEM-virnastaja-kraanatootjate jaoks võib see süsteemitasemel lähenemine teha vahet mootoril, mis lihtsalt liigutab masinat, ja servo-liikumislahenduse vahel, mis on loodud suure dünaamilise automaatse salvestamise ja väljavõtmise jaoks..

KKK-d

1. Mis tüüpi vahelduvvoolu servomootor sobib AS/RS virnastajakraanale?

Sobiv vahelduvvoolu servomootor sõltub kraana teljest, kasulikust koormusest, kiirusest, kiirendusest, käigukasti ülekandearvust, töötsüklist ja positsioneerimisnõuetest. Sõidu-, tõste- ja kahvliteljed nõuavad tavaliselt erinevat pöördemomenti, kiirust, pidurit ja mehaanilist konfiguratsiooni.

2. Miks kasutatakse AS/RS horisontaalsel liikumisel vahelduvvoolu servomootoreid?

Vahelduvvoolu servomootorid pakuvad kõrget dünaamilist reaktsiooni, täpset kiiruse reguleerimist, anduri tagasisidet ning kontrollitud kiirendust ja aeglustumist . Need omadused aitavad virnastajakraanal kiiresti läbi vahekäigu liikuda, saavutades samal ajal täpse positsioneerimise sihtotstarbelises ladustamiskohas.

3. Millised nõuded vahelduvvoolu servomootorile on AS/RS tõstetelje jaoks olulised?

Tõstetelg nõuab üldiselt suurt pidevat ja tipppöördemomenti, täpset asendi tagasisidet, kontrollitud kiirendust ja aeglustumist ning sobivat mehaanilist pidurdamist . Mootori valikul tuleks arvesse võtta maksimaalset kandevõimet, tõstekiirust, tõstemehhanismi, käigukasti ülekandearvu, töötsüklit ja koormust hoidmise nõudeid.

4. Miks vajab AS/RS kahvlitelg täpset servojuhtimist?

Kahvel peab täpselt ulatuma raami sisse ja sealt tagasi tõmbuma, kahjustamata kaubaalust, riiulit või käsitsemismehhanismi. Servomootor tagab korratava positsioneerimise, kontrollitud madala kiirusega liikumise, kiire edasi-/tagasireaktsiooni ja täpse peatamise , mis on olulised kaubaaluste usaldusväärseks teisaldamiseks.

5. Kas üht vahelduvvoolu servomootorit saab kasutada kõigi AS/RS-telgede jaoks?

Mõne masinakonstruktsiooni puhul on see tehniliselt võimalik, kuid kolmel teljel on sageli erinevad töönõuded. Sõidu-, tõste- ja kahvlimehhanismid võivad vajada erinevat võimsust, pöördemomenti, kiirust, käigukasti, pidurit, kodeerijat ja paigalduskonfiguratsioone. Ühine teljepõhiste konfiguratsioonidega servoplatvorm võib pakkuda praktilise lahenduse.

6. Kuidas parandab vahelduvvoolu servomootor AS/RS positsioneerimise täpsust?

Vahelduvvoolu servosüsteem kasutab mootori liikumise jälgimiseks ning asendi ja kiiruse reguleerimiseks koodri tagasisidet. Kuid kraana lõplik täpsus sõltub ka käigukastist , jõuülekandest, rataste libisemisest, mehaanilisest jäikusest, lõtkust, välistest positsioneerimisanduritest ja juhtimissüsteemist . Servo tagasisidet tuleks seetõttu pidada täieliku positsioneerimisarhitektuuri osaks.

7. Kas AS/RS tõste servomootor vajab pidurit?

Tõstetelg võib vajada mehaanilist hoidepidurit , kui konstruktsioon peab hoidma vertikaalselt rippuvat koormust, kui mootori pöördemoment pole saadaval. Pidur tuleks valida vastavalt koormusele, ülekandesüsteemile, nõutavale hoidmismomendile ja masina ohutuskonstruktsioonile. STO-d ja mehaanilist koormuse hoidmist ei tohiks käsitleda sama funktsioonina.

8. Kuidas saavad vahelduvvoolu servomootorid vähendada kiirete AS/RS-kraanade vibratsiooni?

Vibratsiooni saab lahendada sobiva mootori ja käigukasti suuruse, inertsi sobitamise, S-kõvera kiirenduse ja aeglustuse, servo häälestamise, resonantsi summutamise, mehaanilise jäikuse ja täpse tagasiside abil . Mootori kiiruse või kiirenduse suurendamine üksi ei paranda tingimata üldist AS/RS tsükli aega.

9. Kas AS/RS-seadmete vahelduvvoolu servomootoreid saab kohandada?

Jah. OEM-i kohandamine võib hõlmata mootori mõõtmeid, võlli ja ääriku konfiguratsiooni, kodeerijat, käigukasti, pidurit, kaablit, pistikut, nimipöördemomenti, kiirust ja muid rakendusepõhiseid nõudeid . Kohandamine on eriti kasulik, kui servomootor peab sobima spetsiaalse virnastaja-kraana jõuülekandega.

10. Millist teavet peaks AS/RS-i tootja servomootori valimisel esitama?

Kõige kasulikum teave hõlmab kogu liikuvat massi, maksimaalset kasulikku koormust, sõidukiirust, tõstekiirust, kiirendust, aeglustumist, ratta või ülekande mõõtmeid, käigukasti ülekandearvu, töötsüklit, positsioneerimise täpsust, paigaldusruumi, nõudeid koodrile, pidurdusnõudeid ja juhtimisprotokolli . Täpsed rakendusandmed võimaldavad mootori tarnijal hinnata kogu liikumissüsteemi, mitte valida mootorit ainult nimivõimsuse põhjal.