Kuidas valida neljasuunaliste kaubaaluste süstikute jaoks integreeritud samm-servomootorit?

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud on muutumas oluliseks automatiseerimislahenduseks ladudele, mis vajavad suure tihedusega ladustamist, paindlikku kaubaaluste liikumist ja usaldusväärset automatiseeritud käsitsemist . Erinevalt tavalistest kaubaaluste süstikutest, mis liiguvad peamiselt mööda fikseeritud rööpaid, saab neljasuunaline süstik liikuda nii piki- kui ka põikisuunas. See võimaldab ühel sõidukil teenindada mitut laorada ja muudab lao paigutuse paindlikumaks.

Mootorsüsteem mängib selles arhitektuuris kriitilist rolli. Sobiv integreeritud samm-servomootor , tuntud ka kui an integreeritud suletud ahelaga samm-mootor , võib ühendada mootori, draiveri, kodeerija ja juhtelektroonika kompaktseks liikumisseadmeks. Neljasuunaliste kaubaaluste süstikute tootjate jaoks võib see integreerimine lihtsustada juhtmestikku, vähendada kapis ruumi, parandada positsioneerimist ja muuta ajamisüsteemi hõlpsamini kohandatav.

Kuid mootori valimist ei tohiks alustada ainult mootori raami suurusest või nimipöördemomendist. Peame vaatama kogu süstiku töötsüklit, sealhulgas kaubaaluse kaalu, kiirendust, ratta läbimõõtu, sõidukiirust, raja tingimusi, positsioneerimise täpsust, töötsüklit, aku pinget, sidemeetodit ja soojuslikku jõudlust..

Mis on neljasuunaline kaubaaluste süstik?

Neljasuunaline kaubaaluste süstik on automaatne ladustamis- ja väljavõtmissõiduk, mis on loodud kaubaaluste liigutamiseks läbi suure tihedusega laosüsteemide. Selle iseloomulik tunnus on võime liikuda neljas suunas : edasi, tagasi, vasakule ja paremale.

Tüüpiline süsteem sisaldab:

• Kaubaaluste laoriiulid

• Neljasuunalised süstiksõidukid

• Tõste- või ülekandemehhanismid

• Ajami mootorid

• Juhtelektroonika

• Kodeerijad ja andurid

• Aku süsteem

• Laohalduse või laokontrolli tarkvara

Sõiduk liigub tavaliselt mööda racki konstruktsiooni sisse paigaldatud rööpaid. Kui see jõuab ümberistumisasendisse, võimaldab selle sekundaarne liikumismehhanism muuta suunda ja siseneda teise vahekäiku.

Sellel konfiguratsioonil on suur eelis: üks süstik pääseb potentsiaalselt juurde mitmele hoiukohale, ilma et oleks vaja iga sõiduraja jaoks spetsiaalset sõidukit.

Laopidajate jaoks võib tulemuseks olla suurem lao tihedus ja vaba põrandapinna parem ärakasutamine.

Seadmetootjate jaoks toob neljasuunaline liikumine aga lisanõudeid liikumissüsteemile. Ajamimootorid peavad töötama usaldusväärselt erinevates suundades, säilitades samal ajal prognoositava kiiruse, pöördemomendi ja asendi.

Miks on mootori valik neljasuunalise süstiku disaini puhul oluline?

Veomootor ei vastuta lihtsalt süstiku liikumise eest.

See mõjutab otseselt:

• Esinemise alustamine

• Sõidukiirus

• Positsioneerimise täpsus

• Suuna muutmise reaktsioon

• Kaubaaluste käsitsemise stabiilsus

• Aku tarbimine

• Müra ja vibratsioon

• Termiline jõudlus

• Hooldusnõuded

• Sõiduki üldine suurus

Mootor, mis näeb nimipöördemomendi põhjal välja piisav, võib siiski halvasti töötada, kui rakendus nõuab sagedast käivitamist, seiskamist, kiirendamist, aeglustumist, tagurdamist või ronimist üle väikeste mehaaniliste üleminekute.

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud töötavad tavaliselt korduvate tsüklitena. Sõiduk kiirendab, sõidab, aeglustab, peatub kindlaksmääratud kohas, teostab kaubaaluste käsitsemise toimingu ja muudab seejärel suunda või naaseb. See tähendab, et mootor kogeb pidevalt muutuvat koormust, mitte lihtsat konstantset kiirust.

Sel põhjusel soovitame valida mootori kogu liikumisprofiili põhjal , mitte kasutada ainsa valikukriteeriumina nimivõimsust.

Mis on integreeritud samm-servomootor?

Integreeritud samm-servomootor ühendab mitu liikumisjuhtimise komponenti üheks komplektiks.

Tavaline liikumissüsteem võib nõuda:

Sammmootor + väline draiver + kooder + juhtmestik + kontrolleri liides

Integreeritud suletud ahelaga sammsüsteem võib ühendada mootori, draiveri ja kodeerija ühes kompaktses seadmes.

Kooder annab pidevalt rootori asendi tagasisidet. Integreeritud draiver kasutab seda teavet mootori liikumise ja õige positsioneerimiskäitumise jälgimiseks.

See loob praktilise kesktee tavapäraste avatud ahelaga steppersüsteemide ja keerukamate servoarhitektuuride vahel.

Neljasuunaliste kaubaaluste süstikute jaoks on see arhitektuur atraktiivne, kuna sõidukil on piiratud paigaldusruum ja see nõuab mitut kooskõlastatud liikumisfunktsiooni.

Jkongmotori kohandatud servomootori liigutused

Ühekordne integreeritud alalisvoolu servomootori lahenduste pakkuja

Integreeritud samm-servomootori tüübid

Integreeritud samm-servomootor ühendab mootori ja liikumisjuhtimise elektroonika kompaktseks koostuks. Sõltuvalt mehaanilisest struktuurist ja juhtimisnõuetest saab selle tooteperekonna konfigureerida koodri, draiveri, käigukasti, lineaarkruvi või kaitsekorpusega.

Võrreldes tavapärase samm-mootoriga, mis kasutab eraldi välist draiverit, võib integreeritud disain lihtsustada süsteemi juhtmestikku, vähendada paigaldusruumi ja muuta masina integreerimise lihtsamaks. Suletud ahelaga versioonid kasutavad ka tagasisidet mootori asendi jälgimiseks ja liikumise usaldusväärsuse parandamiseks.

1. Integreeritud samm-servomootor

Integreeritud samm-servomootor on selle tooteperekonna põhikonfiguratsioon. See ühendab samm-mootori sisemise draiveri ja koodripõhise tagasisidesüsteemiga.

Mootor saab vastu võtta liikumiskäske, samal ajal kui integreeritud elektroonika juhib voolu, kiirust ja asendit. Suletud ahela tagasiside aitab süsteemil tuvastada koormuse muutustest või töötingimustest põhjustatud asukohahälbeid.

Peamised omadused

• Integreeritud ajamielektroonikaga samm-mootor

• Kodeerija tagasiside suletud ahelaga tööks

• Täpne ja korratav positsioneerimine

• Kompaktne mootori juhtimisstruktuur

• Vähendatud välisjuhtmestik

• Mitmed juhtimis- ja sidevõimalused

• Sobib mitmeteljelistele liikumissüsteemidele

Seda konfiguratsiooni peetakse tavaliselt silmas, kui masin vajab rohkem tagasisidet ja juhtimisvõimalusi kui avatud ahelaga samm-süsteem, säilitades samal ajal samm-mootori konstruktsiooni lihtsuse.

2. Integreeritud käigukastiga samm-mootor

Integreeritud käigukastiga samm-mootor lisab mootorile ja integreeritud ajamile käigukasti. Käigu vähendamine muudab mootori kiiruse ja väljundpöördemomendi vahelist suhet, võimaldades süsteemil toime tulla rakendustega, mis nõuavad suuremat mehaanilist jõudu väiksema väljundkiirusega.

Planetaarsed käigukastid on üks levinud konfiguratsioon, kus kompaktne suurus, pöördemomendi ülekanne ja mehaaniline efektiivsus on olulised.

Peamised omadused

• Mootor, juht ja käigukast on integreeritud ühte komplekti

• Suurem pöördemoment tänu käigu vähendamisele

• Madalam väljundkiirus

• Kompaktne ülekandekorraldus

• Erinevate koormuste jaoks saadaval erinevad ülekandearvud

• Sobib piiratud paigaldusruumiga rakendustele

Käigukastiga konfiguratsioon on kasulik siis, kui tavaline samm-mootor ei anna vajalikku pöördemomenti või kui masin vajab aeglasemat ja kontrollitud liikumist.

3. Integreeritud tigukäigukastiga samm-mootor

The Integreeritud tigukäigukastiga samm-mootor ühendab samm-mootori ja integreeritud ajami tigukäigukastiga.

Ussiülekanne võimaldab suhteliselt kompaktses mehaanilises paigutuses oluliselt vähendada kiirust. Selle täisnurga väljundkonfiguratsioon võib lihtsustada ka mehaanilist integreerimist, kus mootor ja käitatav mehhanism tuleb paigutada üksteisega risti.

Peamised omadused

• Suure kiiruse vähendamise võimalus

• Suurenenud väljundmoment

• Täisnurga ülekande struktuur

• Kompaktne mehaaniline paigutus

• Sobib väikese kiirusega liikumiseks

• Võib pakkuda hoideomadusi sõltuvalt käigukasti konstruktsioonist

Ussiülekandega konfiguratsioone võib kaaluda positsioneerimise, tõstmise, reguleerimise ja materjali käsitsemise mehhanismide puhul, kus vähendamine ja mehaaniline hoidmiskäitumine on olulised.

4. Integreeritud ussiülekandega samm-servomootor

Integreeritud tigukäigukastiga samm-servomootor ühendab endas kolm funktsionaalset elementi: samm-mootor, tigukäigukast ja suletud ahelaga juhtseade.

Kooder annab asendi tagasiside integreeritud juhtelektroonikale. Samal ajal tagab tigukäigukast mehaanilise reduktsiooni mootori ja väljundvõlli vahel.

See kombinatsioon on mõeldud süsteemidele, mis vajavad nii suurt pöördemomenti kui ka tagasisidega juhitavat positsioneerimist.

Peamised omadused

• Suletud ahelaga samm-servo töö

• Integreeritud tigukäigukast

• Kodeerijapõhine asukoha tagasiside

• Suure vähendamisastme valikud

• Suurenenud väljundmoment

• Kompaktne mootori ja käigukasti pakett

• Vähendatud juhtimissüsteemi juhtmestik

Tigukäigukasti tegelik iselukustumisvõime sõltub sellistest teguritest nagu käigu geomeetria, reduktsiooniaste, koormus, määrimine ja töötingimused, seega tuleks seda konkreetse rakenduse jaoks kinnitada, mitte ainult käigukasti tüübi järgi eeldada.

5. Integreeritud veekindel samm-servomootor

The Integreeritud veekindel samm-servomootor on välja töötatud seadmetele, mis töötavad keskkondades, kus niiskus, tolm, pritsmed või muud välised saasteained võivad tavapäraseid mootorikoostu mõjutada.

Mootor, tagasiside komponendid ja ajami elektroonika on ümbritsetud kaitstud konstruktsiooniga. Sobiv IP-reiting tuleks valida vastavalt seadme tegelikule kokkupuutele keskkonnaga.

Peamised omadused

• Integreeritud stepper-servo arhitektuur

• Suletud mootor ja elektroonilised komponendid

• Kodeerija tagasiside

• Vähendatud välisjuhtmestik

• Kaitsevõimalused nõudlikesse keskkondadesse

• Sobib seadmetele, mis puutuvad kokku niiskuse või tolmuga

See konfiguratsioon võib olla kasulik toiduainete töötlemise masinate, välisautomaatika, mobiilsete seadmete, põllumajandusmasinate ja muude süsteemide puhul, kus keskkonnakaitse on osa mootori spetsifikatsioonist.

6. Integreeritud lineaarne samm-servomootor

Integreeritud lineaarne samm-servomootor on loodud kontrollitud lineaarse liikumise tekitamiseks, mitte ainult pöörleva võlli väljundile tuginemiseks.

Kruvimehhanism muudab mootori pöörlemise lineaarseks nihkeks, samas kui integreeritud kooder ja juhtelektroonika annavad tagasisidet positsioneerimiseks.

Olenevalt masina konstruktsioonist saab vajaliku käigu, kiiruse, kandevõime ja positsioneerimise jõudluse saavutamiseks valida erinevaid kruvikonstruktsioone.

Peamised omadused

• Integreeritud mootor ja ajam

• Kodeerijapõhine tagasiside

• Otsene lineaarne positsioneerimine

• Kompaktne täiturmehhanismi konfiguratsioon

• Korduv lineaarne liikumine

• Juhtkruvi või kuulkruvi valikud

• Kohandatav käik ja mehaaniline liides

See disain sobib eriti hästi seadmetele, mis vajavad kontrollitud lineaarset liikumist ilma eraldi mootori-juhi-ajami kombinatsiooni ehitamata.

7. Integreeritud Linear Motion Stepper mootor

Integreeritud Linear Motion Stepper Motor esindab täielikumat lineaarse liikumise komplekti. Selle asemel, et pakkuda ainult mootorit, saab toode integreerida mootori kruvimehhanismi, juhtkonstruktsiooni, kelgu või muude mehaaniliste komponentidega.

Tulemuseks on integreerimiseks valmis lineaarne liikumisseade, mis võib vähendada masina kokkupanemisel vajalike üksikute komponentide arvu.

Peamised omadused

• Integreeritud lineaarse täiturmehhanismi struktuur

• Mootoriga kruviajamiga liikumine

• Kompaktne mehaaniline disain

• Korratav positsioneerimine

• Valikulised lineaarsed juht- ja kelgukonstruktsioonid

• Paindlik käik ja paigalduskonfiguratsioonid

• Sobib automatiseeritud lineaarseks positsioneerimiseks

Seda tüüpi lahendus sobib hästi kompaktsete automaatikamoodulite, laboriseadmete, kontrollmasinate, pooljuhtseadmete, CNC-süsteemide ja robotmehhanismide jaoks.

Erinevate integreeritud samm-mootorite võrdlus

Peamine erinevus nende konfiguratsioonide vahel on liikumisnõue, mille lahendamiseks need on loodud.

Neljasuunaliste kaubaaluste süstikumootorite jaoks vajalikud põhifunktsioonid

Mitte iga integreeritud samm-mootor ei sobi laotranspordi rakendusteks. Tavaliselt hindame enne lõpliku konfiguratsiooni valimist mitut funktsiooni.

1. Suletud ahela positsiooni tagasiside

Positsiooni tagasiside on üks olulisemaid nõudeid.

Avatud ahelaga samm-mootor eeldab, et kästud liikumine on lõpule viidud. Ülekoormuse, liigse kiirenduse, mehaanilise takistuse või muude ebatavaliste tingimuste korral võib mootor kaotada sünkroonimise.

Suletud ahelaga samm-mootor kasutab kooderit, et jälgida rootori tegelikku liikumist.

See võimaldab süsteemil tuvastada liikumisvigu ja parandada positsioneerimise usaldusväärsust.

Neljasuunalise süstiku puhul on see eriti kasulik siis, kui sõiduk peab peatuma korduvates raamiasendites:

• Kaubaaluste laadimine

• Kaubaaluste mahalaadimine

• Raja ümberistumine

• Positsiooni joondamine

• Tõstmise kaasamine

• Suund muutub

2. Piisav käivitusmoment

Käivitusmoment on sageli olulisem kui lihtsalt mootori pideva pöördemomendi vaatamine.

Laaditud kaubaaluste süstik peab ületama:

• Sõiduki mass

• Kaubaaluste koormus

• Veeretakistus

• Käigukasti kaod

• Rööpa takistus

• Ratta ja rööpa vaheline hõõrdumine

• Kiirendusjõud

Kui süstik töötab kergel kallakul või puutub kokku täiendava mehaanilise takistusega, võib vajalik käivitusmoment oluliselt suureneda.

Seetõttu soovitame enne mootori valimist välja arvutada vajaliku ratta pöördemomendi.

Lihtsustatud suhe on järgmine:

F = ma + Fᵣ + Fg

kus:

• F = vajalik veojõud

• m = liikuv kogumass

• a = kiirendus

• Fᵣ = veere- ja mehaaniline takistus

• Fg = vajaduse korral gravitatsioonitakistus

Ratta pöördemomenti saab siis hinnata järgmiselt:

T = F × r

kus r on efektiivne rattaraadius.

Mootori väljundmoment peab siis arvestama käigukasti ülekandearvu ja ülekande efektiivsust.

3. Kontrollitud kiirendus ja aeglustus

Kaubaaluste süstik ei tohiks kiirendada ega agressiivselt peatuda, arvestamata kasulikku koormust.

Järsk kiirendus võib põhjustada:

• Kaubaaluste liikumine

• Mehaaniline šokk

• Ratta libisemine

• Suurenenud struktuurne pinge

• Suurem praegune nõudlus

Seetõttu peaks sobiv integreeritud stepper-servosüsteem toetama kontrollitud kiirendus- ja aeglustusprofiile.

Sujuv liikumine on eriti oluline habraste või ebastabiilsete koormate transportimisel.

4. Usaldusväärne suunamuutus

Neljasuunalised süstikud muudavad sageli sõidusuunda.

Mootorisüsteem peab käsitlema korduvaid edasi-/tagasikäsklusi ilma liigse vibratsiooni või positsioneerimisvigadeta.

Suletud ahelaga samm-servo annab tagasisidet, mis aitab juhtimissüsteemil kontrollida, kas mootor on järginud kästud liikumist.

See on üks põhjus, miks paljud seadmete arendajad peavad integreeritud suletud ahelaga samm-mootor kompaktsete automatiseeritud sõidukite jaoks.

Miks valivad paljud kliendid integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid?

Neljasuunaliste kaubaaluste süstikusüsteemide jaoks otsivad kliendid tavaliselt enamat kui mootorit, mis saaks lihtsalt sõidukit liigutada. Ajamisüsteem peab pakkuma stabiilset pöördemomenti, täpset liikumist, usaldusväärset tagasisidet, kompaktset paigaldust ja otsest integreerimist süstikukontrolleriga.

Seetõttu on integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid muutunud paljude automatiseeritud materjalikäitlusrakenduste jaoks atraktiivseks võimaluseks. Kombineerides samm-mootori, juhi ja kodeerija üheks üksuseks, võivad nad ajamit lihtsustada, pakkudes samas korduvate süstikute liigutuste jaoks vajalikku tagasisidet.

Kompaktne ja ruumisäästlik disain

Neljasuunalise kaubaaluste süstiku paigaldusruum on väga piiratud. Ajami mootor, käigukast, aku, kontroller, andurid ja mehaanilised komponendid peavad kõik mahtuma suhteliselt kompaktsesse sõiduki šassii.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ühendab mootori ja draiveri ühte koostu, vähendades vajadust eraldi draiveri kinnituskohtade järele. See võib anda seadmete projekteerijatele sisemiste komponentide paigutamisel rohkem vabadust.

Kompaktsete laorobotite puhul võib see tähendada puhtamat mehaanilist paigutust ja lihtsamat integreerimist.

Mootori lihtsustatud juhtmestik

Traditsioonilised steppersüsteemid nõuavad tavaliselt eraldi ühendusi mootori, draiveri, kodeerija ja kontrolleri vahel. Liikumistelgede arvu suurenedes võib juhtmestik kiiresti keeruliseks muutuda.

Integreeritud mootoriga on suur osa ajami elektroonikast ühendatud mootorisõlmega. See võib vähendada kaablite suunamise nõudeid ja lihtsustada kokkupanekut.

Mobiilsete seadmete, näiteks neljasuunaliste süstikute puhul võib vähem välisühendusi muuta hoolduse ja tõrkeotsingu lihtsamaks.

Suletud ahela positsiooni tagasiside

Üks suurimaid erinevusi avatud ahelaga sammmootori ja suletud ahelaga sammmootori vahel on kooder.

Integreeritud suletud ahelaga sammmootor kasutab koodri tagasisidet, et jälgida mootori tegelikku liikumist. Juhtimissüsteem saab võrrelda kästud asendit mootori tegeliku reaktsiooniga ja tuvastada liikumise kõrvalekalded.

See on kasulik, kui kaubaaluste süstik peab teatud kohtades korduvalt peatuma järgmistel põhjustel:

• Kaubaaluste peale- ja mahalaadimine

• Rack positsioneerimine

• Raja ümberistumine

• Tõstmise kaasamine

• Edasi- ja tagasiliikumine

• Sõidukite joondamine

Lao automatiseerimise jaoks võib korratav positsioneerimine olla sama oluline kui mootori töötlemata pöördemoment.

Hea pöördemoment madalatel pööretel

Sammmootorid on tuntud kasuliku pöördemomendi pakkumise poolest madalatel ja mõõdukatel pööretel. See omadus võib olla kasulik kaubaaluste süstikute jaoks, kuna sõiduk käivitub sageli paigalt suure kandevõimega.

Õigesti valitud integreeritud samm-servomootor suudab tagada kontrollitud käivitamiseks, kiirendamiseks, aeglustamiseks ja positsioneerimiseks vajaliku pöördemomendi, ilma et oleks vaja tarbetult suurt mootorit.

Tegelik mootor tuleks siiski valida vastavalt sõiduki kogumassile, kaubaaluse massile, ratta läbimõõdule, käigukasti ülekandearvule, kiirendusele ja töötsüklile.

Usaldusväärne start-stopp töö

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud töötavad harva ühe konstantse kiirusega pikka aega. Nende liikumisprofiil koosneb tavaliselt kiirendusest, konstantse kiirusega sõidust, aeglustamisest, peatumisest ja taaskäivitusest.

See korduv start-stopp tsükkel seab jõuülekandele teistsugused nõudmised kui pidev konveieritöö.

Suletud ahela tagasiside võib aidata mootorisüsteemil reageerida muutuvatele töötingimustele ja tuvastada liigsest koormusest, mehaanilisest takistusest või muudest ebatavalistest tingimustest põhjustatud kõrvalekaldeid.

Madalam süsteemi keerukus

Integreeritud mootor ei pruugi kõrvaldada kõiki väliseid komponente, kuid see võib vähendada iga mootori ümber vajalike eraldi liikumisjuhtimiskomponentide arvu.

Selle asemel, et kujundada süsteem ümber:

Mootor + väline draiver + kooder + mitu ühendust

seadmete projekteerija saab kasutada integreeritud liikumisseadet, mis sisaldab:

Mootor + draiver + kooder

See võib muuta kogu süsteemi lihtsamaks standardimise, eriti kui kasutatakse mitut sarnast veotelge.

Paindlikud suhtlusvõimalused

Kaasaegseid integreeritud samm-servomootoreid saab olenevalt rakendusest konfigureerida erinevate juhtimisarhitektuuride jaoks.

Levinud valikud on impulss/suund, RS485, Modbus, CANopen ja EtherCAT.

Suhteliselt lihtsa liikumistelje puhul võib piisata impulsi juhtimisest. Mitme koordineeritud teljega võrku ühendatud laoroboti jaoks võib väljasiin, nagu CANopen või EtherCAT, pakkuda tsentraliseeritud sidet ja juhtimist.

Sobiv liides peaks alati sobima süstiku peamise kontrolleri ja tarkvara arhitektuuriga.

Sobib kohandatud süstiku kujundusele

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud on sageli kavandatud vastavalt konkreetsetele laonõuetele. Sõiduki mõõtmed, kandevõime, rataste konfiguratsioon, aku pinge, käigukast, sidesüsteem ja paigaldusruum võivad kõik erineda.

Seetõttu ei pruugi standardsed kataloogi spetsifikatsioonid alati kõige paremini sobida.

Integreeritud samm-servomootorit saab kohandada erineva mootori pöördemomendi, pinge, kodeerija, käigukasti, väljundvõlli, kaabli, pistiku, sideliidese ja paigalduskonfiguratsioonidega.

See muudab OEM-i kohandamise eriti kasulikuks kaubaaluste süstikute tootjate jaoks, kes arendavad spetsiaalset sõidukiplatvormi.

Praktiline tasakaal jõudluse ja integratsiooni vahel

Paljude kompaktsete automatiseeritud sõidukite puhul ei tehta otsust lihtsalt tavalise samm-mootori ja suure jõudlusega vahelduvvoolu servosüsteemi vahel.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor võib pakkuda praktilist kombinatsiooni samm-momendi omadustest, anduri tagasisidest, integreeritud elektroonikast, kompaktsest konstruktsioonist ja paindlikust juhtimisest.

Neljasuunaliste kaubaaluste süstikute puhul, kus nõutav kiirus ja dünaamiline jõudlus jäävad mootori töövahemikku, võib see kombinatsioon lihtsustada jõuülekannet, säilitades samal ajal usaldusväärseks automatiseeritud tööks vajaliku liikumise tagasiside.

Lõplik valik peaks siiski põhinema kogu rakendusel, mitte ainult mootoritüübil. kasulikku koormust, kiirendust, sõidukiirust, ratta läbimõõtu, käigukasti efektiivsust, töötsüklit, aku pinget, soojustingimusi ja positsioneerimisnõudeid . Enne mootori valimist tuleks hinnata

Kuidas valida õige integreeritud samm-servomootor

1. Alustage sõiduki kogukoormusest

Esimene parameeter peaks olema kogu liikuv mass.

Ärge arvutage ainult kaubaaluse kaalu.

Peaksime kaaluma:

Sõiduki mass + kaubaaluse mass + kauba maksimaalne kaal

Kui sõiduk kaalub 250 kg ja kaubaaluse maksimaalne koormus on 1000 kg, peab ajamisüsteem enne muude dünaamiliste tegurite arvestamist liikuma ligikaudu 1250 kg.

Mootori suuruse määramisel tuleks kasutada maksimaalseid töötingimusi.

2. Arvutage nõutav pöördemoment

Mootori pöördemoment tuleks arvutada tegelike rattanõuete alusel.

Põhiprotsess on järgmine:

Kogumass → vajalik veojõud → ratta pöördemoment → käigukasti väljundmoment → mootori pöördemoment

See lähenemine on usaldusväärsem kui mootori valimine, kuna selle pöördemoment näib olevat eeldatava koormuse lähedal.

3. Kontrollige nõutavat sõidukiirust

Mootori kiirus sõltub:

• Ratta läbimõõt

• Soovitud sõiduki kiirus

• Käigu reduktsiooniaste

Ligikaudne seos on järgmine:

Sõiduki kiirus = ratta ümbermõõt × ratta pöörete arv

Kui kasutatakse käigukasti, tuleb mootori pöörlemissagedus arvutada vastavalt valitud ülekandearvule.

Kiire mootor koos sobiva käigukastiga võib pakkuda praktilist tasakaalu kiiruse ja ratta pöördemomendi vahel.

4. Hinnake kiirendusnõudeid

Kaks sama kaubaaluse kaaluga süstikut võivad vajada täiesti erinevaid mootoreid, kui nende kiirenduse eesmärgid on erinevad.

Suure läbilaskevõimega laotööks mõeldud süstik võib käivituda ja seiskuda mitu korda minutis.

Seetõttu peame hindama:

• Sihtkiirendus

• Sihtaeglustus

• Tsükli sagedus

• Maksimaalne kiirus

• Peatussagedus

• Suuna muutmise sagedus

5. Arvestage aku pinget

Aku pinge mõjutab otseselt elektrilist arhitektuuri.

Tavalised mobiilsed automatiseerimissüsteemid võivad 24 V alalisvoolu, 36 V alalisvoolu või 48 V alalisvoolu .sõltuvalt sõiduki suurusest ja võimsusnõuetest kasutada

Konkreetse alalisvoolu siini pinge jaoks mõeldud mootor tuleks sobitada süstiku aku ja kontrolleri arhitektuuriga.

Suurema võimsusega mobiilsüsteemide puhul võib kõrgem alalispinge aidata vähendada sama võimsustaseme voolu, mis võib lihtsustada kaabli- ja elektrikonstruktsiooni.

6. Valige sobiv sideliides

Kaasaegsed neljasuunalised kaubaaluste süstikud nõuavad sageli sidet mootorisüsteemi ja sõiduki kontrolleri vahel.

Sõltuvalt arhitektuurist võib integreeritud mootor vajada selliseid liideseid nagu:

• Pulss/suund

• RS485

• Modbus RTU

• CANopen

• EtherCAT

Õige liides sõltub sõiduki kontrollerist ja vajalikust liikumisjuhtimise arhitektuurist.

Lihtsa telje jaoks võib impulsi juhtimisest piisata.

Võrguühendusega mitmeteljelise süsteemi jaoks võivad CANopen või EtherCAT pakkuda integreeritumat sidearhitektuuri.

Kodeerija valik neljasuunaliste süstikute rakenduste jaoks

Kodeerija valik väärib erilist tähelepanu.

Põhiline inkrementaalkooder võib anda mootori asendi tagasisidet, samas kui absoluutkooder võib pakkuda asukohateavet, ilma et oleks vaja pärast toitekatkestust sama tüüpi asukoha rekonstrueerimist.

Mobiilsete automaatikaseadmete puhul tuleks kodeerija valikul kaaluda:

• Positsiooni täpsus

• Resolutsioon

• Käivitamise käitumine

• Kontrolleri ühilduvus

• Aku väljalülitamise tingimused

• Kodukoha nõuded

• Sideprotokoll

Rakenduste jaoks, kus asukoha taastamine on oluline, võivad absoluutkooderi valikud pakkuda täiendavat süsteemitasemel paindlikkust.

Soojusjõudlust on lihtne kahe silma vahele jätta

Mootor võib anda piisava tipppöördemomendi ja ei sobi siiski pidevaks tööks, kui soojuslik jõudlus on ebapiisav.

Kõige olulisemate küsimuste hulka kuuluvad:

• Kui kaua süstik pidevalt töötab?

• Kui sageli see kiireneb?

• Kui sageli see peatub?

• Kui suur on mootori keskmine koormus?

• Mis on tippkoormus?

• Mis on ümbritseva õhu temperatuur?

• Kas mootor on paigaldatud suletud šassii sisse?

• Kas õhuvool on piisav?

Kompaktse süstiku šassii sisse paigaldatud integreeritud mootoril võib olla vähem loomulikku soojuse hajumist kui avatud tööstusmasinasse paigaldatud mootoril.

Seetõttu tuleks pidevat pöördemomenti ja termilist jõudlust hinnata koos suurima pöördemomendiga.

Käigukasti valik kaubaaluste süstikumootoritele

Paljudes neljasuunaliste süstikute rakendustes on mootor ühendatud käigukastiga.

Käigukast võib suurendada pöördemomenti, vähendades samal ajal ratta kiirust.

Üldised kaalutlused hõlmavad järgmist:

• Käiguarv

• Väljundmoment

• Mehaaniline efektiivsus

• Tagasilöök

• Kasutusaeg

• Võlli konfiguratsioon

• Paigaldus mõõtmed

• Radiaalne kandevõime

Väike lõtk on eriti kasulik siis, kui on vaja täpset positsioneerimist ja korratavat peatumist.

Käigukast tuleks valida ka tegeliku rattakoormuse ja mehaanilise jõuülekande konstruktsiooni järgi, mitte ainult mootori pöördemomendi järgi.

Integreeritud samm-servo vs. traditsiooniline avatud ahelaga samm-mootor

Peamine erinevus on tagasiside.

Neljasuunalise kaubaaluste süstiku puhul võib suletud ahelaga toimimine olla eriti kasulik, kuna sõiduk peaks sooritama korduvaid positsioneerimis- ja suunamuutusi.

Levinud vead süstikumootori valimisel

Valimine ainult nimipöördemomendi järgi

Nimipöördemoment ei kirjelda täielikku dünaamilist nõuet.

Arvesse tuleb võtta ka kiirendust, käigukasti efektiivsust, ratta raadiust, koormuse jaotust ja töötsüklit.

Tippkoormuse ignoreerimine

Tühja süstikuga töötav mootor võib raskustes olla, kui sõiduk kannab oma maksimaalset kaubaalusekoormust.

Mootori suurus peaks alati sisaldama maksimaalset eeldatavat kasulikku koormust.

Liiga suure mootorivõimsuse kasutamine

Liigne suurus ei ole automaatselt parem.

Liiga suur mootor võib suureneda:

• Sõiduki kaal

• Aku tarbimine

• Maksumus

• Paigaldusruum

• Mehaanilised nõuded

Eesmärk on sobiva suurusega mootor piisava töövaruga.

Soojustingimuste ignoreerimine

Maksimaalne pöördemoment on tavaliselt saadaval piiratud töötingimuste jaoks. Pidev töö nõuab termilist analüüsi.

Mootori valimine enne mehaanilist konstruktsiooni

Mootori valik tuleks kooskõlastada ratta, käigukasti, šassii, aku ja juhtimissüsteemiga.

Mootorit tuleks käsitleda pigem tervikliku jõuülekande osana kui isoleeritud komponendina.

Miks võib OEM-i kohandamine neljasuunaliste kaubaaluste süstikute jaoks olla oluline?

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud ei ole ehitatud ühe universaalse jõuülekande konstruktsiooni ümber. Kandevõime, sõiduki mõõtmed, ratta suurus, aku pinge, käigukasti ülekandearv, sõidukiirus, sidesüsteem ja paigaldusruum võivad erinevate laoautomaatikaprojektide lõikes oluliselt erineda. Nende erinevuste tõttu ei pruugi valmis mootor alati pakkuda õiget pöördemomendi, kiiruse, tagasiside, juhtimise ja mehaanilise ühilduvuse kombinatsiooni..

Siin muutub oluliseks OEM-i kohandamine. Otsene töötamine integreeritud samm-servomootori tootjaga võimaldab mootorit konfigureerida vastavalt tegelikule süstiku konstruktsioonile, selle asemel, et sundida sõiduki arhitektuuri standardse mootoriga.

Mootori tehnilised andmed võivad ühtida tegeliku süstiku koormusega

Neljasuunaline kaubaaluste süstik vajab piisavalt pöördemomenti, et liigutada oma kaalu koos maksimaalse kaubaaluse koormusega. Kuid lihtsalt suurema nimipöördemomendiga mootori valimine ei pruugi anda paremat jõuülekannet.

Mootor peab vastama tegelikele nõuetele, sealhulgas:

• Sõiduki ja kaubaaluse maksimaalne kaal

• Nõutav kiirendus ja aeglustus

• Sõidukiirus

• Ratta läbimõõt

• Käigukasti suhe

• Mehaanilise ülekande efektiivsus

• Töötsükkel

• Käivitus- ja seiskamissagedus

OEM-i mootoritootja saab neid parameetreid hinnata ja mootorit vajaliku tööprofiili järgi konfigureerida. See aitab vältida nii mootori alamõõtmist kui ka tarbetut ülemõõtmist.

Käigukasti saab kohandada koos mootoriga

Mootor ja käigukast töötavad ühe jõuülekandena, nii et nende eraldi valimine võib tekitada tarbetuid kompromisse.

Näiteks võib neljasuunaline süstik vajada suhteliselt suurt ratta pöördemomenti kontrollitud sõidukiirusel. Selle asemel, et kasutada suuremat mootorit lihtsalt suurema pöördemomendi saamiseks, võib sobiv käigu vähendamine suurendada ratta pöördemomenti, säilitades samal ajal sobiva mootori töökiiruse.

OEM-i kohandamine võib hõlmata:

• Käiguarv

• Käigukasti tüüp

• Väljundmoment

• Väljundvõll

• Võlli mõõtmed

• Paigalduskonfiguratsioon

• Käigukasti orientatsioon

See võimaldab terviklikul integreeritud samm-servomootoril ja käigukastil sobituda täpsemalt süstiku mehaanilise konstruktsiooniga.

Kodeerija valikud vastavad positsioneerimisnõuetele

Asukoha tagasiside on automatiseeritud laosõidukite jaoks oluline, kuna süstik peab korduvalt peatuma etteantud kohtades.

Erinevad rakendused võivad vajada erinevaid kooderi konfiguratsioone. Sõltuvalt juhtimisarhitektuurist võivad tootjad määrata inkrementaalse või absoluutse tagasiside ning valida sobiva kodeerija eraldusvõime ja liidese.

Rakenduste puhul, mis nõuavad usaldusväärset asukohateavet pärast voolukatkestusi või täpsemat asukohahaldust, absoluutkooderi valikuid . võib kaaluda ka

OEM-i kohandamine võimaldab kodeerija konfiguratsiooni valida vastavalt tegelikele kontrolleri- ja positsioneerimisnõuetele, mitte tugineda fikseeritud standardkonfiguratsioonile.

Sideliideseid saab kohandada juhtimissüsteemiga

Mootor peaks tõhusalt suhtlema süstiku peakontrolleriga.

Sõltuvalt sõiduki arhitektuurist võib integreeritud suletud ahelaga samm-mootor kasutada impulss/suunda, RS485, Modbus RTU, CANopen või EtherCAT.

Näiteks võib lihtne liikumistelg kasutada impulssjuhtimist, samas kui mitmeteljeline automatiseeritud sõiduk võib kasu saada võrgupõhisest juhtimisarhitektuurist.

OEM-i konfiguratsioon aitab tagada, et mootori sideliides, juhtimisparameetrid ja tagasisidesüsteem ühilduvad kliendi olemasoleva automatiseerimisplatvormiga.

Mehaanilised mõõtmed saab kujundada piiratud paigaldusruumi ümber

Ruum on neljasuunalise kaubaaluste süstiku sees sageli suureks piiranguks.

Ajami mootor võib vajada sobitamist koos:

• Patareid

• Juhtelektroonika

• Tõstemehhanismid

• Andurid

• Käigukastid

• Konstruktsioonikomponendid

• Ohutusseadmed

Mootor, mis töötab elektriliselt, kuid ei mahu vabasse mehaanilisse ruumi, ei ole praktiline lahendus.

OEM-i kohandamine võib käsitleda mootori pikkust, kinnitusavasid, võlli mõõtmeid, pistiku asendit, kaablite marsruuti ja paigalduse üldmõõtmeid . See annab seadmete disaineritele suurema vabaduse sõiduki šassii optimeerimisel.

Kaabli ja pistiku konfiguratsiooni saab kohandada

Mobiilsed laoseadmed seavad kaablite suunamisele erinõuded.

Mootorikaabel peab võib-olla läbima kitsa šassii, liikuma koos mehaanilise sõlmega või ühendama konkreetse sõiduki juhtmestikuga.

OEM-i mootoritarnijad saavad kohandada:

• Kaabli pikkus

• Kaabli suund

• Ühenduse tüüp

• Ühenduse asukoht

• Kodeerija juhtmestik

• Sidejuhtmestik

• Toitejuhtmestik

Sobiv kaablikonfiguratsioon võib muuta koostu puhtamaks ja vähendada tarbetut juhtmestikku süstiku sees.

Pinge ja võimsus sobivad aku arhitektuuriga

Neljasuunalised kaubaaluste süstikud on akutoitel liikuvad masinad, seega peavad mootori elektrilised näitajad vastama sõiduki alalisvoolusüsteemile.

Olenevalt konstruktsioonist võib süsteem 24 VDC, 36 VDC või 48 VDC aku arhitektuuri .muude konfiguratsioonide hulgas kasutada

Mootorit tuleks hinnata koos aku, draiveri, tippvoolu, pideva voolu ja eeldatava töötsükliga.

OEM-i kohandamine võimaldab elektrilise konfiguratsiooni välja töötada vastavalt kliendi tegelikule toitesüsteemile, selle asemel, et nõuda suuri muudatusi sõiduki aku arhitektuuris.

Kohandamine aitab soojusjuhtimist

Termiline jõudlus võib muutuda oluliseks probleemiks, kui mootor töötab kompaktse süstiku šassii sees.

Neljasuunaline kaubaaluste süstik võib sooritada sadu või tuhandeid korduvaid liikumistsükleid, millega kaasneb sage kiirendamine, aeglustamine, peatumine ja taaskäivitamine. Saadud keskmine mootorikoormus võib lühiajalisest tippkoormusest väga erineda.

OEM-i väljatöötamise ajal saab mootorit hinnata vastavalt tegelikule:

Koormus → kiirus → kiirendus → tsükli aeg → töötemperatuur

suhe.

See annab parema aluse pideva pöördemomendi, tipppöördemomendi, mootori suuruse ja soojusnõuete määramiseks.

Prototüübi testimine võib vähendada integratsiooniriski

Uue kaubaaluste süstikuplatvormi jaoks ei piisa alati ainult labori spetsifikatsioonidest.

Praktiline OEM-i arendusprotsess võib hõlmata järgmist:

Nõudeanalüüs → Mootori valik → Mehaaniline sobitamine → Prototüüp → Näidistestimine → Sõidukite testimine → Parameetrite optimeerimine → Masstootmine

Prototüübi testimise ajal saavad tootja ja süstiku arendaja hinnata käivitusmomenti, kiirendust, positsioneerimist, temperatuuri tõusu, müra, vibratsiooni, aku tarbimist ja side jõudlust.

Tulemusi saab seejärel kasutada mootori parameetrite optimeerimiseks enne mahutootmise alustamist.

OEM-i tugi muutub suuremahuliste projektide jaoks väärtuslikumaks

Ühekordse masina jaoks võib mõnikord piisata tavalisest mootorist. Kaubaaluste süstikute tootja jaoks, kes toodab sadu või tuhandeid sõidukeid, muutub järjepidevus aga palju olulisemaks.

OEM-i tarnija võib aidata luua spetsiaalse mootorikonfiguratsiooni, mis on määratletud:

• Elektrilised parameetrid

• Mehaanilised mõõtmed

• Kodeerija spetsifikatsioonid

• Sideseaded

• Käigukasti konfiguratsioon

• Kaabli ja pistiku konfiguratsioon

• Tootmise testimise nõuded

See võib hõlbustada mootori standardimist erinevate sõidukipartiide lõikes.

Mida peaks sisaldama OEM-i mootori spetsifikatsioon?

Enne integreeritud samm-servomootori tootjaga ühenduse võtmist soovitame koostada rakenduse põhispetsifikatsiooni.

See peaks sisaldama vähemalt järgmist:

1. Sõiduki maksimaalne kaal

2. Maksimaalne kaubaaluste koormus

3. Eesmärk sõidukiirus

4. Kiirendus ja aeglustus

5. Ratta läbimõõt

6. Vajalik ratta pöördemoment

7. Käigukasti suhe

8. Aku pinge

9. Töötsükkel

10. Sideprotokoll

11. Kodeerija nõue

12. Saadaval paigaldusruum

13. Töötemperatuur

14. Nõuded kaablile ja pistikule

15. Eeldatav aastane tootmismaht

Mida täpsemalt need parameetrid on määratletud, seda lihtsam on välja töötada mootor, mis sobib kogu süstikusüsteemiga.

OEM-i kohandamine on enamat kui mootori spetsifikatsioonide muutmine

Neljasuunaliste kaubaaluste süstikute tootjate puhul ei tohiks OEM-i kohandamine piirduda pinge või mootori pikkuse muutmisega. Tõeline väärtus tuleneb tervikliku liikumislahenduse väljatöötamisest sõiduki mehaanilise ja elektrilise arhitektuuri ümber.

Hästi sobitatud integreeritud suletud ahelaga samm-mootor võib ühendada mootori, draiveri, koodri ja valikulise käigukasti kompaktseks jõuülekandeks. Õige kohandamise korral võib tulemuseks olev süsteem lihtsustada paigaldamist, vähendada väliskomponentide arvu, toetada suletud ahela liikumisjuhtimist ja sobitada süstiku füüsiliste piirangutega.

Sel põhjusel, kui valite integreeritud samm-servomootor neljasuunalise kaubaaluste süstiku jaoks , on kasulik hinnata mitte ainult kataloogi spetsifikatsioone, vaid ka tarnija võimet toetada OEM-i / ODM-i kohandamist, prototüübi arendamist, rakenduste testimist ja mahutootmist.

Neljasuunalise süstikumootori valimise viimane kontroll-loend

Enne mootori viimistlemist soovitame kinnitada viis ala.

Mehaaniline: kas pöördemoment on piisav sõiduki maksimaalse koormuse, ratta läbimõõdu, käigukasti ülekandearvu ja kiirenduse jaoks?

Elektriline: kas mootor sobib aku pinge ja võimsuse arhitektuuriga?

Juhtimine: kas integreeritud draiver toetab nõutavat Pulse, RS485, CANopen, EtherCAT või muud juhtliidest?

Tagasiside: kas kooder pakub nõutavat positsioneerimis- ja liikumisjälgimisvõimalust?

Termiline: kas mootor saab hakkama tegeliku töötsükliga süstiku šassii sees?

Edukas neljasuunalise kaubaaluste süstiku jõuülekanne ei põhine seetõttu suurima pöördemomendi või suurima raami suurusega mootori valimisel. See tuleneb pöördemomendi, kiiruse, tagasiside, juhtseadme, käigukasti, pinge, soojusliku jõudluse ja mehaaniliste mõõtmete vastavusest tegelikule tööprofiilile.

Kompaktsete laorobotite jaoks an integreeritud suletud ahelaga samm-servomootor võib pakkuda praktilist kombinatsiooni tagasiside juhtimisest, kompaktsest paigaldusest, lihtsustatud juhtmestikust ja korratavast liikumisest. Kui see on õige suurusega ja kohandatud, võib sellest saada usaldusväärse neljasuunalise kaubaaluste süstikusüsteemi võtmeosa.