AGV alalisvoolu servomootorite ja STO mõistmine: mobiilsete robotite ohutuse vastavusjuhend

Sissejuhatus: Miks on STO funktsioon muutumas AGV alalisvoolu servomootorite jaoks hädavajalikuks?

Tänu kiirele arengule on ohutusest saanud üks kriitilisemaid tegureid seadme valimisel. automatiseeritud juhitavate sõidukite (AGV-de), , autonoomsete mobiilsete robotite (AMR) ja intelligentsete tehaseautomaatikasüsteemide DC servomootor AGV rakenduste jaoks.

Kaasaegsed AGVd pole enam lihtsad transpordiplatvormid. Nad töötavad koos inimeste, autonoomsete seadmete, tootmisliinide ja laosüsteemidega. Need keskkonnad ei nõua mitte ainult täpset liikumisjuhtimist ja kõrget efektiivsust, vaid ka täiustatud funktsionaalseid turvaelemente, et vältida ootamatuid liikumisi ja vähendada tööriske.

Üks olulisemaid ohutusfunktsioone, mis on integreeritud kaasaegsetesse AGV servoajamisüsteemidesse, on STO (Safe Torque Off).

STO-funktsiooniga AGV alalisvoolu servomootorid võimaldavad tootjatel saavutada kõrgemat ohutustaset, säilitades samas kompaktse disaini, usaldusväärse jõudluse ja vastavuse rahvusvahelistele standarditele, nagu IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ja IEC 61508..

Erinevalt traditsioonilistest hädaseiskamismeetoditest, mis lihtsalt katkestavad toite, pakub STO sertifitseeritud meetodit mootori pöördemomendi tekke vältimiseks, hoides samal ajal ajami kiireks taaskäivitamiseks valmis.

See artikkel selgitab:

• Mida STO tähendab AGV alalisvoolu servomootorites

• Miks AGV tootjad vajavad STO vastavust?

• Erinevus STO ja hädaseiskamise (E-stopp) vahel

• Kuidas STO töötab madalpinge alalisvoolu servomootorites

• AGV-süsteemide ohutusstandardid ja nõutavad ohutustasemed

• Kuidas valida õige funktsionaalsete turvafunktsioonidega AGV servomootor

Mis on STO funktsioon AGV alalisvoolu servomootorites?

STO (Safe Torque Off) on funktsionaalne turvafunktsioon, mis takistab servomootoril pöördemomenti genereerimast ilma toiteallikat täielikult eemaldamata.

Tavalises mootorisüsteemis tähendab mootori seiskamine tavaliselt:

1. Peamise toiteallika katkestamine

2. Mehaaniliste pidurite rakendamine

3. Oodata, kuni mootor täielikult seiskub

Sellel meetodil on aga mitmeid puudusi:

• Pikem peatumisreaktsiooni aeg

• Suurenenud mehaaniline kulumine

• Rasked taaskäivitamise protseduurid

• Suurem mootori ootamatu aktiveerumise oht

An AGV alalisvoolu servomootor koos STO-ga kasutab mootori draiveri toiteastme väljalülitamiseks turvasisendsignaali. Kui STO on aktiveeritud, takistab ajam koheselt voolu jõudmist mootori mähisteni, mis tähendab, et mootor ei saa tekitada pöördemomenti.

Põhipunkt on:

STO ei anna mootorile käsku seisma panna. STO takistab mootoril pöördemomenti tekitada.

See muudab STO eriti sobivaks AGV-dele, kus ootamatu liikumine võib tekitada ohtusid.

Jkongmotori kohandatud servomootori liigutused

Ühekordne integreeritud alalisvoolu servomootori lahenduste pakkuja

Kuidas STO töötab AGV alalisvoolu servomootorisüsteemis?

Tüüpiline STO-funktsiooniga AGV alalisvoolu servomootor koosneb mitmest põhikomponendist:

• Madalpinge alalisvoolu servomootor

• Integreeritud servo draiver

• Kodeerija tagasiside süsteem

• Mootori võimsusaste

• Turvalised sisendkanalid

• AGV liikumiskontroller

Tavalise töötamise ajal saab servoajam AGV-kontrollerilt juhtimiskäsklusi ja varustab mootori mähistega voolu. See vool tekitab elektromagnetilise pöördemomendi, mis võimaldab AGV ratastel kiirendada, aeglustada ja säilitada kiirust.

Kui STO-funktsioon on aktiveeritud, toimub järgmine protsess:

1. Ohutussignaal on käivitunud

Ohutussüsteem saadab spetsiaalsete turvasisendite kaudu STO-käsu.

Tüüpilised käivitusallikad on järgmised:

• Hädaseiskamisnupud

• Ohutuslaserskannerid

• Ohutus PLC süsteemid

• Ukse lukustused

• Kokkupõrke tuvastamise süsteemid

2. Servoajami väljundaste on keelatud

STO-ahel ühendab lahti servodraiveri sees olevate jõutransistoride juhtsignaalid.

Selle tulemusena:

• Mootori vool on katkenud

• Võimsusaste lõpetab lülitumise

• Pöördemomendi teke on takistatud

Alalisvoolu toitepinge võib endiselt olla ühendatud, kuid mootor ei saa genereerida aktiivset pöördemomenti.

3. AGV mootor läheb ohutusse olekusse

Pärast STO aktiveerimist:

• Mootor ei saa kiirendada

• Mootor ei saa tekitada hoidmismomenti

• Mootori juhtimiskäsklustest põhjustatud ootamatu liikumine on välistatud

See tagab, et AGV läheb hoolduse, hädaolukordade või inimestega suhtlemise ajal ohutumasse seisundisse.

STO ei tähenda kohest mehaanilist seiskamist

Levinud arusaamatus seisneb selles, et STO peatab AGV kohe füüsiliselt.

Tegelikkuses:

STO eemaldab mootori pöördemomendi, kuid ei pidurda aktiivselt mehaanilist liikumist.

Näiteks kui AGV kannab rasket koormat ja liigub suurel kiirusel:

• STO keelab mootori pöördemomendi koheselt

• AGV võib inertsi tõttu veeremist jätkata

• Vaja võib olla täiendavaid pidurdusmeetodeid

Olenevalt rakendusest võivad AGV tootjad kombineerida STO-ga:

• Elektromagnetilised pidurid

• Dünaamilised pidurdustakistid

• Mehaanilised pidurid

• Ohutu peatus 1 (SS1)

• Ohutu piiratud kiirus (SLS)

See kombinatsioon tagab nii funktsionaalse ohutuse kui ka kontrollitud peatumisvõime.

Miks on STO AGV alalisvoolu servomootorite jaoks oluline?

AGV-sid kasutatakse üha enam:

• Nutikad tehased

• Automatiseeritud laod

• Logistikakeskused

• Autotööstuse tootmisliinid

• Meditsiiniline tootmine

• Pooljuhtrajatised

Kuna AGV-d töötavad sageli töötajate läheduses, on ohutusnõuded palju kõrgemad kui traditsioonilistel tööstusseadmetel.

Tavaline alalisvoolumootori kontroller võib töö peatada tarkvarakäskude kaudu, kuid tarkvarapõhine seiskamine ei taga ohutust, kui:

• Kontroller ebaõnnestub

• Side on katkenud

• Ilmub programmeerimisviga

• Andur annab valet teavet

STO pakub riistvarapõhist turvakihti, mis töötab tavalisest liikumisjuhtimisest sõltumatult.

STO funktsiooni ja AGV ohutusstandardid

Kaasaegsed AGV-tootjad kavandavad sageli süsteeme vastavalt rahvusvahelistele funktsionaalsetele ohutusstandarditele.

IEC 61800-5-2: Ajamisüsteemide funktsionaalne ohutus

IEC 61800-5-2 määratleb elektriajamisüsteemide ohutusega seotud funktsioonid.

STO on üks enim levinud ohutusfunktsioone, kuna see pakub:

• Usaldusväärne pöördemomendi eemaldamine

• Kiire reageerimisaeg

• Soovimatute liikumiste vältimine

ISO 13849-1: Masinate ohutus

ISO 13849-1 hindab ohutusega seotud juhtimissüsteeme jõudlustasemete (PL) abil.

AGV süsteemid on tavaliselt suunatud:

• PL d

• PL e

sõltuvalt:

• Sõiduki kaal

• Töökiirus

• Inimese suhtluse tase

• Riskianalüüsi tulemused

IEC 61508: ohutuse terviklikkuse tase (SIL)

IEC 61508 määratleb ohutuse terviklikkuse tasemed:

• SIL1

• SIL2

• SIL3

• SIL4

Tööstuslike AGV rakenduste jaoks on STO funktsioonid tavaliselt mõeldud toetama:

• SIL2

• SIL3

sõltuvalt süsteemi arhitektuurist ja diagnostikavõimalustest.

STO vs traditsiooniline mootoripeatus: peamised erinevused

Kuidas valida an AGV alalisvoolu servomootor STO funktsiooniga

STO-toega AGV servomootori valimisel peaksid tootjad hindama:

1. Mootori pinge ja võimsus

Levinud AGV pingeplatvormid:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Mootori võimsus peaks vastama:

• Sõiduki kaal

• Sõidukiirus

• Nõutav kiirendus

• Töökeskkond

2. Pöördemomendi võime

AGV-d vajavad piisavat pöördemomenti:

• Alustades koormuse all

• Kallakuga ronimine

• Pidev töö

Käigu vähendamise valikud, näiteks:

• Planetaarne käigukast

• Ussi käigukast

• Spur käigukast

võib suurendada väljundpöördemomenti.

3. Kodeerija täpsus

Kvaliteetne tagasiside parandab:

• Kiiruse reguleerimine

• Positsiooni täpsus

• Navigeerimise stabiilsus

Levinud valikud hõlmavad järgmist:

• Inkrementaalne kodeerija

• Magnetkooder

• Absoluutne kodeerija

4. Sideprotokoll

Tööstuslikud AGV-süsteemid nõuavad sageli:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

Sideühilduvus tagab sujuva integreerimise AGV kontrolleritega.

Eelised ja rakendused AGV alalisvoolu servomootorid STO-funktsiooniga

Sissejuhatus: miks muutuvad STO-ga AGV alalisvoolu servomootorid olulisemaks

Kuna automatiseeritud juhitavad sõidukid (AGV-d) ja autonoomsed mobiilsed robotid (AMR-id) muutuvad laialdaselt kasutusse nutikates tehastes, ladudes ja logistikaautomaatikas, nõuded liikumistäpsusele, töökindlusele ja funktsionaalsele ohutusele . suurenevad

Traditsioonilised alalisvoolumootorid võivad pakkuda põhilist sõiduvõimsust, kuid kaasaegsed AGV-süsteemid nõuavad täiustatud juhtimisvõimalusi, sealhulgas:

• Täpne kiiruse reguleerimine

• Täpne positsioneerimine

• Suur pöördemoment madalal kiirusel

• Akusõbralik töö

• Reaalajas suhtlus

• Funktsionaalne ohutuskaitse

Seetõttu võtavad paljud AGV tootjad kasutusele integreeritud STO (Safe Torque Off) funktsiooniga alalisvoolu servomootorid.

AGV alalisvoolu servomootor koos STO-ga ühendab suure jõudlusega servojuhtimistehnoloogia sertifitseeritud ohutusfunktsiooniga, võimaldades mobiilsetel robotitel saavutada nii tõhusat liikumisjuhtimist kui ka turvalisemat inimese ja masina suhtlust.

STO-funktsiooniga AGV alalisvoolu servomootorite peamised eelised

1. Täiustatud funktsionaalne ohutus AGV-süsteemidele

Selle kõige olulisem eelis STO-toega AGV servomootor on parem turvalisus.

STO takistab mootoril pöördemomenti genereerimast ohutusjuhtumi korral. Erinevalt tavalistest tarkvarapõhistest seiskamiskäskudest töötab STO servoajamis spetsiaalse ohutusahela kaudu.

See pakub kaitset:

• Ootamatu AGV liikumine

• Kontrolleri sidehäired

• Tarkvara vead

• Valed liikumiskäsud

• Hooldusega seotud õnnetused

Töötajate ümber töötavate AGV-de jaoks loob STO täiendava ohutuskihi juhtimissüsteemi ja mehaanilise liikumise vahele.

2. Vastavus rahvusvahelistele ohutusstandarditele

Kaasaegsed tööstuskliendid nõuavad üha enam AGV-süsteemide vastavust rahvusvahelistele ohutusstandarditele.

STO-funktsioonidega AGV alalisvoolu servomootorid toetavad ohutuskonstruktsioone, mis põhinevad:

• IEC 61800-5-2 jõuajamisüsteemide funktsionaalne ohutus

• ISO 13849-1 Masinate juhtimissüsteemide ohutus

• IEC 61508 Funktsionaalsed ohutusnõuded

Sõltuvalt süsteemi arhitektuurist võib STO aidata AGV tootjatel saavutada selliseid ohutustasemeid nagu:

• SIL2 / SIL3

• PL d / PL e

See muudab STO-ga varustatud servomootorid eriti sobivaks tööstusklientidele, kes nõuavad CE-sertifikaati ja ülemaailmset ohutusnõuetele vastavust.

3. Kompaktne integreeritud disain piiratud ruumiga AGV-dele

Kaasaegsed AGV-d nõuavad kompaktseid ajamilahendusi, kuna paigaldusruum on piiratud.

Integreeritud alalisvoolu servomootor koos sisseehitatud draiveri ja STO-funktsiooniga ühendab endas:

• Mootor

• Servo kontroller

• Ohutusliides

• Sidemoodul

• Kodeerija töötlemine

üheks kompaktseks üksuseks.

Eelised hõlmavad järgmist:

• Vähendatud juhtkapi suurus

• Vähem juhtmestiku keerukust

• Lihtsam mehaaniline integreerimine

• Kiirem paigaldamine

• Süsteemi kõrgem töökindlus

Väikeste ja keskmiste AGV-de puhul lihtsustavad integreeritud servomootorid oluliselt sõidukite disaini.

4. Suure pöördemomendi väljund raskete koormate transportimiseks

AGV-d peavad sageli transportima raskeid materjale, näiteks:

• Autode komponendid

• Tööstuslikud osad

• Kaubaalused

• Tehase varustus

Suure jõudlusega alalisvoolu servomootor pakub:

• Kõrge käivitusmoment

• Stabiilne madalal kiirusel töötamine

• Kiire reageerimine kiirendusele

• Täpne kiiruse kontroll

Kombineerituna reduktoritega, näiteks:

• Planetaarne käigukast

• Ussi käigukast

• Spur käigukast

AGV servomootorid suudavad pakkuda suuremat pöördemomenti, säilitades samas kompaktsed mõõtmed.

5. Täpne liikumise juhtimine ja positsiooni täpsus

Erinevalt tavalistest alalisvoolumootoritest kasutavad servomootorid suletud ahela juhtimise saavutamiseks kodeerija tagasisidet.

Kodeerija jälgib pidevalt:

• Mootori asend

• Pöörlemiskiirus

• Laadi muudatused

Servokontroller reguleerib väljundmomenti reaalajas.

See võimaldab:

• Sujuv kiirendus ja aeglustamine

• Täpne dokkimine

• Täpne navigeerimine

• Stabiilne koorma positsioneerimine

Need omadused on olulised automatiseeritud ladudes ja tootmisliinides kasutatavate AGVde jaoks.

6. Usaldusväärne aku töötamine madalpinge alalisvoolusüsteemidega

Enamik AGV-sid töötab akutoitesüsteemidega.

Levinud AGV pingeplatvormid hõlmavad järgmist:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Madalpinge alalisvoolu servomootorid sobivad ideaalselt mobiilsetele robotitele, kuna need pakuvad:

• Kõrge elektriline kasutegur

• Madalam energiakulu

• Otsene aku ühilduvus

• Vähendatud võimsuse muundamise nõuded

See aitab pikendada AGV tööaega ja vähendada laadimissagedust.

7. Parem süsteemi töökindlus ja väiksem hooldus

AGV-süsteemid töötavad sageli pidevalt, mõnikord 24/7.

Usaldusväärne servoajami lahendus vähendab seisakuid:

• Harjadeta mootori disain

• Suletud ahela juhtimine

• Intelligentsed kaitsefunktsioonid

• Ülevoolukaitse

• Kaitse ülekuumenemise eest

• STO ohutusjärelevalve

Võrreldes traditsiooniliste harjatud alalisvoolumootoritega pakuvad harjadeta alalisvoolu servomootorid:

• Pikem eluiga

• Madalamad hooldusnõuded

• Parem keskkonnakindlus

8. Kiirem integreerimine tööstuslike juhtimissüsteemidega

Kaasaegsed AGV servomootorid toetavad erinevaid tööstuslikke sideprotokolle, sealhulgas:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulsi/suuna juhtimine

See võimaldab hõlpsasti integreerida:

• AGV peakontrollerid

• PLC süsteemid

• Robotikontrollerid

• Laohaldussüsteemid

Kommunikatsioonivõime ja STO ohutuse kombinatsioon lihtsustab intelligentsete mobiilsete robotite arendamist.

STO-funktsiooniga AGV alalisvoolu servomootorite rakendused

1. Laologistika AGV-d

Laoautomaatika on STO-toega AGV-servomootorite üks suurimaid rakendusvaldkondi.

Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

• Kaubaaluste transpordi AGV-d

• Rack-liikuvad robotid

• Automatiseeritud komplekteerimissüsteemid

• Materjali kohaletoimetamise robotid

Nõutavad eelised:

• Pikad töötunnid

• Usaldusväärne navigeerimine

• Inimese ohutuse kaitse

• Täpne positsioneerimine

STO aitab tagada ohutu töö, kui töötajad sisenevad AGV töötsoonidesse.

2. Autotööstuse AGV-d

Autotehased kasutavad AGV-sid transpordiks:

• Mootori komponendid

• Sõidukite osad

• Montaaži materjalid

• Tootmistööriistad

Need keskkonnad nõuavad:

• Suur kandevõime

• Täpne positsioneerimine

• Pidev töö

• Range ohutusnõuete järgimine

AGV alalisvoolu servomootorid koos STO-ga pakuvad tootmislogistikasüsteemidele usaldusväärset liikumisjuhtimist.

3. Nutikad tehase materjalikäitlusrobotid

Tööstus 4.0 tehased vajavad paindlikke transpordilahendusi.

AGV servomootoreid kasutatakse:

• Automatiseeritud tootmisliinid

• Paindlikud tootmissüsteemid

• Tehase logistikarobotid

STO-funktsioon suurendab ohutust, kui AGV-d töötavad koos inimestega.

4. Autonoomsed mobiilsed robotid (AMR)

AMR-id nõuavad täiustatud mootori juhtimist, kuna need tuginevad:

• Autonoomne navigeerimine

• Dünaamiline tee planeerimine

• Takistuste vältimine

• Inimeste suhtlus

STO-toega servomootorid pakuvad täiendavat ohutust AMR-idele, mis töötavad avalikes või poolavalikes keskkondades.

Rakendused hõlmavad järgmist:

• Teenindusrobotid

• Kontrolli robotid

• Kohaletoimetamise robotid

• Haiglate logistikarobotid

5. Raskeveokite tööstustranspordi AGV-d

Raskeveokite AGV-d nõuavad võimsaid ja töökindlaid ajamisüsteeme.

Tüüpilised rakendused:

• Terase tootmine

• Lennunduse tootmine

• Suure tehnika transport

• Tehase-tehase logistika

Need sõidukid nõuavad:

• Kõrge pöördemomendi väljund

• Tugev ülekoormusvõime

• Ohutussertifikaadiga peatumisfunktsioonid

STO-ga alalisvoolu servomootorid aitavad parandada suurte mobiilsete platvormide tööohutust.

6. Meditsiini- ja laboritranspordirobotid

Haiglad ja laborid kasutavad järjest enam automaatveokeid:

• Ravimi kohaletoimetamine

• Näidistransport

• Seadmete liikumine

Need rakendused nõuavad:

• Vaikne töö

• Usaldusväärne juhtimine

• Kõrged ohutusstandardid

STO funktsionaalsus aitab kaitsta personali ja patsiente, vältides roboti ootamatut liikumist.

7. Toidu- ja farmaatsiatoodete automatiseerimissüsteemid

Toidu- ja farmaatsiatööstus nõuab:

• Puhas toimimine

• Kõrge töökindlus

• Lihtne hooldus

• Ohutusnõuete järgimine

STO-ga AGV servomootorid sobivad:

• Automatiseeritud kärud

• Materjali transpordi robotid

• Pakendilogistika süsteemid

Järeldus

STO -funktsioon AGV alalisvoolu servomootorites on kriitilise tähtsusega ohutustehnoloogia, mis hoiab ära mootori tahtmatu pöördemomendi tekitamise ja aitab autonoomsetel mobiilsetel robotitel täita tänapäevaseid tööstusohutusnõudeid.

Mootori võimsusastme väljalülitamine spetsiaalse ohutusmehhanismi kaudu pakub STO usaldusväärset lahendust operaatorite kaitsmiseks, AGV süsteemi töökindluse parandamiseks ja selliste standardite nagu IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ja IEC 61508 järgimise toetamiseks..

Kaasaegsete AGV ja AMR tootjate jaoks valides a Integreeritud STO-funktsiooniga alalisvoolu servomootor on muutumas oluliseks nõudeks turvalisemate, nutikamate ja töökindlamate mobiilsete robotsüsteemide ehitamisel.

Miks vajavad AGV-d STO-funktsiooniga alalisvoolu servomootoreid?

AGV-d töötavad dünaamilistes keskkondades, kus inimesed, masinad ja robotid jagavad sama tööruumi. Ohutusriskid võivad tekkida järgmistel põhjustel:

• Anduri rike

• Suhtlusvead

• Tarkvara vead

• Kontrolleri rike

• Ootamatu inimestevaheline suhtlus

• Mehaanilised rikked

Tavaline alalisvoolu servomootor võib pakkuda suurepärast positsioneerimistäpsust ja kiiruse reguleerimist, kuid ilma funktsionaalsete turvaelementideta ei pruugi süsteem vastata tänapäevastele tööstusohutusnõuetele.

1. Vastavus rahvusvahelistele ohutusstandarditele

Paljud tööstuskliendid nõuavad, et AGV süsteemid vastaksid ülemaailmsetele ohutuseeskirjadele.

Peamised standardid hõlmavad järgmist:

IEC 61800-5-2: Ajamisüsteemide funktsionaalne ohutus

IEC 61800-5-2 määratleb reguleeritava kiirusega elektriajamisüsteemide ohutusfunktsioonid.

STO on üks enim kasutatavaid selles standardis kirjeldatud ohutusfunktsioone.

See tagab:

• Mootori pöördemomendi ohutu väljalülitamine

• Soovimatute liikumiste vältimine

• Usaldusväärne ohutusreaktsioon

ISO 13849-1: Juhtsüsteemide ohutusega seotud osad

ISO 13849-1 hindab ohutusega seotud juhtimissüsteemide töökindlust.

AGV tootjad arvestavad tavaliselt:

• Toimivustase (PL)

• Kategooria struktuur

• Diagnostiline katvus

• Ebaõnnestumise tõenäosus

Õigesti kavandatud AGV servosüsteem võib nõuda selliseid ohutustasemeid nagu:

• PL d

• PL e

sõltuvalt rakenduse riskihinnangust.

IEC 61508: Funktsionaalne ohutusstandard

IEC 61508 annab funktsionaalsete ohutussüsteemide üldise raamistiku.

See tutvustab:

• Ohutuse terviklikkuse tase (SIL)

• Riski vähendamise nõuded

• Riistvara töökindluse hindamine

AGV-rakenduste puhul võib STO rakendamine toetada järgmist:

• SIL2

• SIL3

olenevalt kogu süsteemi arhitektuurist.

STO funktsioon vs hädaseiskamine (E-Stop): mis vahe on?

Levinud arusaamatus on see, et STO ja hädaseiskamine on samad.

Need on omavahel seotud, kuid teenivad erinevaid eesmärke.

Hädapeatus (e-Stop)

Hädaseiskamisnupp on operaatorite kasutatav manuaalne ohutusseade.

Kui vajutada:

• Masin saab seiskamiskäsu

• Energia võib olla lahti ühendatud

• Liikumine peatub vastavalt süsteemi konstruktsioonile

E-peatuse eesmärk on:

Ohtliku masina töö kiireks peatamiseks hädaolukorras.

Ohutu pöördemoment väljas (STO)

STO on servoajami sisemine ohutusfunktsioon.

Kui see on aktiveeritud:

• Mootori pöördemomendi teke on takistatud

• Jõuelektroonika on keelatud

• Taaskäivitamiseks on vaja ohutuse lähtestamise tingimusi

STO eesmärk on:

Tagamaks, et mootor ei tekitaks ootamatut pöördemomenti.

STO ja E-Stop töötavad koos

Tüüpilises AGV ohutusarhitektuuris:

Hädaseiskamisnupp → Ohutuskontroller → STO sisend → Alalisvoolu servomootori draiver → Mootori pöördemoment on keelatud

E-stopp tuvastab hädaolukorra, samas kui STO pakub mootori ohutut väljalülitamise funktsiooni.

Kuidas STO töötab madalpinge alalisvoolu servomootorites?

Madalpinge alalisvoolu servomootoreid kasutatakse AGV-des laialdaselt, kuna need pakuvad:

• Kompaktne suurus

• Kõrge efektiivsus

• Madalpinge töö

• Suurepärane kiiruse reguleerimine

• Lihtne aku integreerimine

Tüüpiline AGV alalisvoolu servomootorisüsteem sisaldab:

• DC mootor

• Servo kontroller

• Võimsus MOSFET/IGBT aste

• Kodeerija tagasiside

• Kommunikatsiooniliides

• Ohutusahel

Kui STO käivitub:

1. samm: ohutussignaali aktiveerimine

Ohutuskontroller saadab STO signaali spetsiaalsete ohutussisendi klemmide kaudu.

Näide:

• STO1

• STO2

Kahe kanaliga sisendkujundust kasutatakse tavaliselt kõrgema ohutustaseme saavutamiseks.

2. samm: Power Stage'i keelamine

Servodraiver ühendab lahti väljundvõimsuse astme kontrollivad juhtsignaalid.

Mootori mähise vool on katkenud.

3. samm: pöördemomendi genereerimine peatub

Kuna mootorit ei läbi faasivool:

• Elektromagnetiline pöördemoment kaob

• Mootor ei saa AGV ratast aktiivselt juhtida

4. samm: turvaline taaskäivitamine

Pärast ohutustingimuste eemaldamist:

• STO sisend tuleb vabastada

• Ohutuskontroller kinnitab süsteemi valmisolekut

• Servo lubamise käsk taastatakse

See hoiab ära juhusliku taaskäivitamise.

Kas STO peatab kohe AGV mootori?

See on üks olulisemaid küsimusi AGV ajamisüsteemide projekteerimisel.

Vastus on:

STO eemaldab koheselt mootori pöördemomendi, kuid ei pidurda mootorit aktiivselt.

Pärast STO aktiveerimist:

• Mootor lõpetab liikumapaneva jõu genereerimise

• AGV võib inertsi tõttu liikumist jätkata

• Vajalik võib olla mehaaniline või dünaamiline pidurdamine

Näiteks:

Raske koormaga AGV, mis veab mitu tonni materjali, võib vajada:

• STO funktsioon

• Elektromagnetiline pidur

• Regeneratiivne pidurdamine

• Ohutuskiiruse jälgimine

vajaliku peatumisteekonna saavutamiseks.

Seetõttu tuleks STO-d pidada pigem tervikliku ohutussüsteemi osaks kui iseseisvaks peatamismeetodiks.

AGV vahelduvvoolu servomootorid vs Alalisvoolu servomootorid koos STO-ga

Nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu servomootorid võivad toetada STO funktsioone, kuid neil on erinevad eelised.

Enamiku mobiilsete robotite rakenduste jaoks tagavad integreeritud draiverite ja STO-funktsioonidega 24 V ja 48 V alalisvoolu servomootorid suurepärase tasakaalu ohutuse, tõhususe ja süsteemi lihtsuse vahel.

AGV servosüsteemide soovitatavad ohutustasemed

Nõutav ohutustase sõltub:

• Sõiduki kaal

• Maksimaalne kiirus

• Töökeskkond

• Inimeste suhtlus

• Riskianalüüsi tulemused

Üldised AGV ohutusnõuded hõlmavad järgmist:

SIL2 / PL d

Sobib:

• Lao AGV-d

• Sisetranspordi robotid

• Madala kiirusega mobiiliplatvormid

SIL3 / PL e

Kasutatakse:

• Raskeveokite AGV-d

• Suure kiirusega autonoomsed sõidukid

• Inimese ja masina ühised keskkonnad

Täielik AGV ohutussüsteem võib sisaldada:

• STO

• Ohutu piiratud kiirus (SLS)

• Ohutu peatus 1 (SS1)

• Ohutusskannerid

• Hädaseiskamisnupud

• Ohutus PLC

• Kodeerija jälgimine

Peamised omadused, mida STO-ga AGV alalisvoolu servomootori valimisel arvestada

Õige servomootori tarnija valimine nõuab rohkem kui pöördemomendi ja kiiruse hindamist.

1. Integreeritud servoajami disain

Integreeritud mootori ja draiveri lahendus pakub:

• Väiksem paigaldusruum

• Vähendatud juhtmestiku keerukus

• Suurem töökindlus

• Lihtsam AGV integreerimine

2. Õige pinge valik

Levinud AGV pingeplatvormid hõlmavad järgmist:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Mootori pinge peaks vastama:

• Aku süsteem

• Kontrolleri arhitektuur

• Võimsusnõuded

3. Kodeerija tagasiside võimalus

AGV-d nõuavad täpset liikumisjuhtimist.

Levinud kodeerija valikud:

• Inkrementaalne kodeerija

• Magnetkooder

• Absoluutne kodeerija

Kodeerija tagasiside parandab:

• Positsiooni täpsus

• Kiiruse reguleerimine

• Navigeerimise jõudlus

4. Side ühilduvus

Kaasaegsed AGV servomootorid toetavad sageli:

• CANopen

• RS485

• Modbus RTU

• EtherCAT

Sideühilduvus lihtsustab integreerimist:

• AGV kontrollerid

• PLC süsteemid

• Robotide juhtimisplatvormid

Miks eelistavad OEM-i AGV-tootjad STO-ga alalisvoolu servomootoreid?

Sissejuhatus: kasvav nõudlus ohutumate AGV-ajamisüsteemide järele

Kuna tööstused kiirendavad kasutuselevõttu automatiseeritud juhitavate sõidukite (AGV) ja autonoomsete mobiilsete robotite (AMR) , seisavad originaalseadmete valmistajate tootjad silmitsi üha suurema jõudluse, töökindluse ja rangema ohutusnõuetega.

Kaasaegsed AGV-d ei ole enam isoleeritud masinad, mis töötavad piiratud aladel. Need on intelligentsed mobiiliplatvormid, mis töötavad koos:

• Tehase operaatorid

• Laotöötajad

• Tootmisseadmed

• Koostöörobotid

• Automatiseeritud süsteemid

Selline inimese ja masina koostoime loob kõrgemad ohutusnõuded. Traditsioonilised mootorilahendused, mis pakuvad ainult põhilist kiiruse reguleerimist, ei ole enam täiustatud AGV rakenduste jaoks piisavad.

Sel põhjusel valivad paljud AGV originaalseadmete tootjad toimivad STO-ga (Safe Torque Off) alalisvoolu servomootorid . Eelistatud ajamilahendusena

STO -toega alalisvoolu servomootor ühendab endas:

• Kõrge täpsusega servojuhtimine

• Madalpinge alalisvoolu ühilduvus

• Kodeerija tagasiside

• Integreeritud ajamitehnoloogia

• Funktsionaalne ohutuskaitse

See kombinatsioon võimaldab AGV tootjatel ehitada turvalisemaid, tõhusamaid ja lihtsamini sertifitseeritavaid mobiilseid robotiplatvorme.

1. Täiustatud ohutusnõuete järgimine ülemaailmsetel AGV turgudel

Üks peamisi põhjusi, miks OEM AGV tootjad valivad STO-ga alalisvoolu servomootoreid, on vajadus täita rahvusvahelisi ohutusnõudeid.

Kui AGV-sid eksporditakse ülemaailmselt, nõuavad kliendid sageli selliste standardite järgimist nagu:

• IEC 61800-5-2 Ajamisüsteemide funktsionaalne ohutus

• ISO 13849-1 Juhtsüsteemide ohutusega seotud osad

• IEC 61508 funktsionaalne ohutusstandard

STO on üks sagedamini kasutatavaid turvafunktsioone, kuna see takistab otseselt mootoril pöördemomenti tekitamast.

AGV originaalseadmete tootjate jaoks pakub see mitmeid eeliseid:

• Lihtsam ohutussertifikaat

• Vähendatud süsteemi arendusaeg

• Parem klientide aktsepteerimine

• Ohutushindamise ajal väiksem risk

Keerulise välise ohutusahela kavandamise asemel saavad originaalseadmete tootjad integreerida oma sõiduki arhitektuuri sisseehitatud STO-funktsiooniga servomootori.

2. Ootamatu AGV liikumise vältimine

Ootamatu liikumine on mobiilsete robotite rakendustes üks suurimaid ohutusriske.

Võimalikud põhjused on järgmised:

• Kontrolleri rike

• Side katkemine

• Tarkvara vead

• Anduri rike

• Valed töökäsud

Tavaline seiskamiskäsk sõltub juhtimissüsteemi korrektsest toimimisest.

STO pakub aga sõltumatut turvamehhanismi.

Kui STO on aktiveeritud:

• Servoajam keelab võimsuse väljundastme

• Mootori voolutoide on katkenud

• Pöördemomendi teke on takistatud

• AGV ei saa aktiivselt rattaid juhtida

See on eriti oluline:

• Raske koormaga AGV-d

• Inimese ja masina ühised keskkonnad

• Tehase automatiseeritud transpordisüsteemid

3. Lihtsustatud AGV süsteemi projekteerimine integreeritud servolahendustega

OEM-tootjad keskenduvad pidevalt järgmiste toodete vähendamisele:

• Sõiduki suurus

• Arengu keerukus

• Nõuded juhtmestikule

• Kokkupaneku aeg

Traditsiooniline AGV-ajam võib vajada eraldi komponente:

• DC mootor

• Väline mootorijuht

• Ohutusrelee

• Kodeerija moodul

• Kommunikatsiooniliides

Integreeritud alalisvoolu servomootor koos STO-ga ühendab need funktsioonid üheks kompaktseks lahenduseks.

Hüvede hulka kuuluvad:

Vähendatud juhtmestik

Vähem kaableid tähendab:

• Madalam paigalduskulu

• Suurem töökindlus

• Lihtsam tõrkeotsing

Väiksem juhtkapp

Integreeritud servomootorid vähendavad vajadust suurte elektrikilpide järele, võimaldades originaalseadmete tootjatel kujundada kompaktsemaid AGV-sid.

Kiirem areng

Insenerid saavad keskenduda:

• Sõiduki konstruktsioon

• Navigatsioonitarkvara

• Rakenduse optimeerimine

selle asemel, et kulutada liigset aega mootori juhtimise riistvara arendamisele.

4. Parem liikumisjuhtimise jõudlus

AGV-rakendused nõuavad enamat kui lihtsalt pööramist.

Mootor peab pakkuma:

• Sujuv kiirendus

• Täpne kiiruse reguleerimine

• Täpne peatumine

• Stabiilne madalal kiirusel töötamine

Alalisvoolu servomootorid saavutavad selle suletud ahela tagasiside kaudu.

Kodeerija jälgib pidevalt:

• Mootori asend

• Pöörlemiskiirus

• Laadi muudatused

Servokontroller reguleerib automaatselt väljundmomenti.

See võimaldab AGV-del saavutada:

• Täpne dokkimine

• Sujuv transport

• Parem navigatsiooni jõudlus

• Vähendatud mehaaniline vibratsioon

OEM-tootjate jaoks parandab see AGV lõpptoote üldist kvaliteeti.

5. Suurepärane ühilduvus akutoitel AGV-dega

Enamik AGV-sid kasutab akusüsteeme, mistõttu on madalpinge alalisvoolu servomootorid ideaalne valik.

Levinud AGV jõuplatvormid hõlmavad järgmist:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Võrreldes vahelduvvoolu servosüsteemidega pakuvad alalisvoolu servomootorid:

• Otsene aku ühilduvus

• Kõrgem energiatõhusus

• Väiksem võimsuse muundamise kaod

• Lihtsustatud elektriarhitektuur

See on eriti väärtuslik:

• Lao robotid

• Mobiilsed käsitsemisplatvormid

• Siselogistika AGV-d

6. Suurem töökindlus ööpäevaringseks tööstuslikuks tööks

OEM-kliendid nõuavad sageli, et AGV-d töötaksid pidevalt minimaalse seisakuajaga.

Usaldusväärne AGV mootorilahendus peab vastu pidama:

• Pikad töötunnid

• Sage kiirendamine ja pidurdamine

• Muutuvad koormused

• Tolmu- ja vibratsioonikeskkond

STO-ga alalisvoolu servomootorid pakuvad:

• Harjadeta mootoritehnoloogia

• Intelligentsed kaitsefunktsioonid

• Ülevoolukaitse

• Ületemperatuuri jälgimine

• Ohutu väljalülitamise võimalus

Need funktsioonid parandavad:

• Kasutusaeg

• Süsteemi stabiilsus

• Hoolduse tõhusus

7. Lihtsam integreerimine AGV juhtimissüsteemidega

Kaasaegsed AGV-d tuginevad suhtlusele:

• Peamine kontroller

• Navigatsioonisüsteem

• Ohutussüsteem

• Mootorajam

STO-toega alalisvoolu servomootorid võivad toetada selliseid tööstuslikke sideprotokolle nagu:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulss/suund

See võimaldab OEM-tootjatel mootoreid hõlpsasti erinevate AGV platvormidega integreerida.

Näiteks:

AGV kontroller → Sideliides → Servoajam → Mootor → Kodeerija tagasiside

See suletud ahela arhitektuur parandab sõiduki intelligentsust ja juhtimise täpsust.

8. AGV OEM-projektide väiksemad arenduskulud

OEM-tootjad peavad tasakaalustama jõudlust ja kulusid.

Integreeritud STO-ga alalisvoolu servomootorite kasutamine aitab vähendada süsteemi kogukulusid järgmiselt:

Madalamad riistvaranõuded

Vähem vaja:

• Välised ohutusmoodulid

• Lisajuhtmestik

• Eraldi mootorikontrollerid

Lühemad inseneritsüklid

Eelintegreeritud lahendused vähendavad:

• Mootori häälestamise aeg

• Elektriprojekteerimistööd

• Testimisprotseduurid

Madalamad hoolduskulud

Usaldusväärsed servosüsteemid vähendavad:

• Seisakud

• Asendamise sagedus

• Nõuded teenindusele

9. Paindlik kohandamine erinevatele AGV rakendustele

Erinevatel AGV platvormidel on erinevad nõuded.

OEM-tootjad vajavad sageli selliseid kohandamisvõimalusi nagu:

• Erinevad pingereitingud

• Erinevad pöördemomendi tasemed

• Kohandatud paigaldusmõõtmed

• Erinevad võlli kujundused

• Käigukasti integreerimine

• Kodeerija valikud

• Sideprotokollid

OEM/ODM-i võimalustega alalisvoolu servomootorite tarnijad võivad pakkuda kohandatud lahendusi:

• Väikesed lao robotid

• Raskeveokite AGV-d

• AMR-id

• Mobiilsed robotplatvormid

See paindlikkus võimaldab tootjatel luua konkreetsete turgude jaoks eristavaid tooteid.

10. Konkurentsieelis Smart Factory rakendustes

Ülemaailmne töötlev tööstus liigub järgmisele:

• Tööstus 4.0

• Nutikad tehased

• Autonoomne logistika

• Inimese ja roboti koostöö

Ohutus on muutumas peamiseks ostuteguriks.

STO-toega servomootoreid kasutavad AGV-tootjad saavad pakkuda klientidele:

• Kõrgemad ohutustasemed

• Parem töökindlus

• Lihtsam sertifitseerimine

• Täiustatud automatiseerimisvõimalus

See loob konkurentsieelise rahvusvaheliste automatiseerimisprojektide pakkumisel.

STO-toega alalisvoolu servomootorite tüüpilised rakendused AGV-süsteemides

kiire arenguga Aruka tootmise, tööstus 4.0 ja intelligentse logistika on AGV-d (Automated Guided Vehicles) ja AMR-id (Autonomous Mobile Robots) muutumas materjalide automatiseeritud käitlemise ja transpordi oluliseks seadmeks.

Erinevalt traditsioonilistest tööstusseadmetest, mis töötavad eraldatud piirkondades, jagavad kaasaegsed AGV-d sageli töökeskkonda operaatorite, tootmismasinate ja muude robotitega. See ei nõua mitte ainult suurepärast liikumisvõimet, vaid ka täiustatud turvafunktsioone.

STO-toega alalisvoolu servomootorid on muutunud paljude AGV-süsteemide eelistatud ajamilahenduseks, kuna need ühendavad:

• Kõrge täpsusega servojuhtimine

• Madalpinge alalisvoolu töö

• Energiasäästlik harjadeta mootoritehnoloogia

• Kodeerija tagasiside

• Integreeritud ohutusfunktsioonid

Funktsioon Safe Torque Off (STO) tagab, et mootor ei saa tekitada pöördemomenti ohutusjuhtumi korral, aidates AGV tootjatel saavutada ohutumat tööd ja täita rahvusvahelisi ohutusnõudeid.

Järgmised on kõige levinumad rakendused STO-toega alalisvoolu servomootorid AGV-süsteemides.

1. Laoautomaatika AGV-d

Rakenduse ülevaade

Laoautomaatika on AGV-süsteemide üks suurimaid rakendusvaldkondi. Kaasaegsed laod kasutavad AGV-sid kaupade automaatseks transportimiseks järgmiste vahel:

• Laopinnad

• Valimisjaamad

• Pakkimisliinid

• Laevanduse tsoonid

Tüüpilised AGV tüübid on järgmised:

• Kaubaaluste teisaldatavad AGV-d

• Riiulitõstes robotid

• Konveieriga AGV-d

• Mobiilsed korjamisrobotid

Need sõidukid töötavad tavaliselt pidevalt pikki tunde ja peavad töötajate ja muude seadmete läheduses ohutult liikuma.

Miks kasutatakse STO-toega alalisvoolu servomootoreid?

Lao AGV-d nõuavad:

Usaldusväärne ohutuskaitse

Kui töötajad sisenevad AGV tööpiirkonda, saab STO mootori pöördemomendi kohe välja lülitada, vältides ootamatut liikumist.

Täpne positsioonikontroll

Servo tagasiside võimaldab täpset:

• Dokkimine

• Positsiooni joondamine

• Kiiruse reguleerimine

See on eriti oluline automaatsete peale- ja mahalaadimistoimingute puhul.

Kõrge energiatõhusus

Akutoitel laorobotid saavad kasu madalpinge alalisvoolu servomootoritest, kuna need pakuvad:

• Madalam energiakulu

• Pikem tööaeg

• Tõhus akukasutus

2. Autotööstuse AGV-d

Rakenduse ülevaade

Autotehased on ühed AGV-tehnoloogia varasemad kasutuselevõtjad.

AGV-sid kasutatakse laialdaselt transpordiks:

• Mootori komponendid

• Jõuülekande osad

• Sõidukite sõlmed

• Tootmisvahendid

• Materjali mahutid

Autotootmine nõuab äärmiselt suurt töökindlust, sest tootmiskatkestused võivad tekitada märkimisväärseid kahjusid.

STO servomootorite eelised autotööstuse AGV-des

Suur koormusvõime

Autotööstuse AGV-d veavad sageli sadu kilogramme või mitu tonni materjale.

Alalisvoolu servomootorid koos käigukastidega pakuvad:

• Kõrge käivitusmoment

• Stabiilne madalal kiirusel liikumine

• Tugev ülekoormusvõime

Ohutus inimese ja masina koostöös

Kaasaegsetes autotehastes töötavad AGV-d sageli koos:

• Montaažitöölised

• Tööstuslikud robotid

• Hoolduspersonal

STO-funktsioon tagab täiendava turvakihi, vältides mootori juhuslikku aktiveerimist.

Pidev toimimine

Autode tootmisliinid töötavad sageli 24/7.

STO-toega servomootorid parandavad:

• Süsteemi töökindlus

• Hoolduse tõhusus

• Tööohutus

3. Raskeveokite materjalide käitlemise AGV-d

Rakenduse ülevaade

Raskeveokite AGV-d on mõeldud suurte ja raskete koormate transportimiseks sellistes tööstusharudes nagu:

• Terase tootmine

• Lennundus

• Laevaehitus

• Raskete masinate tootmine

Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

• Suurte komponentide transport

• Tehase logistikakärud

• Automatiseeritud edastusplatvormid

Miks on STO funktsioon raskete AGVde jaoks kriitiline?

Suure koormusega AGV-del on suuremad ohutusriskid, kuna:

• Sõiduki suur mass

• Kõrge kineetiline energia

• Pikk peatumisteekond

STO aitab vältida:

• Ootamatu kiirendus

• Kontrollimatu mootori pöördemoment

• Juhuslik liikumine hoolduse ajal

Raskeveokite AGV-de puhul kombineeritakse STO tavaliselt:

• Elektromagnetilised pidurid

• Mehaanilised pidurisüsteemid

• Ohutusskannerid

• Ohutus PLC süsteemid

täieliku ohutuskontrolli saavutamiseks.

4. Autonoomsed mobiilsed robotid (AMR)

Rakenduse ülevaade

AMR-id esindavad mobiilsete robotite järgmist põlvkonda.

Erinevalt tavapärastest AGV-dest, mis järgivad fikseeritud marsruute, kasutavad AMR-id:

• LiDAR-i navigeerimine

• Nägemissüsteemid

• Tehisintellekti algoritmid

• Dünaamiline tee planeerimine

Rakendused hõlmavad järgmist:

• Tehase kontrolli robotid

• Kohaletoimetamise robotid

• Mobiilteenuste robotid

• Autonoomsed transpordiplatvormid

Kasu STO-toega servomootorid AMR-ide jaoks

Ohutu inimese ja roboti suhtlus

AMR-id toimivad sageli avalikes või poolavalikes keskkondades.

STO aitab tagada, et robot ei saaks ohutustingimuse tuvastamisel jätkata sõidumomendi genereerimist.

Kompaktne integratsioon

Väikesed AMR-id nõuavad kompaktseid komponente.

Integreeritud alalisvoolu servomootorid koos STO vähendamisega:

• Paigaldusruum

• Juhtmete keerukus

• Süsteemi kaal

Kõrge liikumise täpsus

Kodeerijal põhinev servojuhtimine pakub:

• Sujuv liikumine

• Täpne kiiruse kontroll

• Täpne peatumine

mis parandab navigeerimise jõudlust.

5. Smart Factory Production Logistics Systems

Rakenduse ülevaade

Nutikad tehased nõuavad paindlikke transpordisüsteeme, mis suudavad kohaneda muutuvate tootmisnõuetega.

STO-toega alalisvoolu servomootoritega varustatud AGV-sid kasutatakse:

• Toorikute transport

• Tootmisliini varustamine

• Automatiseeritud materjali kohaletoimetamine

• Paindlikud tootmissüsteemid

Peamised eelised

Parem tootmise paindlikkus

AGV-d võivad asendada fikseeritud konveierisüsteeme ja pakkuda:

• Paindlik marsruutimine

• Lihtsad tootmismuudatused

• Vähendatud infrastruktuurikulud

Täiustatud ohutusnõuetele vastavus

Tehased, kus inimesed sageli suhtlevad, nõuavad usaldusväärseid ohutusfunktsioone.

STO aitab tootjatel luua turvalisemaid automatiseeritud logistikasüsteeme.

6. Farmaatsia- ja meditsiinilogistika robotid

Rakenduse ülevaade

Haiglad ja farmaatsiaasutused kasutavad automaatveokeid üha enam:

• Ravimite transport

• Laboratoorse proovi kohaletoimetamine

• Meditsiiniseadmete liikumine

• Steriilne materjali käsitsemine

Need keskkonnad nõuavad:

• Kõrge töökindlus

• Vaikne töö

• Ohutu suhtlemine inimestega

Miks STO-toega alalisvoolu servomootorid sobivad?

Ohutu töö inimeste ümber

Haiglad on väga inimkesksed keskkonnad. STO pakub kaitset roboti ootamatu liikumise eest.

Sujuv ja madala müratasemega liikumine

Servojuhtimisega harjadeta mootorid pakuvad:

• Madal vibratsioon

• Vaikne töö

• Sujuv kiirendus

Usaldusväärne pikaajaline töö

Meditsiinilogistikarobotid töötavad sageli pidevalt, nõudes vastupidavaid mootorilahendusi.

7. Toidu- ja joogitööstuse veoautod

Rakenduse ülevaade

Toidu- ja joogitehased kasutavad AGV-sid:

• Tooraine transport

• Pakendi logistika

• Valmistoote liikumine

Tööstus nõuab:

• Kõrge töökindlus

• Lihtne hooldus

• Puhas toimimine

STO servomootorite eelised

STO-toega alalisvoolu servomootorid pakuvad:

• Usaldusväärne töö automatiseeritud keskkondades

• Vähendatud hooldusnõuded

• Parem operaatori ohutus

Koos sobivate kaitsetasemetega, nagu IP65-klassiga disainilahendused, võivad need kohanduda nõudliku tööstuskeskkonnaga.

8. Pooljuhtide ja elektroonikatööstuse AGV-d

Rakenduse ülevaade

Elektroonika- ja pooljuhtidetehased nõuavad ülitäpset ja puhast materjalikäsitlust.

AGV-sid kasutatakse:

• Vahvlite transport

• Elektroonikakomponentide tarnimine

• Puhasruumide logistika

Miks eelistatakse STO-ga servomootoreid?

Need rakendused nõuavad:

Kõrge täpsus

Servo tagasiside tagab täpse positsioneerimise.

Stabiilne madalal kiirusel töötamine

Oluline õrnade materjalide puhul.

Ohutus Usaldusväärsus

STO hoiab ära ootamatu liikumise, mis võib kalleid tooteid kahjustada.

9. Automatiseeritud konveiertransfer AGV-d

Rakenduse ülevaade

Paljud tehased kasutavad konveiermoodulitega varustatud AGV-sid, et transportida tooteid tootmisjaamade vahel.

Rakendused hõlmavad järgmist:

• Koosteliinid

• Pakendisüsteemid

• Sorteerimisjaamad

Mootori nõuded

Need süsteemid nõuavad:

• Täpne kiiruse sünkroonimine

• Sage käivitus-seiskamine

• Usaldusväärne ohutuskontroll

STO-toega servomootorid pakuvad nii liikumisjuhtimise jõudlust kui ka ohutust.

10. Välis- ja tööstuslikud mobiilsed platvormid

Rakenduse ülevaade

Mõned AGV-süsteemid töötavad väljas või karmides tööstuskeskkondades.

Näited:

• Ehituslogistika robotid

• Kaevanduste transpordiplatvormid

• Väliskontrolli robotid

Mootori nõutavad omadused

Välise AGV rakendused nõuavad sageli:

• Kõrge pöördemomendi väljund

• Ilmastikukindlus

• Löögi- ja vibratsioonikindlus

• Usaldusväärsed turvafunktsioonid

STO-toega alalisvoolu servomootorid aitavad parandada tööohutust ettearvamatutes keskkondades.

Peamised tegurid STO-toega alalisvoolu servomootorite valimisel AGV-rakenduste jaoks

Enne mootorilahenduse valimist peaksid AGV tootjad kaaluma:

1. Pöördemomendi ja koormuse nõuded

Hinda:

• Sõiduki kaal

• Maksimaalne kandevõime

• Kiirenduse nõuded

• Kaldevõime

2. Akupinge ühilduvus

Levinud AGV pingesüsteemide hulka kuuluvad:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Mootor peaks sobima sõiduki võimsuse arhitektuuriga.

3. Ohutusnõuded

Kinnitage:

• STO saadavus

• Ohutussisendi konfiguratsioon

• SIL/PL võimekus

• Sertifitseerimisnõuded

4. Side ühilduvus

Levinud liidesed hõlmavad järgmist:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulss/suund

5. Keskkonnakaitse

Olenevalt rakendusest kaaluge:

• IP reiting

• Temperatuurivahemik

• Vibratsioonikindlus

• Tolmukaitse

Järeldus

STO-toega alalisvoolu servomootoritest on saamas tänapäevaste AGV- ja AMR-süsteemide võtmetehnoloogia, kuna need pakuvad täiuslikku kombinatsiooni ohutusest, täpsusest, tõhususest ja töökindlusest.

Alates lao automatiseerimisest ja autotööstusest kuni raskeveokite transpordirobotite ja meditsiiniliste logistikasüsteemideni – need mootorid aitavad originaalseadmete tootjatel välja töötada turvalisemaid ja intelligentsemaid mobiilsete robotite lahendusi.

Kuna tööstused liiguvad jätkuvalt nutikate tehaste ja autonoomse logistika poole , mängivad STO funktsionaalse ohutustehnoloogiaga alalisvoolu servomootoritega varustatud AGV-süsteemid üha olulisemat rolli tootlikkuse parandamisel, tööriskide vähendamisel ja järgmise põlvkonna tööstusautomaatika võimaldamisel.

Järeldus: ohutumate AGVde ehitamine STO-toega alalisvoolu servomootorid

Ohutus ei ole enam kaasaegsete AGV- ja AMR-süsteemide valikuline funktsioon. Kuna autonoomsed mobiilsed robotid muutuvad kiiremaks, raskemaks ja inimestega tihedamalt integreeruvad, on funktsionaalsest ohutusest saanud disaini põhinõue.

STO-funktsiooniga AGV alalisvoolu servomootorid pakuvad usaldusväärset lahendust tahtmatu pöördemomendi tekke vältimiseks, toetades samas vastavust ülemaailmsetele ohutusstandarditele, nagu IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ja IEC 61508.

AGV mootorilahenduse valimisel peaksid tootjad arvestama:

• STO saadavus

• Ohutustaseme nõuded

• Mootori pöördemomendi võime

• Kodeerija jõudlus

• Sideprotokollid

• Keskkonnakaitse

• OEM-i kohandamisvõimalus

Kombineerides suure jõudlusega alalisvoolu servotehnoloogia täiustatud funktsionaalsete turvafunktsioonidega, saavad AGV-de tootjad ehitada tuleviku jaoks turvalisemaid, nutikamaid ja töökindlamaid autonoomseid transpordisüsteeme.

KKK: STO-toega alalisvoolu servomootorid AGV-süsteemide jaoks

1. Mis on STO-funktsioon AGV alalisvoolu servomootorites?

STO (Safe Torque Off) on funktsionaalne ohutusfunktsioon, mis on integreeritud AGV alalisvoolu servomootoritesse ja servoajamitesse, et takistada mootoril pöördemomendi tekitamist ohutusriski ilmnemisel.

Kui STO on aktiveeritud, blokeerib servoajam mootori võimsuse väljundastme, takistades voolu jõudmist mootori mähisteni. See tagab, et AGV ei saa aktiivselt sõita ega ootamatult kiirendada.

STO-d kasutatakse laialdaselt AGV, AMR ja tööstuslike mobiilsete robotite rakendustes, kuna see pakub täiendavat ohutuskihti, mis ei sõltu tavalisest liikumisjuhtimistarkvarast.

2. Miks on AGV tootjatel vaja STO funktsiooniga alalisvoolu servomootoreid?

AGV tootjad valivad STO-ga alalisvoolu servomootorid, kuna kaasaegsed mobiilsed robotid töötavad keskkondades, kus inimesed ja masinad töötavad koos.

STO aitab vähendada riske, mis on põhjustatud:

• Kontrolleri rikked

• Suhtlusvead

• Tarkvara talitlushäired

• Valed liikumiskäsud

• Ootamatu AGV liikumine

OEM AGV tootjate jaoks lihtsustab STO ka rahvusvaheliste ohutusstandardite (nt IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ja IEC 61508) järgimist..

3. Kas STO peatab kohe AGV liikumise?

Ei. STO eemaldab mootori pöördemomendi, kuid ei pidurda aktiivselt mehaanilist liikumist.

Kui STO käivitub:

• Mootor lõpetab pöördemomendi tootmise

• AGV võib inertsi tõttu liikumist jätkata

• Vaja võib olla täiendavaid pidurdusmeetodeid

Raskeveokite AGV-de puhul kombineeritakse STO sageli:

• Elektromagnetilised pidurid

• Mehaanilised pidurid

• Dünaamilised pidurisüsteemid

• Ohutu peatus 1 (SS1)

See kombinatsioon pakub nii ohutust kaitset kui ka kontrollitud peatumist.

4. Millised on kasutamise eelised STO-toega alalisvoolu servomootorid AGV-süsteemides?

STO-toega alalisvoolu servomootoritel on mitmeid eeliseid:

• Parem funktsionaalne ohutus

• Vastavus rahvusvahelistele ohutusstandarditele

• Motoorse tahtmatu liikumise vältimine

• Kompaktne integreeritud mootori ja draiveri disain

• Vähendatud juhtmestiku keerukus

• Süsteemi kõrgem töökindlus

• Parem liikumisjuhtimise täpsus

• Madalamad hooldusnõuded

Need eelised muudavad need ideaalseks automatiseeritud logistika, nutikate tehaste ja autonoomsete mobiilsete robotite jaoks.

5. Milliste AGV-rakenduste jaoks on vaja STO-toega servomootoreid?

STO-toega alalisvoolu servomootoreid kasutatakse laialdaselt:

• Laoautomaatika AGV-d

• Autotööstuse AGV-d

• Tugevad materjalikäitlusrobotid

• Autonoomsed mobiilsed robotid (AMR)

• Nutikad tehase logistikasüsteemid

• Meditsiinilised transpordirobotid

• Farmaatsiaautomaatika seadmed

• Toiduainete töötlemise logistikarobotid

• Puhasruumide pooljuhtautod

Inimese ja masina koostoimet nõudvate rakenduste nõudlus STO ohutusfunktsioonide järele on tavaliselt suurem.

6. Millised ohutusstandardid on seotud AGV servomootorite STO-ga?

STO-tehnoloogia on tavaliselt kavandatud vastavalt rahvusvahelistele funktsionaalsetele ohutusstandarditele, sealhulgas:

IEC 61800-5-2

Määratleb elektriajamisüsteemide ohutusfunktsioonid, sealhulgas Safe Torque Off.

ISO 13849-1

Hindab ohutusega seotud juhtimissüsteeme selliste toimivustasemete kaudu nagu:

• PL d

• PL e

IEC 61508

Määratleb funktsionaalsed ohutusnõuded ohutuse terviklikkuse tasemete abil:

• SIL2

• SIL3

Täpne ohutustase sõltub AGV süsteemi täielikust konstruktsioonist ja riskide hindamisest.

7. Mis vahe on STO ja AGV hädaseiskamisnupu vahel?

Hädaseiskamisnupp ja STO täidavad erinevaid funktsioone.

Tüüpilises AGV ohutussüsteemis:

Hädaseiskamine → Ohutuskontroller → STO sisend → Servoajam → Mootori pöördemoment on keelatud

Mõlemad funktsioonid töötavad koos, et parandada AGV ohutust.

8. Kas STO-toega alalisvoolu servomootoreid saab kasutada raskeveokite AGV-de jaoks?

Jah. STO-toega alalisvoolu servomootorid sobivad raskeveokite AGV-dele, kui need on õigesti sobitatud:

• Nõutav pöördemomendi väljund

• Käigu vähendamise süsteem

• Piduri lahendus

• Aku pinge

• Töötsükli nõuded

Raske koormusega AGV-d kasutavad sageli:

• 24V DC servomootorid

• 48V DC servomootorid

• Planetaarse käiguga servomootorid

• Suure pöördemomendiga BLDC servomootorid

Suure kasuliku koormuse rakenduste puhul tuleks STO kombineerida täieliku ohutusarhitektuuriga.

9. Milliseid sideprotokolle toetavad STO-ga AGV alalisvoolu servomootorid?

Kaasaegsed STO-ga AGV alalisvoolu servomootorid toetavad erinevaid sideliideseid, sealhulgas:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulsi/suuna juhtimine

Need suhtlusvalikud võimaldavad sujuvat integreerimist järgmistega:

• AGV kontrollerid

• PLC süsteemid

• Navigatsioonisüsteemid

• Tööstusautomaatika võrgud

10. Kuidas valida AGV projekti jaoks õiget STO-toega alalisvoolu servomootorit?

STO-toega alalisvoolu servomootori valimisel AGV-rakenduste jaoks arvestage:

Mootori jõudlus

• Nimipöördemoment

• Maksimaalne pöördemoment

• Kiirusvahemik

• Kiirenduse nõuded

Elektrinõuded

• Aku pinge

• Energiatarve

• Pidev töövõime

Ohutusnõuded

• STO saadavus

• Ohutustaseme nõuded

• Kahe kanaliga turvasisend

Mehaanilised nõuded

• Käigukasti ühilduvus

• Võlli disain

• Paigaldus mõõtmed

• IP-kaitse reiting

Kontrollinõuded

• Kodeerija tüüp

• Sideprotokoll

• AGV kontrolleri ühilduvus

OEM/ODM-i kohandamisvõimalusega tarnija valimine võib aidata optimeerida mootorilahendust konkreetsete AGV konstruktsioonide jaoks.

Kas otsite oma mobiilse roboti projekti jaoks usaldusväärset AGV alalisvoolu servomootorit koos STO-funktsiooniga? Võtke ühendust meie insenerimeeskonnaga, et saada kohandatud mootorilahendusi, sealhulgas integreeritud servomootoreid, koodri valikuid, sideliideseid ja teie rakenduse nõuetele kohandatud OEM-/ODM-kujundusi.