Kuinka EtherCAT-integroitu servomoottori parantaa poimintarobotin tehokkuutta?

Keräilyroboteista on tulossa tärkeä osa nykyaikaisia ​​varastoja, toimituskeskuksia, verkkokauppatoimintoja ja automatisoituja materiaalinkäsittelyjärjestelmiä. Tilausmäärien kasvaessa varastot tarvitsevat robotteja, jotka voivat poimia, siirtää, sijoittaa ja vapauttaa tuotteet nopeasti ja tarkasti luotettavuudesta tinkimättä.

Tämän esityksen keskiössä on liikejärjestelmä. Poimintarobotilla voi olla kehittynyt näkökyky, tekoäly, robottiohjelmisto ja kehittyneet tarttujat, mutta nämä tekniikat ovat silti riippuvaisia ​​moottoreista, jotka voivat suorittaa liikekomentoja tarkasti ja toistuvasti.

Tässä on an Integroitu EtherCAT-servomoottori voi tarjota käytännön hyötyä.

Yhdistämällä servomoottorin, käyttöelektroniikan, kooderin ja tiedonsiirtorajapinnan yhdeksi kompaktiksi yksiköksi integroitu servomoottori voi vähentää järjestelmän monimutkaisuutta ja samalla varmistaa poimintarobottien vaatiman tarkan liikkeenhallinnan. Kun EtherCATia käytetään viestintäverkkona, useat robottiakselit voivat vaihtaa liiketietoja ohjaimen kanssa suurella nopeudella ja tiukasti koordinoidulla ajoituksella.

Varastolaitteiden valmistajille tuloksena voi olla kompaktimpi, reagoivampi ja skaalautuva liikkeenohjausarkkitehtuuri.

Mikä on poimintarobotti?

Keräilyrobotti on automatisoitu robottijärjestelmä, joka on suunniteltu tunnistamaan, tarttumaan, siirtämään ja sijoittamaan tuotteita tai materiaaleja. Sovelluksesta riippuen se voi toimia itsenäisesti tai osana suurempaa automatisoitua varastojärjestelmää.

Tyypillisiä keräilyrobotteja löytyy:

• Sähköisen kaupankäynnin täyttökeskukset

• Automatisoidut varastot

• Jakelukeskukset

• Bin-keräilyjärjestelmät

• Tavarasta henkilölle -järjestelmät

• Automaattiset säilytys- ja hakujärjestelmät

• Pakettien lajittelutoiminta

• Lääkevarastot

• Ruoka- ja juomalogistiikka

• Materiaalinkäsittelyjärjestelmien valmistus

Tyypillinen poimintajakso voi sisältää useita koordinoituja liikkeitä:

1. Lähesty kohdepaikkaa

2. Aseta robottikäsi tai mekanismi paikalleen

3. Siirrä tarttujaa tuotetta kohti

4. Säädä asentoa ja suuntaa

5. Tartu tuotteeseen

6. Nosta tai siirrä tuotetta

7. Kuljeta se toiseen asentoon

8. Vapauta tuote

9. Palaa seuraavaan poimintapaikkaan

Jokainen liike vaatii hallittua kiihtyvyyttä, hidastamista, nopeutta ja asentoa.

Tämä tarkoittaa, että moottori ei ole pelkästään vastuussa robotin liikkeestä. Se vaikuttaa suoraan sykliaikaan, paikannustarkkuuteen, toistettavuuteen, energiankulutukseen, tärinään ja yleiseen laitteiden luotettavuuteen.

Miksi robottien keräämiseen tarvitaan tehokkaita servomoottoreita

Keräilysovelluksissa yhdistyvät usein nopeat liikkeet toistuviin käynnistyksiin ja pysäytyksiin.

Moottori voi kiihtyä nopeasti saavuttaakseen kohdeaseman, hidastaa nopeutta ennen määränpäähän saavuttamista, pitää tietyn asennon, muuttaa suuntaa ja aloittaa välittömästi uuden liikkeen.

Tämä toimintamalli eroaa hyvin paljon sovelluksista, joissa moottori käy jatkuvasti suhteellisen vakionopeudella.

Poimintarobotille sopiva servomoottori tarvitsee siksi useita tärkeitä ominaisuuksia.

Erittäin tarkka asennonhallinta

Robotin on asetettava tarrain oikeaan paikkaan. Pienikin paikannusvirhe voi vaikuttaa onnistuneeseen tarttumiseen, varsinkin kun tuotteet on järjestetty tiiviisti.

Integroitu servomoottori, jossa on anturin takaisinkytkentä, voi jatkuvasti valvoa moottorin asentoa ja tarjota suljetun silmukan ohjauksen.

Nopea dynaaminen vastaus

Poimintarobotit on suunniteltu suorittamaan toistuvat toiminnot nopeasti.

Moottorin on reagoitava nopeasti seuraaviin komentoihin:

• Kiihtyvyys

• Hidastus

• Suunta vaihtuu

• Aseman muutokset

• Vääntömomentin muutokset

• Nopeus muuttuu

Nopea servovaste auttaa vähentämään tarpeettomia liikeviiveitä.

Tarkka nopeudensäätö

Keräilyprosessin eri vaiheet voivat vaatia erilaisia ​​nopeuksia.

Esimerkiksi robotti voi liikkua nopeasti kulkiessaan tyhjän alueen poikki, mutta hidastaa tuotetta lähestyessään.

Servo-ohjauksen avulla liikejärjestelmä voi säätää dynaamisesti nopeutta nykyisen toiminnan mukaan.

Luotettava toistuva toiminta

Teolliset keräilyrobotit voivat suorittaa tuhansia tai jopa miljoonia liikesyklejä käyttöikänsä aikana.

Siksi moottorin on säilytettävä tasainen suorituskyky toistuvan toiminnan aikana sen sijaan, että se tuottaa vain korkeaa huipputehoa lyhyitä aikoja.

Jkongmotor mukautetut servomoottoriliikkeet

Yhden luukun integroitu DC-servomoottoriratkaisujen tarjoaja

Integroidut servomoottorityypit robottien poimimiseen: oikean liikeratkaisun valitseminen

Keräilyrobotti valitse on rakennettu yhden yksinkertaisen tavoitteen ympärille: oikea tuote oikeaan paikkaan, oikealla nopeudella ja toista prosessi luotettavasti.

Nykyaikaisessa varastossa tai toimitusjärjestelmässä se kuulostaa suoraviivaiselta. Käytännössä poimintarobotin täytyy ehkä koordinoida useita akseleita, vastata konenäkötietoihin, kiihdyttää ja hidastaa toistuvasti, ohjata tarttujaa tai varren päätytyökalua ja ylläpitää tarkkaa paikannusta tuhansien syklien ajan.

Tämä tekee servomoottorin valinnasta tärkeän osan robotin yleistä suunnittelua.

Keräilyrobottien valmistajille integroitu servomoottori voi olla erityisen houkutteleva, koska moottori, enkooderi ja käyttö on yhdistetty yhdeksi kompaktiksi liikkeenohjausyksiköksi. JKONGMOTORin nykyinen integroitu servomoottorialusta kattaa integroidut askel-servomoottorit, vaihteistetut askelservomoottorit, lineaariset askelservomoottorit, integroidut DC/BLDC-servomoottorit, vaihdettavat BLDC-servomoottorit, jarruservomoottorit, IP65-servomoottorit ja AGV-servomoottorit STO:lla . Alusta tukee 26 W–1000 W tehoja ja ohjausvaihtoehtoja, kuten Pulse, RS485, CANopen ja EtherCAT.

Poimintaroboteissa nämä moottorityypit eivät kuitenkaan ole keskenään vaihdettavissa. Jokainen kokoonpano vastaa eri liikevaatimuksia.

Mitä poimintarobotti tarvitsee integroidusta servomoottorista?

Poimintarobotti yhdistää tyypillisesti useita liiketyyppejä:

Paikoitus → Ulotus → Keräily → Nosto → Kierto → Sijoitus → Palautus

Liikejärjestelmän on siksi käsiteltävä toistuvia kiihdytyksiä ja hidastuksia samalla kun se säilyttää tarkan paikanpalautteen.

Keräilyrobotille integroidun servomoottorin täytyy ehkä tarjota:

• Tarkka suljetun silmukan paikannus

• Nopea kiihtyvyys ja hidastus

• Vakaa vääntömomentti eri nopeuksilla

• Enkooderin palaute

• Korkea toistettavuus

• Kompakti asennus

• Vähentynyt johdotus

• Moniakselinen viestintä

• Sopivat vaihteistovaihtoehdot

• Jarruvaihtoehdot pystyakseleille

• Ympäristönsuojelu tarvittaessa

• Yhteensopivuus robottiohjaimen kanssa

Reaalimaailman pick and place -järjestelmät käyttävät yleisesti koordinoitua servoliikettä ja EtherCAT-pohjaisia ​​arkkitehtuureja vaativiin robottisovelluksiin. Esimerkiksi teollisissa keräilyratkaisuissa käytetään EtherCAT:ia ohjaimen ja servoakselien väliseen koordinoituun liikkeeseen, kun taas visiojärjestelmät tarjoavat keräilyyn tarvittavat tuotteen sijaintitiedot.

Tästä syystä moottori tulee valita robotin akselin mukaan sen sijaan, että valittaisiin vain yksi moottorityyppi koko koneelle.

JKONGMOTOR Integroidut servomoottorityypit robottien poimimiseen

JKONGMOTOR-tuoterakenne voidaan ymmärtää kahdella pääkategorialla:

Suljetun silmukan stepper-servoratkaisut

Ne soveltuvat poimintarobottien mekanismeihin, joissa tarkka asemointi, vakaa vääntömomentti, toistettavuus ja kustannustehokas suljetun silmukan ohjaus ovat tärkeitä.

DC/BLDC-servoratkaisut

Nämä sopivat paremmin robottien akseleille, jotka vaativat dynaamista vastetta, nopeampaa toimintaa, kompaktia integraatiota tai suurempaa vääntömomenttitiheyttä.

Saatavilla olevat kokoonpanot kattavat sitten planeettavaihteiston, kierukkavaihteiston, lineaariliikkeen, jarrutuksen, vedenpitävän suojan ja AGV/AMR-spesifiset servojärjestelmät..

1. Integroitu Stepper-servomoottori robottien poimimiseen

Integroitu askelservomoottori yhdistää askelmoottorin, kooderin ja taajuusmuuttajan yhdeksi suljetun silmukan yksiköksi.

Poimintarobotille tätä kokoonpanoa voidaan harkita akseleille, joissa prioriteetti on tarkka, toistettava paikannus ilman perinteisen erillisen moottorin ja käyttölaitteen monimutkaisuutta.

Missä sitä voidaan käyttää?

Tyypillisiä esimerkkejä ovat:

• Poiminta- ja paikka-asemointiakselit

• Tarraimen sijoitusmekanismit

• Pienet robottikädet

• Kuljettimen sijoitus

• Tuotteiden kohdistusmekanismit

• Pakkaus- ja lajittelulaitteet

• Kompakti varastoautomaatio

Anturi antaa palautetta integroidulle taajuusmuuttajalle, jolloin järjestelmä voi seurata todellista moottorin liikettä sen sijaan, että se luottaisi pelkästään avoimen silmukan askelkomentoon. JKONGMOTOR kuvailee tätä kokoonpanoa tarjoavan suljetun silmukan paikantamisen, vakaan vääntömomentin ja pienentyneen askelten menettämisen riskin.

Miksi tällä on merkitystä valinnan kannalta?

Poimintatarkkuus riippuu suoraan siitä, kuinka johdonmukaisesti robotti pystyy sijoittamaan päätetehostimensa.

Suljetun silmukan stepper-servo voi siksi olla käytännöllinen vaihtoehto, kun akseli ei vaadi huippuluokan AC-servon dynaamista suorituskykyä, mutta tarvitsee silti luotettavan asennonpalautteen.

2. Planeettavaihteinen integroitu servomoottori

Jotkut poimintarobottien akselit tarvitsevat muutakin kuin paikannustarkkuutta. Ne tarvitsevat myös suuremman vääntömomentin kompaktissa paketissa.

Tässä integroitu planeettavaihteinen servomoottori on hyödyllinen.

Kokoonpano yhdistää:

Servomoottori + anturi + veto + planeettavaihteisto

Vaihteisto vähentää nopeutta ja lisää vääntömomenttia säilyttäen samalla suhteellisen kompaktin vaihteistorakenteen.

Sopivat poimintarobottisovellukset

Planeettavaihteistolla varustettua integroitua servoa voidaan harkita:

• Robottikäsivarsien nivelet

• Rannemekanismit

• Pystysuuntaiset nostoakselit

• Raskaat lopputekijät

• Tuotteiden käsittelymekanismit

• Suuren kuormituksen kohdistamisakselit

JKONGMOTOR kuvailee planeettavaihteistoaan BLDC-servokonfiguraatiossaan moottorin, kooderin, vetolaitteen ja planeettavaihteiston yhdistämisen korostaen suurta vääntömomenttitiheyttä ja pientä välystä..

Keräilyrobotille pieni välys voi olla erityisen tärkeää, kun tarttujan on saavutettava tarkka tuotteen sijainti.

3. Kierukkavaihteinen integroitu servomoottori

Kierukkavaihteinen integroitu servomoottori on toinen vaihtoehto, kun poimintamekanismi vaatii suurta alennussuhdetta tai suorakulmaista mekaanista järjestelyä.

Integroitu kokoonpano yhdistää moottorin, kooderin, vetolaitteen ja matovaihteiston.

Miksi käyttää matovaihteistoa poimintarobotissa?

Kierukkavaihteistosta voi olla hyötyä, kun robotin suunnittelija tarvitsee:

• Korkea vähennyssuhde

• Korkeampi ulostulomomentti

• Kompakti suorakulmainen voimansiirto

• Kuormankesto-ominaisuudet sopivissa mekaanisissa malleissa

Tämä voi koskea nostomekanismeja, kuljettimia, paikannusjärjestelmiä ja kompakteja robottimekanismeja.

JKONGMOTOR kuvailee erityisesti kierukkavaihteista BLDC-servokonfiguraatiotaan tilaa säästäväksi suorakulmaiseksi ratkaisuksi suurella vääntömomentilla ja itselukittuvilla ominaisuuksilla.

Turvallisuuden kannalta kriittisten pystyakseleiden kohdalla koko kuormankesto- ja turvallisuussuunnittelu tulee kuitenkin aina arvioida sen sijaan, että luottaisi pelkästään vaihteiston ominaisuuksiin.

4. Integroitu Linear Stepper -servomoottori

Jokainen poimintarobotin liike ei ole pyörivä.

Monet poimintajärjestelmät vaativat päätelaitteen liikkuvan lineaarista akselia pitkin.

Esimerkiksi:

X-akseli → Y-akseli → Z-akseli → Tarrain

Integroitu lineaarinen askelservomoottori voi yhdistää moottorin, kooderin ja taajuusmuuttajan kompaktiksi suljetun silmukan lineaariliikeratkaisuksi.

JKONGMOTORin tuoterakenne sisältää kuularuuvin lineaarisen askelservon, T-tyypin lineaarisen askelservon ja integroidut lineaariliikeratkaisut.

Missä lineaarisesta servoliikkeestä on hyötyä?

Sitä voidaan harkita:

• Karteesiset poimintarobotit

• XYZ pick and place -järjestelmät

• Pystysuorat poimintaakselit

• Tuotteen siirtomekanismit

• Automaattinen tarkastus

• Pakkausjärjestelmät

• Tarkat paikannusjärjestelmät

Keräilyrobotille tärkeimmät parametrit ovat lineaarinen työntövoima, isku, lineaarinen nopeus, paikannustarkkuus ja käyttösuhde , ei pelkkä vääntömomentti ja kierrosluku.

5. Integroitu DC/BLDC-servomoottori

Nopealle poimintarobotille integroitu DC/BLDC-servomoottori voi olla sopivampi valinta, kun dynaaminen vaste ja kompakti pakkaus ovat tärkeitä.

Integroitu arkkitehtuuri sijoittaa moottorin, kooderin ja taajuusmuuttajan yhteen.

Tämä voi vähentää robotin akselin ympärillä tarvittavien ulkoisten laitteiden määrää.

Mahdolliset edut robottien valitsemisessa

• Kompakti akselirakenne

• Vähentynyt johdotus

• Suljetun silmukan nopeudensäätö

• Suljetun silmukan asennonsäätö

• Nopea vastaus

• Korkea käyttötehokkuus

• Yksinkertaistettu asennus

JKONGMOTOR kuvaa integroitua DC-servoaan kompaktiksi yksiköksi, joka yhdistää moottorin, kooderin ja taajuusmuuttajan tarkan nopeuden ja asennon ohjaamiseen.

Robottivalmistajille tämä voi olla erityisen hyödyllistä, kun kunkin liitoksen ympärillä oleva asennustila on rajallinen.

6. Planeettavaihteinen BLDC-servo nopeaan keräilyyn

Eri kokoonpanoista planeettavaihteinen BLDC-servomoottori sopii erityisen hyvin vaativiin keräilysovelluksiin.

Arkkitehtuuri yhdistää:

BLDC servo + anturi + integroitu veto + planeettavaihteisto

Tämä mahdollistaa suuren vääntömomentin saavuttamisen ilman ylimitoitettua moottoria.

Keräilyrobotin on ehkä liikuttava nopeasti kantaessaan tarttujaa ja tuotetta. Vaihteisto auttaa sovittamaan moottorin nopeuden ja vääntömomentin robottinivelen todellisiin mekaanisiin vaatimuksiin.

Tyypilliset sovellukset

• Nopeat poimintarobotit

• Robottikäsivarret

• Delta robotit

• Lajittelurobotit

• Pakkausrobotit

• Materiaalinkäsittelyjärjestelmät

• Automaattiset varastolaitteet

Teolliset pick-and-place -järjestelmät vaativat yleensä koordinoitua nopeaa servoliikettä. EtherCAT:ia käytetään kaupallisissa robottiarkkitehtuureissa liikkeen synkronoimiseen useiden akselien välillä.

7. Kierukkavaihteinen BLDC-servo kompakteille robottimekanismeille

Kierukkavaihteinen BLDC-servomoottori on hyödyllinen, kun mekaaninen pakkaus on yhtä tärkeä kuin moottorin suorituskyky.

Suorakulmainen vaihteisto voi helpottaa moottorin sijoittamista kompaktin robottirakenteen sisään.

Tästä voi olla hyötyä:

• Kompaktit robottikädet

• Kuljetinmekanismit

• Tuotteiden siirtojärjestelmät

• Pyörivä asemointi

• Nostomekanismit

• Tilarajoitettu automaatio

Integroitu arkkitehtuuri välttää myös moottorin, ulkoisen servokäytön ja vaihteiston asentamisen kolmena erillisenä komponenttina.

8. Jarrulla integroitu servomoottori pystysuoralle poimintaakseleille

Keräilyrobotissa voi olla pystyakseli, joka nostaa tuotetta, tarttujaa tai robottimekanismia.

Tässä tilanteessa jarrutuksesta voi tulla tärkeä suunnittelunäkökohta.

Jarruihin integroitu servomoottori yhdistää:

Moottori + anturi + veto + sähkömagneettinen jarru

Jarru voi auttaa pitämään kuorman, kun virta katkaistaan, riippuen täydellisestä mekaanisesta ja turvallisuudesta.

JKONGMOTOR luettelee jarruihin integroidut DC-servokokoonpanot integroidun servomoottorivalikoimansa sisällä ja kuvaa niitä sovelluksissa, kuten pystyakseleissa ja automatisoiduissa koneissa.

Tyypilliset keräilyrobottisovellukset

• Z-akselin nosto

• Pystysuuntaiset robottikädet

• Tuotehissit

• Nostomekanismit

• Automaattiset varastolaitteet

Pystysuoralla robotin akselilla insinöörien tulee arvioida jarrumomentti, kuorman hitaus, pysäytysvaatimukset, hätäkäyttäytyminen ja koneen turvallisuusarkkitehtuuri . yhdessä

9. Integroitu IP65-servomoottori vaativiin ympäristöihin

Elintarvikkeiden jalostuksessa, ulkologistiikassa tai pölyisissä teollisuusympäristöissä käytettävät poimintarobotit saattavat vaatia ympäristönsuojelua.

JKONGMOTOR tarjoaa IP65-integroidun DC-servomoottorikokoonpanon, jossa moottori, ohjain ja anturi on pakattu suojattuun koteloon.

Mahdollisia sovelluksia ovat:

• Ruoan käsittely

• Ulkona keräilyjärjestelmät

• Teollinen logistiikka

• Pölyiset ympäristöt

• Mobiiliautomaatio

• Materiaalinkäsittely

Oikea suojaustaso tulee aina määrittää todellisen käyttöympäristön perusteella.

10. AGV/AMR integroitu servomoottori STO:lla

Vaikka AGV tai AMR eroaa paikallaan olevasta keräilyrobotista, mobiilikeräilyjärjestelmät yhdistävät yhä useammin robottikeräilyn autonomiseen kuljetukseen..

Näihin järjestelmiin JKONGMOTOR tarjoaa AGV DC -servomoottorin, jossa on STO (Safe Torque Off).

Tuotesivulla kuvataan tätä kokoonpanoa tarjoavan tarkan liikkeenhallinnan, korkean vääntömomenttitiheyden, nopean vasteen ja toiminnallisen turvallisuuden tuen automaattitrukeille, älykkäälle logistiikan, robotiikan ja teollisuusautomaation.

Tämän tyyppinen moottori voi siksi olla merkityksellinen, kun poimintarobotti on integroitu liikkuvaan robottialustaan.

Mikä integroitu servomoottori sopii mille poimintarobotin akselille?

Hyödyllinen tapa valita moottori on kartoittaa moottorin tyyppi todelliseen robotin liikkeeseen.

Tämä sovelluspohjainen luokittelu on hyödyllisempi robottien suunnittelijoille kuin pelkkä moottoreiden nimien vertailu.

Mikä on EtherCAT-integroitu servomoottori?

Integroitu EtherCAT -servomoottori yhdistää useita liikkeenohjauskomponentteja yhdeksi kompaktiksi moottorikokoonpanoksi.

Tuotteen arkkitehtuurista riippuen integroitu yksikkö voi sisältää:

• Servo moottori

• Servo-käyttö

• Enkooderi

• Liikeohjauselektroniikka

• EtherCAT-viestintäliitäntä

• Suojaustoiminnot

• Valinnainen jarru

• Valinnainen vaihteisto

Perinteiset servojärjestelmät sijoittavat usein moottorin ja taajuusmuuttajan eri paikkoihin.

Ohjain lähettää komentoja ulkoiselle servokäytölle, kun taas taajuusmuuttaja ohjaa moottoria erillisen johdotuksen kautta.

Integroitu servomoottori siirtää suuren osan tästä toiminnosta suoraan moottorikokoonpanoon.

Tämä voi merkittävästi yksinkertaistaa poimintarobotin mekaanista ja sähköistä suunnittelua.

Kuinka EtherCAT parantaa poimintarobotin liikkeenohjausta

EtherCAT on reaaliaikainen teollinen Ethernet-viestintätekniikka, jota käytetään laajalti sovelluksissa, jotka vaativat koordinoitua liikkeenohjausta.

Keräilyrobotille tällä on merkitystä, koska useat akselit saattavat joutua liikkumaan yhdessä.

Harkitse robottikäsiä, jossa on useita akseleita.

Ohjaimen on ehkä samanaikaisesti ohjattava:

• Pohjan kierto

• Hartioiden liike

• Kyynärpään liike

• Ranteen kierto

• Ranteen asento

• Tarraimen liike

Jos nämä akselit eivät liiku koordinoidusti, robotissa saattaa esiintyä lentoratavirheitä, tarpeetonta tärinää tai pidempiä sykliaikoja.

EtherCAT tarjoaa viestintäarkkitehtuurin, joka sopii nopeaan, synkronoituun moniakseliseen liikkeenhallintaan.

1. Nopeampi komentoviestintä

Poimintarobotit muuttavat usein liikekäskyjä.

EtherCAT mahdollistaa liikkeenohjaustietojen nopean vaihdon ohjaimen ja servoakselien välillä.

Tämä tukee reagoivaa ohjausta nopeiden robottiliikkeiden aikana.

2. Moniakselinen synkronointi

Robotin liike rajoittuu harvoin yhteen moottoriin.

Useiden akselien on ehkä kiihdytettävä ja hidastettava tarkasti koordinoituina aikoina.

EtherCAT-pohjaiset servojärjestelmät voivat synkronoida useita servoakseleita, mikä auttaa robottia seuraamaan suunniteltua liikerataa tarkemmin.

3. Pienempi tiedonsiirtoviive

Nopeissa robottisovelluksissa viestintäviive voi vaikuttaa liikkeen koordinaatioon.

Reaaliaikainen viestintäverkko auttaa vähentämään epävarmuutta komentojen lähetyksen ja moottorin vasteen välillä.

Tämä on erityisen hyödyllistä, kun useat servomoottorit toimivat samanaikaisesti.

4. Yksinkertaistettu verkkoarkkitehtuuri

EtherCAT voi yhdistää useita servoasemia teollisen Ethernet-verkon kautta.

Servomoottoriin integroituna tiedonsiirtoliitäntä sijaitsee itse moottorikokoonpanossa.

Tämä voi vähentää ohjauskaapissa tarvittavan ulkoisen laitteiston määrää.

Kuinka integroitu servomoottori parantaa poimintarobotin tehokkuutta

Suurin etu ei ole vain se, että moottori on pienempi.

Todellinen hyöty tulee liikkeenohjauksen, palautteen, viestinnän ja moottoritekniikan yhdistämisestä koordinoiduksi järjestelmäksi.

Vähentynyt johdotuksen monimutkaisuus

Perinteiset servojärjestelmät voivat vaatia erilliset liitännät:

• Moottori ja veto

• Enkooderi ja ajaa

• Ohjain ja veto

• Jarru- ja ohjausjärjestelmä

• Muita I/O-laitteita

Integroitu servomoottori voi vähentää joitakin näistä ulkoisista liitännöistä.

Kompakteille poimintaroboteille tämä voi olla erityisen arvokasta, koska rajallinen sisätila vaikeuttaa kaapelien reititystä.

Vähemmän ulkoisia komponentteja voi myös tehdä koneen kokoonpanosta ja kunnossapidosta yksinkertaisempaa.

Kompakti robottisuunnittelu

Varastorobottien on usein toimittava ahtaissa tiloissa.

Suuri sähkökaappi tai useat ulkoiset asemat voivat lisätä järjestelmän kokonaisjalanjälkeä.

Käyttöelektroniikan integrointi moottoriin antaa valmistajille mahdollisuuden siirtää osan liikkeenohjausjärjestelmästä suoraan mekaaniselle akselille.

Tämä voi edistää kompaktimpaa robottiarkkitehtuuria.

Parannettu paikannustarkkuus

Kooderi antaa paikanpalautteen servoohjausjärjestelmälle.

Sen sijaan, että servojärjestelmä vain käskeisi moottoria pyörimään tietyn määrän ja olettaisi liikkeen tapahtuneen oikein, servojärjestelmä voi käyttää palautetta liikevirheiden korjaamiseen.

Robottien poiminta varten tämä tukee robottivarren ja tarttujan tarkkaa paikkaa.

Lyhyemmät keräilysyklit

Jaksoaika on yksi varastoautomaation tärkeimmistä suoritusindikaattoreista.

Jos robotti voi kiihtyä nopeammin, saavuttaa kohteen tarkasti, hidastaa tasaisesti ja aloittaa välittömästi seuraavan toimenpiteen, kunkin poimintajakson tarvittava aika voi lyhentyä.

Korkeavasteinen EtherCAT-servo-arkkitehtuuri tukee tämän tyyppistä liikeprofiilia.

Parempi koordinaatio robottien akselien välillä

Robottikäsi saattaa tarvita useita akseleita liikkuakseen samanaikaisesti.

Esimerkiksi olkapään akseli voi kiihtyä, kun ranne pyörii ja kanta muuttaa suuntaa.

EtherCAT-pohjainen synkronoitu ohjaus voi auttaa näitä akseleita toimimaan yhtenä koordinoituna liikejärjestelmänä itsenäisten moottoreiden sijaan.

Yksinkertaisempi koneintegraatio

Laitevalmistajille integrointiaika on tärkeä näkökohta.

Integroitu servomoottori voi vähentää erillisten komponenttien määrää, jotka on valittava, asennettava, kytkettävä ja testattava.

Tämä voi yksinkertaistaa:

• Sähkösuunnittelu

• Paneelin suunnittelu

• Kaapelin reititys

• Käyttöönotto

• Huolto

• Varaosien hallinta

Tärkeät servomoottorin tekniset tiedot robottien poimintalle

Integroidun EtherCAT-servomoottorin valitseminen tulee aloittaa robotin todellisista liikevaatimuksista sen sijaan, että valittaisiin vain korkein nimellisarvoinen moottori.

Nimellisvääntömomentti ja huippumomentti

Nimellismomentti määrittää moottorin jatkuvan toimintakyvyn.

Huippuvääntömomentti tulee tärkeäksi kiihdytyksen, nopean liikkeen, noston ja äkillisten kuormituksen muutosten aikana.

Poimintarobotteja varten molemmat arvot tulee ottaa huomioon.

Moottorin nopeus

Tarvittava moottorin nopeus riippuu mekaanisesta voimansiirrosta, varren geometriasta, vaihteiston välityssuhteesta ja vaaditusta robotin sykliajasta.

Nopea moottori ei automaattisesti tuota nopeampaa robottia. Koko mekaaninen järjestelmä on sovitettava moottoriin.

Enkooderin resoluutio

Anturin suorituskyky vaikuttaa palautteen laatuun ja paikannusohjaukseen.

Korkeamman resoluution palaute voi olla arvokasta sovelluksissa, jotka vaativat tarkkaa paikantamista ja sujuvaa hidasta toimintaa.

Vaihteiston valinta

Jotkut poimintarobottien akselit vaativat suurta nopeutta, kun taas toiset vaativat suurta vääntömomenttia.

Planeettavaihteisto, harmoninen vaihteisto tai muu alennusmekanismi voi olla sopiva akselin rakenteesta riippuen.

Vaihteiston välityssuhde tulee valita seuraavien perusteella:

• Vaadittu lähtönopeus

• Vaadittu ulostulomomentti

• Inertia

• Kiihtyvyys

• Vastaiskun vaatimukset

• Mekaaniset mitat

Jarru

Jarru voi olla tärkeä pystyakseleille.

Jos virta katkeaa, pystysuoran mekanismin on ehkä säilytettävä asentonsa painovoiman aiheuttaman putoamisen sijaan.

Tämän tyyppisissä sovelluksissa integroitu servomoottori, jossa on valinnainen jarru, voi yksinkertaistaa akselin suunnittelua.

Miksi asiakkaat valitsevat Integroidut servomoottorit robottien poimimiseen

Poimintarobottien valmistajille servomoottorin valinnassa ei ole kyse vain vääntömomentista ja nopeudesta. Moottorin on toimittava osana koko robottijärjestelmää, mukaan lukien ohjain, kooderi, vaihteisto, robottikäsivarsi, tarttuja, näköjärjestelmä ja viestintäverkko.

Tästä syystä monet laitevalmistajat harkitsevat integroituja servomoottoreita robottisovellusten poiminta varten. Yhdistämällä moottorin, kooderin ja käyttöelektroniikan yhdeksi kompaktiksi yksiköksi integroitu servomoottori voi yksinkertaistaa robotin liikearkkitehtuuria samalla kun se tukee automaattiseen poimimiseen vaadittavaa tarkkaa ja toistettavaa liikettä.

1. Kompakti rakenne rajoitettuun robottitilaan

Keräilyrobottien mekaaniset tilavaatimukset ovat usein tiukat. Perinteinen servojärjestelmä voi vaatia erillisen moottorin, servokäytön, kooderin johdotuksen ja muita sähkökomponentteja.

Integroitu servomoottori yhdistää keskeiset liikkeenohjauskomponentit yhteen koteloon.

Tämä voi auttaa OEM-valmistajia:

• Vähennä asennustilaa

• Yksinkertaista mekaanisia asetteluja

• Vähennä ulkoisten aseman osia

• Paranna kaapelin reititystä

• Rakenna kompaktimpia robottiakseleita

Robottikäsivarsien ja kompaktien poiminta-asentamekanismien tilan säästäminen kunkin nivelen ympärillä voi helpottaa koko koneen suunnittelua.

2. Vähemmän johdotuksia ja yksinkertaisempi asennus

Perinteinen servojärjestelmä voi vaatia useita kaapeleita moottorin, kooderin, taajuusmuuttajan, ohjaimen ja muiden komponenttien välillä.

Integroidulla servomoottorilla käyttö- ja takaisinkytkentäelektroniikka on sisällytetty moottorikokoonpanoon.

Tämä voi vähentää johdotuksen monimutkaisuutta ja tehdä asennuksesta yksinkertaisempaa.

Useamman akselin poimintarobotissa pienempi ulkoinen komponentti voi myös tehdä koneesta puhtaamman ja helpommin koottavan.

3. Tarkka suljetun silmukan paikannus

Poimintarobottien on asetettava tarttujansa tarkasti.

Jos tarttuja lähestyy tuotetta, jossa on liiallinen asemointivirhe, robotti ei välttämättä tartu esineeseen tai vaatii lisäkorjausliikkeen.

Integroitu servomoottori käyttää anturin palautetta moottorin asennon valvontaan ja suljetun silmukan ohjauksen tukemiseen.

Tämä on erityisen hyödyllistä:

• Robottivarren sijoittelu

• Tarraimen sijoitus

• Tuotteen kohdistus

• Kuljettimen seuranta

• Poimi ja aseta -mekanismit

• Tarkkuussiirtojärjestelmät

Tuloksena on liikejärjestelmä, joka on suunniteltu palautteen ympärille pelkän avoimen moottorin liikkeen sijaan.

4. Nopea vastaus nopeaan keräilyyn

Keräilyrobotti voi toistaa saman liikkeen tuhansia kertoja tuotantovuoron aikana.

Jokainen sykli voi sisältää:

Kiihdytys → Nopea liike → Hidastus → Paikannus → Poiminta → Veto

Servomoottorin on siksi reagoitava nopeasti muuttuviin nopeuden ja asennon komentoihin.

Integroituja DC- ja BLDC-servokonfiguraatioita voidaan käyttää, kun robotti vaatii dynaamista liikettä ja nopeaa kiihdytystä/hidastusta.

Suuremman kuormituksen akseleilla vaihteistolla varustettu integroitu servo voi tarjota mekanismin siirtämiseen tarvittavan vääntömomentin ilman tarpeettoman suurta moottoria.

5. Parempi koordinaatio useiden robottiakselien välillä

Keräilyrobotti luottaa harvoin vain yhteen moottoriin.

Robottivarressa voi olla useita servoakseleita, jotka ohjaavat:

• Pohjan kierto

• Käsivarren liike

• Kyynärpään liike

• Ranteen kierto

• Pystysuuntainen liike

• Tarraimen sijoitus

Näiden akselien on toimittava yhdessä seuratakseen robotin suunniteltua liikerataa.

Tietoliikennevaihtoehdoilla, kuten CANopen ja EtherCAT , integroidut servomoottorit voivat tulla osaksi verkotettua moniakselista liikkeenohjausarkkitehtuuria.

EtherCAT on erityisen tärkeä, kun robotti vaatii synkronoitua, reaaliaikaista liikettä useiden servoakselien välillä.

6. Useita moottorikonfiguraatioita eri robottien akseleille

Toinen syy siihen, miksi asiakkaat valitsevat integroidut servomoottorit, on se, että yksi tuoteperhe voi kattaa erilaiset mekaaniset vaatimukset.

Esimerkiksi:

Tämä antaa OEM-valmistajille enemmän joustavuutta erilaisten robottiakseleiden suunnittelussa.

7. Planeettavaihteistot korkealle vääntömomenttitiheydelle

Joidenkin poimintarobottien on siirrettävä suhteellisen raskaita hyötykuormia pitäen samalla robottikäden kompaktina.

Planeettavaihteinen integroitu servomoottori voi lisätä vääntömomenttia ja vähentää samalla lähtönopeutta.

Tämä tekee siitä hyödyllisen:

• Raskaat poimintavarret

• Pystysuuntaiset nostoakselit

• Isot tarraimet

• Korkean kuormituksen asemointi

• Materiaalinkäsittelymekanismit

Integroitu moottori ja vaihteisto vähentävät myös tarvetta asentaa useita itsenäisiä komponentteja robottiliitoksen ympärille.

8. Jarruvaihtoehdot pystysuoralle poimintaakseleille

Pystysuuntaiset robottiakselit tuovat esiin toisen näkökohdan: painovoiman.

Kun virta katkaistaan, pystysuora kuorma saattaa joutua pysymään paikallaan.

Jarruihin integroitu servomoottori voi tarjota mekaanisen pitotoiminnon, kun se on oikein valittu ja sisällytetty koneen turvasuunnitteluun.

Tästä voi olla hyötyä:

• Z-akselin mekanismit

• Pystysuuntaiset robottikädet

• Tuotteiden nostojärjestelmät

• Automaattiset säilytyslaitteet

• Nouto- ja paikkahissit

Näissä sovelluksissa insinöörien tulee arvioida jarrutusmomentti, kuorman hitaus, pysähtymiskäyttäytyminen ja koko koneen turvajärjestelmä.

9. Joustava tiedonsiirto eri ohjausjärjestelmille

Poimintarobottien valmistajat eivät kaikki käytä samaa ohjainarkkitehtuuria.

Koneesta riippuen servojärjestelmä saattaa joutua kommunikoimaan seuraavien kautta:

• Pulssi

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Eri ohjausvaihtoehtojen tarjoaminen mahdollistaa integroidun servomoottorin yhdistämisen erilaisiin PLC:ihin, liikeohjaimiin, robottiohjaimiin ja automaatioarkkitehtuureihin.

Yksinkertaiseen paikannusmekanismiin pulssiohjaus voi olla riittävä.

Verkkoon kytketylle moniakseliselle poimintarobotille CANopen tai EtherCAT voivat olla sopivampia.

10. Mukautettu mekaaninen kokoonpano

Moottorin tulee fyysisesti sopia robottiin.

Tämä kuulostaa itsestään selvältä, mutta siitä voi tulla suuri tekninen ongelma, kun vakiomoottorissa on väärä akselin pituus, asennusjärjestely, liittimen asento tai vaihdelaatikon kokoonpano.

OEM-keräilyrobottien valmistajille räätälöinti voi sisältää:

• Akselin halkaisija

• Akselin pituus

• Kiilaura

• Litteä akseli

• Ontto akseli

• Vaihteisto

• Välityssuhde

• Jarru

• Enkooderi

• Liitin

• Kaapeli

• Asennuskonfiguraatio

• IP-suojaus

Tämä mahdollistaa moottorin mukauttamisen robottiin sen sijaan, että robottirakenne pakotettaisiin mukautumaan tavalliseen moottoriin.

11. Vähennetyt ohjauskaappivaatimukset

Perinteiset servoarkkitehtuurit saattavat vaatia useita ulkoisia servoasemia ohjauskaapin sisällä.

Kun käyttö on integroitu moottoriin, osa liikkeenohjauselektroniikasta siirtyy suoraan robotin akselille.

Kompakteissa poimintaroboteissa tämä voi mahdollisesti pienentää kaapin kokoa ja vapauttaa arvokasta tilaa muille komponenteille, kuten:

• PLC

• Teollinen PC

• Näönohjain

• Turvaohjain

• Virtalähde

• Viestintälaitteet

Tämä on erityisen hyödyllistä, kun robotissa itsessään on rajoitettu sähköinen kotelo.

12. Helpompi ylläpito ja järjestelmän integrointi

Integroitu servomoottori voi myös yksinkertaistaa koneen arkkitehtuuria.

Useiden erillisten komponenttien vianmäärityksen sijaan insinöörit voivat työskennellä entistä vahvemman liikkeenohjausyksikön kanssa.

OEM-valmistajille tämä voi yksinkertaistaa:

Suunnittelu → Asennus → Johdotus → Käyttöönotto → Testaus → Huolto

Se voi myös vähentää tuotannossa määritettävien ja hallittavien erillisten komponenttien määrää.

13. Soveltuu erilaisiin poimintarobottiarkkitehtuureihin

Integroidut servomoottorit eivät rajoitu yhteen poimintarobottityyppiin.

Niitä voidaan harkita:

• Robottikäsivarsien poimintajärjestelmät

• Karteesiset poimintarobotit

• Delta poiminta- ja paikkarobotit

• Roskakorirobotit

• Robotit tavarasta ihmiselle

• Varaston keräilyjärjestelmät

• Pakkaus- ja keräilykoneet

• Lajittelurobotit

• Liikkuvat poimintarobotit

• AMR-pohjaiset keräilyjärjestelmät

Moottorin kokoonpano tulee valita tietyn akselin, hyötykuorman, nopeuden, käyttöjakson ja ympäristöolosuhteiden mukaan.

Mitä asiakkaat katsovat ostaessaan Integroitu servomoottori poimintarobotille?

OEM-ostojen näkökulmasta asiakkaiden on yleensä arvioitava enemmän kuin moottorin nimellisteho.

Tärkeimmät tekniset kysymykset ovat:

Kuinka paljon vääntömomenttia akseli vaatii?

Mikä maksiminopeus vaaditaan?

Kuinka nopeasti robotin tulee kiihtyä ja hidastua?

Mikä paikannustarkkuus vaaditaan?

Mikä on todellinen kuorman hitaus?

Tarvitseeko akseli vaihdelaatikon?

Vaatiiko pystyakseli jarrua?

Mikä kooderimääritys vaaditaan?

Tukeeko ohjain EtherCAT-, CANopen-, RS485- tai Pulsea?

Mikä IP-suojaustaso vaaditaan?

Voidaanko akselin, liittimen, vaihteiston ja kiinnitysmitat mukauttaa?

Nämä kysymykset auttavat valmistajaa valitsemaan servomoottorin robotin todellisen liikeprofiilin perusteella sen sijaan, että se valitsee moottorin nimellistehon perusteella.

Miksi OEM-valmiudella on merkitystä robottivalmistajien valinnassa

Poimintarobottien valmistajat kehittävät usein omia mekaanisia rakenteitaan, ohjausalgoritmeja, tarttuja ja järjestelmäarkkitehtuureja.

Tämän seurauksena tavallinen luettelomoottori ei välttämättä aina sovi täydellisesti.

Kokenut integroitu servomoottoritoimittaja voi työskennellä OEM:n kanssa kehitysprosessin aikana arvioidakseen:

Sovellusvaatimukset → Moottorin valinta → Vääntömomentin laskenta → Mekaaninen suunnittelu → Prototyyppi → Testaus → Optimointi → Massatuotanto

Tämä lähestymistapa on erityisen hyödyllinen, kun asiakas tarvitsee räätälöidyn akselin, vaihteiston, kooderin, tiedonsiirtoliitännän, jarrun, liittimen, kaapelin tai kotelon.

Suuren volyymin poimintarobotin tuotannossa räätälöinti voi myös auttaa luomaan johdonmukaisemman moottorikokoonpanon koko robottialustaan.

Integroidut servomoottorit auttavat rakentamaan kompaktimman keräilyrobotin

Perussyy, miksi asiakkaat pitävät integroituja servomoottoreita, on kyky yhdistää useita liikkeenohjaustoimintoja yhdeksi yksiköksi.

Suunnittelun sijaan:

Moottori + ulkoinen anturi + servokäyttö + lisäjohdotus + erillinen vaihdelaatikko

OEM voi mahdollisesti rakentaa akselin ympärille:

Integroitu servomoottori + vaihteisto + teollisuuskommunikaatio

Tämä arkkitehtuuri voi vähentää järjestelmän monimutkaisuutta samalla kun se tarjoaa suljetun silmukan palautteen, dynaamisen vasteen ja koordinoidun ohjauksen, jota nykyaikaiset poimintarobotit vaativat.

Nopeaan varastokeräilyyn, robottikäsivarsiin, automaattiseen lajitteluun, pakkaamiseen ja liikkuviin keräilyjärjestelmiin integroidut servomoottorit tarjoavat joustavan perustan kompaktien ja skaalautuvien liikkeenohjausjärjestelmien kehittämiselle.

Yhteenveto

Asiakkaat valitsevat integroidut servomoottorit poimintarobottien käyttöön, koska ne voivat vastata useisiin käytännön suunnitteluvaatimuksiin samanaikaisesti:

Kompakti asennus

Vähentynyt johdotus

Suljetun silmukan paikannus

Nopea dynaaminen vaste

Moniakselinen viestintä

Joustavat vaihteistovaihtoehdot

Jarrujen kokoonpanot

Ympäristönsuojelu

OEM-räätälöinti

Yksinkertaistettu järjestelmäintegraatio

Robottivalmistajia valittaessa tärkeintä ei ole vain tehokkaimman moottorin valinta. Se valitsee oikean integroidun servokonfiguraation kullekin robotin akselille kuorman, vääntömomentin, nopeuden, inertian, paikannustarkkuuden, viestintäprotokollan, ympäristöolosuhteiden ja mekaanisen rakenteen perusteella.

Tämän sovelluskeskeisen lähestymistavan ansiosta integroidusta servomoottorista voi tulla osa robotin yleistä liikearkkitehtuuria eikä vain yksittäinen komponentti.

Integroitu EtherCAT-servomoottori vs. perinteinen servojärjestelmä

Perinteinen servojärjestelmä erottaa yleensä moottorin ja käyttövoiman.

Integroitu servomoottori yhdistää ne.

Sopiva arkkitehtuuri riippuu robotin suunnittelusta. Suuret järjestelmät, joissa on keskitetyt kaapit, voivat silti hyötyä perinteisistä servokäytöistä, kun taas kompaktit robottilaitteet voivat hyötyä merkittävästi integroidusta servo-arkkitehtuurista.

Lämmönhallinta on tärkeää vaativissa poimintaroboteissa

Keräilyrobotit toimivat usein jatkuvasti varastovuorojen aikana.

Tämä tarkoittaa, että lämpötehoa ei pidä jättää huomiotta.

Moottori voi toimia hyvin lyhyen laboratoriotestin aikana, mutta kokea lämpötilan nousua jatkuvan toistuvan käytön aikana.

Integroitua servomoottoria valitessaan valmistajien tulee arvioida:

• Jatkuva vääntömomentti

• Huippuvääntömomentin kesto

• Käyttömäärä

• Ympäristön lämpötila

• Moottorin kotelon lämpötila

• Sisäisen elektroniikan lämpötila

• Jäähdytysolosuhteet

• Ylikuormitussuoja

Oikein sovitetun moottorin tulee tuottaa riittävä vääntömomentti toimimatta jatkuvasti lähellä lämpörajojaan.

Viestinnän luotettavuus on ratkaisevan tärkeää

Keräilyrobotilla ei ole varaa toistuviin tiedonsiirtokatkoihin.

Liikeohjain, servomoottorit, anturit, näköjärjestelmä ja robottiohjelmisto saattavat joutua toimimaan yhdessä.

EtherCAT-viestintä tulisi siksi arvioida osana täydellistä ohjausarkkitehtuuria.

Tärkeitä huomioita ovat mm.

• Verkkotopologia

• Kaapelin laatu

• Liittimen luotettavuus

• EMC-suorituskyky

• Maadoitus

• Verkkoasetukset

• Ohjaimen yhteensopivuus

• Servokäytön yhteensopivuus

• Diagnostiset toiminnot

Luotettava viestintäarkkitehtuuri auttaa vähentämään odottamattomia seisokkeja automatisoiduissa varastolaitteissa.

Kuinka valita oikea EtherCAT-integroitu servomoottori

Oikean valinta EtherCAT-integroitu servomoottori poimintarobotille ei ole pelkästään oikean moottorin tehon valinta. Moottorin on vastattava robotin kuormitusta, vääntömomenttia, nopeutta, kiihtyvyyttä, paikannustarkkuutta, mekaanista rakennetta, viestintäarkkitehtuuria ja käyttöympäristöä.

Poimintarobottien kannalta näistä vaatimuksista tulee vieläkin tärkeämpiä, koska robotti voi suorittaa satoja tai tuhansia toistuvia poiminta- ja sijoitussyklejä samalla, kun se koordinoi useita akseleita. Oikein valittu integroitu EtherCAT-servomoottori voi yksinkertaistaa koneen arkkitehtuuria yhdistämällä moottorin, taajuusmuuttajan, kooderin ja tiedonsiirtoliitännän kompaktiksi liikkeenohjausyksiköksi.

1. Aloita robotin akseli- ja liikevaatimuksesta

Ensimmäinen askel on tunnistaa, mitä moottorin todella tarvitsee liikuttaa.

Poimintarobotissa voi olla useita liikeakseleita, kuten:

• X/Y/Z lineaariset akselit

• Robottikäsivarsien nivelet

• Ranteen kierto

• Tartuntamekanismit

• Kuljetin tai siirtomekanismit

• Pystysuuntaiset nostoakselit

• Pyörivät asemointiakselit

Eri akseleilla on erilaiset vääntömomentti-, nopeus- ja voimansiirtovaatimukset.

Esimerkiksi nopea vaaka-akseli voi asettaa etusijalle dynaamisen vasteen ja kiihtyvyyden , kun taas pystysuora nostoakseli voi vaatia suuremman vääntömomentin ja jarrun . Kompakti tarttuja saattaa vaatia tarkan paikantamisen suuren jatkuvan tehon sijaan.

Siksi yhden identtisen moottorin valitseminen jokaiselle akselille ei ole aina tehokkain tapa.

2. Laske tarvittava vääntömomentti

Vääntömomentti on yksi tärkeimmistä parametreista valittaessa integroitua servomoottoria poimintarobotille.

Vaadittava vääntömomentti tulee ottaa huomioon enemmän kuin itse hyötykuorma. Laskenta voi sisältää:

• Hyötykuorman paino

• Robotin käsivarren paino

• Päätelaitteen paino

• Vaihteiston suhde

• Kiihtyvyys ja hidastus

• Kitka

• Lähetyksen tehokkuus

• Pystysuuntainen nostovoima

• Ulkoinen mekaaninen kestävyys

• Kuorman inertia

Pyörivien akseleiden perussuhde voidaan ilmaista seuraavasti:

Vaadittu vääntömomentti = kiihdytysmomentti + kuorman vääntömomentti + kitkamomentti + turvamarginaali

Pystyakselin osalta on otettava huomioon myös painovoima.

Moottori, joka näyttää riittävältä vain nimellishyötykuorman perusteella, voi kokea liiallisen huippuvääntömomentin kiihdytyksen, hidastuksen tai hätäpysäytyksen aikana. Tästä syystä ostajien tulee arvioida sekä nimellisvääntömomentti että huippuvääntömomentti.

3. Tarkista moottorin nopeus ja kiihtyvyys

Keräilyrobotit tarvitsevat usein nopeaa liikettä poiminta- ja sijoitusasennon välillä. Servomoottori tarvitsee siksi riittävän nopeuden ja dynaamisen vasteen.

Kun vertaat moottoreita, tarkista:

• Nimellisnopeus

• Suurin nopeus

• Kiihtyvyys

• Hidastuskyky

• Huippuvääntömomentti

• Paikannusvastaus

• Suorituskyky jatkuvassa käytössä

Suuri nopeus ei ole automaattisesti parempi. Moottorin on säilytettävä vakaa toiminta samalla kun se siirtää todellista kuormaa.

Lyhyitä, toistuvia liikkeitä suorittavalle robotille kiihtyvyysprofiili voi olla yhtä tärkeä kuin maksimikierrosluku. Sopivan moottorin tulee tuottaa riittävä vääntömomentti kiihdytyksen aikana ilman liiallista kuumenemista.

4. Arvioi paikannustarkkuus ja enkooderin palaute

Keräilyrobotit toimivat usein konenäön, ennalta määritettyjen koordinaattien, kuljettimien ja robottitarttujan kanssa. Siksi moottorin on annettava luotettava asennon palaute.

Integroidun servomoottorin ja anturin avulla ohjausjärjestelmä voi seurata moottorin asentoa ja säätää liikettä sen mukaan.

Kun valitset moottoria, ota huomioon:

• Enkooderin resoluutio

• Paikkapalautemenetelmä

• Asennuksen toistettavuus

• Vaadittu mekaaninen tarkkuus

• Vaihteiston vastaisku

• Kuorman inertia

• Ohjaussilmukan vaatimukset

Todellinen paikannussuorituskyky riippuu koko mekaanisesta ja ohjausjärjestelmästä, ei pelkästään kooderista.

Sovelluksissa, joissa vaaditaan tarkkaa varren tai lineaarisen akselin sijoittelua, anturi, vaihteisto, voimansiirto ja mekaaninen rakenne tulisi arvioida yhtenä järjestelmänä.

5. Varmista, että EtherCAT sopii robotin liikearkkitehtuuriin

EtherCAT on erityisen hyödyllinen, kun poimintarobotilla on useita koordinoituja akseleita.

Tyypillinen robotti saattaa joutua synkronoimaan:

Robottiohjain → käsivarren akseli → ranneakseli → tarttuja → kuljetin → apulaitteet

EtherCAT-tiedonsiirron avulla voidaan integroida useita servoakseleita keskitettyyn teolliseen Ethernet-liikkeenohjausarkkitehtuuriin.

Kun valitset integroidun EtherCAT-servomoottorin, ostajien tulee vahvistaa:

• EtherCAT-yhteensopivuus

• Tiedonsiirtoprotokollan vaatimukset

• Ohjaimen yhteensopivuus

• Moniakseliset synkronointivaatimukset

• Verkkotopologia

• Viestintäsyklin vaatimukset

• Liittimen ja kaapelin kokoonpano

Tärkeä asia on, että EtherCAT:n tulisi sopia ohjaimeen ja yleiseen automaatioarkkitehtuuriin sen sijaan, että se valitaan erilliseksi moottoriominaisuudeksi.

6. Valitse sopiva vaihdelaatikko

Moottori itse ei välttämättä anna vaadittua vääntömomenttia tai nopeutta suoraan. Vaihteisto voi mukauttaa moottorin ominaisuudet robottimekanismiin.

Yleisiä vaihtoehtoja ovat:

Planeettavaihteinen servomoottori

Planeettavaihteisto sopii, kun poimintarobotti vaatii suurta vääntömomenttia, kompakteja mittoja ja sopivaa alennussuhdetta.

Tyypillisiä sovelluksia ovat:

• Robottikäsivarsien nivelet

• Pyörivä asemointi

• Korkean kuormituksen mekanismit

• Kompaktit nostojärjestelmät

• Korkean vääntömomenttitiheyden sovellukset

Kierukkavaihteinen servomoottori

Kierukkavaihteistosta voi olla hyötyä, kun mekanismi vaatii suurta alennussuhdetta tai suorakulmaista voimansiirtoa.

Sitä voidaan harkita:

• Kompaktit siirtomekanismit

• Pyörivä asemointi

• Kuljetinjärjestelmät

• Nostomekanismit

Vaihteiston tehokkuus, välys, lämpöteho ja todelliset kuormitusolosuhteet tulee kuitenkin arvioida valinnan aikana.

7. Harkitse jarrua pystysuuntaisille robottiakseleille

Pystykeräilyrobotin akseli voi käyttäytyä eri tavalla kuin vaaka-akseli, koska painovoima vaikuttaa jatkuvasti kuormaan.

Jos akselin on pysyttävä paikallaan, kun virta katkaistaan, jarruun integroitua servomoottoria . voidaan harkita

Jarrujen valinnassa tulee ottaa huomioon:

• Pystysuuntainen kuormitus

• Pitomomentti

• Moottorin nopeus

• Jarruvaste

• Käyttömäärä

• Turvallisuusvaatimukset

Moottorijarrua ei pidä pitää ainoana turvatoimena. Täydellisen pystyakselin turvallisuussuunnitelman tulee sisältää mekaaninen voimansiirto, ohjain, hätäpysäytysstrategia ja sovellettavat koneturvallisuusvaatimukset.

8. Valitse oikea moottorityyppi

Keräysrobottien valmistajat voivat käyttää erilaisia ​​integroituja servo-arkkitehtuureja akselista riippuen.

Oikea valinta riippuu tietystä akselista ja käyttöolosuhteista.

9. Tarkista fyysinen asennustila

Yksi suuri syy siihen, miksi valmistajat pitävät integroituja servomoottoreita, on erillisten moottori- ja käyttökomponenttien tilan vähentäminen.

Integroidun yksikön on kuitenkin vielä sovittava robotin mekaaniseen rakenteeseen.

Tarkista ennen tilaamista:

• Moottorin rungon koko

• Moottorin kokonaispituus

• Akselin halkaisija

• Akselin pituus

• Asennusmitat

• Liittimen asento

• Kaapelin ulostulosuunta

• Vaihteiston mitat

• Jarrujen mitat

• Käytettävissä oleva jäähdytystila

Pienikokoisissa poimintaroboteissa pienikin muutos moottorin pituudessa tai liittimen asennossa voi vaikuttaa mekaaniseen rakenteeseen.

10. Harkitse käyttöympäristöä

Työympäristö voi vaikuttaa merkittävästi servomoottorin valintaan.

Varaston keräilyrobottien moottori voi toimia suhteellisen puhtaissa sisäolosuhteissa. Muut järjestelmät voivat altistua pölylle, kosteudelle, puhdistusprosesseille tai lämpötilan vaihteluille.

Sovelluksesta riippuen ostajien tulee arvioida:

• IP-suojaus

• Käyttölämpötila

• Altistuminen pölylle

• Kosteus

• Puhdistusvaatimukset

• Jatkuva käyttö

• Lämmön hajoaminen

Vaativissa ympäristöissä IP65-suojausluokan integroitu servomoottori voi tarjota korkeamman suojan kuin tavallinen avoin rakenne, mikäli koko asennus ylläpitää vaadittua suojaustasoa.

11. Arvioi jatkuvan poiminnan lämpötehokkuus

Keräilyrobotti voi toimia jatkuvasti pitkiä aikoja. Toistuva kiihdytys, hidastus ja toistuvat suuren kuormituksen liikkeet voivat nostaa moottorin lämpötilaa.

Lämpöarvioinnin tulee sisältää:

• Jatkuva vääntömomentti

• Huippuvääntömomentti

• Käyttömäärä

• Ympäristön lämpötila

• Moottorin asennusehdot

• Vaihteiston tehokkuus

• Lämmön hajoaminen

• Ylikuormituksen kesto

Moottori tulee valita todellisen liikeprofiilin perusteella eikä pelkästään sen nimellistehon perusteella.

Korkean syklin sovelluksissa on hyödyllistä testata moottoria odotetulla todellisella kuormituksella, nopeudella, kiihtyvyydellä ja käyttöjaksolla ennen suunnittelun viimeistelyä.

12. Tarkista Tiedonsiirto- ja ohjausasetukset

EtherCATin integroitu servomoottori valitaan usein, koska robotti vaatii koordinoitua verkkoohjausta. Laajempi tuotealusta saattaa kuitenkin tarvita myös erilaisia ​​viestintävaihtoehtoja konearkkitehtuurista riippuen.

Esimerkiksi JKONGMOTORin integroitu servo-alusta sisältää ohjaus- ja viestintäkokoonpanot, kuten:

• Pulssi

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Tämä antaa koneenrakentajille joustavuutta erilaisten robottialustojen suunnittelussa tai apuakseleiden integroinnissa.

EtherCAT-keräilyrobotille keskeinen kysymys on, vastaavatko valitun moottorin tiedonsiirtoliitäntä, ohjaustoiminnot ja sähköliitännät robottiohjainta.

13. Harkitse OEM-räätälöintiä ennen lopullista valintaa

Vakiotiedot ovat vain osa poimintarobotin valmistajan valintaprosessia. Mekaaninen räätälöinti voi olla yhtä tärkeää.

Projektista riippuen OEM-räätälöinti voi sisältää:

• Akselin halkaisija ja pituus

• Kiilaura

• Litteä akseli

• Ontto akseli

• Ristiporattu akseli

• Vaihteisto

• Jarru

• Enkooderi

• Liitin

• Kaapelin pituus

• Asennuskonfiguraatio

• IP-suojaus

Tämä voi olla erityisen hyödyllistä, kun moottorin on sovittava olemassa olevaan robottivarteen, tarraimeen, nostomekanismiin tai kompaktiin alustaan.

Uutta keräilyrobottia kehittävien koneenrakentajien on usein tehokkaampaa keskustella moottorista, vetolaitteesta, vaihteistosta, kooderista, tietoliikenneliitännästä ja mekaanisesta liitännästä yhdessä sen sijaan, että jokainen komponentti valitaan erikseen.

14. Tee lopullinen päätös käyttämällä Complete Motion Profile -profiilia

Luotettavan valinnan tulee perustua koko liikesykliin.

Esimerkiksi:

Valitse → Nosta → Kiihdytä → Siirrä → Hidasta → Paikka → Paluu

Määritä jokaiselle vaiheelle:

1. Ladata

2. Vaadittu vääntömomentti

3. Vaadittu nopeus

4. Kiihtyvyys

5. Sijoitusvaatimus

6. Käyttömäärä

7. Välityssuhde

8. Enkooderin vaatimus

9. Viestintävaatimus

10. Ympäristöolosuhteet

Tämä lähestymistapa estää yleisen valintavirheen: valita moottorin vain nimellistehon tai hyötykuorman perusteella.

EtherCAT-integroidun servomoottorin valinnan tarkistuslista

Ennen tilauksen vahvistamista keräilyrobotin valmistaja voi käyttää seuraavaa tarkistuslistaa:

Miksi työskennellä JKONGMOTORin kanssa Valitsetko robotin servomoottorin ?

Keräilyrobottien valmistajille moottori on vain yksi osa liikkeenohjausjärjestelmää. Käytännön tavoitteena on luoda yhteensovitettu moottori + taajuusmuuttaja + anturi + siirto + viestintäratkaisu.

JKONGMOTOR tarjoaa integroituja servomoottorikonfiguraatioita, jotka kattavat erilaiset robotin liikevaatimukset, mukaan lukien integroidut askelservomoottorit, vaihdeservomoottorit, BLDC-servomoottorit, lineaariliikeratkaisut, jarruihin integroidut moottorit ja muut räätälöidyt kokoonpanot.

Sen OEM/ODM-lähestymistapa mahdollistaa myös moottorin konfiguroinnin mukauttamisen koneen mekaanisiin ja sähköisiin vaatimuksiin.

Uutta keräilyrobottiprojektia varten ostajat voivat ilmoittaa hyötykuorman, akselityypin, nopeuden, kiihtyvyyden, vaihteistosuhteen, matkamatkan, käyttösuhteen, asennusmitat ja ohjain-/viestintävaatimukset . Nämä parametrit tarjoavat käytännöllisen lähtökohdan sopivan EtherCAT-integroidun servomoottorin valinnassa.

Viimeinen takeaway

Oikea EtherCAT-integroitu servomoottori poimintarobotille tulee valita koko liikejärjestelmän mukaan – ei pelkästään moottorin tehon mukaan.

Tärkeimmät tekijät ovat vääntömomentti, nopeus, kiihtyvyys, anturin palaute, EtherCAT-yhteensopivuus, vaihteistovaatimukset, jarruvaatimukset, lämpöteho, asennustila, ympäristönsuojelu ja OEM-räätälöinti.

Kun näitä tekijöitä arvioidaan yhdessä, integroitu servomoottori voidaan sovittaa paremmin kuhunkin robotin akseliin samalla kun se auttaa yksinkertaistamaan johdotusta, vähentämään kaapin vaatimuksia ja tukemaan koordinoitua moniakselista liikettä.

Missä EtherCAT-integroidut servomoottorit sopivat varastorobotiikkaan

Varastorobotiikka ei rajoitu enää yksinkertaiseen kuljetinautomaatioon. Nykyaikaisissa varastoissa käytetään keräilyrobotteja, AMR-laitteita, AS/RS-järjestelmiä, lavakuljetuksia, lajittelulaitteita, robottikäsivarsia ja automaattisia nostomekanismeja tuotteiden siirtämiseen, tunnistamiseen, poimimiseen, varastointiin ja noutamiseen.

Nämä koneet vaativat koordinoitua liikettä useiden akselien yli. EtherCAT -integroitu servomoottori voi yhdistää moottorin, taajuusmuuttajan, kooderin ja reaaliaikaisen tiedonsiirtoliitännän kompaktiksi liikkeenohjausyksiköksi, mikä tekee siitä sopivan varastolaitteisiin, joissa tila, synkronointi, johdotus ja paikannus ovat tärkeitä.

Laitevalmistajien kannalta keskeinen kysymys ei ole pelkästään se, voidaanko EtherCAT-servomoottoria käyttää varastorobotiikassa, vaan se, missä se tarjoaa eniten käytännöllistä arvoa konearkkitehtuurissa..

1. Robottien poiminta

Keräysrobotit ovat yksi suorimmista sovelluksista EtherCAT-integroiduille servomoottoreille.

Tyypillinen poimintarobotti saattaa joutua koordinoimaan:

• Robottikäsivarsien nivelet

• Ranteen kierto

• Tarraimen liike

• Pystysuora nosto

• Kuljettimen sijoitus

• Tuotteen siirto

Yhden poimintajakson aikana robotin on ehkä siirryttävä nopeasti kohdesijaintiin, hidastettava vauhtia tarkkaan paikannukseen, käytettävä tarttujaa ja palattava sitten lähtöasentoonsa.

Integroitu EtherCAT-servomoottori voi tukea tämän tyyppistä moniakselista koordinoitua liikettä ja samalla vähentää ohjauskaappiin asennettujen erillisten käyttökomponenttien määrää.

Kompakteissa robottivarsissa voidaan harkita myös planeettavaihteisia integroituja servomoottoreita, kun vaaditaan suurempaa vääntömomenttia rajoitetussa asennustilassa.

2. AMR:t ja varastomobiilirobotit

Autonomisia mobiilirobotteja (AMR) käytetään yhä enemmän:

• Tavaroiden kuljetus

• Tilauksen täyttäminen

• Toimitus hyllyltä henkilölle

• Bin kuljetus

• Materiaalinkäsittely

• Varaston täydennys

Vetojärjestelmä tarvitsee ohjattua pyörien nopeutta, suuntaa, kiihdytystä ja hidastamista.

Integroidut servomoottorit voivat yhdistää moottorin ja elektroniikan kompaktiksi moduuliksi, mikä vähentää johdotusta moottorin ja ulkoisen taajuusmuuttajan välillä.

Liikkuvat varastorobotit voivat sisältää DC-servon, BLDC-servon, vaihteiston tai erikoistuneet AGV/AMR-servokokoonpanot pyörän vääntömomentista, ajoneuvon painosta, nopeudesta, akun jännitteestä ja ohjausarkkitehtuurista riippuen.

Kun toiminnallista turvallisuutta vaaditaan, voidaan servokonfiguraatiot STO-toiminnallisuuksia sisältävät arvioida osana koneen yleistä turvallisuussuunnittelua.

3. AS/RS-pinoamisnosturit

Automated Storage and Retrieval Systems (AS/RS) käyttää pinoamisnosturia tavaroiden varastointiin ja noutamiseen tiheästä varastopaikasta.

Tyypillisellä pinoamisnosturilla voi olla useita tärkeitä liikeakseleita:

Vaakaliike → Pystynosto → Haarukan liike

Jokaisella akselilla on erilaiset vaatimukset.

Vaakamatka

Ajoakseli tarvitsee hallittua kiihdytystä, hidastamista ja sijoittelua, jotta pinoamisnosturi liikkuu tarkasti varastokäytäviä pitkin.

Pystysuora nosto

Nostoakselin on kestettävä merkittäviä mekaanisia kuormia ja se voi vaatia suurempaa vääntömomenttia, sopivaa vaihteistoa ja jarrujen toimintaa.

Haarukan akseli

Haarukkamekanismi vaatii toistettavan asennon, jotta se voidaan asettaa kuormalavoihin tai varastosäiliöihin ja noutaa niitä.

EtherCAT voi olla erityisen hyödyllinen, kun näiden akselien on toimittava osana koordinoitua liikkeenohjausjärjestelmää.

4. Nelisuuntaiset lavakuljetukset

Nelisuuntaiset lavakuljetukset vaativat kompakteja ja ohjattavia käyttöjärjestelmiä, koska ajoneuvon on liikuttava kapeissa varastokanavissa.

Koneen suunnittelusta riippuen integroituja servomoottoreita voidaan käyttää:

• Eteen- ja taaksepäin liike

• Sivuttaisliike

• Nostomekanismit

• Lavojen sijoittelu

• Mekaaniset aputoiminnot

Kompakti integroitu servo-arkkitehtuuri voi auttaa vähentämään ulkoista johdotusta ja yksinkertaistamaan asennusta sukkulan sisälle.

Sovelluksissa, jotka vaativat korkeita alennussuhteita tai kompaktia vaihteistoa, vaihteistettu integroitu servokonfiguraatio voidaan arvioida vaaditun pyörän vääntömomentin ja mekaanisen rakenteen mukaan.

5. Kuljetin- ja siirtojärjestelmät

Varaston automaatio on vahvasti riippuvainen kuljettimista ja siirtomekanismeista.

Nämä järjestelmät voivat kuljettaa:

• Pahvilaatikot

• Totes

• Säiliöt

• Paketit

• Lavat

• Yksittäiset tuotteet

Servo-ohjatut kuljettimet voivat vaatia tarkan nopeuden säädön ja synkronoinnin ylä- ja alavirran laitteiden kanssa.

Integroitua EtherCAT-servomoottoria voidaan käyttää, kun kuljetin tarvitsee koordinoitua ohjausta muiden akseleiden tai koneiden kanssa.

Esimerkiksi:

Näköjärjestelmä → Keräilyrobotti → Kuljetin → Lajittelu → Pakkausasema

Kun nämä koneet vaihtavat sijainti- ja ajoitustietoja yhteisen automaatioarkkitehtuurin kautta, koordinoitu liike on helpompi toteuttaa.

6. Automaattiset lajittelulaitteet

Nopeiden lajittelujärjestelmien on siirrettävä tuotteet määränpään, koon, tilauksen tai muiden tunnistuskriteerien mukaan.

Sovellukset voivat sisältää:

• Ristihihnalajittelijat

• Liukuvat kengänlajittelijat

• Pakettien lajittelujärjestelmät

• Vaihtimet

• Pyörivät lajittelumekanismit

• Siirrä moduulit

Lajittelumekanismit suorittavat usein toistuvia liikkeitä suhteellisen korkeilla syklinopeuksilla. Siksi moottori tarvitsee sopivan nopeuden, kiihtyvyyden, paikannusvasteen ja lämpösuorituskyvyn.

Mekanismista riippuen BLDC-servo-, planeettavaihteisia BLDC-servomoottoreita tai integroituja askelservomoottoreita . voidaan harkita

Lopullisen valinnan tulee perustua todelliseen kuormaan, sykliaikaan, vääntömomenttiin ja mekaaniseen voimansiirtoon.

7. Robottivarsi- ja päätelaitejärjestelmät

Varastorobottikädet voivat suorittaa:

• Säiliön poiminta

• Kartonkien poiminta

• Paletointi

• Lavalta poistaminen

• Tavaroiden lajittelu

• Asian käsittely

Eri liitoksilla on erilaiset mekaaniset vaatimukset.

Ranne-akseli voi vaatia kompakteja mittoja ja nopeaa vastetta, kun taas suurempi käsivarren nivel voi vaatia suuremman lähtövääntömomentin.

Tässä eri integroidut servokonfiguraatiot voidaan sovittaa eri akseleille.

Integroituja askelservomoottoreita voidaan harkita toistettavissa paikoitussovelluksissa.

Planeettavaihteiset integroidut servomoottorit voidaan harkita, kun vaaditaan suurempaa vääntömomenttia ja kompaktia voimansiirtoa.

Jarrulla integroidut servomoottorit voidaan arvioida pystyakseleille, joissa vaaditaan hallittua pitoa.

8. Automatisoidut nosto- ja pystysiirtolaitteet

Pystysuuntainen liike tuo lisähuomautuksen: painovoiman.

Varastojärjestelmät voivat käyttää servo-ohjattuja mekanismeja:

• Nosta pöytiä

• Pystysuuntaiset kuljettimet

• Robotin Z akselit

• Varastohissit

• Haarukkamekanismit

• Pystysuuntaiset siirtoyksiköt

Nämä sovellukset saattavat vaatia suurempaa vääntömomenttia alhaisella nopeudella ja hallittua pitoa järjestelmän pysähtyessä.

Jarruun integroitua servomoottoria voidaan harkita, kun mekaaninen rakenne edellyttää moottorin puoleista pitotoimintoja.

Jarru tulee kuitenkin arvioida yhdessä vaihteiston, mekaanisen kuorman, turvajärjestelmän, hätäpysäytysstrategian ja sovellettavien koneturvallisuusvaatimusten kanssa.

9. Tavaroiden henkilökohtainen keräilyjärjestelmät

Tavaralta henkilölle -varastoissa tuotteet tai varastokontit kuljetetaan automaattisesti operaattorille tai robottikeräilyasemalle.

Järjestelmä voi sisältää:

Varastointi → Mobiilirobotti → Kuljetin → Keräilyasema → Tilauksen täyttäminen

Jokainen vaihe vaatii hallittua liikettä ja tarkkaa paikannusta.

Integroituja servomoottoreita voidaan käyttää liike- ja paikannusmekanismeissa, joissa suljetun silmukan ohjaus ja kompakti asennus ovat tärkeitä.

EtherCAT on erityisen hyödyllinen, kun useiden servoakseleiden on vaihdettava liiketietoja keskusohjaimen kanssa.

10. Automaattinen pakkaus ja lavaus

Varastotäyttö ei pysähdy tuotteiden noutoon. Monet järjestelmät myös automatisoivat:

• Tapauksen muodostaminen

• Tuotesijoittelu

• Kartongin käsittely

• Pussittaminen

• Merkinnät

• Paletointi

• Lavalta poistaminen

Nämä koneet vaativat usein useita synkronoituja servoakseleita.

Esimerkiksi lavausrobotti voi koordinoida käsivarren liikettä, ranteen kiertoa, nostamista ja päätelaitteen sijoittelua.

EtherCAT-pohjainen integroitu servo-arkkitehtuuri voi auttaa yhdistämään nämä liikeakselit koneen ohjaimeen pitäen samalla moottorin ja käyttöelektroniikan lähellä mekaanista akselia.

11. Missä eri integroidut servomoottorit sopivat

Kaikki varastorobotit eivät tarvitse samaa servo-arkkitehtuuria.

Taulukkoa tulee käsitellä lähtökohtana eikä kiinteänä moottorinvalintasääntönä. Todellinen valinta riippuu mekaanisesta rakenteesta ja käyttöprofiilista.

12. Miksi EtherCAT on tärkeä varastorobotiikassa

EtherCATin tärkein etu näissä järjestelmissä ei ole pelkästään itse viestintärajapinta. Sen arvo johtuu koordinoidusta teollisesta liikkeenohjauksesta useiden laitteiden ja akselien välillä.

Varastorobotin on ehkä koordinoitava:

Ohjain → Servo-akseli 1 → Servo-akseli 2 → Servo-akseli 3 → Tarrain → Kuljetin

EtherCAT-pohjaisen arkkitehtuurin avulla koneenvalmistaja voi suunnitella liikejärjestelmän keskitetyn ohjauksen ja synkronoitujen servoakseleiden ympärille.

Tämä voi olla erityisen hyödyllistä:

• Moniakseliset robottikädet

• Nopea poiminta

• Koordinoitu nosto ja matkustaminen

• Lajittelukoneet

• Pakkausjärjestelmät

• Lavausjärjestelmät

• Automatisoitu materiaalinkäsittely

Koneenrakentajille tämä arkkitehtuuri voi myös vähentää erillisten käyttökaappien ja laajan moottorin ja taajuusmuuttajan välisen johdotuksen tarvetta, kun käytetään integroituja servomoottoreita.

13. Mitä varastorobottien valmistajien tulee tarkistaa

Ennen kuin valitset integroidun EtherCAT-servomoottorin, ostajien tulee arvioida koko käyttöprofiili.

Mekaaniset vaatimukset

• Hyötykuorma

• Kuorman inertia

• Välityssuhde

• Akselin kokoonpano

• Asennusmitat

• Käytettävissä oleva asennustila

Liikevaatimukset

• Nimellisnopeus

• Suurin nopeus

• Nimellismomentti

• Huippuvääntömomentti

• Kiihtyvyys

• Hidastus

• Paikannustarkkuus

• Käyttömäärä

Valvontavaatimukset

• EtherCAT-yhteensopivuus

• Ohjaimen yhteensopivuus

• Enkooderin resoluutio

• Moniakselinen synkronointi

• Verkkoarkkitehtuuri

Ympäristövaatimukset

• IP-suojaus

• Ympäristön lämpötila

• Pöly

• Kosteus

• Jatkuva toiminta

• Lämmön hajoaminen

Räätälöintivaatimukset

• Akselin halkaisija ja pituus

• Kiilaura tai tasainen

• Ontto akseli

• Vaihteisto

• Jarru

• Enkooderi

• Liitin

• Kaapeli

• Asennusrakenne

14. Miksi integroitu servo-arkkitehtuuri sopii nykyaikaiseen varastoautomaatioon

Perinteiset servojärjestelmät erottavat usein moottorin, taajuusmuuttajan, anturin takaisinkytkennän ja tiedonsiirtokomponentit.

Integroitu servomoottori yhdistää useita näistä toiminnoista yhdeksi kompaktiksi yksiköksi.

Varastorobotiikassa tämä arkkitehtuuri voi tarjota käytännön etuja:

Vähemmän moottorin ja taajuusmuuttajan välisiä johtoja

Käyttöelektroniikka on integroitu moottoriin, mikä vähentää ulkoisia liitäntöjä.

Pienemmät ohjauskaapit

Jotkut asemaan liittyvät laitteistot voivat siirtyä kaapista lähemmäs mekaanista akselia.

Yksinkertaisempi koneintegraatio

Moottori-, käyttö-, enkooderi- ja viestintätoiminnot voidaan suunnitella yhdeksi liikkeenohjausmoduuliksi.

Joustava akselikokoonpano

Eri robottimekanismeille voidaan valita erilaisia ​​servo- ja vaihdekonfiguraatioita.

Helpompi OEM-sovitus

Mekaaniset ja sähköiset rajapinnat voidaan räätälöidä tietyille varastolaitteille.

Viimeinen takeaway

Integroidut EtherCAT-servomoottorit sopivat useille varastorobotiikan osa-alueille keräilyroboteista ja AMR:istä AS/RS-pinoamisnostureisiin, nelisuuntaisiin lavakuljettimiin, kuljettimiin, lajittelijoihin, robottivarsiin, nostojärjestelmiin ja automatisoituihin pakkauslaitteisiin.

Tärkeintä on sovittaa moottorin konfiguraatio tiettyyn akseliin.

Erittäin tarkkaan paikannukseen integroitu stepper-servo voi olla sopiva. saamiseksi Suuremman vääntömomentin voidaan harkita planeettavaihteistoa. varten Pystysuuntaista liikettä voidaan tarvita jarruihin integroitu kokoonpano. varten Nopeaa lajittelua ja dynaamista liikettä BLDC-servokokoonpanot voidaan arvioida.

Varastolaitteiden valmistajille tärkeimmät valintakriteerit ovat vääntömomentti, nopeus, kiihtyvyys, anturin palaute, vaihteistovaatimukset, tiedonsiirtoyhteensopivuus, lämpöteho, asennustila, ympäristönsuojelu ja OEM-räätälöinti..

JKONGMOTORin integroitu servomoottorialusta tarjoaa erilaisia ​​kokoonpanoja näihin liikevaatimuksiin, jolloin koneenrakentajat voivat kehittää kompaktimman ja sovelluskohtaisemman liikkeenohjausarkkitehtuurin nykyaikaiseen varastorobotiikkaan.

Miksi OEM-räätälöinnillä voi olla merkitystä

Vakioluettelomoottorit ovat hyödyllisiä monissa sovelluksissa, mutta robottilaitteiden valmistajilla on usein vaatimuksia, jotka eivät täysin vastaa valmiita tuotteita.

Esimerkiksi robotin valmistaja voi vaatia tietyn kiinnityskuvion, akselin pituuden, anturin tyypin, liittimen, kaapelin suunnan tai vaihteiston suhteen.

OEM/ODM-integroitu servomoottoritoimittaja voi kehittää moottorin koneen ympärille sen sijaan, että se pakottaisi koneen ottamaan vastaan ​​vakiomoottorin.

Tyypillinen räätälöintiprosessi voi sisältää:

Sovellusanalyysi → Moottorin valinta → Mekaaninen suunnittelu → Servo- ja anturin konfigurointi → Prototyyppi → Testaus → Validointi → Erätuotanto

Tämä lähestymistapa on erityisen arvokas robottivalmistajille, jotka kehittävät laitteita laajamittaiseen käyttöönottoon.

Johtopäätös: EtherCAT ja integroitu servotekniikka robottien poimimiseen

Poimintarobotit vaativat enemmän kuin suurta moottoritehoa. Ne tarvitsevat nopeaa reagointia, tarkkaa paikannusta, synkronoitua moniakseliliikettä, luotettavaa palautetta, kompaktia mekaanista integraatiota ja luotettavaa viestintää.

Integroitu EtherCAT-servomoottori vastaa useisiin näistä vaatimuksista yhdistämällä moottorin, servokäytön, kooderin ja reaaliaikaisen tiedonsiirtoliitännän kompaktiksi liikkeenohjausyksiköksi.

Robottivalmistajien valinnassa tämä arkkitehtuuri voi auttaa vähentämään johdotuksen monimutkaisuutta, yksinkertaistamaan asennusta, parantamaan moniakselista koordinaatiota ja tukemaan nopeampaa toistuvaa liikettä.

Tärkein näkökohta on edelleen täydellinen liikeprofiili. Moottorin vääntömomentti, nopeus, anturin resoluutio, inertia, vaihteiston suhde, lämpöteho, tiedonsiirron yhteensopivuus ja mekaaniset mitat tulee arvioida yhdessä.

OEM-robottilaitteiden valmistajille integroitu servomoottorialusta EtherCAT-tiedonsiirrolla ja muokattavissa olevilla moottori-, kooderi-, vaihteisto-, jarru- ja liitinkokoonpanoilla voi tarjota käytännöllisen perustan kompaktien ja skaalautuvien poimintarobottijärjestelmien kehittämiselle.

UKK

1. Mikä on EtherCATin integroitu servomoottori?

Integroitu EtherCAT-servomoottori yhdistää moottorin, servokäytön, kooderin ja EtherCAT-tiedonsiirtoliitännän kompaktiksi liikkeenohjausyksiköksi. Se on suunniteltu sovelluksiin, jotka vaativat suljetun silmukan liikkeenohjausta ja koordinoitua toimintaa useiden akselien välillä.

2. Missä EtherCATin integroituja servomoottoreita käytetään varastorobotiikassa?

Niitä voidaan käyttää poimintaroboteissa, AMR:issä, AS/RS-pinoamisnostureissa, nelisuuntaisissa lavakuljettimissa, kuljettimissa, lajittelujärjestelmissä, robottikäsivarsissa, nostomekanismeissa ja automatisoiduissa pakkauslaitteissa.

3. Miksi EtherCATin integroidut servomoottorit sopivat poimintarobottien käyttöön?

Ne tarjoavat suljetun silmukan paikantamisen, dynaamisen liikkeenhallinnan ja verkkoviestinnän kompaktissa paketissa. Tämä voi auttaa yksinkertaistamaan moniakselisten robottien arkkitehtuuria ja vähentämään moottorin ja taajuusmuuttajan välisiä johdotuksia.

4. Voidaanko EtherCATin integroituja servomoottoreita käyttää AMR- ja AGV-käyttöjärjestelmissä?

Kyllä. Ajoneuvon painosta, pyörän vääntömomentista, nopeudesta, jännitteestä ja ohjausvaatimuksista riippuen voidaan harkita integroitua DC-servoa, BLDC-servoa, vaihdettua servoa tai erityisiä AGV/AMR-servokokoonpanoja.

5. Mikä integroitu servomoottori sopii AS/RS-nostoakseleille?

Vaihdetettu integroitu servomoottori voi olla sopiva, kun nostoakseli vaatii suurempaa ulostulomomenttia. Jarruintegroitua konfiguraatiota voidaan harkita myös silloin, kun mekaaninen rakenne edellyttää pystysuoran kuorman hallittua pitoa.

6. Voivatko EtherCATin integroidut servomoottorit ohjata useita varastorobottien akseleita?

Kyllä. EtherCATia voidaan käyttää moniakselisissa liikearkkitehtuureissa, joissa ohjain koordinoi toimintoja, kuten robottikäden liikettä, ranteen pyöritystä, nostoa, tarttuja, kuljettimia tai muita servoakseleita.

7. Mitä minun tulee ottaa huomioon valittaessa integroitua EtherCAT-servomoottoria?

Keskeisiä tekijöitä ovat nimellis- ja huippuvääntömomentti, nopeus, kiihtyvyys, kuorman hitaus, paikannusvaatimukset, kooderin resoluutio, vaihteiston välityssuhde, jarruvaatimukset, EtherCAT-yhteensopivuus, käyttömäärä, lämpöolosuhteet, IP-suojaus ja mekaaniset asennusmitat.

8. Onko vaihdettuja EtherCAT-integroituja servomoottoreita saatavilla varastoautomaatioon?

Kyllä. Planeetta- ja matovaihteisia kokoonpanoja voidaan harkita sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa vääntömomenttia, nopeuden pienentämistä, kompaktia voimansiirtoa tai erityisiä mekaanisia järjestelyjä.

9. Voidaanko EtherCAT-integroitu servomoottori räätälöidä varastolaitteita varten?

Valmistajan ja projektin vaatimuksista riippuen räätälöinti voi sisältää akselin mitat, kiilaurat, asennuskokoonpanon, vaihteiston, jarrun, kooderin, liittimet, kaapelit ja IP-suojauksen.

10. Kuinka voin valita integroidun EtherCAT-servomoottorin varastorobotiikkaprojektiin?

Aloita akselityypistä, hyötykuormasta, vaaditusta nopeudesta, kiihtyvyydestä, vääntömomentista, käyttösuhteesta, välityssuhteesta, paikannusvaatimuksista, viestintäarkkitehtuurista, asennustilasta ja käyttöympäristöstä. Näitä parametreja voidaan sitten käyttää sopivan moottorin, kooderin, vaihteiston ja tiedonsiirtokokoonpanon määrittämiseen.