Kuinka valita oikea integroitu harjaton napa-servomoottori erittäin kompakteille AGV- ja AMR-autoille?

Erittäin kompaktit automaattitrukit ja AMR:t muuttavat tapaa, jolla mobiilirobotit suunnitellaan varastoihin, tehtaisiin, sairaaloihin, vähittäiskaupan tiloihin, laboratorioihin ja muihin ahtaisiin ympäristöihin. Toisin kuin perinteiset autonomiset mobiilirobotit, joissa on runsaasti tilaa moottoreille, vaihteistoille, ulkoisille asemille, johdotuksille ja ohjauselektroniikalle, erittäin pienikokoisten alustojen on tarjottava samat olennaiset liiketoiminnot paljon pienemmässä mekaanisessa kuoressa.

Tämä tekee käyttöjärjestelmästä erityisen tärkeän.

Monissa pienikokoisissa mobiiliroboteissa integroitu harjaton napaservomoottori voidaan yhdistää moottori, käyttöelektroniikka, palautejärjestelmä ja pyörä yhdeksi kompaktiksi kokoonpanoksi. Sen sijaan, että suunnittelemme voimansiirron useiden erillisten komponenttien ympärille, voimme rakentaa liikejärjestelmän pyöräintegroidun ajomoduulin ympärille.

Mutta oikean napaservomoottorin valitseminen ei ole vain pienimmän sopivan moottorin valinta.

Meidän on otettava huomioon pyörän halkaisija, nimellisvääntömomentti, huippuvääntömomentti, ajoneuvon paino, hyötykuorma, kiihtyvyys, käyttönopeus, akun jännite, ohjausprotokolla, takaisinkytkentätarkkuus, lämpöteho, suojaluokitus, mekaaninen asennus, jarrutusvaatimukset ja käyttösuhde.

Tämä opas selittää tärkeimmät valintatekijät erittäin pienikokoisille AGV- ja AMR-ajoneuvoille ja näyttää, kuinka integroitua harjatonta napaservomoottoria voidaan arvioida todellisen järjestelmän suunnittelun näkökulmasta.

Mitä ovat erittäin kompaktit AGV:t ja AMR:t?

Erittäin kompaktit AGV:t ja AMR:t ovat itsenäisiä mobiilirobotteja, jotka on suunniteltu toimimaan paikkoihin, joissa tavanomaisten mobiilialustojen sovittaminen on vaikeaa.

Tyypillisiä sovelluksia ovat:

• Pienet varastokuljetusrobotit

• Poimintarobotit hyllyltä henkilölle

• Sairaalan toimitusrobotit

• Laboratorion kuljetusalustat

• Vähittäiskaupan varastorobotit

• Kompaktit tarkastusrobotit

• Tehtaan materiaalinkäsittelyrobotit

• Automatisoidut kärryt

• Telineen alla olevat AMR:t

• Kapean käytävän mobiilirobotit

• Pienet pakettien kuljetusrobotit

• Yhteistyölliset mobiilialustat

Ratkaiseva ominaisuus ei ole pelkästään robotin koko. Voimansiirron tulee myös mahtua erittäin rajoitettuun mekaaniseen tilaan.

Esimerkiksi pienikokoisen AMR:n on ehkä asetettava vetopyörät alustan sisään jättäen riittävästi sisäistä tilaa akulle, ohjaimelle, antureille, viestintäelektroniikalle, nostomekanismille ja hyötykuormalle.

Jokainen millimetri on tärkeä.

Perinteinen arkkitehtuuri, jossa on moottori, vaihteisto, enkooderi, ulkoinen servokäyttö, jarru ja suuri johtosarja, voi kuluttaa huomattavasti tilaa. Tämä on yksi syy, miksi integroidut napaservomoottorit ovat tulleet houkutteleviksi pienikokoisille mobiilirobotiikoille.

Jkongmotor mukautetut servomoottoriliikkeet

Yhden luukun integroitu DC-servomoottoriratkaisujen tarjoaja

Miksi integroidut harjattomat napa-servomoottorit sopivat pienikokoisiin mobiilirobotteihin?

Kompakteissa AGV- ja AMR-ajoneuvoissa on hyvin erilaiset voimansiirtovaatimukset kuin suurempien autonomisten ajoneuvojen. Kun robotin on toimittava kapeissa käytävissä, telineiden alla, ihmisten ympärillä tai rajoitetun alustan sisällä, jokaisen komponentin on tarjottava hyödyllisiä toimintoja kuluttamatta tarpeetonta tilaa.

Tässä integroitu harjaton napaservomoottori voi tarjota käytännön etua.

Erillisen harjattoman moottorin, vaihteiston, pyörän, kooderin ja ulkoisen servokäytön sijaan integroitu napaservomoottori voi yhdistää useita näistä toiminnoista yhdeksi kompaktiksi käyttömoduuliksi. Tämä arkkitehtuuri voi yksinkertaistaa mekaanista integrointia samalla, kun se vähentää johdotuksia ja vapauttaa arvokasta sisäistä tilaa akuille, ohjaimille, antureille, nostomekanismeille ja hyötykuormille.

Mikä on integroitu harjaton napa-servomoottori?

Integroitu harjaton napaservomoottori on pyörävetokokoonpano, joka on rakennettu harjattoman tasavirtamoottorin ympärille suljetun silmukan ohjauksella . Rakenteesta riippuen moottorimoduuli voi sisältää pyörän, vaihteiston, kooderin, ohjaimen, tiedonsiirtoliitännän, jarrun ja suojatoiminnot.

Moottori on asennettu suoraan pyörän asentoon, jolloin voimansiirrosta tulee kompaktimpi osa alustaa.

Tyypillinen integroitu napaservojärjestelmä voi sisältää:

• Harjaton DC-moottori

• Servo ohjain

• Enkooderin palaute

• Pyörä

• Vaihteen alennus

• CAN tai CANopen tiedonsiirto

• RS485 tai muut ohjausliitännät

• Ylivirtasuojaus

• Ylikuumenemissuoja

• Valinnainen sähkömagneettinen jarru

Tarkka kokoonpano riippuu robotin vaatimuksista, mutta perusidea pysyy samana: siirrä enemmän voimansiirron toimintoja itse pyörämoduuliin.

Miksi kompaktit mobiilirobotit tarvitsevat erilaisen asema-arkkitehtuurin?

Perinteinen mobiilirobotin voimansiirto voi käyttää moottoria, joka on asennettu rungon sisään ja yhdistetty vaihteistoon ja pyörään mekaanisten voimansiirtokomponenttien kautta.

Tämä arkkitehtuuri voi toimia hyvin, kun robotissa on riittävästi sisätilaa.

Erittäin kompaktit AMR:t eivät useinkaan tee sitä.

Runkoon on ehkä asennettava:

• Akkupaketit

• Pääohjaustaulut

• LiDAR

• Kamerat

• Turva-anturit

• Langattomat viestintälaitteet

• Nostomekanismit

• Tavaraosastot

• Latauslaitteisto

• Moottoriohjaimet

• Sähkönjakelun komponentit

Jos voimansiirto vie paljon sisäistä tilaa, muiden järjestelmien käytettävissä oleva tilavuus pienenee.

Integroitu napaservomoottori muuttaa tätä järjestelyä siirtämällä suuren osan vetotoiminnoista pyörää kohti.

Tämä voi tehdä yleisestä ajoneuvoarkkitehtuurista joustavamman.

1. Kompakti mekaaninen rakenne

Ilmeisin hyöty on tilatehokkuus.

Perinteiset järjestelmät voivat vaatia erilliset asennuspaikat moottorille, vaihteistolle, anturille ja käyttöelektroniikalle.

Integroitu napamoottori voi yhdistää nämä toiminnot yhdeksi kokoonpanoksi.

Pienessä AMR:ssä tämä voi yksinkertaistaa mekaanista suunnittelua ja vähentää vetopyörän ympärillä tarvittavan tilan määrää.

Tämä on erityisen hyödyllistä, kun robotissa on:

• Matala rungon korkeus

• Kapea runko

• Rajoitettu sisäleveys

• Pieni akseliväli

• Kompakti elektroniikkalokero

Näissä sovelluksissa jopa suhteellisen pienen mekaanisen tilan säästäminen voi vaikuttaa merkittävästi lopulliseen robotin suunnitteluun.

2. Vähentynyt ulkoinen johdotus

Johdotus on usein aliarvioitu osa mobiilirobottien suunnittelua.

Perinteisessä arkkitehtuurissa moottori, kooderi ja ulkoinen asema saattavat vaatia erilliset virta- ja signaalikaapelit. Nämä kaapelit on reitittävä liikkuvan koneen läpi, joka kokee jatkuvasti tärinää, kiihtyvyyttä, ohjausliikettä ja mekaanisia häiriöitä.

Integroitu servomoottori voi vähentää pyörän ympärillä tarvittavien ulkoisten liitäntöjen määrää.

Arkkitehtuurista riippuen ulkoinen käyttöliittymä voidaan yksinkertaistaa seuraavasti:

• DC teho

• Viestintä

• Ohjaus- tai I/O-signaalit

Tämä voi tehdä kaapelien reitityksestä puhtaamman ja vähentää rungon sisään asennettavien komponenttien määrää.

Pienikokoisten AMR-laitteiden pienempi määrä kaapeleita voi myös helpottaa kokoamista ja huoltoa.

3. Lisää sisäistä tilaa akuille ja hyötykuormalle

Liikkuville roboteille sisäisellä tilalla on välitöntä toiminnallista arvoa.

Pienempi voimansiirtoarkkitehtuuri voi mahdollisesti vapauttaa tilaa suuremmalle akulle, lisäantureille tai suuremmalle hyötykuormalle.

Tämä luo tärkeän suunnittelusuhteen:

Pienempi voimansiirron jalanjälki → enemmän käyttökelpoista alustatilavuutta → suurempi pakkausjoustavuus

Esimerkiksi AMR-valmistaja voi käyttää lisätilaa akun kapasiteetin lisäämiseen sen sijaan, että se lisäisi robotin ulkomittoja.

Toinen valmistaja voi käyttää samaa tilaa tavaratilan suurentamiseen.

Paras käyttötapa riippuu robotin sovelluksesta.

4. Suljetun silmukan liikeohjaus

Integroitu harjaton napaservomoottori ei ole pelkkä pyörä moottorilla.

Servo-arkkitehtuuri tarjoaa palautepohjaisen liikkeenhallinnan.

Kooderi toimittaa jatkuvasti liiketietoja säätimelle, jolloin järjestelmä voi säätää nopeutta ja sijaintia tarkemmin kuin avoimen silmukan moottorijärjestelmä.

Tämä on tärkeää AMR:lle, koska tarkka pyörän liike vaikuttaa:

• Suoraviivainen matka

• Kääntötarkkuus

• Telakointi

• Paikannus

• Polku seuraa

• Pyörän synkronointi

• Hidas liike

Tasauspyörästövetoisessa AMR:ssä vasemman ja oikean pyörän välinen suhde on erityisen tärkeä.

Jos yksi pyörä pyörii jatkuvasti nopeammin kuin toinen, robotti voi vähitellen poiketa suunnitellulta liikeradalta.

Suljetun silmukan ohjaus auttaa kompensoimaan kuormituksen, kitkan ja käyttöolosuhteiden vaihtelut.

5. Parempi hidasnopeushallinta

Kompaktit mobiilirobotit toimivat usein suhteellisen alhaisilla nopeuksilla.

Varastorobotti voi liikkua hitaasti lähestyessään telinettä. Sairaalan toimitusrobotti saattaa tarvita sujuvaa liikkumista ihmisten ympärillä. Kompakti tarkastusrobotti saattaa vaatia hallittua liikettä asettuessaan lähelle laitteita.

Oikein konfiguroitu servomoottori voi tarjota vakaan nopeuden säädön robotin koko toiminta-alueella.

Tämä voi olla erityisen arvokasta aikana:

• Telakointi

• Asennon korjaus

• Kääntäminen

• Kapean käytävän liike

• Esteiden välttäminen

• Aseman lähestyminen

• Hyötykuorman kohdistus

Tavoitteena ei ole vain korkea RPM.

Tavoitteena on ennustettava pyörän käyttäytyminen koko toiminta-alueella.

6. Yksinkertaistettu monipyöräinen koordinointi

Monet AMR:t käyttävät kahta tai useampaa itsenäisesti ohjattua vetopyörää.

Integroiduilla servomoduuleilla jokaisella pyörällä voi olla oma paikallinen moottorin ohjaus ja palaute.

Keskusrobottiohjain voi sitten koordinoida yksittäisiä käyttömoduuleja teollisuuden tietoliikenneverkon kautta.

Järjestelmästä riippuen tämä voi käyttää:

• VOI

• CANopen

• RS485

• Modbus

• EtherCAT

Tämä hajautettu arkkitehtuuri voi vähentää pitkän yksittäisen moottorin ohjausjohdotuksen tarvetta.

Se voi myös tehdä voimansiirrosta modulaarisemman.

Robottivalmistaja saattaa pystyä käyttämään samaa peruskäyttömoduulia useilla ajoneuvoalustoilla, joilla on erilaiset alustamitat tai hyötykuormakapasiteetti.

7. Parempi pakkaus matalaprofiilisille AMR:ille

Jotkut AMR:t on suunniteltu toimimaan telineiden, hyllyjen, kärryjen tai kuormalavojen alla.

Näissä sovelluksissa robotin korkeudesta voi tulla kriittinen suunnittelurajoitus.

Perinteinen voimansiirto saattaa vaatia huomattavasti pystysuoraa tilaa moottorille ja vaihteistolle.

Napatyylinen arkkitehtuuri voi sijoittaa vetokokoonpanon pyörän ympärille, mikä auttaa suunnittelijoita kehittämään matalamman profiilin voimansiirtoa.

Tämä ei automaattisesti takaa matalampaa robottia, koska pyörän halkaisija, jousitus, alustarakenne, akun korkeus ja anturin sijoitus määräävät silti ajoneuvon lopulliset mitat.

Pyöriin integroitu vetoarkkitehtuuri tarjoaa kuitenkin enemmän vapautta matalaprofiilista robottia suunniteltaessa.

8. Vähemmän mekaanisen voimansiirron osia

Perinteinen voimansiirto voi sisältää useita mekaanisia liitäntöjä:

Moottori → Kytkin → Vaihteisto → Akseli → Pyörä

Jokainen liitäntä sisältää lisäkokoonpanovaatimuksia ja mahdollisia toleranssinäkökohtia.

Integroitu keskittimen servo-arkkitehtuuri voi yksinkertaistaa tätä ketjua.

Tyypillinen käsite tulee lähemmäksi:

Integroitu servoveto → Pyörä

Tuotesuunnittelusta riippuen vaihteisto voidaan edelleen sisällyttää napakokoonpanon sisään.

Ulkoisten mekaanisten rajapintojen vähentäminen voi yksinkertaistaa kokoamista ja mahdollisesti vähentää kohdistusvaatimuksia.

Tämä on erityisen hyödyllistä OEM-valmistajille, jotka valmistavat liikkuvia robotteja volyymilla.

9. Helpompi modulaarisen voimansiirron kehittäminen

AMR-valmistajat kehittävät harvoin vain yhden robotin ikuisesti.

Yritys voi lopulta tuottaa:

• Pieni varasto AMR

• Keskimääräinen hyötykuorma AMR

• Hyllyt liikkuvat robotit

• Tarkastusrobotit

• Sairaalarobotit

• Itsenäiset kärryt

Modulaarinen moottorialusta voi tukea tätä tuotekehitysstrategiaa.

Eri versiot voivat käyttää erilaisia:

• Moottorin tehotasot

• Pyörien halkaisijat

• Välityssuhteet

• Enkooderin kokoonpanot

• Viestintäprotokollat

• Asennusliitännät

Tämän ansiosta valmistaja voi ylläpitää johdonmukaista voimansiirtokonseptia ja mukauttaa moottorin eritelmiä eri robottialustoille.

10. Lämmönhallinta voidaan suunnitella osaksi moduulia

Kompakteissa roboteissa on rajoitettu ilmavirta.

Tämä tekee lämpösuunnittelusta erityisen tärkeän.

Integroitu moottori tulee arvioida robotin todellisen käyttöjakson mukaan eikä vain sen huipputehon mukaan.

Tärkeitä parametreja ovat:

• Jatkuva vääntömomentti

• Huippuvääntömomentti

• Jatkuva virta

• Huippuvirta

• Moottorin tehokkuus

• Ohjaimen tehokkuus

• Ympäristön lämpötila

• Toiminnan kesto

• Lämmönpoistoreitti

Oikein suunniteltu integroitu napaservojärjestelmä voi sisältää lämpötilan valvonnan ja suojauksen.

Tämä voi auttaa estämään liiallisen lämpörasituksen vaativissa käyttöolosuhteissa.

Kuitenkin myös robotin rungosta voi tulla osa lämmönpoistopolkua, joten mekaanista ja lämpösuunnittelua tulee harkita yhdessä.

11. Soveltuu akkukäyttöisille mobiiliroboteille

Pienet AGV- ja AMR-autot ovat yleensä akkukäyttöisiä.

Voimansiirron on siksi tasapainotettava suorituskykyä ja energiankulutusta.

Harjaton moottoriarkkitehtuuri voi tarjota tehokkaan toiminnan, kun taas servoohjaus voi säätää vääntömomenttia ja nopeutta todellisen liiketarpeen mukaan.

Oikea moottori tulee valita koko akkujärjestelmän mukaan, mukaan lukien:

• Akun nimellisjännite

• Minimi käyttöjännite

• Suurin latausjännite

• Jatkuva virta

• Huippuvirta

• Akun kapasiteetti

• Käyttömäärä

Moottoria ei pidä valita vain siksi, että sen nimellisjännite vastaa akun etikettiä.

Koko jännitealueen on oltava yhteensopiva integroidun ohjaimen kanssa.

12. Joustava tiedonsiirto nykyaikaisille AMR-ohjaimille

Nykyaikaiset AMR:t käyttävät usein hajautettuja ohjausarkkitehtuureja.

Pääohjain voi hoitaa navigoinnin, paikantamisen, esteiden välttämisen ja tehtävien hallinnan, kun taas moottorimoduulit käsittelevät paikallista liikeohjausta.

Integroitu servomoottori voi siksi toimia hajautettuna liikkeenohjaussolmuna.

Ohjain voi esimerkiksi lähettää komentoja:

• Tavoitenopeus

• Kohdeasento

• Suunta

• Kiihtyvyys

• Hidastus

Moottorimoduuli voi sitten suorittaa komennon samalla, kun se valvoo jatkuvasti omia takaisinkytkentä- ja suojausolosuhteitaan.

Tämä vastuunjako voi tehdä yleisestä ohjausarkkitehtuurista puhtaamman.

13. Suojaustoiminnot parantavat järjestelmän luotettavuutta

Mobiilirobotit toimivat ympäristöissä, joissa voi esiintyä odottamattomia olosuhteita.

Käyttömoottori voi kohdata:

• Äkilliset hyötykuorman muutokset

• Pyörän tukos

• Liiallinen kiihtyvyys

• Korkea ympäristön lämpötila

• Alhainen akun jännite

• Mekaaninen vastus

• Viestintähäiriöt

Integroidut suojaustoiminnot voivat valvoa käyttöolosuhteita ja reagoida epänormaaleihin tiloihin.

Moottorin arkkitehtuurista riippuen käytettävissä olevat toiminnot voivat sisältää:

• Ylivirtasuojaus

• Ylijännitesuoja

• Alijännitesuoja

• Ylikuumenemissuoja

• Enkooderin vian havaitseminen

• Tiedonsiirtovian havaitseminen

• Pysäytyssuoja

Tarkat toiminnot tulee aina tarkistaa valmistajan teknisistä asiakirjoista.

14. OEM-räätälöinti on tärkeää kompaktien robottien suunnittelussa

Jokainen AMR ei voi käyttää tavallista luettelomoottoria.

Kompaktit alustat vaativat usein erityisiä mekaanisia ja sähköisiä liitäntöjä.

OEM-räätälöinti voi sisältää:

• Pyörän koko

• Asennusreiät

• Moottorin mitat

• Välityssuhde

• Kaapelin pituus

• Liittimen tyyppi

• Liittimen asento

• Enkooderin resoluutio

• Viestintäprotokolla

• Jarrujen kokoonpano

• Nimellisjännite

• Vääntömomentin ominaisuudet

Tämä on erityisen tärkeää, kun moottori on integroitu suoraan pyörän rakenteeseen.

Pieni asennusmittojen muutos voi vaikuttaa alustaan, jousitukseen, pyörien asentoon ja robotin yleisgeometriaan.

Työskentely valmistajan kanssa, joka voi tukea mekaanista ja sähköistä räätälöintiä, voi siksi yksinkertaistaa kehitysprosessia.

Integroidun harjattoman navan servomoottorin arvioiminen

Kun vertaa napa-servomoottorit pienille AGV- ja AMR-moottoreille , meidän pitäisi katsoa moottorin nimellistehoa pidemmälle.

Käytännön arvioinnin tulee sisältää:

Milloin integroitu napaservomoottori on käytännöllinen valinta?

Integroitu harjaton napaservomoottori voi olla erityisen sopiva, kun robotti vaatii:

Kompakti voimansiirto:

Moottorin ja ohjaustoimintojen on vietävä vähän tilaa.

Suljetun silmukan pyöräohjaus:

Robotti vaatii tarkan nopeuden ja pyörien synkronoinnin.

Hajautettu liikeohjaus:

Useiden taajuusmuuttajamoduulien on oltava yhteydessä keskusohjaimeen.

Yksinkertaistettu johdotus:

Suunnittelutiimi haluaa vähentää ulkoisen moottorin ja anturin kaapelointia.

Matalaprofiilinen pakkaus:

Robotin on toimittava telineiden tai muiden rakenteiden alla.

OEM-joustavuus:

Voimansiirto vaatii räätälöityjä mekaanisia tai sähköisiä rajapintoja.

Paristokäyttöinen toiminta:

Moottorin on toimittava tehokkaasti määritellyssä tasajännitearkkitehtuurissa.

Viimeiset huomiot Compact AGV- ja AMR-suunnittelijoille

Integroidun harjattoman napaservomoottorin arvo tulee muustakin kuin vain moottorin pienentämisestä.

Todellinen etu on integraatio.

Yhdistämällä moottorin, pyörän, takaisinkytkennän, käyttöelektroniikan, tiedonsiirron ja valinnaiset toiminnot kompaktiksi moduuliksi voimme lähestyä voimansiirtoa täydellisenä liikkeenohjausyksikkönä erillisten komponenttien kokoelmana.

Erittäin pienikokoisten AGV- ja AMR-autojen kohdalla tämä voi yksinkertaistaa mekaanista pakkausta, vähentää johdotuksen monimutkaisuutta, tukea hajautettua ohjausta ja luoda lisää suunnitteluvapautta akuille, antureille, hyötykuormaosastoille ja muille robottitoiminnoille.

Oikea valinta riippuu edelleen todellisesta sovelluksesta. Ajoneuvon paino, hyötykuorma, pyörän halkaisija, vääntömomentti, nopeus, kiihtyvyys, akun jännite, kooderin palaute, lämpösuorituskyky, tiedonsiirtoprotokolla, IP-luokitus ja mekaaniset mitat tulee arvioida ennen moottorin viimeistelyä.

OEM-mobiilirobottien kehityksessä hyödyllisin napaservomoottori ei siis välttämättä ole pienin tai tehokkain malli. Se on malli, jonka täydelliset mekaaniset, sähköiset ja ohjausominaisuudet sopivat robotin todellisiin käyttövaatimuksiin.

Ensimmäinen valintatekijä: Robotin paino ja hyötykuorma

Ennen napaservomoottorin valintaa meidän tulee laskea todellinen pyöräkuorma.

Järjestelmän paino ei ole vain alusta.

Meidän on harkittava:

Liikkuva kokonaismassa = robotin alusta + akku + elektroniikka + hyötykuorma + mekaaniset lisävarusteet

100 kg:n hyötykuorman kuljettamiseen suunniteltu robotti voi vaatia dramaattisesti erilaisen voimansiirron kuin 30 kg:n tarkastusrobotti.

Meidän tulee myös ottaa huomioon dynaaminen kuormitus.

Käynnistys, pysähtyminen, kääntyminen, ramppien kiipeäminen, lattiarakojen ylittäminen ja kiihdytys kuormatulla alustalla voivat tilapäisesti lisätä vaadittua pyörän vääntömomenttia.

Tästä syystä moottorin valinta vain jatkuvan ajoneuvon painon perusteella voi johtaa riittämättömään suorituskykyyn.

Hyödyllisempi lähestymistapa on arvioida molemmat:

• Jatkuva vääntömomentti

• Huippuvääntömomentti

Jatkuva vääntömomentti määrittää, voiko moottori toimia luotettavasti normaalin ajon aikana.

Huippuvääntömomentti määrittää, pystyykö robotti käsittelemään kiihdytystä, käynnistystä, ohimeneviä kuormia ja muita vaativia käyttöolosuhteita.

Laske pyörän vääntömomentti ennen moottorin valintaa

Pyörän vääntömomentti on yksi tärkeimmistä AGV- tai AMR-voimansiirron tiedoista.

Yksinkertaistettu vetovoimalaskenta voi alkaa seuraavasti:

F = ma + Rullaus + Fgrade + Kiihtyvyys

Jossa:

• F on vaadittu vetovoima

• m on ajoneuvon kokonaismassa

• a on kiihtyvyys

• Rullaus on vierintävastusta

• Fgrade on kaltevuuden aiheuttama voima

Pyörän vääntömomentti voidaan sitten arvioida seuraavista:

T = F × r

Jossa:

• T on pyörän vääntömomentti

• F on vaadittu vetovoima

• r on tehollinen pyörän säde

Tämä laskelma tulisi sitten yhdistää vetävien pyörien lukumäärään ja todelliseen kuormituksen jakautumiseen.

Meidän tulisi myös sisällyttää suunnittelumarginaali sen sijaan, että mitoittaisimme moottorin tarkalleen teoreettisten vaatimusten mukaisesti.

Jatkuvasti suurimmalla käytettävissä olevalla vääntömomentilla toimiva moottori jättää vain vähän tilaa muuttuville lattiaolosuhteille, hyötykuorman vaihtelulle, akun jännitteen alenemiselle, lämpötilan muutoksille tai mekaaniselle kitkalle.

Pyörän halkaisijalla on suuri vaikutus moottorin valintaan

Pyörän halkaisija jätetään usein huomiotta voimansiirron varhaisessa suunnittelussa.

Suurempi pyörä voi parantaa robotin kykyä ohittaa pieniä lattian epätasaisuuksia, mutta se lisää myös tietyn vetovoiman vääntömomenttivaatimusta.

Pienempi pyörä voi vähentää vaadittua pyörän vääntömomenttia ja tukea matalampaa alustakorkeutta, mutta sillä voi olla rajoituksia kynnysten, rakojen, epätasaisen lattian tai ramppien ylityksessä.

Erittäin pienikokoisissa AMR-autoissa pyörän halkaisija on siksi kompromissi:

• Alustan korkeus

• Maavara

• Vaadittu vääntömomentti

• Suurin nopeus

• Esteen ylityskyky

• Mekaaninen pakkaus

• Pyörän kestävyys

Napamoottori tulee valita yhdessä pyörän kanssa sen sijaan, että käsitettäisiin pyörää itsenäisenä komponenttina.

Valitse oikea nimellisnopeus ja huippunopeus

Robotin nopeusvaatimukset vaihtelevat huomattavasti sovelluksen mukaan.

Varaston kuljetusrobotti saattaa tarvita suhteellisen suuren kulkunopeuden, kun taas sairaalarobotti voi asettaa etusijalle sujuvan, hidas toiminnan.

Erittäin pienikokoinen AMR voi myös käyttää paljon aikaa alhaisella nopeudella.

Siksi meidän tulisi tarkastella koko toiminta-aluetta sen sijaan, että tarkastelemme vain maksimikierroslukua.

Tärkeitä kysymyksiä ovat mm.

• Mikä on ajoneuvon vaadittava enimmäisnopeus?

• Mikä on normaali käyttönopeus?

• Kuinka sujuvasti robotin tulee liikkua erittäin alhaisella nopeudella?

• Kuinka usein robotti kiihdyttää ja hidastaa?

• Tarvitseeko moottori suuren nopeuden käytön pitkiä aikoja?

• Vaatiiko pyörä vaihteen vaimentamista?

Hyvän integroidun servoratkaisun pitäisi tarjota vakaa nopeuden säätö robotin käytännön toiminta-alueella.

Suljetun silmukan palaute on välttämätöntä tarkan AMR-liikkeen kannalta

Harjaton moottori ei itsessään tarjoa monien autonomisten mobiilirobottien vaatimaa liikkeenhallintaa.

Tarkka nopeuden ja sijainnin hallinnassa palaute on tärkeää.

Integroitu napaservomoottori voi käyttää kooderia reaaliaikaisten roottori- tai pyörätietojen välittämiseen ohjaimelle.

Tämä mahdollistaa toiminnot, kuten:

• Suljetun silmukan nopeudensäätö

• Aseman palaute

• Tarkka pyörän synkronointi

• Hallittu kiihtyvyys

• Hidastuvuuden hallinta

• Juoksen tunnistus

• Virheen valvonta

• Tasauspyörästön ajokoordinaatio

Kaksipyöräisen tasauspyörästön AMR:n kohdalla tarkka palaute molemmista pyöristä on erityisen tärkeää.

Jos vasen ja oikea pyörä eivät säilytä käskettyä suhdetta, robotti voi kokea suunnan poikkeamaa suorassa ajon aikana.

Tämä voi vaikuttaa navigoinnin tarkkuuteen, telakointiin, paikannukseen ja toistuvaan polun suorittamiseen.

Viestintäprotokollalla on merkitystä monipyöräisissä AMR:issä

Monipyöräinen AMR (Autonomous Mobile Robot) ei ole vain ajoneuvo, jossa on useita moottoreita. Jokaisen vetopyörän on reagoitava komentoihin oikeaan aikaan, raportoitava todellisesta toimintatilastaan ​​ja koordinoitava toimintaansa muiden pyörien kanssa, jotta robotti voi kiihdyttää, kääntyä, pysähtyä ja seurata suunniteltua liikerataa sujuvasti.

Tämä tekee viestintäverkosta tärkeän osan voimansiirtoa.

Kun valitsemme an Integroitu harjaton napa-servomoottori AMR:lle , meidän tulee siksi katsoa enemmän kuin vääntömomentti, nopeus, pyörän halkaisija ja moottorin teho. Tiedonsiirtorajapinta määrittää, kuinka moottori vastaanottaa komentoja, palauttaa palautetta, raportoi vioista ja osallistuu koordinoituun liikkeeseen.

Robottiarkkitehtuurista riippuen CAN, CANopen, RS485, Modbus RTU ja EtherCAT . voidaan harkita protokollia, kuten Oikea valinta riippuu käyttöakseleiden määrästä, synkronointivaatimuksista, ohjaimen arkkitehtuurista, kaapelin pituudesta, päivitysnopeudesta, diagnostiikasta ja järjestelmän yleisestä monimutkaisuudesta.

Miksi kommunikaatiosta tulee entistä tärkeämpää pyörien määrän kasvaessa

Kaksipyöräinen tasauspyörästö AMR vaatii jo koordinoitua ohjausta.

Jos robotin on liikuttava suoraan, vasemman ja oikean pyörän on säilytettävä sopiva nopeussuhde. Käännöksen aikana ohjaimen on jatkuvasti säädettävä kunkin pyörän nopeutta halutun liikeradan mukaan.

Neli- tai monipyöräinen AMR tuo lisää ohjaussuhteita.

Esimerkiksi robotti voi käyttää:

• Kaksi itsenäistä vetopyörää

• Neljä itsenäisesti ohjattua vetopyörää

• Nelipyöräinen tasauspyörästö

• Mecanum pyörät

• Omni pyörät

• Useita käyttö- ja ohjausmoduuleja

Kun moottorisolmujen lukumäärä kasvaa, viestintäarkkitehtuuri tulee yhä tärkeämmäksi.

Jokaisen asemamoduulin on ehkä vastaanotettava:

• Tavoitenopeus

• Kohdeasento

• Kiihdytys- tai hidastuskomennot

• Ota komennot käyttöön/poista käytöstä

• Suuntatiedot

• Ohjaustilan komennot

Samanaikaisesti keskusohjain saattaa joutua vastaanottamaan:

• Todellinen pyörän nopeus

• Aseman palaute

• Moottorin virta

• Lämpötila

• Vikatila

• Enkooderin tila

• Viestinnän tila

Hyvin suunniteltu viestintäverkko mahdollistaa tämän tiedonvaihdon tapahtuvan jäsennellyllä ja ennustettavalla tavalla.

Viestintä on osa liikkeenohjausjärjestelmää

On houkuttelevaa ajatella viestintää pelkkänä menetelmänä komentojen lähettämiseksi moottorille.

AMR:lle se on enemmän.

Viestintäverkko yhdistää tehokkaasti robotin korkean tason navigointijärjestelmän sen matalan tason liikejärjestelmään.

Arkkitehtuuri voi näyttää tältä:

Navigointiohjain → Liikeohjain → Moottoriverkko → Integroidut navan servomoottorit

Navigointijärjestelmä määrittää minne robotin tulee mennä.

Liikeohjain muuntaa tämän objektiivin pyörän komentoiksi.

Yksittäiset integroidut servomoottorit suorittavat sitten nämä komennot ja palauttavat reaaliaikaiset käyttötiedot.

Tämän erottamisen ansiosta jokainen kerros voi suorittaa tietyn tehtävän.

Viestintäprotokolla tarjoaa yhteyden näiden kerrosten välillä.

CAN ja CANopen hajautettuun AMR-moottorin ohjaukseen

CAN-verkkoa (Controller Area Network) käytetään laajalti hajautetuissa sulautetuissa ohjausjärjestelmissä, koska se on suunniteltu viestimään useiden elektronisten solmujen välillä.

AMR voi käyttää CAN-verkkoa useiden integroitujen servomoottorien yhdistämiseen keskusohjaimeen.

Yksinkertaistettu arkkitehtuuri voi näyttää tältä:

Pääohjain → CAN-väylä → Vasen käyttömoottori → Oikea käyttömoottori → Muut käyttösolmut

Yksi tärkeä etu on pienempi pisteestä pisteeseen -johdotus.

Sen sijaan, että keskusohjaimesta jokaiseen moottoriin käytettäisiin erillistä tietoliikenneyhteyttä, useat solmut voivat jakaa yhteisen väyläarkkitehtuurin.

CANopen perustuu CAN:iin ja tarjoaa standardoidun korkeamman tason viestintäkehyksen.

CANopen voi tarjota strukturoituja mekanismeja AMR-sovelluksiin:

• Laitteen konfigurointi

• Prosessitietojen vaihto

• Parametrien hallinta

• Tilan seuranta

• Viankäsittely

• Verkon hallinta

Tämä voi tehdä CANopenista erityisen hyödyllisen, kun robotissa on useita älykkäitä servosolmuja.

Miksi CANopen voi olla hyödyllinen monipyöräisille roboteille?

Harkitse nelipyöräistä AMR:ää, jossa on neljä itsenäistä integroitua servomoottoria.

Rekisterinpitäjä saattaa joutua hallitsemaan:

• Moottorin aktivointitila

• Tavoitenopeus

• Todellinen nopeus

• Enkooderin sijainti

• Nykyinen

• Lämpötila

• Vikatila

Strukturoidun viestintäarkkitehtuurin käyttäminen helpottaa näiden parametrien järjestämistä useiden solmujen kesken.

Tämä on erityisen arvokasta OEM-valmistajille, jotka kehittävät toistettavaa robottialustaa.

Kun moottori-solmuarkkitehtuuri on määritelty, voidaan mahdollisesti integroida muita käyttömoduuleja käyttämällä samaa viestintäkonseptia.

RS485 ja Modbus RTU

RS485 on fyysinen tiedonsiirtoliitäntä eikä täydellinen sovellusprotokolla.

Sitä käytetään yleisesti protokollien, kuten Modbus RTU, kanssa.

Joillekin pienikokoisille AGV- ja AMR-ajoneuvoille RS485 voi olla houkutteleva, koska se on yksinkertainen, kustannustehokas ja sopii suhteellisen pitkiin viestintäetäisyyksiin robotin sisällä.

Tyypillinen arkkitehtuuri voisi olla:

Robottiohjain → RS485 → Moottoriohjain → Integroitu servomoottori

Modbus RTU:n avulla ohjain voi lukea ja kirjoittaa määriteltyjä rekistereitä, jotka sisältävät parametreja, kuten:

• Nopeuskomennot

• Sijoituskomennot

• Toimintatila

• Nykyinen

• Lämpötila

• Hälytyskoodit

RS485-pohjainen tiedonsiirto voi olla käytännöllistä järjestelmissä, joissa liikkeenohjausvaatimukset ovat kohtalaiset ja ohjainarkkitehtuuri tukee jo Modbusia.

Järjestelmäsuunnittelijoiden tulee kuitenkin arvioida viestinnän ajoitus ja verkon kuormitus huolellisesti, kun useat moottorisolmut jakavat saman väylän.

EtherCAT tehokkaaseen liikkeenhallintaan

Jotkut AMR:t vaativat tiukempaa synkronointia useiden liikeakselien välillä.

Näissä tapauksissa EtherCAT voidaan harkita.

EtherCAT on teollinen Ethernet-pohjainen viestintätekniikka, joka on suunniteltu tehokkaaseen reaaliaikaiseen viestintään.

Moniakselisissa liikejärjestelmissä se voi tarjota synkronoitua tiedonsiirtoa keskusohjaimen ja hajautettujen servosolmujen välillä.

Tästä voi olla hyötyä, kun AMR vaatii:

• Tarkka monen pyörän synkronointi

• Nopeat komentopäivitykset

• Korkeataajuinen palaute

• Koordinoitu liike

• Edistyneempi hajautettu ohjaus

Esimerkiksi nelipyöräinen robotti, joka käyttää itsenäisiä käyttömoottoreita, saattaa tarvita kaikkien neljän pyörän reagoimaan johdonmukaisesti kiihdytyksen ja kääntymisen aikana.

Viestintäarkkitehtuurista tulee erityisen tärkeä, kun robotin liikeohjain vaatii usein päivityksiä ja tarkkaa synkronointia.

CAN vs. CANopen vs. RS485 vs. EtherCAT

Näitä tekniikoita ei pitäisi käsitellä keskenään vaihdettavissa olevina eritelminä.

Ne toimivat eri tasoilla ja tarjoavat erilaisia ​​ominaisuuksia.

Oikea valinta riippuu täydellisestä ohjausarkkitehtuurista eikä siitä, mikä protokolla näyttää teknisesti edistyneemmältä.

Pieni sisätilojen AMR ei välttämättä vaadi samaa viestintäarkkitehtuuria kuin nopea teollinen mobiilirobotti, jossa on useita synkronoituja akseleita.

Viestintäpäivitysnopeudella on merkitystä

Yksi tärkeä näkökohta on se, kuinka usein ohjaimen on vaihdettava tietoja kunkin moottorin kanssa.

Oletetaan, että robotilla on neljä itsenäistä käyttömoottoria.

Ohjaimen on ehkä lähetettävä komentoja ja vastaanotettava palautetta kaikilta neljältä moottorilta jatkuvasti.

Vaadittu viestintäteho riippuu:

• Solmujen lukumäärä

• Datatavujen määrä

• Komentotaajuus

• Palautteen taajuus

• Verkon yläpuolella

• Vaadittu synkronointi

• Ohjaimen käsittelynopeus

Jos verkko ei pysty toimittamaan tietoa riittävän nopeasti, moottorin ohjausjärjestelmä ei ehkä reagoi odotetulla tavalla.

Tämä on erityisen tärkeää sovelluksissa, joihin liittyy nopea kiihtyvyys, nopea ajo tai tarkka liikeradan seuranta.

Pyörän synkronointi riippuu enemmän kuin moottorista

Hyvä pyörien synkronointi vaatii yhteistyötä useiden järjestelmäkomponenttien välillä.

Näitä ovat:

Moottorin laitteisto

Moottorin tulee tuottaa riittävä vääntö ja nopeus.

Enkooderi

Enkooderin on annettava käyttökelpoista palautetta.

Servo ohjain

Säätimen on säädettävä moottorin käyttäytymistä tarkasti.

Viestintäverkko

Komennot ja palaute on vaihdettava luotettavasti.

Liikeohjausalgoritmi

Keskusohjaimen on laskettava asianmukaiset pyöräkomennot.

Mekaaninen järjestelmä

Pyörän halkaisija, kitka, kuorman jakautuminen ja voimansiirron toleranssit vaikuttavat myös todelliseen liikkeeseen.

Siksi nopean tiedonsiirtoprotokollan valitseminen yksinään ei takaa tarkkaa AMR-liikettä.

Koko liikkeenohjausketjun on toimittava yhdessä.

Viestintäviive voi vaikuttaa robotin käyttäytymiseen

Latenssi on toinen tärkeä tekijä.

Jos robotti lähettää pyöräkomennon ja saa vastaavan palautteen merkittävän viiveen jälkeen, liikeohjain toimii tehokkaasti vanhemman tiedon kanssa.

Joissakin sovelluksissa tällä voi olla vähän käytännön vaikutusta.

Suorituskykyisen lentoradan hallinnassa viestintäviive voi kuitenkin tulla tärkeämmäksi.

Mahdollisia vaikutuksia ovat:

• Vähemmän reagoiva nopeuden korjaus

• Alennettu synkronointitarkkuus

• Viivästynyt vikailmoitus

• Vähemmän tarkka liikeradan seuranta

Tästä syystä tiedonsiirron suorituskykyä tulisi arvioida yhdessä moottorin ohjaussilmukan kanssa.

Viantunnistus on tärkeä viestintätoiminto

Luotettavan AMR-voimansiirron on tiedettävä, kun jokin on vialla.

Älykäs integroitu servomoottori voi mahdollisesti raportoida olosuhteista, kuten:

• Ylivirta

• Ylilämpö

• Enkooderin vika

• Ylijännite

• Alijännite

• Moottoripysähdys

• Kommunikaatiohäiriö

• Ohjaimen vika

Keskusohjain voi sitten ryhtyä tarvittaviin toimiin robotin järjestelmäsuunnittelun mukaisesti.

Jos esimerkiksi yksi käyttömoottori ilmoittaa kriittisestä viasta, robotin täytyy ehkä pysähtyä sen sijaan, että se jatkaisi toimintaansa epätasapainoisella pyörän vääntömomentilla.

Tietoliikenneprotokollasta tulee siksi osa robotin diagnostiikkaarkkitehtuuria.

Sydämen ja solmujen seuranta

Monimoottorisessa järjestelmässä ohjaimen tulisi tietää, kommunikoiko jokainen moottorisolmu edelleen.

Verkonhallintamekanismit voivat auttaa havaitsemaan tietoliikennehäiriöt.

Ohjain voi esimerkiksi valvoa, jatkaako moottori vastaamista odotetun aikavälin sisällä.

Jos moottorisolmu lopettaa viestinnän, järjestelmä voi tunnistaa epänormaalin tilan ja suorittaa ennalta määritellyn vastauksen.

Tämä on erityisen tärkeää autonomisille koneille, koska voimansiirtoa jatkuvasti valvovaa käyttäjää ei välttämättä ole.

Viestintäkaapelien suunnittelulla on edelleen merkitystä

Hyvä protokolla ei voi kompensoida huonoa fyysistä asennusta.

AMR-tiedonsiirtojohdotuksissa saattaa esiintyä:

• Jatkuva värähtely

• Toistuva liike

• Sähkömagneettinen häiriö

• Mekaaninen taivutus

• Tiukat asennustilat

• Liittimen jännitys

Kaapeli, liitin, suojaus, maadoitus ja reititys tulee siksi suunnitella mobiiliympäristöä varten.

Integroiduissa napaservomoottoreissa liittimen sijainti on erityisen tärkeä.

Teknisesti sopivasta liittimestä voi silti tulla mekaaninen ongelma, jos se häiritsee pyörää, alustaa, jousitusta tai liikkuvia osia.

Tämä on yksi syy, miksi OEM-kaapelin ja liittimen räätälöinti voi olla arvokasta pienikokoisille AMR-valmistajille.

Viestintäarkkitehtuuri nelipyöräiselle AMR:lle

Harkitse nelipyöräistä AMR:ää, jossa on neljä itsenäisesti ohjattua integroitua napaservomoottoria.

Mahdollinen arkkitehtuuri on:

Keskiliikeohjain

↓

CANopen / EtherCAT / Muu teollisuusverkko

↓

Etu-vasen servomoottori

Etu-oikea servomoottori

Taka-vasen servomoottori

Taka-oikea servomoottori

Jokainen moottori voi vastaanottaa oman nopeus- tai asentokäskynsä palauttaen samalla palautetta säätimelle.

Ohjain voi sitten koordinoida kaikkia neljää pyörää robotin liikemallin mukaan.

Tasauspyörästöjärjestelmässä vasen ja oikea puoli voivat saada eri tavoitenopeudet.

Ympärisuuntaisella alustalla kukin pyörä voi saada eri nopeuskomennon halutun translaatio- ja pyörimisliikkeen perusteella.

Tässä viestintä liittyy suoraan ajoneuvon käyttäytymiseen.

Kuinka valita oikea viestintäprotokolla

Voimme käyttää useita käytännön kysymyksiä valittaessa protokollaa AMR:lle.

1. Kuinka monta moottorisolmua tarvitaan?

Kaksipyöräisellä robotilla on erilaiset verkkovaatimukset kuin kuusipyöräisellä alustalla.

2. Kuinka usein komennot on päivitettävä?

Suuremmat päivitysnopeudet asettavat yleensä suurempia vaatimuksia verkon suorituskyvylle.

3. Kuinka tärkeää synkronointi on?

Jos useat pyörät tarvitsevat erittäin koordinoitua liikettä, synkronointiominaisuudet tulevat entistä tärkeämmiksi.

4. Mitä pääohjain tukee?

Moottoriprotokollan tulee olla yhteensopiva robotin nykyisen ohjainarkkitehtuurin kanssa.

5. Mitä diagnostisia tietoja tarvitaan?

Jos robotti tarvitsee yksityiskohtaisia ​​reaaliaikaisia ​​moottorin tila- ja vikatietoja, viestintäarkkitehtuurin tulisi tukea tätä vaatimusta.

6. Kuinka paljon ohjelmistokehitystä on hyväksyttävää?

Standardoitu protokolla voi vähentää viestintä- ja diagnostiikkatoimintojen rakentamiseen tarvittavaa vaivaa.

7. Mitkä ovat fyysiset johdotusvaatimukset?

Kaapelin pituus, liittimen rakenne, suojaus, reititys ja mekaaninen liike ovat tärkeitä.

Mitä OEM-ostajien tulisi kysyä integroidulta servomoottorin valmistajalta?

Ennen kuin valitset integroidun harjattoman navan servomoottorin, suosittelemme varmistamaan:

• Mitä viestintäprotokollia tuetaan?

• Onko liitäntä CAN vai CANopen?

• Mitä CANopen-objekteja on saatavilla?

• Mitä tiedonsiirtonopeuksia tuetaan?

• Mitä EtherCAT-viestintäominaisuuksia on saatavilla?

• Tuetaanko synkronoitua liikettä?

• Mitä palauteparametreja voidaan lukea?

• Miten moottorivioista ilmoitetaan?

• Mitä tapahtuu, kun yhteys katkeaa?

• Voidaanko solmutunnuksia määrittää?

• Voiko viestintäparametreja mukauttaa?

• Ovatko kaapelit ja liittimet mukautettavissa?

• Onko tiedonsiirtoprotokollan käsikirja saatavilla?

• Onko mallimoottori saatavilla ohjaimen integrointitestaukseen?

Nämä kysymykset voivat paljastaa tärkeitä integroinnin yksityiskohtia ennen kuin voimansiirto siirtyy prototyyppivaiheeseen.

Miksi kommunikaatiota tulisi harkita moottoria valittaessa?

Kommunikaatiota ei pidä käsitellä jälkikäteen.

Moottorin sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet voivat olla erinomaiset, mutta integrointi voi silti tulla vaikeaksi, jos viestintäarkkitehtuuri ei vastaa robottiohjainta.

Tästä syystä suosittelemme seuraavan arvioimista yhtenä pakettina:

Moottori + anturi + servoohjain + tiedonsiirtoprotokolla + palautetiedot + mekaaninen liitäntä

Tämä lähestymistapa antaa selkeämmän kuvan todellisesta integraatiosta.

Viimeinen Takeaway

Monipyöräisille AMR-ajoille tiedonsiirtoprotokolla on olennainen osa voimansiirtoarkkitehtuuria.

Integroitujen harjattomien napaservomoottorien määrän kasvaessa robotti tarvitsee luotettavan menetelmän komentojen jakamiseen, palautteen keräämiseen, pyörien liikkeen synkronoimiseen, moottorin tilan valvontaan ja vikojen havaitsemiseen.

CAN/CANopen voi tarjota käytännöllisen hajautetun arkkitehtuurin monille pienikokoisille mobiiliroboteille. RS485 ja Modbus RTU sopivat yksinkertaisempiin sarjaohjaussovelluksiin, kun taas EtherCAT voidaan harkita, kun järjestelmä vaatii korkean suorituskyvyn synkronoitua liikettä.

Oikea valinta riippuu robotin todellisista vaatimuksista.

OEM AGV- ja AMR-valmistajille paras tapa on valita viestintäprotokolla yhdessä moottorin, kooderin, ohjaimen ja robotin ohjausarkkitehtuurin kanssa. Kun nämä elementit suunnitellaan yhdeksi integroiduksi järjestelmäksi, monen pyörän koordinaatiosta tulee helpompaa hallita, vianmääritystä ja skaalatausta eri mobiilirobottialustoilla.

Akun jännitteen tulee vastata robotin arkkitehtuuria

Kompaktit mobiilirobotit toimivat usein DC-akkujärjestelmistä.

Yleiset järjestelmäarkkitehtuurit voivat käyttää akkujännitteitä, kuten:

• 24 V

• 36 V

• 48 V

Oikea jännite riippuu robotin sähköarkkitehtuurista ja tehovaatimuksista.

Korkeampi järjestelmäjännite voi auttaa vähentämään virtaa tietyllä tehotasolla, mikä voi vaikuttaa kaapelin kokoon, liittimen valintaan, lämpötehokkuuteen ja jakeluhäviöihin.

Moottorin todellisen käyttöjännitealueen on kuitenkin vastattava akkujärjestelmää, mukaan lukien jännitteen vaihtelut latauksen ja purkauksen aikana.

Meidän ei pitäisi valita moottoria vain siksi, että sen nimellisjännite vastaa akun etikettiä.

Koko jännitealue on tarkistettava.

Lämmönhallinta on kriittistä Compact Hub -moottoreissa

Lämpötehosta voi tulla yksi vaikeimmista suunnitteluhaasteista, kun moottorit asennetaan kompaktin rungon sisään.

Moottorin ympärillä voi olla rajoitettu ilmavirtaus.

Samaan aikaan AMR voi toimia jatkuvasti useita tunteja.

Lämpöä voi tulla:

• Moottorin kuparihäviöt

• Ohjaimen häviöt

• Laakereiden kitka

• Vaihteiston häviöt

• Korkea kiihtyvyystaajuus

• Jatkuva korkea vääntömomentti

• Korkea ympäristön lämpötila

• Rajoitettu lämmönpoisto

Tästä syystä meidän tulisi arvioida moottorin lämpöteho todellisen käyttöjakson aikana sen sijaan, että luottaisimme vain lyhytkestoiseen laboratoriotestiin.

Hyvä suunnittelu voi sisältää:

• Lämpötilan seuranta

• Ylikuumenemissuoja

• Virran rajoitus

• Terminen vähennys

• Sopiva asuntosuunnittelu

• Lämmönjohtavuus rungon läpi

Integroitu moottori, joka sopii mekaanisesti, mutta ei pysty hajottamaan lämpöä riittävästi, ei ole onnistunut voimansiirtoratkaisu.

Sisäänpääsyn suojaus varasto- ja teollisuusympäristöihin

Vaadittu IP-luokitus riippuu siitä, missä AMR toimii.

Puhtaalla sisävarastolla on erilaiset ympäristövaatimukset kuin tuotantolaitoksella, jossa saattaa olla pölyä, kosteutta, voiteluaineita tai puhdistusnesteitä.

Teollisuuden liikkuville roboteille suojauksesta pölyltä ja vedeltä voi tulla tärkeä ostovaatimus.

Lopullisessa määrittelyssä tulee ottaa huomioon:

• Lattian puhdistusmenetelmät

• Altistuminen pölylle

• Kosteus

• Veden roiskumista

• Pyörän saastuminen

• Kemiallinen altistuminen

• Käyttölämpötila

Valitun integroidun navan servomoottorin kotelon ja liittimen kokoonpanon tulisi olla todelliseen ympäristöön sopiva sen sijaan, että valittaisiin vain korkea IP-luokitus ymmärtämättä sovellusta.

Mekaaninen integrointi on yksi suurimmista eduista

Napaservomoottori voi yksinkertaistaa kompaktin AMR:n mekaanista arkkitehtuuria.

Perinteiset käyttöjärjestelmät voivat vaatia erilliset asennusrakenteet:

• Moottori

• Vaihteisto

• Pyörä

• Enkooderi

• Jarru

• Servo-käyttö

Integroitu napakokoonpano voi yhdistää nämä toiminnot.

Tämä voi vähentää:

• Asennustila

• Mekaaniset rajapinnat

• Kytkimet

• Ulkoiset kiinnikkeet

• Kaapelin reititys

• Kokoamisvaiheet

Se voi myös helpottaa voimansiirron standardointia eri robottimalleissa.

OEM-valmistajille tämä on erityisen hyödyllistä kehitettäessä useita yhteiseen asemaarkkitehtuuriin perustuvia AMR-alustoja.

Jarruvaatimukset tulee arvioida erikseen

Jokainen AMR ei tarvitse moottorijarrua.

Sovellukset, joihin liittyy ramppeja, pystykuormia, telakointimekanismeja tai turvallisuuteen liittyviä pitovaatimuksia, voivat kuitenkin vaatia sellaisen.

Jarru voi tarjota pitomomentin, kun moottori ei aktiivisesti tuota vääntömomenttia.

Jarruvaihtoehtoa arvioitaessa meidän tulee tutkia:

• Pitomomentti

• Jarrujännite

• Jarrujen vasteaika

• Virrankulutus

• Käyttömäärä

• Mekaaninen integrointi

• Vikaturvalliset vaatimukset

Jarrua tulee käsitellä osana yleistä turvallisuus- ja mekaanista suunnittelua eikä vain muuta moottorin eritelmää.

Kuinka valita oikea integroitu harjaton napa-servomoottori

Oikean valinta integroitu harjaton napaservomoottori on tärkeä askel kehitettäessä AGV:tä, AMR:ää, autonomista kärryä tai muuta kompaktia mobiilirobottia. Moottorin täytyy tehdä muutakin kuin pyörittää pyörää. Sen on tarjottava riittävä vääntömomentti, ylläpidettävä hallittua nopeutta, toimittava tehokkaasti akkukäyttöisestä tasavirtajärjestelmästä, kommunikoitava robotin ohjaimen kanssa ja toimittava luotettavasti kompaktissa mekaanisessa tilassa.

OEM-robottien valmistajille valintaprosessista tulee entistä tärkeämpi, koska moottori on usein integroitu suoraan alustan arkkitehtuuriin. Moottori, joka näyttää sopivalta teknisissä tiedoissa, voi silti aiheuttaa ongelmia pyörän koosta, lämpösuorituskyvyn, johdotuksen, tiedonsiirron tai mekaanisen asennuksen kanssa.

Siksi meidän tulisi arvioida koko navan servomoottorijärjestelmä sen sijaan, että valittaisiin malli, joka perustuu vain nimellistehoon.

1. Aloita robotin kokonaispainosta

Ensimmäinen askel on määrittää robotin todellinen käyttömassa.

Meidän ei pitäisi laskea moottorin tarvetta käyttämällä vain tyhjää alustaa.

Kokonaismassaan tulee sisältyä:

Robotin massa = runko + akku + elektroniikka + anturit + mekanismit + maksimi hyötykuorma

Esimerkiksi liikkuva robotti, joka painaa 40 kg ilman hyötykuormaa, voi toimia 70 kg:lla täyteen lastattuna.

Voimansiirto on suunniteltava 70 kg:n käyttöolosuhteille, jos se vastaa suunniteltua enimmäiskuormitusta.

Meidän tulee myös harkita muutoksia painon jakautumisessa.

Akun asento, hyötykuorman sijainti, nostomekanismit ja pyörän sijoitus voivat muuttaa kunkin pyörän kantamaa kuormaa.

Tämä on erityisen tärkeää nelipyöräisten AMR-ajoneuvojen kohdalla, koska kuorma ei ehkä jakaannu tasaisesti kaikkien neljän vetomoduulin kesken.

2. Laske tarvittava pyörän vääntömomentti

Vääntömomentti on yksi tärkeimmistä tiedoista napaservomoottoria valittaessa.

Peruspitolaskelma voidaan ilmaista seuraavasti:

F = ma + Fᵣ + Fg

Jossa:

• F = vaadittu vetovoima

• m = robotin kokonaismassa

• a = vaadittu kiihtyvyys

• Fᵣ = vierintävastus

• Fg = kaltevuuden aiheuttama voima

Vastaava pyörän vääntömomentti voidaan sitten arvioida seuraavasti:

T = F × r

Jossa:

• T = pyörän vääntömomentti

• F = vaadittu vetovoima

• r = pyörän säde

Tämä tarjoaa lähtökohdan moottorin valinnalle.

Todellisissa sovelluksissa meidän tulee ottaa huomioon myös mekaaniset häviöt, lattiaolosuhteet, pyörän luisto, hyötykuorman vaihtelut, kiihtyvyysvaatimukset ja sopiva suunnittelumarginaali.

Jatkuva vääntömomentti vs. huippumomentti

Tämä ero on kriittinen.

Jatkuva vääntömomentti määrittää, pystyykö moottori ylläpitämään vaaditun kuormituksen normaalin käytön aikana.

Huippuvääntömomentti määrittää, pystyykö moottori käsittelemään lyhytkestoisia tapahtumia, kuten:

• Alkaa

• Nopea kiihtyvyys

• Kiipeily ramppiin

• Lattian ylitys epätasaisuudet

• Äkillisen lisäkuorman kantaminen

• Toipumassa tilapäisestä vastustuksesta

Moottori, jolla on riittävä jatkuva vääntömomentti mutta riittämätön huippuvääntömomentti, voi toimia normaalisti, mutta vaikeuksia kiihdytyksen aikana.

AMR:n osalta molemmat tiedot tulee tarkistaa.

3. Harkitse pyörän halkaisijaa

Pyörän halkaisija vaikuttaa suoraan voimansiirtoon.

Isompi pyörä voi parantaa:

• Maavara

• Esteen ylitys

• Lattiavälin suorituskyky

• Ajon laatua

Isompi pyörä muuttaa kuitenkin myös pyörän vääntömomentin ja ajoneuvon pidon välistä suhdetta.

Pienempi pyörä voi auttaa luomaan matalamman profiilin alustan ja pienentämään joitakin vääntömomenttivaatimuksia, mutta se voi olla vähemmän sopiva epätasaisille lattioille tai suuremmille esteille.

Integroidulle napaservomoottorille pyörän halkaisija tulee siksi valita yhdessä:

• Robotin paino

• Vaadittu nopeus

• Vaadittu vääntömomentti

• Maavara

• Alustan korkeus

• Estevaatimukset

Pyörä ei ole vain moottoriin kiinnitetty lisävaruste. Se on osa voimansiirron eritelmiä.

4. Määritä vaadittu ajoneuvon nopeus

Moottorin kierrosluku tulee valita halutusta ajoneuvon nopeudesta ja pyörän halkaisijasta.

Yksinkertaistettu suhde on:

Ajoneuvon nopeus = pyörän ympärysmitta × pyörän kierrosluku

Esimerkiksi pyörän halkaisijan kasvattaminen lisää kuljettua matkaa kierrosta kohti.

Suurin nopeus ei kuitenkaan saa olla ainoa näkökohta.

AMR:t viettävät usein paljon aikaa toimiessaan suhteellisen alhaisilla nopeuksilla:

• Telakointi

• Kääntäminen

• Asennon korjaus

• Poiminta

• Ladataan

• Navigointi esteiden ympäri

Siksi moottorin tulee tarjota vakaa ohjaus robotin todellisella toiminta-alueella.

Korkea maksimikierrosluku ei automaattisesti tarkoita parempaa AMR-suorituskykyä.

5. Tarkista kiihtyvyysvaatimus

Kaksi robottia, joilla on sama paino ja suurin nopeus, voivat vaatia hyvin erilaisia ​​moottoreita, jos niiden kiihtyvyysvaatimukset vaihtelevat.

Varastokuljetusrobotti voi kiihtyä vähitellen.

Kompakti teollinen AMR saattaa tarvita nopeaa kiihdytystä suorituskyvyn maksimoimiseksi.

Suurempi kiihtyvyys vaatii suuremman pyörävoiman ja siten suuremman moottorin vääntömomentin.

Meidän pitäisi määritellä:

• Tavoite kiihtyvyys

• Suurin kiihtyvyys

• Hidastus

• Hätäpysäytysvaatimukset

• Kiihtyvyystapahtumien taajuus

Moottorin huippuvääntömomenttikykyä tulee sitten verrata näihin vaatimuksiin.

6. Arvioi akun jännite huolellisesti

Useimmat pienikokoiset AGV- ja AMR-koneet toimivat akkukäyttöisistä tasavirtajärjestelmistä.

Yleisiä arkkitehtuureja voivat olla:

• 24 V

• 36 V

• 48 V

Moottorin tulee olla yhteensopiva akkujärjestelmän todellisen jännitealueen kanssa, ei pelkästään sen nimellisjännitteen kanssa.

Esimerkiksi akussa, joka on merkitty 48 V:n järjestelmäksi, jännite vaihtelee latauksen ja purkauksen aikana.

Siksi meidän on tarkistettava:

• Nimellisjännite

• Minimi käyttöjännite

• Suurin käyttöjännite

• Huippuvirta

• Jatkuva virta

• Säätimen jännitealue

Moottorin ja integroidun ohjaimen on pysyttävä määritellyllä toiminta-alueellaan koko akkujakson ajan.

7. Valitse oikea enkooderi ja palautejärjestelmä

Integroitu napaservomoottori tarvitsee asianmukaisen palautteen suljetun silmukan ohjaukseen.

Anturi antaa tietoa moottorin tai pyörän liikkeestä, jolloin säädin voi säätää nopeutta ja asentoa.

Enkooderin valinta voi vaikuttaa:

• Nopeuden säätö

• Asennon tarkkuus

• Pyörän synkronointi

• Alhainen suorituskyky

• Vian havaitseminen

• Navigoinnin toistettavuus

Kaksipyöräisen tasauspyörästön AMR:n kohdalla molemmista pyöristä tuleva palaute on erityisen tärkeää.

Monipyöräisissä alustoissa useiden vetomoduulien synkronoitu palaute tulee entistä tärkeämmäksi.

Sopiva kooderimääritys riippuu robotin liikkeenohjausvaatimuksista sen sijaan, että valittaisiin vain korkein käytettävissä oleva resoluutio.

8. Valitse oikea viestintäprotokolla

Moottorin on kommunikoitava tehokkaasti robotin ohjaimen kanssa.

Yleisiä vaihtoehtoja ovat:

• VOI

• CANopen

• RS485

• Modbus RTU

• EtherCAT

CANopen voi olla hyödyllinen hajautetuissa servosolmuissa monissa mobiiliroboteissa.

RS485 Modbusilla voi olla sopiva yksinkertaisempiin tietoliikennearkkitehtuureihin.

EtherCAT:ia voidaan harkita, kun robotti tarvitsee korkean suorituskyvyn synkronoitua moniakseliohjausta.

Oikean protokollan tulee vastata:

• Moottoreiden lukumäärä

• Palautevaatimukset

• Komennon päivitysnopeus

• Synkronointivaatimukset

• Ohjaimen yhteensopivuus

• Ohjelmistoarkkitehtuuri

• Diagnostiset vaatimukset

Kommunikaatiota tulee harkita moottoria valittaessa, ei sen jälkeen, kun mekaaninen suunnittelu on jo viimeistelty.

9. Tarkista moottorin lämpöteho

Lämpöteho on erityisen tärkeä pienikokoisille napamoottoreille.

AMR voi toimia useita tunteja ilman pitkää jäähdytysjaksoa.

Samaan aikaan moottorissa voi olla rajoitettu ilmavirtaus, koska se on asennettu pienen rungon sisään.

Lämpö voi johtua:

• Kuparihäviöt

• Ohjaimen häviöt

• Vaihteiston häviöt

• Suuri jatkuva vääntömomentti

• Toistuva kiihtyvyys

• Korkea ympäristön lämpötila

Siksi meidän pitäisi pyytää jatkuvan käytön eritelmiä sen sijaan, että tarkastelemme vain huipputehoa.

Tärkeitä parametreja ovat:

• Jatkuva vääntömomentti

• Jatkuva virta

• Maksimilämpötila

• Lämpösuojaus

• Lämpötilan seuranta

• Suositeltu käyttömäärä

Moottori, joka tuottaa vaikuttavan huippuvääntömomentin lyhyen ajan, ei välttämättä sovellu jatkuvaan AMR-käyttöön.

10. Harkitse IP-luokitusta

Vaadittu suojaustaso riippuu robotin ympäristöstä.

Puhdas sisävarasto asettaa erilaiset vaatimukset kuin tehdaslattia, jossa robotti saattaa kohdata:

• Pöly

• Vesi

• Öljy

• Puhdistusnesteet

• Kosteus

• Lämpötilan muutokset

Moottorin kotelo, liittimet, kaapelit ja pyöräkokoonpano tulee ottaa huomioon ympäristönsuojelua arvioitaessa.

Teollisuusrobottien kohdalla asianmukainen IP-luokitus voi auttaa suojaamaan käyttöjärjestelmää ympäristöaltistumiselta.

Todellinen vaadittu luokitus tulee määrittää robotin käyttöolosuhteiden perusteella sen sijaan, että se valitaan pelkästään markkinointitarkoituksiin.

11. Päätä, tarvitaanko jarru

Jokainen mobiilirobotti ei tarvitse jarrua.

Jarru voi kuitenkin olla tärkeä, kun robotin on pysyttävä paikallaan tietyissä olosuhteissa.

Mahdollisia sovelluksia ovat:

• Kaltevat lattiat

• Nostomekanismit

• Pystysuuntaiset kuormat

• Telakointiasemat

• Turvallisuuteen liittyvät pitotoiminnot

Jarrua arvioitaessa meidän tulee tarkistaa:

• Pitomomentti

• Jarrujännite

• Vastausaika

• Virrankulutus

• Mekaaninen integrointi

• Epäonnistunut käyttäytyminen

• Käyttömäärä

Jarru tulee integroida robotin yleiseen turvallisuuteen ja mekaaniseen suunnitteluun.

12. Tarkista mekaaniset mitat

Kompakti AMR-kehitys sisältää usein erittäin tiukkoja mittarajoituksia.

Ennen kuin valitset moottorin, meidän tulee varmistaa:

• Moottorin halkaisija

• Moottorin pituus

• Pyörän halkaisija

• Pyörän leveys

• Asennusreiät

• Asennussyvyys

• Akselin kokoonpano

• Liittimen asento

• Kaapelin ulostulosuunta

• Kokoonpanon kokonaispaino

Moottorilla voi olla erinomaiset sähköiset ominaisuudet ja se voi silti olla sopimaton, jos sen asennusliitäntä ei sovi runkoon.

Ultrakompakteissa roboteissa mekaaninen verhokäyrä tulee vahvistaa suunnitteluprosessin alussa.

13. Harkitse moottorin painoa

Itse moottori vaikuttaa ajoneuvon kokonaispainoon.

Tällä on merkitystä, koska voimansiirron lisäpaino voi vähentää:

• Hyötykuormakapasiteetti

• Akun kesto

• Kiihtyvyys

• Energiatehokkuus

Mobiilirobottien tavoitteena ei ole pelkästään moottorin maksimiteho.

Meidän tulee etsiä sopiva tasapaino seuraavien välillä:

Vääntö + nopeus + paino + tehokkuus + fyysinen koko

Tämä tulee yhä tärkeämmäksi akkukäyttöisissä AMR:issä, joissa jokainen kilogramma vaikuttaa järjestelmätason suorituskykyyn.

14. Arvioi energiatehokkuus

Moottorin tehokkuus vaikuttaa akun käyttöikään.

Todellinen energiantarve riippuu muustakin kuin moottorin nimellishyötysuhteesta.

Meidän pitäisi harkita:

• Moottorin tehokkuus

• Ohjaimen tehokkuus

• Vaihteiston tehokkuus

• Toimintanopeus

• Lataa profiili

• Kiihtyvyystaajuus

• Regeneratiivinen käyttäytyminen

• Valmiustilan kulutus

AMR, joka toimii jatkuvasti koko vuoron ajan, voi hyötyä merkittävästi tehokkaasta voimansiirrosta.

Energiatehokkuutta tulisi siksi arvioida robotin todellisen käyttöjakson aikana eikä vain yhdessä toimintapisteessä.

15. Katso Täydellinen käyttöjakso

Moottori voi toimia eri tavalla erilaisilla robotin työkuormilla.

Esimerkiksi:

Kevyt kuorma → suuri nopeus → lyhyt kiihdytys → pitkä risteilyjakso

on hyvin erilainen kuin:

Raskas kuorma → toistuva käynnistys → toistuva kiihdytys → toistuva pysäytys

Toinen sovellus voi luoda paljon korkeampia lämpö- ja huippuvirtavaatimuksia.

Hyvän valintaprosessin tulisi siksi määritellä edustava toimintasykli.

Tämä voi sisältää:

• Toiminta-aika

• Matkan etäisyys

• Keskinopeus

• Suurin nopeus

• Kiihtyvyystaajuus

• Hyötykuormaprosentti

• Rampin toiminta

• Kääntötaajuus

• Pysäytys/aloitustaajuus

Näiden tietojen avulla moottorin valmistaja voi arvioida sovelluksen tarkemmin.

16. Harkitse pyörän luistoa ja pitoa

Suurempi moottorin vääntö ei aina ole parempi.

Jos käytettävissä oleva pyörän vääntömomentti ylittää pyörän ja lattian vetokyvyn, pyörä voi luistaa.

Pyörien luisto voi vähentää:

• Asennon tarkkuus

• Navigoinnin tarkkuus

• Renkaiden käyttöikä

• Energiatehokkuus

Voimansiirto tulisi siksi sovittaa todellisiin veto-olosuhteisiin.

Pyörän materiaali, lattiapinta, kuorman jakautuminen ja vääntömomentti hallitsevat kaikkea.

Tarkalla vääntömomentin ja nopeuden säädöllä varustettu servomoottori voi auttaa liikkeenohjausjärjestelmää hallitsemaan pyörien käyttäytymistä tehokkaammin.

17. Arvioi ohjaimen täydellinen toiminta

Integroitu napaservomoottori voi sisältää ohjaimen moottorikokoonpanon sisällä.

Meidän pitäisi ymmärtää, mitä integroitu ohjain todella tarjoaa.

Kysymyksiin voi kuulua:

• Tukeeko se nopeudensäätöä?

• Tukeeko se asennon hallintaa?

• Onko vääntömomentin säätö saatavilla?

• Voidaanko kiihtyvyys- ja hidastusparametreja konfiguroida?

• Voiko virtarajoja säätää?

• Onko vikakoodeja saatavilla?

• Onko lämpötilan valvonta mukana?

• Voiko ohjausparametreja mukauttaa?

Nämä yksityiskohdat voivat vaikuttaa merkittävästi integraatioon AMR:n pääohjaimen kanssa.

18. Harkitse OEM-räätälöintiä

Vakiotuotteet voivat nopeuttaa kehitystä, mutta OEM-robottien valmistajat tarvitsevat usein räätälöityjä kokoonpanoja.

Mahdollisia räätälöintivaatimuksia ovat:

• Pyörän halkaisija

• Moottorin teho

• Välityssuhde

• Asennusmitat

• Liittimen asento

• Kaapelin pituus

• Enkooderi

• Viestintäprotokolla

• Jarru

• Jännite

• Laiteohjelmiston parametrit

• Asuminen

Pienille AMR-malleille räätälöinti voi olla erityisen arvokasta, koska mekaaninen tila on usein rajallinen.

Mukautettu liittimen asento tai asennuskuvio voi joskus poistaa tarpeen suunnitella koko runkoa uudelleen.

19. Testaa moottori todellisissa robottiolosuhteissa

Laboratoriovaatimukset ovat tärkeitä, mutta prototyyppitestaus on edelleen välttämätöntä.

Ihannetapauksessa koko voimansiirto tulisi testata seuraavilla:

• Todellinen robotin massa

• Suurin hyötykuorma

• Todellinen akku

• Varsinainen pyörä

• Todellinen ohjain

• Tarkoitettu viestintäverkko

• Odotettu lattiapinta

Testauksen tulee arvioida:

• Aloitussuoritus

• Kiihtyvyys

• Jarrutus

• Jatkuva toiminta

• Moottorin lämpötila

• Nykyinen kulutus

• Pyörän synkronointi

• Viestinnän vakaus

• Vian korjaus

• Akun kesto

Tämä antaa paljon hyödyllisemmän kuvan siitä, kuinka integroitu navan servomoottori käyttäytyy lopullisessa AMR:ssä.

Käytännön integroidun navan servomoottorin valinnan tarkistuslista

Viimeinen Takeaway

Oikean integroidun harjattoman napaservomoottorin valitseminen vaatii järjestelmätason lähestymistapaa.

Meidän tulisi aloittaa robotin kokonaismassasta, hyötykuormasta, pyörän halkaisijasta, nopeudesta, kiihtyvyydestä ja käyttöympäristöstä. Sieltä voimme määrittää vaaditun jatkuvan ja huippuvääntömomentin, akkujännitteen, kooderin takaisinkytkennän, tiedonsiirtoprotokollan, lämpösuorituskyvyn, IP-luokituksen ja mekaaniset mitat.

Kompakteissa AGV- ja AMR-autoissa integrointi on tärkeä etu, koska moottori, ohjain, takaisinkytkentä ja pyörä voidaan suunnitella yhdeksi kompaktiksi voimansiirtomoduuliksi.

Paras moottori ei siis välttämättä ole tehokkain tai pienin saatavilla oleva malli. Se on se, jonka vääntömomentti, nopeus, takaisinkytkentä, tiedonsiirto, lämpöominaisuudet, mitat ja mukautusvaihtoehdot vastaavat todellista robottiarkkitehtuuria.

OEM-valmistajille varhainen yhteistyö integroidun moottoritoimittajan kanssa voi myös yksinkertaistaa prototyyppien kehitystä, mekaanista integrointia, viestintätestausta ja mahdollista massatuotantoa.

Miksi OEM-räätälöinnillä on merkitystä ultrakompaktien automaattitrukkien AMR-autoille

ei Erittäin pienikokoisille AGV- ja AMR-ajoneuvoille aina riitä vakiomoottorin valitseminen luettelosta. Nämä autonomiset mobiilirobotit toimivat tiukoissa rajoissa alustan koon, pyörien asennon, akun kapasiteetin, hyötykuorman, maavaran, johtotilan ja ajoneuvon kokonaiskorkeuden suhteen. Perinteisessä automaattitrukissa hyvin toimiva käyttömoottori saattaa silti vaatia merkittäviä mekaanisia tai sähköisiä muutoksia, ennen kuin se sopii kompaktiin liikkuvaan robottiin.

Tässä OEM-räätälöinnistä tulee tärkeää.

JKONGMOTORissa . lähestymme integroitua moottorin kehitystä koko liikejärjestelmän näkökulmasta Sen sijaan, että käsittelisimme moottoria erillisenä komponenttina, käsittelemme AGV:n tai AMR:n todellisia vaatimuksia, kuten pyörän kokoa, vääntömomenttia, nopeutta, jännitettä, anturin palautetta, tiedonsiirtoa, mekaanisia mittoja, kaapelointia, jarrutusta ja asennusrajoituksia..

Kompaktien mobiilirobottien valmistajille tämä lähestymistapa voi tehdä eron toimivan moottorin löytämisen ja aidosti robotille optimoidun voimansiirron kehittämisen välillä.

Miksi erittäin kompaktit AGV- ja AMR-koneet tarvitsevat räätälöityjä käyttöjärjestelmiä

Avaruus on yksi ultrakompaktin mobiilirobotin suurimmista haasteista.

Runkoon on ehkä asennettava:

• Akkupaketit

• Pääohjain

• LiDAR

• Kamerat

• Turva-anturit

• Langattomat viestintämoduulit

• Hyötykuorma

• Latauskomponentit

• Nostomekanismit

• Moottoriohjaimet

• Virranjako

• Vetomoottorit ja pyörät

Samaan aikaan robotin on ehkä pysyttävä riittävän matalalla kulkeakseen telineiden, hyllyjen, kärryjen tai muiden laitteiden alla.

Perinteinen voimansiirto voi kuluttaa arvokasta sisätilaa, koska moottori, vaihteisto, anturi, ohjain ja johdot voidaan asentaa erikseen.

An integroitu harjaton napaservomoottori voi vähentää tätä monimutkaisuutta, mutta jopa integroitu moottori saattaa vaatia mukauttamista sopimaan tarkasti ajoneuvon arkkitehtuuriin.

Tästä syystä OEM-yhteistyöstä tulee arvokasta jo suunnitteluvaiheessa.

1. Räätälöidyt moottorin mitat rajoitettuun runkotilaan

Yksi ensimmäisistä vaatimuksista erittäin kompaktissa AMR-projektissa on yleensä mekaaninen tila.

Käytettävissä olevaa moottorin verhokäyrää voivat rajoittaa:

• Alustan leveys

• Alustan korkeus

• Akseliväli

• Maavara

• Akun sijainti

• Jousituksen komponentit

• Tavaratila

• Anturin asennus

Vakiomoottorilla voi olla oikea vääntömomentti, mutta väärä halkaisija tai pituus.

Sen sijaan, että se suunnittelee koko robotin uudelleen sopimattoman moottorin ympärille, OEM-moottorivalmistaja voi tehdä yhteistyötä robotin valmistajan kanssa sopivan mekaanisen konfiguraation määrittelemiseksi.

JKONGMOTORissa .räätälöintiä voidaan harkita mobiilirobotin todellisten mekaanisten vaatimusten mukaan, mikä auttaa OEM-asiakkaita integroimaan moottorin luonnollisemmin alustaan

2. Pyörän halkaisija ja navan integrointi

Napaservomoottorissa pyörä on tiiviisti yhteydessä voimansiirron rakenteeseen.

Pyörän halkaisija vaikuttaa:

• Ajoneuvon nopeus

• Pyörän kierrosluku

• Vaadittu vääntömomentti

• Maavara

• Esteen ylityskyky

• Robotin korkeus

Kompakti AMR voi vaatia tietyn pyörän halkaisijan, koska alusta on optimoitu tietylle korkeudelle tai akselivälille.

OEM-räätälöinti voi auttaa koordinoimaan moottoria, naparakennetta, pyörän mittoja ja asennusliittymää sen sijaan, että robotin valmistaja pakottaisi mukauttamaan koko alustan yleismoottoriin.

Tämä on erityisen tärkeää liikkuville roboteille, joissa pyörän asento vaikuttaa suoraan navigointiin ja mekaaniseen vakauteen.

3. Vääntömomentti voidaan sovittaa todelliseen robottiin

Kaikki AGV eivät tarvitse samaa vääntömomenttia.

Pienellä sairaalatoimituksella AMR:llä on hyvin erilaiset vaatimukset kuin raskaan hyötykuorman kuljettavalla varastorobotilla.

Vääntömomenttivaatimukset riippuvat:

• Ajoneuvon kokonaispaino

• Hyötykuorma

• Vetävien pyörien lukumäärä

• Pyörän halkaisija

• Kiihtyvyys

• Kaltevuus

• Vierintävastus

• Lattian olosuhteet

Räätälöity moottoriratkaisu voidaan kehittää todellisten käyttöolosuhteiden mukaan.

JKONGMOTORilla tämä sovelluslähtöinen lähestymistapa voi auttaa OEM-asiakkaita välttämään moottorin valitsemista yksinkertaisesti siksi, että sen nimellisteho näyttää sopivalta.

Tavoitteena on luoda sopiva suhde jatkuvan vääntömomentin, huippuvääntömomentin, nopeuden, pyörän halkaisijan ja käyttösuhteen välille.

4. Huippuvääntömomentti ratkaisee AGV-kiihdytyksen aikana

Erittäin kompaktit AMR:t tarvitsevat usein nopeaa ja hallittua kiihdytystä.

Voimansiirto saattaa kokea suurimman vääntömomentin tarpeensa aikana:

• Leposta alkaen

• Nopea kiihtyvyys

• Kiipeilyrampit

• Kääntyy kuormituksen alaisena

• Vierintävastuksen voittaminen

• Suurin hyötykuorma

Tämä tarkoittaa, että moottorin nimellisteho ei yksin anna tarpeeksi tietoa.

Moottori tulee arvioida sekä jatkuvan että huipputoiminnan vaatimusten mukaan.

OEM-moottorivalmistaja voi auttaa määrittämään oikeat vääntömomentin ja virran ominaisuudet todellisen sovelluksen mukaan sen sijaan, että hän vain valitsee lähimmän vakiospesifikaation.

5. Mukautettu jännite akkukäyttöisille AMR:ille

Akun arkkitehtuuri on toinen tärkeä näkökohta.

Kompaktit AGV:t ja AMR:t käyttävät yleisesti tasavirtaakkujärjestelmiä, joissa on eri alustoja, jotka on suunniteltu eri jännitetasojen ympärille.

Moottorin ja integroidun ohjaimen on tuettava todellista käyttöjännitealuetta eikä vain akun nimellisarvoa.

OEM-räätälöinti voi sisältää:

• Nimellisjännite

• Käyttöjännitealue

• Nykyiset rajat

• Kiihdytysvirta

• Regeneratiivinen käyttäytyminen

• Pienjännitesuojaus

JKONGMOTORissa sähköiset tiedot voidaan tarkastella yhdessä täydellisen mobiilirobotin tehoarkkitehtuurin kanssa.

Tämä auttaa varmistamaan, että integroitu moottori on yhteensopiva akun ja ohjaimen kanssa sen sijaan, että siitä tulisi sähköinen rajoitus myöhemmin projektin aikana.

6. Viestintäprotokollan mukauttaminen

Nykyaikaiset AMR:t ovat vahvasti riippuvaisia ​​keskusohjaimen ja yksittäisten käyttömoduulien välisestä tiedonsiirrosta.

Robotin arkkitehtuurista riippuen voimansiirto voi käyttää:

• VOI

• CANopen

• RS485

• Modbus RTU

• EtherCAT

• Pulssi ja suunta

Kaksipyöräisellä tasauspyörästöllä varustetulla AMR:llä voi olla suhteellisen yksinkertaiset viestintävaatimukset.

Nelipyöräinen tai monipyöräinen autonominen alusta voi vaatia huomattavasti enemmän koordinaatiota.

Kunkin taajuusmuuttajan moduulin on ehkä saatava tavoitenopeus- tai sijaintikomennot raportoidessaan:

• Todellinen nopeus

• Enkooderin sijainti

• Nykyinen

• Lämpötila

• Hälytyksen tila

• Viestinnän tila

OEM-räätälöinti voi auttaa kohdistamaan integroidun servomoottorin tiedonsiirtorajapinnan robotin nykyiseen ohjausarkkitehtuuriin.

Tämä on erityisen hyödyllistä, kun asiakkaalla on jo määritetty ohjain, ohjelmistoalusta tai viestintäprotokolla.

7. Enkooderi ja palauteasetukset

Tarkka takaisinkytkentä on välttämätöntä suljetun silmukan AMR-liikkeelle.

Enkooderin avulla integroitu servoohjain voi seurata moottorin liikettä ja säätää pyörän nopeutta.

Pienikokoisissa mobiiliroboteissa enkooderin palaute voi vaikuttaa:

• Suoraviivainen tarkkuus

• Kääntyvä johdonmukaisuus

• Pyörän synkronointi

• Telakointi

• Asennon korjaus

• Hidas ohjaus

Eri robottialustat voivat vaatia erilaisia ​​palauteominaisuuksia.

OEM-projekteihin voi siksi kuulua kooderin valinta tai konfigurointi vaaditun ohjausresoluution ja järjestelmäarkkitehtuurin mukaan.

8. Mukautettu kaapelin pituus ja liittimen asento

Tämä on pieni yksityiskohta, jolla voi olla suuri vaikutus kompaktin robotin integraatioon.

Tavallinen moottorikaapeli voi olla:

• Liian pitkä

• Liian lyhyt

• Vaikea reitittää

• Sijoitettu väärälle puolelle

• Liian lähellä liikkuvaa osaa

Erittäin pienikokoinen runko jättää hyvin vähän tilaa kaapelien hallinnassa.

JKONGMOTORissa OEM-räätälöinti voi koskea käytännön asennustietoja, kuten:

• Kaapelin pituus

• Liittimen tyyppi

• Liittimen suunta

• Kaapelin ulostulosuunta

• Johdotuskokoonpano

Tämä voi vähentää tarpeettomia kaapelisilmukoita ja tehdä lopullisesta kokoonpanosta puhtaamman.

9. Jarrujen integrointi tiettyihin AMR-sovelluksiin

Jokainen mobiilirobotti ei vaadi jarrua.

Jotkin sovellukset saattavat kuitenkin tarvita mekaanista pitoa, kun virta katkeaa tai kun ajoneuvoa käytetään rinteessä.

Integroitua jarrua voidaan harkita seuraavilla tavoilla:

• Pitomomentti

• Jarrujännite

• Jarruvaste

• Virrankulutus

• Käyttömäärä

• Turvallisuusvaatimukset

OEM-asiakkaalle jarrun integrointi moottorikokoonpanoon voi yksinkertaistaa voimansiirtoa verrattuna erillisen jarrumekanismin lisäämiseen.

Varsinainen jarrutusarkkitehtuuri tulee aina verrata robotin täydelliseen turvallisuussuunnitelmaan.

10. Terminen optimointi jatkuvaa AMR-toimintaa varten

Erittäin kompakti pakkaus luo toisen haasteen: lämmön haihtumisen.

Liikkuva robotti voi toimia useita tunteja samalla, kun se kiihdyttää, hidastaa, kääntyy ja kantaa hyötykuormaa toistuvasti.

Moottorin lämmitys voi johtua:

• Kuparihäviöt

• Ohjaimen häviöt

• Vaihteiston häviöt

• Korkea virta

• Toistuva kiihdytys

• Jatkuva vääntömomentti

Moottori, joka toimii hyvin lyhyen esittelyn aikana, ei välttämättä tarjoa riittävää lämpötehoa jatkuvan käytön aikana.

OEM-kehityksessä voidaan siksi ottaa huomioon todellinen käyttösuhde sen sijaan, että arvioitaisiin moottoria vain ihanteellisissa olosuhteissa.

JKONGMOTORissa lämpösuojaus ja sovellusvaatimukset voidaan pitää osana integroitua moottoriratkaisua.

11. Mekaanisen käyttöliittymän mukauttaminen

Moottorilla voi olla oikea vääntömomentti ja nopeus, mutta se voi silti olla sopimaton, jos sitä ei voida asentaa tehokkaasti.

Tärkeitä mekaanisia liitäntöjä ovat:

• Asennusreiät

• Pultti kuvio

• Akselin mitat

• Pyörän kiinnitys

• Asunnon mitat

• Liittimen asento

• Kaapelin ulostulo

• Mekaaninen välys

Mukautetut liitännät voivat vähentää lisäkiinnikkeiden, sovittimien tai mekaanisten muutosten tarvetta.

OEM-valmistajalle, joka valmistelee tuotetta massatuotantoon, tämä voi yksinkertaistaa kokoamista ja parantaa valmistuksen johdonmukaisuutta.

12. OEM-räätälöinti voi lyhentää kehitysaikaa

Suuri etu työskennellessäsi suoraan moottorinvalmistajan kanssa on kyky keskustella mekaanisista ja sähköisistä vaatimuksista ennen robotin suunnittelun valmistumista.

Tyypillinen OEM-kehitysprosessi voi olla seuraava:

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

Prototyyppivaiheessa valmistaja ja moottoritoimittaja voivat arvioida:

• Vääntömomentti

• Nopeus

• Kiihtyvyys

• Lämpöteho

• Viestintä

• Melu

• Tärinä

• Pyörän pito

• Asennus

• Jatkuva käyttö

Tämä palautesilmukka voi tunnistaa ongelmat ennen kuin suunnittelu saavuttaa massatuotannon.

13. JKONGMOTORin integroitu liikelähestymistapa

JKONGMOTOR keskittyy integroituihin liikkeenohjausratkaisuihin OEM-sovelluksiin, mukaan lukien integroidut servo- ja BLDC-moottorialustat, jotka on suunniteltu teollisuusautomaatioon ja mobiilirobotiikkaan.

AGV- ja AMR-projekteissa ratkaisu voidaan arvioida asiakkaan todellisten voimansiirtotarpeiden perusteella sen sijaan, että valittaisiin vain vakiomoottori luettelosta.

Projektista riippuen räätälöinti voi kattaa esimerkiksi seuraavat alueet:

• Moottorin teho

• Nimellisjännite

• Vääntömomentti

• Nopeus

• Pyörän integrointi

• Enkooderi

• Tiedonsiirtoliittymä

• Vaihteisto

• Jarru

• Asennusrakenne

• Kaapeli- ja liitinkokoonpano

• Ohjausparametrit

Tämä lähestymistapa on erityisen tärkeä erittäin pienikokoisille AGV- ja AMR-ajoneuvoille , joissa mekaaninen tila ja sähköinen integraatio liittyvät usein läheisesti.

14. Prototyypistä erätuotantoon

OEM-asiakkaille moottorin valinta on vasta alkua.

Täydellinen kehitysprosessi voi sisältää:

Sovellusanalyysi

Ensin määritämme robotin kokonaismassan, hyötykuorman, nopeuden, kiihtyvyyden, pyörän halkaisijan, akun jännitteen, käyttösuhteen ja ympäristöolosuhteet.

Moottorin kokoonpano

Moottori, kooderi, vaihteisto, pyörä, tiedonsiirtoliitäntä ja muut toiminnot on sovitettu sovellukseen.

Prototyyppien kehittäminen

Räätälöity moottori on integroitu varsinaiseen robotin runkoon.

Suorituskykytestaus

Koko voimansiirto testataan realistisissa hyötykuormissa ja käyttöolosuhteissa.

Optimointi

Mekaanisia, sähköisiä, lämpö- ja ohjausparametreja voidaan säätää testitulosten perusteella.

Massatuotanto

Kun suunnittelu on validoitu, moottorin konfiguraatio voidaan standardoida tuotantoa varten.

Tämä prosessi auttaa kuromaan umpeen laboratorioprototyypin ja tuotantovalmiuden AMR-voimansiirron välisen kuilun.

15. Miksi räätälöinti on erityisen arvokasta erittäin pienikokoisille AMR:ille

Mitä pienempi robotti tulee, sitä vähemmän toleranssia komponenttien yhteensopimattomuudelle on.

Suuressa automaattitrukissa voi olla tarpeeksi sisäistä tilaa ulkoiselle ohjaimelle, lisäkiinnikkeille ja ylimääräisille johdotuksille.

Erittäin pienikokoinen AMR ei välttämättä.

Tämä tarkoittaa, että räätälöinti voi tarjota arvoa useilla alueilla samanaikaisesti:

Mekaaninen integrointi: Moottori sopii runkoon sen sijaan, että se pakottaisi rungon mukautumaan moottoriin.

Sähköinen integrointi: Jännite, virta, kooderi ja viestintäominaisuudet vastaavat robotin arkkitehtuuria.

Ohjauksen integrointi: Servomoottori kommunikoi olemassa olevan liikeohjaimen kanssa.

Terminen integrointi: Moottori arvioidaan todellisen käyttöjakson mukaan.

Tuotannon integrointi: Lopullinen kokoonpano voidaan standardoida toistettavaa kokoonpanoa varten.

Käytännön OEM-räätälöinnin tarkistuslista

Ennen kuin aloitat integroidun napaservomoottoriprojektin, suosittelemme seuraavien tietojen laatimista:

Kun nämä tiedot toimitetaan ajoissa, moottoritoimittaja voi arvioida sovelluksen tarkemmin.

Johtopäätös

Erittäin pienikokoisten AGV- ja AMR-autojen osalta OEM-räätälöinti ei tarkoita vain moottorin valmistamista tavallisesta tuotteesta erilaiseksi . Kyse on voimansiirron sovittamisesta todelliseen robottiin.

Oikean integroidun harjattoman napaservomoottorin on sopia käytettävissä olevaan tilaan, annettava vaadittu vääntömomentti ja nopeus, kommunikoida robottiohjaimen kanssa, antaa asianmukaista palautetta, toimia akun jännitealueella, hallita lämpöä jatkuvan käytön aikana ja integroitua siististi pyörään ja alustaan.

avulla JKONGMOTORin OEM-asiakkaat voivat lähestyä näitä vaatimuksia täydellisenä integroituna liikeprojektina alustavasta sovellusanalyysistä ja moottorin konfiguroinnista prototyyppitestaukseen, optimointiin ja tuotantoon.

Mobiilirobottien valmistajille, jotka kehittävät yhä kompaktimpia AGV- ja AMR-koneita, tämä sovelluslähtöinen lähestymistapa voi tarjota enemmän joustavuutta kuin pelkkä vakioluettelomoottoreiden luottaminen. Mitä lähempänä moottori on sovitettu robottiin, sitä helpompi on optimoida koko ajoneuvo koon, hyötykuorman, tehokkuuden, luotettavuuden ja tuotannon mukaan.

Mitä meidän pitäisi kysyä integroidulta napa-servomoottorin valmistajalta?

Ennen ostamista meidän tulee pyytää selkeät tekniset tiedot sen sijaan, että arvioimme tuotetta pelkän markkinointikuvauksen perusteella.

Tärkeitä kysymyksiä ovat mm.

1. Mitkä ovat nimellis- ja huippumomenttiarvot?

2. Mikä on jatkuva käyttönopeus?

3. Minkä kokoisia pyöriä on saatavilla?

4. Mitä akun jännitealueita tuetaan?

5. Mitä kooderivaihtoehtoja on saatavilla?

6. Mitä viestintäprotokollia tuetaan?

7. Onko jarru saatavilla?

8. Mikä on moottorin IP-luokitus?

9. Mikä on jatkuva lämpöluokitus?

10. Mikä ylikuormituskyky on käytettävissä?

11. Mitkä ovat asennusmitat?

12. Voiko liittimen ja kaapelin kokoonpanoa mukauttaa?

13. Voiko laiteohjelmistoparametreja mukauttaa?

14. Mitä testejä tehdään ennen toimitusta?

15. Voiko valmistaja tarjota teknistä tukea prototyyppien kehittämisen aikana?

Nämä kysymykset auttavat meitä arvioimaan moottorin osana täydellistä AMR-voimansiirtoa eikä eristettynä moottorina.

Integroitu napa-servomoottori vs. perinteinen ulkoinen käyttöarkkitehtuuri

Valinta integroidun ja perinteisen arkkitehtuurin välillä riippuu robotista.

Perinteinen järjestelmä voi tarjota joustavuutta, kun kaappitilaa on riittävästi ja kun suunnittelija haluaa pitää moottorin ja käyttöelektroniikan fyysisesti erillään.

Integroidusta keskittimen servoarkkitehtuurista tulee erityisen houkutteleva, kun robotti priorisoi:

• Kompaktit mitat

• Vähentynyt johdotus

• Pienempi asennuksen monimutkaisuus

• Modulaarinen voimansiirron suunnittelu

• Hajautettu moottorin ohjaus

• Yksinkertaistettu kokoonpano

• Tilaa säästävä pakkaus

Oikea valinta riippuu koko järjestelmäarkkitehtuurista.

Erittäin pienikokoisille roboteille integroinnin tilaa säästävä potentiaali voi kuitenkin olla erityisen arvokasta.

Viimeinen tarkistuslista valintaa varten Erittäin kompakti AMR-napa-servomoottori

Ennen moottorin vahvistamista meidän tulee varmistaa seuraavat asiat:

Johtopäätös

Integroidun harjattoman napaservomoottorin valitseminen erittäin kompaktille AGV:lle tai AMR:lle vaatii muutakin kuin moottorin tehon sovittamista robottiin.

Meidän on arvioitava koko liikejärjestelmä.

Vääntömomentti, nopeus, pyörän halkaisija, hyötykuorma, kiihtyvyys, akun jännite, anturin palaute, tiedonsiirtoprotokolla, lämpöteho, suojaustaso, mekaaniset mitat ja jarrutusvaatimukset vaikuttavat kaikki siihen, toimiiko voimansiirto luotettavasti kentällä.

Kompakteille autonomisille mobiiliroboteille integrointi voi tarjota käytännöllisen tavan vähentää voimansiirron määrää, yksinkertaistaa johdotusta ja luoda puhtaamman mekaanisen arkkitehtuurin. Yhdistettynä suljetun silmukan takaisinkytkentään, sopivaan tiedonsiirtoon, lämpösuojaukseen ja OEM-räätälöintiin integroidusta harjattomasta napaservomoottorista voi tulla erittäin mukautuva käyttömoduuli tiukat mobiilirobotit.

Luotettavin valintaprosessi alkaa robotin todellisista käyttövaatimuksista ja toimii taaksepäin moottorin spesifikaatioiden mukaisesti. Laskemalla vääntömomentti- ja nopeusvaatimukset, tarkistamalla täydellisen sähkö- ja lämpöverhokäyrän, validoimalla mekaanisen integraation ja testaamalla voimansiirtoa todellisissa hyötykuormaolosuhteissa voimme vähentää uudelleensuunnittelun riskiä ja rakentaa luotettavamman AMR-alustan.

OEM AGV- ja AMR-valmistajille moottoria ei tulisi viime kädessä arvioida pelkästään osana, vaan täydellisenä liikkeenohjausratkaisuna, joka on suunniteltu robotin mekaanisten, sähköisten ja toiminnallisten vaatimusten mukaisesti..

UKK

1. Miksi OEM-räätälöinti on tärkeää erittäin pienikokoisille AGV- ja AMR-ajoneuvoille?

OEM-räätälöinnin ansiosta moottori ja käyttöjärjestelmä sopivat robotin käytettävissä olevan tilan, hyötykuorman, pyörän koon, jännitteen, vääntömomentin, tiedonsiirtoprotokollan ja mekaanisen rajapinnan kanssa. Erittäin pienikokoisissa AGV- ja AMR-autoissa nämä tekijät ovat usein tiukasti rajoitettuja, joten vakiomoottori ei välttämättä sovi ajoneuvon arkkitehtuuriin ilman mekaanisia tai sähköisiä kompromisseja.

2. Mitä voidaan mukauttaa integroidussa harjattomassa napaservomoottorissa?

Sovelluksesta riippuen räätälöinti voi sisältää moottorin mitat, pyörän halkaisijan, nimellis- ja huippuvääntömomentin, käyttöjännitteen, nopeusalueen, enkooderin kokoonpanon, tiedonsiirtoliitännän, jarrun, kaapelin pituuden, liittimen tyypin, asennusrakenteen, suojaustason ja lämpösuojauksen. Nämä vaihtoehdot mahdollistavat moottorin sovittamisen todelliseen AGV- tai AMR-voimansiirtoon.

3. Miten räätälöity napamoottori auttaa säästämään tilaa AMR:ssä?

Integroitu harjaton napaservomoottori yhdistää moottorin, takaisinkytkentäkomponentit ja käyttöelektroniikan kompaktiksi voimansiirroksi. OEM-räätälöinti voi edelleen optimoida moottorin koteloa, pyörän liitäntää, liittimen asentoa ja asennusmittoja. Tämä voi vähentää ulkoisia komponentteja, johdotuksia, kiinnikkeitä ja kaappitilaa kompaktin mobiilirobotin sisällä.

4. Voidaanko integroitu servomoottori räätälöidä erilaisille AGV-pyörän kokoille?

Kyllä. Integroitu napaservomoottori voidaan suunnitella tai konfiguroida eri pyörän halkaisijoiden ja mekaanisten liitäntöjen ympärille. Pyörän koko vaikuttaa vaadittuun vääntömomenttiin, ajoneuvon nopeuteen, kiihtyvyyteen, maavaraan ja pakkaukseen, joten moottorin ja pyörän yhdistelmä tulee valita kokonaisvaltaisten voimansiirtovaatimusten mukaan.

5. Voivatko OEM-integroidut servomoottorit tukea CANopenia tai EtherCATia?

Kyllä. Moottorialustasta ja ohjausarkkitehtuurista riippuen integroidut servomoottorit voidaan konfiguroida tietoliikenneliitännöillä, kuten CANopen, EtherCAT, RS485 tai muilla teollisilla viestintäratkaisuilla. Sopiva liitäntä riippuu AGV- tai AMR-ohjaimesta, vaaditusta synkronoinnista, diagnostiikasta ja järjestelmäarkkitehtuurista.

6. Miksi lämpömuokkaus on tärkeää kompakteille AGV-moottoreille?

Erittäin pienikokoisissa moottoreissa on rajoitetusti fyysistä tilaa lämmönpoistolle. Jatkuva kiihdytys, nousu, suurella hyötykuormalla tapahtuva käyttö ja toistuvat käynnistykset ja pysäytykset voivat nostaa moottorin lämpötilaa. Terminen räätälöinti voi sisältää moottorin suunnittelun, suojausasetukset, kotelon optimoinnin ja käyttöparametrit, jotka auttavat ylläpitämään luotettavaa suorituskykyä määritetyssä käyttöjaksossa.

7. Voiko enkooderia ja palautejärjestelmää mukauttaa?

Kyllä. Anturin valinta voidaan sovittaa robotin paikannus-, nopeudensäätö-, synkronointi- ja palautevaatimuksiin. Sovelluksesta riippuen asiakkaat voivat määrittää enkooderin tyypin, resoluution, takaisinkytkentärajapinnan ja muut liikkeenohjausjärjestelmän edellyttämät palauteominaisuudet.

8. Mitä mekaanisia liitäntöjä voidaan mukauttaa AGV- ja AMR-moottoreille?

Räätälöinti voi kattaa asennusmitat, akseli- tai naparakenteet, laippaliitännät, pulttimallit, pyörän asennuksen, kaapelien ulostulot, liittimien sijainnit ja moottorin kokonaismitat. Mekaaninen räätälöinti on erityisen hyödyllinen, kun moottorin on sopia olemassa olevaan AGV-alustaan ​​tai äskettäin suunniteltuun kompaktiin voimansiirtoon.

9. Mitä AGV-valmistajan tulee toimittaa, kun hän pyytää OEM-moottoria?

OEM-kyselyn tulee yleensä sisältää ajoneuvon paino, suurin hyötykuorma, pyörän halkaisija, tavoitenopeus, kiihtyvyys, kaltevuus, akun jännite, käyttösuhde, vaadittu vääntömomentti, käytettävissä oleva asennustila, tiedonsiirtoprotokolla, kooderivaatimukset, jarruvaatimukset ja ympäristöolosuhteet. Näiden parametrien antaminen auttaa moottorinvalmistajaa valitsemaan tai kehittämään sopivan voimansiirron tehokkaammin.

10. Voiko JKONGMOTOR tarjota räätälöityjä integroituja servomoottoriratkaisuja AGV- ja AMR-autoihin?

Kyllä. JKONGMOTOR tarjoaa integroituja liikkeenohjausratkaisuja, jotka voidaan räätälöidä AGV- ja AMR-sovelluksiin. Projektista riippuen räätälöinti voi kattaa moottorin suorituskyvyn, mekaaniset mitat, pyörän integroinnin, kooderin, tiedonsiirron, kaapelit ja liittimet, jarrut, lämpösuojauksen ja muut voimansiirtovaatimukset. Tyypillinen OEM-prosessi voi sisältää teknisen arvioinnin, moottorin suunnittelun, prototyyppien kehittämisen, testauksen ja erätuotannon.