magyar
Megtekintések: 0 Szerző: Jkongmotor Megjelenés ideje: 2026-09-20 Eredet: Telek
A modern raktárakra állandó nyomás nehezedik, hogy kevesebb helyen több árut tároljanak, gyorsabban mozgassák a raklapokat, csökkentsék a pozicionálási hibákat és biztosítsák a megbízható működést éjjel-nappal . Ez az egyik oka annak, hogy az automatizált tárolási és visszakereső rendszerek vagy AS/RS egyre fontosabbá váltak a nagy sűrűségű raktározásban, a gyártási logisztikában, az elosztó központokban és az automatizált termelési létesítményekben.
Számos raklapos AS/RS rendszer középpontjában a rakodódaru áll . Vízszintesen kell haladnia egy keskeny folyosón, függőlegesen kell felemelnie a rakományokat különböző állványszintekre, és raklapok elhelyezéséhez vagy visszavételéhez teherfelvevő berendezést kell működtetnie. Ezeket a mozgásokat pontosan kell koordinálni. Kisebb pozicionálási hiba a raklap helytelen behelyezését, az állvánnyal való ütközést, szükségtelen korrekciós mozgásokat vagy hosszabb tárolási és visszavételi ciklust eredményezhet.
Emiatt a mozgó, emelő és mozgó tengelyekhez használt motor nem egyszerűen forgóerőforrás. Ez a gép mozgásvezérlő architektúrájának része.
Nagy dinamikus AS/RS alkalmazásokhoz, Az AC szervomotorok biztosítják a nyomaték, a sebességszabályozás, a visszacsatolás, a gyorsulásszabályozás, a pozicionálási válasz és a kommunikáció kombinációját, amely az igényes mozgásprofilok koordinálásához szükséges.
Az AS/RS rakodódaru , más néven rakodódaru, tároló- és visszakereső gép (SRM), vagy automatizált tároló- és visszakereső daru , egy automatizált anyagmozgató gép, amelyet áruk mozgatására terveztek a tárolóhelyek és a kijelölt bemeneti/kiadó állomások között.
Egy tipikus raklaprakodó daru három elsődleges mozgásirány mentén működik:
Vízszintes utazás a raktárfolyosón
Függőleges emelés a különböző állványszintek eléréséhez
Rakománykezelés teleszkópos villával, ingavillával vagy más elszívó mechanizmussal
A gép általában együtt működik egy raktárirányító rendszerrel (WMS), raktárvezérlő rendszerrel (WCS), PLC-vel, érzékelőkkel, pozicionáló eszközökkel és mozgásmeghajtókkal..
A hagyományos targoncákkal ellentétben a targoncadarut úgy tervezték, hogy meghatározott folyosón belül működjön, és korlátozott emberi beavatkozás mellett ismételje meg az automatizált tárolási és visszakeresési parancsokat.
Ez nagyon eltérő motorigényt teremt.
A motornak ismételten gyorsítania, lassítania, le kell állítania, vissza kell fordítania és át kell helyeznie a gépet, miközben a változó terhelési feltételeket kezeli. Ugyanakkor a daru szerkezete lehet magas és viszonylag rugalmas, ami azt jelenti, hogy az agresszív gyorsulás az árboc vibrációját idézheti elő, amely közvetlenül befolyásolja a pozicionálási pontosságot.
A targonca-daru dinamikájával kapcsolatos kutatások kifejezetten a nagy dinamikus terheléseket és az árboc vibrációját azonosították olyan tényezőkként, amelyek csökkenthetik a gép stabilitását és a pozicionálási pontosságot.
Az alapkövetelmény egyszerűen hangzik: vigyen át egy raklapot A pontból B pontba.
A gyakorlatban a mozgásprofil sokkal bonyolultabb.
Egy rakodódarunak szüksége lehet:
Gyorsan gyorsítson álló helyzetből.
Haladjon nagy sebességgel egy keskeny folyosón.
A célhely elérése előtt lassítson.
Álljon meg egy kis helymeghatározó ablakban.
Emeljen fel vagy engedjen le egy nehéz rakományt.
Vezérelje a villa kinyújtását és visszahúzását.
A terhelés ingadozásának kompenzálása.
Ismételje meg ugyanazt a ciklust ezerszer.
Több tengely koordinálása túlzott vibráció nélkül.
Folyamatos kommunikáció a gépvezérlővel és a raktárautomatizálási rendszerrel.
A kereskedelmi AS/RS specifikációk jól szemléltetik, milyen igényesek lehetnek ezek a rendszerek. A gép felépítésétől függően a targoncadaruk kombinálhatják a nagy haladási sebességet, a jelentős emelési sebességet, a jelentős hasznos terheket és a milliméteres pozicionálási követelményeket.
Itt válik fontossá a nagy dinamikus szervo mozgásvezérlés .
|
|
|
|
|
|
Integrált DC szervomotor fékkel |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tengely |
Vezetőcsavar |
Modul |
Lineáris mozgás |
Fék |
Sebességváltó |
Csiga sebességváltó |
Vezetékek |
Védő szint |
Védő szint |
A nagy dinamikus pozicionálás nem egyszerűen azt jelenti, hogy 'gyorsabban haladj'.
Az AS/RS targoncadaru esetében a nagy dinamikus pozicionálás azt jelenti, hogy a motor és a hajtásrendszer gyorsan gyorsul, precízen szabályozza a sebességet, simán lassít, beállítja a célpozíciót és fenntartja az ismételhetőséget változó mechanikai körülmények között..
Egy hasznos mozgássorozat a következőképpen ábrázolható:
Gyorsítás → Nagy sebességű haladás → Szabályozott lassítás → Finom pozicionálás → Pozíció megerősítése
A nehéz rész az e szakaszok közötti átmenet.
Ha a gyorsítás túl agresszív, az árboc vibrálhat.
Ha a lassítás túl későn kezdődik, a daru túllőhet.
Ha a motor nyomatéka nem elegendő, a hajtás nehéz raklappal vagy változó terheléssel küzdhet.
Ha a vezérlő reakciója túl lassú, a gépnek további korrekciós mozgásokra lehet szüksége.
Ha a visszacsatolási felbontás nem megfelelő, a vezérlőnek kevesebb információja van a tengely tényleges helyzetének meghatározásához.
Ezért önmagában nem a maximális sebesség a cél. A cél a nagy áteresztőképesség, szabályozott mozgással és kiszámítható pozicionálással.
Az igényes targonca-daru alkalmazásokhoz az AC szervomotorok számos olyan jellemzőt kínálnak, amelyek megfelelnek az automatizált mozgás követelményeinek.
A szervomotorok általában egy jeladótól vagy egy másik helyzetérzékelőtől származó visszajelzéssel működnek.
A vezérlő össze tudja hasonlítani a parancsolt pozíciót a tényleges motorhelyzettel, és folyamatosan beállítja a motor reakcióját.
Ez a zárt hurkú architektúra alapvetően különbözik attól, hogy egyszerűen rögzített feszültséget vagy frekvenciát alkalmaznának egy hagyományos motorra.
AS/RS berendezések esetében a visszajelzés különösen hasznos az alábbi esetekben:
Pozícionálás
Gyorsulás
Lassulás
Alacsony sebességű működés
Visszafordítás
Önrávezetés
Terhelési variáció
Finom pozicionálás
Egyes ipari szervorendszerek további visszacsatoló csatornákat is támogatnak a nagyobb pontosságú zárt hurkú vezérléshez és a mechanikai hibák, például a holtjáték és a rugalmasság kompenzálásához.
Az AS/RS rendszer a ciklusidőből termeli ki a termelékenységet.
Minél gyorsabban tudja a daru befejezni a tárolási vagy visszakeresési ciklust a stabilitás veszélyeztetése nélkül, annál több tranzakciót tud a raktár feldolgozni.
Az AC szervorendszer szabályozott gyorsításra és lassításra konfigurálható ahelyett, hogy egyszerűen váltson a teljes fordulatszám és a leállítás között.
Ez lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy mozgási profilt építsenek a daru mechanikai jellemzői köré.
Például:
0 → gyorsítás → nagy sebességű haladás → szabályozott lassítás → alacsony sebességű megközelítés → megállás
A pontos értékek a daru szerkezetétől, a hasznos tehertől, a sebességváltótól, a kerékátmérőtől, az emelőszerkezettől, a fogasléc geometriától és a biztonsági követelményektől függenek.
A rakodódaru nem mindig működik azonos mechanikai terhelés mellett.
Egy utazási tengely mozoghat:
Üres teherhordozó
Részlegesen megrakott hordozó
Teljes raklap
Egy raklap középen kívüli rakományral
Az emelési tengely még nagyobb változásokon megy keresztül, mert a motornak le kell győznie a gravitációs terhelést és a mechanikus erőátviteli rendszert.
Emiatt a motor kiválasztásánál figyelembe kell venni a folyamatos nyomatékot, a csúcsnyomatékot, a gyorsulási nyomatékot, a tehetetlenséget, a sebességváltó áttételt, a munkaciklust és a fékezési követelményeket, nem pedig a névleges motorteljesítményre hagyatkozni.
A nagy sebességű utazás a darut a cél közelébe juttatja.
Az alacsony sebességű vezérlés a megfelelő helyzetbe állítja.
A végső pozicionálási szakasz ezért rendkívül fontos.
Egy jó szervorendszer képes fenntartani a szabályozott mozgást alacsony sebességnél, és zökkenőmentesen átvált a nagy sebességű haladásról a finom pozicionálásra.
Ez csökkenti a hirtelen megállás és az ismételt korrekciós mozgások szükségességét.
A sokemeletes rakodódaruk egyik fő kihívása a mechanikai vibráció.
A magas árboc nem tökéletesen merev. A gyors gyorsítás és lassítás szerkezeti módokat gerjeszthet.
Az ebből eredő oszcilláció megnövelheti az ülepedési időt, és kevésbé stabillá teheti a végső pozíciót.
A szervorendszerek tartalmazhatnak rezgéscsillapítást, rezonanciakompenzációt, bevágásszűrőt és gondosan hangolt gyorsulási profilokat, hogy csökkentsék a mechanikai rezonanciák gerjesztését.
A modern szervoplatformok kifejezetten rezgés- és rezonanciacsillapító funkciókat kínálnak a mozgásvezérlő alkalmazásokhoz.
A szervo tuning azonban nem tudja kompenzálni a nem megfelelően megtervezett mechanikai szerkezetet. A motort, sebességváltót, kereket, oszlopot, teherhordót, jeladót és vezérlőalgoritmust egy rendszernek kell tekinteni.
Az AS/RS rakodódaru váltóáramú szervomotorjának kiválasztásakor javasoljuk, hogy a teljes hajtásrendszert értékelje, ne csak a motor teljesítményét.
A kódoló felbontása közvetlenül befolyásolja a vezérlő számára elérhető helyzetinformáció mennyiségét.
Igényes alkalmazások esetén a vásárlóknak értékelniük kell:
Kódoló felbontás
Abszolút vagy növekményes visszacsatolás
Egy- vagy többfordulós képesség
Kommunikációs protokoll
Visszajelzés válasz
Környezeti ellenállás
Kábelhossz és telepítési követelmények
A helyes kódoló a gép architektúrájától és a pozicionálási módszertől függ.
A csúcsnyomaték fontos az alábbi esetekben:
Daru gyorsulás
Teheremelés
Gyors visszafordítás
Vészhelyzetben szabályozott lassítás
Nagy terhelésű indítás
Dinamikus terhelésváltozások
A motort nem szabad kizárólag a névleges működési feltételek alapján kiválasztani.
A haladási tengely nagy forgási sebességet igényelhet, miközben stabil nyomatékot és visszacsatolást biztosít.
A sebességváltó segítségével a motor fordulatszámát a szükséges kerékfordulatszámra és nyomatékra alakíthatja át.
A helyes kombináció tehát:
Szervomotor + sebességváltó + kerék + mechanikus terhelés + vezérlőprofil
ahelyett, hogy egyszerűen nagy sebességű motort választana.
A stabil sebesség azért fontos, mert az inkonzisztens sebesség befolyásolja a lassítás és a pozicionálás időzítését.
A szervohajtás folyamatosan szabályozhatja a motort a parancsolt fordulatszám és visszacsatoló jel szerint.
Az automatizált tárolórendszereknél a helyzetszabályozás központi szerepet játszik az alkalmazásban.
A vezérlő a következőket parancsolhatja:
Abszolút pozíció
Relatív mozgás
Homing mozgalom
Sebességprofil
Gyorsulás
Lassulás
Pozíciótűrés
A szervohajtás ezután ezeket a parancsokat motornyomatékra és sebességre fordítja.
Az AS/RS daru általában magasabb szintű vezérlési architektúrával kommunikál.
A rendszertől függően a mérnökök értékelhetik a kommunikációs interfészeket, például:
EtherCAT
CANopen
PROFINET
Modbus
EtherNet/IP
Pulzus és irány
A megfelelő interfész a PLC-től, a mozgásvezérlőtől, a biztonsági architektúrától és a rendszerintegrátortól függ.
A függőleges emelési alkalmazásoknál különös figyelmet kell fordítani a fékezésre.
Motorfékre lehet szükség a felfüggesztett terhelés megtartásához, amikor az áramellátás megszűnik.
Ez különösen fontos, mert a Safe Torque Off (STO) maga nem tartja meg mechanikusan a felfüggesztett terhet . Az STO megakadályozza, hogy nyomatékot előállító energia kerüljön a motorba; rendszertől függően további mechanikus tartófékre vagy egyéb tehermegtartó mechanizmusra lehet szükség.
Ezt a megkülönböztetést figyelembe kell venni a mechanikai és a funkcionális-biztonsági tervezési szakaszban.
Kezdje a tényleges alkalmazással, ne a motorkatalógussal.
Számítsa ki:
Teljes mozgó tömeg
Maximális raklap tömeg
Kerék átmérője
Sebességváltó áttétel
Gördülési ellenállás
Gyorsulási követelmény
Adott esetben dőlésszög
Az átvitel hatékonysága
Visszavert tehetetlenség
Kötelező munkaciklus
Az emelési tengelyhez vegye figyelembe a gravitációs komponenst és az emelőmechanizmus hatékonyságát.
Az egyszerűsített nyomatékviszony a következőképpen fejezhető ki:
T = F × r / η
ahol:
T = szükséges kimeneti nyomaték
F = szükséges erő
r = effektív mechanikai sugár
η = átviteli hatásfok
A végső motorválasztásnak tartalmaznia kell a gyorsulási nyomatékot és a megfelelő műszaki tartalékot is.
A motor tehetetlensége számít, mert a szervónak fel kell gyorsítania a terhelést és a saját forgórészét is.
A túlzottan nagy tehetetlenségi viszony megnehezítheti a rendszer hangolását.
Előfordulhat, hogy a túl kicsi motor nem rendelkezik elegendő nyomatéktartalékkal.
A cél a következők kiegyensúlyozott kombinációja:
Motor tehetetlenség + sebességváltó áttétel + visszavert terhelési tehetetlenség
A nagy dinamikus alkalmazásoknál a tehetetlenségi nyomaték illesztése gyakran ugyanolyan fontos, mint a névleges teljesítmény.
A sebességváltó megváltoztatja a motor fordulatszáma és a kimeneti nyomaték közötti összefüggést.
A nagyobb csökkentési arány általában nagyobb nyomatékot és alacsonyabb kimeneti fordulatszámot biztosít.
Az alacsonyabb csökkentési arány nagyobb kimeneti sebességet támogathat.
Ezért a helyes arányt a következőkből kell meghatározni:
Szükséges kerékfordulatszám + szükséges haladási sebesség + szükséges gyorsulás + rendelkezésre álló motorfordulatszám + terhelési nyomaték
Az emelőszerkezetek esetében a sebességváltót és a fékrendszert ezen felül értékelni kell a tehertartás és a biztonság szempontjából.
Egy egyszerű trapézprofil hirtelen változásokat idézhet elő a gyorsulásban.
Az S-görbe profilja fokozatosan változtatja a gyorsulást és a lassulást.
Ez segíthet csökkenteni:
Mechanikai sokk
Raklap mozgás
Árboc vibráció
Kerékcsúszás
Sebességváltó ütközés
Letelepedési idő
Az S-görbe vezérlést már használják a targonca-daru mozgási rendszerekben, hogy egyenletesebb gyorsulást és lassulást érjenek el.
A magas rakodódaruk esetében ez különösen értékes lehet, mivel a mechanikai szerkezet viszonylag alacsony sajátfrekvenciával rendelkezhet.
A gyakorlati helymeghatározási stratégia két szakaszból állhat.
Durva pozicionálás:
A daru gyorsan halad a cél felé.
Finom pozicionálás:
A szervo csökkenti a sebességet, és nagyobb irányítással közelíti meg a végső koordinátát.
Ez megakadályozza, hogy a gép egyszerre próbáljon maximális sebességet és maximális pontosságot elérni.
A végső megközelítés kisebb sebességparancsot és szigorúbb pozíciótűrést alkalmazhat.
A szervo kódoló közli a hajtással, hogy mi történik a motor tengelyénél.
A motor tengelye azonban nem azonos a raklap végső fizikai helyzetével.
Mechanikai tényezők, mint pl.
Sebességváltó holtjátéka
Kerékcsúszás
Az öv rugalmassága
Láncfeszítés
Árboc kihajlás
Szerkezeti vibráció
A terhelés mozgása
hibákat okozhat a motorpozíció és a gép tényleges pozíciója között.
Emiatt az AS/RS rendszerek általában kombinálják a kódoló információkat olyan helymeghatározó technológiákkal, mint a vonalkód pozicionálás, lézeres távolságmérés, fotoelektromos érzékelők vagy más külső referenciarendszerek . A kereskedelmi AS/RS architektúrák példái a kódoló és a lézeres vagy vonalkódos pozicionálás kombinációit használják milliméter szintű pozicionáláshoz.
Az AS/RS mozgástervezés egyik legfontosabb pontja, hogy a szervo pontossága nem egyenlő a gépi pontossággal.
Tegyük fel, hogy egy jeladó rendkívül pontos visszajelzést ad a motor tengelyén.
Ha a sebességváltó holtjátékkal rendelkezik, a kerék megcsúszik, vagy az árboc meghajlik terhelés hatására, a raklap tényleges pozíciója még mindig eltérhet a motor számított helyzetétől.
Ezért a pozicionálási láncot a következőképpen kell értelmezni:
Motor → Sebességváltó → Sebességváltó → Kerék/emelő mechanizmus → Daruszerkezet → Teher
Minden mechanikai elem hozzájárulhat a végső pozicionálási hibához.
A nagy pontosságú alkalmazásoknál a legjobb eredményt a következők kombinálják:
nagy teljesítményű szervovezérlés + mechanikai precizitás + külső pozicionálási visszacsatolás + optimalizált mozgásprofilok.
Az árboc vibrációja az egyik fő kihívás az AS/RS rakodódaru haladási sebességének növelésekor. A rakodódaru jellemzően magas és viszonylag karcsú árboccal rendelkezik, így a gyors gyorsulás, lassulás, a hirtelen irányváltások és az egyenetlen terheléseloszlás szerkezeti rezgéseket gerjeszthet. Ha a vibrációt nem szabályozzák, a darunak további leállási időre lehet szüksége, mielőtt a rakományt pontosan tárolni vagy vissza lehet venni.
Emiatt a nagy sebességű AS/RS tervezés nem egyszerűen a magasabb fordulatszám kiválasztásáról szól AC szervo motor . A szervomotornak, a hajtásnak, a sebességváltónak, a mechanikai szerkezetnek, a kódolónak, a mozgásprofilnak és a pozicionáló rendszernek együtt kell működnie.
Az árboc vibráció csökkentésének egyik leghatékonyabb módja a gyorsulás hirtelen változásainak elkerülése.
A hagyományos mozgásprofil viszonylag agresszív gyorsítást és lassítást alkalmazhat. Amikor egy magas daru hirtelen megváltoztatja a gyorsulást, a keletkező tehetetlenségi erő gerjesztheti az árboc sajátfrekvenciáját.
Ehelyett az S-görbe gyorsulási és lassulási profilja fokozatosan megváltoztatja a gyorsulást.
Egy tipikus mozgássorozat a következő:
Gyorsulás → Állandó sebességű utazás → Szabályozott lassítás → Alacsony sebességű pozicionálás → Stop
A cél a daru lehető leggyorsabb mechanikai leállítása helyett a lehető legrövidebb gyakorlati ciklusidő elérése, miközben a szerkezeti oszcilláció elfogadható tartományon belül marad.
Ez a megközelítés csökkentheti:
Árboc oszcilláció
Mechanikai sokk
Raklap mozgás
Kerékcsúszás
Sebességváltó ütközés
Pozíciótúllépés
Megállás utáni letelepedési idő
Az AC szervomotort a rakodódaru tényleges mechanikai jellemzőinek megfelelően kell beállítani.
A túl agresszív erősítéssel rendelkező szervorendszer gyorsan reagálhat a pozícióhibákra, de a magasabb vezérlési reakció mechanikai rezonanciát is gerjeszthet.
Ezzel szemben a túlzottan konzervatív beállítások a darut lassúnak érezhetik, és megnövelhetik a pozicionálási időt.
A szervo hangolási folyamatának ezért figyelembe kell vennie:
Pozícióhurok erősítés
Speed-loop erősítés
Nyomaték válasz
Tehetetlenségi viszony
Rezonancia frekvencia
Terhelési jellemzők
Gyorsulás és lassítás
Mechanikai merevség
A cél közötti egyensúly elérése a gyors reagálás és a stabil mozgás .
Minden mechanikai szerkezetnek saját frekvenciája van, amelyen nagyobb valószínűséggel rezeg.
Az árboc, a sebességváltó, a kerékszerelvény, a rakodófelület és más mechanikai alkatrészek különböző rezonanciakarakterisztikát hozhatnak létre.
A modern váltóáramú szervohajtások olyan funkciókat biztosíthatnak, mint a bevágásszűrők, a rezonancia-elnyomás, a rezgéscsökkentés és az adaptív hangolás..
Egy rovátkolt szűrő csökkentheti a szervorendszer reakcióját egy problémás rezonanciafrekvencia körül, így megakadályozza, hogy a vezérlőhurok folyamatosan gerjesztse a mechanikai szerkezetet.
A szoftverszűrést azonban nem szabad a gépészet helyettesítőjeként kezelni.
Ha az árboc nem kellően merev, a terhelés rosszul oszlik el, vagy a hajtáslánc túlzott mechanikai hézagot tartalmaz, a szervo tuning önmagában nem tudja teljesen kiküszöbölni a vibrációt.
közötti kapcsolat A motor tehetetlensége és a visszavert terhelési tehetetlenség közvetlen hatással van a dinamikus reakcióra.
Ha a terhelési tehetetlenség túl nagy a motorhoz képest, a szervorendszernek nagyobb nyomatékra lehet szüksége a kívánt gyorsulás eléréséhez. A válasz lassulhat, a hangolás pedig nehezebbé válhat.
A sebességváltó megváltoztatja a motorra visszavert tehetetlenséget. Ezért a motor és a sebességváltó kiválasztását együtt kell elvégezni.
A mérnöki számítás során figyelembe kell venni:
Motor tehetetlenség + sebességváltó áttétel + visszavert terhelési tehetetlenség + gyorsulási követelmény
AS/RS haladási tengely esetén a számításnak a teljes mozgó tömeget kell magában foglalnia, nem csak a raklap súlyát.
A mozgó tömeg a következőket tartalmazhatja:
Daru szerkezete
Árboc
Rakomány kocsi
Villa mechanizmus
Raklap
Termék
Kábelrendszer
Kerék és sebességváltó alkatrészek
A nagyobb gyorsulás csökkentheti a maximális haladási sebesség eléréséhez szükséges időt, de növelheti a mechanikai rezgést is.
Ez fontos különbséget tesz a maximális és a hasznos sebesség között.
Például egy daru műszakilag nagyon nagy haladási sebességet érhet el, de ha a célpozíció elérése után hosszú időre van szükség a felálláshoz, előfordulhat, hogy a teljes ciklusidő nem javul.
A jobb optimalizálási cél a következő:
Nagy menetsebesség + szabályozott gyorsulás + egyenletes lassítás + rövid beállási idő
Más szóval, a leggyorsabb AS/RS daru nem feltétlenül az, amelyik a legmagasabb maximális fordulatszámmal rendelkezik. Ez az, amely hatékonyan tudja végrehajtani a teljes tárolási vagy visszakeresési ciklust.
A lassítási fázis különösen fontos az árboc vibrációja szempontjából.
Ha a lassítás túl későn kezdődik, előfordulhat, hogy a darunak agresszíven kell fékeznie a célhely közelében. Ez jelentős dinamikus terhelést generálhat az árbocon.
Ha a lassítás túl korán kezdődik, a daru túl sok időt tölt alacsony sebességgel.
Egy jól hangolt szervorendszer a kódoló és a mozgásvezérlő helyzet-visszajelzését használhatja annak meghatározására, hogy mikor kell áttérni a nagy sebességről a szabályozott lassításra.
A cél egy kiszámítható megközelítés kialakítása:
Nagy sebességű utazás → Sima lassítás → Alacsony sebességű megközelítés → Pontos megállás
Ez csökkenti az ismételt korrekciós mozgások szükségességét, miután a daru elérte a célt.
Az árboc vibrációját nem egyedül a motor okozza.
A hasznos teher helyzete és eloszlása jelentősen befolyásolhatja a daru dinamikáját.
Egy nehéz vagy egyenetlenül elosztott raklap megváltoztathatja az effektív súlypontot, és növelheti az oszcillációt gyorsításkor és lassításkor.
Emiatt az AS/RS tervezőinek figyelembe kell venniük:
Maximális hasznos teher
Minimális hasznos teher
Üres kocsi üzem
A hasznos teher súlypontja
Raklap méretei
A terhelés stabilitása
Villa hosszabbító
Rakodási magasság
Előfordulhat, hogy a szervo mozgásprofilt a legrosszabb dinamikus állapothoz kell optimalizálni, nem csak a névleges hasznos terhelésre.
Még a A nagy teljesítményű AC szervomotor nem tudja a végtelenségig kompenzálni a túlzott mechanikai hézagot.
A sebességváltó vagy a sebességváltó holtjátéka különbséget okozhat a motor mozgása és a daru tényleges mozgása között.
A lehetséges források a következők:
Sebességváltó holtjátéka
Laza tengelykapcsolók
Kerék-sín távolság
Kopott csapágyak
Lánc vagy öv rugalmassága
Szerkezeti ízületek
Szerelési tűrések
Amikor a motor irányt változtat, ezek a mechanikai hézagok hirtelen felléphetnek, ami kis ütést vagy helymeghatározási zavart okoz.
Ezért az alacsony holtjátékú sebességváltó-alkatrészek és a mechanikusan merev rögzítés fontosak lehetnek a nagy dinamikus AS/RS alkalmazásokban.
A szervo jeladó elsősorban a motor tengelyét méri.
A daru tényleges helyzetét azonban a teljes mechanikus erőátvitel határozza meg.
A motor és a terhelés között lehet:
Motor → Sebességváltó → Tengelykapcsoló → Kerék → Sín → Daru szerkezete → Teher
Mindegyik összetevő kis mennyiségű hibát okozhat.
A nagy pontosságú AS/RS alkalmazásokhoz ezért a szervo kódoló kombinálható olyan külső helymeghatározó technológiákkal, mint például:
Lézeres pozicionálás
Vonalkód pozicionálás
Abszolút helymeghatározó rendszerek
Közelségérzékelők
Végálláskapcsolók
Referencia jelzők
Ez lehetővé teszi a vezérlőrendszer számára, hogy különbséget tudjon tenni a motor helyzete és a gép tényleges helyzete között.
A nagy dinamikus pozicionálás egyik leghasznosabb mutatója a beállási idő.
Tegyük fel, hogy két rakodódaru ugyanazzal a sebességgel halad.
Az A daru eléri a célt, de 0,8 másodpercig tovább oszcillál.
A B daru eléri a célt, és 0,2 másodpercen belül beáll.
Annak ellenére, hogy maximális haladási sebességük azonos, a B daru potenciálisan rövidebb teljes ciklusidőt érhet el.
Ezért az AS/RS mérnököknek értékelniük kell:
Utazási idő
Gyorsulási idő
Lassítási idő
Pozícionálási idő
Letelepedési idő
A villa működési ideje
Betöltési-átviteli idő
ahelyett, hogy csak a motor névleges fordulatszámára összpontosítana.
A leghatékonyabb megoldás általában több intézkedés kombinációja, nem pedig egyetlen technológia.
A praktikus nagysebességű AS/RS mozgásstratégia a következőket tartalmazhatja:
Nagy teljesítményű AC szervomotor
↓
Nagy felbontású kódoló visszajelzés
↓
A sebességváltó és a tehetetlenségi nyomaték megfelelő illeszkedése
↓
S-görbe gyorsulás/lassulás
↓
Szervo erősítés optimalizálása
↓
Rezonancia elnyomás
↓
Külső pozicionálási visszajelzés
↓
Finom pozicionálás és beállítás szabályozás
Ez a rendszerszintű megközelítés segít a rakodódarunak nagyobb dinamikus teljesítmény elérésében anélkül, hogy szükségtelenül növelné a mechanikai igénybevételt.
A szervotechnológia javíthatja az AS/RS rakodódaru dinamikus reakcióját, de nem képes teljesen leküzdeni az alapvető mechanikai problémákat.
A szervo erősítésének vagy gyorsításának növelése előtt a mérnököknek ellenőrizniük kell:
Árboc merevsége
Sínek igazítása
Kerék állapota
Csapágy állapota
Sebességváltó holtjátéka
A tengelykapcsoló beállítása
Terhelés-elosztás
Szerkezeti kapcsolatok
Kábelmozgás
Mechanikai rezonancia
Ha a rezgés csak egy meghatározott sebességnél jelenik meg, ez hasznos jelzés lehet, hogy a rendszer mechanikai rezonanciához közeledik.
Ilyen esetekben a helyes megoldás kombinációja lehet. a mechanikai megerősítés, a fordulatszám-profil beállítás, a rezonancia szűrés és a szervo áthangolás .
Egy hasznos mérnöki elv a következő:
Alsó vibráció = megfelelő mechanikai merevség + helyes tehetetlenségi nyomatékillesztés + szabályozott gyorsulás + optimalizált szervohangolás + pontos pozíció visszajelzés
A nagy sebességű rakodódaruk esetében nem az a cél, hogy minden fizikai mozgást kiküszöböljenek. Ehelyett a cél az, hogy a dinamikus reakciót elég jól szabályozzuk, hogy a daru gyorsan, biztonságosan és ismételhetően elérje a célpozíciót..
Ha a váltóáramú szervomotor megfelelően van hozzáigazítva a daru terheléséhez, sebességváltójához, jeladójához és vezérlőrendszeréhez, a gép jobb egyensúlyt tud elérni a nagy haladási sebesség, a sima mozgás, a pozicionálási pontosság és a rövid beállási idő között..
Az AS/RS OEM-ek számára végső soron ez a kulcsa a dinamikus teljesítmény növelésének anélkül, hogy egyszerűen növelné a motor teljesítményét, vagy a darut a mechanikai határokon túli működésre kényszerítenék.
Mielőtt AC szervomotort vásárol egy rakodódaruhoz, javasoljuk, hogy ellenőrizze a következő paramétereket.
Kiválasztási tényező |
Mit kell értékelni |
|---|---|
Motor teljesítmény |
Folyamatos és alkalmazás-specifikus teljesítményigény |
Névleges nyomaték |
Folyamatos üzemi nyomaték |
Csúcsnyomaték |
Gyorsulási és átmeneti terhelési követelmények |
Névleges sebesség |
Szükséges haladási vagy emelési sebesség |
Maximális sebesség |
Nagy sebességű utazási követelmények |
Kódoló |
Felbontás, visszacsatolás típusa, abszolút/növekményes |
Sebességváltó |
Arány, kimeneti nyomaték, holtjáték, hatásfok |
Fék |
Függőleges/függő terhelésekhez szükséges |
Kommunikáció |
EtherCAT, CANopen, PROFINET stb. |
Vezérlési mód |
Pozíció, sebesség, nyomaték vagy kombinált szabályozás |
Gyorsulás |
Szükséges dinamikus válasz |
Lassulás |
Megállási és helymeghatározási követelmények |
Üzemi ciklus |
Folyamatos, szakaszos vagy nagy ciklusú működés |
Környezet |
Hőmérséklet, por, vibráció, beépítési feltételek |
Biztonság |
STO és gépspecifikus biztonsági funkciók |
Visszacsatolás |
Encoder plusz külső helymeghatározó érzékelők |
Testreszabás |
Tengely, karima, kábel, csatlakozó, fék, sebességváltó |
A szabványos katalógusmotorok nem mindig a leghatékonyabb megoldások egy targoncadaru számára.
Az AS/RS gyártók olyan motort igényelhetnek, amely a következőket tartalmazza:
Szerelő karima
Tengely mérete
Sebességváltó interfész
Fék konfiguráció
Kódoló
Kábel kimenet
Csatlakozó
Kommunikációs interfész
Névleges feszültség
Nyomatéktartomány
Védelmi szint
Telepítési irány
A mechanikus interfész különösen fontos.
Előfordulhat, hogy a motor elegendő teljesítményű, de nehéz beszerelni, mert a szerelési méretei vagy a tengely konfigurációja nem egyezik a meglévő hajtáslánccal.
Az OEM-projekteknél a motor testreszabása ezért csökkentheti az újratervezési munkát, és megkönnyítheti a szervorendszer integrálását a teljes daruba.
Gyakori hiba az, hogy a nagyobb sebesség automatikusan magasabb termelékenységet jelent.
Egy valódi AS/RS rendszerben az átviteli sebesség a teljes ciklustól függ.
Az egyszerűsített ciklus a következőket tartalmazhatja:
Utazás → Lassítás → Pozícionálás → Villahosszabbítás → Teherátadás → Villa visszahúzás → Menet → Emelés → Pozícionálás
Ha a daru gyorsabban halad, de hosszú beállási időt igényel a célhelyen, az elméleti sebességnövekedés kevés gyakorlati hasznot jelenthet.
Jobb stratégia a következők optimalizálása:
Gyorsulás
Lassulás
Elhelyezés
Letelepedési idő
Villa mozgás
Lift szinkronizálás
Terhelés átvitel
Kommunikációs késleltetés
Érzékelő válasz
Mozgáskoordináció
Ezért értékes a nagy teljesítményű szervovezérlés: a teljes mozgásciklus dinamikus viselkedésével foglalkozik , nem csak a maximális fordulatszámmal.
Az AS/RS rakodódaru nem csak egy mozgást hajt végre. Át kell haladnia a raktári folyosón, fel kell emelnie a rakományt különböző állványszintekre, és pontosan ki kell húznia vagy vissza kell húznia a villát a tárolási vagy visszavételi ciklus befejezéséhez.
Bár ez a három mozgás ugyanannak a gépnek a része, a motorigényük eltérő. A vízszintes haladási tengely előnyben részesíti a dinamikus gyorsulást és a pontos megállást, az emelőtengely nagy nyomatékot és megbízható tehertartást igényel, míg a villatengely a kompakt integrációt és az ismételhető pozicionálást hangsúlyozza.
Emiatt nem mindig a legpraktikusabb megoldás minden tengelyhez egy szabványos AC szervomotor-konfiguráció kiválasztása. A motort, sebességváltót, jeladót, fékrendszert, hajtást és mozgásprofilt az egyes tengelyek speciális követelményeihez kell igazítani.
A vízszintes haladási tengely mozgatja a rakodódarut a tárolófolyosón. Sok nagysebességű AS/RS rendszerben ez az egyik legigényesebb mozgási tengely, mivel a motornak nagy mozgó tömeget kell felgyorsítania, majd a darut pontosan meg kell állítania a célkeret helyén.
A mozgó tömeg a következőket tartalmazhatja:
Daru árboc
Rakomány kocsi
Villa mechanizmus
Raklap
Termék
Kábelek és kábeltartók
Kerekek
Sebességváltó alkatrészek
A haladó szervomotornak ezért elegendő folyamatos nyomatékra és csúcsnyomatékra van szüksége a normál működés és a gyorsítás kezelésére.
Egy tipikus utazási sorrend a következő:
Standstill → Gyorsítás → Nagy sebességű utazás → Lassítás → Finom pozicionálás → Stop
A cél nem egyszerűen az utazási sebesség maximalizálása. A darunak minimálisra kell csökkentenie a vibrációt és az ülepedési időt.
A vízszintes AS/RS haladáshoz megfelelő AC szervomotorhoz szükség lehet:
Magas csúcsnyomaték
Nagy sebességű működés
Gyors nyomatékválasz
Pontos kódoló visszajelzés
Sima gyorsítás és lassítás
Alacsony sebességű pozicionálási lehetőség
Nagy ciklusú működés
Sebességváltó kompatibilitás
Regeneratív fékezési képesség
Ipari kommunikációs kompatibilitás
A sebességváltó áttétele különösen fontos. Meghatározza a motor fordulatszáma és a kerék fordulatszáma közötti kapcsolatot, és befolyásolja a rendelkezésre álló kimeneti nyomatékot.
Például a redukciós arány növelése növelheti a kimeneti nyomatékot, miközben csökkenti a kerék fordulatszámát. A helyes arányt ezért a szükséges haladási sebességből, a kerék átmérőjéből, a motor fordulatszámából, a gyorsulásból és a teljes mozgó tömegből kell kiszámítani.
Előfordulhat, hogy egy rakodódarunak több száz vagy több ezer tárolóhelyen kell megállnia. A megfelelő folyosói koordináta elérése ezért az AS/RS teljesítmény alapvető része.
Egy jeladó visszajelzést ad a szervohajtásnak, lehetővé téve a vezérlőrendszer számára, hogy összehasonlítsa a parancsolt mozgást a motor tényleges mozgásával.
A motor helyzete azonban nem feltétlenül azonos a daru helyzetével.
Mechanikai tényezők, mint pl.
Sebességváltó holtjátéka
Kerékcsúszás
Vasúti körülmények
A tengelykapcsoló hézaga
Szerkezeti elhajlás
Mechanikai kopás
befolyásolhatja a végső pozíciót.
A nagy pontosságú rendszerek esetében ezért a szervo visszacsatolás kombinálható olyan külső helymeghatározó technológiákkal, mint a lézeres mérés, vonalkód pozicionálás vagy referenciaérzékelők.
Az eredmény egy réteges pozicionálási stratégia:
Szervojeladó → Motor helyzet → Mechanikus sebességváltó → Külső pozíció referencia → Daru tényleges helyzet
Ez különösen akkor hasznos, ha a daru nagy sebességgel működik, de le kell lassítania és pontosan kell pozícionálnia magát, mielőtt a villa a fogaslécbe kerül.
Az emelési tengely alapvetően más követelményeket támaszt, mint a vízszintes mozgás.
Ahelyett, hogy nagy tömeget mozgatna a vízszintes sín mentén, az emelőmotornak a gravitáció ellenében emelnie és le kell engednie a terhelést.
Ez azt jelenti, hogy a nyomaték és a fékezés különösen fontossá válik.
Az emelő szervomotornak a következőket kell kezelnie:
Maximális raklapsúly
Teherkocsi súlya
Villa mechanizmus súlya
Ellensúly, ha van
Emelési sebesség
Gyorsulás
Lassulás
A sebességváltó hatékonysága
Dob, szíjtárcsa vagy lánckerék méretei
Gravitációs terhelés
Folyamatos ügyelet
Az egyszerűsített emelési nyomaték összefüggés a következőképpen fejezhető ki:
T = F × r / η
ahol:
T = szükséges kimeneti nyomaték
F = emelőerő
r = effektív mechanikai sugár
η = átviteli hatásfok
A tényleges számításnak tartalmaznia kell a gyorsulási nyomatékot, a mechanikai veszteségeket, a tehetetlenséget és a megfelelő műszaki tartalékot is.
Az emelési tengely további figyelmet igényel, mivel a teher a talaj felett felfüggeszthető.
Amikor a motor leáll, vagy a tápellátás megszűnik, előfordulhat, hogy a rendszernek mechanikusan kell tartania a terhelést.
Emiatt az emelő szervomotor mechanikus tartófékkel konfigurálható.
A féket a következők szerint kell értékelni:
Maximális terhelés
Sebességváltó áttétel
Emelő mechanizmus
Szükséges tartási nyomaték
Leállási feltételek
Fékreakció
Biztonsági architektúra
Fontos különbséget tenni az STO és a mechanikus fék között.
A Safe Torque Off megakadályozza, hogy a motor nyomatékot generáljon a vonatkozó biztonsági feltételek mellett, de magát az STO-t nem szabad felfüggesztett terhelés mechanikus tehermegtartó mechanizmusaként kezelni.
A teljes emelőrendszernek ezért együtt kell kezelnie a motorvezérlést, a mechanikus fékezést és a gépbiztonságot.
Az emelési tengelynek nemcsak a megfelelő állványszintet kell elérnie; simán oda kell érkeznie.
Ha az emelőmotor túl agresszíven lassul, az a következőket okozhatja:
Teherlengés
Árboc vibráció
Mechanikai sokk
Raklap mozgás
Pozíciótúllépés
Az S-görbe gyorsulási és lassulási profilja segíthet csökkenteni a gyorsulás hirtelen változásait.
A gyakorlati sorrend a következő lehet:
Gyors emelés → Szabályozott lassítás → Alacsony sebességű megközelítés → Pozíció megerősítése
Ez lehetővé teszi a daru számára, hogy gyorsan mozogjon az állványszintek között, miközben fenntartja a szabályozott mozgást a végső pozicionálási szakaszban.
A nagy rekeszű AS/RS berendezéseknél a sebesség és a stabilitás közötti egyensúly közvetlen hatással lehet a teljes tárolási és visszakeresési ciklusra.
A villatengely felelős a raklap átviteléért a rakodódaru és a tároló állvány között.
Bár a villaszerkezet kisebb össztömeget hordozhat, mint maga a daru, pozicionálási követelményei nagyon szigorúak lehetnek.
A villának ki kell nyúlnia a megfelelő mélységig, megfelelően rögzítenie kell a raklapot, és vissza kell húzódnia anélkül, hogy hozzáérne az állványszerkezethez.
A szervomotor ezért előnyben részesítheti:
Pontos pozicionálás
Ismételhetőség
Sima, alacsony sebességű mozgás
Kompakt méret
Gyors előre/hátra válasz
Megbízható határérzékelés
Mechanikai kompatibilitás
A villamozgás jellemzően azután következik be, hogy a daru már elérte a vízszintes és függőleges célhelyzetét.
Ez azt jelenti, hogy a villa pozicionálási pontossága részben függ az előző haladó és emelő tengelyek pontosságától.
Tekintsen egy raklapot, amelyet be kell helyezni az állvány helyére.
Ha a daru helytelenül van elhelyezve, a villa rossz magasságban vagy vízszintes koordinátában léphet be.
Ha a villa túl messzire nyúlik, az potenciálisan megzavarhatja az állványelemeket.
Ha nem nyúlik ki eléggé, előfordulhat, hogy a raklapot nem lehet megfelelően továbbítani.
A villa szervónak ezért nagy és alacsony fordulatszámon is kiszámítható mozgásra van szüksége.
Egy tipikus villamozgás a következőkre osztható:
Gyors kiterjesztés → Szabályozott lassítás → Végső pozíció → Terhelés átvitel → Ellenőrzött visszahúzás
Ez a megközelítés lehetővé teszi a rendszer számára, hogy csökkentse a sebességet a végső behelyezési vagy eltávolítási szakasz előtt.
Tengely |
Elsődleges funkció |
Fő szervókövetelmények |
|---|---|---|
Vízszintes utazás |
Mozgassa a darut a folyosón |
Nagy sebesség, gyorsulás, csúcsnyomaték, precíz megállás |
Függőleges emelés |
Emelje fel és engedje le a terhelést |
Nagy nyomaték, fék, szabályozott süllyedés, pozíció visszajelzés |
Villa |
Transzfer raklap |
Kompakt kialakítás, ismételhetőség, alacsony fordulatszámú vezérlés, gyors irányváltás |
Ez az összehasonlítás bemutatja, hogy a tengely-specifikus szervokonfiguráció miért lehet értékes az AS/RS berendezések számára.
Előfordulhat, hogy ugyanaz a motorspecifikáció nem biztosítja a nyomaték, a sebesség, a méretek és a vezérlési teljesítmény legjobb kombinációját mindhárom mechanizmus esetében.
Az AS/RS gyártók számára egy közös szervomotor-platform, különböző konfigurációkkal, praktikus egyensúlyt biztosíthat a testreszabás és a szabványosítás között.
Például egy gyártó ugyanazon szervoplatform különböző verzióit használhatja a következőkhöz:
Utazási tengely
Nagyobb teljesítmény
Magasabb csúcsnyomaték
Sebességváltó
Nagy sebességű működés
Kódoló visszajelzés
Emelőtengely
Magasabb folyamatos nyomaték
Mechanikus fék
Sebességváltó
Irányított süllyedés
Nagy felbontású visszajelzés
Villa Axis
Kisebb teljesítmény
Kompakt méretek
Magas pozicionálási ismételhetőség
Gyors előre/hátra válasz
Ez a megközelítés leegyszerűsítheti a termékfejlesztést, miközben a motort az egyes tengelyekhez igazítja.
A szervomotort soha nem szabad az átviteli rendszertől külön értékelni.
A haladási tengely esetében a sebességváltónak elegendő keréknyomatékot kell biztosítania a szükséges maximális haladási sebesség fenntartása mellett.
Az emeléshez a sebességváltónak elegendő nyomatékot kell biztosítania a terhelés emeléséhez és a fékrendszerrel való együttműködéshez.
A villatengely esetében a sebességváltónak biztosítania kell a szükséges kihúzási sebességet és pozicionálási pontosságot túlzott holtjáték nélkül.
A sebességváltó fontos paraméterei a következők:
Csökkentési arány
Névleges kimeneti nyomaték
Csúcs kimeneti nyomaték
Holtjáték
Hatékonyság
Mechanikai merevség
Élettartam
Beépítési méretek
A kis holtjátékú sebességváltó különösen hasznos lehet, ha az alkalmazás pontos pozícionálást és gyakori irányváltást igényel.
A kódoló kiválasztásának a teljes mozgásvezérlő rendszeren kell alapulnia.
A releváns paraméterek a következők:
Felbontás
Növekményes vagy abszolút visszajelzés
Egy- vagy többfordulós képesség
Visszacsatolási protokoll
Maximális sebesség
Meghajtó kompatibilitás
Környezeti ellenállás
A nagy ciklusú AS/RS rendszerek esetében az enkódernek is meg kell felelnie a működési környezetnek és a várható élettartamnak.
A nagy felbontású kódoló részletesebb helyzetinformációkat tud szolgáltatni a szervohajtás számára, de a gép általános pontossága továbbra is a mechanikus erőátviteltől és a külső pozicionáló rendszertől függ.
A három tengelynek koordinált rendszerként kell működnie.
Például a darunak nem szabad meghosszabbítania a villát, amíg a haladó- és emelőtengely el nem érte a megfelelő pozíciót.
A vezérlési architektúra ezért olyan ipari hálózatokat használhat, mint például:
EtherCAT
PROFINET
CANopen
EtherNet/IP
Modbus
Az adott protokoll a PLC-től, a mozgásvezérlőtől, a szervohajtástól és a rendszerintegrátortól függ.
A gyors kommunikáció segíthet a koordinációban:
Menetpozíció + emelési helyzet + villahelyzet
Ez a koordináció elengedhetetlen a megbízható automatizált raklapkezeléshez.
A nagy sebességű haladás és emelés szerkezeti vibrációt okozhat.
A megoldást kombinálni kell:
Megfelelő motorméretezés
Megfelelő sebességváltó kiválasztása
Tehetetlenségi illesztés
S-görbe mozgásprofilok
Szervo erősítés tuning
Rezonancia elnyomás
Szabályozott lassítás
Mechanikai merevség
Pontos helymeghatározási visszajelzés
A cél csökkentése az ülepedési idő , nem egyszerűen a maximális sebesség csökkentése.
Az a daru, amely gyorsan halad, de jelentős időt vesz igénybe az oszcilláció leállításához, nem biztos, hogy rövidebb teljes ciklust biztosít.
Az AS/RS berendezések gyártói gyakran eltérő követelményeket támasztanak az utazó-, emelő- és villaszerkezetekkel szemben.
Az OEM testreszabása a következőket érintheti:
Motor méretei
Tengely mérete
Szerelő karima
Kódoló típusa
Fék konfiguráció
Sebességváltó áttétel
Kábel hossza
Csatlakozó helyzete
Névleges feszültség
Nyomatéktartomány
Kommunikációs követelmények
Például egy emelőmotorhoz szükség lehet fékezésre, míg az utazómotornál nem. Előfordulhat, hogy a villamotor kompakt testet igényel, míg a haladó motor előnyben részesítheti a csúcsnyomatékot.
A testreszabás lehetővé teszi, hogy a motor konfigurációja kövesse a gép kialakítását, ahelyett, hogy a gépet egy szabványos motor követésére kényszerítené.
A motor kiválasztása előtt az AS/RS gyártóknak el kell készíteniük az alkalmazási adatokat.
Határozza meg:
Teljes mozgó tömeg
Maximális utazási sebesség
Kerék átmérője
Gyorsulás
Lassulás
Sebességváltó áttétel
Sínellenállás
Üzemi ciklus
Megkövetelt pozicionálási pontosság
Határozza meg:
Maximális hasznos teher
Teherkocsi súlya
Emelési sebesség
Emelési magasság
Gyorsulás
Szíjtárcsa vagy dob átmérője
Áttételi arány
Szükséges tartási nyomaték
Fékkövetelmények
Üzemi ciklus
Határozza meg:
Villa massza
Maximális terhelés
Kiterjesztési távolság
Szükséges bővítési sebesség
Pozícionálási pontosság
Ciklusfrekvencia
Rendelkezésre álló beépítési hely
Sebességváltó típusa
Ez az információ lehetővé teszi a motorszállító számára, hogy értékelje a tényleges alkalmazást, ahelyett, hogy kizárólag a névleges teljesítmény alapján választana ki egy motort.
Az AS/RS gyártók számára a JKONGMOTOR AC szervomotor-megoldásokat kínál az alkalmazás-specifikus mozgási követelményekhez.
A megoldás a következő követelmények szerint értékelhető:
Utazási tengely
Emelő tengely
Villa tengely
Az OEM-konfiguráció magában foglalhat olyan szempontokat, mint a motor teljesítménye, nyomatéka, méretek, tengelykonfiguráció, jeladó, fék, sebességváltó illesztés, kábelelrendezés és vezérlőrendszer-kompatibilitás.
Az új AS/RS platformok esetében a fejlesztési folyamat a következő lehet:
Alkalmazáselemzés → Motorválasztás → Mechanikai interfész tervezés → Prototípus → Tesztelés → Optimalizálás → Tételgyártás
Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy a szervomotort a teljes mozgásrendszer részeként értékeljék, nem pedig elszigetelt katalógus-komponensként.
Az AS/RS rakodódaru több összehangolt mozgási tengelytől függ, és mindegyik tengely más-más szervomotor-követelményt jelent.
A vízszintes haladási tengely nagy dinamikus reakciót, nagy sebességű működést és pontos megállást igényel. Az emelőtengely nagy nyomatékot, szabályozott függőleges mozgást és megbízható tehertartást igényel. A villatengely kompakt integrációt, sima mozgást és nagymértékben ismételhető pozicionálást igényel.
Emiatt a hatékony AS/RS mozgásvezérlés azon alapul, hogy az AC szervomotort az egyes tengelyek tényleges mechanikai funkcióihoz igazítják..
Ha a motorteljesítmény, a nyomaték, a sebességváltó áttétele, a kódoló, a fék, a mozgásprofil és a vezérlési architektúra megfelelően összehangolva, a rakodódaru jobb egyensúlyt tud elérni a nagy sebesség, a pozicionálási pontosság, a zökkenőmentes működés, a megbízhatóság és a teljes tárolási és visszakeresési ciklusidő között..
Az AS/RS OEM-ek számára a legpraktikusabb megközelítés egy olyan szervomotor-gyártóval együttműködni, amely támogatja a szabványos szervoplatformokat és az alkalmazás-specifikus OEM-testreszabást is , lehetővé téve az utazási, emelési és villatengelyek tervezését a daru tényleges követelményei szerint.
A hagyományos, változtatható frekvenciájú indukciós motorok számos ipari alkalmazásra alkalmasak lehetnek.
Az igényes AS/RS alkalmazások azonban részletesebb mozgásvezérlést igényelhetnek.
Követelmény |
Hagyományos motor + VFD |
AC szervo rendszer |
|---|---|---|
Sebességszabályozás |
Jó |
Kiváló |
Pozíció visszajelzés |
Opcionális/külső |
Integrált visszacsatolási architektúra |
Dinamikus válasz |
Alkalmazásfüggő |
Magas |
Finom pozicionálás |
Nehezebb |
Jól alkalmas |
Gyors gyorsítás/lassítás |
Lehetséges |
Erős képesség |
Nyomaték válasz |
Jó |
Magas dinamikus válaszreakció |
Rezgés kompenzáció |
Hajtásfüggő |
Általánosan elérhető |
Precíz mozgásprofilok |
Lehetséges |
Erős képesség |
Nagy ciklusú pozicionálás |
Alkalmazásfüggő |
Jól alkalmas |
Integráció mozgásvezérléssel |
Jó |
Kiváló |
A választásnak végső soron a teljes gépkialakításon kell alapulnia. Nem minden AS/RS tengely igényel ugyanazt a motortechnológiát.
A motor megfelelő névleges teljesítménnyel rendelkezhet, de még mindig rosszul működhet AS/RS alkalmazásban.
A motor normálisan járhat, de nehézségekbe ütközik gyorsítás közben a teljesen megrakott raklappal.
A szervo nehezen hangolhatóvá válhat, lassú dinamikus választ vagy instabil viselkedést eredményezve.
Előfordulhat, hogy a daru eléri a kívánt sebességet, de nincs elegendő nyomatéka, vagy túlzott sebességet produkál a keréknél.
Előfordulhat, hogy a rendszer nem rendelkezik elegendő visszacsatolási felbontással a kívánt helymeghatározási teljesítményhez.
Lehet, hogy a motor elég erős, de a daru szerkezete túlzottan vibrálhat.
Az emelőtengelynél különös figyelmet kell fordítani a terhelés megtartására, amikor az áramellátás megszűnik.
A hosszan mozgó kábelek és a daru ismétlődő mozgása telepítési és megbízhatósági problémákat okozhat, ha a kábel és a csatlakozórendszer nincs megfelelően kiválasztva.
Hasznos módja annak, hogy az egész alkalmazást átgondolja:
Pozícionálási teljesítmény = motor reakció + visszacsatolás minősége + mechanikai precizitás + mozgásprofil + vezérlés hangolása
És:
Átmenőképesség = utazási teljesítmény + gyorsulás + lassítás + beállási idő + terheléskezelési ciklus
Ez megmagyarázza, hogy egy nagyobb teljesítményű szervomotor vásárlása miért nem feltétlenül eredményez gyorsabb AS/RS rendszert.
A motort megfelelően hozzá kell illeszteni a mechanikai rendszerhez és a vezérlési stratégiához.
Az AS/RS rakodódaruban a nagy dinamikus pozicionálás elérése nem egyszerűen egy nagy sebességű motor beépítése.
A legjobban teljesítő rendszereket közötti kölcsönhatás köré tervezték. a szervomotor, a szervohajtás, a jeladó, a sebességváltó, a mechanikai szerkezet, a külső pozicionáló érzékelők, a mozgásprofil és a raktárvezérlő rendszer .
Egy AC szervomotor biztosítja a dinamikus vezérlés alapját. A kódoló visszajelzést ad. A hajtás szabályozza a nyomatékot és a sebességet. A sebességváltó átalakítja a motor karakterisztikáját használható mechanikai teljesítménnyel. A helymeghatározó rendszer megerősíti a gép fizikai helyét. Végül a mozgásvezérlő koordinálja a teljes ciklust.
A nagy sebességű AS/RS berendezéseknél ezért a legpraktikusabb tervezési cél nem a maximális motorfordulatszám , hanem a maximális hasznos áteresztőképesség szabályozott gyorsítással, rövid beállási idővel, megbízható pozicionálással és ismételhető működéssel..
Az OEM targoncadaru-gyártók számára ez a rendszerszintű megközelítés különbséget tehet a gépet egyszerűen mozgató motor és a nagy dinamikus automatizált tárolásra és visszakeresésre tervezett szervo mozgási megoldás között..
A megfelelő AC szervomotor függ a daru tengelyétől, hasznos teherbírásától, sebességétől, gyorsulásától, a sebességváltó áttételétől, a munkaciklustól és a pozicionálási követelményektől. A haladási, emelési és villatengelyek általában eltérő nyomatékot, sebességet, fékezést és mechanikai konfigurációkat igényelnek.
Az AC szervomotorok nagy dinamikus választ, pontos fordulatszám-szabályozást, kódoló visszacsatolást, valamint szabályozott gyorsítást és lassítást biztosítanak . Ezek a jellemzők elősegítik, hogy a targoncadaru gyorsan haladjon keresztül a folyosón, miközben pontos pozícionálást ér el a cél tárolási helyen.
Az emelőtengely általában nagy folyamatos és csúcsnyomatékot, pontos helyzet-visszacsatolást, szabályozott gyorsítást és lassítást, valamint megfelelő mechanikus fékezést igényel . A motor kiválasztásánál figyelembe kell venni a maximális hasznos terhelést, az emelési sebességet, az emelési mechanizmust, a sebességváltó áttételét, a munkaciklust és a tehertartási követelményeket.
A villának pontosan be kell nyúlnia az állványba, és vissza kell húzódnia onnan anélkül, hogy károsítaná a raklapot, az állványt vagy a kezelőmechanizmust. A szervomotor megismételhető pozicionálást, szabályozott alacsony sebességű mozgást, gyors előre/hátra reakciót és pontos leállítást biztosít , amelyek fontosak a megbízható raklaptovábbításhoz.
Egyes gépkialakításoknál műszakilag lehetséges, de a három tengely gyakran eltérő működési követelményeket támaszt. A haladási, emelési és villaszerkezetek eltérő teljesítményt, nyomatékot, sebességet, sebességváltót, féket, jeladót és rögzítési konfigurációkat igényelhetnek. Praktikus megoldást jelenthet egy közös szervoplatform tengely-specifikus konfigurációkkal.
Az AC szervorendszer kódoló visszacsatolást használ a motor mozgásának figyelésére, valamint a pozíció és a sebesség szabályozására. A daru végső pontossága azonban a is függ sebességváltótól, a sebességváltótól, a kerékcsúszástól, a mechanikai merevségtől, a holtjátéktól, a külső pozicionáló érzékelőktől és a vezérlőrendszertől . A szervo visszacsatolást ezért a teljes helymeghatározó architektúra részének kell tekinteni.
Az emelőtengelyhez szükség lehet mechanikus tartófékre, ha a kialakításnak függőlegesen felfüggesztett terhelést kell tartania, amikor a motor nyomatéka nem áll rendelkezésre. A féket a terhelés, az erőátviteli rendszer, a szükséges tartási nyomaték és a gépbiztonsági tervezés szerint kell kiválasztani. Az STO és a mechanikus tehertartás nem kezelhető azonos funkcióként.
A rezgést révén lehet kezelni a motor és a sebességváltó megfelelő méretezése, a tehetetlenségi nyomaték illesztése, az S-görbe gyorsítása és lassítása, a szervóhangolás, a rezonancia-elnyomás, a mechanikai merevség és a pontos visszacsatolás . A motorfordulatszám vagy a gyorsulás növelése önmagában nem feltétlenül javítja a teljes AS/RS ciklusidőt.
Igen. Az OEM testreszabása magában foglalhatja a motor méreteit, a tengely és a karima konfigurációját, a jeladót, a sebességváltót, a féket, a kábelt, a csatlakozót, a névleges nyomatékot, a sebességet és egyéb alkalmazásspecifikus követelményeket . A testreszabás különösen akkor hasznos, ha a szervomotornak illeszkednie kell egy dedikált targonca-daru hajtáslánchoz.
A leghasznosabb információk közé tartozik a teljes mozgó tömeg, a maximális hasznos teher, a haladási sebesség, az emelési sebesség, a gyorsulás, a lassulás, a kerék vagy a sebességváltó méretei, a sebességváltó áttétele, a munkaciklus, a pozicionálási pontosság, a szerelési hely, a jeladóra vonatkozó követelmények, a fékkövetelmények és a vezérlési protokoll . A pontos alkalmazási adatok lehetővé teszik a motorszállító számára, hogy értékelje a teljes mozgásrendszert, ahelyett, hogy csak névleges teljesítmény alapján választana ki egy motort.
