低電圧 DC サーボ モーターの選択と AGV 電源システム用のデュアル チャネル STO の統合

はじめに: 最新の AGV にとって安全で信頼性の高いサーボ ドライブ システムが重要である理由

無人搬送車 (AGV) と自律移動ロボット (AMR) は、スマート ファクトリー、倉庫、物流センター、自動生産ラインに不可欠なコンポーネントになりつつあります。 AGV システムが単純な輸送プラットフォームから、重い荷物を運び、継続的に動作し、人間と協力できるインテリジェントなモバイル ロボットへと移行するにつれて、その駆動システムに対する要件が大幅に増加しています。

運動システムはもはや動きだけを担うわけではありません。最新の AGV には次のものが必要です。

• 重負荷加速時の高い始動トルク

• 正確な速度と位置制御

• 連続使用条件下でも安定した動作

• 設置スペースを節約するためのコンパクトな統合

• 予期せぬ動きを防ぐ機能安全機能

• セーフティコントローラおよびPLCシステムとの信頼性の高い通信

さまざまなドライブソリューションの中から、 デュアルチャネル STO (Safe Torque Off) を備えた低電圧 DC サーボ モーターは、 動作性能、エネルギー効率、機能安全性を 1 つの統合ソリューションに組み合わせているため、先進的な AGV メーカーにとって好ましい選択肢となっています。

一般的な AGV サーボ ドライブ システムは次のもので構成されます。

• 低圧DCサーボモーター

• サーボコントローラー/ドライバー

• エンコーダフィードバックシステム

• 安全入力インターフェース

• メカニカルブレーキ（オプション）

• CANopen Safety、EtherCAT Safety、または安全 PLC 接続などの通信インターフェイス

この記事では、AGV アプリケーションに適切な低電圧 DC サーボ モーターを選択する方法と、デュアル チャネル STO 安全機能を AGV 電源システムに統合する方法について説明します。

1. AGV アプリケーションに適した低電圧 DC サーボ モーターとドライバーを選択するには?

1.1 モーターを選択する前に AGV の負荷要件を理解する

AGV サーボ モーターを選択する最初のステップは、車両の実際の機械的要件を決定することです。

従来の産業用機械とは異なり、AGV では次のようなことが頻繁に発生します。

• 頻繁な加減速

• 前進と後進

• 負荷変動

• 傾斜面動作

• 24時間365日の連続稼働

したがって、定格電力のみに基づいてモータを選択するだけでは十分ではありません。

主要なパラメータは次のとおりです。

たとえば、500 kg を運ぶ頑丈な AGV は、両方が同じ速度で動作する場合でも、軽量の倉庫ロボットよりも大幅に高い起動トルクを必要とします。

1.2 必要トルクの計算 AGV 駆動モーター

基本的なトルク要件は、以下に基づいて計算できます。

T=F×rT = F imes r

T=F×r

どこ：

• T = 必要なホイールトルク

• F = 牽引力

• r = ホイール半径

牽引力には次のものが含まれます。

• 車両加速力

• 転がり抵抗

• 傾斜抵抗

• 負荷摩擦

AGV アプリケーションの場合、モーターは通常、予期せぬ状況に対処できる十分なトルク マージンを提供する必要があります。

推奨される設計上の考慮事項:

• 連続トルクは通常の動作要件を満たす必要があります

• ピークトルクは加速と緊急事態をサポートする必要があります

• モーター過負荷機能は一時的な高負荷に対処する必要があります

低電圧 DC サーボ モーターは、次の機能を備えているため、特に適しています。

• 高いトルク密度

• 素早い応答

• 正確な速度調整

• 優れた低速性能

2. の利点 STO機能を備えた一体型AGV DCサーボモーター

最新の AGV (無人搬送車) および AMR (自律移動ロボット) システムでは、単純なモーターの回転以上のものが必要です。を組み合わせたモーション ソリューションが必要です 高トルク出力、正確な制御、コンパクトな設計、機能安全。個別のモーター、サーボドライブ、外部安全コンポーネントを使用する従来の AGV ドライブ アーキテクチャでは、多くの場合、システムが複雑になり、信頼性が低下します。

STO (Safe Torque Off) 機能を備えた統合型 AGV DC サーボ モータは 、モータ、サーボ コントローラ、エンコーダ インターフェイス、安全機能をコンパクトなインテリジェント ドライブ ユニットに統合することで、これらの課題を解決します。この設計は、AGV OEM メーカー、物流オートメーション会社、モバイル ロボット開発者の間でますます人気が高まっています。

2.1 モーターとドライバーを統合した設計による簡素化された AGV システム アーキテクチャ

従来の AGV 駆動システムには通常、複数の独立したコンポーネントが必要です。

• DCモーター

• サーボドライブ/コントローラー

• エンコーダモジュール

• セーフティリレー

• 社外ワイヤーハーネス

• 通信モジュール

このアーキテクチャにより、次のことが強化されます。

• キャビネットのスペース要件

• 配線の複雑さ

• 設置時間

• メンテナンスの難易度

• 潜在的な障害点

統合 DC サーボ モーターは、これらのコンポーネントを単一のコンパクトなユニットに結合します。

一般的な統合型 AGV サーボ モーターには次のものが含まれます。

• ブラシレスDCモーター（BLDC）

• 高解像度エンコーダー

• サーボコントローラー内蔵

• 電流ループおよび速度ループ制御

• 通信インターフェース

• デュアルチャンネルSTO安全入力

この統合設計により、AGV メーカーはよりコンパクトで信頼性の高い駆動システムを構築できます。

主な利点:

配線要件の削減

従来のソリューションと比較して、統合型サーボ モーターにより、特に以下のような多くの外部ケーブルが不要になります。

• 別個のエンコーダケーブル

• モータードライバー接続ケーブル

• 追加の制御配線

これは、内部の設置スペースが限られている AGV にとって非常に有益です。

より迅速なシステム統合

モーター システムは以下に対してすでに最適化されているため、OEM メーカーは開発サイクルを短縮できます。

• モーションコントロール

• 速度規制

• トルク管理

• 安全機能

エンジニアはドライブ アーキテクチャ全体をゼロから設計する代わりに、モーターを AGV プラットフォームに直接統合できます。

2.2 デュアルチャネル STO テクノロジーによる機能安全の強化

安全性は、工場、倉庫、および人間と機械のコラボレーション環境で稼働する最新の AGV にとって最も重要な要件の 1 つです。

単純に電源を切断する従来の緊急停止方法とは異なり、STO はサーボ モーターのトルク生成能力を直接無効にします。

STO が有効になっている場合:

• モーター電流出力は安全に遮断されます

• トルク発生が除去される

• モーターの予期せぬ動きを防止

モーターが駆動トルクを生成できない間、AGV は電気で駆動されたままになります。

デュアルチャネル STO が AGV アプリケーションにとって重要な理由

デュアルチャネル STO 設計では、2 つの独立した安全入力チャネルを使用します。

例えば：

• STO チャネル 1

• STO チャネル 2

モーターの正常な動作を維持するには、両方のチャネルが正しく動作する必要があります。

1 つのチャネルで次のことが発生した場合:

• 短絡

• 配線不良

• コンポーネントの障害

安全システムは異常状態を検出し、危険な動作を防止します。

これにより、以下が提供されます。

• より高い故障検出能力

• 安全性の向上

• 産業安全規格への準拠の向上

国際市場をターゲットとする AGV メーカーにとって、デュアルチャネル STO は以下に関連する安全要件を満たすのに役立ちます。

• 機械の安全性

• 機能安全

• 人間とロボットのコラボレーション

2.3 動作性能と制御精度の向上

AGV は、特に次のような用途において、正確な動作制御を必要とします。

• 倉庫ナビゲーション

• 自動化された生産ライン

• 資材輸送

• ロボットドッキングステーション

統合された DC サーボ モーターは、エンコーダー フィードバックを通じて閉ループ制御を提供します。

開ループ モーター システムと比較して、サーボ制御は次の機能を提供します。

正確な速度調整

コントローラーは実際のモーター速度を継続的に監視し、出力を自動的に調整します。

利点:

• 安定した低速動作

• スムーズな加速と減速

• 負荷変化時の速度変動の低減

高トルク応答性

AGV は稼働中に頻繁に起動と停止を繰り返します。

統合されたサーボ モーターは次の機能を提供します。

• 速いトルク応答

• 強力な始動能力

• 登坂性能の向上

これは、重い荷物を運ぶ AGV やスロープで動作する AGV にとって特に重要です。

より優れた測位機能

エンコーダのフィードバックにより、次のことが可能になります。

• 正確な位置決め

• 正確なドッキング

• ナビゲーションパフォーマンスの向上

これにより、AGV がスマート ファクトリーでより高い自動化精度を達成できるようになります。

2.4 コンパクト設計と省スペースのメリット

AGV は、バッテリー、センサー、コントローラー、駆動システムをコンパクトなシャーシ内に収める必要があるため、機械スペースに厳しい制限があります。

統合されたサーボ モーターにより、別個のモーター駆動システムと比較して設置面積が小さくなります。

利点は次のとおりです。

制御盤サイズの縮小

従来のサーボ システムには次のものが必要です。

• 外部サーボアンプ

• 端子台

• 追加の冷却システム

統合ソリューションでは、これらのコンポーネントを削減または排除します。

柔軟な機械設計

コンパクトなサーボ モーターにより、AGV 設計者は次のことが可能になります。

• シャーシサイズの縮小

• バッテリー容量を増やす

• ペイロード率の向上

• ホイールの配置を最適化する

小型 AMR やモバイル ロボットの場合、省スペース化によりシステム全体のパフォーマンスが直接向上します。

2.5 より高いエネルギー効率とより長いバッテリー稼働時間

稼働時間は生産性に直接影響するため、AGV にとってバッテリー効率は重要な要素です。

統合された DC サーボ モーターは、以下を通じてエネルギー効率を向上させます。

インテリジェントな電流制御

サーボ コントローラーは、実際の負荷要件に応じてモーター電流を調整します。

AGV が必要とするトルクが少ない場合:

• モーター電流が減少する

• エネルギー消費量が削減される

• バッテリー駆動時間の増加

電力損失の低減

特大の外部ドライブ システムと比較して、統合サーボ ソリューションは以下を最小限に抑えます。

• ケーブル損失

• 変換損失

• 無駄な電力消費

これは、AGV が次のことを達成するのに役立ちます。

• 動作サイクルの延長

• 充電頻度の減少

• 運用コストの削減

2.6 AGV の 24 時間 365 日連続稼働における信頼性の向上

多くの産業用 AGV は、次の環境で継続的に稼働します。

• 配送センター

• 自動車工場

• エレクトロニクス製造工場

• 物流倉庫

したがって、ドライブ システムは以下に耐える必要があります。

• 連続運転

• 振動

• 頻繁な加速

• 熱応力

統合されたサーボ モーターにより、外部接続の数が減り、信頼性が向上します。

利点は次のとおりです。

故障箇所の減少

簡素化されたシステムにより、以下によって引き起こされるリスクが軽減されます。

• コネクタの緩み

• ケーブルの損傷

• 誤った配線

より良い環境保護

多くの統合 AGV サーボ モーターは以下をサポートしています。

• IP65保護

• 防塵性

• 耐水飛沫性

• 工業用温度での動作

そのため、要求の厳しい産業環境に適しています。

2.7 メンテナンスとトラブルシューティングの容易化

AGV オペレーターにとって、ダウンタイムは生産効率に直接影響します。

統合されたサーボ モーターにより、次のようなメンテナンスが簡素化されます。

内蔵診断機能

多くの高度なサーボ モーターは次の機能を備えています。

• 障害フィードバック

• 過電流保護

• 過熱アラーム

• エンコーダ異常検出

• STOステータス監視

メンテナンスエンジニアは、複数のコンポーネントをチェックすることなく、問題を迅速に特定できます。

より迅速な交換

モーターとコントローラーが一体化されているため、

• 交換が必要なコンポーネントが少ない

• 設置時間の短縮

• システムの回復が速くなります

これは、AGV の大規模なフリートにとって特に価値があります。

2.8 インテリジェント AGV システムのための柔軟な通信

最新の AGV では、以下の間の通信が必要です。

• モーションコントローラー

• 安全PLC

• フリート管理システム

• ナビゲーションシステム

統合 DC サーボ モーターは、次のような通信プロトコルをサポートできます。

• CANopen

• CANopen の安全性

• EtherCAT

• RS485

• Modbus RTU

これにより、次のことが可能になります。

• リアルタイムのモーター監視

• パラメータ設定

• リモート診断

• インテリジェントな車両管理

インダストリー 4.0 アプリケーションの場合、通信機能が製品を選択する際の重要な選択要素になりつつあります。 AGVモーターサプライヤー.

2.9 総所有コスト (TCO) の削減

統合サーボ モーターは、基本的な DC モーターと比較して初期コンポーネントのコストが高くなる可能性がありますが、多くの場合、システム全体のコストは低くなります。

節約は以下から得られます。

エンジニアリングコストの削減

以下の場合に必要な時間が短縮されます。

• 電気設計

• 配線開発

• ソフトウェアの統合

設置コストの削減

接続を簡素化すると、次のことが削減されます。

• 組み立て時間

• 労働要件

• デバッグワークロード

メンテナンスコストの削減

信頼性が高く、診断が組み込まれているため、以下のことが削減されます。

• ダウンタイム

• スペアパーツの要件

• サービス費用

AGV OEM メーカーにとって、多くの場合、初期購入価格よりも総ライフサイクル コストの方が重要です。

結論: STO を備えた統合 DC サーボ モーターが最新の AGV システムに最適である理由

デュアルチャネル STO を備えた統合 AGV DC サーボ モーターは、次世代の自動運転車両に完全な動作および安全ソリューションを提供します。

主な利点は次のとおりです。

• 簡素化されたシステムアーキテクチャ

• 配線の複雑さの軽減

• 高精度サーボ制御

• 機能安全性の強化

• コンパクトな機械設計

• エネルギー効率の向上

• 信頼性の高い年中無休の稼働

• メンテナンスの容易化

• 柔軟なコミュニケーション能力

AGV および AMR のメーカーにとって、STO 機能を備えた統合サーボ モーターの選択は、モーターの選択を決定するだけでなく、安全性、効率性、およびシステムの長期信頼性を向上させるための戦略的な選択でもあります。

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3. AGV サーボ モーターは 24V または 48V の電源を使用する必要がありますか?

正しい電源電圧の選択は、AGV (無人搬送車) または AMR (自律移動ロボット) 駆動システムを設計する際の最も重要な決定事項の 1 つです。 どちらを選択するかは、 24V DC サーボ モーターと 48V DC サーボ モーターの 次の点に直接影響します。

• モーター出力能力

• バッテリー効率

• 消費電流

• 熱性能

• 配線要件

• AGVの積載量

• システム全体の信頼性

24V が常に 48V より優れている、あるいはその逆であるという普遍的な答えはありません。最適な電圧は、AGV の 負荷容量、動作速度、作業環境、バッテリーの構造、安全要件によって異なります。.

最新の AGV アプリケーションでは、24V システムは小型の移動ロボットや軽量物流車両に一般的に使用されていますが、より高いトルクと長い稼働時間を必要とする重量物 AGV には 48V サーボ システムがますます好まれています。

3.1 電圧、電流、モーター出力の関係を理解する

電力、電圧、電流の基本的な関係は次のとおりです。

電力 (W) = 電圧 (V) × 電流 (A)

同じモーター出力の場合:

• 低電圧システムにはより大きな電流が必要です

• 高電圧システムにはより低い電流が必要です

例えば：

400W AGV サーボ モーターにはおよそ次のものが必要です。

24Vシステム：

400W ÷ 24V ≈ 16.7A

48Vシステム：

400W ÷ 48V ≈ 8.3A

48V システムは、24V システムと比較して約半分の電流を必要とします。

電流が低いと、次のようないくつかの利点があります。

• ケーブルの発熱を軽減

• より細い線径の要件

• 電気損失の低減

• 長時間運転時の効率向上

これが、多くの中型および大型 AGV が 48V アーキテクチャに移行している理由の 1 つです。

3.2 の利点 AGV アプリケーション用の 24V DC サーボ モーター

24V DC サーボ モーターは、AGV および AMR システム、特にコンパクトな屋内アプリケーションで最も広く使用されているソリューションの 1 つです。

3.2.1 小型および中型 AGV に最適

24V サーボ システムは一般的に次の用途で使用されます。

• 倉庫用AGV

• 配送ロボット

• 検査ロボット

• 病院搬送ロボット

• 小型資材運搬車

典型的な特徴:

• ペイロード: 軽荷重から中荷重まで

• 動作速度:低速から中速

• 屋内環境

• 短い移動距離

このようなアプリケーションでは、電気システムをシンプルに保ちながら、24V が十分なトルクを提供します。

3.2.2 標準AGVバッテリーシステムとの互換性の向上

多くのコンパクト AGV は以下を使用します。

• 24V リチウム電池

• 24V鉛蓄電池

• 24V産業用電源システム

24V サーボ モーターを使用すると、追加の電圧変換を行わずに、既存のバッテリー プラットフォームと直接統合できます。

利点は次のとおりです。

• システムコストの削減

• シンプルなバッテリー管理

• メンテナンスの容易化

• 幅広いコンポーネントの可用性

3.2.3 安全リスクの低減

電気的安全性の観点から、24V システムには次のような利点があります。

• 感電リスクの低減

• 安全要件への準拠が容易になる

• シンプルな保護設計

以下の場所で動作する対人 AGV の場合:

• 病院

• オフィス

• 小売環境

24V システムは、より安全な低電圧特性のため、多くの場合好まれます。

3.2.4 システム初期コストの削減

高電圧システムと比較して、24V ソリューションには通常次のものが必要です。

• 低コストのバッテリー

• よりシンプルなコントローラー

• より安価な電源コンポーネント

コスト重視の AGV アプリケーションにとって、24V は依然として魅力的な選択肢です。

3.3 高出力 AGV アプリケーションにおける 24V サーボ モーターの制限

24V システムは広く使用されていますが、AGV がより高いパフォーマンスを必要とする場合には制限があります。

3.3.1 より高い電流需要

モーターの出力が増加すると、電流が大幅に増加します。

高電流が原因で次のような問題が発生します。

• より多くのケーブル加熱

• より大きなワイヤサイズ

• より高いコネクタ要件

• 電力損失の増加

たとえば、ホイールあたり数百ワットを必要とする頑丈な AGV は、24V システムでは非効率になる可能性があります。

3.3.2 重負荷による効率の低下

大型 AGV が搭載するもの:

• 自動車部品

• パレット

• 産業資材

次の場合には高トルクが必要です。

• 起動

• 加速度

• スロープクライミング

24V システムでは非常に高い電流出力が必要になる場合があり、次のような増加が見られます。

• バッテリー消費量

• 熱応力

• コントローラーのワークロード

3.4 の利点 大型AGV用48V DCサーボモーター

48V サーボ モーターは、より高い電力密度とより優れた効率を提供するため、産業用 AGV アプリケーションでますます人気が高まっています。

3.4.1 より高い電力能力

48V システムは以下の場合に適しています。

• 大型AGV

• 自動運転フォークリフト

• 工場搬送ロボット

• 屋外移動ロボット

• 大きなAMR

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• ペイロードは数百キログラムから数トンまで

• 長距離輸送

• 継続的な産業操業

3.4.2 低電流と優れた熱性能

48V モーターは同じ出力に対して必要な電流が少ないため、次のことが削減されます。

• モータードライバーの発熱

• ケーブル温度上昇

• バッテリーの放電ストレス

これにより次のことが改善されます。

• システムの信頼性

• 稼働効率

• コンポーネントの寿命

24 時間 365 日稼働する AGV にとって、熱性能は重要な設計要素です。

3.4.3 バッテリ駆動時間の延長

48V システムでは、次の理由からバッテリー使用率が向上します。

• 電気損失が減少します

• 電流のピークは低くなります

• エネルギー変換効率が向上

利点：

• 動作サイクルの延長

• 充電頻度が少なくなる

• 生産性の向上

これは次の場合に特に重要です。

• 自動倉庫

• スマートファクトリー

• 物流センター

3.4.4 高トルク用途向けの優れた性能

重量のある AGV は、次の場合に強力なトルクを必要とします。

• 初動

• 負荷加速度

• インクラインクライミング

• 非常停止

48V サーボ モーターには次のような利点があります。

• 最大トルク出力

• ダイナミックな応答

• 連続運転能力

多くの場合、次のものと組み合わせられます。

• 遊星歯車装置

• ホイールドライブユニット

• 統合サーボドライブ

より高いトラクション性能を実現します。

3.5 24V 対 48V AGV サーボ モーターの比較

3.6 AGV サーボ モーターの 24V と 48V を選択するにはどうすればよいですか?

正しい電圧を選択する場合、AGV メーカーは次の要素を評価する必要があります。

3.6.1 ペイロード重量

次の場合は 24V を選択してください。

• ペイロードは比較的軽い

• 車両サイズがコンパクト

• 適度なトルクが必要

次の場合は 48V を選択してください。

• 積載量は数百kgを超える

• 高い始動トルクが必要

• 重量物を輸送します

3.6.2 動作環境

屋内用途

多くの場合、以下の場合には 24V で十分です。

• 倉庫

• 病院

• ワークショップ

産業用ヘビーデューティ用途

通常、以下の場合には 48V が推奨されます。

• 自動車工場

• 製造工場

• 大型物流センター

3.6.3 動作時間要件

AGV が実行されている場合:

• 複数のシフト

• 24時間365日稼働

• 長い移動距離

通常、48V システムはエネルギー効率が優れています。

3.6.4 速度と加速度の要件

より高性能な AGV には次のものが必要です。

• より速い加速

• より高い移動速度

• 頻繁な負荷変動

48V サーボモーターの恩恵を受けます。

3.7 の統合 STO安全機能付き24V/48Vサーボモータ

AGV が 24V または 48V のどちらの電源アーキテクチャを使用しているかに関係なく、安全性は依然として重要です。

高性能 AGV サーボ システムには以下が含まれている必要があります。

• デュアルチャネルSTO

• エンコーダフィードバック

• 安全PLC互換性

• 非常停止統合

電圧の選択はモーターの性能に影響しますが、STO は安全な動作を保証します。

例えば：

STO 付き 24V 統合サーボ モーター

以下に適しています:

• 小さなAMR

• 協働ロボット

• 屋内物流ロボット

STO 付き 48V 統合サーボ モーター

以下に適しています:

• 大型AGV

• 産業用移動ロボット

• 自動フォークリフト

どちらのシステムも、適切に統合すると、高い安全レベルを達成できます。

3.8 将来の傾向: より多くの産業用 AGV が 48V システムに移行している理由

AGV テクノロジーが発展するにつれて、メーカーは次のことを要求しています。

• より高い積載量

• 稼働時間の延長

• より速い動き

• 車両サイズの小型化

こうした傾向により、48V サーボ システムの採用が増加しています。

将来の AGV プラットフォームでは次のものが使用されると予想されます。

• 48V リチウム電池システム

• 一体型サーボモーター

• 機能安全機能

• インテリジェント通信ネットワーク

ただし、24V システムは、そのシンプルさ、手頃な価格、安全性の利点により、コンパクト AMR アプリケーションの主流を占め続けるでしょう。

結論: AGV サーボ モーターに適切な電圧の選択

どちらを選択するかは、 24V と 48V AGV サーボ モーターの 特定のアプリケーション要件によって異なります。

24V DC サーボ モーターは次の用途に最適です。

• コンパクトAGV

• 軽量移動ロボット

• 屋内物流システム

• コスト重視のアプリケーション

48V DC サーボ モーターは次の場合に適しています。

• 大型AGV

• 高トルク用途

• 長い動作サイクル

• 産業オートメーションシステム

AGV OEM メーカーにとって、最良の解決策は、単に高電圧モーターを選択するのではなく、以下の間で最適なバランスが得られる電圧レベルを選択することです。

• トルク性能

• バッテリー効率

• 安全要件

• システムコスト

• 長期的な信頼性

適切に選択すると、 STO 機能を備えた 24V または 48V 統合 DC サーボ モーターを AGV の性能、安全性、運用効率が大幅に向上します。

4. 機械ブレーキは STO 機能とどのように連動しますか?

最新の AGV (無人搬送車) および AMR (自律移動ロボット) システムでは、安全性を単一の保護方法に依存することはできません。 は、 STO (Safe Torque Off) サーボ モーターがトルクを生成するのを防止することで重要な機能安全層を提供しますが、AGV を物理的に所定の位置に保持するものではありません。

以下を含むアプリケーションの場合:

• 重量物の輸送

• 傾斜面

• 駐車位置

• 垂直昇降機構

• 長時間の停車

多くの場合、機械 ブレーキは STO と併用する必要があります。

の組み合わせにより、 サーボ モーター + デュアル チャネル STO + 電磁ブレーキ 次の両方を提供する完全な安全ソリューションが作成されます。

1. 安全なトルク除去

2. 信頼性の高い機械的保持

安全な AGV 電源システムを設計する場合、STO と機械ブレーキの違いを理解することが重要です。

4.1 STO機能とメカニカルブレーキの違い

STO と機械ブレーキはどちらも停止動作に関連していますが、まったく異なる機能を実行します。

STO機能：モータートルクの発生を防止

STO は、サーボドライブに統合された電子安全機能です。

STO が有効になっている場合:

• ドライブはモーターのトルク生成回路へのエネルギーの供給を停止します。

• モーターが駆動トルクを生み出すことができない

• モーターの制御不能な加速を防止

ただし、STO は 機械の動きを積極的に停止しません。.

例えば：

• 移動中の AGV は慣性により回転し続ける可能性があります

• 坂道にある車両は後退する可能性があります

• 保持力を追加しないと吊り荷が落下する可能性があります

STO はモーターの安全を保証しますが、機械システムはロックしません。

メカニカルブレーキ: 負荷を物理的に保持

メカニカルブレーキは、物理的な摩擦またはロック力を使用して動きを防ぎます。

一般的な AGV ブレーキのタイプには次のものがあります。

• 電磁保持ブレーキ

• バネ式ブレーキ

• ディスクブレーキ

• ドラムブレーキ

一般的な AGV サーボ モーター ブレーキは次のように動作します。

モーター駆動

• 電磁ブレーキに電圧がかかる

• ブレーキリリース

• モーターは正常に回転します

電源が切断されたか、障害が発生しました

• ブレーキコイルの電力が失われる

• バネの力でブレーキがかかる

• ホイールまたはモーターシャフトが機械的にロックされている

これにより、電力が供給されない場合でも確実な保持力が得られます。

4.2 STO だけでは AGV の安全性を確保できない理由

多くの AGV 設計者は、当初、STO が車両を完全に停止して保持できると想定しています。ただし、STO はトルクの発生を無効にするだけです。

状況によっては、追加の機械的保持が必要になる場合があります。

4.2.1 斜面でのAGVの動作

AGV が傾斜面に停止すると、重力によって牽引力が発生します。

STO がアクティブであっても:

• モーターのトルクがなくなる

• 車輪がロックされていない

• 車両が下り坂で転がる可能性がある

メカニカルブレーキが不要な動きを防ぎます。

代表的な用途:

• 倉庫用スロープ

• 屋外用AGV

• 凹凸のある工場の床

• 自動フォークリフト

4.2.2 重量物の輸送

AGV の負荷が重いほど、STO 作動後の移動のリスクが大きくなります。

例えば：

産業用コンポーネントを運ぶ 2 トンの AGV には、次の理由から信頼性の高い保持機構が必要です。

• 車両の慣性が大きい

• 外力によりプラットフォームが移動する可能性があります

• 安全要件がより厳格化

機械式ブレーキは、モーターのトルクが取り除かれた後、必要な保持トルクを提供します。

4.2.3 長期駐車または待機条件

長いアイドル期間中:

• STO はモーターの作動を防​​止します

• ブレーキは機械的な位置を維持します

これにより、以下が削減されます。

• モーターの加熱

• バッテリー消費量

• サーボ保持電流

工場内で継続的に稼働するAGVの場合、エネルギー効率が向上します。

4.3 STO と機械ブレーキ間の一般的な動作シーケンス

適切に設計された AGV 安全システムでは、STO やブレーキがランダムに作動することはありません。順序を調整する必要があります。

一般的な安全な停止プロセスは次のとおりです。

通常のAGV動作

1. サーボドライブがモーションコマンドを受信します

2. モーターがトルクを発生

3. メカニカルブレーキが解除されたままになる

4. AGVは正常に動きます

制御された停止プロセス

1. AGV が停止コマンドを受信

2. サーボコントローラが減速を行う

3. モーター速度がゼロに低下する

4. ブレーキがかかる

5. STOが有効化されている

このシーケンスにより、以下が提供されます。

• スムーズな停止

• 機械的衝撃の軽減

• 安全なトルク除去

• 確実な保持力

非常停止処理

緊急事態の場合:

1. 緊急信号が作動した

2. 安全 PLC が停止コマンドを送信

3. STOチャネルがアクティブ化される

4. モーターのトルクがすぐに取り除かれます

5. 必要に応じて機械ブレーキが作動します

正確な順序は以下によって異なります。

• AGVの速度

• 負荷状態

• 安全カテゴリの要件

• リスク評価結果

4.4 メカニカルブレーキとデュアルチャネルSTOシステムの統合

最新の AGV サーボ システムは通常、以下を組み合わせています。

• サーボドライブ

• デュアルチャンネルSTO入力

• ブレーキ制御出力

• エンコーダフィードバック

• 安全PLC

典型的なアーキテクチャ:

安全 PLC | |デュアルチャネル STO |サーボドライブ | DCサーボモーター |メカニカルブレーキ | AGVホイール 

安全 PLC は次の両方を制御します。

• STOの有効化

• ブレーキのかかり具合

これにより、多層的な安全構造が構築されます。

4.5 AGV サーボモーターのブレーキ制御方法

電磁ブレーキを制御するにはいくつかの方法があります。

方法 1: サーボドライブブレーキ制御

サーボドライブはブレーキ操作を直接管理します。

利点:

• 自動タイミング制御

• モーター速度に合わせて調整

• プログラミングの複雑さの軽減

典型的なシーケンス:

• モーターが停止する

• ブレーキがかかる

• STOがアクティブになる

方法 2: 安全 PLC 制御ブレーキ

安全 PLC は以下を独立して制御します。

• STO信号

• ブレーキリレー

利点:

• より高い安全性の柔軟性

• 複雑なシステムへの統合が容易

以下に適しています:

• 大規模なAGVフリート

• 多軸移動ロボット

• 産業オートメーションシステム

方法 3: 電源オフ保護付きメカニカルブレーキ

バネ式電磁ブレーキが一般的に使用されるのは、次のような理由からです。

• 停電時にブレーキがかかる

• 安全な状態は自動的に達成されます

これは次の場合に重要です。

• バッテリーの故障

• 緊急停止

• ケーブル切断イベント

4.6 AGV サーボ モーターに適切なブレーキを選択するには?

ブレーキを選択するには、いくつかの機械的要因を考慮する必要があります。

4.6.1 保持トルク

ブレーキ保持トルクは最大外部負荷を超える必要があります。

要因には次のようなものがあります。

• AGVの重量

• ペイロード重量

• 車輪径

• 最大傾斜角

安全マージンを常に考慮する必要があります。

4.6.2 ブレーキ応答時間

緊急事態では、素早いブレーキ応答が重要です。

重要なパラメータ:

• ブレーキ解除時間

• ブレーキ作動時間

• 機械的遅延

安全性が重要な AGV では、応答時間が短縮されることで保護が強化されます。

4.6.3 デューティサイクル

AGV では次のようなブレーキが発生する可能性があります。

• 頻繁に立ち寄る

• 連続保持

• 緊急起動

ブレーキは次のものと一致する必要があります。

• 動作周波数

• 熱要件

• 期待される耐用年数

4.7 さまざまな AGV システムにおけるメカニカル ブレーキ + STO のアプリケーション

倉庫用AGV

要件：

• 頻繁な起動/停止サイクル

• 人間同士の交流

• 正確な位置決め

推奨：

• 安全停止のための STO

• 駐車用ブレーキ

耐久性の高い産業用AGV

要件：

• 高い積載量

• 長時間稼働

• 傾斜能力

推奨：

• デュアルチャネルSTO

• 高トルク電磁ブレーキ

自動フォークリフトAGV

要件：

• 垂直荷重の取り扱い

• 正確な停止

推奨：

• STO

• 機械式保持ブレーキ

• 追加の安全監視

屋外移動ロボット

要件：

• 耐候性

• 凹凸のある地形

• 緊急保留

推奨：

• IP定格サーボモーター

• STO

• 堅牢なメカニカルブレーキ

4.8 AGV システムで STO と機械ブレーキを組み合わせる利点

STO を機械ブレーキと併用すると、次のような利点があります。

安全性の向上

• モーターの予期せぬトルクを防止

• 車両の動きを妨げます

• 緊急停止をサポート

より優れた負荷保護

• 滑りを防止

• 輸送物を保護します

• 機械的衝撃を軽減します

システムの信頼性の向上

• 停電時に位置を維持

• ソフトウェア制御への依存を軽減

• 複数の安全層を提供

産業安全要件への準拠

以下の組み合わせ:

• デュアルチャネルSTO

• メカニカルブレーキ

• 安全PLC

AGV システムがより高い機能安全レベルを達成できるように支援します。

結論: STO と機械ブレーキは補完的な安全技術です

AGV および AMR アプリケーションの場合、 STO および機械式ブレーキを代替手段として考慮すべきではありません。これらはさまざまな安全上の課題を解決します。

• STO は、意図しないモータートルクの発生を防止します。

• 機械式ブレーキが不要な物理的な動きを防ぎます。

信頼性の高い AGV 駆動システムは通常、以下を組み合わせています。

• 低圧DCサーボモーター

• 統合サーボドライバー

• デュアルチャネルSTO

• 電磁保持ブレーキ

• 安全PLC通信

この組み合わせにより、最新の自動輸送システムに、より安全な操作、より優れた負荷制御、およびより高い信頼性が提供されます。高度な移動ロボットを設計する AGV メーカーにとって、STO と機械的ブレーキ機能の両方を統合することは、安全で効率的なモーション制御を実現するための重要なアプローチです。

5. STO 機能を備えた安全停止 1 (SS1) を実装するにはどうすればよいですか?

5.1 STO と SS1 の違い

STO:

• トルク能力が即座に失われる

• 停止動作を制御しません

SS1:

• 最初に制御された減速を実行します

• その後、STO をアクティブ化します

重い荷物を運ぶ AGV の場合は、突然のトルクの除去により次のような問題が発生する可能性があるため、通常は SS1 が推奨されます。

• 荷重移動

• 機械的衝撃

• 位置決め精度の低下

5.2 AGV システムにおける一般的な SS1 実装

安全 PLC または安全リレーは緊急信号を監視します。

シーケンス:

1. 緊急ボタンが押されました

2. セーフティコントローラが停止コマンドを送信

3. サーボドライブが制御されたブレーキを実行します

4. 遅延/時間監視後:

5. デュアルチャネルSTOがアクティブ化

利点:

• よりスムーズな停止

• 機械的ストレスの軽減

• より優れた負荷保護

6. FSoE または CANopen Safety をサポートするサーボ ドライブを選択するにはどうすればよいですか?

6.1 最新の AGV の安全通信要件

高度な AGV では、多くの場合、以下の間の通信が必要になります。

• 安全PLC

• サーボドライブ

• モーターコントローラー

• レーザースキャナー

• 安全センサー

一般的な安全プロトコルには次のものがあります。

FSoE (機能安全 over EtherCAT)

以下に適しています:

• 高性能自動化システム

• スマートファクトリー

• 多軸AGV

利点:

• 高速通信

• 高い同期精度

• 統合された安全ネットワーク

CANopen の安全性

以下に適しています:

• 移動ロボット

• AGV

• 分散型制御システム

利点:

• 費用対効果の高い

• シンプルなアーキテクチャ

• 業界で広く採用されている

6.2 セーフティサーボドライブの選択基準

以下のドライブを選択してください。

• デュアルチャンネルSTO入力

• SIL2/SIL3機能

• 安全な通信サポート

• エンコーダフィードバックの互換性

• 診断機能

7. STO だけで AGV の斜面での偶発的な滑りを防ぐことができますか?

AGV (無人搬送車) および AMR (自律移動ロボット) アプリケーションの場合、特に車両が スロープ、傾斜面、または平らでない工場の床上で動作する場合、停止時の安全性が設計上の重要な考慮事項となります。.

AGV エンジニアの間でよくある質問は次のとおりです。

STO (安全トルクオフ) だけで、AGV が斜面で誤って滑るのを防ぐことができますか?

答えは ノーです。 STO だけでは、AGV が斜面上で静止したままであることを保証できません。

STO は、 モーターのトルクを安全に除去し、意図しないモーター駆動の動きを防ぐように設計されています。ただし、車両を所定の位置に保持する物理的なロック力は提供されません。

傾斜用途の場合、AGV メーカーは通常、以下を組み合わせます。

• デュアルチャネルSTO機能

• 電磁メカニカルブレーキ

• 適切な減速比

• ロールバック防止制御戦略

確実な停止・保持性能を実現します。

7.1 AGV システムで STO が実際に行うことを理解する

STO は、サーボドライブに統合された機能安全機能で、モーターがトルクを生成するのを防ぎます。

STO が有効になっている場合:

1. サーボドライブがパワーステージを無効にします

2. モーター電流供給が遮断される

3. トルク発生停止

4. モーターは車輪を積極的に駆動できません

これにより、次のことが防止されます。

• 予期せぬモーターの起動

• 制御不能な加速

• サーボ制御エラー

• 安全回路の故障

ただし、STO は 制動トルクを生成しません。.

別の保持機構が適用されない限り、モーター シャフトとホイールは機械的に自由なままです。

7.2 斜面で STO を作動させた後も AGV が移動できる理由

AGV が斜面で動作する場合、STO が作動した後でも、いくつかの物理的な力によって動きを引き起こす可能性があります。

7.2.1 傾斜面上の重力

最も重要な要素は重力です。

AGV が斜面に駐車されている場合、車両の重量により下向きの力が発生します。

AGV を下り坂で引っ張る力の成分は、次の要素によって決まります。

• 車両重量

• 傾斜角

• 車輪の摩擦

• 負荷分散

下り坂の力が以下の抵抗を超えた場合:

• タイヤの摩擦

• ギアボックスの抵抗

• 機械構造

AGV がゆっくりと回転する可能性があります。

7.2.2 モーター保持トルクの損失

通常の動作中、サーボ モーターはトルクを積極的に生成することで位置を維持できます。

例えば：

• AGVがランプで停止

• サーボドライブはゼロ速度保持トルクを維持します

• モーターが外部の動きに抵抗する

STO アクティベーション後:

• モーターのトルクがなくなる

• ポジション保持が解除される

• 外力によって車両が移動する可能性がある

このため、STO は機械式ブレーキの代替品と考えるべきではありません。

7.2.3 積載量が重いと滑落リスクが増加する

AGV の負荷が重くなると、潜在的な滑り力も大きくなります。

重量物運搬用 AGV:

• 自動車部品

• 鋼材

• パレット

• 産業機器

より強力な保持ソリューションが必要です。

これらのアプリケーションでは、STO のみに依存すると安全上のリスクが生じる可能性があります。

7.3 STO と機械ブレーキ: 異なる安全機能

よくある誤解は、STO と機械式ブレーキが同じ機能を実行するということです。

彼らは実際にさまざまな問題を解決します。

最高の AGV 安全アーキテクチャでは、両方のテクノロジーを組み合わせて使用​​します。

7.4 斜面で動作する AGV に推奨される安全アーキテクチャ

傾斜面で動作する AGV の場合、一般的な安全設計には次のものが含まれます。

ステップ 1: 制御された減速

STO をアクティブ化する前:

• サーボコントローラーが速度を下げる

• AGVはスムーズに減速します

• 機械的衝撃が最小限に抑えられます

これは多くの場合、次の方法で実装されます。

• SS1（安全停止1）

• 制御されたブレーキコマンド

ステップ 2: 機械的ブレーキの作動

AGV が安全速度またはゼロ速度に達した後:

• 電磁ブレーキが作動します

• ホイールまたはモーターシャフトが物理的にロックされている

ブレーキは次の機能を提供します。

• 保持トルク

• ロールバック防止保護

• 安定した駐車位置

ステップ 3: STO のアクティブ化

ブレーキをかけた後:

• デュアルチャネルSTO入力がアクティブ化されます

• モーターのトルク生成は安全に無効化されます

最終的な状態は次のようになります。

モータートルクの除去 + 機械的位置のロック

これにより、より高いレベルの安全性が実現されます。

7.5 AGV 斜面用途における電磁ブレーキの役割

電磁ブレーキは信頼性の高い保持力を提供するため、一般に AGV サーボ モーターに組み込まれています。

一般的なバネ式電磁ブレーキは次のように動作します。

通常移動時

• ブレーキコイルに電力が供給される

• ブレーキリリース

• モーターは正常に回転します

停止時・停電時

• ブレーキ力が外される

• バネの力でブレーキがかかる

• モーターシャフトがロックされている

この設計は、電力が失われると自動的にブレーキがかかるため、フェールセーフ機能を提供します。

7.6 傾斜地AGVに適切なブレーキを選択するにはどうすればよいですか?

ブレーキを選択するには、必要な保持トルクを計算する必要があります。

重要な要素には次のようなものがあります。

7.6.1 AGV の重量と積載量

車両重量が大きくなると、以下が必要になります。

• より高いブレーキトルク

• より強力な機械的ロック機能

7.6.2 最大傾斜角度

傾斜が急になると、より大きな下り坂力が発生します。

AGV で動作するもの:

• 5°の傾斜

• 10°の工場傾斜

• 屋外の凹凸のある地形

異なるブレーキ仕様が必要になる場合があります。

7.6.3 車輪径とギア比

機械式変速機は必要なブレーキトルクに影響を与えます。

大きなホイールと低いギア減速では、より強力なブレーキ能力が必要になる場合があります。

7.6.4 安全マージン

実際の環境には以下が含まれる可能性があるため、産業用 AGV システムには通常、追加の安全マージンが含まれています。

• 濡れた床

• 凹凸のある表面

• 可変ペイロード

• タイヤの摩耗

7.7 ギアボックスはブレーキなしで AGV の滑りを防ぐことができますか?

一部の AGV システムでは、特に次のようなギヤード モーターを使用します。

• 遊星歯車式DCサーボモーター

• ウォームギヤードサーボモーター

保持力を向上させるため。

ただし、ギアボックスの抵抗だけでは、通常、完全な安全ソリューションとはみなされません。

ウォームギアの利点

ウォーム ギア システムは次の機能を提供します。

• 高い減速比

• セルフロック機能の向上

• より高い保持抵抗

しかし：

• セルフロック性能は設計に依存します

• 摩耗すると効果が低下する可能性があります

• 安全基準では依然として専用のブレーキが必要となる可能性がある

安全性が重要な AGV では、依然として機械式ブレーキが推奨されるソリューションです。

7.8 STO のみが許容されるアプリケーション

STO 単独では傾斜保持には適していませんが、AGV アプリケーションによっては機械的ブレーキを必要としない場合があります。

例:

平型屋内倉庫用AGV

条件：

• 水平な床

• 低いペイロード

• 低い外力

STO は、予期しないモーターの動作を防ぐのに十分な場合があります。

低慣性移動ロボット

例:

• 検査ロボット

• 小型配送ロボット

• 軽量 AMR

制御不能な動きのリスクははるかに低くなります。

7.9 STO + メカニカルブレーキが必要なアプリケーション

次の場合には機械式ブレーキを強くお勧めします。

頑丈なAGV

例:

• 自動車生産用AGV

• パレット搬送車

• 工場物流ロボット

ランプ動作

例:

• 立体倉庫

• 荷台

• 屋外物流システム

垂直またはリフト用途

例:

• AGV 昇降プラットフォーム

• 自動フォークリフト

• マテリアルハンドリングロボット

人と人との協働領域

オペレーターが AGV の近くで作業する場合、保持保護を追加することで安全性が向上します。

7.10 STO とブレーキを使用した AGV の安全設計のベスト プラクティス

AGV を確実に動作させるために、メーカーは次のことを考慮する必要があります。

デュアルチャネル STO を使用する

利点：

• 冗長安全制御

• 障害監視

• より高い安全性

STO と機械的保持を組み合わせる

こんな方におすすめ:

• 坂道

• 重荷重

• 長時間の駐車

リスク評価の実施

評価する：

• 最大荷重

• 最大勾配

• 停止距離

• 環境条件

実際の動作条件をテストする

検証には以下を含める必要があります。

• 緊急停止

• バッテリー障害のシナリオ

• スロープ駐車テスト

• 最大積載量の動作

結論: STO だけでは AGV の斜面での滑りを防ぐことはできない

STO は AGV サーボ システムにとって不可欠な安全機能ですが、 車両を物理的に所定の位置に保持するように設計されていません.

STO の主な役割は次のとおりです。

• モータートルクの除去

• 予期しないドライブのアクティベーションを防止する

• 機能安全保護の提供

AGV が傾斜地で動作する場合、または重い荷物を運ぶ場合、推奨されるソリューションは次のとおりです。

低電圧DCサーボモーター + デュアルチャンネルSTO + 電磁ブレーキ + 安全PLC制御

この組み合わせにより次のことが可能になります。

• 安全なトルク除去

• 確実な位置保持

• 偶発的な滑りに対する保護

• AGVの動作安全性の向上

最新の AGV および AMR メーカーにとって、安全で信頼性が高く、準拠したモバイル ロボット電源システムを設計するには、STO と機械的ブレーキの違いを理解することが不可欠です。

8. ハードウェア STO とソフトウェアベースの STO の違い

ハードウェアベースの STO は、サーボドライブ内の専用の電気安全回路によって実装される安全機能です。

ソフトウェア コマンドに依存する代わりに、ハードウェア STO はモーターがトルクを生成するために必要なエネルギー パスを直接遮断します。

一般的なハードウェア STO アーキテクチャには次のものが含まれます。

• デュアルチャンネルSTO入力

• 独立した安全回路

• パワーステージシャットダウンメカニズム

• 安全監視コンポーネント

STO がトリガーされると、次のようになります。

1. 安全 PLC または緊急回路が STO 信号を送信

2. STO 入力チャネルがアクティブ化される

3. サーボパワーステージが無効になっています

4. モータートルク発生停止

5. AGV ドライブが移動トルクを生成できなくなる

安全動作は、メイン制御ソフトウェアから独立して行われます。

8.2 AGV システム向けハードウェア STO の利点

8.2.1 独立した安全パス

ハードウェアSTOの最大の利点は、安全機能が通常のモーター制御ソフトウェアに依存しないことです。

たとえ次のような状況で問題が発生したとしても、

• モーションコントロールファームウェア

• 通信ネットワーク

• アプリケーションソフトウェア

• メインコントローラー

ハードウェア STO 回路は依然としてモーターのトルクを無効にすることができます。

これにより、追加の安全層が提供されます。

8.2.2 より高い障害検出能力

最新のハードウェア STO は通常、以下を使用します。

• デュアルチャンネル入力

• 冗長回路

• クロスモニタリング機能

次の理由で 1 つのチャネルに障害が発生した場合:

• 短絡

• 配線の損傷

• コンポーネントの故障

システムは障害を検出できます。

これにより次のことが改善されます。

• 安全性の信頼性

• 診断機能

• 機械の保護

8.2.3 より迅速な安全対応

ハードウェア STO は電力段を直接無効にするため、通常、応答時間は非常に短くなります。

これは次の場合に重要です。

• 緊急停止

• 衝突防止

• 人間と機械のインタラクション領域

作業者の近くで動作する AGV の場合、トルクを迅速に除去することで潜在的なリスクが軽減されます。

8.2.4 安全認証への適合性の向上

ハードウェア STO は、より高度な安全要件をサポートできるため、産業安全アプリケーションで広く使用されています。

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• 工場用AGV

• 自動車生産物流

• 重量物移動ロボット

• 協調自動化システム

機能安全規格への準拠が必要な場合に通常選択されます。

8.3 ソフトウェアベースの STO とは何ですか?

ソフトウェアベースの STO は、モーター コントローラーのファームウェアまたはアプリケーション ソフトウェアに依存してトルクの生成を無効にします。

安全コマンドはソフトウェア ロジックを通じて処理されます。

一般的な操作:

1. コントローラが停止コマンドを受信

2. ソフトウェアが安全状態を検出

3. 制御アルゴリズムによりモーター出力が無効になります

4. モーターのトルクがなくなる

ハードウェア STO とは異なり、安全機能は以下に依存します。

• プロセッサーの動作

• ファームウェアの実行

• ソフトウェアの完全性

• 通信の信頼性

8.4 ソフトウェアベースの STO の利点

多くの安全性が重要なアプリケーションにはハードウェア STO が好まれますが、ソフトウェアベースの安全機能にも利点があります。

8.4.1 柔軟な制御機能

ソフトウェアベースのソリューションは、次のような高度なモーション機能を提供できます。

• 制御された停止

• トルク制限

• 速度監視

• 位置監視

これらの機能はソフトウェアパラメータを通じて調整できます。

8.4.2 より簡単なシステム統合

ソフトウェアベースの安全機能により、以下を簡素化できます。

• プログラミング

• パラメータ設定

• システムのカスタマイズ

安全リスクが低いアプリケーションの場合、ソフトウェア制御で十分な機能が提供される場合があります。

8.4.3 システムコストの削減

専用のハードウェア安全回路と比較して、ソフトウェア ソリューションでは以下を削減できる可能性があります。

• 成分量

• 配線要件

• ハードウェアのコスト

これは次のような場合に魅力的です。

• 小さなAMR

• 教育用ロボット

• 低リスクのモバイル プラットフォーム

8.5 ハードウェア STO とソフトウェア STO の比較

8.6 ハードウェア STO が産業用 AGV に推奨される理由

産業用 AGV は、多くの場合、安全上の欠陥により次のような問題が発生する可能性がある環境で動作します。

• 機器の損傷

• 生産中断

• 労働災害のリスク

• 物質的損失

例としては次のものが挙げられます。

• 自動車工場

• 電池製造工場

• 重量物流倉庫

• 自動組立ライン

これらのアプリケーションでは、メーカーは通常、次の機能を提供するハードウェア STO を好みます。

独立した保護

次の場合でも、安全機能はアクティブなままです。

• 通信が失敗する

• コントローラー ソフトウェアがクラッシュする

• ネットワーク接続が中断されました

信頼できる緊急対応

緊急信号が発生した場合:

• STO はモーターのトルクを即座に除去します

• AGVは走行を継続できません

• 予期せぬ動きのリスクが最小限に抑えられます

より簡単な安全性検証

ハードウェア STO は、以下に対してより明確な安全アーキテクチャを提供します。

• リスクアセスメント

• 安全性試験

• 機械認証

8.7 ハードウェア STO とソフトウェア安全機能がどのように連携するか

最新の AGV システムでは、1 つだけを選択するのではなく、両方のアプローチを組み合わせていることがよくあります。

典型的なアーキテクチャ:

安全センサー |安全PLC | +----------------+ | |ハードウェア STO ソフトウェア制御 | |サーボドライブモーションコントローラー | DCサーボモーター | AGV ホイール 

各層は異なる機能を実行します。

ソフトウェア関数のハンドル:

• 通常のモーションコントロール

• 速度調整

• 位置制御

• ナビゲーションコマンド

ハードウェア STO ハンドル:

• 緊急トルク除去

• 安全シャットダウン

• 予期せぬ動きに対する保護

この多層アプローチにより、パフォーマンスと安全性の両方が提供されます。

8.8 STO と他の安全機能の関係

STO は通常、より大規模な機能安全システムの一部です。

一般的な関連機能には次のものがあります。

SS1（安全停止1）

目的：

• 制御された減速

• 次にSTOの有効化

用途:

• 重量AGV

• 負荷に敏感なアプリケーション

SLS (安全制限速度)

目的：

• 特定のエリアでAGVの速度を制限します

用途:

• ヒューマンコラボレーションゾーン

• 倉庫交差点

SBC (安全ブレーキ制御)

目的：

• メカニカルブレーキの作動を安全に制御

用途:

• 坂道

• 重荷重

• 垂直システム

8.9 権利の選択 AGV アプリケーション向けの STO ソリューション

STO 機能を備えた AGV サーボ モーターを選択する場合、メーカーは以下を評価する必要があります。

安全要件

考慮する：

• ペイロード重量

• 動作環境

• 人間関係のレベル

• 必要な安全カテゴリ

アプリケーションのリスクレベル

低リスクのアプリケーション:

例:

• 小型屋内ロボット

• 臨床検査用 AMR

考えられる解決策:

• ソフトウェアベースの安全機能

高リスクのアプリケーション:

例:

• 大型AGV

• 自動車物流ロボット

• スロープ作業車両

推奨：

• デュアルチャネルハードウェアSTO

• メカニカルブレーキ

• 安全PLCの統合

通信要件

高度な AGV システムには次のものが必要となる場合があります。

• CANopen の安全性

• EtherCATの安全性

• FSoE

最終的な安全層としてハードウェア STO を維持しながら。

結論: ハードウェア STO と AGV サーボモーター用ソフトウェア STO

ハードウェア STO とソフトウェア ベースの STO はどちらも AGV の安全性の向上に役立ちますが、目的は異なります。

ハードウェア STO は以下を提供します。

• 独立した安全保護

• より迅速なトルク除去

• より高い信頼性

• 産業用AGVへの適合性の向上

ソフトウェアベースの STO は次の機能を提供します。

• 柔軟な制御

• より簡単な構成

• 低コスト

最新の産業用 AGV および AMR の場合、通常、推奨されるアプローチは次のとおりです。

低電圧 DC サーボ モーター + デュアルチャネル ハードウェア STO + 安全 PLC + メカニカル ブレーキ (必要な場合)

このアーキテクチャは、以下の間の最適なバランスを提供します。

• 機能安全

• 運動性能

• システムの信頼性

• 長期的な運用効率

次世代自動運転車を設計する AGV メーカーにとって、認定されたハードウェア STO 機能を備えたサーボ モーター システムを選択することは、より安全で信頼性の高い自動化ソリューションを実現するための重要なステップとなります。

9. STO のアクティベーションが AGV のバッテリー寿命と電力の安定性に及ぼす影響

9.1 STO は不必要なエネルギー消費を削減します

STO が有効になっている場合:

• モータートルク発生停止

• 電流出力は無効です

• 発熱が減少する

利点：

• スタンバイ消費量の削減

• バッテリーの消耗を軽減

• 熱性能の向上

9.2 バッテリーシステムの考慮事項

AGV 設計者は次の点を考慮する必要があります。

• バッテリー電圧の安定性

• ピーク電流需要

• 回生ブレーキ

• 充電サイクル

適切に設計されたサーボ システムにより、以下が改善されます。

• 稼働時間

• バッテリーの寿命

• 全体的なシステム効率

10. セーフティ PLC を DC サーボ ドライブ STO 入力に接続するにはどうすればよいですか?

最新の AGV (無人搬送車) および AMR (自律移動ロボット) システムでは、 安全 PLC を に接続すること DC サーボ ドライブの STO (安全トルク オフ) 入力 は、信頼性の高い機能安全を実現するための重要なステップです。

安全 PLC は中央安全コントローラとして機能し、次のようなデバイスを監視します。

• 非常停止ボタン

• セーフティレーザースキャナ

• セーフティライトカーテン

• 安全扉

• 衝突検知センサー

危険な状態が発生すると、安全 PLC はサーボ ドライブの STO 入力に安全信号を送信し、モーターがトルクを生成するのを直ちに防ぎます。

適切に設計された STO 接続により、次のことが保証されます。

• AGVの動作を安全に停止

• 予期せぬ再起動の防止

• 機能安全要件への準拠

• 人と機械のコラボレーション環境での信頼性の高い動作

10.1 安全 PLC および STO 入力の役割の理解

システムを接続する前に、各コンポーネントの機能を理解することが重要です。

安全PLC機能

安全 PLC は以下を担当します。

• 安全装置の監視

• 安全ロジックの評価

• 安全コマンドの送信

• 安全回路の故障の検出

一般的な AGV の安全入力には次のものがあります。

• 非常停止ボタン

• セーフティスキャナ

• 保護センサー

• オペレータのアクセス制御

安全 PLC が安全イベントを検出すると、STO 出力がアクティブになります。

DCサーボドライブのSTO機能

DC サーボ ドライブの STO 入力は、モーターのトルク生成能力を制御します。

STO 入力がアクティブな場合:

• サーボパワーステージは無効のままです

• モータートルク発生停止

• AGVは走行できない

STO 入力が解放されると、次のようになります。

• サーボドライブは正常に動作できます

• 適切なイネーブル条件の後にモーター制御が再開されます

10.2 基本的なデュアルチャネル STO 配線アーキテクチャ

産業用 AGV サーボ システムは 通常、安全性の信頼性を高めるために デュアル チャネル STO 配線を使用します 。

一般的な接続構造:

 安全 PLC STO 出力チャンネル 1 | | STO1+ 入力 DC サーボ ドライブ STO 出力 チャンネル 2 | | STO2+ 入力 DC サーボ ドライブ 24V 安全電源 | | STOリファレンス/GND 

2 つの STO チャネルは独立して動作します。

これにより、以下が提供されます。

• 冗長安全制御

• 故障検出

• 安全性の向上

10.3 一般的な STO 端子の接続

STO 機能を備えた低電圧 DC サーボ モーターには、通常、次のような端子が備わっています。

正確な端子名はサーボドライブのメーカーによって異なります。

配線する前に、エンジニアは必ず次のことを確認する必要があります。

• 電圧要件

• 入力極性

• 安全性評価

• 配線図

10.4 段階的な STO 配線手順

ステップ 1: STO の電気仕様を確認する

接続する前に、次のことを確認してください。

• STO入力電圧範囲

• 現在の要件

• デュアルチャンネル構成

• 安全カテゴリの機能

一般的な AGV サーボ システムは以下を使用します。

• DC24V 安全信号

• デュアルチャンネル常閉安全回路

ステップ 2: 安全 PLC 出力を STO 入力に接続する

安全 PLC は 2 つの独立した安全出力を提供します。

接続例：

チャンネル1:

安全PLC出力1→サーボドライブSTO1

チャンネル 2:

安全PLC出力2→サーボドライブSTO2

両方のチャネルを独立して制御する必要があります。

冗長性が失われるため、両方の STO チャネルを一緒に接続しないでください。

ステップ 3: 共通基準電源を接続する

STO 回路には安定した基準電圧が必要です。

一般的な接続:

• 安全PLC安全出力供給→STO入力

• 共通0V基準 → サーボドライブSTOグランド

不適切な接地は次の原因となる可能性があります。

• 誤った STO アクティベーション

• 通信エラー

• 安全上の欠陥

ステップ 4: サーボドライブパラメータの構成

配線後、サーボドライブの設定を行います。

一般的な設定には次のようなものがあります。

• STOの有効化

• 障害対応

• 再起動動作

• ブレーキ制御タイミング

• 警報出力

一部のサーボドライブでは、自動再起動を防ぐために、STO リリース後に手動で確認する必要があります。

ステップ 5: 安全性テストを実行する

インストール後、機能テストを実施します。

推奨されるテスト:

非常停止試験

確認する：

• 非常停止によりSTOが作動します

• モーターのトルクがなくなる

• AGVは安全に停止します

チャネル障害テスト

1 つの STO チャネルを切断し、次のことを確認します。

• 故障が検出されました

• ドライブは無効のままです

• 安全アラームが表示される

テストを再開する

STO リリース後:

• AGV が自動的に再起動しないことを確認する

• 必要に応じてリセットコマンドが必要です

10.5 デュアルチャネル STO が AGV の安全性をどのように向上させるか

単一の STO チャネルには潜在的な弱点があります。

配線を誤​​ると安全機能が正常に動作しない場合があります。

デュアルチャネル STO は冗長性を提供することでこの問題を解決します。

例：

通常動作

両方のチャネルがアクティブ:

STO1 = ON STO2 = ON モーターが有効 

安全イベント

両方のチャネルが中断されました:

STO1 = OFF STO2 = OFF トルク無効 

単一チャンネル障害

例:

STO1 = オフ STO2 = オン 

システムは不一致を検出し、安全な状態に入ります。

これにより次のことが改善されます。

• 故障検出

• 安全性の信頼性

• システム診断

10.6 STO と緊急停止システムの統合

一般的な AGV の安全アーキテクチャには次のものが含まれます。

緊急停止ボタン | |安全PLC | |デュアル STO 出力 | | DCサーボドライブ | | AGV駆動モーター 

オペレーターが非常停止を押すと、次のようになります。

1. 安全PLCが緊急信号を受信

2. 安全ロジックが状態を評価します

3. STO出力が遮断される

4. サーボドライブがモーターのトルクを除去

5. 必要に応じて機械ブレーキが作動します

これにより、完全な緊急停止チェーンが作成されます。

10.7 メカニカルブレーキ制御との STO 接続

多くの AGV アプリケーションでは、STO は電磁ブレーキと連携して動作する必要があります。

典型的なシーケンス:

通常の動き

• STO が非アクティブ

• サーボモーター有効

• ブレーキ解除

制御された停止

1. サーボコントローラーが速度を下げる

2. モーターがゼロ速度に達する

3. ブレーキがかかる

4. STOがアクティブになる

非常停止

1. 安全 PLC が STO をトリガー

2. モーターのトルクがなくなる

3. 必要に応じてブレーキを作動させる

この組み合わせは次の場合に推奨されます。

• 重量AGV

• ランプ動作

• 高積載量システム

10.8 通信ベースの安全性とハードワイヤード STO の比較

最新の AGV は、配線された STO または安全通信のいずれかを使用する場合があります。

ハードワイヤード STO

繋がり：

安全PLC → 物理STO入力

利点:

• 単純

• 素早い応答

• 高い信頼性

• 簡単なトラブルシューティング

一般的なアプリケーション:

• 標準AGV

• 産業用移動ロボット

安全コミュニケーション

例:

• FSoE (Safety over EtherCAT)

• CANopen の安全性

利点:

• 省配線

• 高度な診断

• 柔軟なネットワークアーキテクチャ

一般的なアプリケーション:

• 大規模なAGVフリート

• スマートファクトリー

• 複雑な自動化システム

10.9 AGV アプリケーションにおける一般的な STO 配線の間違い

間違い 1: STO チャネルを 1 つだけ使用する

問題：

• 安全上の冗長性を削減

• 安全要件を満たさない可能性がある

解決：

両方の STO チャネルを使用します。

間違い 2: 通常の PLC 経由で STO を接続する

問題：

標準の PLC は安全機能を考慮して設計されていません。

解決：

認定された安全 PLC を使用してください。

間違い 3: 間違った基準配線

問題：

原因となる可能性があるもの:

• STO 障害

• 予期しないシャットダウン

解決：

メーカーの配線図に従ってください。

間違い 4: STO リリース後の自動再起動

問題：

AGV の予期せぬ動作が発生する可能性があります。

解決：

必要とする：

• 手動リセット

• 安否確認

• 再起動コマンド

10.10 AGV STO システム設計のベスト プラクティス

信頼性の高い AGV の安全性能のために:

認定された安全コンポーネントを使用する

推奨コンポーネント:

• 安全PLC

• セーフティリレー

• デュアルチャンネルSTOサーボドライブ

• 非常停止装置

独立した安全制御とモーション制御

安全機能は以下のものだけに依存すべきではありません。

• ナビゲーションソフトウェア

• モーションコマンド

• 通信ネットワーク

診断モニタリングを含める

モニター：

• STOステータス

• ドライブの障害

• ブレーキの状態

• 安全通信ステータス

完全なセーフティ チェーンを検証する

テストには以下を含める必要があります。

• 非常停止対応

• センサーによる停止

• 通信障害

• 停電シナリオ

結論: AGV の安全な動作には適切な STO 配線が不可欠です

安全 PLC を DC サーボ ドライブの STO 入力に接続することは、安全な AGV 電源システムを構築するための基本的な手順です。

信頼性の高いアーキテクチャには通常、次のものが含まれます。

安全センサー → 安全 PLC → デュアルチャネル STO → DC サーボドライブ → AGV モーター → メカニカルブレーキ

適切な STO 統合により、次のことが可能になります。

• 安全なトルク除去

• 予期せぬ動きの防止

• オペレーター保護の向上

• AGV の信頼性の向上

最新の AGV および AMR メーカーにとって、安全で効率的で国際的に準拠した自動輸送システムを開発するには、デュアル チャネル STO 機能と適切な安全 PLC 互換性を備えた統合 DC サーボ モーターを選択することが不可欠です。

11. STO機能を備えたAGV DCサーボモーターの主要ブランド

AGV (無人搬送車) および AMR (自律移動ロボット) システムのインテリジェント化と安全性の向上に伴い、 の需要が STO (安全トルクオフ) 機能を統合した DC サーボモーター 急速に増加しています。

最近の AGV メーカーは、もはや次の基準のみに基づいてモーターを選択していません。

• 定格トルク

• 速度範囲

• 電圧

• 機械的寸法

また、次のことも評価します。

• 機能安全機能

• デュアルチャネル STO の利用可能性

• エンコーダフィードバック精度

• 通信プロトコル

• 統合の柔軟性

• 長期的な信頼性

• OEMカスタマイズ機能

STO 機能を備えた DC サーボ モーターを使用すると、以下を組み合わせることで AGV システムのより安全な動作を実現できます。

• 高性能モーションコントロール

• クローズドループフィードバック

• 安全トルク遮断

• コンパクトドライブアーキテクチャ

以下は、産業用モバイル ロボット アプリケーションに適したソリューションを提供する、AGV DC サーボ モーターの主要ブランドとサプライヤーの一部です。

11.1 JKONGMOTOR – デュアルチャネル STO ソリューションを備えた統合 AGV DC サーボ モーター

JKONGMOTOR はに重点を置いている専門メーカーです。 、統合サーボ モーター、統合 BLDC モーター、 オートメーション機器やモバイル ロボット向けのカスタマイズされたモーション制御ソリューション

AGV および AMR アプリケーション向けに、JKONGMOTOR は以下を組み合わせた統合 DC サーボ モーター ソリューションを提供します。

• ブラシレスDCサーボモーター

• サーボドライブ内蔵

• エンコーダフィードバック

• デュアルチャンネルSTOセーフティ機能

• 通信インターフェースのオプション

• オプションの電磁ブレーキ

これらの統合サーボ モーターは、以下を必要とするアプリケーション向けに設計されています。

• コンパクトな設置

• 高いトルク密度

• 信頼性の高い年中無休の稼働

• 簡単な OEM 統合

JKONGMOTOR AGV サーボモーターの主な特徴

モーター + ドライバーの統合設計

従来の AGV システムでは、多くの場合、次のものが必要です。

• セパレートモーター

• 外部サーボアンプ

• 追加のエンコーダ配線

JKONGMOTOR 統合サーボ モーターは、モーター アセンブリ内の駆動電子機器を組み合わせることでシステムの複雑さを軽減します。

利点：

• 省配線

• 小型の制御盤

• より迅速なインストール

• 信頼性の向上

AGV アプリケーション向けの STO 安全機能

JKONGMOTOR AGV サーボ ソリューションは、次の目的で設計された STO 機能をサポートしています。

• モータートルクを安全に無効にする

• 予期せぬ動きを防ぐ

• 安全PLCシステムとの統合

典型的な安全アーキテクチャ:

安全PLC → STO入力 → 統合サーボモーター → AGVホイールドライブ

柔軟な電圧オプション

一般的な AGV 構成には次のものがあります。

• DC24Vサーボモーター

• 48V DC サーボモーター

以下に適しています:

• 小さなAMR

• 倉庫用AGV

• 重量物搬送ロボット

OEM および ODM のカスタマイズ機能

AGV メーカーは多くの場合、次のようなカスタマイズされたソリューションを必要とします。

• 特殊なシャフト設計

• 取付フランジの変更

• エンコーダの選択

• ギアボックスの統合

• ブレーキ構成

• 通信のカスタマイズ

JKONGMOTOR は、さまざまな AGV プラットフォームの OEM/ODM プロジェクトに重点を置いています。

11.2 Maxon Motor – モバイルロボット向けの高精度サーボソリューション

maxon は、高性能 DC モーターおよびモーション コントロール システムの世界的に認められたメーカーです。

Maxon 製品は以下の分野で広く使用されています。

• ロボット工学

• 医療機器

• 自動化システム

• 移動ロボット

彼らのモーション ソリューションは次の点で知られています。

• 高精度

• コンパクトな設計

• 優れた動的応答性

AGV アプリケーションの利点

Maxon サーボ システムは以下を提供します。

• 高品質BLDCモーター

• 高度なコントローラー

• エンコーダフィードバック

• 正確な速度調整

以下の用途に適しています。

• 研究用ロボット

• 自律型プラットフォーム

• 高精度モバイルシステム

大規模 AGV OEM プロジェクトの制限事項

コスト重視の AGV 生産では、次のような考慮事項が考えられます。

• コンポーネントのコストが高くなる

• 統合されたモータードライバーソリューションにはそれほど焦点を当てていない

• 専門のAGVモーターサプライヤーと比較してカスタマイズが限定的

11.3 コルモーゲン – 安全機能を備えた産業用AGVドライブシステム

Kollmorgen は、以下のサービスを提供する有名なモーション コントロール サプライヤーです。

• AGVメーカー

• 倉庫の自動化

• 産業用ロボット

コルモーゲンは以下を提供します:

• サーボモーター

• サーボドライブ

• モーションコントローラー

• 安全関連機能

AGV アプリケーションの利点

Kollmorgen ソリューションは一般的に次の用途で使用されます。

• 大型AGV

• 自動フォークリフト

• 製造物流システム

強みには次のようなものがあります。

• 産業上の信頼性

• 高性能サーボ制御

• 高度な安全性の統合

11.4 シーメンス – STO を備えた産業用サーボ ドライブ エコシステム

シーメンスは、次のような広範な産業オートメーション ソリューションを提供しています。

• サーボモーター

• サーボドライブ

• 安全PLCシステム

同社のモーション製品は以下の分野で広く採用されています。

• スマートファクトリー

• 自動車製造

• 産業オートメーション

利点

シーメンスのソリューションは以下を提供します。

• 統合された安全エコシステム

• STOサポート

• 安全通信オプション

• グローバルなサービスの可用性

これらは、既存の工場オートメーション システムとの統合が必要な大規模な産業用 AGV プロジェクトに適しています。

11.5 Beckhoff – EtherCAT ベースの AGV モーション ソリューション

Beckhoff Automation は、PC ベースのオートメーションと EtherCAT テクノロジーで知られています。

同社のモーション ソリューションは以下をサポートしています。

• サーボドライブ

• 安全コミュニケーション

• 分散制御アーキテクチャ

AGVの利点

ベッコフ システムは次の用途に適しています。

• スマートファクトリー

• 大規模なAGVフリート

• インダストリー 4.0 環境

主な利点:

• EtherCAT通信

• リアルタイムモーションコントロール

• 安全性の統合

11.6 ボッシュ・レックスロス – ヘビーデューティ AGV モーション システム

ボッシュ レックスロスは、要求の厳しいアプリケーション向けに産業用モーションおよびオートメーションのソリューションを提供します。

同社の製品は一般的に次の用途で使用されています。

• 工場物流

• 重量物の取り扱い

• 産業用モバイルプラットフォーム

利点

以下に適しています:

• 高負荷AGV

• 大型輸送車両

• 産業環境

強み:

• 高い信頼性

• 堅牢な工業デザイン

• 完全な自動化エコシステム

11.7 シュナイダーエレクトリック – 安全志向の自動化ソリューション

シュナイダー エレクトリックは、次のようなオートメーション製品を提供しています。

• サーボシステム

• セーフティコントローラー

• 産業用制御ソリューション

同社の製品は以下の分野で広く使用されています。

• 製造業

• 物流の自動化

• プロセス産業

AGV アプリケーションの利点

利点は次のとおりです。

• 安全性の統合

• 産業用通信サポート

• グローバルなエンジニアリングリソース

11.8 オリエンタルモーター – コンパクトモーションソリューション

オリエンタルモーターは自動化機器向けにコンパクトなモーターソリューションを提供します。

製品には次のものが含まれます。

• ブラシレスDCモーター

• サーボモーター

• ギヤードモーター

適切な用途

一般的な用途:

• 小型AGV

• 検査ロボット

• コンパクトな自動化システム

利点:

• コンパクトな設計

• 確実な動作

• 簡単な統合

11.9 パナソニック産業 – オートメーションアプリケーション用サーボモーター

パナソニック工業は、産業機械に使用されるサーボシステムをはじめとする自動化コンポーネントを提供しています。

アプリケーションには次のものが含まれます。

• ファクトリーオートメーション

• ロボット工学

• 精密機器

AGVの利点

利点は次のとおりです。

• 安定したサーボ性能

• エンコーダフィードバック

• 産業上の信頼性

11.10 Yaskawa – 高性能サーボモーションシステム

安川電機は産業用サーボ技術の大手サプライヤーです。

同社の製品は以下の分野で広く使用されています。

• ロボット工学

• オートメーション

• 製造システム

AGV アプリケーションの強み

利点:

• 高度なサーボ制御

• 高い信頼性

• 世界的な産業経験

以下に適しています:

• 高性能AGVプラットフォーム

• ファクトリーオートメーション環境

11.11 AGV DC サーボ モーターの主要ブランドと STO の比較

11.12 正しいものを選択する方法 STO を備えた AGV DC サーボ モーター サプライヤー

AGV サーボ モーターのサプライヤーを選択する際、メーカーは以下を評価する必要があります。

1. 安全性能

チェック：

• デュアルチャネル STO サポート

• 安全PLC互換性

• 機能安全に関する文書

2. モーター性能

重要なパラメータ:

• 定格トルク

• ピークトルク

• 速度範囲

• エンコーダの解像度

• 熱性能

3. 統合レベル

統合ソリューションは以下を提供します。

• 設置スペースが小さくなる

• 配線の削減

• 導入の迅速化

4. カスタマイズサポート

AGV OEM メーカーは多くの場合、以下を必要とします。

• ギアボックスのマッチング

• ブレーキの統合

• シャフトのカスタマイズ

• コミュニケーション適応

5. 生産能力

商用 AGV プロジェクトの場合は、以下を考慮してください。

• 製造能力

• 品質管理

• エンジニアリングサポート

• 長期安定供給

結論: 最適なものを選択する STO機能付きAGV DCサーボモーター

理想的な AGV サーボ モーターのサプライヤーは、アプリケーションの要件によって異なります。

大規模な産業オートメーション プロジェクトの場合、Siemens、Kollmorgen、Beckhoff、Yaskawa などの世界的ブランドが成熟したオートメーション エコシステムを提供しています。

以下を求める AGV OEM メーカー向け:

• 一体型DCサーボモーター

• デュアルチャネルSTO機能

• コンパクトな設計

• OEM/ODMカスタマイズ

• 競争力のあるコストパフォーマンス比

などの専門サプライヤーは、 JKONGMOTOR 次世代 AGV および AMR 駆動システムを開発するための柔軟な代替手段を提供します。

信頼性の高い AGV モーション ソリューションには、以下を組み合わせる必要があります。

高効率 DC サーボ モーター + 統合ドライバー + エンコーダー フィードバック + デュアル チャネル STO + オプションのメカニカル ブレーキ

安全、効率的、信頼性の高い自律走行性能を実現します。

結論: 低電圧 DC サーボ モーターを使用した、より安全で効率的な AGV 電源システムの構築

適切な低電圧 DC サーボ モーターを選択し、デュアル チャネル STO 機能を統合することは、信頼性の高い AGV システムを設計する上で重要なステップです。

適切に設計された AGV ドライブ ソリューションでは、以下のバランスが取れている必要があります。

• トルク性能

• エネルギー効率

• 安全コンプライアンス

• 通信能力

• 機械的信頼性

最新の AGV および AMR メーカーにとって、STO を備えた統合 DC サーボ モーターは、スマート ロジスティクスと産業オートメーションの将来の開発をサポートする、コンパクトでインテリジェントな安全指向のモーション ソリューションを提供します。

AGV モーターのサプライヤーを選択する際、メーカーはモーターの仕様だけでなく、カスタマイズ能力、安全統合の経験、および長期的な技術サポートを優先する必要があります。

FAQ – STO機能付きAGV DCサーボモーター

1. AGV DCサーボモーターのSTO機能とは何ですか?

答え：

STO (安全トルク オフ) は、サーボ ドライブの出力を安全にシャットダウンすることでモーター トルクの生成を無効にし、予期しない AGV の動きを防ぎます。

2. AGV サーボモーターに STO 機能が必要な理由は何ですか?

答え：

STO は、緊急停止、メンテナンス、または安全イベント中に意図しないモーターの動作を防止することで、AGV の安全性を向上させます。

3. STO だけで AGV の斜面での滑りを防ぐことができますか?

答え：

いいえ、STO はモーターのトルクを除去しますが、AGV を物理的に保持することはできません。傾斜保持や重荷重の用途には機械式ブレーキが必要です。

4. ハードウェア STO とソフトウェア STO の違いは何ですか?

答え：

ハードウェア STO は独立した安全回路を使用してモーター トルクを無効にしますが、ソフトウェア STO は制御ソフトウェア コマンドに依存します。ハードウェア STO は、産業用 AGV に高い安全性と信頼性を提供します。

5. AGV は 24V または 48V DC サーボ モーターを使用する必要がありますか?

答え：

24V サーボ モーターはコンパクトな AGV や軽負荷に適しており、48V サーボ モーターはより高いトルクと効率が必要な重量物 AGV に適しています。

6. 機械式ブレーキは AGV システムの STO とどのように連携しますか?

答え：

メカニカル ブレーキはモーター シャフトまたはホイールを物理的にロックし、STO はモーターのトルクを除去します。これらを組み合わせることで、安全な停止と信頼性の高い位置保持が実現します。

7. STO は AGV のバッテリー寿命を改善できますか?

答え：

はい。 STO はスタンバイ状態中の不要なモーター電流消費を削減し、バッテリー効率の向上と発熱の削減に役立ちます。

8. 安全 PLC はどのように AGV サーボ モーターの STO 入力に接続しますか?

答え：

安全 PLC は、デュアルチャネル安全信号をサーボ ドライブの STO 入力に直接送信し、安全イベント中にモーター トルクを無効にします。

9. STO と機械式ブレーキを必要とする AGV アプリケーションは何ですか?

答え：

大型 AGV、自動フォークリフト、坂道作業車両、高荷重を運ぶ移動ロボットには、通常、STO と機械式ブレーキの両方が必要です。

10. STO 機能を備えた AGV DC サーボ モーターを提供しているのはどのブランドですか?

答え：

主要なサプライヤーには、JKONGMOTOR、Kollmorgen、Siemens、Beckhoff、Bosch Rexroth、Yaskawa、Maxon、およびその他の産業用モーション コントロール メーカーが含まれます。