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ビュー: 0 著者: Jkongmotor 公開時間: 2026-10-08 起源: サイト
産業用 AGV と AMR は 、単なる材料輸送の枠を超えて進化しています。現代の工場、倉庫、配送センター、生産施設では、モバイル ロボットはより重い積載物を運び、長時間のシフトで動作し、狭いスペースを移動し、最小限のメンテナンスで正確な位置を維持することが期待されています。
これらの用途では、駆動モーターは単に車輪を回転させるコンポーネントではありません。に直接影響します。 積載量、加速度、登坂能力、位置決め精度、バッテリー消費量、車両寸法、騒音、メンテナンス要件、システム全体の信頼性.
これが、多くの AGV および AMR メーカーが、特に従来のギア付きドライブ システムが大きすぎ、非効率的、騒音が大きくなり、メンテナンスが多大になる場合に、評価し 高トルクのギアレス ダイレクト ドライブ ハブ モーターをている理由です。
うまく設計された AGV サーボ ハブ モーターは、 モーターとホイールドライブ アーキテクチャをコンパクトなパッケージに統合し、制御可能なトルクをホイールに直接伝達します。サーボドライブ、エンコーダ、および適切な通信インターフェイスと組み合わせると、産業用移動ロボットに必要な閉ループモーション制御を提供できます。
しかし、適切なモーターの選択は、単に最高のトルク定格を選択するだけの問題ではありません。
正しい選択は、車両の実際の動作条件から始まります。
産業用無人搬送車 (AGV) および自律移動ロボット (AMR) は、人間の直接運転を制限したり、直接運転せずに材料、製品、コンポーネント、パレット、ラック、その他の荷物を輸送するように設計されたバッテリー駆動の移動ロボットです。で広く使用されています。 スマートファクトリー、倉庫、配送センター、自動車工場、エレクトロニクス製造、社内物流業務.
AGV と AMR は同様の目的を果たしますが、ナビゲーション方法が異なります。従来の AGV は通常、磁気テープ、QR コード、反射板、固定ナビゲーション パスなどのテクノロジーを使用して、事前に定義されたルートに従います。 AMR は、搭載センサー、LiDAR、カメラ、マッピング、自律ナビゲーション アルゴリズムを使用して 、周囲の環境に応じてルートを選択および調整します。
産業用アプリケーションの場合、どちらのタイプの車両でも信頼性の高い 駆動モーターとモーション制御システムが必要です。ドライブトレインは、負荷がかかった状態で車両を始動し、安定した速度を維持し、ランプを登り、スムーズに加速し、正確な位置決めを実行するために十分なトルクを提供する必要があります。このため、最新の AGV および AMR の多くは 、サーボ モーター、統合サーボ モーター、ダイレクトドライブ ハブ モーター、または エンコーダー フィードバックを備えたギア付きドライブ モーターを使用しています。
産業用モバイル ロボットは通常、次のようないくつかの厳しい要件に基づいて設計されています。
高い積載量 重い材料やパレットを輸送するための
正確なモーション制御 位置決めとドッキングのための
高い始動トルクとピークトルク 負荷加速およびランプ動作のための
長い稼働時間 継続的な生産や倉庫のシフトをサポートするための
コンパクトなドライブトレイン設計 設置スペースが限られている
メンテナンス要件が低い 稼働率の高いフリートのための
閉ループフィードバック 正確な速度と位置制御のための
産業用通信 CANopen、EtherCAT、RS485などの
信頼性の高いブレーキ機能と安全機能 人間と機械の環境に対応した
効率的なバッテリー利用 により、次の充電までの動作時間を最大化します。
駆動モーターは、AGV または AMR の トラクション、加速、上昇能力、位置決め精度、エネルギー消費、および全体的な信頼性に直接影響します。軽量の倉庫ロボットでは良好な性能を発揮するモーターでも、1,000 kg 以上を運ぶ重量のある AGV には適さない場合があります。
要求の厳しい用途の場合、メーカーはの間の完全な関係を考慮する必要があります。 車両の重量、積載量、車輪の直径、速度、加速度、傾斜、デューティサイクル、バッテリー電圧、必要なトルク.
この場合、 高トルク AGV サーボ ハブ モーターまたはダイレクトドライブ ホイール モーターが 特に価値を発揮します。トルクをホイールに直接伝達し、フィードバックとサーボ制御を統合することにより、ドライブトレインは、正確で応答性の高い動作制御を維持しながら、コンパクトな機械構造を実現できます。
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統合 DC サーボ モーター ブレーキ付き |
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軸 |
送りねじ |
モジュール |
直線運動 |
ブレーキ |
ギアボックス |
ウォームギアボックス |
ワイヤー |
プロテクトレベル |
プロテクトレベル |
産業用に適切なモーターの選択は AGV または AMR 、積載量、ホイール サイズ、移動速度、加速度、動作面、傾斜、デューティ サイクル、バッテリー電圧、および必要な位置決め精度によって決まります。従来のマテリアルハンドリング車両とは異なり、産業用移動ロボットは多くの場合、 高い始動トルク、正確な速度制御、コンパクトなパッケージング、信頼性の高い閉ループフィードバックを必要とします。.
一般に、次のモーター タイプは産業用 AGV および AMR 駆動システムに適しています。
統合型サーボ モーターは、 モーターとサーボ ドライブおよびエンコーダーを組み合わせているため、AGV 制御キャビネットに必要な外部コンポーネントの数が削減されます。
これらは、以下を必要とするアプリケーションに適しています。
正確な速度と位置の制御
高い始動トルクと最大トルク
閉ループ動作
急加速・急減速
ホイール同期
CANopenまたはEtherCAT通信
コンパクトな電気統合
産業用 AGV の場合、統合されたサーボ モーターにより、正確な動作制御に必要なフィードバックを提供しながら、配線を簡素化し、キャビネットのスペースを削減できます。
高トルクのギアレス ダイレクト ドライブ ハブ モーターは、 コンパクトな AGV および AMR にとって特に魅力的です。従来の減速ギアボックスを使用せずに、モーターが車輪を直接駆動します。
主な利点は次のとおりです。
低速でも高トルク
最小限の機械的バックラッシュ
コンパクトなドライブトレイン構造
低いメカニカルノイズ
伝送コンポーネントの削減
ギアボックスのメンテナンスの削減
ダイレクトホイールコントロール
この設計はに特に役立ちます。 薄型 AMR、倉庫ロボット、自律搬送車、産業用 AGV 、機械スペースが限られている
ギア 付きサーボ モーターは、 サーボ フィードバックと減速ギアボックスを組み合わせます。ギアボックスは、出力トルクを増大させながら、モーターをより高い、より効率的な回転速度で動作させることができます。
ギア付きサーボ モーターは次の用途に適しています。
重荷重AGV
パレット搬送装置
高負荷モバイルプラットフォーム
高い車輪トルクを必要とするAGV
特定のギア比が有利な用途
その代償として、ギアレス ダイレクト ドライブ ソリューションと比較して、機械的複雑さ、バックラッシュの可能性、重量の増加、ギアボックスのメンテナンスが大きくなります。
統合された BLDC サーボ モーターは、 コンパクトなサイズ、効率、閉ループ制御、および比較的高い電力密度の有益な組み合わせを提供します。
それらは一般に次の目的で考慮されます。
AMR 駆動輪
コンベヤAGV
仕分けロボット
小型倉庫ロボット
自律型配送プラットフォーム
移動式検査ロボット
エンコーダと統合コントローラを装備すると、BLDC モータは従来の開ループ ブラシレス モータよりもかなり正確な制御を提供できます。
バッテリー駆動の AGV および AMR の場合、 低電圧DCサーボモーター もう 1 つの実用的なオプションになります。 に基づくシステムは DC 24V または 48V 、モバイル ロボット工学で特に一般的です。
これらのモーターは次の目的で設計できます。
高いピークトルク
電池駆動
閉ループ速度制御
エンコーダフィードバック
回生ブレーキ
CANopenまたはEtherCAT通信
コンパクトAGVドライブモジュール
適切な電圧と電力レベルは、バッテリーの構造、車両の質量、必要な速度、連続動作サイクルに応じて選択する必要があります。
すべての AGV または AMR に適合する単一のモーター タイプはありません。実際の選択は次のように要約できます。
モーターの種類 |
最適な用途 |
主な利点 |
|---|---|---|
一体型サーボモーター |
高精度 AGV および AMR |
統合制御＋フィードバック |
ダイレクトドライブハブモーター |
小型・高トルク移動ロボット |
ギアレスホイールドライブ |
ギヤードサーボモーター |
大型AGV |
高出力トルク |
統合された BLDC サーボ モーター |
コンパクトAMR |
効率性とコンパクトな統合 |
低電圧DCサーボモーター |
バッテリー駆動のAGV |
高トルクとバッテリー互換性 |
最新の産業用 AGV および AMR にとって、最も重要な考慮事項は単にモーター出力ではありません。を評価する必要があります。 連続トルク、ピークトルク、ホイール直径、車両重量、積載量、最高速度、加速度、傾斜、熱性能、エンコーダー分解能、通信プロトコル、IP定格、ブレーキ要件、デューティサイクル.
コンパクトなパッケージング、正確なホイール制御、低メンテナンス、高い低速トルクが優先されるアプリケーションでは、 ギアレス ダイレクトドライブ サーボ ハブ モーターが 特に効果的なソリューションとなります。
駆動システムは、AGV が電気エネルギーをどの程度効果的に利用可能な牽引力に変換するかを決定します。
従来の車輪付き AGV の場合、車輪トルクと直線牽引力のおおよその関係は次のとおりです。
F = T / r
どこ：
F = 牽引力
T = ホイールトルク
r = 有効ホイール半径
車両が複数の駆動輪を使用している場合、利用可能なトラクションの合計は、各車輪によって生成されるトルク、実際の荷重分布および床の状態によって異なります。
したがって、モーターには通常の巡航だけでなく、次のような場合にも十分なトルクが必要です。
初期加速
最大積載量
傾斜
偏荷重
始動摩擦
回転抵抗
緊急時の動作条件
停止と始動の繰り返し
産業用 AGV の場合、 ピーク トルクと連続トルクを同じ仕様として扱うべきではありません。.
モーターは数秒間は大きなピークトルクを提供する可能性がありますが、生産シフト全体を通じて高い連続トルクを必要とする車両には依然として適していません。
ギアレス ダイレクトドライブハブモーターは、 モーターのトルク生成機構をホイールアセンブリ内またはホイールアセンブリの周囲に直接配置し、従来の減速ギアボックスを排除します。
の代わりに：
モーター → ギアボックス → シャフト → ホイール
アーキテクチャは基本的に次のとおりです。
モーター → ホイール
この違いは重要な結果をもたらします。
ギア付きドライブでは、ギアボックスを介してモーター速度が減速され、出力トルクが増加します。ダイレクトドライブハブモーターでは、モーター自体が比較的低い回転速度で必要なホイールトルクを生成するように設計されています。
AGV および AMR の場合、これにより非常にコンパクトなドライブトレインを作成できます。
適切に設計された 高トルクのダイレクトドライブ ハブ モーターは、次の 機能を提供します。
低速でも高トルク
ダイレクトホイールコントロール
機械的伝達損失の低減
機械的複雑性の軽減
コンパクトな梱包
低作動音
ギアボックスのメンテナンスの削減
正確な閉ループ制御
このため、ダイレクトドライブ技術は、 産業用AGV、AMR、自律型フォークリフト、移動ロボット、倉庫ロボット、物流プラットフォームにとって特に魅力的です。.
AGV は乗用車のようには動作しません。
これらは、かなりの積載量を運びながら、比較的低速で動作することがよくあります。したがって、駆動モーターは、高い回転速度に依存せずに有効なトルクを供給する必要があります。
高トルクのダイレクトドライブハブモーターは、当然、この動作条件に適しています。
高速モーターとそれに続く機械的な減速ステージを必要とせずに、ホイールトルクを直接生成できます。
これは、重い負荷の下で繰り返し起動する必要がある AGV にとって特に有益です。
ギアボックスには、ギア、ベアリング、潤滑、シール、シャフト、機械的インターフェースが組み込まれています。
これらのコンポーネントは確実に動作しますが、障害やメンテナンスに関する追加の考慮事項も発生します。
ギアレス アーキテクチャにより、この機械的な複雑さの多くが解消されます。
フリート事業者にとって、それは次のことを意味します。
摩耗部品が少ない
潤滑が少ない
機械メンテナンスの軽減
バックラッシの低減
送信インターフェースの数が少ない
シンプルなドライブトレイン構造
OEM にとっては、AGV シャーシの機械設計も簡素化できます。
バックラッシュは、AGV が正確な位置決めを必要とする場合に特に重要です。
ギア付きドライブトレインでは、ギアの歯間の機械的クリアランスにより、指令されたモーターの位置と実際の車輪の位置の間に少量の動きが生じる可能性があります。
次のようなアプリケーションの場合:
自動保管および検索システム
ロボットドッキング
パレットハンドリング
精密な材料転写
ロボットによる持ち上げ
コンベヤの調整
機械的なバックラッシュを最小限に抑えると、動作の応答性が向上します。
ダイレクトドライブ システムにより、ギアのバックラッシュの原因となるギアボックスが排除されます。
産業用 AGV は人と一緒に稼働することが増えています。
倉庫、病院、研究所、スマートファクトリーでは、ギアボックスの騒音が目立つ場合があります。
ギアレスダイレクトドライブハブモーターは、高速時に噛み合う減速ギアがないため、機械伝達ノイズを大幅に低減できます。
残りの音響特性は、モーターの設計、ベアリング、ホイールの材質、PWM 周波数、制御戦略、動作速度によって異なりますが、ギアボックスがないことは大きな利点です。
AGV 内のスペースは常に限られています。
車両には以下のものが必要になる場合があります。
バッテリーパック
コントローラー
セーフティスキャナ
ライダー
ナビゲーションエレクトロニクス
無線通信
リフト機構
ステアリング機構
センサー
配線
構造コンポーネント
コンパクトなハブ モーターにより、貴重なシャーシ スペースが解放されます。
これは、機械的なパッケージングが 1 ミリメートル単位でも重要となるに特に役立ちます 薄型 AMR やコンパクトな産業用 AGV 。
最新の AGV サーボ ハブ モーターは 、単なるモーターとしてではなく、完全なモーション制御ソリューションとして評価される必要があります。
エンコーダは、ローターまたはホイールの動きに関するフィードバックを提供します。
サーボコントローラーは実際の位置や速度と指令値を比較し、モーター出力を継続的に補正します。
これは次の場合に不可欠です。
正確な位置決め
ホイール同期
速度規制
直線移動
制御された加速
一貫したドッキング
ピーク トルクにより、AGV は短時間の高負荷イベントに対応できます。
例としては次のものが挙げられます。
重いペイロードから始める
スロープを登る
フロアトランジションを通過する
一時的な抵抗からの回復
急加速
ただし、ピークトルクは、とともに常に評価する必要があります。 持続時間、デューティサイクル、モーター温度、および熱制限.
実際の産業用途では、連続トルクがより重要になることがよくあります。
AGV が重い荷物を継続的に輸送する場合、モーターは長時間の動作期間にわたって必要なトルクを供給しながら、効果的に熱を放散する必要があります。
このため、熱設計が購入の重要な考慮事項となります。
AGV が減速すると、モーターが発電機として動作する可能性があります。
ドライブとバッテリーのアーキテクチャに応じて、回生ブレーキはエネルギーを DC バスまたはバッテリーに戻すことができます。
これは、加速と減速サイクルが頻繁に行われるアプリケーションにとって有益です。
産業用 AGV のサーボ ハブ モーターは、次のようなインターフェイスを介して車両コントローラーと通信する必要がある場合があります。
CANopen
EtherCAT
RS485
Modbus
その他の産業用通信プロトコル
適切なインターフェイスは、AGV の制御アーキテクチャによって異なります。
マルチホイール AGV の場合、複数のドライブ ユニットが同期したコマンドとフィードバックを必要とする場合があるため、通信パフォーマンスが特に重要になります。
モーターの選択は、モーターのカタログではなく、AGV の機械的要件から始める必要があります。
傾斜地で動作する車輪付き AGV の場合、必要な牽引力は次のように概算できます。
F = ma + Fᵣ + Fg
どこ：
m = 積載量を含む車両の総質量
a = 希望の加速度
Fᵣ = 転がり抵抗
Fg = 傾斜によって生じる重力
傾斜面の場合:
Fg = mg sinθ
どこ：
g = 重力加速度
θ = 傾斜角
ホイールトルクは次のように推定できます。
T = F × r
ここで、 r はホイールの半径です。
これは単なる出発点にすぎません。
実際の AGV 設計では、次の点も考慮する必要があります。
伝送効率
タイヤの変形
床の摩擦係数
負荷分散
動的体重移動
始動抵抗
回転抵抗
モーターの熱容量
バッテリーの電圧降下
安全マージン
よくあるエンジニアリング上の間違いは、定常状態の動作に必要なトルクのみを計算することです。
モーターは、最も要求の厳しい動作イベントにも耐える必要があります。
この違いは特に注意する必要があります。
AGV が始動時にわずか 2 秒間だけ高トルク レベルを必要とするとします。十分なピークトルクを持つモーターが適切な場合があります。
ただし、車両が坂道を登るのに数分かかる場合、モーターには過熱を防ぐために十分な 連続トルクと熱容量が必要です 。
サプライヤーを比較する場合は、次のことをリクエストすることをお勧めします。
連続トルク
ピークトルク
ピークトルク持続時間
定格速度
最高速度
デューティサイクル
熱軽減曲線
モーターの温度制限
使用周囲温度
輪定格荷重
動作条件のないトルク数値は、AGV ドライブトレインの本格的な評価には不十分です。
ホイールの直径は、モーターに必要なトルクに直接影響します。
ホイールが大きいほど 1 回転あたりの移動距離は長くなりますが、同じ牽引力を生成するにはより多くのモーター トルクが必要になります。
なぜなら：
T = F × r
ホイールの半径を大きくすると、必要なトルクが増加します。
したがって、ダイレクトドライブハブモーターを指定する場合は、以下の完全な組み合わせを評価する必要があります。
車両重量 + 積載量 + 車輪直径 + 加速度 + 傾斜 + 速度 + デューティ サイクル
ワット数だけでモーターを選ぶのではなく、
これが、同じペイロードを持つ 2 台の AGV がまったく異なるモーターを必要とする理由の 1 つです。
低電圧 AGV 駆動システムでは、一般に 24 V や 48 Vなどのバッテリー アーキテクチャが使用されますが、車両のサイズやシステム設計に応じて他の電圧も使用されます。
同じ電力の場合:
P = V × I
一般に、DC 電圧が高くなると、同じ出力の場合、電流が小さくなります。
電流を下げると、次のことを削減できます。
ケーブルサイズ
コネクタの要件
抵抗損失
配線の発熱
ただし、バッテリー電圧の選択は、サーボドライブ、バッテリー管理システム、安全アーキテクチャ、充電システム、その他の電気コンポーネントから切り離すことはできません。
したがって、モーターとコントローラーは、適合するシステムとして選択する必要があります。
効率は AGV のバッテリー寿命に直接影響します。
バッテリー駆動の移動ロボットの場合、電気エネルギーは駆動モーターだけでなく、以下によっても消費されます。
ナビゲーションコンピュータ
センサー
安全システム
無線通信
昇降機構
ステアリングシステム
付帯機器
したがって、ドライブトレインの効率を改善すると、使用可能な動作時間を増やすことができます。
サプライヤーを評価するときは、単一の最大効率の数値以外にも目を向ける必要があります。
での効率データを求めます。 実際の動作速度とトルク範囲 AGV の
実験室の 1 つの動作点で優れた効率に達するモーターでも、低速の高負荷動作では同じ性能が得られない可能性があります。
高トルクは大電流を意味し、大電流は熱を発生します。
モーターは限られた機械的環境にパッケージ化されているため、これはコンパクトなハブモーターにとって特に重要です。
優れた設計では、次のことを考慮する必要があります。
ステータの熱経路
筐体の放熱性
軸受温度
巻線温度
連続電流
ピーク電流
周囲温度
ホイールエンクロージャ
動作デューティサイクル
耐久性の高い AGV の場合、公称モータ仕様のみに依存するよりも、 現実的な負荷条件下での熱試験の 方が有意義です。
AGV は以下の環境で動作できます。
ほこり
金属粒子
オイルミスト
洗浄剤
水分
温度変化
床を頻繁に洗う
必要な IP 定格はアプリケーションによって異なります。
倉庫環境の場合は、ほこりや時々発生する湿気から保護するだけで十分な場合があります。食品加工、屋外物流、または洗浄用途では、かなり高度な環境保護が必要になる場合があります。
モーターハウジングだけでなく、ホイールモーターアセンブリ全体を評価する必要があります。
適切な AGV サーボ ハブ モーターのサプライヤーを選択すること は、モーターの出力、トルク、単価を比較するだけではありません。産業用AGVおよびAMRの場合、モーターは車両のコアモーションシステムの一部となるため、サプライヤーの能力が トラクション、位置決め精度、バッテリー効率、熱性能、信頼性、長期メンテナンスに直接影響します。.
AGV ドライブトレインの要件を理解しているサプライヤーは、単に既製のモデルを提供するのではなく、アプリケーション全体を評価し、車両の実際の動作条件に基づいてモーターを推奨できる必要があります。
まずはサプライヤーが AGV、AMR、モバイルロボット、倉庫オートメーション、産業用輸送機器に関して真の経験を持っているかどうかを確認することから始めます。.
有能なサプライヤーは、次のような実際的な問題を理解している必要があります。
車両重量と積載量
車輪径
必要始動トルク
最大移動速度
加速と減速
ランプまたはスロープの操作
輪重分散
バッテリー電圧
連続使用時間
ホイール同期
ナビゲーションとモーションコントロールの要件
同様のアプリケーションの経験があれば、紙の上では適切に見えても設置後のパフォーマンスが低下するモーターを選択するリスクを大幅に軽減できます。
を選択する際、トルクは最も重要な仕様の 1 つです AGV サーボ ハブ モーター.
ただし、サプライヤーは 連続トルク と ピークトルクを明確に区別する必要があります。.
連続トルクによって、モーターが過度の温度上昇なしに持続的な負荷の下で動作できるかどうかが決まります。ピーク トルクは、次のような短期間のイベントで重要です。
重いペイロードから始める
急加速
登山スロープ
一時的な抵抗を克服する
頻繁な停止および始動動作
信頼できるサプライヤーは、最大トルクの数値を 1 つだけ引用するのではなく、トルクと速度の曲線を提供し、許容されるピークトルクの持続時間を説明する必要があります。
ハブモーターはホイール自体と密接な関係があります。したがって、サプライヤーは完全な車輪駆動構成について話し合うことができる必要があります。
重要なパラメータには次のものがあります。
車輪径
車輪幅
タイヤの材質
車輪耐荷重
取付寸法
アクスル構成
支持力
地上高
設置方向
ホイールの直径も必要なモーターのトルクに影響します。一般に、ホイールが大きいほど、同じ牽引力を生み出すためにより多くのトルクが必要になります。
したがって、サプライヤーは定格出力のみに基づいてモデルを推奨するのではなく、 実際のホイールと AGV の構成に基づいてモーターを計算する必要があります。
産業用 AGV は通常、基本的なモーター回転以上の動作を必要とします。
適切な AGV サーボ ハブ モーターは、 アプリケーションで正確な速度または位置制御が必要な場合、エンコーダー フィードバックを使用した閉ループ制御をサポートする必要があります。
エンコーダのフィードバックは、AGV が次のことを達成するのに役立ちます。
正確な車輪速度
正確な位置決め
安定した加速
ホイールの同期の向上
直進性の向上
より予測可能なドッキング
多輪 AGV の場合、個々の駆動ユニットからのフィードバックも調整された動作にとって重要です。
モーターは、AGV の既存の制御アーキテクチャと互換性がある必要があります。
アプリケーションに応じて、メーカーは次のような通信インターフェイスを必要とする場合があります。
CANopen
EtherCAT
RS485
Modbus
その他の産業用通信プロトコル
サプライヤーは、通信パラメータ、コマンド構造、フィードバック データ、障害コード、およびコントローラの互換性に関する明確な情報を提供する必要があります。
技術的に優れたサプライヤーは、プロトタイプ開発中の通信統合もサポートできる必要があります。
高トルクは熱を発生させるため、小型ハブモーターでは熱性能が特に重要になります。
モーターは優れたピーク トルクを提供する可能性がありますが、それでも継続的な高負荷の AGV 操作には適していません。
以下についてサプライヤーに問い合わせてください。
連続電流
ピーク電流
巻線温度
筐体温度
熱保護
定格デューティサイクル
周囲温度範囲
トルクディレーティング
放熱
頑丈な AGV の場合、 実際の積載量とデューティ サイクルの下でモーターをテストする方がはるかに意味があります。 公称仕様のみに依存するよりも、
ほとんどの産業用 AGV はバッテリー駆動なので、エネルギー効率が重要な購入要素となります。
サプライヤーはなど、車両の電気アーキテクチャと互換性のあるモーターを提供できる必要があります。 、24V、36V、48V、またはその他の DC バス電圧.
効率も実際の動作範囲全体で評価する必要があります。
たとえば、重い負荷の下で動作時間のほとんどをゆっくりと移動する AGV は、単に理想的な条件下でのモーターの最大効率ではなく、それらの動作点でのモーター効率に基づいて評価する必要があります。
ドライブトレインの効率が向上すると、以下の改善に役立ちます。
1充電あたりの稼働時間
バッテリー使用率
熱性能
全体のエネルギー消費量
産業用 AGV および AMR は、人、機械、その他の車両の周囲で動作することがよくあります。したがって、モーターと駆動システムは、アプリケーション固有の安全機能をサポートする必要がある場合があります。
システム アーキテクチャに応じて、要件には次のものが含まれる場合があります。
電磁保持ブレーキ
制御されたブレーキ
回生ブレーキ
障害監視
過電流保護
過熱保護
エンコーダの故障検出
安全トルクオフ (STO)
サプライヤーは、どの安全機能がドライブに組み込まれているか、AGV の安全システムを通じて外部で実装する必要があるかを明確に説明する必要があります。
AGV メーカーにとって、 OEM/ODM 機能は大規模な標準製品カタログよりも価値がある場合があります.
すべての AGV シャーシには、異なる機械的および電気的制約があります。有能なサプライヤーは、次のような領域をカスタマイズできる必要があります。
モーター巻線
トルク-速度特性
ホイール寸法
エンコーダの構成
ブレーキ
コネクタ
ケーブル長
通信プロトコル
取付構造
保護レベル
コントローラパラメータ
これは、標準のモーターが利用可能なシャーシのスペースに適合しない場合、または車両がトルクと速度の特定の組み合わせを必要とする場合に特に重要になります。
優れたサプライヤーは開発プロセスをサポートする必要があります。 、初期仕様からプロトタイプの検証、量産までの.
実際のワークフローには次のものが含まれます。
用途解析→モータ選定→トルク計算→機械設計→試作→負荷試験→車両試験→最適化→量産
サプライヤーを承認する前に、以下を提供できるかどうかを尋ねてください。
サンプルモーター
技術図面
パフォーマンス曲線
コミュニケーション文書
テストレポート
プロトタイプのサポート
カスタムエンジニアリング
バッチ生産能力
これにより、AGV OEM の開発リスクを大幅に軽減できます。
サプライヤーの製造能力は、エンジニアリング能力と同じくらい重要です。
産業用アプリケーションの場合は、サプライヤーが以下を適切に備えているかどうかを調査してください。
モーター組立設備
エンコーダのテスト
負荷テスト
ライン終了テスト
温度試験
電気試験
信頼性試験
品質管理手順
一般に、社内に生産およびテスト機能を持つメーカーは、OEM がモーター設計の変更を必要とする場合に、より効率的に対応できます。
最低の単価が必ずしも総コストを最低にするわけではありません。
安価なモーターでも、次のような原因が発生すると高価になる可能性があります。
バッテリーの過剰な消費
頻繁な過熱
位置決め精度が悪い
ベアリングの早期故障
コミュニケーションの問題
メンテナンスが難しい
長い交換サイクル
車両の再設計
産業用 AGV および AMR の場合は、購入価格だけを比較するのではなく、を比較することをお勧めします ドライブトレインの合計価値 。
以下の完全な組み合わせを検討してください。
モーターの性能 + コントローラー + 通信 + 機械的統合 + 効率 + 信頼性 + カスタマイズ + 技術サポート + 生産能力。
総合モーターメーカーは、AGV ドライブトレイン開発に対してより調整されたアプローチを提供できます。
モーター、コントローラー、エンコーダー、その他のコンポーネントをさまざまなサプライヤーから購入する代わりに、統合ソリューションにより、これらの要素を車両の要件に合わせて設計されたシステムに組み合わせることができます。
AGV OEM の場合、これにより以下が簡素化されます。
機械的統合
電気配線
コントローラの構成
コミュニケーションの発展
試作試験
生産管理
アフターサポート
要求の厳しい産業用 AGV および AMR にとって、そのエンジニアリング能力はモーター自体と同じくらい重要です。
ギアレス ダイレクト ドライブ ハブ モーターは、AGV が以下を必要とする場合に特に魅力的です。
低速での高いホイールトルク
コンパクトなドライブトレインのパッケージング
低いメカニカルノイズ
低バックラッシ
高い位置決め精度
頻繁な加減速
機械メンテナンスの削減
ダイレクトホイールコントロール
高度なシステム統合
ただし、アプリケーションで非常に高いトルクの増大、非常に低いモーターコスト、または特定の機械構成が必要な場合には、ギヤードモーターがより良い選択肢となる可能性があります。
正しい選択はドライブトレイン全体によって異なります。
産業用 AGV および AMR に は、単に車輪を回転させるだけのモーター以上のものが必要です。それらの駆動システムは、予測可能なトルク、正確な速度制御、信頼性の高いフィードバック、コンパクトな機械的統合、およびペイロードの変化や要求の厳しいデューティサイクル下での安定した性能を提供する必要があります。
JKONGMOTOR は 、AGV および AMR メーカー向けに、モーター技術とサーボ制御、エンコーダー フィードバック、通信、およびアプリケーション固有のカスタマイズを組み合わせた統合モーション制御ソリューションを開発しています。このアプローチは、OEM が車両を標準モーターに適合させるのではなく、モバイル ロボットの実際の要件に基づいてドライブトレインを開発するのに役立ちます。
従来の AGV ドライブトレインでは、モーター、ギアボックス、エンコーダー、サーボ ドライブ、および関連する配線に個別のコンポーネントが必要な場合があります。
統合されたサーボ ハブ モーターは、主要なモーション制御機能をよりコンパクトなドライブ モジュールに統合することで、この複雑さを軽減できます。
車両の構成に応じて、統合ソリューションには以下を組み込むことができます。
高トルクサーボモーター
エンコーダフィードバック
一体型サーボドライブ
産業用通信
モーター保護
オプションの電磁ブレーキ
カスタマイズされたホイールと取り付け構造
アプリケーション固有のケーブルとコネクタ
このアーキテクチャは、キャビネットのスペース、配線の複雑さ、AGV 開発中に調整する必要がある個別のコンポーネントの数を削減するのに役立ちます。
産業用 AGV は、大量の積載物を運びながら、頻繁に起動、停止、加速、減速、方向転換を行います。したがって、駆動モーターには、 連続トルクとピークトルクが必要です。単に高い公称出力定格ではなく、十分な
JKONGMOTOR のサーボ モーター ソリューションは、次のような要素に従って選択できます。
車両総重量
最大積載量
車輪径
必要な移動速度
加速要件
最大傾斜
デューティサイクル
駆動輪数
バッテリー電圧
このアプリケーションベースの選択により、モーターのサイズ、重量、エネルギー消費を不必要に増大させることなく、モーターが十分なトラクションを確保できるようになります。
位置と速度の精度は、ステーションとのドッキング、コンベアとの位置合わせ、充電位置への進入、または複数の車両間の移動の調整を必要とする AGV にとって重要です。
により エンコーダフィードバックとサーボ制御、駆動システムは指令された動きと実際のモータの動きを継続的に比較できます。
これは次のような機能をサポートします。
正確な速度調整
位置制御
ホイール同期
スムーズな加速と減速
安定した低速動作
正確なドッキング
多輪 AGV の場合、複数のサーボ モーターを協調制御することにより、車両の安定性と軌道精度も向上します。
通信は最新の AGV モーション コントロールの重要な部分です。
アプリケーションと制御アーキテクチャに応じて、JKONGMOTOR 統合サーボ ソリューションは、 CANopen、EtherCAT、RS485などの産業用通信要件に合わせて構成できます。.
これにより、モーター システムは、動作コマンド、動作ステータス、フィードバック情報、および障害データを AGV のメイン コントローラーと交換できるようになります。
OEM 開発者にとって、プロジェクトの開始時に通信インターフェイスを選択すると、ドライブトレイン、PLC、産業用 PC、ナビゲーション システム、安全アーキテクチャの間の統合が簡素化されます。
薄型 AMR やコンパクト AGV の場合、設置スペースが限られていることがよくあります。
ギアレス ダイレクトドライブハブモーターにより、 従来の減速ギアボックスが不要になり、トルクをホイールに直接伝達できます。
これにより、次のような潜在的な利点が得られます。
コンパクトなドライブトレイン
機械部品の削減
機械的バックラッシュの低減
ギアボックスのメンテナンスの削減
低作動音
ホイールトルクを直接伝達
シンプルな機械的統合
ダイレクトドライブ技術は、AMR が十分なホイールトルクを提供しながら低いシャーシ高さを維持する必要がある場合に特に魅力的です。
バッテリー効率は AMR の動作時間に直接影響します。
JKONGMOTOR モーター ソリューションは、移動ロボットで使用される一般的な低電圧バッテリー システムなど、車両の電気アーキテクチャを中心に開発できます。
モーターの選択では、以下の関係を考慮する必要があります。
バッテリー電圧 → モーター電流 → トルク → 速度 → 効率 → 熱性能
AGV は最大定格速度で継続的に動作しないため、これは重要です。動作サイクルの大部分を、加速、停止、方向転換、待機、または重い積載量を伴うゆっくりとした移動に費やす場合があります。
したがって、効率は全体にわたって評価する必要があります。 実際の動作トルクと速度範囲モーターの最大効率のみに基づくのではなく、
高トルク AGV では、駆動モーターに大きな熱要求がかかる可能性があります。
実験室での短期間のテストで良好な性能を発揮したモーターが、産業上の連続運転に必ずしも適しているとは限りません。
JKONGMOTOR の統合モーター ソリューションは、次のようなアプリケーション固有の考慮事項を考慮して設計できます。
連続作動トルク
ピークトルク持続時間
モーター温度
電流制限
熱保護
デューティサイクル
周囲温度
筐体の放熱性
これは、複数のシフトを操作したり、重い荷物を繰り返し移動したりする AGV にとって特に重要です。
標準モーターが AGV メーカーにとって常に最適なソリューションであるとは限りません。
シャーシには、取り付け寸法、ホイールクリアランス、バッテリー電圧、ケーブル配線、またはコントローラー要件がすでに固定されている場合があります。このような状況では、 OEM/ODM のカスタマイズが 重要になる可能性があります。
JKONGMOTOR は、AGV および AMR メーカーと協力して、次のようなアプリケーション固有の要件に対応できます。
モーター寸法
トルク-速度特性
ホイールサイズ
エンコーダの構成
ブレーキ構成
ケーブル長
コネクタの種類
通信プロトコル
取付構造
保護要件
コントローラパラメータ
これにより、顧客の車両アーキテクチャに基づいてモーター システムを開発できるようになります。
AGV OEM にとって、モーターの統合を成功させるには、サンプルを受け取るだけでは不十分です。
実際の開発プロセスには次のものが含まれます。
アプリケーション分析 → トルク計算 → モーター設計 → 試作 → ベンチテスト → 車両テスト → 最適化 → バッチ生産
プロトタイプの段階では、ペイロード、加速度、ランプ動作、連続サイクリング、ブレーキ、熱性能などの実際の動作条件下でモーターを評価できます。
このアプリケーション主導のプロセスは、ドライブトレインが量産に入る前に潜在的な問題を特定するのに役立ちます。
の価値は AGV サーボ ハブ モーター サプライヤー モーター自体に限定されません。産業用モバイル ロボットを開発する OEM の場合、サプライヤーは機械的統合、サーボ制御、通信、カスタマイズ、テスト、生産もサポートできる必要があります。
JKONGMOTOR は、 OEM/ODM モーション コントロールおよびワンストップ ソリューション プロバイダーとしての位置付けにより 、AGV および AMR メーカーは車両の要件に応じてカスタマイズされた統合モーター ソリューションを開発できます。
アプリケーションがコンパクトな倉庫 AMR、重い積載量の産業用 AGV、パレット搬送車両、スマート工場移動ロボット、またはその他の自律型マテリアル ハンドリング プラットフォームに関係するかどうかに関係なく、重要な目的は同じです。それは、 コンパクトで効率的で信頼性が高く、生産準備が整ったドライブトレインで必要なホイール トルクと動作精度を実現することです。.
を組み合わせることで サーボ モーター テクノロジー、エンコーダー フィードバック、統合制御、ダイレクト ドライブ ハブ アーキテクチャ、産業用通信、OEM カスタマイズ、JKONGMOTOR は次世代 AGV および AMR モーション システムに柔軟な基盤を提供します。
産業用 AGV または AMR 用のモーターを承認する前に、次の仕様を確認することをお勧めします。
選択要素 |
確認すべきこと |
|---|---|
ペイロード |
最大車両＋積載質量 |
ホイールサイズ |
実際の車輪径 |
連続トルク |
通常運転時の必要トルク |
ピークトルク |
発進、登坂、加速の要件 |
スピード |
定格および最高車速 |
インクライン |
最大動作勾配 |
バッテリー |
24V、36V、48Vまたは他の電圧 |
エンコーダ |
解像度とフィードバックの種類 |
コミュニケーション |
CANopen、EtherCAT、RS485など |
効率 |
実際の動作点での効率 |
熱容量 |
実負荷での連続運転 |
IP等級 |
防塵および防水要件 |
ブレーキ |
保持ブレーキまたはパーキングブレーキの要件 |
輪荷重 |
静的および動的耐荷重 |
寸法 |
設置可能スペース |
安全性 |
STO およびその他の必要な安全機能 |
カスタマイズ |
モーター、ホイール、ケーブル、コネクタ、制御オプション |
テスト |
プロトタイプとフルロードの検証 |
産業用 AGV または AMR に最適な 高トルク ギアレス ダイレクト ドライブ ハブ モーターは、 必ずしも最高の定格トルクまたは出力を備えたモーターであるとは限りません。
車両のに適合するモーターです。 積載量、車輪の直径、速度、加速度、傾斜、デューティ サイクル、バッテリー電圧、熱状態、制御アーキテクチャ、機械的制約.
要求の厳しい産業用モバイル ロボットの場合、ダイレクト ドライブ ハブ テクノロジーにより、不要な機械的トランスミッション コンポーネントを排除できると同時に、コンパクトなパッケージング、低速トルク、正確なフィードバック、およびメンテナンスの簡素化を実現できます。
これらの特性と組み合わせると をサーボ制御、エンコーダ フィードバック、産業用通信、熱保護、OEM カスタマイズ、次世代 AGV および AMR 向けのより統合されたドライブトレインが実現します。
AGV サーボ ハブ モーターは、無人搬送車や自律移動ロボット用に設計された車輪駆動モーターです。通常、モーターとエンコーダーフィードバックおよびサーボ制御を組み合わせ、ブレーキ、コントローラー、または産業用通信インターフェースを統合する場合もあります。ダイレクトドライブハブモーターは、従来の減速ギアボックスを使用せずに、トルクをホイールに直接伝達します。
最適なモーターは、AGV の総重量、積載量、車輪の直径、移動速度、加速度、傾斜、デューティ サイクル、バッテリー電圧、および位置決め要件によって異なります。統合サーボ モーター、ダイレクトドライブ ハブ モーター、ギア付きサーボ モーター、低電圧 DC サーボ モーターはすべて適しています。高い低速トルクと機械的複雑さの軽減を必要とするコンパクトな AGV の場合、ギアレス ダイレクト ドライブ サーボ ハブ モーターが効果的なオプションとなります。
ダイレクトドライブハブモーターは従来の減速ギアボックスを排除し、モーターのトルクを直接ホイールに伝達します。これにより、機械の複雑さ、バックラッシュ、騒音、ギアボックスのメンテナンスが軽減され、同時にホイール制御が可能になります。これは、設置スペースと正確な低速移動が重要な小型 AGV や AMR に特に役立ちます。
モーターのトルクは、車両の総質量、積載量、車輪半径、加速度、転がり抵抗、最大傾斜から計算する必要があります。基本的な関係は T = F × rです。ここで、T は車輪トルク、F は必要な牽引力、r は車輪半径です。モーターの最終的な選択には、効率、負荷分散、床の状態、デューティ サイクル、および適切な工学的安全マージンも含める必要があります。
連続トルクとは、モーターが熱制限内で持続的に動作するために提供できるトルクです。ピークトルクとは、発進時、加速時、登坂時などの限られた期間に利用できるより高いトルクです。 AGV メーカーは、両方の仕様を評価する必要があります。ピーク トルクが高いモーターであっても、熱容量が不十分な場合は継続的な重負荷運転には適さない可能性があるためです。
多くの産業用 AGV サーボ モーター システムは、CANopen や EtherCAT などの通信インターフェイスを使用して構成できます。適切なプロトコルは、AGV のメイン コントローラーとモーション コントロール アーキテクチャによって異なります。 OEM は購入前に、コマンド モード、フィードバック データ、通信サイクル、障害処理、およびコントローラーの互換性をモーター サプライヤーに確認する必要があります。
はい。 AGV OEM は、モーター巻線、トルク-速度曲線、ホイール寸法、エンコーダー、ブレーキ、取り付け構造、コネクタ、ケーブル、通信インターフェイス、保護レベル、またはコントローラー パラメーターのカスタマイズを必要とする場合があります。 OEM/ODM カスタマイズは、車両のシャーシ寸法が固定されている場合、または通常とは異なる積載量、速度、トルク要件がある場合に特に役立ちます。
適切な電圧は、AGV のバッテリーと電気アーキテクチャによって異なります。一般的な低電圧システムには 24V と 48V が含まれますが、大型車両では他の DC バス電圧が使用される場合があります。モーター電圧は、必要な電力、電流、バッテリー容量、コントローラー仕様、ケーブル損失、熱性能とともに評価する必要があります。
AGV モーターのサプライヤーは、価格や定格出力以上の点で評価される必要があります。重要な要素には、AGV アプリケーションの経験、連続およびピーク トルク、トルク-速度曲線、エンコーダ オプション、通信プロトコル、熱性能、車輪の互換性、ブレーキ、保護評価、OEM カスタマイズ、プロトタイプ テスト、品質管理、バッチ生産能力が含まれます。
JKONGMOTOR は、モーター、サーボ制御、エンコーダーフィードバック、通信、アプリケーション固有のカスタマイズのオプションを備えた、AGV および AMR アプリケーション向けの統合モーション制御ソリューションを提供します。開発プロセスは、車両の積載量、車輪の直径、速度、トルク、バッテリー電圧、デューティ サイクル、機械的寸法、制御要件に基づいて行われ、その後、バッチ生産の前にプロトタイプのテストと最適化が行われます。
