저전압 DC 서보 모터 선택 및 AGV 전력 시스템용 이중 채널 STO 통합

소개: 현대 AGV에 안전하고 신뢰할 수 있는 서보 드라이브 시스템이 중요한 이유

AGV(자동 가이드 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇)은 스마트 공장, 창고, 물류 센터 및 자동화 생산 라인의 필수 구성 요소가 되고 있습니다. AGV 시스템이 단순한 운송 플랫폼에서 무거운 짐을 운반하고 지속적으로 작동하며 인간과 협력할 수 있는 지능형 모바일 로봇으로 이동함에 따라 드라이브 시스템에 대한 요구 사항이 크게 증가했습니다.

모터 시스템은 더 이상 움직임만을 담당하지 않습니다. 최신 AGV에는 다음이 필요합니다.

• 고부하 가속을 위한 높은 시동 토크

• 정확한 속도 및 위치 제어

• 연속 사용 조건에서 안정적인 작동

• 설치 공간을 절약하기 위한 컴팩트한 통합

• 예상치 못한 움직임을 방지하는 기능적 안전 기능

• 안전 컨트롤러 및 PLC 시스템과의 안정적인 통신

다양한 드라이브 솔루션 중에서 듀얼 채널 STO(Safe Torque Off)를 갖춘 저전압 DC 서보 모터는 모션 성능, 에너지 효율성 및 기능적 안전성을 하나의 통합 솔루션에 결합하기 때문에 고급 AGV 제조업체가 선호하는 선택이 되었습니다.

일반적인 AGV 서보 드라이브 시스템은 다음으로 구성됩니다.

• 저전압 DC 서보 모터

• 서보 컨트롤러/드라이버

• 인코더 피드백 시스템

• 안전 입력 인터페이스

• 기계식 브레이크(옵션)

• CANopen Safety, EtherCAT Safety 또는 안전 PLC 연결과 같은 통신 인터페이스

이 기사에서는 AGV 애플리케이션에 적합한 저전압 DC 서보 모터를 선택하는 방법과 이중 채널 STO 안전 기능을 AGV 전력 시스템에 통합하는 방법을 설명합니다.

1. AGV 애플리케이션에 적합한 저전압 DC 서보 모터 및 드라이버를 선택하는 방법은 무엇입니까?

1.1 모터를 선택하기 전에 AGV 부하 요구 사항을 이해하십시오.

AGV 서보 모터를 선택하는 첫 번째 단계는 차량의 실제 기계적 요구 사항을 결정하는 것입니다.

기존 산업용 기계와 달리 AGV는 다음과 같은 문제를 자주 경험합니다.

• 빈번한 가속 및 감속

• 정방향 및 역방향 이동

• 부하 변동

• 경사면 작업

• 연중무휴 24시간 연속 운영

따라서 정격 출력만을 기준으로 모터를 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

주요 매개변수는 다음과 같습니다.

예를 들어, 500kg을 운반하는 대형 AGV는 두 로봇이 비슷한 속도로 작동하더라도 경량 창고 로봇보다 훨씬 더 높은 시동 토크가 필요합니다.

1.2 필요한 토크 계산 AGV 구동 모터

기본 토크 요구 사항은 다음을 기준으로 계산할 수 있습니다.

T=F×rT = F imes r

T=F×r

어디:

• T = 필요한 휠 토크

• F = 견인력

• r = 휠 반경

견인력에는 다음이 포함됩니다.

• 차량 가속력

• 구름저항

• 경사 저항

• 부하 마찰

AGV 애플리케이션의 경우 모터는 일반적으로 예상치 못한 조건을 처리할 수 있을 만큼 충분한 토크 마진을 제공해야 합니다.

권장 설계 고려 사항:

• 지속적인 토크는 정상적인 작동 요구 사항을 충족해야 합니다.

• 피크 토크는 가속 및 비상 상황을 지원해야 합니다.

• 모터 과부하 기능은 일시적인 높은 부하를 처리해야 합니다.

저전압 DC 서보 모터는 다음과 같은 이점을 제공하므로 특히 적합합니다.

• 높은 토크 밀도

• 빠른 응답

• 정확한 속도 조절

• 탁월한 저속 성능

2. 장점 STO 기능을 갖춘 통합 AGV DC 서보 모터

최신 AGV(자동 유도 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇) 시스템에는 단순한 모터 회전 이상이 필요합니다. 결합한 모션 솔루션이 필요합니다 높은 토크 출력, 정밀한 제어, 컴팩트한 디자인, 기능적 안전성을 . 별도의 모터, 서보 드라이브 및 외부 안전 구성 요소를 사용하는 기존 AGV 드라이브 아키텍처는 종종 시스템 복잡성을 증가시키고 신뢰성을 감소시킵니다.

STO(Safe Torque Off) 기능을 갖춘 통합 AGV DC 서보 모터는 모터, 서보 컨트롤러, 엔코더 인터페이스 및 안전 기능을 소형 지능형 드라이브 장치에 결합하여 이러한 문제를 해결합니다. 이 디자인은 AGV OEM 제조업체, 물류 자동화 회사 및 모바일 로봇 개발자 사이에서 점점 인기를 얻고 있습니다.

2.1 통합 모터 및 드라이버 설계로 단순화된 AGV 시스템 아키텍처

기존 AGV 드라이브 시스템에는 일반적으로 여러 개의 독립 구성 요소가 필요합니다.

• DC 모터

• 서보 드라이브/컨트롤러

• 인코더 모듈

• 안전 릴레이

• 외부 배선 하니스

• 통신 모듈

이 아키텍처는 다음을 증가시킵니다.

• 캐비닛 공간 요구 사항

• 배선 복잡성

• 설치시간

• 유지관리 난이도

• 잠재적인 실패 지점

통합 DC 서보 모터는 이러한 구성 요소를 하나의 소형 장치로 결합합니다.

일반적인 통합 AGV 서보 모터에는 다음이 포함됩니다.

• 브러시리스 DC 모터(BLDC)

• 고해상도 인코더

• 내장 서보 컨트롤러

• 전류 루프 및 속도 루프 제어

• 통신 인터페이스

• 이중 채널 STO 안전 입력

이러한 통합 설계를 통해 AGV 제조업체는 보다 컴팩트하고 안정적인 드라이브 시스템을 구축할 수 있습니다.

주요 이점:

배선 요구 사항 감소

기존 솔루션과 비교하여 통합 서보 모터는 특히 다음과 같은 외부 케이블을 많이 제거합니다.

• 별도의 엔코더 케이블

• 모터 드라이버 연결 케이블

• 추가 제어 배선

이는 내부 설치 공간이 제한된 AGV에 매우 유용합니다.

더 빠른 시스템 통합

모터 시스템은 이미 다음에 최적화되어 있으므로 OEM 제조업체는 개발 주기를 단축할 수 있습니다.

• 모션 제어

• 속도 조절

• 토크 관리

• 안전 기능

엔지니어는 전체 드라이브 아키텍처를 처음부터 설계하는 대신 모터를 AGV 플랫폼에 직접 통합할 수 있습니다.

2.2 듀얼 채널 STO 기술로 향상된 기능적 안전성

안전은 공장, 창고 및 인간-기계 협업 환경에서 작동하는 현대 AGV에 대한 가장 중요한 요구 사항 중 하나입니다.

단순히 전원을 차단하는 기존 비상 정지 방법과 달리 STO는 서보 모터의 토크 생성 기능을 직접 비활성화합니다.

STO가 활성화되면:

• 모터 전류 출력이 안전하게 차단됩니다.

• 토크 생성이 제거되었습니다.

• 예상치 못한 모터 움직임이 방지됩니다.

AGV는 모터가 구동 토크를 생성할 수 없는 동안 전기 동력을 유지합니다.

AGV 애플리케이션에 이중 채널 STO가 중요한 이유

듀얼 채널 STO 설계는 두 개의 독립적인 안전 입력 채널을 사용합니다.

예를 들어:

• STO 채널 1

• STO 채널 2

정상적인 모터 작동을 유지하려면 두 채널 모두 올바르게 작동해야 합니다.

한 채널에서 다음과 같은 문제가 발생하는 경우:

• 단락

• 배선 불량

• 구성요소 결함

안전 시스템은 비정상적인 상태를 감지하고 불안전한 작동을 방지할 수 있습니다.

이는 다음을 제공합니다:

• 더 높은 결함 감지 기능

• 향상된 안전 무결성

• 산업 안전 표준 준수 강화

국제 시장을 목표로 하는 AGV 제조업체의 경우 듀얼 채널 STO는 다음과 관련된 안전 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

• 기계 안전

• 기능적 안전

• 인간-로봇 협업

2.3 향상된 모션 성능 및 제어 정확도

AGV는 특히 다음과 같은 응용 분야에서 정밀한 이동 제어가 필요합니다.

• 창고 탐색

• 자동화된 생산 라인

• 자재운송

• 로봇 도킹 스테이션

통합된 DC 서보 모터는 인코더 피드백을 통해 폐쇄 루프 제어를 제공합니다.

개방 루프 모터 시스템과 비교하여 서보 제어는 다음을 제공합니다.

정확한 속도 조절

컨트롤러는 실제 모터 속도를 지속적으로 모니터링하고 출력을 자동으로 조정합니다.

장점:

• 안정적인 저속 작동

• 부드러운 가속 및 감속

• 부하 변화 시 속도 변동 감소

높은 토크 응답

AGV는 작동 중에 자주 시작하고 중지합니다.

통합 서보 모터는 다음을 제공합니다.

• 빠른 토크 응답

• 강력한 시동 능력

• 더 나은 등반 성능

이는 무거운 짐을 운반하거나 경사로에서 작동하는 AGV에 특히 중요합니다.

더 나은 포지셔닝 기능

인코더 피드백을 통해 다음이 가능합니다.

• 정확한 포지셔닝

• 정확한 도킹

• 향상된 탐색 성능

이는 AGV가 스마트 공장에서 더 높은 자동화 정확도를 달성하는 데 도움이 됩니다.

2.4 컴팩트한 디자인과 공간 절약의 장점

AGV는 배터리, 센서, 컨트롤러 및 구동 시스템이 소형 섀시 내부에 맞아야 하기 때문에 기계적 공간에 대한 엄격한 제한이 있습니다.

통합 서보 모터는 별도의 모터 구동 시스템에 비해 설치 공간이 더 작습니다.

이점은 다음과 같습니다.

제어 캐비닛 크기 감소

기존 서보 시스템에는 다음이 필요합니다.

• 외부 서보 증폭기

• 단자대

• 추가 냉각 시스템

통합 솔루션은 이러한 구성요소를 줄이거나 제거합니다.

유연한 기계 설계

소형 서보 모터를 사용하면 AGV 설계자는 다음을 수행할 수 있습니다.

• 섀시 크기 감소

• 배터리 용량 늘리기

• 페이로드 비율 개선

• 휠 배치 최적화

소형 AMR 및 모바일 로봇의 경우 공간 절약으로 전체 시스템 성능이 직접적으로 향상될 수 있습니다.

2.5 더 높은 에너지 효율성과 더 길어진 배터리 런타임

작동 시간은 생산성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 배터리 효율성은 AGV의 중요한 요소입니다.

통합 DC 서보 모터는 다음을 통해 에너지 효율성을 향상시킵니다.

지능형 전류 제어

서보 컨트롤러는 실제 부하 요구 사항에 따라 모터 전류를 조정합니다.

AGV에 더 적은 토크가 필요한 경우:

• 모터 전류가 감소합니다.

• 에너지 소비가 감소됩니다.

• 배터리 사용시간 증가

전력 손실 감소

대형 외부 드라이브 시스템과 비교하여 통합 서보 솔루션은 다음을 최소화합니다.

• 케이블 손실

• 전환 손실

• 불필요한 전력 소모

이는 AGV가 다음을 달성하는 데 도움이 됩니다.

• 더 긴 작동 주기

• 충전 빈도 감소

• 운영 비용 절감

2.6 지속적인 24/7 AGV 작동의 신뢰성 향상

많은 산업용 AGV는 다음과 같은 분야에서 지속적으로 작동합니다.

• 유통센터

• 자동차 공장

• 전자제품 제조 공장

• 물류창고

따라서 드라이브 시스템은 다음을 견뎌야 합니다.

• 연속운전

• 진동

• 잦은 가속

• 열 스트레스

통합 서보 모터는 외부 연결 수를 줄여 신뢰성을 향상시킵니다.

장점은 다음과 같습니다:

실패 지점 감소

단순화된 시스템은 다음으로 인한 위험을 줄입니다.

• 느슨한 커넥터

• 케이블 손상

• 잘못된 배선

더 나은 환경 보호

많은 통합 AGV 서보 모터는 다음을 지원합니다.

• IP65 보호

• 먼지 저항

• 물 튀김 저항

• 산업 온도 작동

따라서 까다로운 산업 환경에 적합합니다.

2.7 더욱 쉬워진 유지 관리 및 문제 해결

AGV 운영자의 경우 가동 중지 시간은 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.

통합 서보 모터는 다음을 통해 유지 관리를 단순화합니다.

내장 진단

많은 고급 서보 모터는 다음을 제공합니다.

• 결함 피드백

• 과전류 보호

• 과열 경보

• 인코더 오류 감지

• STO 상태 모니터링

유지 관리 엔지니어는 여러 구성 요소를 확인하지 않고도 문제를 신속하게 식별할 수 있습니다.

더 빠른 교체

모터와 컨트롤러가 통합되어 있기 때문에:

• 교체가 필요한 구성 요소 수가 적습니다.

• 설치 시간이 단축됩니다.

• 시스템 복구 속도가 빨라집니다.

이는 대규모 AGV 차량에 특히 유용합니다.

2.8 지능형 AGV 시스템을 위한 유연한 통신

최신 AGV에는 다음 간의 통신이 필요합니다.

• 모션 컨트롤러

• 안전 PLC

• 차량 관리 시스템

• 내비게이션 시스템

통합 DC 서보 모터는 다음과 같은 통신 프로토콜을 지원할 수 있습니다.

• CANopen

• CANopen 안전

• EtherCAT

• RS485

• 모드버스 RTU

이를 통해 다음이 가능해집니다.

• 실시간 모터 모니터링

• 매개변수 구성

• 원격 진단

• 지능형 차량 관리

Industry 4.0 애플리케이션의 경우 통신 기능이 선택 시 주요 선택 요소가 됩니다. AGV 모터 공급업체.

2.9 총소유비용(TCO) 절감

통합 서보 모터는 기본 DC 모터에 비해 초기 구성 요소 비용이 더 높을 수 있지만 전체 시스템 비용은 더 낮은 경우가 많습니다.

절감액은 다음과 같습니다.

엔지니어링 비용 절감

다음과 같은 경우에는 더 적은 시간이 필요합니다.

• 전기 설계

• 배선개발

• 소프트웨어 통합

설치 비용 절감

단순화된 연결로 다음을 줄일 수 있습니다.

• 조립시간

• 노동 요건

• 디버깅 작업량

유지관리 비용 절감

더 높은 신뢰성과 내장된 진단 기능으로 다음을 줄일 수 있습니다.

• 중단 시간

• 예비 부품 요구 사항

• 서비스 비용

AGV OEM 제조업체의 경우 총 수명주기 비용이 초기 구매 가격보다 더 중요한 경우가 많습니다.

결론: STO가 포함된 통합 DC 서보 모터가 최신 AGV 시스템에 이상적인 이유

듀얼 채널 STO가 포함된 통합 AGV DC 서보 모터는 차세대 자동화 차량을 위한 완벽한 모션 및 안전 솔루션을 제공합니다.

주요 장점은 다음과 같습니다.

• 단순화된 시스템 아키텍처

• 배선 복잡성 감소

• 고정밀 서보 제어

• 향상된 기능 안전성

• 컴팩트한 기계 설계

• 에너지 효율성 향상

• 안정적인 연중무휴 운영

• 더 쉬운 유지보수

• 유연한 통신 기능

AGV 및 AMR 제조업체의 경우 STO 기능이 있는 통합 서보 모터를 선택하는 것은 모터 선택 결정일 뿐만 아니라 안전성, 효율성 및 장기적인 시스템 신뢰성을 향상시키기 위한 전략적 선택이기도 합니다.

Jkongmotor 맞춤형 서보 모터 모션

원스톱 통합 DC 서보 모터 솔루션 제공업체

3. AGV 서보 모터는 24V 또는 48V 전원 공급 장치를 사용해야 합니까?

올바른 전원 공급 장치 전압을 선택하는 것은 AGV(Automated Guided Vehicle) 또는 AMR(Autonomous Mobile Robot) 구동 시스템을 설계할 때 가장 중요한 결정 중 하나입니다. 간의 선택은 24V DC 서보 모터와 48V DC 서보 모터 다음에 직접적인 영향을 미칩니다.

• 모터 출력 성능

• 배터리 효율

• 현재 소비

• 열 성능

• 배선 요구 사항

• AGV 탑재량 용량

• 전반적인 시스템 신뢰성

24V가 항상 48V보다 낫거나 그 반대라는 보편적인 대답은 없습니다. 최적의 전압은 AGV의 부하 용량, 작동 속도, 작업 환경, 배터리 아키텍처 및 안전 요구 사항 에 따라 다릅니다..

최신 AGV 애플리케이션의 경우 24V 시스템은 일반적으로 소형 모바일 로봇 및 소형 물류 차량에 사용되는 반면, 48V 서보 시스템은 더 높은 토크와 더 긴 작동 시간이 필요한 대형 AGV에 점점 더 선호됩니다.

3.1 전압, 전류, 모터 전력의 관계 이해

전력, 전압, 전류의 기본 관계는 다음과 같습니다.

전력(W) = 전압(V) × 전류(A)

동일한 모터 출력의 경우:

• 저전압 시스템에는 더 높은 전류가 필요합니다.

• 고전압 시스템에는 더 낮은 전류가 필요합니다.

예를 들어:

400W AGV 서보 모터에는 대략 다음이 필요합니다.

24V 시스템:

400W ¼ 24V ≒ 16.7A

48V 시스템:

400W ¼ 48V ≒ 8.3A

48V 시스템은 24V 시스템에 비해 전류가 대략 절반 정도 필요합니다.

낮은 전류는 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다.

• 케이블 가열 감소

• 더 작은 와이어 직경 요구 사항

• 전기 손실 감소

• 장시간 작동 시 효율성 향상

이것이 많은 중대형 AGV가 48V 아키텍처로 전환하는 이유 중 하나입니다.

3.2 장점 AGV 애플리케이션용 24V DC 서보 모터

24V DC 서보 모터는 AGV 및 AMR 시스템, 특히 소형 및 실내 응용 분야에서 가장 널리 사용되는 솔루션 중 하나입니다.

3.2.1 중소형 AGV에 적합

24V 서보 시스템은 일반적으로 다음 분야에 사용됩니다.

• 창고형 AGV

• 배달 로봇

• 검사로봇

• 병원 수송 로봇

• 소형 자재 취급 차량

일반적인 특성:

• 페이로드: 경하중~중하중

• 작동 속도: 저속 ~ 중속

• 실내 환경

• 짧은 이동 거리

이러한 애플리케이션의 경우 24V는 전기 시스템을 단순하게 유지하면서 충분한 토크를 제공합니다.

3.2.2 표준 AGV 배터리 시스템과의 호환성 향상

많은 소형 AGV는 다음을 사용합니다.

• 24V 리튬 배터리

• 24V 납산 배터리

• 24V 산업용 전력 시스템

24V 서보 모터를 사용하면 추가 전압 변환 없이 기존 배터리 플랫폼과 직접 통합할 수 있습니다.

이점은 다음과 같습니다.

• 시스템 비용 절감

• 단순화된 배터리 관리

• 더 쉬운 유지보수

• 더 넓은 구성 요소 가용성

3.2.3 안전 위험 감소

전기 안전 관점에서 볼 때 24V 시스템은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 감전 위험 감소

• 안전 요구 사항을 더욱 쉽게 준수

• 더욱 단순한 보호 설계

인간을 향한 AGV의 경우:

• 병원

• 부엌

• 소매 환경

24V 시스템은 더 안전한 저전압 특성 때문에 선호되는 경우가 많습니다.

3.2.4 초기 시스템 비용 절감

고전압 시스템과 비교하여 24V 솔루션에는 일반적으로 다음이 필요합니다.

• 저가형 배터리

• 더 간단한 컨트롤러

• 저렴한 전력 구성 요소

비용에 민감한 AGV 애플리케이션의 경우 24V가 여전히 매력적인 선택입니다.

3.3 고전력 AGV 애플리케이션에서 24V 서보 모터의 한계

24V 시스템이 널리 사용되지만 AGV에 더 높은 성능이 필요한 경우에는 한계가 있습니다.

3.3.1 더 높은 전류 수요

모터 출력이 증가하면 전류가 크게 증가합니다.

높은 전류로 인한 문제:

• 더 많은 케이블 가열

• 더 큰 와이어 크기

• 더 높은 커넥터 요구 사항

• 전력 손실 증가

예를 들어, 바퀴당 수백 와트가 필요한 대형 AGV는 24V 시스템에서는 비효율적일 수 있습니다.

3.3.2 무거운 하중에 대한 효율성 감소

다음을 운반하는 대형 AGV:

• 자동차 부품

• 팔레트

• 산업자재

다음과 같은 경우 높은 토크가 필요합니다.

• 시작

• 가속

• 경사로 등반

24V 시스템에는 다음과 같이 매우 높은 전류 출력이 필요할 수 있습니다.

• 배터리 소모

• 열 스트레스

• 컨트롤러 워크로드

3.4 장점 대형 AGV용 48V DC 서보 모터

48V 서보 모터는 더 높은 전력 밀도와 더 나은 효율성을 제공하기 때문에 산업용 AGV 애플리케이션에서 점점 인기를 얻고 있습니다.

3.4.1 더 높은 전력 성능

48V 시스템은 다음과 같은 경우에 더 적합합니다.

• 대형 AGV

• 자율 지게차

• 공장운송로봇

• 실외 이동 로봇

• 대형 AMR

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 수백 킬로그램에서 수 톤에 이르는 탑재량

• 장거리 운송

• 지속적인 산업 운영

3.4.2 더 낮은 전류 및 더 나은 열 성능

48V 모터는 동일한 전력 출력에 대해 더 적은 전류를 필요로 하기 때문에 다음을 줄입니다.

• 모터 드라이버 발열

• 케이블 온도 상승

• 배터리 방전 스트레스

이는 다음을 개선합니다.

• 시스템 신뢰성

• 운영 효율성

• 부품 수명

연중무휴로 작동하는 AGV의 경우 열 성능은 중요한 설계 요소입니다.

3.4.3 배터리 작동 시간 연장

48V 시스템은 다음과 같은 이유로 배터리 활용도를 향상시킵니다.

• 전기적 손실이 감소됩니다.

• 현재 최고점은 더 낮습니다.

• 에너지 변환 효율이 향상됩니다.

이익:

• 더 긴 작동 주기

• 덜 빈번한 충전

• 생산성 향상

이는 특히 다음과 같은 경우에 중요합니다.

• 자동화 창고

• 스마트공장

• 물류센터

3.4.4 높은 토크 애플리케이션을 위한 더 나은 성능

무거운 AGV에는 다음과 같은 경우 강한 토크가 필요합니다.

• 초기 움직임

• 부하 가속도

• 경사등반

• 비상 정지

48V 서보 모터는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 피크 토크 출력

• 동적 응답

• 연속운전능력

그들은 종종 다음과 짝을 이룹니다:

• 유성 기어박스

• 휠 구동 장치

• 통합 서보 드라이브

더 높은 견인 성능을 달성하기 위해.

3.5 24V vs 48V AGV 서보 모터 비교

3.6 AGV 서보 모터에 대해 24V와 48V 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?

올바른 전압을 선택할 때 AGV 제조업체는 다음 요소를 평가해야 합니다.

3.6.1 페이로드 중량

다음과 같은 경우 24V를 선택하십시오.

• 페이로드가 상대적으로 가볍습니다.

• 차량 크기가 컴팩트하다

• 적당한 토크가 필요합니다

다음과 같은 경우 48V를 선택하십시오.

• 페이로드가 수백 킬로그램을 초과합니다.

• 높은 시동 토크가 필요합니다

• 무거운 자재가 운반됩니다.

3.6.2 운영 환경

실내 애플리케이션

24V는 다음과 같은 경우에 충분합니다.

• 창고

• 병원

• 워크숍

산업용 헤비듀티 애플리케이션

일반적으로 다음과 같은 경우에는 48V가 선호됩니다.

• 자동차 공장

• 제조 공장

• 대형물류센터

3.6.3 작동 시간 요구 사항

실행 중인 AGV의 경우:

• 다중 교대

• 연중무휴 운영

• 긴 이동 거리

48V 시스템은 일반적으로 더 나은 에너지 효율성을 제공합니다.

3.6.4 속도 및 가속도 요구사항

고성능 AGV에는 다음이 필요합니다.

• 더 빠른 가속

• 더 높은 이동 속도

• 빈번한 부하 변경

48V 서보 모터의 이점을 활용하세요.

3.7 통합 STO 안전 기능을 갖춘 24V/48V 서보 모터

AGV가 24V 또는 48V 전원 아키텍처를 사용하는지 여부에 관계없이 안전은 여전히 ​​중요합니다.

고성능 AGV 서보 시스템에는 다음이 포함되어야 합니다.

• 듀얼 채널 STO

• 인코더 피드백

• 안전 PLC 호환성

• 비상 정지 통합

전압 선택은 모터 성능에 영향을 미치는 반면 STO는 안전한 작동을 보장합니다.

예를 들어:

STO가 포함된 24V 통합 서보 모터

적합 대상:

• 소형 AMR

• 협동로봇

• 실내물류로봇

STO가 포함된 48V 통합 서보 모터

적합 대상:

• 대형 AGV

• 산업용 모바일 로봇

• 자동화된 지게차

두 시스템 모두 적절하게 통합되면 높은 안전 수준을 달성할 수 있습니다.

3.8 미래 동향: 더 많은 산업용 AGV가 48V 시스템으로 전환하는 이유

AGV 기술이 발전함에 따라 제조업체는 다음을 요구하고 있습니다.

• 더 높은 페이로드 용량

• 더 긴 작동 시간

• 더 빠른 움직임

• 더 작은 차량 크기

이러한 추세는 48V 서보 시스템의 채택을 증가시키고 있습니다.

미래의 AGV 플랫폼은 다음을 사용할 것으로 예상됩니다.

• 48V 리튬 배터리 시스템

• 통합 서보 모터

• 기능적 안전 기능

• 지능형 통신 네트워크

그러나 24V 시스템은 단순성, 경제성 및 안전성 이점으로 인해 소형 AMR 애플리케이션을 계속해서 지배할 것입니다.

결론: AGV 서보 모터에 적합한 전압 선택

중에서 선택하는 것은 24V와 48V AGV 서보 모터 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 다릅니다.

24V DC 서보 모터는 다음 용도에 이상적입니다.

• 소형 AGV

• 경량 모바일 로봇

• 실내 물류 시스템

• 비용에 민감한 애플리케이션

48V DC 서보 모터는 다음과 같은 경우에 더 좋습니다.

• 대형 AGV

• 높은 토크 적용

• 긴 작동 주기

• 산업 자동화 시스템

AGV OEM 제조업체의 경우 최상의 솔루션은 단순히 고전압 모터를 선택하는 것이 아니라 다음 사이에서 최적의 균형을 제공하는 전압 수준을 선택하는 것입니다.

• 토크 성능

• 배터리 효율

• 안전 요구 사항

• 시스템 비용

• 장기적인 신뢰성

적절하게 선택하면 STO 기능이 있는 24V 또는 48V 통합 DC 서보 모터를 AGV 성능, 안전성 및 작동 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

4. 기계식 브레이크는 STO 기능과 어떻게 함께 작동합니까?

최신 AGV(자동 유도 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇) 시스템에서 안전은 단일 보호 방법에만 의존할 수 없습니다. 하지만 STO(Safe Torque Off)는 서보 모터가 토크를 생성하는 것을 방지하여 필수적인 기능 안전 계층을 제공 AGV를 물리적으로 제 위치에 고정하지는 않습니다.

다음과 관련된 애플리케이션의 경우:

• 무거운 탑재량 운송

• 경사면

• 주차 위치

• 수직 리프팅 메커니즘

• 장기간 정지

많습니다 . STO와 함께 작동하려면 기계식 브레이크가 필요한 경우가

의 조합은 서보 모터 + 듀얼 채널 STO + 전자기 브레이크 다음을 모두 제공하는 완벽한 안전 솔루션을 만듭니다.

1. 안전한 토크 제거

2. 안정적인 기계적 유지

안전한 AGV 전력 시스템을 설계할 때 STO와 기계적 제동의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.

4.1 STO 기능과 기계식 브레이크의 차이점

STO와 기계식 브레이크는 모두 정지 동작과 관련되어 있지만 완전히 다른 기능을 수행합니다.

STO 기능: 모터 토크 발생 방지

STO는 서보 드라이브 컨트롤러에 통합된 전자 안전 기능입니다.

STO가 활성화되면:

• 드라이브는 모터 토크 생성 회로에 에너지 공급을 중단합니다.

• 모터는 구동 토크를 생성할 수 없습니다.

• 제어되지 않은 모터 가속이 방지됩니다.

그러나 STO는 기계적 움직임을 적극적으로 중지하지 않습니다 ..

예를 들어:

• 움직이는 AGV는 관성으로 인해 계속 굴러갈 수 있습니다.

• 경사로에 있는 차량이 뒤로 움직일 수 있습니다.

• 매달린 하중은 추가적인 유지력 없이 떨어질 수 있습니다.

STO는 모터의 안전을 보장하지만 기계 시스템을 잠그지는 않습니다.

기계식 브레이크: 부하를 물리적으로 유지

기계식 브레이크는 물리적 마찰이나 잠금력을 사용하여 움직임을 방지합니다.

일반적인 AGV 브레이크 유형은 다음과 같습니다.

• 전자기 홀딩 브레이크

• 스프링 적용 브레이크

• 디스크 브레이크

• 드럼 브레이크

일반적인 AGV 서보 모터 브레이크는 다음과 같이 작동합니다.

모터 구동

• 전자 브레이크에 전압이 인가됨

• 브레이크 해제

• 모터가 정상적으로 회전함

전원이 꺼졌거나 오류가 발생함

• 브레이크 코일이 힘을 잃습니다

• 스프링 힘이 브레이크를 작동시킵니다.

• 휠 또는 모터 샤프트가 기계적으로 잠겨 있습니다.

이는 전력을 사용할 수 없는 경우에도 안정적인 유지력을 제공합니다.

4.2 STO만으로는 AGV 안전에 충분하지 않은 이유

많은 AGV 설계자들은 처음에 STO가 차량을 완전히 정지하고 유지할 수 있다고 가정합니다. 그러나 STO는 토크 생성만 비활성화합니다.

몇몇 상황에서는 추가적인 기계적 고정이 필요합니다.

4.2.1 경사면에서 작동하는 AGV

AGV가 경사면에 정지하면 중력으로 인해 당기는 힘이 발생합니다.

STO가 활성화된 경우에도:

• 모터 토크가 제거됩니다.

• 바퀴가 잠겨 있지 않음

• 차량이 내리막길로 굴러갈 수 있습니다.

기계식 브레이크는 원치 않는 움직임을 방지합니다.

일반적인 응용 분야:

• 창고 경사로

• 실외 AGV

• 표면이 고르지 않은 공장 바닥

• 자동화된 지게차

4.2.2 무거운 탑재물 운송

AGV 부하가 무거울수록 STO 활성화 후 이동 위험이 커집니다.

예를 들어:

산업용 부품을 운반하는 2톤 AGV에는 다음과 같은 이유로 안정적인 고정 메커니즘이 필요합니다.

• 차량 관성이 높다

• 외부 힘이 플랫폼을 움직일 수 있음

• 안전 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다.

기계식 브레이크는 모터 토크가 제거된 후 필요한 유지 토크를 제공합니다.

4.2.3 장기 주차 또는 대기 조건

긴 유휴 기간 동안:

• STO는 모터 활성화를 방지합니다.

• 브레이크는 기계적 위치를 유지합니다.

이는 다음을 감소시킵니다:

• 모터 가열

• 배터리 소모

• 서보 유지 전류

공장에서 지속적으로 작동하는 AGV의 경우 이는 에너지 효율성을 향상시킵니다.

4.3 STO와 기계식 브레이크 간의 일반적인 작동 순서

적절하게 설계된 AGV 안전 시스템은 STO와 브레이크를 무작위로 활성화하지 않습니다. 순서가 조정되어야 합니다.

일반적인 안전 정지 프로세스는 다음과 같습니다.

일반 AGV 작동

1. 서보 드라이브가 모션 명령을 수신합니다.

2. 모터는 토크를 생성합니다

3. 기계식 브레이크는 계속 해제되어 있습니다.

4. AGV는 정상적으로 움직인다

제어된 정지 프로세스

1. AGV가 정지 명령을 받음

2. 서보 컨트롤러가 감속을 수행합니다.

3. 모터 속도가 0으로 감소합니다.

4. 브레이크 작동

5. STO가 활성화되었습니다

이 시퀀스는 다음을 제공합니다.

• 부드러운 정지

• 기계적 충격 감소

• 안전한 토크 제거

• 안정적인 보유

비상 정지 프로세스

긴급 상황의 경우:

1. 비상 신호가 발생했습니다.

2. 안전 PLC가 정지 명령을 보냅니다.

3. STO 채널이 활성화되었습니다

4. 모터 토크가 즉시 제거됩니다.

5. 필요한 경우 기계식 브레이크가 작동됩니다.

정확한 순서는 다음에 따라 달라집니다.

• AGV 속도

• 부하 조건

• 안전 카테고리 요구사항

• 위험성 평가 결과

4.4 기계식 브레이크와 듀얼 채널 STO 시스템의 통합

최신 AGV 서보 시스템은 일반적으로 다음을 결합합니다.

• 서보 드라이브

• 듀얼 채널 STO 입력

• 브레이크 제어 출력

• 인코더 피드백

• 안전 PLC

일반적인 아키텍처:

안전 PLC | | 듀얼 채널 STO | 서보 드라이브 | DC 서보 모터 | 기계식 브레이크 | AGV 휠 

안전 PLC는 다음을 모두 제어합니다.

• STO 활성화

• 브레이크 체결

이는 계층화된 안전 구조를 만듭니다.

4.5 AGV 서보 모터의 브레이크 제어 방법

전자기 브레이크를 제어하는 ​​방법에는 여러 가지가 있습니다.

방법 1: 서보 드라이브 브레이크 제어

서보 드라이브는 브레이크 작동을 직접 관리합니다.

장점:

• 자동 타이밍 제어

• 모터 속도에 맞춰 조정됨

• 프로그래밍 복잡성 감소

일반적인 순서:

• 모터 정지

• 브레이크 작동

• STO 활성화

방법 2: 안전 PLC 제어 브레이크

안전 PLC는 다음을 독립적으로 제어합니다.

• STO 신호

• 브레이크 릴레이

장점:

• 더 높은 안전 유연성

• 복잡한 시스템에 더욱 쉽게 통합

적합 대상:

• 대형 AGV 차량

• 다축 이동 로봇

• 산업 자동화 시스템

방법 3: 전원 차단 보호 기능이 있는 기계식 브레이크

스프링 장착 전자기 브레이크는 다음과 같은 이유로 일반적으로 사용됩니다.

• 정전 시 브레이크 작동

• 안전한 상태가 자동으로 달성됩니다.

이는 다음과 같은 경우에 중요합니다.

• 배터리 오류

• 비상 정지

• 케이블 단선 이벤트

4.6 AGV 서보 모터에 적합한 브레이크를 선택하는 방법은 무엇입니까?

브레이크를 선택하려면 여러 가지 기계적 요소를 고려해야 합니다.

4.6.1 유지 토크

브레이크 유지 토크는 최대 외부 부하를 초과해야 합니다.

요인은 다음과 같습니다:

• AGV 중량

• 페이로드 무게

• 휠 직경

• 최대 경사각

항상 안전 여유를 고려해야 합니다.

4.6.2 브레이크 응답 시간

비상 상황에서는 빠른 브레이크 반응이 중요합니다.

중요한 매개변수:

• 브레이크 해제 시간

• 브레이크 체결 시간

• 기계적 지연

안전이 중요한 AGV의 경우 응답 시간이 짧을수록 보호 기능이 향상됩니다.

4.6.3 듀티 사이클

AGV 브레이크는 다음과 같은 현상을 경험할 수 있습니다.

• 빈번한 정차

• 연속 보유

• 긴급 활성화

브레이크는 다음과 일치해야 합니다.

• 작동 주파수

• 열 요구 사항

• 서비스 수명 기대치

4.7 다양한 AGV 시스템의 기계적 브레이크 + STO 적용

창고형 AGV

요구사항:

• 빈번한 시작/중지 주기

• 인간의 상호 작용

• 정확한 포지셔닝

권장사항:

• 안전 정지를 위한 STO

• 주차용 브레이크

대형 산업용 AGV

요구사항:

• 높은 페이로드

• 장시간 작동

• 슬로프 기능

권장사항:

• 듀얼 채널 STO

• 고토크 전자기 브레이크

자동화된 지게차 AGV

요구사항:

• 수직 하중 처리

• 정확한 정지

권장사항:

• STO

• 기계식 홀딩 브레이크

• 추가 안전 모니터링

실외 모바일 로봇

요구사항:

• 내후성

• 고르지 않은 지형

• 비상대응

권장사항:

• IP 등급 서보 모터

• STO

• 견고한 기계식 브레이크

4.8 AGV 시스템에서 STO와 기계식 브레이크 결합의 이점

STO를 기계식 브레이크와 함께 사용하면 다음과 같은 몇 가지 이점이 있습니다.

안전성 향상

• 예상치 못한 모터 토크 방지

• 차량의 움직임을 방지합니다

• 비상 정지 지원

더 나은 부하 보호

• 미끄러짐 방지

• 운송 물품을 보호합니다

• 기계적 충격을 줄입니다.

더 높은 시스템 안정성

• 전력 손실 시 위치 유지

• 소프트웨어 제어에 대한 의존도 감소

• 여러 안전 계층 제공

산업 안전 요구 사항 준수

다음의 조합:

• 듀얼 채널 STO

• 기계식 브레이크

• 안전 PLC

AGV 시스템이 더 높은 기능 안전 수준을 달성하는 데 도움이 됩니다.

결론: STO와 기계식 브레이크는 상호보완적인 안전 기술입니다

AGV 및 AMR 애플리케이션의 경우 STO 및 기계식 브레이크를 대안으로 간주해서는 안 됩니다. 그들은 다양한 안전 문제를 해결합니다.

• STO는 의도하지 않은 모터 토크 생성을 방지합니다.

• 기계식 브레이크는 원치 않는 물리적 움직임으로부터 보호합니다.

안정적인 AGV 구동 시스템은 일반적으로 다음을 결합합니다.

• 저전압 DC 서보 모터

• 통합 서보 드라이버

• 듀얼 채널 STO

• 전자기 홀딩 브레이크

• 안전 PLC 통신

이 조합은 현대 자동화 운송 시스템에 더 안전한 작동, 더 나은 부하 제어 및 더 높은 신뢰성을 제공합니다. 고급 모바일 로봇을 설계하는 AGV 제조업체의 경우 STO와 기계적 제동 기능을 모두 통합하는 것이 안전하고 효율적인 모션 제어를 달성하기 위한 핵심 접근 방식입니다.

5. STO 기능으로 안전 정지 1(SS1)을 구현하는 방법은 무엇입니까?

5.1 STO와 SS1의 차이점

스토:

• 토크 성능을 즉시 제거합니다.

• 정지 동작을 제어하지 않습니다.

SS1:

• 먼저 제어된 감속을 수행합니다.

• 그런 다음 STO를 활성화합니다.

무거운 하중을 운반하는 AGV의 경우 갑작스러운 토크 제거로 인해 다음이 발생할 수 있으므로 일반적으로 SS1이 선호됩니다.

• 부하 이동

• 기계적 충격

• 위치 정확도 감소

5.2 AGV 시스템의 일반적인 SS1 구현

안전 PLC 또는 안전 릴레이는 비상 신호를 모니터링합니다.

순서:

1. 긴급 버튼을 눌렀습니다.

2. 안전 컨트롤러가 정지 명령을 보냅니다.

3. 서보 드라이브는 제어된 제동을 수행합니다.

4. 지연/시간 모니터링 후:

5. 듀얼 채널 STO 활성화

장점:

• 더 부드러운 정지

• 기계적 스트레스 감소

• 더 나은 부하 보호

6. FSoE 또는 CANopen 안전을 지원하는 서보 드라이브를 선택하는 방법은 무엇입니까?

6.1 최신 AGV에 대한 안전 통신 요구 사항

고급 AGV에는 종종 다음 간의 통신이 필요합니다.

• 안전 PLC

• 서보 드라이브

• 모터 컨트롤러

• 레이저 스캐너

• 안전 센서

일반적인 안전 프로토콜은 다음과 같습니다.

FSoE(EtherCAT을 통한 기능적 안전)

적합 대상:

• 고성능 자동화 시스템

• 스마트공장

• 다축 AGV

장점:

• 빠른 의사소통

• 높은 동기화 정확도

• 통합안전네트워크

CANopen 안전

적합 대상:

• 모바일 로봇

• AGV

• 분산 제어 시스템

장점:

• 비용 효율적

• 단순한 아키텍처

• 폭넓은 산업 채택

6.2 안전 서보 드라이브 선택 기준

다음을 갖춘 드라이브를 선택하세요.

• 듀얼 채널 STO 입력

• SIL2/SIL3 기능

• 안전한 통신 지원

• 인코더 피드백 호환성

• 진단 기능

7. STO만으로 AGV가 경사면에서 미끄러지는 사고를 예방할 수 있습니까?

AGV(자동 유도 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇) 애플리케이션의 경우 특히 차량이 에서 작동할 때 정지 중 안전이 중요한 설계 고려 사항입니다. 경사로, 경사면 또는 고르지 않은 공장 바닥 .

AGV 엔지니어들의 일반적인 질문은 다음과 같습니다.

STO(Safe Torque Off)만으로 AGV가 경사면에서 실수로 미끄러지는 것을 방지할 수 있습니까?

대답은 '아니요'입니다. STO만으로는 AGV가 경사면에서 정지 상태를 유지한다고 보장할 수 없습니다.

STO는 설계되었습니다 . 모터 토크를 안전하게 제거하여 의도하지 않은 모터 구동 움직임을 방지하도록 그러나 차량을 제자리에 고정하는 물리적 잠금력을 제공하지는 않습니다.

경사면 애플리케이션의 경우 AGV 제조업체는 일반적으로 다음을 결합합니다.

• 듀얼 채널 STO 기능

• 전자기 기계식 브레이크

• 적절한 기어 감소

• 롤백 방지 제어 전략

안정적인 정지 및 유지 성능을 달성합니다.

7.1 AGV 시스템에서 STO가 실제로 수행하는 작업 이해

STO는 모터가 토크를 생성하는 것을 방지하는 서보 드라이브에 통합된 기능 안전 기능입니다.

STO가 활성화되면:

1. 서보 드라이브가 전력단을 비활성화합니다.

2. 모터 전류 공급이 중단됩니다.

3. 토크 생성이 중지됩니다.

4. 모터가 바퀴를 능동적으로 구동할 수 없습니다.

이는 다음으로부터 보호합니다.

• 예상치 못한 모터 시동

• 통제되지 않은 가속

• 서보 제어 오류

• 안전 회로 고장

그러나 STO는 제동 토크를 생성하지 않습니다..

다른 고정 메커니즘을 적용하지 않는 한 모터 샤프트와 휠은 여전히 ​​기계적으로 자유롭습니다.

7.2 경사면에서 STO를 활성화한 후에도 AGV가 계속 움직일 수 있는 이유

AGV가 경사면에서 작동할 때 STO가 활성화된 후에도 여러 물리적 힘으로 인해 움직일 수 있습니다.

7.2.1 경사면의 중력

가장 중요한 요소는 중력이다.

AGV가 경사면에 주차되면 차량 중량으로 인해 아래쪽으로 힘이 생성됩니다.

AGV를 내리막길로 당기는 힘 성분은 다음에 따라 달라집니다.

• 차량 중량

• 경사각

• 바퀴 마찰

• 부하분배

내리막 힘이 다음의 저항을 초과하는 경우:

• 타이어 마찰

• 기어박스 저항

• 기계구조

AGV가 천천히 굴러갈 수 있습니다.

7.2.2 모터 유지 토크 손실

정상 작동 중에 서보 모터는 토크를 적극적으로 생성하여 위치를 유지할 수 있습니다.

예를 들어:

• AGV가 진입로에 정지

• 서보 드라이브는 영속도 유지 토크를 유지합니다.

• 모터는 외부 움직임에 저항합니다.

STO 활성화 후:

• 모터 토크가 사라집니다

• 포지션 유지가 제거됩니다.

• 외부 힘으로 차량이 움직일 수 있음

이것이 바로 STO가 기계식 브레이크의 대체품으로 간주되어서는 안 되는 이유입니다.

7.2.3 무거운 페이로드로 인해 슬라이딩 위험이 증가합니다.

AGV 하중이 무거울수록 잠재적인 슬라이딩 힘이 커집니다.

다음을 운반하는 대형 AGV:

• 자동차 부품

• 철강재

• 팔레트

• 산업용 장비

더 강력한 홀딩 솔루션이 필요합니다.

이러한 애플리케이션의 경우 STO에만 의존하면 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

7.3 STO와 기계식 브레이크: 다양한 안전 기능

일반적인 오해는 STO와 기계식 브레이크가 동일한 기능을 수행한다는 것입니다.

그들은 실제로 다양한 문제를 해결합니다.

최고의 AGV 안전 아키텍처는 두 기술을 함께 사용합니다.

7.4 경사면에서 작동하는 AGV에 권장되는 안전 아키텍처

경사면에서 작동하는 AGV의 경우 일반적인 안전 설계에는 다음이 포함됩니다.

1단계: 제어된 감속

STO 활성화 전:

• 서보 컨트롤러가 속도를 줄입니다.

• AGV가 순조롭게 속도를 늦춘다

• 기계적 충격이 최소화됩니다.

이는 종종 다음을 통해 구현됩니다.

• SS1(안전 정지 1)

• 제어된 제동 명령

2단계: 기계식 브레이크 체결

AGV가 안전 속도 또는 0 속도에 도달한 후:

• 전자기 브레이크 작동

• 휠 또는 모터 샤프트가 물리적으로 잠겨 있습니다.

브레이크는 다음을 제공합니다.

• 유지 토크

• 롤백 방지 보호

• 안정적인 주차 위치

3단계: STO 활성화

제동 후:

• 듀얼 채널 STO 입력이 활성화되었습니다.

• 모터 토크 생성이 안전하게 비활성화되었습니다.

최종 상태는 다음과 같습니다.

모터 토크 제거 + 기계적 위치 잠김

이는 더 높은 수준의 안전성을 제공합니다.

7.5 AGV 슬로프 응용 분야에서 전자기 브레이크의 역할

전자기 브레이크는 안정적인 유지력을 제공하기 때문에 일반적으로 AGV 서보 모터에 통합됩니다.

일반적인 스프링 적용 전자기 브레이크는 다음과 같이 작동합니다.

정상적인 움직임 중

• 브레이크 코일에 전원이 공급됩니다.

• 브레이크 해제

• 모터가 정상적으로 회전함

정지 또는 정전 시

• 브레이크 전원이 제거되었습니다.

• 스프링 힘이 브레이크를 작동시킵니다.

• 모터 샤프트가 잠겨 있습니다.

이 설계는 전원이 끊길 때 브레이크가 자동으로 작동하므로 오류 방지 기능을 제공합니다.

7.6 경사형 AGV에 적합한 브레이크를 선택하는 방법은 무엇입니까?

브레이크를 선택하려면 필요한 유지 토크를 계산해야 합니다.

중요한 요소는 다음과 같습니다:

7.6.1 AGV 중량 및 탑재량

차량 중량이 높을수록 다음이 필요합니다.

• 더 높은 브레이크 토크

• 더욱 강력한 기계적 잠금 기능

7.6.2 최대 경사각

경사가 가파르면 내리막 힘이 더 커집니다.

다음에서 작동하는 AGV:

• 5° 경사로

• 10° 공장 경사

• 야외 고르지 않은 지형

다른 브레이크 사양이 필요할 수 있습니다.

7.6.3 바퀴 직경과 기어비

기계식 변속기는 필요한 브레이크 토크에 영향을 미칩니다.

더 큰 바퀴와 더 낮은 기어 감속에는 더 강한 제동 능력이 필요할 수 있습니다.

7.6.4 안전 여유

산업용 AGV 시스템에는 일반적으로 실제 환경이 포함될 수 있으므로 추가 안전 마진이 포함됩니다.

• 젖은 바닥

• 고르지 않은 표면

• 가변 페이로드

• 타이어 마모

7.7 브레이크 없이 기어박스가 AGV 미끄러짐을 방지할 수 있습니까?

일부 AGV 시스템은 특히 다음과 같은 기어 모터를 사용합니다.

• 유성 기어 DC 서보 모터

• 웜기어 서보 모터

보유 능력을 향상시키기 위해.

그러나 기어박스 저항만으로는 일반적으로 완전한 안전 솔루션으로 간주되지 않습니다.

웜기어의 장점

웜 기어 시스템은 다음을 제공할 수 있습니다.

• 높은 감속비

• 향상된 자동 잠금 기능

• 더 높은 유지 저항

하지만:

• 자동 잠금 성능은 설계에 따라 다릅니다.

• 착용하면 효율성이 저하될 수 있습니다.

• 안전 표준에는 여전히 전용 브레이크가 필요할 수 있습니다.

안전이 중요한 AGV의 경우 기계식 브레이크가 여전히 선호되는 솔루션입니다.

7.8 STO만 허용되는 응용 분야

STO만으로는 경사면 유지에 적합하지 않지만 일부 AGV 애플리케이션에는 기계식 브레이크가 필요하지 않을 수 있습니다.

예:

평면 실내 창고 AGV

정황:

• 평평한 바닥

• 낮은 페이로드

• 낮은 외력

STO는 예상치 못한 모터 작동을 방지하는 데 충분할 수 있습니다.

저관성 이동 로봇

예:

• 검사로봇

• 소형 배송 로봇

• 경량 AMR

통제되지 않은 움직임의 위험은 훨씬 낮습니다.

7.9 STO + 기계식 브레이크가 필요한 응용 분야

다음과 같은 경우 기계식 브레이크를 강력히 권장합니다.

대형 AGV

예:

• 자동차 생산 AGV

• 팔레트 운송 차량

• 공장 물류 로봇

램프 작동

예:

• 다단계 창고

• 플랫폼 로딩

• 옥외 물류 시스템

수직 또는 리프트 애플리케이션

예:

• AGV 리프팅 플랫폼

• 자동화된 지게차

• 자재 취급 로봇

인간 협업 영역

운전자가 AGV 근처에서 작업하는 경우 추가적인 고정 보호 기능으로 안전성이 향상됩니다.

7.10 STO 및 브레이크를 사용한 AGV 안전 설계 모범 사례

안정적인 AGV 작동을 위해 제조업체는 다음을 고려해야 합니다.

듀얼 채널 STO 사용

이익:

• 중복 안전 제어

• 결함 모니터링

• 더 높은 안전 무결성

STO를 기계적 유지와 결합

권장 대상:

• 슬로프

• 무거운 짐

• 긴 주차시간

위험 평가 수행

평가하다:

• 최대 부하

• 최대 경사

• 정지거리

• 환경 조건

실제 작동 조건 테스트

검증에는 다음이 포함되어야 합니다.

• 비상 정지

• 배터리 오류 시나리오

• 경사로 주차 테스트

• 최대 페이로드 작동

결론: STO만으로는 AGV가 경사면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 없습니다

STO는 AGV 서보 시스템의 필수 안전 기능이지만 차량을 물리적으로 제 위치에 고정하도록 설계되지 않았습니다..

STO의 주요 역할은 다음과 같습니다.

• 모터 토크 제거

• 예상치 못한 드라이브 활성화 방지

• 기능적 안전 보호 제공

경사면에서 작동하거나 무거운 짐을 운반하는 AGV의 경우 권장되는 솔루션은 다음과 같습니다.

저전압 DC 서보 모터 + 듀얼 채널 STO + 전자기 브레이크 + 안전 PLC 제어

이 조합은 다음을 제공합니다.

• 안전한 토크 제거

• 안정적인 위치 유지

• 우발적인 미끄러짐으로부터 보호

• AGV 작동 안전성 향상

현대 AGV 및 AMR 제조업체의 경우 안전하고 신뢰할 수 있으며 규정을 준수하는 모바일 로봇 전원 시스템을 설계하려면 STO와 기계적 제동의 차이점을 이해하는 것이 필수적입니다.

8. 하드웨어 STO와 소프트웨어 기반 STO의 차이점

하드웨어 기반 STO는 서보 드라이브 내부의 전용 전기 안전 회로를 통해 구현되는 안전 기능입니다.

소프트웨어 명령에 의존하는 대신 하드웨어 STO는 모터가 토크를 생성하는 데 필요한 에너지 경로를 직접 중단합니다.

일반적인 하드웨어 STO 아키텍처에는 다음이 포함됩니다.

• 듀얼 채널 STO 입력

• 독립된 안전 회로

• 전력단 차단 메커니즘

• 안전 모니터링 구성요소

STO가 실행되면:

1. 안전 PLC 또는 비상 회로가 STO 신호를 보냅니다.

2. STO 입력 채널이 활성화되었습니다.

3. 서보 전력단이 비활성화되었습니다.

4. 모터 토크 생성이 중지됩니다.

5. AGV 드라이브가 이동 토크를 생성할 수 없게 됩니다.

안전 조치는 주 제어 소프트웨어와 독립적으로 발생합니다.

8.2 AGV 시스템용 하드웨어 STO의 장점

8.2.1 독립적인 안전 경로

하드웨어 STO의 가장 큰 장점은 안전 기능이 일반 모터 제어 소프트웨어에 의존하지 않는다는 것입니다.

다음과 같은 경우에도 문제가 발생합니다.

• 모션 제어 펌웨어

• 통신망

• 응용 소프트웨어

• 메인 컨트롤러

하드웨어 STO 회로는 여전히 모터 토크를 비활성화할 수 있습니다.

이는 추가적인 안전 계층을 제공합니다.

8.2.2 더 높은 오류 감지 기능

최신 하드웨어 STO는 일반적으로 다음을 사용합니다.

• 듀얼 채널 입력

• 중복 회로

• 교차 모니터링 기능

다음과 같은 이유로 한 채널이 실패하는 경우:

• 단락

• 배선 손상

• 구성 요소 오류

시스템이 오류를 감지할 수 있습니다.

이는 다음을 개선합니다.

• 안전 신뢰성

• 진단 능력

• 기계 보호

8.2.3 더 빠른 안전 대응

하드웨어 STO는 전력단을 직접 비활성화하기 때문에 일반적으로 응답 시간이 매우 짧습니다.

이는 다음과 같은 경우에 중요합니다.

• 비상 정지

• 충돌방지

• 인간-기계 상호작용 영역

작업자 근처에서 작동하는 AGV의 경우 빠른 토크 제거로 잠재적인 위험이 줄어듭니다.

8.2.4 안전 인증에 대한 더 나은 적합성

하드웨어 STO는 더 높은 안전 요구 사항을 지원할 수 있기 때문에 산업 안전 애플리케이션에 널리 사용됩니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 공장 AGV

• 자동차 생산물류

• 고하중 이동 로봇

• 협업 자동화 시스템

기능 안전 표준을 준수해야 할 때 일반적으로 선택됩니다.

8.3 소프트웨어 기반 STO란 무엇입니까?

소프트웨어 기반 STO는 모터 컨트롤러 펌웨어 또는 애플리케이션 소프트웨어를 사용하여 토크 생성을 비활성화합니다.

안전 명령은 소프트웨어 로직을 통해 처리됩니다.

일반적인 작업:

1. 컨트롤러가 정지 명령을 수신함

2. 소프트웨어가 안전 상태를 감지합니다.

3. 제어 알고리즘은 모터 출력을 비활성화합니다.

4. 모터 토크가 제거됩니다.

하드웨어 STO와 달리 안전 기능은 다음에 따라 달라집니다.

• 프로세서 작동

• 펌웨어 실행

• 소프트웨어 무결성

• 통신 신뢰성

8.4 소프트웨어 기반 STO의 장점

안전이 중요한 여러 애플리케이션에서는 하드웨어 STO가 선호되지만 소프트웨어 기반 안전 기능에도 장점이 있습니다.

8.4.1 유연한 제어 기능

소프트웨어 기반 솔루션은 다음과 같은 고급 모션 기능을 제공할 수 있습니다.

• 제어된 정지

• 토크 제한

• 속도 모니터링

• 직위 감독

이러한 기능은 소프트웨어 매개변수를 통해 조정할 수 있습니다.

8.4.2 더욱 쉬워진 시스템 통합

소프트웨어 기반 안전 기능은 다음을 단순화할 수 있습니다.

• 프로그램 작성

• 매개변수 구성

• 시스템 맞춤화

안전 위험이 낮은 애플리케이션의 경우 소프트웨어 제어로 충분한 기능을 제공할 수 있습니다.

8.4.3 낮은 시스템 비용

전용 하드웨어 안전 회로와 비교하여 소프트웨어 솔루션은 다음을 줄일 수 있습니다.

• 구성품 수량

• 배선 요구 사항

• 하드웨어 비용

이는 다음과 같은 경우에 매력적일 수 있습니다.

• 소형 AMR

• 교육용 로봇

• 위험도가 낮은 모바일 플랫폼

8.5 하드웨어 STO와 소프트웨어 STO 비교

8.6 산업용 AGV에 하드웨어 STO가 선호되는 이유

산업용 AGV는 안전 문제로 인해 다음과 같은 상황이 발생할 수 있는 환경에서 작동하는 경우가 많습니다.

• 장비 손상

• 생산 중단

• 작업자 부상 위험

• 물질적 손실

예는 다음과 같습니다:

• 자동차 공장

• 배터리 제조 공장

• 대형물류창고

• 자동화된 조립 라인

이러한 애플리케이션에서 제조업체는 일반적으로 다음을 제공하는 하드웨어 STO를 선호합니다.

독립적인 보호

다음과 같은 경우에도 안전 기능은 활성 상태로 유지됩니다.

• 통신 실패

• 컨트롤러 소프트웨어 충돌

• 네트워크 연결이 중단되었습니다

안정적인 비상 대응

긴급 신호가 발생하면:

• STO는 모터 토크를 즉시 제거합니다.

• AGV는 계속 운전할 수 없습니다

• 예상치 못한 움직임의 위험이 최소화됩니다.

더욱 쉬워진 안전 검증

하드웨어 STO는 다음에 대한 보다 명확한 안전 아키텍처를 제공합니다.

• 위험 평가

• 안전 테스트

• 기계인증

8.7 하드웨어 STO와 소프트웨어 안전 기능이 함께 작동하는 방식

최신 AGV 시스템은 하나만 선택하는 대신 두 가지 접근 방식을 결합하는 경우가 많습니다.

일반적인 아키텍처:

안전 센서 | 안전 PLC | +----------------+ | | 하드웨어 STO 소프트웨어 제어 | | 서보 드라이브 모션 컨트롤러 | DC 서보 모터 | AGV 휠 

각 레이어는 서로 다른 기능을 수행합니다.

소프트웨어 기능 핸들:

• 일반 모션 제어

• 속도 조정

• 위치 제어

• 탐색 명령

하드웨어 STO 핸들:

• 비상 토크 제거

• 안전 정지

• 예상치 못한 움직임으로부터 보호

이러한 계층화된 접근 방식은 성능과 안전성을 모두 제공합니다.

8.8 STO와 기타 안전 기능 간의 관계

STO는 일반적으로 더 큰 기능 안전 시스템의 일부입니다.

일반적인 관련 기능은 다음과 같습니다.

SS1(안전 정지 1)

목적:

• 제어된 감속

• 그런 다음 STO 활성화

용도:

• 대형 AGV

• 부하에 민감한 애플리케이션

SLS(안전 제한 속도)

목적:

• 특정 영역에서 AGV 속도를 제한합니다.

용도:

• 인간 협업 영역

• 창고 교차로

SBC(안전 브레이크 제어)

목적:

• 기계식 브레이크 활성화를 안전하게 제어

용도:

• 슬로프

• 무거운 짐

• 수직 시스템

8.9 권리 선택 AGV 애플리케이션을 위한 STO 솔루션

STO 기능이 있는 AGV 서보 모터를 선택할 때 제조업체는 다음을 평가해야 합니다.

안전 요구 사항

고려하다:

• 페이로드 무게

• 운영 환경

• 인간 상호작용 수준

• 필수 안전 카테고리

애플리케이션 위험 수준

저위험 애플리케이션:

예:

• 소형 실내 로봇

• 실험실 AMR

가능한 해결책:

• 소프트웨어 기반 안전 기능

고위험 애플리케이션:

예:

• 대형 AGV

• 자동차 물류로봇

• 램프 작업 차량

권장사항:

• 듀얼 채널 하드웨어 STO

• 기계식 브레이크

• 안전 PLC 통합

통신 요구 사항

고급 AGV 시스템에는 다음이 필요할 수 있습니다.

• CANopen 안전

• EtherCAT 안전

• FSoE

하드웨어 STO를 최종 안전 계층으로 유지하면서.

결론: 하드웨어 STO와 AGV 서보 모터용 소프트웨어 STO

하드웨어 STO와 소프트웨어 기반 STO는 모두 AGV 안전을 향상시키는 데 도움이 될 수 있지만 서로 다른 목적으로 사용됩니다.

하드웨어 STO는 다음을 제공합니다.

• 독립적인 안전 보호

• 더 빠른 토크 제거

• 더 높은 신뢰성

• 산업용 AGV에 대한 더 나은 적합성

소프트웨어 기반 STO는 다음을 제공합니다.

• 유연한 제어

• 더 쉬워진 구성

• 비용 절감

현대 산업용 AGV 및 AMR의 경우 일반적으로 권장되는 접근 방식은 다음과 같습니다.

저전압 DC 서보 모터 + 듀얼 채널 하드웨어 STO + 안전 PLC + 기계식 브레이크(필요한 경우)

이 아키텍처는 다음 사이에서 최상의 균형을 제공합니다.

• 기능적 안전

• 모션 성능

• 시스템 신뢰성

• 장기적인 운영 효율성

차세대 자율 차량을 설계하는 AGV 제조업체의 경우 인증된 하드웨어 STO 기능을 갖춘 서보 모터 시스템을 선택하는 것은 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 자동화 솔루션을 달성하기 위한 핵심 단계입니다.

9. STO 활성화가 AGV 배터리 수명 및 전력 안정성에 미치는 영향

9.1 STO는 불필요한 에너지 소비를 줄입니다.

STO가 활성화되면:

• 모터 토크 생성이 중지됩니다.

• 현재 출력이 비활성화되었습니다.

• 발열 감소

이익:

• 낮은 대기 소비

• 배터리 소모 감소

• 향상된 열 성능

9.2 배터리 시스템 고려 사항

AGV 설계자는 다음을 고려해야 합니다.

• 배터리 전압 안정성

• 피크 전류 수요

• 회생제동

• 충전주기

적절하게 설계된 서보 시스템은 다음을 향상시킵니다.

• 운영 시간

• 배터리 수명

• 전반적인 시스템 효율성

10. 안전 PLC를 DC 서보 드라이브 STO 입력에 연결하는 방법은 무엇입니까?

최신 AGV(자동 유도 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇) 시스템에서 안전 PLC를 과 연결하는 것은 DC 서보 드라이브 STO(Safe Torque Off) 입력 안정적인 기능 안전을 달성하는 데 중요한 단계입니다.

안전 PLC는 중앙 안전 컨트롤러 역할을 하며 다음과 같은 장치를 모니터링합니다.

• 비상 정지 버튼

• 안전 레이저 스캐너

• 안전 라이트 커튼

• 안전문

• 충돌 감지 센서

위험한 상황이 발생하면 안전 PLC는 서보 드라이브의 STO 입력에 안전 신호를 보내 모터가 토크를 생성하는 것을 즉시 방지합니다.

적절하게 설계된 STO 연결은 다음을 보장합니다.

• AGV 동작의 안전한 정지

• 예상치 못한 재시동 방지

• 기능 안전 요구 사항 준수

• 인간-기계 협업 환경에서 안정적인 작동

10.1 안전 PLC 및 STO 입력의 역할 이해

시스템을 연결하기 전에 각 구성요소의 기능을 이해하는 것이 중요합니다.

안전 PLC 기능

안전 PLC는 다음을 담당합니다.

• 안전 장치 모니터링

• 안전 로직 평가

• 안전 명령 보내기

• 안전 회로 결함 감지

일반적인 AGV 안전 입력에는 다음이 포함됩니다.

• 비상 정지 버튼

• 안전 스캐너

• 보호 센서

• 운영자 접근 제어

안전 PLC는 안전 이벤트를 감지하면 STO 출력을 활성화합니다.

DC 서보 드라이브 STO 기능

DC 서보 드라이브의 STO 입력은 모터 토크 생성 기능을 제어합니다.

STO 입력이 활성화된 경우:

• 서보 전력단은 비활성화된 상태로 유지됩니다.

• 모터 토크 생성이 중지됩니다.

• AGV는 운전할 수 없습니다

STO 입력이 해제되면:

• 서보 드라이브가 정상적으로 작동할 수 있습니다.

• 적절한 활성화 조건 후에 모터 제어가 재개됩니다.

10.2 기본 듀얼 채널 STO 배선 아키텍처

산업용 AGV 서보 시스템은 일반적으로 더 높은 안전 신뢰성을 위해 사용합니다 이중 채널 STO 배선을 .

일반적인 연결 구조:

 안전 PLC STO 출력 채널 1 | | STO1+ 입력 DC 서보 드라이브 STO 출력 채널 2 | | STO2+ 입력 DC 서보 드라이브 24V 안전 전원 공급 장치 | | STO 참조/GND 

두 개의 STO 채널은 독립적으로 작동합니다.

이는 다음을 제공합니다:

• 중복 안전 제어

• 결함 감지

• 향상된 안전 무결성

10.3 일반적인 STO 터미널 연결

STO 기능이 있는 저전압 DC 서보 모터는 일반적으로 다음과 같은 단자를 제공합니다.

정확한 터미널 이름은 서보 드라이브 제조업체에 따라 다릅니다.

배선하기 전에 엔지니어는 항상 다음을 확인해야 합니다.

• 전압 요구 사항

• 입력 극성

• 안전 등급

• 배선 다이어그램

10.4 단계별 STO 배선 절차

1단계: STO 전기 사양 확인

연결하기 전에 다음을 확인하십시오.

• STO 입력 전압 범위

• 현재 요구사항

• 듀얼 채널 구성

• 안전 카테고리 기능

일반적인 AGV 서보 시스템은 다음을 사용합니다.

• 24V DC 안전 신호

• 이중 채널 상시 폐쇄 안전 회로

2단계: 안전 PLC 출력을 STO 입력에 연결

안전 PLC는 두 개의 독립적인 안전 출력을 제공합니다.

연결 예:

채널 1:

안전 PLC 출력 1 → 서보 드라이브 STO1

채널 2:

안전 PLC 출력 2 → 서보 드라이브 STO2

두 채널은 모두 독립적으로 제어되어야 합니다.

중복성이 제거되므로 두 STO 채널을 함께 연결하지 마십시오.

3단계: 공통 기준 전원 연결

STO 회로에는 안정적인 기준 전압이 필요합니다.

일반적인 연결:

• 안전 PLC 안전 출력 공급 → STO 입력

• 공통 0V 기준 → 서보 드라이브 STO 접지

잘못된 접지로 인해 다음이 발생할 수 있습니다.

• 거짓 STO 활성화

• 통신 오류

• 안전 결함

4단계: 서보 드라이브 매개변수 구성

배선 후 서보 드라이브를 구성합니다.

일반적인 설정은 다음과 같습니다.

• STO 활성화

• 결함 대응

• 다시 시작 동작

• 브레이크 제어 타이밍

• 경보 출력

일부 서보 드라이브는 자동 재시작을 방지하기 위해 STO 해제 후 수동 확인이 필요합니다.

5단계: 안전 테스트 수행

설치 후 기능 테스트를 실시합니다.

권장 테스트:

비상 정지 테스트

확인하다:

• 비상 정지로 STO 활성화

• 모터 토크가 사라집니다

• AGV가 안전하게 정지

채널 결함 테스트

STO 채널 하나를 연결 해제하고 다음을 확인합니다.

• 결함이 감지되었습니다.

• 드라이브는 비활성화된 상태로 유지됩니다.

• 안전 경보가 나타납니다

테스트 다시 시작

STO 출시 후:

• AGV가 자동으로 다시 시작되지 않는지 확인

• 필요한 경우 재설정 명령이 필요합니다.

10.5 이중 채널 STO가 AGV 안전성을 향상시키는 방법

단일 STO 채널에는 잠재적인 약점이 있습니다.

배선이 잘못되면 안전 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

듀얼 채널 STO는 중복성을 제공하여 이 문제를 해결합니다.

예:

정상 작동

두 채널 모두 활성화됨:

STO1 = ON STO2 = ON 모터 활성화됨 

안전 이벤트

두 채널 모두 중단됨:

STO1 = OFF STO2 = OFF 토크 비활성화됨 

단일 채널 오류

예:

STO1 = 꺼짐 STO2 = 켜짐 

시스템은 불일치를 감지하고 안전한 상태로 들어갑니다.

이는 다음을 개선합니다.

• 결함 감지

• 안전 신뢰성

• 시스템 진단

10.6 비상 정지 시스템과 STO 통합

일반적인 AGV 안전 아키텍처에는 다음이 포함됩니다.

비상 정지 버튼 | | 안전 PLC | | 듀얼 STO 출력 | | DC 서보 드라이브 | | AGV 구동 모터 

운전자가 비상 정지 버튼을 누르면:

1. 안전 PLC가 비상 신호를 수신합니다.

2. 안전 로직이 상태를 평가합니다.

3. STO 출력이 중단됩니다.

4. 서보 드라이브는 모터 토크를 제거합니다.

5. 필요한 경우 기계식 브레이크가 작동됩니다.

이는 완전한 비상 정지 체인을 생성합니다.

10.7 기계식 브레이크 제어와 STO 연결

많은 AGV 애플리케이션의 경우 STO는 전자기 브레이크와 함께 작동해야 합니다.

일반적인 순서:

정상적인 움직임

• STO 비활성

• 서보 모터 활성화

• 브레이크 해제

제어된 정지

1. 서보 컨트롤러가 속도를 줄입니다.

2. 모터 속도가 0에 도달함

3. 브레이크 작동

4. STO 활성화

비상 정지

1. 안전 PLC가 STO를 트리거함

2. 모터 토크가 제거됩니다.

3. 필요한 경우 브레이크가 작동됩니다.

이 조합은 다음과 같은 경우에 권장됩니다.

• 대형 AGV

• 램프 작동

• 높은 페이로드 시스템

10.8 통신 기반 안전과 물리적 배선 STO

최신 AGV는 유선 STO 또는 안전 통신을 사용할 수 있습니다.

하드와이어 STO

연결:

안전 PLC → 물리적 STO 입력

장점:

• 단순한

• 빠른 응답

• 높은 신뢰성

• 쉬운 문제 해결

일반적인 응용 프로그램:

• 표준 AGV

• 산업용 모바일 로봇

안전소통

예:

• FSoE(EtherCAT을 통한 안전)

• CANopen 안전

장점:

• 배선 절감

• 고급 진단

• 유연한 네트워크 아키텍처

일반적인 응용 프로그램:

• 대형 AGV 차량

• 스마트공장

• 복잡한 자동화 시스템

10.9 AGV 애플리케이션의 일반적인 STO 배선 실수

실수 1: 하나의 STO 채널만 사용

문제:

• 안전 중복성 감소

• 안전 요구사항을 충족하지 못할 수 있음

해결책:

두 STO 채널을 모두 사용하십시오.

실수 2: 일반 PLC를 통해 STO 연결

문제:

표준 PLC는 안전 기능용으로 설계되지 않았습니다.

해결책:

인증된 안전 PLC를 사용하십시오.

실수 3: 잘못된 기준 배선

문제:

원인은 다음과 같습니다.

• STO 결함

• 예상치 못한 종료

해결책:

제조업체의 배선 다이어그램을 따르십시오.

실수 4: STO 해제 후 자동 재시작

문제:

예상치 못한 AGV 움직임이 발생할 수 있습니다.

해결책:

필요하다:

• 수동 재설정

• 안전확인

• 재시작 명령

10.10 AGV STO 시스템 설계 모범 사례

신뢰할 수 있는 AGV 안전 성능을 위해:

인증된 안전 부품 사용

권장 구성요소:

• 안전 PLC

• 안전 릴레이

• 이중 채널 STO 서보 드라이브

• 비상 정지 장치

별도의 안전 및 모션 제어

안전 기능은 다음에만 의존해서는 안 됩니다.

• 내비게이션 소프트웨어

• 모션 명령

• 통신 네트워크

진단 모니터링 포함

감시 장치:

• STO 상태

• 드라이브 결함

• 브레이크 상태

• 안전통신상태

완전한 안전 체인 검증

테스트에는 다음이 포함되어야 합니다.

• 비상 정지 대응

• 센서에 의한 정지

• 통신 실패

• 전원 중단 시나리오

결론: 안전한 AGV 작동을 위해서는 적절한 STO 배선이 필수적입니다.

안전 PLC를 DC 서보 드라이브 STO 입력에 연결하는 것은 안전한 AGV 전원 시스템을 구축하는 기본 단계입니다.

안정적인 아키텍처에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

안전 센서 → 안전 PLC → 이중 채널 STO → DC 서보 드라이브 → AGV 모터 → 기계식 브레이크

올바른 STO 통합은 다음을 제공합니다.

• 안전한 토크 제거

• 예상치 못한 움직임 방지

• 향상된 운영자 보호

• 더 높은 AGV 신뢰성

현대 AGV 및 AMR 제조업체의 경우 안전하고 효율적이며 국제 규격을 준수하는 자동화 운송 시스템을 개발하려면 이중 채널 STO 기능과 적절한 안전 PLC 호환성을 갖춘 통합 DC 서보 모터를 선택하는 것이 필수적입니다.

11. STO 기능을 갖춘 주요 AGV DC 서보 모터 브랜드

AGV(Automated Guided Vehicle) 및 AMR(Autonomous Mobile Robot) 시스템이 더욱 지능화되고 안전 중심으로 발전함에 따라 에 대한 수요가 STO(Safe Torque Off) 기능이 통합된 DC 서보 모터 급격히 증가하고 있습니다.

현대 AGV 제조업체는 더 이상 다음만을 기준으로 모터를 선택하지 않습니다.

• 정격 토크

• 속도 범위

• 전압

• 기계적 치수

그들은 또한 다음을 평가합니다:

• 기능적 안전 기능

• 듀얼 채널 STO 가용성

• 인코더 피드백 정확도

• 통신 프로토콜

• 통합 유연성

• 장기적인 신뢰성

• OEM 맞춤화 기능

STO 기능이 있는 DC 서보 모터를 사용하면 AGV 시스템이 다음을 결합하여 보다 안전한 작동을 달성할 수 있습니다.

• 고성능 모션 제어

• 폐쇄 루프 피드백

• 안전 토크 중단

• 컴팩트 드라이브 아키텍처

다음은 산업용 모바일 로봇 애플리케이션에 적합한 솔루션을 제공하는 주요 AGV DC 서보 모터 브랜드 및 공급업체입니다.

11.1 JKONGMOTOR – 듀얼 채널 STO 솔루션을 갖춘 통합 AGV DC 서보 모터

JKONGMOTOR는 에 중점을 둔 전문 제조업체입니다 . 통합 서보 모터, 통합 BLDC 모터 및 맞춤형 모션 제어 솔루션 자동화 장비 및 모바일 로봇공학을 위한

AGV 및 AMR 애플리케이션의 경우 JKONGMOTOR는 다음을 결합한 통합 DC 서보 모터 솔루션을 제공합니다.

• 브러시리스 DC 서보 모터

• 내장형 서보 드라이브

• 인코더 피드백

• 듀얼 채널 STO 안전 기능

• 통신 인터페이스 옵션

• 옵션 전자기 브레이크

이러한 통합 서보 모터는 다음을 요구하는 응용 분야용으로 설계되었습니다.

• 컴팩트한 설치

• 높은 토크 밀도

• 안정적인 연중무휴 운영

• 쉬운 OEM 통합

JKONGMOTOR AGV 서보 모터의 주요 특징

통합 모터 + 드라이버 설계

기존 AGV 시스템에는 종종 다음이 필요합니다.

• 별도의 모터

• 외부 서보 앰프

• 추가 엔코더 배선

JKONGMOTOR 통합 서보 모터는 모터 어셈블리 내부의 구동 전자 장치를 결합하여 시스템 복잡성을 줄입니다.

이익:

• 배선 절감

• 더 작은 제어 캐비닛

• 더 빠른 설치

• 신뢰성 향상

AGV 애플리케이션을 위한 STO 안전 기능

JKONGMOTOR AGV 서보 솔루션은 다음과 같이 설계된 STO 기능을 지원합니다.

• 모터 토크를 안전하게 비활성화

• 예상치 못한 움직임 방지

• 안전 PLC 시스템과 통합

일반적인 안전 아키텍처:

안전 PLC → STO 입력 → 통합 서보 모터 → AGV 휠 드라이브

유연한 전압 옵션

일반적인 AGV 구성은 다음과 같습니다.

• 24V DC 서보 모터

• 48V DC 서보 모터

적합 대상:

• 소형 AMR

• 창고형 AGV

• 중장비 운송 로봇

OEM 및 ODM 맞춤화 기능

AGV 제조업체는 종종 다음을 포함한 맞춤형 솔루션을 요구합니다.

• 특수 샤프트 디자인

• 장착 플랜지 수정

• 인코더 선택

• 기어박스 통합

• 브레이크 구성

• 커뮤니케이션 맞춤화

JKONGMOTOR는 다양한 AGV 플랫폼에 대한 OEM/ODM 프로젝트에 중점을 두고 있습니다.

11.2 Maxon Motor – 모바일 로봇공학을 위한 고정밀 서보 솔루션

맥슨은 고성능 DC 모터와 모션 제어 시스템 분야에서 세계적으로 인정받는 제조업체입니다.

Maxon 제품은 다음 분야에서 널리 사용됩니다:

• 로봇공학

• 의료 장비

• 자동화 시스템

• 모바일 로봇

모션 솔루션은 다음과 같이 알려져 있습니다.

• 높은 정밀도

• 컴팩트한 디자인

• 뛰어난 동적 응답

AGV 애플리케이션의 장점

Maxon 서보 시스템은 다음을 제공합니다:

• 고품질 BLDC 모터

• 고급 컨트롤러

• 인코더 피드백

• 정확한 속도 조절

다음 용도에 적합합니다.

• 연구용 로봇

• 자율 플랫폼

• 고정밀 모바일 시스템

대규모 AGV OEM 프로젝트의 제한 사항

비용에 민감한 AGV 생산의 경우 다음 사항을 고려할 수 있습니다.

• 더 높은 부품 비용

• 통합 모터 드라이버 솔루션에 대한 집중도 감소

• 전문 AGV 모터 공급업체에 비해 제한된 맞춤화

11.3 콜모겐 – 안전 기능을 갖춘 산업용 AGV 구동 시스템

Kollmorgen은 다음 서비스를 제공하는 유명한 모션 제어 공급업체입니다.

• AGV 제조업체

• 창고 자동화

• 산업용 로봇

Kollmorgen은 다음을 제공합니다.

• 서보 모터

• 서보 드라이브

• 모션 컨트롤러

• 안전 관련 기능

AGV 적용 장점

Kollmorgen 솔루션은 일반적으로 다음 분야에 사용됩니다.

• 대형 AGV

• 자동화된 지게차

• 제조 물류 시스템

강점은 다음과 같습니다:

• 산업적 신뢰성

• 고성능 서보 제어

• 고급 안전 통합

11.4 지멘스 – STO를 갖춘 산업용 서보 드라이브 생태계

Siemens는 다음을 포함한 광범위한 산업 자동화 솔루션을 제공합니다.

• 서보 모터

• 서보 드라이브

• 안전 PLC 시스템

모션 제품은 다음 분야에서 널리 채택됩니다.

• 스마트공장

• 자동차 제조

• 산업 자동화

장점

Siemens 솔루션은 다음을 제공합니다.

• 통합 안전 생태계

• STO 지원

• 안전 통신 옵션

• 글로벌 서비스 가용성

기존 공장 자동화 시스템과의 통합이 필요한 대규모 산업용 AGV 프로젝트에 적합합니다.

11.5 Beckhoff – EtherCAT 기반 AGV 모션 솔루션

Beckhoff Automation은 PC 기반 자동화 및 EtherCAT 기술로 유명합니다.

모션 솔루션은 다음을 지원합니다.

• 서보 드라이브

• 안전소통

• 분산 제어 아키텍처

AGV의 장점

Beckhoff 시스템은 다음 용도에 적합합니다.

• 스마트공장

• 대형 AGV 차량

• 인더스트리 4.0 환경

주요 이점:

• EtherCAT 통신

• 실시간 모션 제어

• 안전 통합

11.6 보쉬 렉스로스 - 중부하 작업용 AGV 모션 시스템

Bosch Rexroth는 까다로운 응용 분야를 위한 산업용 모션 및 자동화 솔루션을 제공합니다.

해당 제품은 일반적으로 다음 분야에 사용됩니다.

• 공장물류

• 중량물 취급

• 산업용 모바일 플랫폼

장점

적합 대상:

• 고부하 AGV

• 대형 운송 차량

• 산업 환경

강점:

• 높은 신뢰성

• 견고한 산업 디자인

• 완벽한 자동화 생태계

11.7 슈나이더 일렉트릭 – 안전 지향 자동화 솔루션

Schneider Electric은 다음과 같은 자동화 제품을 제공합니다.

• 서보 시스템

• 안전 컨트롤러

• 산업 제어 솔루션

해당 제품은 다음 분야에서 널리 사용됩니다.

• 조작

• 물류 자동화

• 공정 산업

AGV 적용 이점

장점은 다음과 같습니다:

• 안전 통합

• 산업통신 지원

• 글로벌 엔지니어링 리소스

11.8 오리엔탈 모터 – 컴팩트 모션 솔루션

오리엔탈 모터는 자동화 장비용 소형 모터 솔루션을 제공합니다.

제품은 다음과 같습니다:

• 브러시리스 DC 모터

• 서보 모터

• 기어드 모터

적합한 용도

일반적인 용도:

• 소형 AGV

• 검사로봇

• 컴팩트 자동화 시스템

장점:

• 컴팩트한 디자인

• 안정적인 작동

• 쉬운 통합

11.9 파나소닉 산업 - 자동화 애플리케이션용 서보 모터

Panasonic Industry는 산업 기계에 사용되는 서보 시스템을 포함한 자동화 구성 요소를 제공합니다.

응용 분야는 다음과 같습니다.

• 공장 자동화

• 로봇공학

• 정밀장비

AGV의 장점

이점은 다음과 같습니다.

• 안정적인 서보 성능

• 인코더 피드백

• 산업적 신뢰성

11.10 Yaskawa – 고성능 서보 모션 시스템

Yaskawa Electric은 산업용 서보 기술의 주요 공급업체입니다.

해당 제품은 다음 분야에서 널리 사용됩니다.

• 로봇공학

• 오토메이션

• 제조 시스템

AGV 적용 강점

장점:

• 고급 서보 제어

• 높은 신뢰성

• 글로벌 산업 경험

적합 대상:

• 고성능 AGV 플랫폼

• 공장 자동화 환경

11.11 주요 AGV DC 서보 모터 브랜드와 STO 비교

11.12 권리를 선택하는 방법 STO를 갖춘 AGV DC 서보 모터 공급업체

AGV 서보 모터 공급업체를 선택할 때 제조업체는 다음을 평가해야 합니다.

1. 안전능력

확인하다:

• 듀얼 채널 STO 지원

• 안전 PLC 호환성

• 기능 안전 문서

2. 모터 성능

중요한 매개변수:

• 정격 토크

• 피크 토크

• 속도 범위

• 인코더 분해능

• 열 성능

3. 통합 수준

통합 솔루션은 다음을 제공합니다.

• 더 작은 설치 공간

• 배선 감소

• 더 빠른 배포

4. 맞춤형 지원

AGV OEM 제조업체에는 종종 다음이 필요합니다.

• 기어박스 매칭

• 브레이크 통합

• 샤프트 맞춤화

• 의사소통 적응

5. 생산능력

상업용 AGV 프로젝트의 경우 다음을 고려하십시오.

• 제조능력

• 품질 관리

• 엔지니어링 지원

• 장기적인 공급 안정성

결론: 최선의 선택 STO 기능이 있는 AGV DC 서보 모터

이상적인 AGV 서보 모터 공급업체는 애플리케이션 요구 사항에 따라 다릅니다.

대규모 산업 자동화 프로젝트의 경우 Siemens, Kollmorgen, Beckhoff 및 Yaskawa와 같은 글로벌 브랜드는 성숙한 자동화 생태계를 제공합니다.

다음을 원하는 AGV OEM 제조업체의 경우:

• 통합 DC 서보 모터

• 듀얼 채널 STO 기능

• 컴팩트한 디자인

• OEM/ODM 맞춤화

• 경쟁력 있는 비용 대비 성능 비율

와 같은 전문 공급업체는 JKONGMOTOR 차세대 AGV 및 AMR 드라이브 시스템 개발을 위한 유연한 대안을 제공합니다.

안정적인 AGV 모션 솔루션은 다음을 결합해야 합니다.

고효율 DC 서보 모터 + 통합 드라이버 + 엔코더 피드백 + 듀얼 채널 STO + 기계식 브레이크 옵션

안전하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 자율 운송 성능을 달성합니다.

결론: 저전압 DC 서보 모터를 사용하여 더욱 안전하고 효율적인 AGV 전력 시스템 구축

올바른 저전압 DC 서보 모터를 선택하고 이중 채널 STO 기능을 통합하는 것은 안정적인 AGV 시스템을 설계하는 데 중요한 단계입니다.

잘 설계된 AGV 드라이브 솔루션은 다음과 같은 균형을 유지해야 합니다.

• 토크 성능

• 에너지 효율성

• 안전 준수

• 통신능력

• 기계적 신뢰성

현대 AGV 및 AMR 제조업체의 경우 STO가 포함된 통합 DC 서보 모터는 스마트 물류 및 산업 자동화의 미래 개발을 지원하는 소형의 지능형 안전 지향 모션 솔루션을 제공합니다.

AGV 모터 공급업체를 선택할 때 제조업체는 모터 사양뿐만 아니라 맞춤화 기능, 안전 통합 경험 및 장기적인 기술 지원을 우선시해야 합니다.

FAQ – STO 기능이 있는 AGV DC 서보 모터

1. AGV DC 서보 모터의 STO 기능은 무엇입니까?

답변:

STO(Safe Torque Off)는 서보 드라이브 출력을 안전하게 차단하여 모터 토크 생성을 비활성화하여 예상치 못한 AGV 움직임을 방지합니다.

2. AGV 서보 모터에 STO 기능이 필요한 이유는 무엇입니까?

답변:

STO는 비상 정지, 유지 보수 또는 안전 이벤트 중에 의도하지 않은 모터 작동을 방지하여 AGV 안전성을 향상시킵니다.

3. STO만으로 AGV가 경사면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있습니까?

답변:

아니요. STO는 모터 토크를 제거하지만 AGV를 물리적으로 유지할 수는 없습니다. 경사지 유지 및 고하중 작업에는 기계식 브레이크가 필요합니다.

4. 하드웨어 STO와 소프트웨어 STO의 차이점은 무엇입니까?

답변:

하드웨어 STO는 독립적인 안전 회로를 사용하여 모터 토크를 비활성화하는 반면, 소프트웨어 STO는 제어 소프트웨어 명령에 의존합니다. 하드웨어 STO는 산업용 AGV에 더 높은 안전 신뢰성을 제공합니다.

5. AGV는 24V 또는 48V DC 서보 모터를 사용해야 합니까?

답변:

24V 서보 모터는 소형 AGV 및 경부하에 적합하며, 48V 서보 모터는 더 높은 토크와 효율성이 요구되는 대형 AGV에 적합합니다.

6. AGV 시스템에서 기계식 브레이크는 STO와 어떻게 작동합니까?

답변:

기계식 브레이크는 모터 샤프트나 휠을 물리적으로 잠그는 반면 STO는 모터 토크를 제거합니다. 함께 안전한 정지와 안정적인 위치 유지를 제공합니다.

7. STO가 AGV 배터리 수명을 향상시킬 수 있습니까?

답변:

예. STO는 대기 상태에서 불필요한 모터 전류 소비를 줄여 배터리 효율을 향상시키고 발열을 줄이는 데 도움을 줍니다.

8. 안전 PLC는 AGV 서보 모터 STO 입력에 어떻게 연결됩니까?

답변:

안전 PLC는 이중 채널 안전 신호를 서보 드라이브 STO 입력에 직접 전송하여 안전 이벤트 중에 모터 토크를 비활성화합니다.

9. 어떤 AGV 애플리케이션에 STO와 기계식 브레이크가 필요합니까?

답변:

대형 AGV, 자동 지게차, 경사면 작업 차량, 고하중을 운반하는 이동식 로봇에는 일반적으로 STO와 기계식 브레이크가 모두 필요합니다.

10. AGV DC 서보 모터에 STO 기능을 제공하는 브랜드는 무엇입니까?

답변:

주요 공급업체로는 JKONGMOTOR, Kollmorgen, Siemens, Beckhoff, Bosch Rexroth, Yaskawa, Maxon 및 기타 산업용 모션 제어 제조업체가 있습니다.