창고형 AGV 및 AMR의 경우 모터 선택은 더 이상 비교의 문제가 아닙니다 정격 출력, RPM 및 가격 . 구동 모터는 차량의 기계적 구조, 배터리 전압, 탑재량, 휠 크기, 듀티 사이클, 통신 아키텍처, 안전 전략 및 사용 가능한 설치 공간에 맞아야 합니다.
통합 DC 서보 모터를 사용 하면 모터, 드라이브 전자 장치, 인코더 및 통신 인터페이스를 하나의 소형 모션 제어 장치에 패키지할 수 있으므로 이 작업을 단순화할 수 있습니다. 모바일 로봇의 경우 이는 외부 구성 요소 수가 적고, 배선 경로가 짧으며, 설치가 더 쉽고, 견고한 섀시를 설계할 때 더 많은 자유로움을 의미합니다.
그러나 통합만으로는 올바른 결과가 보장되지 않습니다. 모터는 여전히 충분한 연속 및 최대 토크를 제공하고, 반복 가속 시 열 안정성을 유지하고, 차량 컨트롤러와 안정적으로 통신하고, 정밀한 모션에 필요한 피드백 해상도를 제공해야 합니다.
이 가이드에서는 위한 통합 DC 서보 모터를 선택하는 방법을 설명합니다. 창고 AGV, AMR, 자율 지게차, 모바일 카트, 분류 시스템 및 기타 산업용 모바일 로봇을 .
현대 창고는 더 작은 기계적 설치 공간에 더 많은 자동화를 적용하고 있습니다. AMR은 무거운 탑재량을 운반하고, 좁은 통로 내에서 회전하고, 반복적으로 가속하고, 워크스테이션에서 정확하게 정지하고, 빈번한 유지 관리 없이 장시간 교대 근무를 해야 할 수 있습니다.
이는 기존 모터 아키텍처에 몇 가지 과제를 안겨줍니다.
기존 드라이브 시스템은 다음을 사용할 수 있습니다.
모터 + 별도의 서보 드라이브 + 엔코더 + 통신 모듈 + 다중 케이블
통합 시스템은 이러한 기능의 대부분을 단일 어셈블리로 결합합니다.
모바일 로봇 제조업체의 경우 이는 다음과 같은 몇 가지 실질적인 이점을 가져올 수 있습니다.
캐비닛 공간 감소: 외부 드라이브 및 추가 배선을 줄일 수 있는 경우가 많습니다.
더 간단한 배선: 연결 수가 적다는 것은 조립 오류가 발생할 가능성이 적다는 것을 의미합니다.
더욱 빠른 설치: 모터를 기능성 모션 제어 장치로 설치할 수 있습니다.
향상된 기계적 포장: 드라이브를 휠이나 변속기에 더 가깝게 장착할 수 있습니다.
더욱 쉬워진 맞춤화: 기어박스, 인코더, 브레이크, 통신 인터페이스, 샤프트 및 커넥터 구성을 차량 아키텍처에 맞출 수 있습니다.
JKONGMOTOR는 특히 이러한 유형의 모바일 자동화 요구 사항을 중심으로 통합 서보 플랫폼을 포지셔닝합니다. AGV/AMR 솔루션 포트폴리오에는 24V 및 48V 시스템 IDC60 및 IDC80 통합 서보 모터 와 부터 고전력 변형까지 다양한 구성을 갖춘 유성 기어박스, 웜 기어박스, 브레이크, 인코더, Pulse, RS485/Modbus, CANopen 및 EtherCAT 통신과 같은 옵션이 포함됩니다.
이는 모터가 단순히 회전 메커니즘을 구동하는 것이 아니라 로봇의 전체 모션 제어 아키텍처의 일부일 때 특히 유용합니다.
공간은 AMR 설계에서 과소평가하기 가장 쉬운 제약 조건 중 하나입니다.
로봇에는 배터리, LiDAR, 카메라, 안전 스캐너, 컴퓨팅 하드웨어, 페이로드 메커니즘, 조종 구성 요소 및 서비스 액세스를 위한 공간이 필요할 수 있습니다. 모든 추가 드라이브, 접속 배선함, 커넥터 및 케이블은 귀중한 양을 소비합니다.
통합된 DC 서보 모터는 기계 및 전기 레이아웃을 변경합니다.
섀시 내부에 별도의 서보 드라이브를 장착하는 대신 제어 전자 장치를 모터와 통합할 수 있습니다. 인코더는 모션 피드백 루프의 일부이기도 하므로 필요한 외부 구성 요소가 더 적습니다.
소형 로봇의 경우 구동 휠 주변에서 이점이 특히 두드러집니다.
기존 서보 아키텍처에는 모터 전원 케이블, 인코더 케이블, 통신 케이블, 제동 연결 및 추가 제어 배선이 필요할 수 있습니다.
통합 설계에서는 이러한 연결을 보다 컴팩트한 인터페이스로 통합할 수 있습니다.
그렇다고 해서 EMC에 대한 우려가 자동으로 사라지는 것은 아닙니다. 실제로 통합 모터에는 여전히 신중한 접지, 케이블 배선, 차폐, 커넥터 선택 및 PCB 보호가 필요합니다. 장점은 엔지니어링 팀이 보다 컴팩트한 아키텍처로 시작한다는 것입니다.
모터와 전자 장치가 결합되면 엔지니어는 드라이브 어셈블리를 찾는 데 더 큰 유연성을 갖게 됩니다.
이는 다음과 같은 경우에 중요합니다.
차동 드라이브 AMR
스티어링 휠 AGV
자율 지게차
컨베이어 AGV
크로스 벨트 분류기
팔레트 운반 로봇
병원 물류 로봇
대형 창고 카트
예를 들어, JKONGMOTOR의 AGV 솔루션은 같은 옵션을 포함하여 맞춤형 샤프트 및 기계 인터페이스를 지원합니다 중공축, 키홈, 풀리, 헬리컬 기어, 교차 드릴 핀 및 플랜지 끝과 . 이를 통해 구동계를 표준 샤프트 주위로 재설계하도록 강요하는 대신 모터를 구동계에 맞게 조정할 수 있습니다.
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샤프트 |
리드 스크류 |
기준 치수 |
선형 운동 |
브레이크 |
변속 장치 |
웜기어박스 |
전선 |
보호 수준 |
보호 수준 |
현대식 창고 AGV 및 AMR 에서 DC 서보 모터는 구동 휠, 조향 메커니즘, 리프팅 시스템, 전송 모듈 및 필요한 기타 모션 제어 기능에 널리 사용됩니다. 정밀한 위치 지정, 빠른 응답, 안정적인 토크 및 지능형 제어가 .
다양한 AGV/AMR 아키텍처 및 창고 작동 조건을 위해 DC 서보 모터는 으로 구성될 수 있습니다 인코더, 기어박스, 브레이크, 통합 드라이버, STO 안전 기능 및 밀폐형 하우징 . 이미지에 표시된 제품군을 기준으로 주요 유형은 다음과 같은 7가지 범주로 구성됩니다.
통합 DC 서보 모터는 결합합니다 . DC 서보 모터, 인코더, 드라이버 및 제어 전자 장치를 하나의 소형 장치로
이 통합 설계는 외부 배선 및 제어판 공간을 줄이는 동시에 설치 및 시운전을 단순화합니다. 특히 에 적합합니다. 창고 AGV 및 AMR 구동 시스템, 리프팅 메커니즘, 컨베이어 모듈, 이송 메커니즘 및 소형 로봇 장비 .
모터, 엔코더, 드라이버가 하나의 유닛에 통합됨
폐쇄 루프 속도 및 위치 제어
배선 및 설치 복잡성 감소
공간이 제한된 AGV/AMR을 위한 컴팩트한 구조
빠른 응답과 정확한 모션 제어
OEM 및 맞춤형 AGV 시스템에 적합
일반적인 응용 분야: AGV 드라이브 모듈, AMR 리프팅 시스템, 창고 컨베이어, 로봇 이송 메커니즘.
에이 유성 기어드 DC 서보 모터는 DC 서보 모터와 유성 기어박스를 결합하여 더 높은 출력 토크, 더 낮은 출력 속도 및 향상된 부하 처리 기능을 제공합니다..
유성 기어박스는 정확한 모션 제어를 유지하면서 더 무거운 하중을 이동해야 하는 창고 AGV 및 AMR에 매우 적합합니다.
높은 토크 출력
컴팩트하고 전력밀도가 높은 디자인
정밀 응용 분야를 위한 낮은 백래시 옵션
안정적인 속도 및 위치 제어
빈번한 가속 및 감속에 적합
엔코더, 브레이크, 드라이버로 맞춤화 가능
일반적인 응용 분야: 대형 창고 AGV, AMR 구동 휠, 팔레트 처리, 리프팅 플랫폼 및 자재 운송 시스템.
A는 웜 기어드 DC 서보 모터 DC 서보 모터와 웜 기어박스를 통합합니다. 주요 장점은 높은 감속비, 컴팩트한 설치, 원활한 작동 및 강력한 하중 유지 능력 입니다..
이 유형은 AGV 또는 AMR이 높은 감속비 또는 역방향 이동에 대한 추가 저항을 요구할 때 특히 유용합니다.
높은 감속비
높은 출력 토크
컴팩트한 직각 변속기
부드럽고 안정적인 작동
우수한 하중 유지 능력
까다로운 산업 환경에 적합
일반적인 응용 분야: AGV 리프팅 메커니즘, 조향 시스템, 컨베이어 이송 모듈, 창고 자동화 장비 및 수직 모션 응용 분야.
브레이크 통합 DC 서보 모터는 서보 모터, 엔코더, 드라이버 및 전자기 브레이크를 하나의 통합 솔루션으로 결합합니다.
브레이크는 전원이 차단될 때 모터 샤프트를 고정할 수 있으므로 이 구성은 전원 손실 시 위치 유지와 안전이 중요한 AGV/AMR 메커니즘에 유용합니다.
통합 전자기 브레이크
전원이 꺼져도 안정적인 유지력
폐쇄 루프 위치 및 속도 제어
빠른 제동 반응
설치 공간 감소
수직 또는 안전에 민감한 메커니즘에 적합
일반적인 응용 분야: AGV 리프팅 시스템, 수직 액추에이터, 자동 도어, 자재 취급 메커니즘 및 안전이 중요한 창고 자동화.
안 IP65 통합 DC 서보 모터는 대한 추가 보호가 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 먼지와 물 분사에 .
모터, 인코더 및 드라이버를 밀폐형 하우징에 통합함으로써 이 솔루션은 외부 구성 요소 수를 줄이면서 안정적인 모션 제어를 제공합니다.
IP65 등급 보호
방진 및 방수 하우징
통합 서보 제어 아키텍처
외부 배선 감소
까다로운 산업 환경에서 안정적인 작동
맞춤형 OEM/ODM AGV 시스템에 적합
일반적인 응용 분야: 창고 AGV, 실외 가능 AMR, 물류 로봇, 자동화 처리 장비 및 산업용 모바일 로봇.
AGV STO DC 서보 모터는 자동 가이드 차량용으로 특별히 설계되었습니다 . 기능 안전이 모션 제어 아키텍처의 중요한 부분인
STO( Safe Torque Off) 를 사용하면 안전 조건이 발생할 때 모터의 토크 생성 기능을 안전하게 비활성화할 수 있습니다. 이로 인해 STO가 장착된 서보 모터는 사람 및 기타 장비 주변에서 작동하는 AGV 및 AMR에 적합합니다.
통합 또는 호환 가능한 STO 안전 기능
향상된 모션 제어 안전성
안전 명령에 대한 빠른 응답
안정적인 토크 및 속도 제어
지능형 이동 로봇에 적합
최신 AGV/AMR 안전 아키텍처 지원
일반적인 응용 분야: 자율 이동 로봇, 창고 AGV, 인간-로봇 협업 환경, 지능형 물류 시스템 및 자동화된 자재 취급 장비.
AGV 허브 모터는 모터와 휠 구동 구조를 소형 휠 또는 허브 어셈블리에 통합합니다. 기존의 외부 기어박스와 휠 메커니즘을 통해 동력을 전달하는 대신 허브 모터는 AGV 구동 시스템에 보다 통합된 솔루션을 제공할 수 있습니다.
컴팩트한 구조 덕분에 제조업체는 설치 공간을 절약하고 의 기계 설계를 단순화할 수 있습니다. AGV 및 AMR 드라이브 모듈 .
컴팩트한 휠 일체형 구조
높은 토크 출력
효율적인 동력 전달
기계 부품 감소
공간 활용도 향상
소형 AGV/AMR 플랫폼에 적합
차량 부하 및 속도 요구 사항에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다.
일반적인 응용 분야: 창고 AMR, AGV 운송 플랫폼, 자율 이동 로봇, 물류 로봇 및 소형 자재 취급 차량.
다양한 AGV/AMR 애플리케이션에는 다양한 모터 구성이 필요합니다. 모터 출력만을 기준으로 선택해서는 안 됩니다. 하중, 휠 직경, 차량 속도, 가속도, 듀티 사이클, 위치 정확도, 설치 공간, 안전 요구 사항 및 작동 환경을 모두 고려해야 합니다.
AGV/AMR 요구 사항 |
권장 DC 서보 모터 |
|---|---|
컴팩트 드라이브 시스템 |
통합형 DC 서보 모터 |
고부하/고토크 |
유성 기어드 DC 서보 모터 |
높은 감속비 |
웜 기어드 DC 서보 모터 |
수직 리프팅 / 전원 차단 유지 |
브레이크 일체형 DC 서보 모터 |
먼지/물 보호 |
IP65 통합 DC 서보 모터 |
기능적 안전 요구 사항 |
AGV STO DC 서보 모터 |
컴팩트한 휠 구동 아키텍처 |
AGV 허브 모터 |
창고 자동화의 경우 가장 적합한 DC 서보 모터는 AGV/AMR 애플리케이션에 기계 구조 및 모션 요구 사항에 따라 다릅니다.
소형 AGV의 경우 통합형 DC 서보 모터를 사용하면 배선을 줄이고 설치 공간을 절약할 수 있습니다.
대형 AGV의 경우 유성 기어 DC 서보 모터는 적재된 팔레트 운송에 필요한 더 높은 토크를 제공할 수 있습니다.
리프팅 및 수직 메커니즘의 경우 브레이크 통합형 DC 서보 모터는 전원이 제거될 때 안정적인 유지 기능을 제공할 수 있습니다.
안전 중심 AMR의 경우 AGV STO DC 서보 모터를 안전 중심 모션 제어 아키텍처에 통합할 수 있습니다.
공간이 제한된 모바일 로봇의 경우 AGV 허브 모터는 구동 메커니즘을 휠 구조에 직접 통합할 수 있습니다.
열악한 창고나 산업 환경의 경우 IP65 보호 기능은 먼지와 물 노출로부터 추가적인 보호를 제공할 수 있습니다.
AGV/AMR 제조업체의 경우 표준 모터를 선택하는 것은 첫 번째 단계일 뿐입니다. 다양한 차량 플랫폼에는 맞춤형 전압, 전력, 토크, 속도, 샤프트 치수, 기어박스 비율, 인코더, 브레이크, 커넥터, 케이블 길이, 장착 구조, IP 등급 및 제어 기능이 필요한 경우가 많습니다..
따라서 전문 DC 서보 모터 제조업체는 고객의 차량 구조 및 모션 요구 사항을 기반으로 OEM/ODM 솔루션을 제공할 수 있습니다.
창고 AGV 및 AMR의 경우 전체 맞춤화 프로세스에는 다음이 포함될 수 있습니다.
모터 선택 → 토크 및 속도 계산 → 기어박스 매칭 → 인코더/브레이크 선택 → 기계 맞춤화 → 제어 및 안전 구성 → 프로토타입 테스트 → 대량 생산
이 접근 방식을 사용 에 맞출 수 있습니다 . AGV 구동 휠, 조향, 리프팅, 컨베이어 이송 또는 기타 모션 제어 메커니즘 하면 단순히 정격 출력을 기준으로 모터를 선택하는 대신 모터를 실제
창고 자동화의 주요 추세는 기존 모터 + 기어박스 + 인코더 + 드라이버 + 브레이크 아키텍처에서 보다 통합된 모션 솔루션으로 이동하고 있습니다.
이로 인해 통합 DC 서보 모터, 기어드 DC 서보 모터, 브레이크 서보 모터, STO 서보 모터, IP65 서보 모터 및 AGV 허브 모터는 다음을 추구하는 AGV/AMR 제조업체에게 점점 더 가치가 있습니다.
더 높은 통합 + 더 적은 케이블 + 더 작은 설치 공간 + 정밀한 폐쇄 루프 제어 + 더 안전한 작동 + 더 쉬운 시스템 통합.
따라서 AGV/AMR 제조업체의 경우 최고의 모터는 가장 강력한 모터일 필요는 없지만 필요한 토크, 속도, 정확성, 안전성, 보호 및 기계적 호환성을 제공하는 모터 구성입니다. 사용 가능한 공간 내에서
이것은 많은 모터 선택이 잘못되는 단계입니다.
정격 출력이 충분해 보이기 때문에 모터 선택이 쉽습니다. 그러나 차량은 실제로 힘, 토크, 가속도, 속도, 탑재하중, 경사, 구름 저항 및 듀티 사이클 에 반응합니다..
단순화된 계산은 다음과 같습니다.
F = ma + Frolling + Fslope
어디:
m = 탑재량을 포함한 총 차량 질량
a = 필요한 가속도
롤링 = 롤링 저항
Fslope = 경사 저항
경사로의 경우 경사 구성요소는 다음과 같이 추정할 수 있습니다.
Fslope ≒ mg × 등급
작은 각도의 경우 등급이 소수점으로 표시됩니다.
따라서 다음과 같은 경우 로봇에 더 많은 힘이 필요합니다.
더 무거운 짐을 들고
휴식부터 시작
경사로 오르기
마찰이 많은 바닥에서 작동
빠르게 가속
확장 조인트 또는 바닥 전환 통과
구동 휠의 경우:
트휠 = F × r / eta
어디:
r = 휠 반경
eta = 구동계 효율
두 바퀴가 견인력을 공유하는 경우 하중이 합리적으로 균형을 이룬다는 가정 하에 바퀴당 필요한 토크는 해당 바퀴 간에 대략적으로 나누어집니다.
여기서 기어박스 선택이 중요합니다.
적당한 토크를 지닌 고속 모터는 적절한 기어박스와 결합되면 높은 토크의 휠 드라이브가 될 수 있습니다.
전력은 다음을 통해 추정할 수 있습니다.
P = F × v / 에타
여기서 v 는 차량 속도입니다.
전력은 모터가 필요한 작동 조건을 유지할 수 있는지 여부를 결정하고, 토크는 로봇이 실제로 시작하고 부하를 가속할 수 있는지 여부를 결정합니다.
두 숫자를 서로 바꿔서 사용할 수 있는 숫자로 취급해서는 안 됩니다.
AGV는 다음과 같은 동안 몇 초 동안 훨씬 더 많은 토크를 요구할 수 있습니다.
시작
경사로 등반
급가속
스티어링 보정
부하 이송
장애물 복구
꾸준한 순항 중에 필요한 것보다.
따라서 다음 사항을 확인하는 것이 좋습니다.
연속 토크 → 피크 토크 → 피크 지속 시간 → 듀티 사이클 → 열 회수
적절하게 설계된 서보 시스템은 단순히 공칭 토크 계산을 통과하는 것이 아니라 실제 작동 사이클을 견뎌야 합니다.
JKONGMOTOR의 AGV 중심 IDC 플랫폼에는 200W 24V JKIDC60-P124A1 등급의 3000rpm 및 0.63N·m 과 400W 48V JKIDC60-P248A1 과 같은 구성이 포함됩니다 등급의 3000rpm 및 1.27N·m . 이는 소형 AGV 드라이브 아키텍처를 평가할 때 유용한 참조 포인트를 제공합니다.
대답은 전체 전기 아키텍처에 따라 다릅니다.
동일한 전력 수준에서 전압을 높이면 일반적으로 필요한 전류가 줄어듭니다.
나는 ≒ P / V
예를 들어, 48V에서 공칭 400W 부하에는 이상적인 조건에서 24V에서 동일한 전력보다 훨씬 적은 전류가 필요합니다.
전류를 낮추면 다음을 줄이는 데 도움이 됩니다.
케이블 손실
커넥터 가열
전압 강하
도체 크기
일부 시스템 구성 요소의 전기적 스트레스
그러나 모터는 항상 실제 배터리 아키텍처, 컨트롤러 제한, 보호 전략, 재생 동작 및 피크 전류 요구 사항을 중심으로 선택해야 합니다.
대상 응용 분야: 소형 AGV(무인 운반 차량) 섀시 구동 모듈
관련 제품:
JKIDS60-C01A 통합 서보 모터 + 헬리컬 기어 샤프트 - 편심 설계
JKIDS60-C01A 통합 서보 모터 + RV30 웜 감속기 - 기어비 60:1
고객은 AGV 테스트 중에 세 가지 주요 기술 문제에 직면했습니다.
휠 오버슈트 및 리바운드 높은 부하 관성으로 인한
심각한 과열 연속 운전 중
CANbus의 노드 삭제 및 통신 손실
엔지니어링 팀은 다음 기능을 갖춘 2세대 통합 서보 모터 로 시스템을 업그레이드했습니다 .
104mm 모터 본체 길이
통합된 열 보호
향상된 열 방출 및 전류 제한 논리
맞춤형 VH 3.96 CANbus 하네스
이후 고객은 104mm 모터를 수용하도록 AGV 섀시를 수정했습니다.
성공적으로 검증된 후 고객은 2025년 800개 대량 생산 계획 에 동의했으며 주문 배치 범위는 500~1,000개 입니다..
고객은 소형의 높은 토크 통합 서보 모터가 필요했습니다. 소형 AGV 섀시 드라이브 애플리케이션을 위한
사양 매개변수 |
기술 요구 사항 |
|---|---|
모터 유형 |
NEMA 24 통합 서보 모터, 3상, 4극 쌍 |
작동 전압 및 정격 속도 |
24V DC, 3000RPM |
토크 성능 |
피크 토크 ≥ 2Nm; 정격 토크 > 1Nm |
통신 프로토콜 |
CANbus 프로토콜 |
맞춤화 요구 |
편심 헬리컬 기어 설계; 맞춤형 하네스 및 VH 3.96 커넥터를 사용하여 리드선 길이를 200mm로 수정 |
테스트 설정:
10개 유닛이 JKIDS60-C01A(헬리컬 기어 샤프트 버전) CANbus 테스트 벤치에서 테스트되었습니다.
매달린 휠 테스트
속도 0 명령이 전송되면 모터가 즉시 정확하게 정지됩니다.
지상 운동 테스트
동일한 속도 0 명령이 부하 상태에서 전송된 경우:
휠이 약간 지연된 정지를 보였습니다.
그런 다음 휠이 의도하지 않은 뒤로 반동을 경험했습니다..
마침내 바퀴가 완전히 멈췄습니다.
엔지니어링 분석을 통해 관성 불일치가 확인되었습니다. 모터와 실제 AGV 부하 간의
초기 가속/감속 프로파일이 너무 약했고 시스템 부하 관성이 초기 제동 매개변수를 초과했습니다.
엔지니어링 팀은 고객에게 다음을 안내했습니다.
재조정 PID 게인
최적화 급정지 감속 램프
실제 부하 관성에 더 잘 일치하도록 드라이브 펌웨어 매개변수를 조정합니다.
이러한 조정은 정지 안정성을 향상하고 뒤로 반동을 제거하는 것을 목표로 했습니다.
테스트 설정:
2대가 JKIDS60-C01A + RV30 웜기어 감속기(60:1 비율) 무부하 가변 속도 작동에서 테스트되었습니다.
테스트 중에 고객은 다음을 관찰했습니다.
비정상적인 내부 모터 소음
표면 온도가 49.3°C를 초과함 열화상에서
빨간색 오류 LED 활성화
CANbus 통신 손실
장시간 작동 중 최종 모터 소손
Gen -1 C60 통합 모터에는 활성 열 보호 펌웨어/하드웨어 로직이 부족했습니다..
연속 운전 시 일체형 모터 내부의 열 축적이 증가했습니다. 열 보호가 충분하지 않은 경우:
연속 작동 → 열 축적 → 전자 장치 과열 → CANbus 통신 손실 → 모터 소손
따라서 온보드 전자 장치는 장시간 작동 중에 과도한 열 응력에 노출되었습니다.
AGV 배선 및 조립을 단순화하기 위해 고객은 단일 플러그 VH 3.96 커넥터 구성을 요청했습니다. 4개의 필수 핀만 포함된
핀 |
기능 |
|---|---|
VCC |
전원공급장치 |
접지 |
지면 |
CAN_H |
CANbus 높음 |
CAN_L |
CANbus 낮음 |
과열, 모션 제어 및 배선 문제를 해결하기 위해 엔지니어링 팀은 포괄적인 하드웨어 및 펌웨어 업그레이드를 구현했습니다.
시스템은 다음 기능을 갖춘 2세대 통합 서보 모터 로 업그레이드되었습니다 .
본체 길이 104mm
온보드 열 센서
자동 과열 차단/감소 논리
재설계된 내부 열 방출 경로
동적 전류 제한 알고리즘
이러한 개선 사항은 중 모터 소손을 방지하기 위해 설계되었습니다. 지속적인 AGV 작동 .
최종 배선 솔루션은 다음과 같이 통합되었습니다.
200mm 리드선
단일 4핀 VH 3.96 커넥터
통합 전원 및 CANbus 통신 연결
단순화된 인터페이스는 배선 복잡성을 줄이고 AGV 섀시 조립을 간소화했습니다.
고객이 2세대 통합 서보 모터 업그레이드를 수락했습니다.
업그레이드된 모터의 본체 길이는 104mm 이므로 고객은 충분한 설치 공간을 제공하기 위해 AGV 섀시 구조를 재설계했습니다.
업그레이드된 2세대 모터는 추가 테스트를 거쳤습니다.
10개 — 헬리컬 기어 버전
5대 - RV30 감속기 버전
3단계 테스트에서 입증된 내용은 다음과 같습니다.
뛰어난 온도 조절
향상된 모션 안정성
안정적인 연속 작동
목 |
계획수량 |
|---|---|
JKIDS60-C01A - 헬리컬 기어 버전 |
700대 |
JKIDS60-C01A — RV30 감속기 버전 |
100개 단위 |
총 계획량 |
800대 |
주문 배치 크기 |
배치당 500~1,000개 |
성공적인 엔지니어링 검증은 궁극적으로 고객이 계획한 2025년 800개 대량 조달 프로그램을 지원했습니다..
이 점에 세심한 주의를 기울여야 합니다. UL, CE, OSHA 및 로봇 안전 표준은 서로 호환되지 않으므로 .
CE 마킹은 주로 유럽 시장 요구 사항과 관련이 있습니다. 일반적인 미국 제품 인증은 아닙니다.
미국의 경우 OSHA의 NRTL(Nationally Recognized Testing Laboratory) 프로그램은 작업장에서 사용되는 특정 전기 제품에 특히 중요합니다. OSHA에서는 해당 규정에 따라 다양한 범주의 전기 장비에 대해 NRTL 승인이 필요하며 적절하게 인증된 제품은 해당 OSHA 승인 요구 사항에 따라 허용된다고 명시하고 있습니다. 지방 당국과 채택된 규정도 승인에 영향을 미칠 수 있습니다.
AGV 제조업체에게 중요한 점은 모든 독립형 DC 서보 모터가 단순히 UL 마크를 부착해야 한다는 보편적인 규칙이 없다는 것입니다 . 적용 가능한 인증 경로는 모터, 드라이브 전자 장치, 최종 장비, 용도, 적용 가능한 표준 및 고객, AHJ 또는 설치 환경의 요구 사항에 따라 다릅니다.
산업용 모바일 로봇의 경우 안전 표준이 시스템 수준에서도 적용될 수 있습니다.
ANSI/A3 R15.08은 산업용 모바일 로봇을 다룹니다. 현재 ANSI 자료는 다음을 식별합니다.
ANSI/A3 R15.08-1-2020 (R2026) 산업용 모바일 로봇 자체를 위한
ANSI/A3 R15.08-2-2023 IMR 시스템 및 애플리케이션용
ANSI/A3 R15.08-3-2026 IMR 애플리케이션 사용 및 수명 주기 고려 사항에 대한
무인 산업용 차량의 경우 ANSI/ITSDF B56.5-2024는 무인 자동 유도 산업용 차량 및 관련 시스템의 설계, 작동 및 유지 관리를 다루는 또 다른 관련 표준입니다.
ISO 3691-4:2023 은 일반적으로 무인 산업용 트럭 응용 분야로 간주되며 현재 산업 안전 표준 패키지에서 ANSI/A3 및 B56.5 표준과 함께 나타납니다.
따라서 미국 AGV/AMR 프로젝트의 경우 요청하는 것이 올바른 접근 방식입니다 . 규정 준수 및 인증 패키지를 하나의 로고가 전체 요구 사항을 해결한다고 가정하기보다는 모터 공급업체에 명확한
전문 공급업체는 관련 신고서, 테스트 문서, 해당하는 경우 구성 요소 인증, 도면, 전기 사양 및 추적 가능한 제품 식별 정보를 제공할 수 있어야 합니다.
모든 AMR에는 단일 승자가 없습니다.
올바른 프로토콜은 로봇 컨트롤러, 필요한 업데이트 속도, 동기화 요구 사항, 소프트웨어 스택 및 네트워크로 연결된 축 수에 따라 다릅니다.
CANopen은 표준화된 애플리케이션 계층과 장치 지향 통신 모델을 제공하기 때문에 소형 모바일 기계에 매력적입니다. CiA 문서는 와 같은 서비스를 정의하여 PDO, SDO, NMT, 동기화 및 오류 제어 CANopen을 분산 자동화 장치에 적합하게 만듭니다.
AMR 아키텍처가 다음을 우선시할 때 강력한 옵션입니다.
결정적 장치 통신
소형 임베디드 네트워크
간단한 분산 제어
성숙한 모션 제어 프로필
Modbus는 시스템이 단순성, 광범위한 호환성, PLC 또는 내장 컨트롤러와의 쉬운 통합을 중시할 때 선택되는 경우가 많습니다.
Modbus 사양은 애플리케이션 계층 통신 모델을 정의하고 RS485 및 이더넷 기반 구현 과 같은 물리적 네트워크를 통해 작동할 수 있습니다..
더 작거나 덜 동기화된 시스템의 경우 RS485/Modbus가 실용적인 선택이 될 수 있습니다.
EtherCAT은 차량에 긴밀한 다축 동기화, 고성능 순환 모션 제어 또는 보다 정교한 산업용 이더넷 아키텍처와의 통합이 필요할 때 더욱 매력적입니다.
예를 들어, 복잡한 조향, 리프팅, 트랙션 및 동기화된 휠 제어 기능을 갖춘 AMR은 실시간 이더넷 기반 제어 아키텍처의 이점을 누릴 수 있습니다.
JKONGMOTOR는 통합 모션 제어 플랫폼 전반에 걸쳐 Pulse, RS485/Modbus, CANopen 및 EtherCAT 관련 통신 옵션을 지원하므로 OEM이 모터 주변의 전체 아키텍처를 변경하는 대신 모터를 기존 제어 시스템에 맞출 수 있는 유연성을 제공합니다.
배터리 수명은 모터 정격 전력보다 훨씬 더 많은 영향을 받습니다.
실제 질문은 다음과 같습니다.
전체 구동 시스템이 전체 작동 주기 동안 얼마나 많은 에너지를 소비합니까?
효율적인 AMR은 대부분의 시간을 적당한 토크로 순항한 다음 가속, 회전, 경사로 오르기 또는 리프팅 중에 짧은 기간 동안 고전류를 경험할 수 있습니다.
모터 크기가 너무 크면 불필요한 질량과 비용이 추가될 수 있습니다. 크기가 작으면 과도한 전류 소모와 열 스트레스가 발생할 수 있습니다.
다음을 평가하는 것이 좋습니다.
정격 토크
피크 토크
평균 토크
평균 속도
가속 프로필
시간당 시작 횟수
재생 이벤트
주변 온도
기어박스 효율
휠 직경
차량 적재
서류상으로는 효율적으로 보이는 모터도 한계 근처에서 반복적으로 작동하면 여전히 과열될 수 있습니다.
연중무휴 창고 사용의 경우 다음을 확인하세요.
구리 손실 + 스위칭 손실 + 기계적 손실 + 기어박스 손실 + 환경 열
그런 다음 실제 듀티 사이클에서 모터를 테스트합니다.
이는 공기 흐름이 제한된 소형 휠 모듈 내부에 서보가 포함되어 있을 때 특히 중요합니다.
적극적인 가속이 항상 AMR을 이동하는 가장 빠른 방법은 아닙니다.
적절하게 조정된 서보는 제어된 가속 및 감속을 사용하여 다음을 줄일 수 있습니다.
휠 슬립
부하 이동
기계적 충격
피크 전류 스파이크
기어박스 스트레스
JKONGMOTOR의 AGV 솔루션 문서는 컴팩트한 설치를 위한 통합 서보 아키텍처와 함께 보다 부드러운 시작 및 정지를 위한 고해상도 피드백 및 S-곡선 모션 계획의 사용을 강조합니다.
인코더 선택은 모터 제어 시스템이 위치와 속도를 얼마나 정확하게 아는지에 직접적인 영향을 미칩니다.
AGV 및 AMR의 경우 피드백 품질은 다음에 영향을 미칩니다.
휠 속도 조절
위치 제어
차동 휠 동기화
조향 정확도
반복성 중지
속도 추정
저속 안정성
저해상도 인코더는 간단한 컨베이어 드라이브에서는 허용될 수 있지만 모바일 로봇이 부드러운 저속 모션과 정확한 휠 동기화가 필요한 경우에는 제한이 됩니다.
JKONGMOTOR의 JKIDC60 제품군에는 17비트 절대 인코더 구성이 포함되어 있으며 특정 버전에는 15비트 및 1000-PPR 옵션과 같은 대체 피드백 구성도 나열되어 있습니다.
AMR 개발의 경우 인코더 해상도를 별도로 고려해서는 안 됩니다.
완전한 피드백 체인이 중요합니다.
엔코더 분해능 → 제어 루프 대역폭 → 서보 튜닝 → 휠 직경 → 기어비 → 기계적 백래시 → 바닥 조건
매우 높은 분해능의 엔코더는 과도한 기어박스 백래시나 열악한 기계적 정렬을 보상할 수 없습니다.
조향 애플리케이션의 경우 절대 피드백은 시스템 아키텍처에 따라 반복적인 원점 복귀 절차의 필요성을 줄일 수도 있습니다.
창고 환경은 모두 동일하지 않습니다.
깨끗하고 온도가 조절되는 주문 처리 센터에서 운영되는 AMR은 다음과 같은 곳에서 일하는 AMR과 매우 다른 요구 사항을 갖습니다.
냉장
냉장창고
선적장
먼지가 많은 유통 센터
습식 청소 구역
식품 물류 환경
실외 전환 구역
주변 온도가 낮다고 해서 모터가 안전하게 작동한다는 의미는 아닙니다.
윤활유는 다르게 작용할 수 있고, 재료는 수축할 수 있으며, 장비가 서로 다른 온도대 사이를 이동할 때 응결이 문제가 될 수 있습니다.
반대로 밀폐된 섀시 내부의 모터는 추운 창고에서도 여전히 상당한 내부 열을 발생시킬 수 있습니다.
따라서 에서 전체 모터 + 기어박스 어셈블리를 테스트하는 것이 좋습니다 . 실제 최소 및 최대 주변 온도 모터의 공칭 온도 등급에만 의존하지 않고
필요한 IP 등급은 환경에 따라 다릅니다.
건조한 실내 AGV는 세척, 습기, 먼지 또는 빈번한 온도 순환에 노출되는 로봇과 동일한 밀봉 수준이 필요하지 않을 수 있습니다.
JKONGMOTOR의 통합 서보 플랫폼은 포함한 보호 수준 구성을 제공합니다 . IP30, IP54 및 IP65를 설계에 따라
단순히 사용 가능한 가장 높은 숫자를 선택하는 것이 아니라 실제 환경 노출을 기준으로 더 높은 IP 등급을 선택해야 합니다.
밀폐형 모터는 추가적인 열 관리 문제를 야기할 수도 있으므로 보호와 열 방출을 함께 설계해야 합니다..
미국 창고 자동화 프로젝트의 경우 가장 저렴한 모터 견적이 배포 후 가장 저렴한 솔루션인 경우는 거의 없습니다.
총 소유 비용에는 다음이 포함되어야 합니다.
구매 가격 + 엔지니어링 비용 + 통합 시간 + 배선 + 유지 관리 + 고장 + 다운타임 + 재고 교체 + 물류 + 인증 작업
따라서 공급업체 평가는 제품 카탈로그 이상의 것이어야 합니다.
신뢰할 수 있는 통합 서보 모터 제조업체는 다음 사항에 대해 논의할 수 있어야 합니다.
모터 선택 계산
토크-속도 곡선
기어박스 크기
인코더 옵션
통신 프로토콜
제동 요구 사항
열 테스트
IP 보호
EMC 고려사항
커넥터 설계
기계적 맞춤화
펌웨어 또는 통신 요구 사항
JKONGMOTOR는 자사의 비즈니스 모델을 의 조합으로 설명합니다 . 모터 제조, 모션 제어 엔지니어링, OEM/ODM 맞춤화 및 애플리케이션 솔루션 단순히 기성 모터를 판매하는 것이 아니라 AGV 애플리케이션 플랫폼은 맞춤형 샤프트 설계, 기어박스, 인코더, 브레이크 및 통신 옵션도 지원합니다.
AMR OEM의 경우 공급업체는 다음에서 이동할 수 있어야 합니다.
요구사항 → 모터 계산 → 프로토타입 → 테스트 → 설계 조정 → 시험 생산 → 대량 생산
빠르게.
종이에 잘 작동하는 모터는 차량 수준 테스트 후에도 여전히 변경이 필요할 수 있기 때문에 이는 중요합니다.
공급업체는 다음을 수정할 수 있어야 합니다.
샤프트 형상
기어비
인코더 구성
커넥터 위치
케이블 길이
브레이크 구성
통신 인터페이스
하우징 치수
장착 패턴
제어 매개변수
JKONGMOTOR는 프로토타입에서 생산까지의 전환을 단축한다는 목표를 가지고 AGV/AMR 애플리케이션을 위한 프로토타입 조립 및 맞춤형 통합 서보 개발을 명시적으로 장려합니다.
승인하기 전에 창고 AGV 또는 AMR용 통합 DC 서보 모터의 경우 다음 매개변수를 독립적으로 평가하기보다는 함께 확인하는 것이 좋습니다.
선택항목 |
확인해야 할 사항 |
|---|---|
배터리 전압 |
24V, 36V, 48V 또는 애플리케이션별 아키텍처 |
정격 출력 |
실제 듀티 사이클 하에서 연속 출력 |
정격 토크 |
지속적인 휠 구동 요구 사항 |
피크 토크 |
시동, 가속, 경사 및 과도 부하 |
정격 속도 |
모터 속도 및 필요한 휠 속도 |
변속 장치 |
비율, 효율성, 백래시 및 기계적 내구성 |
인코더 |
분해능, 절대/증분 유형 및 피드백 신뢰성 |
의사소통 |
펄스, RS485/Modbus, CANopen 또는 EtherCAT |
브레이크 |
토크 유지 또는 안전 정지가 필요한지 여부 |
보호 |
IP 등급 및 환경 노출 |
열 성능 |
실제 주변 온도에서 연속 작동 |
기계적 인터페이스 |
샤프트, 플랜지, 장착 치수 및 휠 연결 |
안전/규정 준수 |
적용 가능한 NRTL, 기계, 로봇 및 고객 요구사항 |
맞춤화 |
하드웨어, 펌웨어, 커넥터 및 기계 옵션 |
공급업체 역량 |
프로토타입, 테스트, 생산 규모 및 기술 지원 |
권리 창고 AGV 또는 AMR용 통합 DC 서보 모터는 의 일부로 선택되어야 합니다. 전체 모션 제어 시스템 .
차량 질량, 탑재량, 속도, 가속도, 휠 직경, 경사, 듀티 사이클 및 배터리 전압으로 시작하십시오. 그런 다음 필요한 연속 토크와 피크 토크를 계산합니다. 그런 다음 기어박스, 인코더, 통신 프로토콜, 보호 수준, 브레이크 및 기계 인터페이스를 선택합니다.
소형 창고 로봇의 경우 통합의 가치는 몇 가지 구성 요소를 절약하는 것 이상입니다. 잘 설계된 통합 서보는 배선의 복잡성을 줄이고, 설치를 단순화하며, 섀시 공간을 확보하고, 프로토타입에서 대량 생산까지 보다 깔끔한 경로를 만들 수 있습니다.
의 맞춤형 조합이 필요한 애플리케이션의 경우 모터 + 드라이버 + 인코더 + 기어박스 + 브레이크 + 통신 JKONGMOTOR의 IDC 시리즈는 24V 및 48V 구성, 200W에서 더 높은 전력의 AGV 지향 모델, 다양한 통신 옵션 및 맞춤형 기계 구성을 포함한 유용한 참조 아키텍처를 제공합니다.
따라서 최고의 모터는 단순히 토크가 가장 높거나 가격이 가장 낮은 모터가 아닙니다. 제공하는 것입니다 . 토크, 속도, 정확성, 열 안정성, 통신 성능, 안전 호환성 및 서비스 수명을 로봇의 기계적, 전기적 아키텍처를 처음부터 맞추면서 필요한
미국 창고 자동화 OEM의 경우 이러한 시스템 수준 접근 방식을 통해 통합 서보 모터를 부품 구매에서 신뢰할 수 있는 장기 모션 제어 솔루션으로 전환할 수 있습니다.
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