Kaip pasiekti aukštą dinamišką padėties nustatymą AS/RS kranuose naudojant kintamosios srovės servo variklius?

Šiuolaikiniai sandėliai patiria nuolatinį spaudimą laikyti daugiau prekių mažesnėje erdvėje, greičiau perkelti padėklus, sumažinti padėties nustatymo klaidas ir užtikrinti patikimą darbą visą parą . Tai yra viena iš priežasčių, kodėl automatizuotos saugojimo ir paėmimo sistemos arba AS/RS tapo vis svarbesnės didelio tankio sandėliuose, gamybos logistikoje, paskirstymo centruose ir automatizuotose gamybos patalpose.

Daugelio padėklų AS/RS sistemų centre yra krovimo kranas . Jis turi važiuoti horizontaliai siauru praėjimu, vertikaliai kelti krovinius į skirtingus stelažų lygius ir naudoti krovinių krovimo įrenginį padėklams sudėti arba paimti. Šie judesiai turi būti tiksliai koordinuojami. Nedidelė padėties nustatymo klaida gali sukelti netinkamą padėklo įdėjimą, susidūrimą su stelažu, nereikalingus koregavimo judesius arba ilgesnį saugojimo ir paėmimo ciklą.

Dėl šios priežasties variklis, naudojamas važiavimo, kėlimo ir valdymo ašims, nėra tik sukimosi jėgos šaltinis. Tai yra mašinos judesio valdymo architektūros dalis.

Labai dinamiškoms AS/RS programoms, Kintamosios srovės servovarikliai gali užtikrinti sukimo momento, greičio reguliavimo, grįžtamojo ryšio, pagreičio valdymo, padėties nustatymo atsako ir ryšio derinį, reikalingą sudėtingiems judesio profiliams koordinuoti.

Kas yra AS/RS stacker kranas?

AS /RS krautuvų kranas , dar vadinamas krovimo kranu, saugojimo ir paėmimo mašina (SRM) arba automatizuotu sandėliavimo ir paėmimo kranu , yra automatizuota medžiagų krovimo mašina, skirta kroviniams perkelti iš sandėliavimo vietų ir į tam skirtų įvesties/išvesties stočių.

Įprastas padėklų krovimo kranas veikia trimis pagrindinėmis judėjimo kryptimis:

• Horizontali kelionė sandėlio koridoriumi

• Vertikalus kėlimas norint pasiekti skirtingus stovo lygius

• Krovinio tvarkymas per teleskopinę šakę, šaudyklinę šakę ar kitą ištraukimo mechanizmą

Įrenginys paprastai veikia kartu su sandėlio valdymo sistema (WMS), sandėlio valdymo sistema (WCS), PLC, jutikliais, padėties nustatymo įrenginiais ir judesio pavaromis..

Skirtingai nuo įprastų šakinių krautuvų, krautuvų kranas yra sukurtas veikti apibrėžtame koridoriuje ir kartoti automatizuotas saugojimo ir paėmimo komandas su ribotu žmogaus įsikišimu.

Tai sukuria labai skirtingus variklio poreikius.

Variklis turi pakartotinai įsibėgėti, lėtėti, sustabdyti, važiuoti atbuline eiga ir pakeisti mašinos padėtį, kai tvarko kintančias apkrovos sąlygas. Tuo pačiu metu krano konstrukcija gali būti aukšta ir gana lanksti, o tai reiškia, kad agresyvus pagreitis gali sukelti stiebo vibraciją, kuri tiesiogiai veikia padėties nustatymo tikslumą.

Krautuvo ir krano dinamikos tyrimai parodė, kad didelės dinaminės apkrovos ir stiebo vibracija yra veiksniai, galintys sumažinti mašinos stabilumą ir padėties nustatymo tikslumą.

Kodėl AS/RS krautuvai tokie reiklūs?

Pagrindinis reikalavimas skamba paprastai: perkelkite padėklą iš taško A į tašką B.

Praktiškai judesio profilis yra daug sudėtingesnis.

Krautuvo kranui gali prireikti:

1. Greitai pagreitinkite iš vietos.

2. Važiuokite dideliu greičiu siauru praėjimu.

3. Sulėtinkite greitį prieš pasiekdami tikslinę vietą.

4. Sustokite mažame padėties nustatymo lange.

5. Pakelkite arba nuleiskite sunkų naudingąjį krovinį.

6. Valdykite šakės ištempimą ir įtraukimą.

7. Kompensuokite apkrovos pokyčius.

8. Pakartokite tą patį ciklą tūkstančius kartų.

9. Koordinuokite kelias ašis be pernelyg didelės vibracijos.

10. Nuolat bendrauti su mašinos valdikliu ir sandėlio automatikos sistema.

Komercinės AS/RS specifikacijos parodo, kokios sudėtingos gali būti šios sistemos. Priklausomai nuo mašinos konstrukcijos, krautuvų kranai gali derinti didelį važiavimo greitį, didelį kėlimo greitį, didelę naudingąją apkrovą ir milimetro lygio padėties nustatymo reikalavimus.

Čia dinaminis servo judesio valdymas . svarbus tampa

Jkongmotor pritaikyti servo variklio judesiai

Vieno langelio integruotas nuolatinės srovės servo variklio sprendimų teikėjas

Ką reiškia didelės dinaminės padėties nustatymas?

Dinamiškas padėties nustatymas reiškia ne tik 'judėti greičiau'.

Aukštos dinaminės padėties nustatymas AS/RS krano kranui reiškia, kad variklis ir pavaros sistema gali greitai įsibėgėti, tiksliai valdyti greitį, sklandžiai lėtėti, nusistatyti tikslinėje padėtyje ir išlaikyti pakartojamumą besikeičiančiomis mechaninėmis sąlygomis..

Naudinga judesių seka gali būti pavaizduota taip:

Pagreitis → Važiavimas dideliu greičiu → Valdomas lėtėjimas → Tikslus padėties nustatymas → Padėties patvirtinimas

Sunkiausia dalis yra perėjimas tarp šių etapų.

Jei pagreitis yra per daug agresyvus, stiebas gali vibruoti.

Jei lėtėjimas pradedamas per vėlai, kranas gali peršokti.

Jei variklio sukimo momento nepakanka, pavara gali susidurti su sunkiu padėklu arba besikeičiančia apkrova.

Jei valdymo reakcija per lėta, mašinai gali prireikti papildomų korekcinių judesių.

Jei grįžtamojo ryšio skiriamoji geba yra nepakankama, valdiklis turi mažiau informacijos, pagal kurią galima nustatyti tikrąją veleno padėtį.

Todėl tikslas nėra pats didžiausias greitis. Tikslas yra didelis pralaidumas su kontroliuojamu judesiu ir nuspėjama padėtimi.

Kodėl daugelis AS/RS dizainerių renkasi AC servo varikliai?

Reikalingiems krautuvų-kranų darbams kintamosios srovės servovarikliai siūlo keletą charakteristikų, atitinkančių automatinio judėjimo reikalavimus.

1. Tikslios padėties atsiliepimai

Servo variklis paprastai veikia su grįžtamuoju ryšiu iš kodavimo įrenginio arba kito padėties jutiklio.

Valdiklis gali palyginti nurodytą padėtį su faktine variklio padėtimi ir nuolat reguliuoti variklio atsaką.

Ši uždarojo ciklo architektūra iš esmės skiriasi nuo tiesiog fiksuotos įtampos ar dažnio pritaikymo įprastam varikliui.

AS/RS įrangai grįžtamasis ryšys ypač naudingas šiais atvejais:

• Padėties nustatymas

• Pagreitis

• Lėtėjimas

• Mažo greičio veikimas

• Apsukimas

• Pristatymas į namus

• Apkrovos variacija

• Puikus pozicionavimas

Kai kurios pramoninės servo sistemos taip pat palaiko papildomus grįžtamojo ryšio kanalus, kad būtų galima tiksliau valdyti uždarą kilpą ir kompensuoti mechaninius trūkumus, tokius kaip atstumas ir lankstumas.

2. Greitas pagreitis ir lėtėjimas

AS/RS sistema užtikrina produktyvumą nuo ciklo laiko.

Kuo greičiau kranas gali užbaigti saugojimo ar paėmimo ciklą nepakenkdamas stabilumui, tuo daugiau sandorių gali apdoroti sandėlis.

Kintamosios srovės servo sistemą galima sukonfigūruoti taip, kad būtų valdomas greitėjimas ir lėtėjimas, o ne tiesiog perjungimas tarp viso greičio ir sustabdymo.

Tai leidžia inžinieriams sukurti judėjimo profilį pagal mechanines krano charakteristikas.

Pavyzdžiui:

0 → pagreitis → važiavimas dideliu greičiu → kontroliuojamas lėtėjimas → artėjimas mažu greičiu → sustojimas

Tikslios vertės priklauso nuo krano konstrukcijos, naudingosios apkrovos, pavarų dėžės, rato skersmens, kėlimo mechanizmo, stelažo geometrijos ir saugos reikalavimų.

3. Didelis sukimo momentas dinaminio veikimo metu

Krautuvo kranas ne visada veikia esant tokiai pačiai mechaninei apkrovai.

Kelionės ašis gali judėti:

• Tuščias krovinių laikiklis

• Dalinai pakrautas vežėjas

• Pilnas padėklas

• Padėklas su necentriniu kroviniu

Kėlimo ašis patiria dar didesnius pokyčius, nes variklis turi įveikti gravitacinę apkrovą ir mechaninę pavarų sistemą.

Dėl šios priežasties renkantis variklį reikėtų atsižvelgti į nuolatinį sukimo momentą, didžiausią sukimo momentą, pagreičio sukimo momentą, inerciją, pavarų dėžės santykį, darbo ciklą ir stabdymo reikalavimus, o ne pasikliauti tik vardine variklio galia.

4. Stabilus mažo greičio valdymas

Važiuojant dideliu greičiu kranas priartėja prie paskirties vietos.

Mažo greičio valdymas nustato tinkamą padėtį.

Todėl galutinis padėties nustatymo etapas yra labai svarbus.

Gera servo sistema gali išlaikyti kontroliuojamą judėjimą mažu greičiu ir sklandžiai pereiti nuo greito važiavimo prie tikslaus padėties nustatymo.

Tai sumažina poreikį staigiai sustoti ir kartoti korekcinius judesius.

5. Vibracijos slopinimas

Didelis iššūkis aukštybiniams krautuvų kranams yra mechaninė vibracija.

Aukštas stiebas nėra idealiai tvirtas. Greitas pagreitis ir lėtėjimas gali sužadinti struktūrinius režimus.

Atsiradęs svyravimas gali padidinti nusistovėjimo laiką ir padaryti galutinę padėtį mažiau stabilią.

Servo sistemos gali apimti vibracijos slopinimą, rezonanso kompensavimą, įpjovų filtravimą ir kruopščiai sureguliuotus pagreičio profilius, kad sumažintų mechaninio rezonanso sužadinimą.

Šiuolaikinės servo platformos aiškiai suteikia vibracijos ir rezonanso slopinimo funkcijas judesio valdymo programoms.

Tačiau servo derinimas negali kompensuoti netinkamai suprojektuotos mechaninės konstrukcijos. Variklis, pavarų dėžė, ratas, stiebas, krovinių laikiklis, koduotuvas ir valdymo algoritmas turi būti laikomi viena sistema.

Kokias funkcijas turėtų turėti kintamosios srovės servo variklis, skirtas AS / RS?

Renkantis AC servo variklį AS/RS krano kranui, rekomenduojame įvertinti visą pavaros sistemą, o ne žiūrėti tik į variklio galią.

Atsiliepimai apie didelės raiškos kodavimo įrenginį

Koderio skiriamoji geba tiesiogiai veikia valdikliui prieinamos padėties informacijos kiekį.

Reikalingoms programoms pirkėjai turėtų įvertinti:

• Koderio skiriamoji geba

• Absoliutus arba laipsniškas grįžtamasis ryšys

• Galimybė apsisukti vienu arba keliais posūkiais

• Ryšio protokolas

• Atsiliepimai

• Atsparumas aplinkai

• Kabelio ilgis ir montavimo reikalavimai

Tinkamas kodavimo įrenginys priklauso nuo mašinos architektūros ir padėties nustatymo metodo.

Didelis sukimo momentas

Didžiausias sukimo momentas yra svarbus šiais atvejais:

• Krano pagreitis

• Krovinio kėlimas

• Greitas apsisukimas

• Avariniu atveju valdomas lėtėjimas

• Pradedama nuo didelės apkrovos

• Dinaminiai apkrovos pokyčiai

Variklis neturėtų būti pasirenkamas tik pagal nominalias veikimo sąlygas.

Didelės spartos veikimas

Važiavimo ašiai gali prireikti didelio sukimosi greičio, išlaikant stabilų sukimo momentą ir grįžtamąjį ryšį.

Pavarų dėžė gali būti naudojama variklio greičiui paversti reikiamu rato greičiu ir sukimo momentu.

Taigi teisingas derinys yra:

Servo variklis + pavarų dėžė + ratas + mechaninė apkrova + valdymo profilis

o ne tiesiog pasirinkti didelio greičio variklį.

Tikslus greičio reguliavimas

Stabilus greitis yra svarbus, nes nenuoseklus greitis turi įtakos lėtėjimo laikui ir padėties nustatymui.

Servo pavara gali nuolat reguliuoti variklį pagal nurodytą greitį ir grįžtamojo ryšio signalą.

Padėties valdymas

Automatizuotose saugojimo sistemose padėties valdymas yra svarbiausias dalykas.

Valdiklis gali nurodyti:

• Absoliuti pozicija

• Santykinis judėjimas

• Namo judėjimas

• Greičio profilis

• Pagreitis

• Lėtėjimas

• Pozicijos tolerancija

Tada servo pavara šias komandas paverčia variklio sukimo momentu ir greičiu.

Ryšio galimybė

AS/RS kranas paprastai bendrauja su aukštesnio lygio valdymo architektūra.

Priklausomai nuo sistemos, inžinieriai gali įvertinti ryšio sąsajas, tokias kaip:

• EtherCAT

• CANopen

• PROFINET

• Modbus

• EtherNet/IP

• Pulsas ir kryptis

Tinkama sąsaja priklauso nuo PLC, judesio valdiklio, saugos architektūros ir sistemos integratoriaus.

Stabdymo galimybė

Vertikalios kėlimo sistemos reikalauja ypatingo dėmesio stabdymui.

Gali prireikti variklio stabdžio, kad būtų išlaikyta pakabinama apkrova, kai atjungiama maitinimas.

Tai ypač svarbu, nes saugus sukimo momento išjungimas (STO) pats mechaniškai nelaiko pakabinamos apkrovos . STO neleidžia į variklį tiekti sukimo momentą gaminančią energiją; priklausomai nuo sistemos, gali prireikti papildomo mechaninio laikymo stabdžio ar kito apkrovą išlaikančio mechanizmo.

Į šį skirtumą reikėtų atsižvelgti mechaninio ir funkcinės saugos projektavimo etape.

Kaip žingsnis po žingsnio pasiekti labai dinamišką padėties nustatymą

1 veiksmas: apskaičiuokite tikrąją mechaninę apkrovą

Pradėkite nuo tikrosios programos, o ne nuo variklio katalogo.

Apskaičiuokite:

• Bendra judančioji masė

• Maksimali padėklo masė

• Rato skersmuo

• Pavarų dėžės santykis

• Pasipriešinimas riedėjimui

• Pagreičio reikalavimas

• Pasvirimas, jei taikoma

• Perdavimo efektyvumas

• Atsispindi inercija

• Reikalingas darbo ciklas

Kėlimo ašyje įtraukite gravitacinį komponentą ir kėlimo mechanizmo efektyvumą.

Supaprastintas sukimo momento santykis gali būti išreikštas taip:

T = F × r / η

kur:

• T = reikalingas išėjimo sukimo momentas

• F = reikalinga jėga

• r = efektyvusis mechaninis spindulys

• η = perdavimo efektyvumas

Galutinis variklio pasirinkimas taip pat turėtų apimti pagreičio sukimo momentą ir atitinkamą inžinerinę atsargą.

2 veiksmas: suderinkite variklio inerciją su mechanine sistema

Variklio inercija yra svarbi, nes servo turi pagreitinti ir apkrovą, ir savo rotorių.

Dėl pernelyg didelio inercijos koeficiento gali būti sunku suderinti sistemą.

Per mažam varikliui gali trūkti pakankamo sukimo momento rezervo.

Tikslas yra subalansuotas derinys:

Variklio inercija + pavarų dėžės santykis + atspindėta apkrovos inercija

Didelės dinamiškos programos atveju inercijos suderinimas dažnai yra toks pat svarbus kaip vardinė galia.

3 veiksmas: pasirinkite teisingą pavaros santykį

Pavarų dėžė keičia variklio greičio ir išėjimo sukimo momento santykį.

Didesnis redukcijos koeficientas paprastai užtikrina didesnį išėjimo sukimo momentą ir mažesnį išėjimo greitį.

Mažesnis redukcijos koeficientas gali palaikyti didesnį išėjimo greitį.

Todėl teisingas santykis turėtų būti nustatytas iš:

Reikalingas rato greitis + reikalingas važiavimo greitis + reikalingas pagreitis + galimas variklio greitis + apkrovos sukimo momentas

Kėlimo mechanizmų pavarų dėžė ir stabdžių sistema turi būti papildomai įvertinti dėl krovinio išlaikymo ir saugumo.

4 veiksmas: sukurkite S-Curve judėjimo profilį

Paprastas trapecijos formos profilis gali sukelti staigius pagreičio pokyčius.

S formos kreivės profilis palaipsniui keičia pagreitį ir lėtėjimą.

Tai gali padėti sumažinti:

• Mechaninis smūgis

• Padėklų judėjimas

• Stiebo vibracija

• Ratų slydimas

• Pavarų dėžės smūgis

• Nusistovėjimo laikas

S-kreivės valdymas jau naudojamas krautuvų ir kranų judėjimo sistemose, kad būtų užtikrintas sklandesnis pagreitis ir lėtėjimas.

Aukštiems krautuvų kranams tai gali būti ypač vertinga, nes mechaninė konstrukcija gali turėti santykinai žemą natūralų dažnį.

5 veiksmas: Atskirkite stambiąją ir smulkiąją padėtį

Praktinė padėties nustatymo strategija gali būti sudaryta iš dviejų etapų.

Grubi padėtis:

Kranas greitai juda tikslo link.

Tikslus padėties nustatymas:

Servo sumažina greitį ir geriau valdydamas priartėja prie galutinės koordinatės.

Tai neleidžia mašinai vienu metu pasiekti maksimalaus greičio ir maksimalaus tikslumo.

Galutinis metodas gali naudoti mažesnę greičio komandą ir griežtesnę padėties toleranciją.

6 veiksmas: koordinuokite išorinės padėties jutiklius

Servo kodavimo įrenginys praneša pavarai, kas vyksta variklio velene.

Tačiau variklio velenas nėra tas pats, kas galutinė fizinė padėklo padėtis.

Mechaniniai veiksniai, tokie kaip:

• Pavarų dėžės atbulinis smūgis

• Ratų slydimas

• Diržo elastingumas

• Grandinės tempimas

• Stiebo įlinkis

• Struktūrinė vibracija

• Krovinio judėjimas

gali sukelti klaidų tarp variklio padėties ir faktinės mašinos padėties.

Dėl šios priežasties AS/RS sistemos dažniausiai sujungia kodavimo informaciją su padėties nustatymo technologijomis, tokiomis kaip brūkšninio kodo padėties nustatymas, atstumo matavimas lazeriu, fotoelektriniai jutikliai ar kitos išorinės atskaitos sistemos . Komercinių AS/RS architektūrų pavyzdžiuose naudojami kodavimo ir lazerio arba brūkšninio kodo padėties nustatymo deriniai milimetro lygio padėties nustatymui.

Vien variklio padėties neužtenka

Vienas iš svarbiausių AS/RS judesio dizaino aspektų yra tas, kad servo tikslumas automatiškai neprilygsta mašinos tikslumui.

Tarkime, kodavimo įrenginys suteikia labai tikslų grįžtamąjį ryšį prie variklio veleno.

Jei pavarų dėžė turi laisvą tarpą, ratas slysta arba stiebas įlinksta veikiant apkrovai, faktinė padėklo padėtis vis tiek gali skirtis nuo apskaičiuotos variklio padėties.

Todėl padėties nustatymo grandinė turėtų būti laikoma tokia:

Variklis → Pavarų dėžė → Transmisija → Ratas / kėlimo mechanizmas → Krano konstrukcija → Apkrova

Kiekvienas mechaninis elementas gali prisidėti prie galutinės padėties nustatymo klaidos.

Taikant didelio tikslumo programas, geriausi rezultatai pasiekiami derinant:

didelio našumo servo valdymas + mechaninis tikslumas + išorinis padėties nustatymo grįžtamasis ryšys + optimizuoti judesio profiliai.

Kaip sumažinti stiebo vibraciją važiuojant dideliu greičiu

Stiebo vibracija yra vienas iš pagrindinių iššūkių didinant AS/RS krautuvo krano važiavimo greitį. Krautuvo kranas paprastai turi aukštą ir gana ploną stiebą, todėl greitas pagreitis, lėtėjimas, staigūs krypties pokyčiai ir netolygus apkrovos pasiskirstymas gali sužadinti konstrukcijos vibraciją. Jei vibracija nekontroliuojama, kranui gali prireikti papildomo nusistovėjimo laiko, kol krovinys gali būti tiksliai laikomas arba paimtas.

Dėl šios priežasties didelės spartos AS/RS dizainas nėra vien tik didesnio RPM pasirinkimas AC servo variklis . Servo variklis, pavara, pavarų dėžė, mechaninė konstrukcija, kodavimo įrenginys, judėjimo profilis ir padėties nustatymo sistema turi veikti kartu.

1. Naudokite kontroliuojamą pagreitį ir lėtėjimą

Vienas iš efektyviausių būdų sumažinti stiebo vibraciją – vengti staigių pagreičio pokyčių.

Įprastas judėjimo profilis gali pritaikyti santykinai agresyvų pagreitį ir lėtėjimą. Kai aukštas kranas staiga pakeičia pagreitį, atsirandanti inercinė jėga gali sužadinti natūralų stiebo dažnį.

Vietoj to, S kreivės pagreičio ir lėtėjimo profilis palaipsniui keičia pagreitį.

Įprasta judesių seka tampa:

Pagreitis → Kelionė pastoviu greičiu → Valdomas lėtėjimas → Padėties nustatymas mažu greičiu → Sustabdymas

Užuot sustabdęs kraną kuo greičiau mechaniškai, tikslas yra pasiekti trumpiausią praktinį ciklo laiką, išlaikant konstrukcinius virpesius priimtino diapazono ribose.

Šis metodas gali sumažinti:

• Stiebo svyravimas

• Mechaninis smūgis

• Padėklų judėjimas

• Ratų slydimas

• Pavarų dėžės smūgis

• Padėties viršijimas

• Nusistovėjimo laikas po sustojimo

2. Optimizuokite kintamosios srovės servo variklio derinimą

Kintamosios srovės servo variklis turėtų būti sureguliuotas pagal faktines mechanines krovimo krano charakteristikas.

Servo sistema su pernelyg agresyviais stiprinimo nustatymais gali greitai reaguoti į padėties klaidas, tačiau didesnis valdymo atsakas taip pat gali sužadinti mechaninį rezonansą.

Ir atvirkščiai, dėl pernelyg konservatyvių nustatymų kranas gali jaustis lėtas ir pailginti padėties nustatymo laiką.

Todėl servo derinimo procese reikėtų atsižvelgti į:

• Padėties kilpos stiprinimas

• Greičio kilpos padidėjimas

• Sukimo momento atsakas

• Inercijos santykis

• Rezonanso dažnis

• Apkrovos charakteristikos

• Pagreitis ir lėtėjimas

• Mechaninis standumas

Tikslas yra pasiekti pusiausvyrą tarp greito reagavimo ir stabilaus judesio.

3. Naudokite rezonanso slopinimo ir įpjovos filtrus

Kiekviena mechaninė struktūra turi natūralius dažnius, kuriais ji labiau vibruoja.

Stiebas, pavarų dėžė, ratų mazgas, krovinių platforma ir kiti mechaniniai komponentai gali sukurti skirtingas rezonansines charakteristikas.

Šiuolaikinės kintamosios srovės servo pavaros gali teikti tokias funkcijas kaip įpjovos filtrai, rezonanso slopinimas, vibracijos slopinimas ir adaptyvus derinimas..

Įpjovos filtras gali sumažinti servo sistemos reakciją aplink probleminį rezonanso dažnį ir padėti neleisti valdymo kilpai nuolat jaudinti mechaninę struktūrą.

Tačiau programinės įrangos filtravimas neturėtų būti traktuojamas kaip mechaninės inžinerijos pakaitalas.

Jei stiebas yra nepakankamai standus, apkrova prastai paskirstyta arba pavaros mechanizme yra per didelis mechaninis tarpas, vien tik servo derinimas negali visiškai pašalinti vibracijos.

4. Suderinkite servo variklį su apkrovos inercija

Ryšys tarp variklio inercijos ir atspindėtos apkrovos inercijos turi tiesioginės įtakos dinaminei reakcijai.

Jei apkrovos inercija yra per didelė variklio atžvilgiu, servosistemai gali prireikti daugiau sukimo momento, kad būtų pasiektas norimas pagreitis. Reagavimas gali sulėtėti, o derinimas gali tapti sunkesnis.

Pavarų dėžė keičia inerciją, kuri atsispindi atgal į variklį. Todėl variklio ir pavarų dėžės parinkimas turėtų būti atliekamas kartu.

Atliekant inžinerinį skaičiavimą reikia atsižvelgti į:

Variklio inercija + pavarų dėžės santykis + atspindėta apkrovos inercija + pagreičio reikalavimas

AS/RS eigos ašies skaičiavimas turėtų apimti visą judančią masę, o ne tik padėklo svorį.

Judanti masė gali apimti:

• Krano konstrukcija

• Stiebas

• Krovinio vežimas

• Šakės mechanizmas

• Padėklas

• Produktas

• Kabelių sistema

• Ratų ir transmisijos komponentai

5. Venkite per didelio įsibėgėjimo, kad padidintumėte kelionės greitį

Didesnis pagreitis gali sumažinti laiką, reikalingą maksimaliam važiavimo greičiui pasiekti, tačiau taip pat gali padidinti mechaninę vibraciją.

Tai sukuria svarbų skirtumą tarp maksimalaus greičio ir naudingo greičio.

Pavyzdžiui, kranas techniškai gali pasiekti labai didelį važiavimo greitį, tačiau jei jam reikia ilgai nusistovėti pasiekus tikslinę padėtį, bendra ciklo trukmė gali nepagerėti.

Geresnis optimizavimo tikslas yra:

Didelis važiavimo greitis + valdomas pagreitis + sklandus lėtėjimas + trumpas nusistovėjimo laikas

Kitaip tariant, greičiausias AS/RS kranas nebūtinai turi didžiausią maksimalų apsukų skaičių. Tai yra tas, kuris gali efektyviai užbaigti visą saugojimo ar gavimo ciklą.

6. Valdykite lėtėjimo tašką

Lėtėjimo fazė ypač svarbi stiebo vibracijai.

Jei lėtėjimas pradedamas per vėlai, kranui gali tekti agresyviai stabdyti netoli tikslinės vietos. Tai gali sukelti didelę dinaminę stiebo apkrovą.

Jei lėtėjimas prasideda per anksti, kranas praleidžia per daug laiko važiuodamas mažu greičiu.

Gerai sureguliuota servo sistema gali naudoti kodavimo įrenginio ir judesio valdiklio padėties grįžtamąjį ryšį, kad nustatytų, kada pereiti nuo važiavimo dideliu greičiu prie kontroliuojamo lėtėjimo.

Tikslas yra sukurti nuspėjamą požiūrį:

Kelionė dideliu greičiu → Tolygus lėtėjimas → Privažiavimas mažu greičiu → Tikslus sustojimas

Tai sumažina pakartotinių korekcinių judesių poreikį kranui pasiekus tikslą.

7. Apsvarstykite apkrovos paskirstymą ir naudingosios apkrovos padėtį

Stiebo vibraciją sukelia ne vien variklis.

Naudingosios apkrovos padėtis ir pasiskirstymas gali turėti didelės įtakos krano dinamikai.

Sunkus arba netolygiai paskirstytas padėklas gali pakeisti efektyvų svorio centrą ir padidinti virpesius greitėjimo ir lėtėjimo metu.

Dėl šios priežasties AS/RS dizaineriai turėtų apsvarstyti:

• Maksimali naudingoji apkrova

• Minimali naudingoji apkrova

• Tuščio vežimo operacija

• Naudingos apkrovos svorio centras

• Padėklo matmenys

• Krovinio stabilumas

• Šakės prailginimas

• Krovinio aukštis

Servo judėjimo profilį gali reikėti optimizuoti atsižvelgiant į blogiausią dinaminę būklę, o ne tik pagal nominalią naudingąją apkrovą.

8. Sumažinkite mechaninį atstumą ir konstrukcinį tarpą

Net a didelio našumo kintamosios srovės servovariklis negali neribotą laiką kompensuoti pernelyg didelio mechaninio tarpo.

Dėl greičių dėžės arba transmisijos laisvumo gali atsirasti skirtumas tarp variklio judėjimo ir tikrojo krano judėjimo.

Galimi šaltiniai:

• Pavarų dėžės atbulinis smūgis

• Atsilaisvinusios movos

• Tarpas tarp ratų ir bėgių

• Susidėvėję guoliai

• Grandinės arba diržo elastingumas

• Struktūrinės jungtys

• Montavimo tolerancijos

Kai variklis pakeičia kryptį, šie mechaniniai tarpai gali staiga užimti ir sukelti nedidelį smūgį arba padėties nustatymo sutrikimą.

Todėl mažo laisvumo perdavimo komponentai ir mechaniškai tvirtas tvirtinimas gali būti svarbūs didelės dinamiškos AS/RS sistemose.

9. Sujunkite variklio kodavimo įrenginio atsiliepimus su išorine padėties nustatymu

Servo enkoderis pirmiausia matuoja variklio veleną.

Tačiau tikrąją krano padėtį lemia visa mechaninė transmisija.

Tarp variklio ir apkrovos gali būti:

Variklis → Pavarų dėžė → Sankaba → Ratas → Bėgis → Krano konstrukcija → Apkrova

Kiekvienas komponentas gali sukelti nedidelę klaidą.

Dėl didelio tikslumo AS/RS servo enkoderis gali būti derinamas su išorinėmis padėties nustatymo technologijomis, tokiomis kaip:

• Lazerinis padėties nustatymas

• Brūkšninio kodo padėties nustatymas

• Absoliučios padėties nustatymo sistemos

• Artumo jutikliai

• Ribiniai jungikliai

• Atskaitos žymekliai

Tai leidžia valdymo sistemai atskirti variklio padėtį nuo faktinės mašinos padėties.

10. Sumažinkite nusistovėjimo laiką, o ne tiesiog padidinkite variklio galią

Vienas iš naudingiausių dinamiškos padėties nustatymo rodiklių yra nusistojimo laikas.

Tarkime, kad du kranai važiuoja tuo pačiu greičiu.

Kranas A pasiekia tikslą, bet toliau svyruoja 0,8 sekundės.

Kranas B pasiekia tikslą ir nusistovi per 0,2 sekundės.

Nors jų maksimalus važiavimo greitis yra identiškas, kranas B gali pasiekti trumpesnį bendrą ciklo laiką.

Štai kodėl AS/RS inžinieriai turėtų įvertinti:

• Kelionės laikas

• Pagreičio laikas

• Lėtėjimo laikas

• Padėties nustatymo laikas

• Nusistovėjimo laikas

• Šakės veikimo laikas

• Krovinio perdavimo laikas

o ne sutelkti dėmesį tik į vardinį variklio greitį.

11. Naudokite pilną judesio valdymo strategiją

Veiksmingiausias sprendimas paprastai yra kelių priemonių derinys, o ne viena technologija.

Praktinė didelės spartos AS/RS judėjimo strategija gali apimti:

Didelio našumo AC servo variklis

↓

Didelės raiškos kodavimo grįžtamasis ryšys

↓

Teisingas pavarų dėžės ir inercijos suderinimas

↓

S-kreivės pagreitis/lėtėjimas

↓

Servo stiprinimo optimizavimas

↓

Rezonanso slopinimas

↓

Išorinis padėties nustatymo grįžtamasis ryšys

↓

Tikslus padėties nustatymo ir nusėdimo valdymas

Šis sistemos lygio metodas padeda krautuvo kranui pasiekti didesnį dinaminį našumą be reikalo nedidinant mechaninio įtempio.

12. Mechaninis dizainas vis dar yra pirmoje vietoje

Servo technologija gali pagerinti AS/RS krano dinaminį atsaką, tačiau ji negali visiškai įveikti esminių mechaninių problemų.

Prieš padidindami servo stiprinimą arba pagreitį, inžinieriai turėtų patikrinti:

• Stiebo standumas

• Bėgių tiesinimas

• Ratų būklė

• Guolių būklė

• Pavarų dėžės atbulinis smūgis

• Movos išlyginimas

• Apkrovos paskirstymas

• Struktūriniai ryšiai

• Kabelio judėjimas

• Mechaninis rezonansas

Jei vibracija atsiranda tik esant tam tikram greičiui, tai gali būti naudingas požymis, kad sistema artėja prie mechaninio rezonanso.

Tokiais atvejais tinkamas sprendimas gali būti derinys. mechaninio sutvirtinimo, greičio profilio reguliavimo, rezonanso filtravimo ir servo perreguliavimo .

Praktiška AS/RS stiebo vibracijos mažinimo formulė

Naudingas inžinerinis principas yra:

Apatinė vibracija = tinkamas mechaninis standumas + teisingas inercijos suderinimas + valdomas pagreitis + optimizuotas servo derinimas + tikslus padėties atsiliepimas

Greitaeigių krautuvų kranų tikslas nėra pašalinti kiekvieną fizinį judesį. Vietoj to, tikslas yra pakankamai gerai valdyti dinaminį atsaką, kad kranas greitai, saugiai ir pakartotinai pasiektų tikslinę padėtį..

Kai kintamosios srovės servo variklis tinkamai suderintas su krano apkrova, pavarų dėže, koduotuvu ir valdymo sistema, mašina gali pasiekti geresnę pusiausvyrą tarp didelio važiavimo greičio, sklandaus judėjimo, padėties nustatymo tikslumo ir trumpo nusistovėjimo laiko..

AS/RS originalios įrangos gamintojams tai galiausiai yra raktas į dinaminio našumo didinimą, tiesiog nedidinant variklio galios arba neverčiant krano dirbti už mechaninių ribų.

AS/RS kintamosios srovės servo variklio pasirinkimo kontrolinis sąrašas

Prieš perkant kintamos srovės servo variklį, skirtą krautuvo kranui, rekomenduojame patikrinti šiuos parametrus.

Kodėl OĮG pritaikymas yra svarbus AS/RS servo varikliai

Standartiniai katalogo varikliai ne visada yra pats efektyviausias sprendimas krovimo kranui.

AS/RS gamintojas gali reikalauti variklio su konkrečia:

• Montavimo flanšas

• Veleno matmuo

• Pavarų dėžės sąsaja

• Stabdžių konfigūracija

• Encoder

• Kabelio lizdas

• Jungtis

• Ryšio sąsaja

• Nominali įtampa

• Sukimo momento diapazonas

• Apsaugos lygis

• Montavimo orientacija

Ypač svarbi mechaninė sąsaja.

Variklis gali turėti pakankamai galios, bet jį vis tiek sunku sumontuoti, nes jo montavimo matmenys arba veleno konfigūracija neatitinka esamos pavaros.

OĮG projektuose variklio pritaikymas gali sumažinti perprojektavimo darbus ir palengvinti servo sistemos integravimą į visą kraną.

Kaip pagerinti AS/RS našumą tiesiog nedidinant variklio greičio

Dažna klaida yra manyti, kad didesnis greitis automatiškai reiškia didesnį našumą.

Tikroje AS/RS sistemoje pralaidumas priklauso nuo viso ciklo.

Supaprastintas ciklas gali apimti:

Kelionė → Lėtėjimas → Padėties nustatymas → Šakės pailginimas → Krovinio perkėlimas → Šakės įtraukimas → Važiavimas → Kėlimas → Padėties nustatymas

Jei kranas važiuoja greičiau, bet reikalauja ilgo nusistovėjimo laiko tikslinėje vietoje, teorinis greičio padidinimas gali duoti mažai praktinės naudos.

Geresnė strategija yra optimizuoti:

• Pagreitis

• Lėtėjimas

• Padėties nustatymas

• Nusistovėjimo laikas

• Šakės judesys

• Lifto sinchronizavimas

• Krovinio perkėlimas

• Ryšio delsa

• Jutiklio atsakas

• Judesių koordinavimas

Štai kodėl didelio našumo servo valdymas yra vertingas: jis skirtas viso judėjimo ciklo dinaminiam elgesiui , o ne tik maksimaliems sūkiams.

Kintamosios srovės servo varikliai, skirti horizontalioms kelionėms, kėlimui ir šakių ašims

AS/RS krovimo kranas neatlieka tik vieno judesio. Jis turi važiuoti sandėlio koridoriumi, pakelti krovinį į skirtingus stelažo lygius ir tiksliai ištraukti arba atitraukti šakę, kad būtų užbaigtas saugojimo arba paėmimo ciklas.

Nors šie trys judesiai yra tos pačios mašinos dalis, jų variklio reikalavimai skiriasi. Horizontali važiavimo ašis teikia pirmenybę dinaminiam pagreitėjimui ir tiksliam stabdymui, kėlimo ašiai reikalingas didelis sukimo momentas ir patikimas apkrovos laikymas, o šakės ašis pabrėžia kompaktišką integraciją ir pakartojamą padėties nustatymą.

Dėl šios priežasties pasirinkti vieną standartinę kintamosios srovės servovariklio konfigūraciją kiekvienai ašiai ne visada yra pats praktiškiausias būdas. Variklis, greičių dėžė, daviklis, stabdžiai, pavara ir judėjimo profilis turi atitikti konkrečius kiekvienos ašies reikalavimus.

1. Kintamosios srovės servo varikliai, skirti horizontaliajai kelionės ašiai

Horizontali važiavimo ašis perkelia krovimo kraną sandėliavimo koridoriumi. Daugelyje didelės spartos AS/RS sistemų tai yra viena iš labiausiai reikalaujančių judėjimo ašių, nes variklis turi pagreitinti didelę judančią masę ir tada tiksliai sustabdyti kraną tikslinėje stelažo vietoje.

Judanti masė gali apimti:

• Krano stiebas

• Krovinio vežimas

• Šakės mechanizmas

• Padėklas

• Produktas

• Kabeliai ir kabelių laikikliai

• Ratai

• Transmisijos komponentai

Todėl važiavimo servo varikliui reikia pakankamai nuolatinio sukimo momento ir didžiausio sukimo momento , kad jis veiktų ir normaliai, ir greitėjant.

Įprasta kelionės seka yra tokia:

Sustojimas → Pagreitis → Kelionė dideliu greičiu → Lėtėjimas → Tiksli padėties nustatymas → Sustoti

Tikslas nėra tiesiog maksimaliai padidinti kelionės greitį. Kranas taip pat turi sumažinti vibraciją ir nusistovėjimo laiką.

Pagrindiniai „Travel Servo“ variklio reikalavimai

Tinkamam kintamosios srovės servo varikliui horizontaliai AS/RS eigai gali prireikti:

• Didelis didžiausias sukimo momentas

• Didelės spartos veikimas

• Greita sukimo momento reakcija

• Tikslus kodavimo grįžtamasis ryšys

• Sklandus pagreitis ir lėtėjimas

• Mažo greičio padėties nustatymo galimybė

• Didelio ciklo veikimas

• Suderinamumas su pavarų dėže

• Regeneracinio stabdymo galimybė

• Pramoninio ryšio suderinamumas

pavarų dėžės santykis . Ypač svarbus yra Jis nustato ryšį tarp variklio greičio ir rato greičio ir įtakoja galimą išėjimo sukimo momentą.

Pavyzdžiui, padidinus redukcijos laipsnį, gali padidėti išėjimo momentas, tuo pačiu sumažinant rato greitį. Todėl teisingas santykis turėtų būti apskaičiuojamas pagal reikiamą važiavimo greitį, rato skersmenį, variklio greitį, pagreitį ir bendrą judančią masę.

2. Kaip servo varikliai pagerina horizontalią padėtį

Krautuvo kranui gali tekti sustoti šimtuose ar tūkstančiuose sandėliavimo vietų. Todėl teisingos praėjimo koordinatės pasiekimas yra pagrindinė AS/RS veikimo dalis.

Koderis teikia grįžtamąjį ryšį su servo pavara, leidžiančia valdymo sistemai palyginti komanduotą judesį su tikruoju variklio judėjimu.

Tačiau variklio padėtis nebūtinai yra tokia pati kaip krano padėtis.

Mechaniniai veiksniai, tokie kaip:

• Pavarų dėžės atbulinis smūgis

• Ratų slydimas

• Geležinkelio sąlygos

• Sukabinimo tarpas

• Struktūrinis įlinkis

• Mechaninis susidėvėjimas

gali turėti įtakos galutinei pozicijai.

Dėl didelio tikslumo sistemų servo grįžtamasis ryšys gali būti derinamas su išorinėmis padėties nustatymo technologijomis, tokiomis kaip lazerinis matavimas, brūkšninio kodo padėties nustatymas arba atskaitos jutikliai.

Rezultatas yra daugiasluoksnė padėties nustatymo strategija:

Servo kodavimo įrenginys → Variklio padėtis → Mechaninė transmisija → Išorinės padėties nuoroda → Faktinė krano padėtis

Tai ypač naudinga, kai kranas veikia dideliu greičiu, bet turi sulėtinti greitį ir tiksliai išsidėstyti, kol šakė patenka į stelažą.

3. AC servo varikliai kėlimo ašiai

Kėlimo ašies reikalavimai iš esmės skiriasi nuo horizontalios eigos.

Užuot judinęs didelę masę horizontaliu bėgiu, kėlimo variklis turi pakelti ir nuleisti apkrovą prieš gravitaciją.

Tai reiškia, kad sukimo momentas ir stabdymas tampa ypač svarbūs.

Kėlimo servo varikliui gali reikėti tvarkyti:

• Maksimalus padėklo svoris

• Krovinio vežimo svoris

• Šakės mechanizmo svoris

• Atsvara, jei taikoma

• Kėlimo greitis

• Pagreitis

• Lėtėjimas

• Pavarų dėžės efektyvumas

• Būgno, skriemulio ar žvaigždutės matmenys

• Gravitacijos apkrova

• Nuolatinė pareiga

Supaprastintas kėlimo momento santykis gali būti išreikštas taip:

T = F × r / η

kur:

• T = reikalingas išėjimo sukimo momentas

• F = kėlimo jėga

• r = efektyvusis mechaninis spindulys

• η = perdavimo efektyvumas

Faktinis skaičiavimas taip pat turėtų apimti pagreičio sukimo momentą, mechaninius nuostolius, inerciją ir atitinkamą inžinerinę atsargą.

4. Kodėl stabdymas yra labai svarbus kėlimo ašiai

Kėlimo ašis reikalauja papildomo dėmesio, nes krovinys gali būti pakabintas virš žemės.

Kai variklis sustoja arba nutrūksta maitinimas, sistemai gali tekti mechaniškai išlaikyti apkrovą.

Dėl šios priežasties kėlimo servo variklis gali būti sukonfigūruotas su mechaniniu laikančiu stabdžiu.

Stabdžiai turi būti vertinami pagal:

• Maksimali apkrova

• Pavarų dėžės santykis

• Kėlimo mechanizmas

• Reikalingas laikymo momentas

• Stabdymo sąlygos

• Stabdžių reakcija

• Saugos architektūra

Svarbu atskirti STO nuo mechaninio stabdžio.

Saugus sukimo momento išjungimas neleidžia varikliui generuoti sukimo momento esant galiojančioms saugos sąlygoms, tačiau pats STO neturėtų būti traktuojamas kaip mechaninis apkrovą laikantis mechanizmas, skirtas pakabintai apkrovai.

Todėl visa kėlimo sistema turėtų būti kartu skirta variklio valdymui, mechaniniam stabdymui ir mašinos saugai.

5. Kėlimo greitis ir padėties tikslumas

Kėlimo ašis turi siekti ne tik tinkamą stelažo lygį; jis turi atvykti ten sklandžiai.

Jei kėlimo variklis per daug agresyviai lėtėja, tai gali sukelti:

• Krovinio svyravimas

• Stiebo vibracija

• Mechaninis smūgis

• Padėklų judėjimas

• Padėties viršijimas

S formos pagreičio ir lėtėjimo profilis gali padėti sumažinti staigius pagreičio pokyčius.

Praktinė seka gali būti tokia:

Greitas pakėlimas → Valdomas lėtėjimas → Privažiavimas mažu greičiu → Padėties patvirtinimas

Tai leidžia kranui greitai judėti tarp stelažo lygių, išlaikant kontroliuojamą judėjimą galutiniame padėties nustatymo etape.

Didelės talpos AS/RS įrangos atveju šis greičio ir stabilumo balansas gali turėti tiesioginės įtakos bendram saugojimo ir gavimo ciklui.

6. AC servo varikliai šakių ašiai

Šakės ašis yra atsakinga už padėklo perkėlimą tarp krovimo krano ir sandėliavimo stelažo.

Nors šakės mechanizmas gali nešti mažesnę bendrą masę nei pats kranas, jo padėties reikalavimai gali būti labai griežti.

Šakė turi išsikišti iki reikiamo gylio, tinkamai pritvirtinti padėklą ir atsitraukti nesiliesdama prie stelažo konstrukcijos.

Todėl servo variklis gali teikti pirmenybę:

• Tikslus padėties nustatymas

• Pakartojamumas

• Sklandus judėjimas mažu greičiu

• Kompaktiškas dydis

• Greitas atsakas pirmyn / atgal

• Patikimas ribų aptikimas

• Mechaninis suderinamumas

Šakės judesys paprastai įvyksta po to, kai kranas jau pasiekia tikslinę horizontalią ir vertikalią padėtį.

Tai reiškia, kad šakių padėties nustatymo tikslumas iš dalies priklauso nuo ankstesnių važiavimo ir kėlimo ašių tikslumo..

7. Kodėl norint nustatyti šakių padėtį reikalingas tikslus servo valdymas

Apsvarstykite padėklą, kurį reikia įdėti į stovo vietą.

Jei kranas yra neteisingai padėtas, šakė gali patekti į netinkamą aukštį arba netinkamą horizontalią koordinates.

Jei šakutė išsikiša per toli, ji gali trukdyti stovo komponentams.

Jei jis neišsiskleidžia pakankamai toli, padėklas gali būti netinkamai perkeltas.

Todėl šakės servo mechanizmui reikalingas nuspėjamas judėjimas tiek dideliu, tiek mažu greičiu.

Įprastą šakės judesį galima suskirstyti į:

Greitas išplėtimas → Valdomas lėtėjimas → Galutinė padėtis → Krovinio perkėlimas → Valdomas įtraukimas

Šis metodas leidžia sistemai sumažinti greitį prieš galutinį įdėjimo arba ištraukimo etapą.

8. Servo reikalavimų palyginimas pagal tris ašis

Šis palyginimas parodo, kodėl ašiai būdinga servo konfigūracija gali būti naudinga AS/RS įrangai.

Ta pati variklio specifikacija gali nepateikti geriausio visų trijų mechanizmų sukimo momento, greičio, matmenų ir valdymo veikimo derinio.

9. Viena servo platforma, kelios konfigūracijos

AS/RS gamintojams, naudojant bendrą servovariklio platformą su skirtingomis konfigūracijomis, galima praktiškai suderinti pritaikymą ir standartizavimą.

Pavyzdžiui, gamintojas gali naudoti skirtingas tos pačios servo platformos versijas:

Kelionių ašis

• Didesnė galia

• Didesnis didžiausias sukimo momentas

• Pavarų dėžė

• Didelės spartos veikimas

• Encoder atsiliepimai

Kėlimo ašis

• Didesnis nuolatinis sukimo momentas

• Mechaninis stabdys

• Pavarų dėžė

• Kontroliuojamas nusileidimas

• Didelės raiškos grįžtamasis ryšys

Šakės ašis

• Mažesnė galia

• Kompaktiški matmenys

• Aukštas padėties pakartojamumas

• Greitas atsakas pirmyn / atgal

Šis metodas gali supaprastinti gaminio kūrimą, kartu pritaikant variklį prie kiekvienos ašies.

10. Servo variklio ir pavarų dėžės suderinimas

Servo variklis niekada neturėtų būti vertinamas atskirai nuo perdavimo sistemos.

Važiavimo ašiai pavarų dėžė turi užtikrinti pakankamą rato sukimo momentą, išlaikant reikiamą didžiausią važiavimo greitį.

Kėlimui pavarų dėžė turi užtikrinti pakankamai sukimo momento, kad pakeltų krovinį ir veiktų su stabdžių sistema.

Šakės ašiai transmisija turi užtikrinti reikiamą išplėtimo greitį ir padėties nustatymo tikslumą be pernelyg didelio atstumo.

Svarbūs pavarų dėžės parametrai yra šie:

• Sumažinimo koeficientas

• Vardinis išėjimo sukimo momentas

• Didžiausias išėjimo sukimo momentas

• Atsparumas

• Efektyvumas

• Mechaninis standumas

• Tarnavimo laikas

• Montavimo matmenys

Mažo laisvumo pavarų dėžė gali būti ypač naudinga, kai reikia tiksliai nustatyti padėtį ir dažnai keisti kryptį.

11. Koderio pasirinkimas AS/RS servo ašims

Koderio pasirinkimas turėtų būti pagrįstas visa judesio valdymo sistema.

Atitinkami parametrai apima:

• Rezoliucija

• Prieauginis arba absoliutus grįžtamasis ryšys

• Galimybė apsisukti vienu arba keliais posūkiais

• Atsiliepimo protokolas

• Maksimalus greitis

• Suderinamumas su diskais

• Atsparumas aplinkai

Didelio ciklo AS/RS sistemoms kodavimo įrenginys taip pat turėtų būti tinkamas darbo aplinkai ir numatomam tarnavimo laikui.

Didelės skiriamosios gebos kodavimo įrenginys gali pateikti servo pavarai išsamesnę padėties informaciją, tačiau bendras mašinos tikslumas vis tiek priklauso nuo mechaninės transmisijos ir išorinės padėties nustatymo sistemos.

12. Ryšys tarp servo pavarų ir AS/RS valdiklio

Trys ašys turi veikti kaip koordinuota sistema.

Pavyzdžiui, kranas neturėtų ištiesti šakės, kol važiavimo ir kėlimo ašys nepasiekia reikiamos padėties.

Todėl valdymo architektūra gali naudoti pramoninius tinklus, tokius kaip:

• EtherCAT

• PROFINET

• CANopen

• EtherNet/IP

• Modbus

Konkretus protokolas priklauso nuo PLC, judesio valdiklio, servo pavaros ir sistemos integratoriaus.

Greitas bendravimas gali padėti koordinuoti:

Važiavimo padėtis + kėlimo padėtis + šakės padėtis

Šis koordinavimas yra būtinas patikimam automatiniam padėklų tvarkymui.

13. Vibracijos mažinimas važiavimo ir kėlimo ašimis

Greitas važiavimas ir kėlimas gali sukelti struktūrinę vibraciją.

Sprendimas turėtų būti sujungtas:

• Teisingas variklio dydis

• Tinkamas greičių dėžės pasirinkimas

• Inercijos atitikimas

• S-kreivės judėjimo profiliai

• Servo stiprinimo derinimas

• Rezonanso slopinimas

• Kontroliuojamas lėtėjimas

• Mechaninis standumas

• Tikslus padėties nustatymo grįžtamasis ryšys

Tikslas yra sutrumpinti nusistovėjimo laiką , o ne tik sumažinti maksimalų greitį.

Greitai važiuojantis kranas, kuriam reikia daug laiko sustabdyti virpesius, gali neužtikrinti trumpesnio bendro ciklo.

14. Kodėl OĮG pritaikymas yra svarbus šioms trims ašims

AS/RS įrangos gamintojai dažnai kelia skirtingus reikalavimus važiavimo, kėlimo ir šakių mechanizmams.

OEM pritaikymas gali būti skirtas:

• Variklio matmenys

• Veleno dydis

• Montavimo flanšas

• Encoder tipas

• Stabdžių konfigūracija

• Pavarų dėžės santykis

• Kabelio ilgis

• Jungties padėtis

• Nominali įtampa

• Sukimo momento diapazonas

• Reikalavimai bendravimui

Pavyzdžiui, kėlimo varikliui gali prireikti stabdžių, o važiavimo varikliui to nereikia. Šakės varikliui gali prireikti kompaktiško korpuso, o važiavimo varikliui gali būti teikiama pirmenybė didžiausiam sukimo momentui.

Pritaikymas leidžia variklio konfigūracijai atitikti mašinos konstrukciją, o ne priversti mašiną sekti standartinį variklį.

15. Kaip pasirinkti tinkamą kintamosios srovės servo variklį kiekvienai AS/RS ašiai

Prieš pasirinkdami variklį, AS/RS gamintojai turėtų parengti taikymo duomenis.

Horizontaliajai kelionės ašiai

Nustatyti:

• Bendra judančioji masė

• Maksimalus važiavimo greitis

• Rato skersmuo

• Pagreitis

• Lėtėjimas

• Pavarų dėžės santykis

• Atsparumas bėgiams

• Darbo ciklas

• Reikalingas padėties nustatymo tikslumas

Kėlimo ašiai

Nustatyti:

• Maksimali naudingoji apkrova

• Krovinio vežimo svoris

• Kėlimo greitis

• Kėlimo aukštis

• Pagreitis

• Skriemulio arba būgno skersmuo

• Pavarų skaičius

• Reikalingas laikymo momentas

• Stabdžių reikalavimai

• Darbo ciklas

Dėl šakės ašies

Nustatyti:

• Šakučių masė

• Maksimali apkrova

• Pratęsimo atstumas

• Reikalingas pratęsimo greitis

• Padėties nustatymo tikslumas

• Ciklo dažnis

• Laisva montavimo vieta

• Transmisijos tipas

Ši informacija leidžia variklio tiekėjui įvertinti tikrąjį pritaikymą, o ne pasirinkti variklį tik pagal vardinę galią.

16. JKONGMOTOR Kintamosios srovės servo varikliai, skirti AS/RS programoms

AS / RS gamintojams JKONGMOTOR gali pasiūlyti kintamosios srovės servo variklių sprendimus, sukurtus atsižvelgiant į konkrečios programos judėjimo reikalavimus.

Sprendimas gali būti vertinamas pagal reikalavimus:

• Kelionės ašis

• Kėlimo ašis

• Šakės ašis

OĮG konfigūracija gali apimti tokius aspektus kaip variklio galia, sukimo momentas, matmenys, veleno konfigūracija, daviklis, stabdys, pavarų dėžės suderinimas, kabelių išdėstymas ir valdymo sistemos suderinamumas..

Naujų AS/RS platformų kūrimo procesas gali būti toks:

Taikymo analizė → Variklio pasirinkimas → Mechaninės sąsajos projektavimas → Prototipas → Testavimas → Optimizavimas → Serijinė gamyba

Šis metodas leidžia servo variklį įvertinti kaip visos judesio sistemos dalį, o ne kaip atskirą katalogo komponentą.

Išvada

AS/RS krovimo kranas priklauso nuo kelių koordinuotų judėjimo ašių, o kiekviena ašis kelia skirtingus servovariklio reikalavimus.

Horizontali važiavimo ašis reikalauja didelio dinaminio atsako, didelio greičio ir tikslaus stabdymo. Kėlimo ašiai reikalingas didelis sukimo momentas, kontroliuojamas vertikalus judėjimas ir patikimas apkrovos laikymas. Šakės ašiai reikalinga kompaktiška integracija, sklandus judėjimas ir labai pakartojama padėtis.

Dėl šios priežasties efektyvus AS/RS judesio valdymas pagrįstas kintamosios srovės servo variklio suderinimu su tikrosiomis kiekvienos ašies mechaninėmis funkcijomis..

Tinkamai suderinus variklio galią, sukimo momentą, pavarų dėžės santykį, kodavimo įrenginį, stabdžius, judėjimo profilį ir valdymo architektūrą, krovimo kranas gali pasiekti geresnę pusiausvyrą tarp didelio greičio, padėties nustatymo tikslumo, sklandaus veikimo, patikimumo ir bendro saugojimo ir paėmimo ciklo laiko..

AS/RS originalios įrangos gamintojams praktiškiausias būdas yra dirbti su servovariklio gamintoju, kuris gali palaikyti ir standartizuotas servovariklio platformas, ir pritaikymą pagal pritaikymą OĮG , leidžiantį sukonstruoti važiavimo, kėlimo ir šakių ašis pagal faktinius krano reikalavimus.

Kintamosios srovės servo, palyginti su įprastiniu AS/RS varikliu

Įprastas indukcinis variklis su kintamo dažnio pavara gali būti tinkamas daugeliui pramoninių pritaikymų.

Tačiau sudėtingoms AS/RS programoms gali prireikti išsamesnio judesio valdymo.

Galų gale pasirinkimas turėtų būti pagrįstas visa mašinos konstrukcija. Ne kiekvienai AS/RS ašiai reikalinga ta pati variklio technologija.

Dažnos problemos renkantis netinkamą servo variklį

Variklis gali turėti tinkamą vardinę galią ir vis tiek prastai veikti naudojant AS/RS.

Nepakankamas didžiausias sukimo momentas

Variklis gali veikti normaliai, bet sunkiai įsibėgėjimo metu su pilnai pakrautu padėklu.

Per didelė inercija

Servo gali būti sunku sureguliuoti, o tai sukelia lėtą dinaminį atsaką arba nestabilų elgesį.

Neteisingas pavaros santykis

Kranas gali pasiekti norimą greitį, bet neturi pakankamo išėjimo sukimo momento arba gali sukelti pernelyg didelį rato greitį.

Prastas kodavimo įrenginio pasirinkimas

Sistema gali neturėti pakankamos grįžtamojo ryšio skiriamosios gebos reikiamam padėties nustatymo veiksmingumui.

Per didelis pagreitis

Variklis gali būti pakankamai galingas, tačiau krano konstrukcija gali pernelyg vibruoti.

Netinkama stabdžių konstrukcija

Kėlimo ašis reikalauja ypatingo dėmesio apkrovos išlaikymui, kai atjungiama maitinimas.

Prasta kabelio konfigūracija

Ilgi judantys kabeliai ir pasikartojantys krano judesiai gali sukelti montavimo ir patikimumo problemų, jei kabelis ir jungčių sistema nėra tinkamai parinkti.

Praktiška didelio dinamiškumo AS/RS judesio formulė

Naudingas būdas galvoti apie visą programą yra:

Padėties nustatymo našumas = variklio atsakas + grįžtamojo ryšio kokybė + mechaninis tikslumas + judesio profilis + valdymo derinimas

Ir:

Pralaidumas = kelionės našumas + pagreitis + lėtėjimas + nusistovėjimo laikas + apkrovos ciklas

Tai paaiškina, kodėl paprasčiausiai įsigyjant didesnės galios servo variklį nebūtinai sukuriama greitesnė AS/RS sistema.

Variklis turi būti tinkamai suderintas su mechanine sistema ir valdymo strategija.

Paskutinės aplinkybės dėl didelio dinaminio AS/RS padėties nustatymo

Didelės dinaminės padėties nustatymas AS/RS krovimo krane nėra vien tik didelio greičio variklio įrengimas.

Geriausiai veikiančios sistemos sukurtos atsižvelgiant į servo variklio, servo pavaros, kodavimo įrenginio, pavarų dėžės, mechaninės konstrukcijos, išorinių padėties nustatymo jutiklių, judesio profilio ir sandėlio valdymo sistemos sąveiką..

Kintamosios srovės servo variklis suteikia dinaminio valdymo pagrindą. Kodavimo įrenginys pateikia grįžtamąjį ryšį. Pavara reguliuoja sukimo momentą ir greitį. Pavarų dėžė variklio charakteristikas paverčia naudotina mechanine galia. Padėties nustatymo sistema patvirtina mašinos fizinę vietą. Galiausiai judesio valdiklis koordinuoja visą ciklą.

Dėl to didelės spartos AS/RS įrangai praktiškiausias dizaino tikslas yra ne didžiausias variklio greitis, o didžiausias naudingas pralaidumas su kontroliuojamu pagreičiu, trumpu nusistojimo laiku, patikimu padėties nustatymu ir pakartojamu veikimu..

OEM krautuvų-kranų gamintojams šis sistemos lygio metodas gali skirtis tarp variklio, kuris tiesiog judina mašiną, ir servo judesio sprendimo, sukurto labai dinamiškam automatiniam saugojimui ir paėmimui..

DUK

1. Kokio tipo kintamosios srovės servovariklis tinka AS/RS krovimo kranui?

Tinkamas kintamosios srovės servovariklis priklauso nuo krano ašies, naudingosios apkrovos, greičio, pagreičio, pavarų dėžės santykio, darbo ciklo ir padėties reikalavimų. Važiavimo, kėlimo ir šakių ašims paprastai reikia skirtingos sukimo momento, greičio, stabdžių ir mechaninės konfigūracijos.

2. Kodėl AS/RS horizontalioje eigoje naudojami kintamosios srovės servo varikliai?

Kintamosios srovės servo varikliai užtikrina aukštą dinaminį atsaką, tikslų greičio valdymą, kodavimo grįžtamąjį ryšį ir kontroliuojamą pagreitį bei lėtėjimą . Šios charakteristikos padeda krautuvui kranui greitai važiuoti praėjimu ir pasiekti tikslią padėtį tikslinėje saugojimo vietoje.

3. Kokie kintamosios srovės servovariklio reikalavimai yra svarbūs AS/RS kėlimo ašiai?

Kėlimo ašiai paprastai reikia didelio nuolatinio ir didžiausio sukimo momento, tikslaus padėties grįžtamojo ryšio, kontroliuojamo pagreičio ir lėtėjimo bei tinkamo mechaninio stabdymo . Renkantis variklį reikia atsižvelgti į maksimalią naudingąją apkrovą, kėlimo greitį, kėlimo mechanizmą, pavarų dėžės santykį, darbo ciklą ir apkrovos laikymo reikalavimus.

4. Kodėl AS/RS šakės ašiai reikalingas tikslus servo valdymas?

Šakė turi tiksliai išsikišti į stelažą ir iš jos atsitraukti, nepažeidžiant padėklo, stelažo ar tvarkymo mechanizmo. Servo variklis užtikrina pakartojamą padėties nustatymą, kontroliuojamą judėjimą mažu greičiu, greitą reakciją pirmyn / atgal ir tikslų stabdymą , kurie yra svarbūs patikimam padėklų perkėlimui.

5. Ar vienas kintamosios srovės servovariklis gali būti naudojamas visoms AS/RS ašims?

Kai kuriose mašinų konstrukcijose tai techniškai įmanoma, tačiau trims ašims dažnai taikomi skirtingi veikimo reikalavimai. Važiavimo, kėlimo ir šakių mechanizmams gali prireikti skirtingos galios, sukimo momento, greičio, pavarų dėžės, stabdžių, kodavimo įrenginio ir tvirtinimo konfigūracijų. Bendra servo platforma su konkrečiomis ašimis konfigūracijomis gali būti praktiškas sprendimas.

6. Kaip kintamosios srovės servovariklis pagerina AS/RS padėties nustatymo tikslumą?

Kintamosios srovės servo sistema naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad galėtų stebėti variklio judėjimą ir reguliuoti padėtį bei greitį. Tačiau galutinis krano tikslumas taip pat priklauso nuo pavarų dėžės, transmisijos, ratų slydimo, mechaninio standumo, atstumo, išorinių padėties nustatymo jutiklių ir valdymo sistemos . Todėl servo grįžtamasis ryšys turėtų būti laikomas visos padėties nustatymo architektūros dalimi.

7. Ar AS/RS kėlimo servo varikliui reikia stabdžių?

Kėlimo ašiai gali prireikti mechaninio laikymo stabdžio, kai konstrukcija turi išlaikyti vertikaliai pakabintą apkrovą, kai variklio sukimo momentas nepasiekiamas. Stabdžiai turi būti parenkami pagal apkrovą, transmisijos sistemą, reikalingą laikymo momentą ir mašinos saugos konstrukciją. STO ir mechaninis apkrovos išlaikymas neturėtų būti traktuojami kaip ta pati funkcija.

8. Kaip kintamosios srovės servovarikliai gali sumažinti vibraciją greitaeigiuose AS/RS kranuose?

Vibracija gali būti sprendžiama naudojant atitinkamą variklio ir pavarų dėžės dydį, inercijos suderinimą, S-kreivės pagreitį ir lėtėjimą, servo derinimą, rezonanso slopinimą, mechaninį standumą ir tikslų grįžtamąjį ryšį . Vien tik variklio greičio ar pagreitėjimo didinimas nebūtinai pagerina bendrą AS/RS ciklo laiką.

9. Ar galima pritaikyti AS/RS įrangos kintamosios srovės servovariklius?

Taip. OĮG pritaikymas gali apimti variklio matmenis, veleno ir flanšo konfigūraciją, kodavimo įrenginį, pavarų dėžę, stabdį, kabelį, jungtį, vardinį sukimo momentą, greitį ir kitus konkrečiai programai taikomus reikalavimus . Tinkinimas yra ypač naudingas, kai servo variklis turi tilpti į specialią krautuvo ir krano pavarą.

10. Kokią informaciją AS/RS gamintojas turėtų pateikti rinkdamasis servo variklį?

Naudingiausia informacija apima bendrą judančią masę, didžiausią naudingąją apkrovą, važiavimo greitį, kėlimo greitį, pagreitį, lėtėjimą, rato arba transmisijos matmenis, pavarų dėžės santykį, darbo ciklą, padėties nustatymo tikslumą, montavimo vietą, kodavimo reikalavimus, stabdžių reikalavimus ir valdymo protokolą . Tikslūs taikymo duomenys leidžia variklio tiekėjui įvertinti visą judėjimo sistemą, o ne pasirinkti variklį tik pagal vardinę galią.