Kaip pasirinkti tinkamą integruotą nuolatinės srovės servo variklį sandėlio AGV / AMR?

Sandėlio AGV ir AMR variklių pasirinkimas nebėra tik vardinės galios, RPM ir kainos palyginimo reikalas . Varomasis variklis turi atitikti transporto priemonės mechaninę konstrukciją, akumuliatoriaus įtampą, naudingąją apkrovą, rato dydį, darbo ciklą, ryšio architektūrą, saugos strategiją ir turimą įrengimo erdvę.

Integruotas nuolatinės srovės servovariklis gali supaprastinti šį darbą, nes variklį, pavaros elektroniką, kodavimo įrenginį ir ryšio sąsają galima supakuoti į vieną kompaktišką judesio valdymo bloką. Mobiliesiems robotams tai reiškia mažiau išorinių komponentų, trumpesnius laidų kelius, lengvesnį montavimą ir daugiau laisvės projektuojant sandarią važiuoklę.

Tačiau vien integracija negarantuoja tinkamo rezultato. Variklis vis tiek turi tiekti pakankamai nuolatinį ir didžiausią sukimo momentą, palaikyti šiluminį stabilumą pasikartojančio pagreičio metu, patikimai bendrauti su transporto priemonės valdikliu ir užtikrinti tiksliam judėjimui reikalingą grįžtamojo ryšio skiriamąją gebą.

Šiame vadove paaiškinama, kaip pasirinkti integruotą nuolatinės srovės servo variklį sandėlio AGV, AMR, autonominiams šakiniams krautuvams, mobiliesiems vežimėliams, rūšiavimo sistemoms ir kitiems pramoniniams mobiliems robotams..

Kodėl JAV sandėliai sparčiai atnaujinami į Integruoti nuolatinės srovės servo varikliai, skirti AGV/AMR?

Šiuolaikiniai sandėliai įdeda daugiau automatizavimo į mažesnius mechaninius pėdsakus. AMR gali prireikti nešti didelį naudingąjį krovinį, sukti siauru koridoriumi, pakartotinai įsibėgėti, tiksliai sustoti darbo vietoje ir dirbti ilgomis pamainomis be dažnos priežiūros.

Tai sukuria keletą iššūkių įprastoms variklių architektūroms.

Tradicinė pavaros sistema gali naudoti:

Variklis + atskira servo pavara + kodavimo įrenginys + ryšio modulis + keli laidai

Integruota sistema sujungia didžiąją dalį šios funkcijos į vieną agregatą.

Mobiliojo roboto gamintojui tai gali suteikti keletą praktinių pranašumų:

• Mažiau vietos spintelėje: dažnai galima sumažinti išorinių diskų ir papildomų laidų skaičių.

• Paprastesnis laidų sujungimas: mažiau jungčių reiškia mažiau surinkimo klaidų galimybių.

• Greitesnis montavimas: variklis gali būti montuojamas kaip funkcinis judesio valdymo blokas.

• Geresnė mechaninė pakuotė: pavarą galima montuoti arčiau rato arba transmisijos.

• Lengvesnis pritaikymas: pavarų dėžė, enkoderis, stabdys, ryšio sąsaja, velenas ir jungčių konfigūracijos gali būti suderintos su transporto priemonės architektūra.

JKONGMOTOR savo integruotą servo platformą nustato būtent pagal šio tipo mobiliojo automatizavimo reikalavimus. Jo AGV/AMR sprendimų portfelyje yra IDC60 ir IDC80 integruoti servovarikliai , kurių konfigūracijos svyruoja nuo 24 V ir 48 V sistemų iki didesnės galios variantų , ir tokios parinktys kaip planetinės pavarų dėžės, sliekinės pavarų dėžės, stabdžiai, kodavimo įrenginiai ir impulsų, RS485/Modbus, Ether CACATpen ryšys.

Tai ypač naudinga, kai variklis ne tik varo besisukantį mechanizmą, bet yra visos roboto judesio valdymo architektūros dalis.

Kaip integruoti nuolatinės srovės servo varikliai sprendžia kompaktiškų mobiliųjų robotų erdvės ir laidų kliūtis?

Erdvė yra vienas iš lengviausiai neįvertintų AMR dizaino apribojimų.

Robotui gali prireikti vietos baterijoms, LiDAR, kameroms, saugos skaitytuvams, kompiuterinei įrangai, naudingos apkrovos mechanizmams, vairavimo komponentams ir prieigai prie paslaugų. Kiekvienas papildomas įrenginys, jungiamoji dėžutė, jungtis ir kabelis sunaudoja vertingą kiekį.

Integruotas nuolatinės srovės servo variklis keičia mechaninį ir elektrinį išdėstymą.

Užuot montuojant atskirą servo pavarą važiuoklės viduje, valdymo elektroniką galima integruoti su varikliu. Kodavimo įrenginys taip pat yra judesio grįžtamojo ryšio kilpos dalis, todėl reikia mažiau išorinių komponentų.

Kompaktiškų robotų pranašumai ypač pastebimi aplink varantįjį ratą.

Mažiau kabelių sumažina montavimo sudėtingumą

Įprastai servo architektūrai gali prireikti variklio maitinimo kabelių, kodavimo kabelių, ryšio kabelių, stabdžių jungčių ir papildomų valdymo laidų.

Integruotame projekte šios jungtys gali būti sujungtos į kompaktiškesnę sąsają.

Tai automatiškai nepašalina problemų dėl EMC. Tiesą sakant, integruotam varikliui vis tiek reikia kruopštaus įžeminimo, kabelių nukreipimo, ekranavimo, jungties parinkimo ir PCB apsaugos. Privalumas yra tas, kad inžinierių komanda pradeda nuo kompaktiškesnės architektūros.

Daugiau laisvės aplink važiuoklę

Kai variklis ir elektronika sujungiami, inžinieriai turi didesnį lankstumą nustatydami pavaros mazgo vietą.

Tai svarbu:

• Diferencialinės pavaros AMR

• AGV su vairu

• Autonominiai šakiniai krautuvai

• Konvejeriniai AGV

• Kryžminio diržo rūšiuotojai

• Padėklų transportavimo robotai

• Ligoninės logistikos robotai

• Sunkiasvoriai sandėlio vežimėliai

Pavyzdžiui, JKONGMOTOR AGV sprendimas palaiko pritaikytus velenus ir mechanines sąsajas, įskaitant tokias parinktis kaip tuščiaviduriai velenai, raktų grioveliai, skriemuliai, spiralinės krumpliaračiai, kryžminiai kaiščiai ir flanšiniai galai . Tai leidžia variklį pritaikyti prie pavaros, o ne priversti pavarą pertvarkyti aplink standartinį veleną.

Jkongmotor pritaikyti servo variklio judesiai

Vieno langelio integruotas nuolatinės srovės servo variklio sprendimų teikėjas

DC servo variklių tipai, skirti sandėlio AGV ir AMR

Šiuolaikiniuose sandėliuose AGV ir AMR nuolatinės srovės servo varikliai plačiai naudojami varantiesiems ratams, vairavimo mechanizmams, kėlimo sistemoms, perdavimo moduliams ir kitoms judesio valdymo funkcijoms, kurioms reikalingas tikslus padėties nustatymas, greitas atsakas, stabilus sukimo momentas ir protingas valdymas..

Skirtingoms AGV/AMR architektūroms ir sandėlio eksploatavimo sąlygoms nuolatinės srovės servovarikliai gali būti sukonfigūruoti su kodavimo įrenginiais, pavarų dėžėmis, stabdžiais, integruotomis tvarkyklėmis, STO saugos funkcijomis ir sandariais korpusais . Remiantis paveikslėlyje parodytu gaminių asortimentu, pagrindinius tipus galima suskirstyti į šias septynias kategorijas.

1. Integruotas nuolatinės srovės servo variklis

Integruotas nuolatinės srovės servo variklis sujungia nuolatinės srovės servo variklį, kodavimo įrenginį, tvarkyklę ir valdymo elektroniką į vieną kompaktišką įrenginį.

Ši integruota konstrukcija sumažina išorinių laidų ir valdymo skydelio erdvę, tuo pačiu supaprastina montavimą ir paleidimą. Jis ypač tinka sandėlio AGV ir AMR pavarų sistemoms, kėlimo mechanizmams, konvejerių moduliams, perkėlimo mechanizmams ir kompaktinei robotinei įrangai..

Pagrindiniai privalumai

• Variklis, kodavimo įrenginys ir tvarkyklė integruoti į vieną įrenginį

• Uždaros kilpos greičio ir padėties valdymas

• Sumažintas laidų ir montavimo sudėtingumas

• Kompaktiška konstrukcija, skirta ribotos erdvės AGV/AMR

• Greitas atsakas ir tikslus judesių valdymas

• Tinka OEM ir pritaikytoms AGV sistemoms

Tipiniai panaudojimo būdai: AGV pavaros moduliai, AMR kėlimo sistemos, sandėlių konvejeriai, robotiniai perkėlimo mechanizmai.

2. Planetinis nuolatinės srovės servovariklis

A Planetinės pavaros nuolatinės srovės servo variklis sujungia nuolatinės srovės servo variklį su planetine pavarų dėže, kad užtikrintų didesnį sukimo momentą, mažesnį išėjimo greitį ir geresnes apkrovos valdymo galimybes..

Planetinė pavarų dėžė puikiai tinka sandėliuotiems AGV ir AMR, kuriems reikia perkelti sunkesnius krovinius išlaikant tikslią judesio kontrolę.

Pagrindiniai privalumai

• Didelis sukimo momentas

• Kompaktiškas ir didelio galingumo tankio dizainas

• Mažo laisvumo parinktys tikslioms programoms

• Stabilus greičio ir padėties valdymas

• Tinka dažnam greitėjimui ir lėtėjimui

• Galima pritaikyti su koduotuvu, stabdžiu ir vairuotoju

Tipiškos taikymo sritys: sunkiasvoriai sandėlių AGV, AMR varantieji ratai, padėklų krovimas, kėlimo platformos ir medžiagų transportavimo sistemos.

3. Nuolatinės srovės servovariklis su sliekine pavara

A Nuolatinės srovės servo variklis su sliekine pavara integruoja nuolatinės srovės servo variklį su sliekine pavarų dėže. Pagrindiniai jo pranašumai yra didelis sumažinimo laipsnis, kompaktiškas montavimas, sklandus veikimas ir stipri apkrovos išlaikymo galimybė.

Šis tipas yra ypač naudingas, kai AGV arba AMR reikia didelio redukcijos koeficiento arba papildomo pasipriešinimo atbuliniam judėjimui.

Pagrindiniai privalumai

• Aukštas redukcijos koeficientas

• Didelis išėjimo sukimo momentas

• Kompaktiška stačiakampė transmisija

• Sklandus ir stabilus veikimas

• Geras krovinio išlaikymo pajėgumas

• Tinka reiklioms pramoninėms aplinkoms

Tipiškos taikymo sritys: AGV kėlimo mechanizmai, vairavimo sistemos, konvejerių perdavimo moduliai, sandėlio automatizavimo įranga ir vertikalaus judėjimo programos.

4. Į stabdžius integruotas nuolatinės srovės servovariklis

Į stabdžius integruotas nuolatinės srovės servo variklis sujungia servo variklį, kodavimo įrenginį, vairuotoją ir elektromagnetinį stabdį į vieną integruotą sprendimą.

Stabdys gali išlaikyti variklio veleną, kai nutrūksta maitinimas, todėl ši konfigūracija naudinga AGV/AMR mechanizmams, kur išlaikyti padėtį ir saugą dingus galiai . svarbu

Pagrindiniai privalumai

• Integruotas elektromagnetinis stabdys

• Patikima laikymo jėga, kai maitinimas išjungtas

• Uždarojo ciklo padėties ir greičio valdymas

• Greitas stabdymo atsakas

• Sumažinta montavimo vieta

• Tinka vertikaliems arba saugai jautriems mechanizmams

Tipiškas pritaikymas: AGV kėlimo sistemos, vertikalios pavaros, automatizuotos durys, medžiagų tvarkymo mechanizmai ir saugai svarbi sandėlio automatizacija.

5. IP65 integruotas nuolatinės srovės servo variklis

An IP65 integruotas nuolatinės srovės servo variklis skirtas naudoti, kai reikalinga papildoma apsauga nuo dulkių ir vandens purslų.

Integruojant variklį, kodavimo įrenginį ir tvarkyklę į sandarų korpusą, šis sprendimas užtikrina patikimą judesio valdymą ir sumažina išorinių komponentų skaičių.

Pagrindiniai privalumai

• IP65 apsauga

• Atsparus dulkėms ir vandeniui korpusas

• Integruota servo valdymo architektūra

• Sumažintas išorinis laidas

• Patikimas veikimas sudėtingoje pramoninėje aplinkoje

• Tinka pritaikytoms OEM/ODM AGV sistemoms

Tipiškos taikymo sritys: sandėlių AGV, lauke tinkami AMR, logistikos robotai, automatizuota tvarkymo įranga ir pramoniniai mobilūs robotai.

6. AGV STO DC servovariklis

AGV STO DC servo variklis sukurtas specialiai automatizuotoms transporto priemonėms, kuriose funkcinė sauga yra svarbi judesio valdymo architektūros dalis.

STO arba Safe Torque Off leidžia saugiai išjungti variklio sukimo momentą generuojančią funkciją, kai atsiranda saugos sąlyga. Dėl to STO įrengti servo varikliai tinkami AGV ir AMR, kurie veikia aplink žmones ir kitą įrangą.

Pagrindiniai privalumai

• Integruota arba suderinama STO saugos funkcija

• Padidintas judesio valdymo saugumas

• Greitas atsakas į saugos komandas

• Patikimas sukimo momento ir greičio valdymas

• Tinka išmaniesiems mobiliesiems robotams

• Palaiko modernias AGV/AMR saugos architektūras

Tipiškos taikymo sritys: autonominiai mobilūs robotai, sandėlių AGV, žmogaus ir roboto bendradarbiavimo aplinka, intelektualios logistikos sistemos ir automatizuota medžiagų tvarkymo įranga.

7. AGV stebulės variklis

AGV stebulės variklis sujungia variklio ir ratų pavaros konstrukciją į kompaktišką rato arba stebulės mazgą. Užuot perduodant galią per įprastą išorinę pavarų dėžę ir ratų mechanizmą, stebulės variklis gali būti labiau integruotas AGV pavaros sistemos sprendimas.

Kompaktiška jo struktūra padeda gamintojams sutaupyti montavimo vietos ir supaprastinti mechaninį dizainą AGV ir AMR pavaros modulių .

Pagrindiniai privalumai

• Kompaktiška į ratus integruota konstrukcija

• Didelis sukimo momentas

• Efektyvus galios perdavimas

• Sumažintas mechaninių komponentų skaičius

• Pagerintas erdvės panaudojimas

• Tinka kompaktiškoms AGV/AMR platformoms

• Galima pritaikyti pagal transporto priemonės apkrovos ir greičio reikalavimus

Tipiškos taikymas: sandėlių AMR, AGV transporto platformos, autonominiai mobilūs robotai, logistikos robotai ir kompaktiškos medžiagų krovos transporto priemonės.

Nuolatinės srovės servovariklio parinkimo vadovas sandėlio AGV/AMR

Skirtingoms AGV/AMR programoms reikia skirtingų variklių konfigūracijų. Pasirinkimas neturėtų būti pagrįstas tik variklio galia. į apkrovą, rato skersmenį, transporto priemonės greitį, pagreitį, darbo ciklą, padėties nustatymo tikslumą, įrengimo erdvę, saugos reikalavimus ir darbo aplinką . Reikėtų atsižvelgti

Kaip pasirinkti tinkamą DC servo variklis, skirtas AGV arba AMR?

Sandėlio automatizavimui tinkamiausias nuolatinės srovės servovariklis, skirtas AGV/AMR, priklauso nuo mechaninės konstrukcijos ir judėjimo reikalavimų.

Kompaktiškiems AGV , integruotas nuolatinės srovės servovariklis gali sumažinti laidų skaičių ir sutaupyti montavimo vietos.

Didelės apkrovos AGV servovariklis su planetine pavara gali užtikrinti didesnį sukimo momentą, reikalingą pakrautų padėklų transportavimui.

Kėlimui ir vertikaliems mechanizmams su stabdžiais integruotas nuolatinės srovės servo variklis gali užtikrinti patikimą laikymą, kai atjungiama maitinimas.

Į saugą orientuotų AMR AGV STO nuolatinės srovės servovariklis gali būti integruotas į saugą orientuotą judesio valdymo architektūrą.

Mobiliems robotams, kuriuose nėra vietos , AGV stebulės variklis gali integruoti pavaros mechanizmą tiesiai į rato konstrukciją.

Atšiaurioje sandėliavimo ar pramoninėje aplinkoje IP65 apsauga gali suteikti papildomą apsaugą nuo dulkių ir vandens poveikio.

Individualizuoti nuolatinės srovės servo varikliai, skirti sandėlio AGV ir AMR

AGV/AMR gamintojams standartinio variklio pasirinkimas yra tik pirmas žingsnis. Įvairioms transporto priemonių platformoms dažnai reikia pritaikytos įtampos, galios, sukimo momento, greičio, veleno matmenų, pavarų dėžės santykio, kodavimo įrenginio, stabdžių, jungties, kabelio ilgio, tvirtinimo struktūros, IP reitingo ir valdymo funkcijų..

Todėl profesionalus nuolatinės srovės servovariklio gamintojas gali pasiūlyti OEM/ODM sprendimą, pagrįstą kliento transporto priemonės struktūra ir judėjimo reikalavimais.

Sandėlio AGV ir AMR visas pritaikymo procesas gali apimti:

Variklio pasirinkimas → Sukimo momento ir greičio skaičiavimas → Pavarų dėžės suderinimas → Enkoderio / stabdžių pasirinkimas → Mechaninis pritaikymas → Valdymo ir saugos konfigūracija → Prototipo bandymas → Masinė gamyba

Šis metodas leidžia pritaikyti variklį prie tikrojo AGV varančiojo rato, vairo, kėlimo, konvejerio perdavimo ar kito judesio valdymo mechanizmo , o ne tiesiog pasirinkti variklį pagal vardinę galią.

Kodėl šie nuolatinės srovės servo variklių tipai svarbūs sandėlio automatizavimui

Pagrindinė sandėlio automatizavimo tendencija yra pereiti nuo įprasto variklio + pavarų dėžės + daviklio + vairuotojo + stabdžių architektūros prie labiau integruotų judėjimo sprendimų.

Dėl to integruoti nuolatinės srovės servovarikliai, nuolatinės srovės servovarikliai, stabdžių servovarikliai, STO servovarikliai, IP65 servovarikliai ir AGV stebulės varikliai tampa vis vertingesni AGV/AMR gamintojams, ieškantiems:

Didesnė integracija + mažiau laidų + mažesnė montavimo vieta + tikslus uždaro ciklo valdymas + saugesnis veikimas + lengvesnis sistemos integravimas.

Todėl AGV/AMR gamintojui geriausias variklis nebūtinai yra galingiausias variklis, o variklio konfigūracija, užtikrinanti reikiamą sukimo momentą, greitį, tikslumą, saugumą, apsaugą ir mechaninį suderinamumą turimoje erdvėje.

Kaip apskaičiuoti tinkamą įtampą, sukimo momentą ir galios reikalavimus pramoniniams AGV?

Tai etapas, kai daugelis variklių parinktų klaidingai.

Variklį pasirinkti nesunku, nes jo vardinė galia atrodo pakankama. Tačiau transporto priemonė iš tikrųjų reaguoja į jėgą, sukimo momentą, pagreitį, greitį, naudingąją apkrovą, nuolydį, pasipriešinimą riedėjimui ir darbo ciklą.

1 veiksmas: apskaičiuokite reikalingą traukos jėgą

Supaprastintas skaičiavimas yra toks:

F = ma + slinkimas + F nuolydis

kur:

• m = bendra transporto priemonės masė, įskaitant naudingąją apkrovą

• a = reikalingas pagreitis

• Riedėjimas = pasipriešinimas riedėjimui

• Fslope = atsparumas laipsniui

Rampos nuolydžio komponentas gali būti įvertintas taip:

F nuolydis ≈ mg × laipsnis

mažiems kampams, kur pažymys išreiškiamas dešimtainiu tikslumu.

Todėl robotui reikia daugiau jėgos, kai:

• Nešti sunkesnį krovinį

• Pradedant nuo poilsio

• Lipimas rampa

• Darbas ant didelės trinties grindų

• Greitai įsibėgėja

• Perėjimas per išsiplėtimo siūles arba grindų perėjimus

2 veiksmas: konvertuokite jėgą į rato sukimo momentą

Varomajam ratui:

Ratas = F × r / η

kur:

• r = rato spindulys

• η = pavaros efektyvumas

Jei du ratai dalijasi traukos jėga, reikiamas sukimo momentas vienam ratui yra maždaug padalijamas tarp tų ratų, darant prielaidą, kad apkrova yra pakankamai subalansuota.

Čia svarbus tampa pavarų dėžės pasirinkimas.

Didelio greičio variklis su vidutiniu sukimo momentu gali tapti didelio sukimo momento ratų pavara, kai suporuotas su tinkama pavarų dėže.

3 veiksmas: patikrinkite mechaninę galią

Galią galima apskaičiuoti pagal:

P = F × v / η

kur v yra transporto priemonės greitis.

Galia nustato, ar variklis gali išlaikyti reikiamas veikimo sąlygas, o sukimo momentas – ar robotas iš tikrųjų gali paleisti ir pagreitinti apkrovą.

Šie du skaičiai niekada neturėtų būti laikomi sukeičiamais.

4 veiksmas: atskirkite nuolatinį sukimo momentą nuo didžiausio sukimo momento

AGV gali prireikti daug daugiau sukimo momento kelias sekundes šiais atvejais:

• Paleidimas

• Laipiojimas rampa

• Staigus pagreitis

• Vairavimo korekcija

• Krovinio perkėlimas

• Kliūčių atkūrimas

nei reikia pastovaus plaukiojimo metu.

Todėl rekomenduojame patikrinti:

Nepertraukiamas sukimo momentas → Didžiausias sukimo momentas → Didžiausia trukmė → Darbo ciklas → Šiluminis atkūrimas

Tinkamai sukonstruota servo sistema turi išgyventi tikrąjį veikimo ciklą, o ne tik apskaičiuoti vardinį sukimo momentą.

JKONGMOTOR AGV orientuota IDC platforma apima tokias konfigūracijas kaip 200 W 24 V JKIDC60-P124A1 , nominalus esant 3000 aps./min. ir 0,63 N·m , taip pat 400 W 48 V JKIDC60-P248A1 ir 0.2 m, 0.2 m . Tai yra naudingi atskaitos taškai vertinant kompaktiškas AGV pavarų architektūras.

24 V ar 48 V: kas geriau?

Atsakymas priklauso nuo visos elektros architektūros.

Esant tokiam pačiam galios lygiui, didėjanti įtampa paprastai sumažina reikalingą srovę:

I ≈ P / V

Pavyzdžiui, vardinei 400 W apkrovai esant 48 V įtampai reikia daug mažesnės srovės nei tokiai pačiai galiai esant 24 V įtampa idealiomis sąlygomis.

Mažesnė srovė gali padėti sumažinti:

• Kabelio nuostoliai

• Jungties šildymas

• Įtampos kritimas

• Laidininko dydis

• Elektrinis įtempis kai kuriuose sistemos komponentuose

Tačiau variklis visada turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į tikrąją akumuliatoriaus architektūrą, valdiklio ribas, apsaugos strategiją, regeneracijos elgesį ir didžiausios srovės reikalavimus.

Mažo AGV važiuoklės pavaros modulis: integruoto servo variklio taikymo atvejo tyrimas

1. Mažo AGV pavaros modulio reikalavimai ir projekto apžvalga

Tikslinis pritaikymas: mažo AGV (automatizuotos valdomos transporto priemonės) važiuoklės pavaros modulis

Dalyvaujantys produktai:

• JKIDS60-C01A integruotas servo variklis + spiralinis krumpliaračio velenas – ekscentrinis dizainas

• JKIDS60-C01A integruotas servo variklis + RV30 sliekų reduktorius – pavaros santykis 60:1

Pagrindiniai techniniai iššūkiai

Bandydamas AGV, klientas susidūrė su trimis pagrindiniais techniniais iššūkiais:

1. Rato peršokimas ir atšokimas , kurį sukelia didelė apkrovos inercija

2. Didelis perkaitimas nuolatinio veikimo metu

3. CANbus nukrito mazgai ir nutrūko ryšys

Galutinis sprendimas

Inžinierių komanda atnaujino sistemą į 2-osios kartos integruotą servo variklį su:

• Variklio korpuso ilgis 104 mm

• Integruota šiluminė apsauga

• Patobulinta šilumos išsklaidymo ir srovės ribojimo logika

• Individualizuotos VH 3.96 CANbus laidai

Vėliau klientas pakeitė AGV važiuoklę, kad tilptų 104 mm variklis.

Komercinis rezultatas

Po sėkmingo patvirtinimo klientas susitarė dėl 2025 m. 800 vienetų masinio kiekio plano , kurio užsakymų partijos svyravo nuo 500 iki 1 000 vienetų.

2. Mažo AGV integruoto servo variklio techninės specifikacijos

Klientui reikėjo kompaktiško, didelio sukimo momento integruoto servo variklio, skirto mažoms AGV važiuoklės pavaroms.

3. AGV rato atšokimo trikčių šalinimas pirminio variklio bandymo metu

1 etapas. Mėginių ėmimas 2024 m. gruodžio mėn.: Inercijos viršijimo ir atsigavimo analizė

Bandymo sąranka:

vienetų . JKIDS60-C01A (sraigtinio pavaros veleno versija) CANbus bandymų stende buvo išbandyta 10

Simptomų stebėjimas

Pakabinamo rato testas

Kai buvo išsiųsta greičio komanda 0 , variklis iškart ir tiksliai sustojo.

Žemės judėjimo testas

Kai ta pati greičio 0 komanda : apkrovos metu buvo išsiųsta

• Ratas šiek tiek vėlavo sustoti.

• Tada ratas netyčia atšoko atgal.

• Galiausiai ratas visiškai sustojo.

Pagrindinė priežastis

Inžinerinė analizė nustatė inercijos neatitikimą . variklio ir tikrosios AGV apkrovos

Pradinis pagreičio / lėtėjimo profilis buvo per minkštas , o sistemos apkrovos inercija viršijo pradinius stabdymo parametrus.

Inžinerinis koregavimas

Inžinierių komanda klientui vadovavo:

• Iš naujo sureguliuokite PID padidėjimą

• Optimizuokite staigų stabdymo lėtėjimo rampą

• Sureguliuokite disko programinės įrangos parametrus, kad jie geriau atitiktų tikrąją apkrovos inerciją

Šiais koregavimais buvo siekiama pagerinti stabdymo stabilumą ir pašalinti atšokimą atgal.

4. AGV integruoto servo variklio perkaitimas ir CANbus ryšio gedimas

2 etapas. Mėginių ėmimas 2025 m. kovo mėn.: perkaitimo gedimas ir ryšio nutrūkimas

Bandymo sąranka:

2 vienetai JKIDS60-C01A + RV30 sliekinės pavaros reduktoriaus (santykis 60:1) buvo išbandyti veikiant kintamo greičio be apkrovos.

Simptomų stebėjimas

Bandymo metu klientas pastebėjo:

• Nenormalus vidinis variklio triukšmas

• Paviršiaus temperatūra viršija 49,3°C termovizijoje

• Raudonas klaidos LED aktyvavimas

• CANbus ryšio praradimas

• Galimas variklio perdegimas ilgo veikimo metu

Pagrindinė priežastis

Gen -1 C60 integruotiems varikliams trūko aktyvios šiluminės apsaugos programinės įrangos / aparatinės įrangos logikos.

Nepertraukiamo veikimo metu integruoto variklio viduje padidėjo šilumos kaupimasis. Be pakankamos šiluminės apsaugos:

Nepertraukiamas veikimas → Šilumos akumuliacija → Elektronikos perkaitimas → CANbus ryšio nutrūkimas → Variklio perdegimas

Todėl ilgesnio veikimo metu borto elektronika buvo veikiama pernelyg didelio šiluminio įtempimo.

Pakinktų supaprastinimas

Siekdamas supaprastinti AGV laidus ir surinkimą, klientas paprašė vieno kištuko VH 3.96 jungties konfigūracijos, kurioje būtų tik keturi pagrindiniai kaiščiai:

5. Antros kartos integruotas servovariklis, skirtas AGV

Siekdama išspręsti perkaitimo, judesio valdymo ir laidų problemas, inžinierių komanda įdiegė išsamų techninės ir programinės įrangos atnaujinimą.

5.1 Aparatinės įrangos atnaujinimas – 2-osios kartos variklio integravimas

Sistema buvo atnaujinta į 2-osios kartos integruotą servo variklį, turintį:

• Kūno ilgis 104 mm

• Borto šilumos jutikliai

• Automatinio terminio išjungimo / sumažinimo logika

• Pertvarkyti vidiniai šilumos išsklaidymo takai

• Dinaminiai srovės ribojimo algoritmai

Šie patobulinimai buvo sukurti siekiant išvengti variklio perdegimo nuolatinio AGV veikimo metu.

5.2 Laidų ir sąsajos pritaikymas

Galutinis laidų sprendimas apima:

• 200 mm švino viela

• Viena 4 kontaktų VH 3.96 jungtis

• Integruotos maitinimo ir CANbus ryšio jungtys

Supaprastinta sąsaja sumažino laidų sudėtingumą ir supaprastino AGV važiuoklės surinkimą.

5.3 AGV važiuoklės apgyvendinimas

Klientas priėmė 2-osios kartos integruoto servo variklio atnaujinimą.

Kadangi patobulinto variklio korpuso ilgis yra 104 mm , klientas perkūrė AGV važiuoklės konstrukciją, kad būtų pakankamai vietos montavimui.

6. 2-osios kartos variklių patvirtinimo ir masinės gamybos rezultatai

3 fazės patvirtinimo testavimas

Atnaujinti 2-osios kartos varikliai buvo toliau bandomi:

• 10 vienetų – spiralinės pavaros versija

• 5 vnt. — RV30 reduktoriaus versija

3 fazės bandymai parodė:

• Puiki temperatūros kontrolė

• Pagerintas judesio stabilumas

• Patikimas nuolatinis veikimas

2025 m. masinės gamybos planas

Sėkmingas inžinerinis patvirtinimas galiausiai palaikė kliento suplanuotą 800 vienetų masinio pirkimo programą 2025 m..

Kokie saugos standartai ir UL/CE sertifikatai yra privalomi nuolatinės srovės servo varikliams JAV rinkoje?

Šis punktas nusipelno ypatingo dėmesio, nes UL, CE, OSHA ir roboto saugos standartai nėra keičiami.

CE ženklas pirmiausia siejamas su Europos rinkos reikalavimais. Tai nėra bendras JAV gaminio sertifikatas.

Jungtinėse Valstijose OSHA Nacionaliniu mastu pripažintos bandymų laboratorijos (NRTL) programa yra ypač svarbi tam tikriems darbo vietose naudojamiems elektros gaminiams. OSHA teigia, kad pagal jos nuostatas reikalaujama NRTL patvirtinimo daugeliui elektros įrangos kategorijų ir kad tinkamai sertifikuoti gaminiai yra priimtini pagal taikomus OSHA patvirtinimo reikalavimus. Vietos valdžios institucijos ir priimti kodeksai taip pat gali turėti įtakos priėmimui.

AGV gamintojui svarbu tai, kad nėra universalios taisyklės, pagal kurią kiekvienas atskiras nuolatinės srovės servo variklis turi tiesiog turėti UL ženklą . Taikomas sertifikavimo kelias priklauso nuo variklio, pavaros elektronikos, galutinės įrangos, numatyto naudojimo, taikomų standartų ir kliento reikalavimų, AHJ arba įrengimo aplinkos.

Pramoniniams mobiliesiems robotams saugos standartai taip pat gali būti taikomi sistemos lygiu.

Pagrindiniai JAV ir tarptautiniai mobiliųjų robotų standartai

ANSI/A3 R15.08 skirtas pramoniniams mobiliesiems robotams. Dabartinės ANSI medžiagos nustato:

• ANSI/A3 R15.08-1-2020 (R2026) pačiam pramoniniam mobiliajam robotui

• ANSI/A3 R15.08-2-2023, skirtas IMR sistemoms ir programoms

• ANSI/A3 R15.08-3-2026 dėl IMR programų naudojimo ir gyvavimo ciklo aspektų

Pramoninėms transporto priemonėms be vairuotojo ANSI/ITSDF B56.5-2024 yra dar vienas svarbus standartas, apimantis automatinių pramoninių transporto priemonių be vairuotojo ir susijusių sistemų projektavimą, veikimą ir priežiūrą.

ISO 3691-4:2023 taip pat dažniausiai naudojamas pramoniniams sunkvežimiams be vairuotojo ir dabartiniuose pramonės saugos standartų paketuose pateikiamas kartu su ANSI/A3 ir B56.5 standartais.

Todėl JAV AGV/AMR projekte teisingas požiūris yra prašyti variklių tiekėjo aiškaus atitikties ir sertifikavimo paketo , o ne manyti, kad vienas logotipas išsprendžia visą reikalavimą.

Profesionalus tiekėjas turėtų galėti pateikti atitinkamas deklaracijas, bandymų dokumentus, komponentų sertifikatus, jei reikia, brėžinius, elektros specifikacijas ir atsekamą gaminio identifikavimą.

CANopen, EtherCAT arba Modbus: kuris magistralės ryšio protokolas geriausiai tinka sandėliuoti AMR?

Nėra vieno kiekvieno AMR nugalėtojo.

Tinkamas protokolas priklauso nuo roboto valdiklio, reikiamo atnaujinimo greičio, sinchronizavimo reikalavimų, programinės įrangos krūvos ir tinkle esančių ašių skaičiaus.

CANopen

CANopen yra patrauklus kompaktiškoms mobiliosioms mašinoms, nes suteikia standartizuotą taikomųjų programų sluoksnį ir į įrenginį orientuotą ryšio modelį. CiA dokumentuose apibrėžiamos tokios paslaugos kaip SKVN, SDO, NMT, sinchronizavimas ir klaidų valdymas , todėl CANopen puikiai tinka paskirstytiems automatikos įrenginiams.

Tai puikus pasirinkimas, kai AMR architektūra teikia pirmenybę:

• Deterministinis įrenginio ryšys

• Kompaktiški įterptieji tinklai

• Paprastas paskirstytas valdymas

• Subrendę judesio valdymo profiliai

Modbus RTU / RS485

Modbus dažnai pasirenkamas, kai sistema vertina paprastumą, platų suderinamumą ir lengvą integravimą su PLC arba įterptaisiais valdikliais.

Modbus specifikacija apibrėžia taikomųjų programų lygmens ryšio modelį ir gali veikti fiziniuose tinkluose, pvz., RS485 ir Ethernet pagrindu..

Mažesnėms ar mažiau sinchronizuotoms sistemoms RS485/Modbus gali būti praktiškas pasirinkimas.

EtherCAT

EtherCAT tampa patrauklesnis, kai transporto priemonei reikalingas griežtas kelių ašių sinchronizavimas, didelio našumo ciklinis judesio valdymas arba integracija į sudėtingesnę pramoninę Ethernet architektūrą.

Pavyzdžiui, AMR su sudėtingu vairavimu, kėlimu, sukibimu ir sinchronizuotu ratų valdymu gali būti naudinga realaus laiko eterneto valdymo architektūra.

JKONGMOTOR palaiko su Pulse, RS485/Modbus, CANopen ir EtherCAT susijusias komunikacijos parinktis visoje integruotoje judesio valdymo platformoje , todėl originalios įrangos gamintojai gali lanksčiai suderinti variklį su esama valdymo sistema, o ne keisti visą variklio architektūrą.

Kaip integruotos servos gali maksimaliai padidinti baterijos veikimo laiką ir atlaikyti didelės apkrovos operacijas 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę?

Baterijos veikimo trukmei įtakos turi daug daugiau nei vardinė variklio galia.

Tikrasis klausimas yra:

Kiek energijos sunaudoja visa pavaros sistema per visą veikimo ciklą?

Veiksmingas AMR gali didžiąją laiko dalį praleisti skraidydamas esant vidutiniam sukimo momentui, o po to trumpais laikotarpiais patirti didelę srovę įsibėgėjimo, posūkio, lipimo į rampą ar kėlimo metu.

Suderinkite variklį prie tikrojo darbo ciklo

Per didelis variklio dydis gali padidinti nereikalingą masę ir padidinti išlaidas. Per mažas jo dydis gali sukelti per didelį srovės suvartojimą ir šiluminį įtampą.

Rekomenduojame įvertinti:

• Vardinis sukimo momentas

• Didžiausias sukimo momentas

• Vidutinis sukimo momentas

• Vidutinis greitis

• Pagreičio profilis

• Paleidimų skaičius per valandą

• Regeneraciniai įvykiai

• Aplinkos temperatūra

• Pavarų dėžės efektyvumas

• Rato skersmuo

• Transporto priemonių pakrovimas

Šiluminis dizainas yra toks pat svarbus kaip elektros efektyvumas

Variklis, kuris atrodo efektyvus popieriuje, vis tiek gali perkaisti, jei pakartotinai veikia netoli savo ribų.

Jei norite naudoti sandėlį 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, patikrinkite:

Vario nuostoliai + perjungimo nuostoliai + mechaniniai nuostoliai + pavarų dėžės nuostoliai + aplinkos šiluma

Tada patikrinkite variklį pagal faktinį darbo ciklą.

Tai ypač svarbu, kai servo yra kompaktiško rato modulio viduje, kur oro srautas yra ribotas.

Naudokite valdymo funkcijas, kurios sumažina mechaninį smūgį

Agresyvus pagreitis ne visada yra greičiausias būdas perkelti AMR.

Tinkamai sureguliuotas servo gali naudoti kontroliuojamą pagreitį ir lėtėjimą, kad sumažintų:

• Ratų slydimas

• Krovinio judėjimas

• Mechaninis smūgis

• Didžiausi srovės šuoliai

• Pavarų dėžės įtempimas

JKONGMOTOR AGV sprendimo dokumentacijoje pabrėžiamas didelės skiriamosios gebos grįžtamasis ryšys ir S-kreivės judėjimo planavimas sklandesniam paleidimui ir sustabdymui, kartu su integruota servo architektūra kompaktiškam įrengimui.

Kokios koduotuvo skiriamosios gebos ir atsiliepimų parinktys užtikrina tikslią sandėlio AMR naršymą?

Koderio pasirinkimas tiesiogiai veikia tai, kaip tiksliai variklio valdymo sistema žino savo padėtį ir greitį.

AGV ir AMR grįžtamojo ryšio kokybė turi įtakos:

• Ratų greičio reguliavimas

• Padėties valdymas

• Diferencialo ratų sinchronizavimas

• Vairavimo tikslumas

• Pakartojamumo stabdymas

• Greičio įvertinimas

• Stabilumas mažu greičiu

Mažos skiriamosios gebos kodavimo įrenginys gali būti priimtinas naudojant paprastą konvejerio pavarą, tačiau jis tampa ribotas, kai mobiliam robotui reikia sklandaus mažo greičio judėjimo ir tikslaus ratų sinchronizavimo.

JKONGMOTOR JKIDC60 produktų šeimoje yra konfigūracijų su 17 bitų absoliučiu koduotuvu , o tam tikrose versijose taip pat pateikiamos alternatyvios grįžtamojo ryšio konfigūracijos, pvz., 15 bitų ir 1000 PPR parinktys.

Kuriant AMR, kodavimo skiriamoji geba neturėtų būti vertinama atskirai.

Visa grįžtamojo ryšio grandinė yra svarbi:

Koderio skiriamoji geba → Valdymo kilpos pralaidumas → Servo derinimas → Rato skersmuo → Pavaros santykis → Mechaninis atstumas → Grindų sąlygos

Labai didelės skiriamosios gebos kodavimo įrenginys negali kompensuoti per didelio pavarų dėžės atstumo ar prasto mechaninio išlygiavimo.

Vairavimo programose absoliutus grįžtamasis ryšys taip pat gali sumažinti kartotinių nukreipimo procedūrų poreikį, atsižvelgiant į sistemos architektūrą.

Kaip šilumos išsklaidymas ir IP reitingai veikia integruoto servo variklio tarnavimo laiką šaldymo / paskirstymo centruose?

Sandėlio aplinka nėra vienoda.

AMR, veikiančiam švariame, kontroliuojamos temperatūros vykdymo centre, keliami labai skirtingi reikalavimai nei darbuotojui:

• Šaltas sandėliavimas

• Šaldymo sandėliai

• Pakrovimo dokai

• Dulkėti paskirstymo centrai

• Drėgno valymo zonos

• Maisto logistikos aplinkos

• Lauko pereinamosios zonos

Šilumos valdymas šaldymo kameroje

Žema aplinkos temperatūra automatiškai nereiškia, kad variklis veikia saugiai.

Tepalai gali elgtis skirtingai, medžiagos gali susitraukti, o kondensatas gali kelti nerimą, kai įranga juda tarp skirtingų temperatūros zonų.

Ir atvirkščiai, uždaros važiuoklės viduje esantis variklis gali išvystyti didelį vidinį karštį net ir šaltame sandėlyje.

Todėl rekomenduojame išbandyti visą variklio ir pavarų dėžės mazgą esant faktinei minimaliai ir didžiausiai aplinkos temperatūrai , o ne tik pasikliauti vardine variklio temperatūra.

Kodėl IP įvertinimas yra svarbus

Reikalingas IP įvertinimas priklauso nuo aplinkos.

Sausos patalpos AGV gali neprireikti tokio sandarinimo lygio kaip robotas, veikiamas plovimo, drėgmės, dulkių ar dažno temperatūros keitimo.

JKONGMOTOR integruota servo platforma siūlo apsaugos lygio konfigūracijas, įskaitant IP30, IP54 ir IP65 , priklausomai nuo konstrukcijos.

Aukštesnis IP įvertinimas turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į tikrą poveikį aplinkai, o ne tiesiog pasirenkant didžiausią galimą skaičių.

Užsandarintas variklis taip pat gali sukelti papildomų šilumos valdymo iššūkių, todėl apsauga ir šilumos išsklaidymas turi būti kuriami kartu.

Kaip vertinate užsienio automobilių tiekėjus JAV sandėliavimo logistikos patikimumui ir TCO?

JAV sandėlio automatizavimo projektui pigiausias variklio pasiūlymas retai kada yra pigiausias sprendimas po įdiegimo.

Į visas nuosavybės išlaidas turėtų būti įtraukta:

Pirkimo kaina + inžinerinės išlaidos + integravimo laikas + laidai + priežiūra + gedimai + prastovos + atsargų keitimas + logistika + sertifikavimo darbai

Todėl tiekėjo vertinimas turėtų apimti ne tik produktų katalogą.

Patikrinkite tiekėjo inžinerinius pajėgumus

Patikimas integruotų servo variklių gamintojas turėtų galėti aptarti:

• Variklio parinkimo skaičiavimai

• Sukimo momento ir greičio kreivės

• Pavarų dėžės dydžio nustatymas

• Kodavimo parinktys

• Ryšio protokolai

• Stabdymo reikalavimai

• Terminis bandymas

• IP apsauga

• EMC svarstymai

• Jungties dizainas

• Mechaninis pritaikymas

• Programinės įrangos arba ryšio reikalavimai

JKONGMOTOR apibūdina savo verslo modelį kaip derinį variklių gamybos, judesio valdymo inžinerijos, OEM/ODM pritaikymo ir taikomųjų programų sprendimų , o ne tiesiog parduodamų variklių pardavimą. Jo AGV taikymo platforma taip pat palaiko pritaikytą velenų dizainą, pavarų dėžes, kodavimo įrenginius, stabdžius ir ryšio parinktis.

Prototipo palaikymas yra pagrindinis veiksnys

AMR OĮG tiekėjas turėtų turėti galimybę pereiti iš:

Reikalavimai → Variklio skaičiavimas → Prototipas → Testavimas → Konstrukcijos reguliavimas → Bandomoji gamyba → Masinė gamyba

greitai.

Tai svarbu, nes variklį, kuris gerai veikia popieriuje, vis tiek gali reikėti pakeisti po transporto priemonės lygio bandymo.

Tiekėjas turi turėti galimybę pakeisti:

• Veleno geometrija

• Pavarų skaičius

• Kodavimo įrenginio konfigūracija

• Jungties vieta

• Kabelio ilgis

• Stabdžių konfigūracija

• Ryšio sąsaja

• Būsto matmenys

• Montavimo modelis

• Valdymo parametrai

JKONGMOTOR aiškiai skatina prototipų surinkimą ir pritaikytą integruotą servo kūrimą AGV/AMR programoms, siekdamas sutrumpinti perėjimą nuo prototipo prie gamybos.

Praktinis integruotų nuolatinės srovės servo variklių pasirinkimo kontrolinis sąrašas

Prieš patvirtinant an Integruotas nuolatinės srovės servo variklis, skirtas sandėlio AGV arba AMR , rekomenduojame šiuos parametrus tikrinti kartu, o ne vertinti atskirai.

Išvada: rinkitės variklį aplink AGV, o ne atvirkščiai

Teisė integruotas nuolatinės srovės servo variklis sandėlio AGV arba AMR turėtų būti pasirinktas kaip dalis visos judesio valdymo sistemos .

Pradėkite nuo transporto priemonės masės, naudingosios apkrovos, greičio, pagreičio, rato skersmens, nuolydžio, darbo ciklo ir akumuliatoriaus įtampos. Tada apskaičiuokite reikiamą nuolatinį ir didžiausią sukimo momentą. Po to pasirinkite pavarų dėžę, kodavimo įrenginį, ryšio protokolą, apsaugos lygį, stabdžius ir mechaninę sąsają.

Kompaktiškiems sandėlio robotams integracijos vertė neapsiriboja kelių komponentų taupymu. Gerai suprojektuotas integruotas servo gali sumažinti laidų sudėtingumą, supaprastinti montavimą, atlaisvinti važiuoklės vietos ir sukurti švaresnį kelią nuo prototipo iki masinės gamybos.

Programoms, kurioms reikia pritaikytų variklio + tvarkyklės + daviklio + pavarų dėžės + stabdžių + ryšio derinių , JKONGMOTOR IDC serija suteikia naudingą atskaitos architektūrą, įskaitant 24 V ir 48 V konfigūracijas, 200 W į didesnės galios AGV modelius, kelias ryšio parinktis ir pritaikytas mechanines konfigūracijas.

Todėl geriausias variklis yra ne tik tas, kurio sukimo momentas yra didžiausias ar mažiausia kaina. Tai tas, kuris užtikrina reikiamą sukimo momentą, greitį, tikslumą, šiluminį stabilumą, ryšio našumą, saugos suderinamumą ir tarnavimo laiką, nuo pat pradžių derindamas roboto mechaninę ir elektrinę architektūrą.

JAV sandėlių automatizavimo originalios įrangos gamintojams toks sistemos lygio požiūris yra tai, kas paverčia integruotą servo variklį, įsigytą komponentą, į patikimą ilgalaikį judesio valdymo sprendimą.