Kaip pasirinkti integruotą žingsninį servo variklį keturių krypčių padėklų vežimėliams?

Keturių krypčių padėklų vežimėliai tampa svarbiu automatizavimo sprendimu sandėliams, kuriems reikia didelio tankio sandėliavimo, lankstaus padėklų judėjimo ir patikimo automatizuoto tvarkymo . Skirtingai nuo įprastų padėklų vežimėlių, kurie daugiausia važiuoja fiksuotu bėgiu, keturių krypčių šaudykla gali judėti tiek išilgine, tiek skersine kryptimis. Tai leidžia vienai transporto priemonei aptarnauti kelias sandėliavimo juostas, o sandėlio išdėstymas tampa lankstesnis.

Variklio sistema atlieka svarbų vaidmenį šioje architektūroje. Tinkamas integruotas žingsninis servo variklis , taip pat žinomas kaip an integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis , gali sujungti variklį, tvarkyklę, kodavimo įrenginį ir valdymo elektroniką į kompaktišką judesio įrenginį. Keturių krypčių padėklų vežimėlių gamintojams ši integracija gali supaprastinti laidus, sumažinti spintelės erdvę, pagerinti padėties nustatymo našumą ir palengvinti pavaros sistemos pritaikymą.

Tačiau variklio pasirinkimas neturėtų prasidėti tik nuo variklio rėmo dydžio ar vardinio sukimo momento. Turime peržiūrėti visą šaudyklų veikimo ciklą, įskaitant padėklo svorį, pagreitį, rato skersmenį, važiavimo greitį, bėgių kelio sąlygas, padėties nustatymo tikslumą, darbo ciklą, akumuliatoriaus įtampą, ryšio metodą ir šilumines charakteristikas..

Kas yra keturių krypčių padėklų vežimėlis?

Keturių krypčių padėklų vežimėlis yra automatizuota sandėliavimo ir paėmimo transporto priemonė, skirta pervežti padėklus per didelio tankio sandėlio saugojimo sistemas. Ypatinga jo savybė yra galimybė važiuoti keturiomis kryptimis : pirmyn, atgal, kairėn ir dešinėn.

Tipiška sistema apima:

• Padėklų laikymo lentynos

• Keturių krypčių maršrutiniai automobiliai

• Kėlimo arba perkėlimo mechanizmai

• Pavaros varikliai

• Valdymo elektronika

• Kodavimo įrenginiai ir jutikliai

• Baterijų sistema

• Sandėlio valdymo arba sandėlio valdymo programinė įranga

Transporto priemonė paprastai važiuoja bėgiais, sumontuotais stelažo konstrukcijos viduje. Kai jis pasiekia perkėlimo padėtį, jo antrinis judėjimo mechanizmas leidžia pakeisti kryptį ir patekti į kitą koridorių.

Ši konfigūracija suteikia didelį pranašumą: vienas maršrutinis autobusas gali pasiekti kelias saugojimo vietas, nereikalaujant specialios transporto priemonės kiekvienai eismo juostai..

Sandėlių operatoriams rezultatas gali būti didesnis sandėliavimo tankis ir geresnis turimo grindų ploto panaudojimas.

Tačiau įrangos gamintojams keturių krypčių judėjimas kelia papildomų reikalavimų judėjimo sistemai. Varomieji varikliai turi patikimai veikti įvairiomis kryptimis, išlaikant nuspėjamą greitį, sukimo momentą ir padėtį.

Kodėl variklio pasirinkimas yra svarbus keturių krypčių šaudyklų projektavimui

Pavaros variklis yra ne tik atsakingas už tai, kad šaudykla judėtų.

Tai tiesiogiai veikia:

• Spektaklio pradžia

• Kelionės greitis

• Padėties nustatymo tikslumas

• Krypties keitimo reakcija

• Padėklų tvarkymo stabilumas

• Baterijos suvartojimas

• Triukšmas ir vibracija

• Šiluminis našumas

• Techninės priežiūros reikalavimai

• Bendras transporto priemonės dydis

Variklis, kuris atrodo tinkamas pagal vardinį sukimo momentą, vis tiek gali veikti prastai, jei taikant reikia dažnai paleisti, sustoti, greitinti, lėtėti, važiuoti atbuline eiga arba lipti per mažus mechaninius perėjimus.

Keturių krypčių padėklų vežimėliai paprastai veikia pasikartojančiais ciklais. Transporto priemonė įsibėgėja, važiuoja, lėtėja, sustoja nustatytoje padėtyje, atlieka padėklų tvarkymo operaciją, tada pakeičia kryptį arba grįžta atgal. Tai reiškia, kad variklis patiria nuolat kintančią apkrovą, o ne paprastą pastovaus greičio būseną.

Dėl šios priežasties rekomenduojame pasirinkti variklį pagal visą judėjimo profilį , o ne naudoti vardinę galią kaip vienintelį pasirinkimo kriterijų.

Kas yra integruotas žingsninis servo variklis?

Integruotas žingsninis servo variklis sujungia kelis judesio valdymo komponentus į vieną agregatą.

Įprastai judesio sistemai gali prireikti:

Žingsninis variklis + išorinė tvarkyklė + kodavimo įrenginys + laidai + valdiklio sąsaja

Integruota uždaro ciklo žingsninė sistema gali sujungti variklį, tvarkyklę ir kodavimo įrenginį viename kompaktiškame įrenginyje.

Kodavimo įrenginys nuolat pateikia rotoriaus padėties grįžtamąjį ryšį. Integruotas vairuotojas naudoja šią informaciją variklio judėjimui stebėti ir teisingam padėties nustatymui.

Tai sukuria praktinį vidurį tarp įprastų atvirojo ciklo žingsninių sistemų ir sudėtingesnių servo architektūrų.

Keturių krypčių padėklų vežimėliams ši architektūra patraukli, nes transporto priemonė turi ribotą montavimo vietą ir reikalauja kelių suderintų judėjimo funkcijų.

Jkongmotor pritaikyti servo variklio judesiai

Vieno langelio integruotas nuolatinės srovės servo variklio sprendimų teikėjas

Integruotų žingsninių servo variklių tipai

Integruotas žingsninis servovariklis sujungia variklį ir judesio valdymo elektroniką į kompaktišką mazgą. Atsižvelgiant į mechaninę struktūrą ir valdymo reikalavimus, ši gaminių šeima gali būti sukonfigūruota su koduotuvu, vairuotoju, pavarų dėže, linijiniu varžtu arba apsauginiu korpusu.

Palyginti su įprastu žingsniniu varikliu, kuris naudoja atskirą išorinę tvarkyklę, integruotas dizainas gali supaprastinti sistemos laidus, sumažinti įrengimo vietą ir palengvinti mašinos integravimą. Uždarojo ciklo versijose taip pat naudojamas grįžtamasis ryšys, kad būtų galima stebėti variklio padėtį ir pagerinti judėjimo patikimumą.

1. Integruotas žingsninis servo variklis

Integruotas žingsninis servo variklis yra pagrindinė šios gaminių šeimos konfigūracija. Jis sujungia žingsninį variklį su vidine tvarkykle ir kodavimo sistema pagrįsta grįžtamojo ryšio sistema.

Variklis gali gauti judesio komandas, o integruota elektronika valdo srovę, greitį ir padėties valdymą. Uždarojo ciklo grįžtamasis ryšys padeda sistemai aptikti padėties nuokrypius, atsiradusius dėl apkrovos pokyčių arba veikimo sąlygų.

Pagrindinės Charakteristikos

• Žingsninis variklis su integruota pavaros elektronika

• Kodavimo grįžtamasis ryšys uždaro ciklo veikimui

• Tikslus ir pakartojamas padėties nustatymas

• Kompaktiška variklio valdymo konstrukcija

• Sumažintas išorinis laidas

• Daug valdymo ir ryšio parinkčių

• Tinka kelių ašių judesio sistemoms

Ši konfigūracija dažniausiai svarstoma, kai mašinai reikia daugiau grįžtamojo ryšio ir valdymo galimybių nei atvirojo ciklo žingsninė sistema, išlaikant žingsninio variklio struktūrinį paprastumą.

2. Integruotas žingsninis variklis su pavara

Integruotas žingsninis variklis su pavara prideda pavarų dėžę prie variklio ir integruotos pavaros agregato. Pavarų reduktorius keičia variklio greičio ir išėjimo sukimo momento santykį, todėl sistema gali atlikti darbus, kuriems reikalinga didesnė mechaninė jėga esant mažesniam išėjimo greičiui.

Planetinės pavarų dėžės yra viena įprastų konfigūracijų, kai svarbu kompaktiškas dydis, sukimo momento perdavimas ir mechaninis efektyvumas.

Pagrindinės Charakteristikos

• Variklis, vairuotojas ir pavarų dėžė integruoti į vieną agregatą

• Didesnis sukimo momentas dėl pavarų mažinimo

• Mažesnis išvesties greitis

• Kompaktiškas transmisijos išdėstymas

• Skirtingoms apkrovoms galimi skirtingi pavarų skaičiai

• Tinka naudoti su ribota montavimo vieta

Pavarų konfigūracija naudinga, kai standartinis žingsninis variklis nesuteikia reikiamo išėjimo sukimo momento arba kai mašinai reikia lėtesnio, kontroliuojamo judėjimo.

3. Integruotas žingsninis variklis su sliekine pavara

The Integruotas žingsninis variklis su sliekine pavara sujungia žingsninį variklį ir integruotą pavarą su sliekine pavarų dėže.

Sliekinė transmisija žymiai sumažina greitį naudojant santykinai kompaktišką mechaninį įrenginį. Jo stačiakampė išvesties konfigūracija taip pat gali supaprastinti mechaninį integravimą, kai variklis ir varomasis mechanizmas turi būti išdėstyti statmenai vienas kitam.

Pagrindinės Charakteristikos

• Didelio greičio mažinimo galimybė

• Padidėjęs išėjimo sukimo momentas

• Stačiakampio perdavimo struktūra

• Kompaktiškas mechaninis išdėstymas

• Tinka mažo greičio judėjimui

• Gali užtikrinti laikymo charakteristikas, priklausomai nuo pavarų dėžės konstrukcijos

Sliekinės pavaros konfigūracijos gali būti svarstomos nustatant padėties, kėlimo, reguliavimo ir medžiagų tvarkymo mechanizmus, kai svarbu sumažinti ir mechaninį laikymą.

4. Integruotas žingsninis servovariklis su sliekine pavara

Integruotas žingsninis servovariklis su sliekine pavara sujungia tris funkcinius elementus: žingsninį variklį, sliekinę pavarų dėžę ir uždarojo ciklo valdymą.

Kodavimo įrenginys pateikia padėties grįžtamąjį ryšį į integruotą valdymo elektroniką. Tuo tarpu sliekinė pavarų dėžė užtikrina mechaninį redukciją tarp variklio ir išėjimo veleno.

Šis derinys skirtas sistemoms, kurioms reikalingas didelis sumažinimo momentas ir grįžtamasis ryšys valdomas padėties nustatymas.

Pagrindinės Charakteristikos

• Uždarojo ciklo žingsninio servo veikimas

• Integruota sliekinė pavarų dėžė

• Kodavimo priemonės padėties grįžtamasis ryšys

• Didelio mažinimo koeficiento parinktys

• Padidėjęs išėjimo sukimo momentas

• Kompaktiškas variklio ir transmisijos paketas

• Sumažintas valdymo sistemos laidų skaičius

Faktinė sliekinės pavarų dėžės savaiminio užsifiksavimo galimybė priklauso nuo tokių veiksnių kaip pavarų geometrija, redukcijos laipsnis, apkrova, tepimas ir eksploatavimo sąlygos, todėl tai turėtų būti patvirtinta konkrečiam pritaikymui, o ne tik reduktoriaus tipui.

5. Integruotas vandeniui atsparus žingsninis servo variklis

The Integruotas vandeniui atsparus žingsninis servo variklis sukurtas įrangai, veikiančiai aplinkoje, kurioje drėgmė, dulkės, vandens purslai ar kiti išoriniai teršalai gali paveikti įprastus variklio mazgus.

Variklis, grįžtamojo ryšio komponentai ir pavaros elektronika yra uždengti apsaugotoje konstrukcijoje. Tinkamas IP įvertinimas turėtų būti parinktas atsižvelgiant į faktinį įrangos poveikį aplinkai.

Pagrindinės Charakteristikos

• Integruota stepper servo architektūra

• Uždarieji varikliai ir elektroniniai komponentai

• Encoder atsiliepimai

• Sumažintas išorinis laidas

• Apsaugos galimybės reiklioms aplinkoms

• Tinka įrangai, veikiamai drėgmės ar dulkių

Ši konfigūracija gali būti naudinga maisto perdirbimo mašinose, lauko automatikoje, mobiliojoje įrangoje, žemės ūkio mašinose ir kitose sistemose, kuriose aplinkos apsauga yra variklio specifikacijų dalis.

6. Integruotas tiesinis žingsninis servovariklis

Integruotas linijinis žingsninis servovariklis sukurtas taip, kad būtų valdomas linijinis judėjimas, o ne pasikliauti tik sukamojo veleno išėjimu.

Sraigtinis mechanizmas variklio sukimąsi paverčia tiesiniu poslinkiu, o integruotas kodavimo įrenginys ir valdymo elektronika suteikia grįžtamąjį ryšį nustatant padėtį.

Priklausomai nuo mašinos konstrukcijos, galima pasirinkti skirtingas varžtų konstrukcijas, kad būtų pasiektas reikiamas eiga, greitis, keliamoji galia ir padėties nustatymo našumas.

Pagrindinės Charakteristikos

• Integruotas variklis ir pavara

• Encoder pagrįstas grįžtamasis ryšys

• Tiesioginis tiesinis padėties nustatymas

• Kompaktiška pavaros konfigūracija

• Pakartotinis linijinis judėjimas

• Švininio arba rutulinio varžto parinktys

• Pritaikoma eiga ir mechaninė sąsaja

Ši konstrukcija ypač tinka įrangai, kuriai reikalinga kontroliuojama linijinė eiga, nekuriant atskiro variklio, pavaros ir pavaros derinio.

7. Integruotas linijinio judesio žingsninis variklis

Integruotas linijinio judesio žingsninis variklis yra išsamesnis linijinio judėjimo agregatas. Užuot tiekęs tik variklį, gaminys gali integruoti variklį su sraigtiniu mechanizmu, kreipiančiąja konstrukcija, vežimėliu ar kitais mechaniniais komponentais.

Rezultatas yra paruoštas integruoti linijinio judėjimo blokas, galintis sumažinti atskirų komponentų, reikalingų montuojant mašiną, skaičių.

Pagrindinės Charakteristikos

• Integruota linijinės pavaros struktūra

• Motorizuotas varžtais varomas judesys

• Kompaktiška mechaninė konstrukcija

• Pakartotinis padėties nustatymas

• Pasirenkamos linijinės kreipiančiosios ir vežimėlių konstrukcijos

• Lanksčios eigos ir tvirtinimo konfigūracijos

• Tinka automatizuotam tiesiniam pozicionavimui

Šio tipo sprendimai puikiai tinka kompaktiškiems automatikos moduliams, laboratorinei įrangai, tikrinimo mašinoms, puslaidininkinei įrangai, CNC sistemoms ir robotiniams mechanizmams.

Kaip lyginami skirtingi integruoti žingsniniai varikliai

Pagrindinis skirtumas tarp šių konfigūracijų yra judėjimo reikalavimas, kurį jos skirtos išspręsti.

Pagrindinės funkcijos, reikalingos keturių krypčių palečių varikliuose

Ne kiekvienas integruotas žingsninis variklis yra tinkamas sandėlio transportavimo programoms. Paprastai prieš pasirinkdami galutinę konfigūraciją įvertiname keletą funkcijų.

1. Uždarojo ciklo padėties grįžtamasis ryšys

Pozicijos grįžtamasis ryšys yra vienas iš svarbiausių reikalavimų.

Atviros kilpos žingsninis variklis daro prielaidą, kad nurodytas judesys buvo baigtas. Esant perkrovai, per dideliam įsibėgėjimui, mechaniniam pasipriešinimui ar kitoms neįprastoms sąlygoms, variklis gali prarasti sinchronizavimą.

Uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo įrenginį, kad stebėtų tikrąjį rotoriaus judėjimą.

Tai leidžia sistemai aptikti judesio klaidas ir pagerinti padėties nustatymo patikimumą.

Keturių krypčių maršrutinio autobuso atveju tai ypač naudinga, kai transporto priemonė turi sustoti kartojamose stelažo padėtyse:

• Padėklų pakrovimas

• Padėklų iškrovimas

• Juostos perkėlimas

• Pozicijos išlyginimas

• Lifto įtraukimas

• Krypties pasikeitimai

2. Pakankamas paleidimo momentas

Pradinis sukimo momentas dažnai yra svarbesnis nei tiesiog žiūrėti nuolatinį variklio sukimo momentą.

Pakrautas padėklų vežimėlis turi įveikti:

• Transporto priemonės masė

• Padėklų apkrova

• Pasipriešinimas riedėjimui

• Pavarų dėžės nuostoliai

• Atsparumas bėgiams

• Ratų ir bėgių trintis

• Pagreičio jėga

Jei šaudykla veikia esant nedideliam nuolydžiui arba susiduria su papildomu mechaniniu pasipriešinimu, reikalingas paleidimo sukimo momentas gali žymiai padidėti.

Todėl prieš pasirenkant variklį rekomenduojame apskaičiuoti reikiamą rato sukimo momentą.

Supaprastintas santykis yra:

F = ma + Fᵣ + Fg

kur:

• F = reikalinga traukos jėga

• m = bendra judančioji masė

• a = pagreitis

• Fᵣ = pasipriešinimas riedėjimui ir mechaninis pasipriešinimas

• Fg = gravitacinis pasipriešinimas, kai taikoma

Tada rato sukimo momentą galima apskaičiuoti pagal:

T = F × r

kur r yra efektyvusis rato spindulys.

Tada variklio išėjimo sukimo momentas turi atsižvelgti į pavarų dėžės santykį ir transmisijos efektyvumą.

3. Valdomas pagreitis ir lėtėjimas

Padėklų vežimėlis neturėtų įsibėgėti ar agresyviai sustoti, neatsižvelgdamas į naudingąją apkrovą.

Staigus pagreitis gali sukelti:

• Padėklų judėjimas

• Mechaninis smūgis

• Ratų slydimas

• Padidėjęs struktūrinis įtempis

• Didesnė dabartinė paklausa

Todėl tinkama integruota žingsninė servo sistema turėtų palaikyti kontroliuojamus pagreičio ir lėtėjimo profilius.

Sklandus judėjimas ypač svarbus vežant trapius ar nestabilius krovinius.

4. Patikimas krypties keitimas

Keturių krypčių maršrutiniai autobusai dažnai keičia kelionės kryptį.

Variklio sistema turi vykdyti pasikartojančias pirmyn/atgal komandas be pernelyg didelės vibracijos ar padėties nustatymo klaidų.

Uždarojo ciklo žingsninio servo sistema suteikia grįžtamąjį ryšį, kuris padeda valdymo sistemai patikrinti, ar variklis įvykdė nurodytą judesį.

Tai yra viena iš priežasčių, kodėl daugelis įrangos kūrėjų mano integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis , skirtas kompaktiškoms automatizuotoms transporto priemonėms.

Kodėl daugelis klientų renkasi integruotus uždarojo ciklo žingsninius variklius?

Keturių krypčių padėklų vežimėlių sistemoms klientai paprastai ieško daugiau nei variklio, galinčio tiesiog pajudinti transporto priemonę. Pavaros sistema turi užtikrinti stabilų sukimo momentą, tikslų judėjimą, patikimą grįžtamąjį ryšį, kompaktišką montavimą ir nesudėtingą integraciją su šaudykliniu valdikliu.

Štai kodėl integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai tapo patraukliu pasirinkimu daugeliui automatizuotų medžiagų tvarkymo programų. Sujungę žingsninį variklį, vairuotoją ir kodavimo įrenginį į vieną įrenginį, jie gali supaprastinti pavarą ir kartu suteikti grįžtamojo ryšio funkciją, reikalingą pasikartojantiems šaudyklų judesiams.

Kompaktiškas ir erdvę taupantis dizainas

Keturių krypčių padėklų vežimėlis turi labai ribotą montavimo vietą. Variklis, pavarų dėžė, akumuliatorius, valdiklis, jutikliai ir mechaniniai komponentai turi tilpti į gana kompaktišką transporto priemonės važiuoklę.

Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia variklį ir vairuotoją į vieną agregatą, todėl nereikia atskirų vairuotojo tvirtinimo vietų. Tai gali suteikti įrangos dizaineriams daugiau laisvės išdėstant vidinius komponentus.

Kompaktiškiems sandėlio robotams tai gali paversti švaresniu mechaniniu išdėstymu ir lengvesniu integravimu.

Supaprastintas variklio laidas

Tradicinėse stepper sistemose paprastai reikia atskirų jungčių tarp variklio, tvarkyklės, kodavimo įrenginio ir valdiklio. Didėjant judesių ašių skaičiui, laidai gali greitai komplikuotis.

Naudojant integruotą variklį, didelė pavaros elektronikos dalis yra įtraukta į variklio mazgą. Tai gali sumažinti kabelių nukreipimo reikalavimus ir supaprastinti surinkimą.

Mobiliajai įrangai, pvz., keturpusiams maršrutiniams autobusams, mažiau išorinių jungčių taip pat gali palengvinti techninę priežiūrą ir trikčių šalinimą.

Uždarojo ciklo padėties grįžtamasis ryšys

Vienas didžiausių skirtumų tarp atviro ciklo žingsninio variklio ir uždaro ciklo žingsninio variklio yra kodavimo įrenginys.

Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad stebėtų tikrąjį variklio judėjimą. Valdymo sistema gali palyginti komanduotą padėtį su faktine variklio reakcija ir nustatyti judesio nukrypimus.

Tai naudinga, kai padėklų vežimėlis turi pakartotinai sustoti konkrečiose vietose dėl:

• Padėklų pakrovimas ir iškrovimas

• Stovo pozicionavimas

• Juostos perkėlimas

• Lifto įtraukimas

• Judėjimas pirmyn ir atgal

• Transporto priemonių suvedimas

Sandėlio automatizavimui pakartojamas padėties nustatymas gali būti toks pat svarbus kaip neapdorotas variklio sukimo momentas.

Geras sukimo momentas esant mažam greičiui

Žingsniniai varikliai yra žinomi dėl naudingo sukimo momento esant mažam ir vidutiniam greičiui. Ši charakteristika gali būti naudinga naudojant padėklų vežimėlį, nes transporto priemonė dažnai pajuda iš nejudančios padėties, turėdama didelę naudingąją apkrovą.

Tinkamai parinktas integruotas žingsninis servovariklis gali užtikrinti sukimo momentą, reikalingą kontroliuojamam paleidimui, greitėjimui, lėtėjimui ir padėties nustatymui, nereikalaujant bereikalingai didelio variklio.

Tikrasis variklis vis tiek turėtų būti pasirinktas pagal bendrą transporto priemonės masę, padėklo svorį, rato skersmenį, pavarų dėžės santykį, pagreitį ir darbo ciklą..

Patikimas start-stop veikimas

Keturių krypčių padėklų vežimėliai retai dirba vienu pastoviu greičiu ilgą laiką. Jų judėjimo profilis paprastai susideda iš pagreičio, pastovaus greičio važiavimo, lėtėjimo, stabdymo ir paleidimo iš naujo.

Šis pasikartojantis paleidimo-sustabdymo ciklas kelia skirtingus reikalavimus pavaros mechanizmui nei nuolatinis konvejerio veikimas.

Uždarojo ciklo grįžtamasis ryšys gali padėti variklio sistemai reaguoti į besikeičiančias veikimo sąlygas ir aptikti nukrypimus, atsiradusius dėl per didelės apkrovos, mechaninio pasipriešinimo ar kitų neįprastų sąlygų.

Žemesnis sistemos sudėtingumas

Integruotas variklis nebūtinai pašalina kiekvieną išorinį komponentą, bet gali sumažinti atskirų judesio valdymo komponentų, reikalingų aplink kiekvieną variklį, skaičių.

Užuot sukūrę sistemą aplink:

Variklis + išorinė tvarkyklė + kodavimo įrenginys + kelios jungtys

įrangos dizaineris gali naudoti integruotą judesio bloką, kuriame yra:

Variklis + vairuotojas + koderis

Tai gali palengvinti visos sistemos standartizavimą, ypač kai naudojamos kelios panašios pavaros ašys.

Lanksčios komunikacijos parinktys

Šiuolaikiniai integruoti žingsniniai servo varikliai gali būti sukonfigūruoti skirtingoms valdymo architektūroms, priklausomai nuo taikymo.

Įprastos parinktys apima impulsą / kryptį, RS485, Modbus, CANopen ir EtherCAT.

Palyginti paprastai judesio ašiai gali pakakti pulso valdymo. Tinkle sujungtam sandėlio robotui su keliomis koordinuotomis ašimis lauko magistralė, tokia kaip CANopen arba EtherCAT, gali užtikrinti labiau centralizuotą ryšį ir valdymą.

Atitinkama sąsaja visada turi atitikti pagrindinį šaudyklės valdiklį ir programinės įrangos architektūrą.

Tinka pritaikytam šaudyklų dizainui

Keturių krypčių padėklų vežimėliai dažnai kuriami atsižvelgiant į konkrečius sandėlio reikalavimus. Automobilio matmenys, naudingoji apkrova, ratų konfigūracija, akumuliatoriaus įtampa, pavarų dėžė, ryšio sistema ir montavimo vieta gali skirtis.

Dėl to standartinės katalogo specifikacijos ne visada gali būti tinkamiausios.

Integruotas žingsninis servo variklis gali būti pritaikytas naudojant skirtingą variklio sukimo momentą, įtampą, kodavimo įrenginį, pavarų dėžę, išėjimo veleną, kabelį, jungtį, ryšio sąsają ir montavimo konfigūracijas..

Dėl to OĮG pritaikymas ypač naudingas padėklų vežimėlių gamintojams, kuriantiems specialią transporto priemonių platformą.

Praktinis našumo ir integracijos balansas

Daugeliui kompaktiškų automatizuotų transporto priemonių sprendžiama ne tik tarp įprasto žingsninio variklio ir didelio našumo kintamosios srovės servo sistemos.

Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali suteikti praktinį žingsninio sukimo momento charakteristikų, kodavimo grįžtamojo ryšio, integruotos elektronikos, kompaktiškos konstrukcijos ir lankstaus valdymo derinį..

Keturių krypčių padėklų vežimėliams, kai reikalingas greitis ir dinaminis našumas patenka į variklio veikimo diapazoną, šis derinys gali supaprastinti pavarą ir išlaikyti grįžtamąjį ryšį, reikalingą patikimam automatiniam veikimui.

Galutinis pasirinkimas vis tiek turėtų būti pagrįstas visa programa, o ne tik variklio tipu. naudingąją apkrovą, pagreitį, važiavimo greitį, rato skersmenį, pavarų dėžės efektyvumą, darbo ciklą, akumuliatoriaus įtampą, šilumines sąlygas ir padėties reikalavimus . Prieš pasirenkant variklį, reikia įvertinti

Kaip pasirinkti tinkamą integruotą žingsninį servo variklį

1. Pradėkite nuo bendros transporto priemonės apkrovos

Pirmasis parametras turėtų būti visa juda masė.

Neskaičiuokite tik padėklo svorio.

Turėtume apsvarstyti:

Transporto priemonės masė + padėklo masė + maksimalus krovinio svoris

Jei transporto priemonė sveria 250 kg, o didžiausia padėklo apkrova yra 1 000 kg, pavaros sistema turi pajudėti maždaug 1 250 kg, kad būtų galima atsižvelgti į kitus dinaminius veiksnius.

Variklio dydžiui nustatyti reikia naudoti maksimalias veikimo sąlygas.

2. Apskaičiuokite reikalingą sukimo momentą

Variklio sukimo momentas turėtų būti apskaičiuojamas pagal faktinius rato reikalavimus.

Pagrindinis procesas yra toks:

Bendra masė → reikalinga traukos jėga → rato sukimo momentas → pavarų dėžės išėjimo momentas → variklio sukimo momentas

Šis metodas yra patikimesnis nei variklio pasirinkimas, nes jo sukimo momentas yra artimas numatomai apkrovai.

3. Patikrinkite būtiną kelionės greitį

Variklio greitis priklauso nuo:

• Rato skersmuo

• Norimas transporto priemonės greitis

• Pavarų redukcijos koeficientas

Apytikslis santykis yra toks:

Transporto priemonės greitis = rato apskritimas × rato sūkių skaičius per minutę

Jei naudojama pavarų dėžė, variklio greitis turi būti skaičiuojamas pagal pasirinktą perdavimo skaičių.

Didelio greičio variklis kartu su tinkama pavarų dėže gali užtikrinti praktinę greičio ir rato sukimo momento pusiausvyrą.

4. Įvertinkite pagreičio reikalavimus

Dviem šaudyklams, vežantiems tą patį padėklo svorį, gali prireikti visiškai skirtingų variklių, jei jų pagreičio tikslai skiriasi.

Šaudykla, skirta didelio našumo sandėlio darbui, gali įsijungti ir sustoti daug kartų per minutę.

Todėl turime įvertinti:

• Tikslinis pagreitis

• Tikslinis lėtėjimas

• Ciklo dažnis

• Maksimalus greitis

• Stabdymo dažnis

• Krypties keitimo dažnis

5. Apsvarstykite akumuliatoriaus įtampą

Akumuliatoriaus įtampa tiesiogiai veikia elektros architektūrą.

Įprastos mobiliosios automatikos sistemos gali naudoti 24 VDC, 36 VDC arba 48 VDC , atsižvelgiant į transporto priemonės dydį ir galios reikalavimus.

Variklis, sukurtas tam tikrai nuolatinės srovės magistralės įtampai, turėtų būti suderintas su šaudyklinės baterijos ir valdiklio architektūra.

Didesnės galios mobiliosioms sistemoms didesnė nuolatinės srovės įtampa gali padėti sumažinti srovę tam pačiam galios lygiui, o tai gali supaprastinti kabelių ir elektros projektavimą.

6. Pasirinkite tinkamą ryšio sąsają

Šiuolaikiniams keturkrypčiams padėklų vežimėliams dažnai reikalingas ryšys tarp variklio sistemos ir transporto priemonės valdiklio.

Atsižvelgiant į architektūrą, integruotam varikliui gali prireikti sąsajų, tokių kaip:

• Pulsas / kryptis

• RS485

• Modbus RTU

• CANopen

• EtherCAT

Tinkama sąsaja priklauso nuo transporto priemonės valdiklio ir reikiamos judesio valdymo architektūros.

Paprastai ašiai gali pakakti pulso valdymo.

Tinkle sujungtai kelių ašių sistemai CANopen arba EtherCAT gali suteikti labiau integruotą komunikacijos architektūrą.

Koderio pasirinkimas keturių krypčių šaudyklų programoms

Kodavimo įrenginio pasirinkimas nusipelno ypatingo dėmesio.

Pagrindinis inkrementinis kodavimo įrenginys gali pateikti variklio padėties grįžtamąjį ryšį, o absoliutus kodavimo įrenginys gali pateikti informaciją apie padėtį, nereikalaujant to paties tipo padėties atkūrimo po maitinimo nutraukimo.

Renkantis mobiliąją automatikos įrangą, reikėtų atsižvelgti į:

• Padėties tikslumas

• Rezoliucija

• Paleidimo elgsena

• Valdiklio suderinamumas

• Akumuliatoriaus išjungimo sąlygos

• Būsto reikalavimai

• Ryšio protokolas

Programoms, kuriose padėties atkūrimas yra svarbus, absoliutaus kodavimo parinktys gali suteikti papildomo lankstumo sistemos lygiu.

Šilumines savybes lengva nepastebėti

Variklis gali užtikrinti pakankamą didžiausią sukimo momentą ir vis tiek būti netinkamas nuolatiniam darbui, jei šiluminis efektyvumas yra netinkamas.

Tarp svarbiausių klausimų yra šie:

• Kiek laiko maršrutinis autobusas veikia nepertraukiamai?

• Kaip dažnai jis įsibėgėja?

• Kaip dažnai jis sustoja?

• Kokia vidutinė variklio apkrova?

• Kokia yra didžiausia apkrova?

• Kokia yra aplinkos temperatūra?

• Ar variklis sumontuotas uždaroje važiuoklėje?

• Ar yra pakankamai oro srauto?

Integruotas variklis, sumontuotas kompaktiškoje šautuvo važiuoklėje, gali turėti mažesnį natūralų šilumos išsiskyrimą nei variklis, sumontuotas atviroje pramoninėje mašinoje.

Todėl nenutrūkstamas sukimo momentas ir šiluminis efektyvumas turėtų būti vertinami kartu su didžiausiu sukimo momentu.

Padėklų vežimėlių variklių pavarų dėžės pasirinkimas

Daugelyje keturių krypčių šaudyklų variklis yra suporuotas su pavarų dėže.

Pavarų dėžė gali padidinti sukimo momentą ir sumažinti ratų greitį.

Įprasti svarstymai apima:

• Pavarų skaičius

• Išėjimo sukimo momentas

• Mechaninis efektyvumas

• Atsparumas

• Tarnavimo laikas

• Veleno konfigūracija

• Montavimo matmenys

• Radialinė apkrova

Mažas atstumas yra ypač naudingas, kai reikia tiksliai nustatyti padėtį ir pakartotinai sustoti.

Pavarų dėžė taip pat turėtų būti parenkama pagal tikrąją ratų apkrovą ir mechaninės transmisijos konstrukciją, o ne tik variklio sukimo momentą.

Integruotas žingsninis servo variklis prieš tradicinį atviros kilpos žingsninį variklį

Pagrindinis skirtumas yra grįžtamasis ryšys.

Keturių krypčių padėklų vežimėliui uždarojo ciklo veikimas gali būti ypač naudingas, nes tikimasi, kad transporto priemonė pasikartos nustatys padėtį ir keis kryptį.

Dažnos klaidos renkantis šaudyklų variklį

Pasirinkimas vien pagal vardinį sukimo momentą

Vardinis sukimo momentas neapibrėžia viso dinaminio reikalavimo.

Taip pat reikia atsižvelgti į pagreitį, pavarų dėžės efektyvumą, rato spindulį, apkrovos pasiskirstymą ir darbo ciklą.

Didžiausios apkrovos ignoravimas

Variklis, veikiantis su tuščiu šaudytuvu, gali susidurti su problemomis, kai transporto priemonė neša didžiausią padėklo apkrovą.

Variklio dydis visada turi apimti didžiausią numatomą naudingąją apkrovą.

Naudojant per didelę variklio galią

Per didelis dydis automatiškai nėra geresnis.

Per didelis variklis gali padidėti:

• Transporto priemonės svoris

• Baterijos suvartojimas

• Kaina

• Montavimo erdvė

• Mechaniniai reikalavimai

Tikslas – tinkamo dydžio variklis su pakankama eksploatavimo marža.

Šiluminių sąlygų nepaisymas

Didžiausias sukimo momentas paprastai pasiekiamas esant ribotoms darbo sąlygoms. Nuolatinis veikimas reikalauja terminės analizės.

Variklio pasirinkimas prieš mechaninį dizainą

Variklio pasirinkimas turi būti suderintas su ratu, pavarų dėže, važiuokle, akumuliatoriumi ir valdymo sistema.

Variklis turėtų būti traktuojamas kaip visos pavaros dalis, o ne kaip atskiras komponentas.

Kodėl OĮG pritaikymas gali būti svarbus keturių krypčių padėklų vežimėliams

Keturių krypčių padėklų vežimėliai nėra sukurti remiantis viena universalia pavaros konstrukcija. Naudingoji apkrova, transporto priemonės matmenys, ratų dydis, akumuliatoriaus įtampa, pavarų dėžės santykis, važiavimo greitis, ryšio sistema ir įrengimo erdvė gali labai skirtis įvairiuose sandėlio automatizavimo projektuose. Dėl šių skirtumų ne visada parduodamas variklis gali užtikrinti tinkamą sukimo momento, greičio, grįžtamojo ryšio, valdymo ir mechaninio suderinamumo derinį..

Čia OĮG pritaikymas tampa svarbus. Dirbant tiesiogiai su integruoto žingsninio servovariklio gamintoju, variklį galima konfigūruoti pagal tikrąjį šaudyklų konstrukciją, o ne priversti transporto priemonės architektūrą pritaikyti standartiniam varikliui.

Variklio specifikacijos gali atitikti faktinę šaudyklų apkrovą

Keturių krypčių padėklų vežimėliui reikia pakankamai sukimo momento, kad galėtų perkelti savo svorį kartu su maksimalia padėklų apkrova. Tačiau vien pasirinkus variklį su didesniu vardiniu sukimo momentu, nebūtinai bus geresnė pavara.

Variklis turi atitikti faktinius reikalavimus, įskaitant:

• Maksimalus transporto priemonės ir padėklo svoris

• Reikalingas pagreitis ir lėtėjimas

• Kelionės greitis

• Rato skersmuo

• Pavarų dėžės santykis

• Mechaninės transmisijos efektyvumas

• Darbo ciklas

• Paleidimo ir stabdymo dažnis

OĮG variklių gamintojas gali įvertinti šiuos parametrus ir sukonfigūruoti variklį pagal reikiamą veikimo profilį. Tai padeda išvengti variklio per mažo dydžio ir nereikalingo per didelio dydžio.

Pavarų dėžė gali būti pritaikyta prie variklio

Variklis ir greičių dėžė veikia kaip viena pavarų dėžė, todėl pasirinkus juos atskirai, gali atsirasti nereikalingų kompromisų.

Pavyzdžiui, keturių krypčių šaudyklei gali prireikti palyginti didelio rato sukimo momento esant kontroliuojamam važiavimo greičiui. Užuot naudoję didesnį variklį, kad išgautumėte didesnį sukimo momentą, tinkamas pavarų sumažinimas gali padidinti rato sukimo momentą išlaikant tinkamą variklio veikimo greitį.

OEM pritaikymas gali apimti:

• Pavarų skaičius

• Pavarų dėžės tipas

• Išėjimo sukimo momentas

• Išėjimo velenas

• Veleno matmenys

• Montavimo konfigūracija

• Pavarų dėžės orientacija

Dėl to visas integruotas žingsninis servovariklis ir pavarų dėžė gali tiksliau pritaikyti šaudyklos mechaninę konstrukciją.

Kodavimo parinktys gali atitikti padėties nustatymo reikalavimus

Padėties grįžtamasis ryšys yra svarbus automatizuotoms sandėlio transporto priemonėms, nes šaudykla turi pakartotinai sustoti iš anksto nustatytose vietose.

Skirtingoms programoms gali prireikti skirtingų kodavimo konfigūracijų. Priklausomai nuo valdymo architektūros, gamintojai gali nurodyti prieauginį arba absoliutų grįžtamąjį ryšį ir pasirinkti atitinkamą kodavimo skiriamąją gebą bei sąsają.

Programoms, kurioms reikia patikimos padėties informacijos po maitinimo pertrūkių arba pažangesnio padėties valdymo, absoliutaus kodavimo parinktys . taip pat gali būti svarstomos

OEM tinkinimas leidžia pasirinkti kodavimo įrenginio konfigūraciją pagal faktinius valdiklio ir padėties nustatymo reikalavimus, o ne pasikliauti fiksuota standartine konfigūracija.

Ryšio sąsajas galima pritaikyti prie valdymo sistemos

Variklis turi veiksmingai bendrauti su pagrindiniu šaudyklos valdikliu.

Priklausomai nuo transporto priemonės architektūros, integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis gali naudoti impulsų / krypties, RS485, Modbus RTU, CANopen arba EtherCAT..

Pavyzdžiui, paprastoje judesio ašyje gali būti naudojamas impulsinis valdymas, o kelių ašių automatizuotai transporto priemonei gali būti naudinga tinklo valdymo architektūra.

OEM konfigūracija gali padėti užtikrinti, kad variklio ryšio sąsaja, valdymo parametrai ir grįžtamojo ryšio sistema būtų suderinami su esama kliento automatikos platforma.

Mechaninius matmenis galima suprojektuoti ribotoje montavimo vietoje

Erdvė dažnai yra pagrindinis apribojimas keturių krypčių padėklų vežimėlyje.

Pavaros variklį gali prireikti kartu su:

• Baterijos

• Valdymo elektronika

• Kėlimo mechanizmai

• Jutikliai

• Pavarų dėžės

• Struktūriniai komponentai

• Saugos įtaisai

Variklis, veikiantis elektra, bet netelpantis į turimą mechaninę erdvę, nėra praktiškas sprendimas.

OĮG pritaikymas gali apimti variklio ilgį, tvirtinimo angas, veleno matmenis, jungties padėtį, kabelių išvedimą ir bendrus montavimo matmenis . Tai suteikia įrangos dizaineriams daugiau laisvės optimizuoti transporto priemonės važiuoklę.

Kabelio ir jungties konfigūraciją galima pritaikyti

Mobili sandėlio įranga kelia ypatingus reikalavimus kabelių tiesimui.

Variklio laidą gali reikėti eiti per siaurą važiuoklę, judėti naudojant mechaninį mazgą arba prijungti prie konkretaus transporto priemonės laido.

OEM variklių tiekėjai gali pritaikyti:

• Kabelio ilgis

• Kabelio kryptis

• Jungties tipas

• Jungties vieta

• Enkoderio laidai

• Ryšio laidai

• Maitinimo laidai

Tinkama kabelio konfigūracija gali padaryti surinkimą švaresnį ir sumažinti nereikalingų laidų skaičių šaudykloje.

Įtampa ir galia gali atitikti akumuliatoriaus architektūrą

Keturių krypčių padėklų vežimėliai yra baterijomis varomos mobiliosios mašinos, todėl variklio elektrinės specifikacijos turi atitikti transporto priemonės nuolatinės srovės maitinimo sistemą.

Priklausomai nuo konstrukcijos, sistemoje, be kitų konfigūracijų, gali būti naudojama 24 VDC, 36 VDC arba 48 VDC akumuliatoriaus architektūra .

Variklis turėtų būti įvertintas kartu su akumuliatoriumi, vairuotoju, didžiausia srove, nuolatine srove ir numatomu darbo ciklu.

OĮG pritaikymas leidžia sukurti elektros konfigūraciją atsižvelgiant į faktinę kliento maitinimo sistemą, o ne reikalauti didelių transporto priemonės akumuliatoriaus architektūros pakeitimų.

Tinkinimas padeda valdyti šilumą

Šiluminis našumas gali tapti svarbia problema, kai variklis veikia kompaktiškos šautuvo važiuoklės viduje.

Keturių krypčių padėklų vežimėlis gali atlikti šimtus ar tūkstančius pasikartojančių judėjimo ciklų, dažnai greitindamas, lėtėdamas, sustodamas ir iš naujo paleisdamas. Gauta vidutinė variklio apkrova gali labai skirtis nuo trumpalaikės didžiausios apkrovos.

OĮG kūrimo metu variklis gali būti įvertintas pagal faktines:

Apkrova → greitis → pagreitis → ciklo laikas → darbinė temperatūra

santykius.

Tai suteikia geresnį pagrindą nustatant nuolatinį sukimo momentą, didžiausią sukimo momentą, variklio dydį ir šilumos reikalavimus.

Prototipo testavimas gali sumažinti integracijos riziką

Naujai palečių vežimo platformai ne visada pakanka vien laboratorinių specifikacijų.

Praktinis OĮG kūrimo procesas gali apimti:

Reikalavimų analizė → Variklio pasirinkimas → Mechaninis suderinimas → Prototipas → Mėginių testavimas → Transporto priemonės bandymas → Parametrų optimizavimas → Masinė gamyba

Prototipo bandymo metu gamintojas ir šaudyklų kūrėjas gali įvertinti paleidimo momentą, pagreitį, padėties nustatymą, temperatūros kilimą, triukšmą, vibraciją, akumuliatoriaus suvartojimą ir ryšio našumą.

Rezultatai gali būti naudojami variklio parametrams optimizuoti prieš pradedant gamybą.

OĮG palaikymas tampa vertingesnis didelės apimties projektams

Vienkartinei mašinai kartais gali pakakti standartinio variklio. Tačiau padėklų vežimėlių gamintojui, gaminančiam šimtus ar tūkstančius transporto priemonių, nuoseklumas tampa daug svarbesnis.

OĮG tiekėjas gali padėti sukurti specialią variklio konfigūraciją, nurodydamas:

• Elektriniai parametrai

• Mechaniniai matmenys

• Kodavimo įrenginio specifikacijos

• Ryšio nustatymai

• Pavarų dėžės konfigūracija

• Kabelio ir jungties konfigūracija

• Gamybos testavimo reikalavimai

Tai gali palengvinti variklio standartizavimą įvairiose transporto priemonių partijose.

Kas turėtų būti įtraukta į OEM variklio specifikaciją?

Prieš kreipiantis į integruoto žingsninio servovariklio gamintoją, rekomenduojame parengti pagrindinę taikymo specifikaciją.

Jame turėtų būti bent:

1. Maksimalus transporto priemonės svoris

2. Didžiausia padėklų apkrova

3. Tikslinis kelionės greitis

4. Pagreitis ir lėtėjimas

5. Rato skersmuo

6. Reikalingas rato sukimo momentas

7. Pavarų dėžės santykis

8. Akumuliatoriaus įtampa

9. Veikimo ciklas

10. Ryšio protokolas

11. Koderio reikalavimas

12. Laisva montavimo vieta

13. Darbinė temperatūra

14. Reikalavimai kabeliams ir jungtims

15. Numatoma metinė gamybos apimtis

Kuo tiksliau apibrėžiami šie parametrai, tuo lengviau sukurti variklį, kuris tiktų visai šaudyklų sistemai.

OĮG pritaikymas yra daugiau nei variklio specifikacijų keitimas

Keturkrypčių padėklų vežimėlių gamintojams OĮG pritaikymas neturėtų apsiriboti įtampos ar variklio ilgio keitimu. Tikroji vertė gaunama sukūrus visą judėjimo sprendimą pagal transporto priemonės mechaninę ir elektrinę architektūrą.

Gerai suderintas integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali sujungti variklį, vairuotoją, kodavimo įrenginį ir pasirenkamą pavarų dėžę į kompaktišką pavarą. Tinkamai pritaikius, sukurta sistema gali supaprastinti montavimą, sumažinti išorinių komponentų skaičių, palaikyti uždaro ciklo judesio valdymą ir pritaikyti fizinius šaudyklų apribojimus.

Dėl šios priežasties, renkantis a integruotas žingsninis servo variklis keturių krypčių padėklų vežimėliui , naudinga įvertinti ne tik katalogo specifikacijas, bet ir tiekėjo galimybes palaikyti OEM / ODM pritaikymą, prototipų kūrimą, programų testavimą ir apimties gamybą.

Galutinis keturių krypčių šaudyklinio variklio pasirinkimo kontrolinis sąrašas

Prieš užbaigiant variklį, rekomenduojame patvirtinti penkias sritis.

Mechaninis: ar sukimo momento pakanka maksimaliai transporto priemonės apkrovai, rato skersmeniui, pavarų dėžės skaičiui ir pagreičiui?

Elektrinis: ar variklis atitinka akumuliatoriaus įtampos ir galios architektūrą?

Valdymas: ar integruota tvarkyklė palaiko reikiamą Pulse, RS485, CANopen, EtherCAT ar kitą valdymo sąsają?

Atsiliepimai: ar koduotuvas suteikia reikiamas padėties nustatymo ir judesio stebėjimo galimybes?

Šiluminis: ar variklis gali valdyti tikrąjį darbo ciklą šaudyklų važiuoklėje?

Todėl sėkminga keturių krypčių padėklų vežimėlio pavara nėra pagrįsta didžiausio sukimo momento ar didžiausio rėmo dydžio variklio parinkimu. Jis gaunamas suderinus sukimo momentą, greitį, grįžtamąjį ryšį, valdymą, pavarų dėžę, įtampą, šilumines charakteristikas ir mechaninius matmenis su realiu veikimo profiliu.

Kompaktiškiems sandėlio robotams, an Integruotas uždaro ciklo žingsninis servo variklis gali suteikti praktinį grįžtamojo ryšio valdymo, kompaktiško įrengimo, supaprastinto laidų ir pakartojamo judesio derinį. Tinkamai parinktas ir pritaikytas, jis gali tapti pagrindine patikimos keturių krypčių padėklų vežimo sistemos dalimi.