AGV DC Servo Motors & STO supratimas: Mobiliųjų robotų saugos atitikties vadovas

Įvadas: Kodėl STO funkcija tampa būtina AGV nuolatinės srovės servo varikliams

Sparčiai tobulėjant automatizuotoms valdomoms transporto priemonėms (AGV), , autonominiams mobiliesiems robotams (AMR) ir išmaniosioms gamyklos automatizavimo sistemoms, saugumas tapo vienu iš svarbiausių veiksnių renkantis Nuolatinės srovės servo variklis, skirtas AGV.

Šiuolaikiniai AGV nebėra paprastos transporto platformos. Jie veikia kartu su žmonėmis, autonomine įranga, gamybos linijomis ir sandėlių sistemomis. Šioms aplinkoms reikalingas ne tik tikslus judesių valdymas ir didelis efektyvumas, bet ir pažangios funkcinės saugos funkcijos, kad būtų išvengta netikėto judėjimo ir sumažinta veiklos rizika.

Viena iš svarbiausių saugos funkcijų, integruotų į šiuolaikines AGV servo pavaros sistemas, yra STO (Safe Torque Off)..

AGV nuolatinės srovės servo varikliai su STO funkcija leidžia gamintojams pasiekti aukštesnį saugos lygį išlaikant kompaktišką dizainą, patikimą veikimą ir atitiktį tarptautiniams standartams, tokiems kaip IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ir IEC 61508..

Skirtingai nuo tradicinių avarinio stabdymo metodų, kurie tiesiog atjungia maitinimą, STO suteikia sertifikuotą metodą, neleidžiantį generuoti variklio sukimo momento, tuo pačiu išlaikant pavaros sistemą paruoštą greitam pakartotiniam paleidimui.

Šiame straipsnyje paaiškinama:

• Ką STO reiškia AGV nuolatinės srovės servovarikliuose

• Kodėl AGV gamintojams reikia atitikties STO

• Skirtumas tarp STO ir avarinio stabdymo (E-stop)

• Kaip STO veikia žemos įtampos nuolatinės srovės servovarikliuose

• Saugos standartai ir privalomi AGV sistemų saugos lygiai

• Kaip pasirinkti tinkamą AGV servo variklį su funkcinėmis saugos funkcijomis

Kas yra STO funkcija AGV nuolatinės srovės servo varikliuose?

STO (Safe Torque Off) yra funkcinė saugos funkcija, kuri neleidžia servo varikliui generuoti sukimo momentą visiškai neatjungus elektros maitinimo.

Įprastoje variklių sistemoje variklio sustabdymas paprastai reiškia:

1. Pagrindinio maitinimo šaltinio atjungimas

2. Mechaninių stabdžių naudojimas

3. Laukiama, kol variklis visiškai sustos

Tačiau šis metodas turi keletą trūkumų:

• Ilgesnis stabdymo reakcijos laikas

• Padidėjęs mechaninis nusidėvėjimas

• Sunkios pakartotinio paleidimo procedūros

• Didesnė netikėto variklio suaktyvėjimo rizika

An AGV nuolatinės srovės servo variklis su STO naudoja saugos įvesties signalą, kad išjungtų variklio tvarkyklės galios pakopą. Įjungus STO, pavara iš karto neleidžia srovei pasiekti variklio apvijas, o tai reiškia, kad variklis negali sukurti sukimo momento.

Esminis dalykas yra:

STO neduoda komandos sustoti varikliui. STO neleidžia varikliui sukurti sukimo momento.

Dėl to STO ypač tinka AGV, kur netikėtas judėjimas gali sukelti pavojų saugumui.

Jkongmotor pritaikyti servo variklio judesiai

Vieno langelio integruotas nuolatinės srovės servo variklio sprendimų teikėjas

Kaip STO veikia AGV nuolatinės srovės servo variklio sistemoje?

Įprastą AGV nuolatinės srovės servovariklį su STO funkcija sudaro keli pagrindiniai komponentai:

• Žemos įtampos nuolatinės srovės servo variklis

• Integruotas servo vairuotojas

• Kodavimo grįžtamojo ryšio sistema

• Variklio galios pakopa

• Saugūs įvesties kanalai

• AGV judesio valdiklis

Įprasto veikimo metu servo pavara gauna valdymo komandas iš AGV valdiklio ir tiekia srovę į variklio apvijas. Ši srovė sukuria elektromagnetinį sukimo momentą, leidžiantį AGV ratams įsibėgėti, lėtėti ir išlaikyti greitį.

Suaktyvinus STO funkciją, vyksta toks procesas:

1. Suveikia saugos signalas

Saugos sistema siunčia STO komandą per tam skirtus saugos įėjimus.

Tipiški paleidimo šaltiniai yra šie:

• Avarinio sustabdymo mygtukai

• Saugūs lazeriniai skaitytuvai

• Saugos PLC sistemos

• Durų užraktai

• Susidūrimų aptikimo sistemos

2. Servo pavaros išvesties pakopa išjungta

STO grandinė atjungia galios tranzistorių valdymo signalus servo tvarkyklės viduje.

Dėl to:

• Variklio srovė nutrūksta

• Maitinimo pakopa nustoja persijungti

• Neleidžiama generuoti sukimo momento

DC maitinimo įtampa vis tiek gali likti prijungta, tačiau variklis negali generuoti aktyvaus sukimo momento.

3. AGV variklis pereina į saugią būseną

Po STO aktyvinimo:

• Variklis negali įsibėgėti

• Variklis negali generuoti laikymo momento

• Užkertamas kelias netikėtam judėjimui, kurį sukelia variklio valdymo komandos

Tai užtikrina, kad AGV būtų saugesnė techninės priežiūros, avarinių situacijų ar žmonių sąveikos metu.

STO nereiškia momentinio mechaninio sustojimo

Dažnas nesusipratimas yra tas, kad STO nedelsdamas sustabdo AGV fiziškai.

Realybėje:

STO pašalina variklio sukimo momentą, bet aktyviai nestabdo mechaninio judėjimo.

Pavyzdžiui, jei AGV gabena didelį krovinį ir juda dideliu greičiu:

• STO iš karto išjungia variklio sukimo momentą

• AGV gali toliau riedėti dėl inercijos

• Gali prireikti papildomų stabdymo metodų

Priklausomai nuo taikymo, AGV gamintojai gali derinti STO su:

• Elektromagnetiniai stabdžiai

• Dinaminiai stabdymo rezistoriai

• Mechaniniai stabdžiai

• Saugi stotelė 1 (SS1)

• Saugus ribotas greitis (SLS)

Šis derinys užtikrina funkcinį saugumą ir kontroliuojamą stabdymo efektyvumą.

Kodėl STO yra svarbus AGV nuolatinės srovės servo varikliams?

AGV vis dažniau naudojami:

• Išmaniosios gamyklos

• Automatizuoti sandėliai

• Logistikos centrai

• Automobilių gamybos linijos

• Medicinos gamyba

• Puslaidininkiniai įrenginiai

Kadangi AGV dažnai dirba šalia darbuotojų, saugos reikalavimai yra daug aukštesni nei tradicinei pramoninei įrangai.

Standartinis nuolatinės srovės variklio valdiklis gali sustabdyti veikimą duodamas programinės įrangos komandas, tačiau programinės įrangos stabdymas negali užtikrinti saugumo, jei:

• Valdiklis sugenda

• Bendravimas nutrūksta

• Įvyksta programavimo klaida

• Jutiklis pateikia neteisingą informaciją

STO suteikia techninės įrangos saugos sluoksnį, kuris veikia nepriklausomai nuo įprasto judesio valdymo.

STO funkcijos ir AGV saugos standartai

Šiuolaikiniai AGV gamintojai dažnai projektuoja sistemas pagal tarptautinius funkcinės saugos standartus.

IEC 61800-5-2: Funkcinė pavaros sistemų sauga

IEC 61800-5-2 apibrėžia su sauga susijusias elektrinių pavarų sistemų funkcijas.

STO yra viena iš plačiausiai naudojamų saugos funkcijų, nes ji suteikia:

• Patikimas sukimo momento pašalinimas

• Greitas reakcijos laikas

• Netyčinio judėjimo prevencija

ISO 13849-1: Mašinų sauga

ISO 13849-1 įvertina su sauga susijusias valdymo sistemas naudodamas našumo lygius (PL).

AGV sistemos dažniausiai taikomos:

• PL d

• PL e

priklausomai nuo:

• Transporto priemonės svoris

• Veikimo greitis

• Žmogaus sąveikos lygis

• Rizikos vertinimo rezultatai

IEC 61508: saugos vientisumo lygis (SIL)

IEC 61508 apibrėžia saugos vientisumo lygius:

• SIL1

• SIL2

• SIL3

• SIL4

Pramoninėms automobilinėms transporto priemonėms STO funkcijos paprastai yra skirtos palaikyti:

• SIL2

• SIL3

priklausomai nuo sistemos architektūros ir diagnostikos galimybių.

STO prieš tradicinį variklio sustabdymą: pagrindiniai skirtumai

Kaip pasirinkti an AGV nuolatinės srovės servo variklis su STO funkcija

Rinkdamiesi STO palaikantį AGV servo variklį, gamintojai turėtų įvertinti:

1. Variklio įtampa ir galia

Įprastos AGV įtampos platformos:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Variklio galia turi atitikti:

• Transporto priemonės svoris

• Kelionės greitis

• Reikalingas pagreitis

• Veiklos aplinka

2. Sukimo momento galimybė

AGV reikalingas pakankamas sukimo momentas:

• Prasideda esant apkrovai

• Laipiojimas įkalne

• Nuolatinis veikimas

Pavarų mažinimo parinktys, tokios kaip:

• Planetinė pavarų dėžė

• Sliekinė pavarų dėžė

• Spurinė pavarų dėžė

gali padidinti išėjimo sukimo momentą.

3. Kodavimo tikslumas

Aukštos kokybės atsiliepimai pagerina:

• Greičio valdymas

• Padėties tikslumas

• Navigacijos stabilumas

Įprastos parinktys:

• Inkrementinis kodavimo įrenginys

• Magnetinis koduotuvas

• Absoliutus koduotuvas

4. Ryšio protokolas

Pramoninėms AGV sistemoms dažnai reikia:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

Ryšio suderinamumas užtikrina sklandų integravimą su AGV valdikliais.

Privalumai ir pritaikymas AGV nuolatinės srovės servo varikliai su STO funkcija

Įvadas: Kodėl AGV nuolatinės srovės servo varikliai su STO tampa vis svarbesni

Kadangi automatizuotos valdomos transporto priemonės (AGV) ir autonominiai mobilieji robotai (AMR) plačiai naudojami išmaniosiose gamyklose, sandėliuose ir logistikos automatizavime, reikalavimai judėjimo tikslumo, veikimo patikimumo ir funkcinės saugos ir toliau didėja.

Tradiciniai nuolatinės srovės varikliai gali užtikrinti pagrindinę važiavimo galią, tačiau šiuolaikinėms AGV sistemoms reikia pažangesnių valdymo galimybių, įskaitant:

• Tikslus greičio reguliavimas

• Tikslus padėties nustatymas

• Didelis sukimo momentas esant mažam greičiui

• Bateriją tausojantis veikimas

• Bendravimas realiu laiku

• Funkcinė saugos apsauga

Štai kodėl daugelis AGV gamintojų naudoja nuolatinės srovės servovariklius su integruota STO (saugaus sukimo momento išjungimo) funkcija..

AGV nuolatinės srovės servovariklis su STO sujungia didelio našumo servo valdymo technologiją su sertifikuota saugos funkcija, todėl mobilieji robotai gali pasiekti efektyvų judesio valdymą ir saugesnę žmogaus ir mašinos sąveiką..

Pagrindiniai AGV nuolatinės srovės servo variklių su STO funkcija privalumai

1. Patobulinta AGV sistemų funkcinė sauga

Svarbiausias privalumas AGV servo variklis su STO yra geresnis saugos efektyvumas.

STO neleidžia varikliui generuoti sukimo momento, kai įvyksta saugos įvykis. Skirtingai nuo įprastų programinės įrangos pagrįstų sustabdymo komandų, STO veikia per specialią saugos grandinę servo pavaros viduje.

Tai suteikia apsaugą nuo:

• Netikėtas AGV judėjimas

• Valdiklio ryšio gedimai

• Programinės įrangos klaidos

• Neteisingi judesio komandos

• Nelaimingi atsitikimai, susiję su technine priežiūra

Aplink darbuotojus važiuojantiems automobiliams STO sukuria papildomą saugos sluoksnį tarp valdymo sistemos ir mechaninio judėjimo.

2. Atitiktis tarptautiniams saugos standartams

Šiuolaikiniai pramonės klientai vis dažniau reikalauja, kad AGV sistemos atitiktų tarptautinius saugos standartus.

AGV nuolatinės srovės servovarikliai su STO funkcijomis palaiko saugos konstrukcijas, pagrįstas:

• IEC 61800-5-2 Galios pavaros sistemų funkcinė sauga

• ISO 13849-1 Mašinų valdymo sistemų sauga

• IEC 61508 Funkcinės saugos reikalavimai

Priklausomai nuo sistemos architektūros, STO gali padėti AGV gamintojams pasiekti tokius saugos lygius kaip:

• SIL2 / SIL3

• PL d / PL e

Dėl to STO įrengti servo varikliai ypač tinka pramoniniams klientams, kuriems reikalingas CE sertifikatas ir pasaulinė saugos atitiktis.

3. Kompaktiška integruota konstrukcija, skirta ribotos erdvės AGV

Šiuolaikiniams AGV reikalingi kompaktiški pavaros sprendimai, nes montavimo vieta yra ribota.

Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su įmontuotu vairuotoju ir STO funkcija sujungia:

• Variklis

• Servo valdiklis

• Saugos sąsaja

• Komunikacijos modulis

• Kodavimo įrenginio apdorojimas

į vieną kompaktišką įrenginį.

Privalumai apima:

• Sumažintas valdymo spintos dydis

• Mažesnis laidų sudėtingumas

• Lengvesnis mechaninis integravimas

• Greitesnis montavimas

• Didesnis sistemos patikimumas

Mažiems ir vidutiniams AGV integruoti servo varikliai žymiai supaprastina transporto priemonės dizainą.

4. Didelis sukimo momentas, skirtas gabenti didelius krovinius

AGV dažnai turi gabenti sunkias medžiagas, tokias kaip:

• Automobilių komponentai

• Pramoninės dalys

• Padėklai

• Gamyklos įranga

Didelio našumo nuolatinės srovės servo variklis suteikia:

• Didelis paleidimo momentas

• Stabilus veikimas mažu greičiu

• Greita pagreičio reakcija

• Tikslus greičio valdymas

Kai derinama su pavarų reduktoriais, tokiais kaip:

• Planetinė pavarų dėžė

• Sliekinė pavarų dėžė

• Spurinė pavarų dėžė

AGV servo varikliai gali užtikrinti didesnį išėjimo sukimo momentą išlaikant kompaktiškus matmenis.

5. Tikslus judesio valdymas ir padėties tikslumas

Skirtingai nuo įprastų nuolatinės srovės variklių, servovarikliai naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad būtų pasiektas uždarojo ciklo valdymas.

Kodavimo įrenginys nuolat stebi:

• Variklio padėtis

• Sukimosi greitis

• Įkelti pakeitimus

Servo valdiklis realiu laiku reguliuoja išėjimo sukimo momentą.

Tai leidžia:

• Sklandus pagreitis ir lėtėjimas

• Tikslus prijungimas

• Tiksli navigacija

• Stabili krovinio padėtis

Šios charakteristikos yra būtinos AGV, naudojamiems automatizuotuose sandėliuose ir gamybos linijose.

6. Patikimas akumuliatoriaus veikimas su žemos įtampos nuolatinės srovės sistemomis

Dauguma AGV veikia naudojant akumuliatoriaus maitinimo sistemas.

Įprastos AGV įtampos platformos apima:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Žemos įtampos nuolatinės srovės servo varikliai idealiai tinka mobiliesiems robotams, nes jie suteikia:

• Didelis elektros efektyvumas

• Mažesnis energijos suvartojimas

• Tiesioginis baterijų suderinamumas

• Sumažinti galios konvertavimo reikalavimai

Tai padeda pailginti AGV veikimo laiką ir sumažinti įkrovimo dažnį.

7. Padidėjęs sistemos patikimumas ir mažesnė priežiūra

AGV sistemos dažnai veikia nuolat, kartais 24 valandas per parą.

Patikimas servo pavaros sprendimas sumažina prastovos laiką:

• Variklio dizainas be šepetėlių

• Uždarojo ciklo valdymas

• Išmanios apsaugos funkcijos

• Apsauga nuo viršsrovių

• Apsauga nuo perkaitimo

• STO saugos stebėjimas

Palyginti su tradiciniais nuolatinės srovės varikliais su šepečiu, nuolatinės srovės servo varikliai be šepetėlių siūlo:

• Ilgesnis tarnavimo laikas

• Mažesni priežiūros reikalavimai

• Geresnis atsparumas aplinkai

8. Greitesnis integravimas su pramoninėmis valdymo sistemomis

Šiuolaikiniai AGV servo varikliai palaiko įvairius pramoninio ryšio protokolus, įskaitant:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulso/krypties valdymas

Tai leidžia lengvai integruoti su:

• AGV pagrindiniai valdikliai

• PLC sistemos

• Robotų valdikliai

• Sandėlio valdymo sistemos

Ryšio galimybių ir STO saugos derinys supaprastina išmaniųjų mobiliųjų robotų kūrimą.

AGV nuolatinės srovės servovarikliai su STO funkcija

1. Sandėlio logistikos AGV

Sandėlių automatizavimas yra viena didžiausių STO palaikančių AGV servo variklių taikymo sričių.

Įprastos programos apima:

• Padėklų transportavimo AGV

• Rack-judantys robotai

• Automatizuotos rinkimo sistemos

• Medžiagų pristatymo robotai

Reikalingi privalumai:

• Ilgos darbo valandos

• Patikima navigacija

• Žmonių saugos apsauga

• Tikslus padėties nustatymas

STO padeda užtikrinti saugų darbą, kai darbuotojai patenka į AGV darbo zonas.

2. Automobilių gamybos AGV

Automobilių gamyklos AGV transportuoja:

• Variklio komponentai

• Transporto priemonių dalys

• Surinkimo medžiagos

• Gamybos įrankiai

Šioms aplinkoms reikia:

• Didelė apkrova

• Tikslus padėties nustatymas

• Nuolatinis veikimas

• Griežtas saugos laikymasis

AGV nuolatinės srovės servo varikliai su STO užtikrina patikimą judėjimo valdymą gamybos logistikos sistemoms.

3. Išmanieji gamyklos medžiagų tvarkymo robotai

Pramonės 4.0 gamykloms reikia lanksčių transportavimo sprendimų.

AGV servo varikliai naudojami:

• Automatizuotos gamybos linijos

• Lanksčios gamybos sistemos

• Gamykliniai logistikos robotai

STO funkcija pagerina saugą, kai AGV dirba kartu su žmonėmis.

4. Autonominiai mobilieji robotai (AMR)

AMR reikalingas pažangus variklio valdymas, nes jie remiasi:

• Autonominė navigacija

• Dinaminis kelio planavimas

• Kliūčių vengimas

• Žmogaus sąveika

STO palaikantys servo varikliai suteikia papildomą AMR apsaugą, veikiančią viešoje ar pusiau viešoje aplinkoje.

Programos apima:

• Aptarnaujantys robotai

• Apžiūros robotai

• Pristatymo robotai

• Ligoninės logistikos robotai

5. Sunkiasvoriai pramoninio transporto AGV

Didelės apkrovos AGV reikalingos galingos ir patikimos pavaros sistemos.

Tipiškos programos:

• Plieno gamyba

• Aviacijos ir kosmoso gamyba

• Stambios technikos pervežimas

• Logistika iš gamyklos į gamyklą

Šioms transporto priemonėms reikia:

• Didelis sukimo momentas

• Stipri perkrovos galimybė

• Saugumo patvirtintos stabdymo funkcijos

Nuolatinės srovės servo varikliai su STO padeda pagerinti didelių mobiliųjų platformų eksploatavimo saugumą.

6. Medicininiai ir laboratoriniai transporto robotai

Ligoninės ir laboratorijos vis dažniau naudoja AGV:

• Vaistų pristatymas

• Pavyzdinis gabenimas

• Įrangos judėjimas

Šios programos reikalauja:

• Tylus veikimas

• Patikimas valdymas

• Aukšti saugos standartai

STO funkcionalumas padeda apsaugoti personalą ir pacientus, užkertant kelią netikėtam roboto judėjimui.

7. Maisto ir farmacijos automatizavimo sistemos

Maisto ir farmacijos pramonė reikalauja:

• Švarus veikimas

• Didelis patikimumas

• Lengva priežiūra

• Saugos laikymasis

AGV servo varikliai su STO tinka:

• Automatizuoti vežimėliai

• Medžiagų transportavimo robotai

• Pakavimo logistikos sistemos

Išvada

STO funkcija AGV nuolatinės srovės servovarikliuose yra labai svarbi saugos technologija, kuri apsaugo nuo netyčinio variklio sukimo momento ir padeda autonominiams mobiliesiems robotams atitikti šiuolaikinius pramonės saugos reikalavimus.

Išjungus variklio galios pakopą naudojant specialų saugos mechanizmą, STO suteikia patikimą sprendimą, skirtą apsaugoti operatorius, pagerinti AGV sistemos patikimumą ir palaikyti atitiktį tokiems standartams kaip IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ir IEC 61508..

Šiuolaikiniams AGV ir AMR gamintojams, pasirenkant a Nuolatinės srovės servo variklis su integruota STO funkcija tampa esminiu reikalavimu kuriant saugesnes, išmanesnes ir patikimesnes mobiliųjų robotų sistemas.

Kodėl AGV reikia nuolatinės srovės servo variklių su STO funkcija?

AGV veikia dinamiškoje aplinkoje, kurioje žmonės, mašinos ir robotai naudojasi ta pačia darbo erdve. Saugumo pavojus gali kilti dėl:

• Jutiklio gedimas

• Ryšio klaidos

• Programinės įrangos gedimai

• Valdiklio gedimas

• Netikėtas žmonių bendravimas

• Mechaniniai gedimai

Standartinis nuolatinės srovės servo variklis gali užtikrinti puikų padėties nustatymo tikslumą ir greičio valdymą, tačiau be funkcinių saugos priemonių sistema gali neatitikti šiuolaikinių pramonės saugos reikalavimų.

1. Atitiktis tarptautiniams saugos standartams

Daugelis pramonės klientų reikalauja, kad AGV sistemos atitiktų pasaulines saugos taisykles.

Pagrindiniai standartai apima:

IEC 61800-5-2: Funkcinė pavaros sistemų sauga

IEC 61800-5-2 apibrėžia reguliuojamo greičio elektros jėgos pavaros sistemų saugos funkcijas.

STO yra viena iš plačiausiai naudojamų saugos funkcijų, aprašytų šiame standarte.

Tai užtikrina:

• Saugus variklio sukimo momento išjungimas

• Netyčinio judėjimo prevencija

• Patikimas saugos atsakas

ISO 13849-1: Su sauga susijusios valdymo sistemų dalys

ISO 13849-1 įvertina su sauga susijusių valdymo sistemų patikimumą.

AGV gamintojai paprastai mano:

• Našumo lygis (PL)

• Kategorijos struktūra

• Diagnostinė aprėptis

• Nesėkmės tikimybė

Tinkamai suprojektuotai AGV servo sistemai gali reikėti saugos lygių, tokių kaip:

• PL d

• PL e

priklausomai nuo taikymo rizikos vertinimo.

IEC 61508: funkcinės saugos standartas

IEC 61508 pateikia bendrą funkcinių saugos sistemų pagrindą.

Jame pristatoma:

• Saugos vientisumo lygis (SIL)

• Rizikos mažinimo reikalavimai

• Techninės įrangos patikimumo įvertinimas

Naudojant AGV, STO diegimas gali padėti pasiekti:

• SIL2

• SIL3

priklausomai nuo visos sistemos architektūros.

STO funkcija ir avarinis stabdymas (E-Stop): koks skirtumas?

Dažnas nesusipratimas yra tas, kad STO ir avarinis sustabdymas yra tas pats.

Jie yra susiję, bet tarnauja skirtingiems tikslams.

Avarinis sustojimas (E-Stop)

Avarinio stabdymo mygtukas yra rankinis saugos įtaisas, kurį naudoja operatoriai.

Paspaudus:

• Mašina gauna sustabdymo komandą

• Energija gali būti atjungta

• Judėjimas sustoja pagal sistemos projektą

E-stop tikslas yra:

Greitai sustabdyti pavojingą mašinos veikimą avarinių situacijų metu.

Saugus sukimo momento išjungimas (STO)

STO yra vidinė saugos funkcija servo pavaros viduje.

Kai aktyvuota:

• Neleidžiama generuoti variklio sukimo momento

• Maitinimo elektronika išjungta

• Norint paleisti iš naujo, reikalingos saugos iš naujo nustatymo sąlygos

STO tikslas yra:

Kad variklis nesukurtų netikėto sukimo momento.

STO ir E-Stop dirba kartu

Įprastoje AGV saugos architektūroje:

Avarinio stabdymo mygtukas → saugos valdiklis → STO įvestis → nuolatinės srovės servo variklio tvarkyklė → variklio sukimo momentas išjungtas

E-stop aptinka avarinę būklę, o STO užtikrina saugaus variklio išjungimo funkciją.

Kaip STO veikia žemos įtampos nuolatinės srovės servo varikliuose?

Žemos įtampos nuolatinės srovės servo varikliai plačiai naudojami AGV, nes jie siūlo:

• Kompaktiškas dydis

• Didelis efektyvumas

• Žemos įtampos veikimas

• Puikus greičio reguliavimas

• Lengvas akumuliatoriaus integravimas

Įprastą AGV nuolatinės srovės servo variklio sistemą sudaro:

• DC variklis

• Servo valdiklis

• Maitinimo MOSFET/IGBT pakopa

• Encoder atsiliepimai

• Ryšio sąsaja

• Saugos įvesties grandinė

Kai suveikia STO:

1 veiksmas: saugos signalo aktyvinimas

Apsaugos valdiklis siunčia STO signalą per tam skirtus saugos įvesties gnybtus.

Pavyzdys:

• STO1

• STO2

Dviejų kanalų įvesties konstrukcija dažniausiai naudojama aukštesniam saugos lygiui.

2 veiksmas: „Power Stage“ išjungimas

Servo tvarkyklė atjungia valdymo signalus, valdančius galios išėjimo stadiją.

Variklio apvijos srovė nutrūksta.

3 veiksmas: sustabdomas sukimo momento generavimas

Kadangi varikliu neteka fazinė srovė:

• Elektromagnetinis sukimo momentas išnyksta

• Variklis negali aktyviai vairuoti AGV rato

4 veiksmas: saugus paleidimas iš naujo

Pašalinus saugos sąlygą:

• STO įvestis turi būti atlaisvinta

• Saugos valdiklis patvirtina sistemos pasirengimą

• Servo įjungimo komanda atkurta

Tai apsaugo nuo atsitiktinio paleidimo iš naujo.

Ar STO iš karto sustabdo AGV variklį?

Tai vienas iš svarbiausių klausimų projektuojant AGV pavaros sistemas.

Atsakymas yra toks:

STO iš karto pašalina variklio sukimo momentą, bet aktyviai nestabdo variklio.

Po STO aktyvinimo:

• Variklis nustoja generuoti varomąją jėgą

• AGV gali toliau judėti dėl inercijos

• Gali prireikti mechaninio arba dinaminio stabdymo

Pavyzdžiui:

Didelės apkrovos AGV, vežančiam kelias tonas medžiagų, gali prireikti:

• STO funkcija

• Elektromagnetinis stabdys

• Regeneracinis stabdymas

• Saugaus greičio stebėjimas

pasiekti reikiamą stabdymo kelią.

Todėl STO turėtų būti laikoma visos saugos sistemos dalimi, o ne atskiru stabdymo metodu.

AGV AC Servo Motors vs Nuolatinės srovės servo varikliai su STO

Tiek kintamosios srovės, tiek nuolatinės srovės servo varikliai gali palaikyti STO funkcijas, tačiau jie turi skirtingus privalumus.

Daugumoje mobiliųjų robotų programų 24 V ir 48 V nuolatinės srovės servo varikliai su integruotomis tvarkyklėmis ir STO funkcijomis užtikrina puikų saugumo, efektyvumo ir sistemos paprastumo balansą.

Rekomenduojami saugos lygiai AGV servosistemoms

Reikalingas saugos lygis priklauso nuo:

• Transporto priemonės svoris

• Maksimalus greitis

• Veiklos aplinka

• Žmogaus sąveika

• Rizikos vertinimo rezultatai

Įprasti AGV saugos reikalavimai yra šie:

SIL2 / PL d

Tinka:

• Sandėlio AGV

• Vidaus transporto robotai

• Mažos spartos mobiliosios platformos

SIL3 / PL e

Naudojamas:

• Sunkiasvoriai AGV

• Greitaeigiai autonominiai automobiliai

• Žmogaus ir mašinos bendra aplinka

Visą AGV saugos sistemą gali sudaryti:

• STO

• Saugus ribotas greitis (SLS)

• Saugi stotelė 1 (SS1)

• Saugūs skaitytuvai

• Avarinio sustabdymo mygtukai

• Saugos PLC

• Kodavimo įrenginio stebėjimas

Pagrindinės savybės, į kurias reikia atsižvelgti renkantis AGV nuolatinės srovės servo variklį su STO

Norint pasirinkti tinkamą servovariklio tiekėją, reikia įvertinti ne tik sukimo momentą ir greitį.

1. Integruota servo pavaros konstrukcija

Integruotas variklio ir vairuotojo sprendimas suteikia:

• Mažesnė montavimo erdvė

• Sumažintas laidų sudėtingumas

• Didesnis patikimumas

• Lengvesnis AGV integravimas

2. Tinkamas įtampos pasirinkimas

Įprastos AGV įtampos platformos apima:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Variklio įtampa turi atitikti:

• Baterijų sistema

• Valdiklio architektūra

• Galios reikalavimai

3. Encoder grįžtamojo ryšio galimybė

AGV reikalauja tikslaus judesio valdymo.

Įprastos koduotuvo parinktys:

• Inkrementinis kodavimo įrenginys

• Magnetinis koduotuvas

• Absoliutus koduotuvas

Koduotojo atsiliepimai patobulinami:

• Padėties tikslumas

• Greičio reguliavimas

• Navigacijos našumas

4. Ryšio suderinamumas

Šiuolaikiniai AGV servo varikliai dažnai palaiko:

• CANopen

• RS485

• Modbus RTU

• EtherCAT

Ryšio suderinamumas supaprastina integravimą su:

• AGV valdikliai

• PLC sistemos

• Robotų valdymo platformos

Kodėl OEM AGV gamintojai teikia pirmenybę nuolatinės srovės servo varikliams su STO

Įvadas: auganti saugesnių AGV pavaros sistemų paklausa

Pramonėms sparčiau diegiant automatizuotas valdomas transporto priemones (AGV) ir autonominius mobiliuosius robotus (AMR) , OĮG gamintojai susiduria su vis didesniais didesnio našumo, didesnio patikimumo ir griežtesnio saugos reikalavimų reikalavimais.

Šiuolaikiniai AGV nebėra izoliuotos mašinos, veikiančios draudžiamose zonose. Tai išmaniosios mobiliosios platformos, veikiančios kartu:

• Gamyklos operatoriai

• Sandėlio darbuotojai

• Gamybos įranga

• Bendradarbiaujantys robotai

• Automatizuotos sistemos

Ši žmogaus ir mašinos sąveika sukuria aukštesnius saugos reikalavimus. Tradicinių variklių sprendimų, kurie užtikrina tik pagrindinį greičio valdymą, pažangioms AGV programoms nebepakanka.

Dėl šios priežasties daugelis AGV OEM gamintojų renkasi DC servo varikliai su STO (Safe Torque Off) veikia kaip pageidaujamas pavaros sprendimas.

STO palaikantis nuolatinės srovės servo variklis sujungia:

• Didelio tikslumo servo valdymas

• Žemos įtampos nuolatinės srovės suderinamumas

• Encoder atsiliepimai

• Integruota pavaros technologija

• Funkcinė saugos apsauga

Šis derinys leidžia AGV gamintojams sukurti saugesnes, efektyvesnes ir lengviau sertifikuojamas mobiliųjų robotų platformas.

1. Patobulintas saugos laikymasis pasaulinėse AGV rinkose

Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl OEM AGV gamintojai renkasi nuolatinės srovės servovariklius su STO, yra poreikis atitikti tarptautinius saugos reikalavimus.

Kai AGV eksportuojami visame pasaulyje, klientai dažnai reikalauja laikytis tokių standartų kaip:

• IEC 61800-5-2 Funkcinė pavaros sistemų sauga

• ISO 13849-1 Su sauga susijusios valdymo sistemų dalys

• IEC 61508 funkcinės saugos standartas

STO yra viena iš dažniausiai naudojamų saugos funkcijų, nes ji tiesiogiai neleidžia varikliui generuoti sukimo momento.

AGV OEM gamintojams tai suteikia keletą privalumų:

• Lengvesnis saugos sertifikavimas

• Sutrumpintas sistemos kūrimo laikas

• Geresnis klientų priėmimas

• Mažesnė rizika saugos vertinimo metu

Užuot sukūrę sudėtingą išorinę saugos grandinę, originalios įrangos gamintojai į savo transporto priemonės architektūrą gali integruoti servo variklį su įmontuota STO funkcija.

2. Netikėto AGV judėjimo prevencija

Netikėtas judėjimas yra vienas didžiausių mobiliųjų robotų programų saugumo pavojų.

Galimos priežastys:

• Valdiklio gedimas

• Ryšio nutrūkimas

• Programinės įrangos klaidos

• Jutiklio gedimas

• Neteisingi operacijų komandos

Įprasta sustabdymo komanda priklauso nuo tinkamo valdymo sistemos veikimo.

Tačiau STO suteikia nepriklausomą saugos mechanizmą.

Kai STO aktyvuota:

• Servo pavara išjungia galios išėjimo stadiją

• Variklio srovės tiekimas nutrūksta

• Neleidžiama generuoti sukimo momento

• AGV negali aktyviai vairuoti ratų

Tai ypač svarbu:

• Sunkios apkrovos AGV

• Žmogaus ir mašinos bendra aplinka

• Automatizuotos gamyklos transportavimo sistemos

3. Supaprastintas AGV sistemos projektavimas su integruotais servo sprendimais

OĮG gamintojai nuolat skiria mažinti:

• Transporto priemonės dydis

• Vystymo sudėtingumas

• Reikalavimai laidams

• Surinkimo laikas

Tradicinei AGV pavaros sistemai gali prireikti atskirų komponentų:

• DC variklis

• Išorinis variklio vairuotojas

• Saugos relė

• Kodavimo modulis

• Ryšio sąsaja

Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su STO sujungia šias funkcijas į vieną kompaktišką sprendimą.

Privalumai:

Sumažintas laidų skaičius

Mažiau kabelių reiškia:

• Mažesnė montavimo kaina

• Didesnis patikimumas

• Lengvesnis trikčių šalinimas

Mažesnė valdymo spinta

Integruoti servo varikliai sumažina didelių elektros spintų poreikį, todėl originalios įrangos gamintojai gali sukurti kompaktiškesnius AGV.

Greitesnis vystymasis

Inžinieriai gali sutelkti dėmesį į:

• Transporto priemonės konstrukcija

• Navigacinė programinė įranga

• Programos optimizavimas

užuot praleidę per daug laiko kurdami variklio valdymo įrangą.

4. Geresnis judesio valdymo našumas

AGV taikymui reikia daugiau nei paprasto sukimosi.

Variklis turi užtikrinti:

• Sklandus pagreitis

• Tikslus greičio reguliavimas

• Tikslus stabdymas

• Stabilus veikimas mažu greičiu

Nuolatinės srovės servo varikliai tai pasiekia per uždarą grįžtamąjį ryšį.

Kodavimo įrenginys nuolat stebi:

• Variklio padėtis

• Sukimosi greitis

• Įkelti pakeitimus

Servo valdiklis automatiškai reguliuoja išėjimo sukimo momentą.

Tai leidžia AGV pasiekti:

• Tikslus prijungimas

• Sklandus transportavimas

• Geresnis navigacijos našumas

• Sumažinta mechaninė vibracija

OĮG gamintojams tai pagerina bendrą galutinio AGV produkto kokybę.

5. Puikus suderinamumas su baterijomis maitinamais AGV

Dauguma AGV naudoja akumuliatorių sistemas, todėl žemos įtampos nuolatinės srovės servovarikliai yra idealus pasirinkimas.

Įprastos AGV galios platformos apima:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Palyginti su AC servo sistemomis, nuolatinės srovės servo varikliai siūlo:

• Tiesioginis baterijų suderinamumas

• Didesnis energijos vartojimo efektyvumas

• Mažesni galios konvertavimo nuostoliai

• Supaprastinta elektros architektūra

Tai ypač vertinga:

• Sandėlio robotai

• Mobiliosios valdymo platformos

• Vidaus logistikos AGV

6. Didesnis patikimumas pramoniniam darbui visą parą

OĮG klientai dažnai reikalauja, kad AGV nepertraukiamai veiktų su minimaliomis prastovomis.

Patikimas AGV variklio sprendimas turi atlaikyti:

• Ilgos darbo valandos

• Dažnas greitėjimas ir stabdymas

• Kintamos apkrovos

• Dulkių ir vibracijos aplinka

Nuolatinės srovės servo varikliai su STO suteikia:

• Variklio technologija be šepetėlių

• Išmanios apsaugos funkcijos

• Apsauga nuo viršsrovių

• Perkaitimo stebėjimas

• Saugaus išjungimo galimybė

Šios funkcijos pagerina:

• Tarnavimo laikas

• Sistemos stabilumas

• Priežiūros efektyvumas

7. Lengvesnis integravimas su AGV valdymo sistemomis

Šiuolaikiniai AGV remiasi ryšiu tarp:

• Pagrindinis valdiklis

• Navigacinė sistema

• Saugos sistema

• Variklio pavara

STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai gali palaikyti pramoninio ryšio protokolus, tokius kaip:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulsas / kryptis

Tai leidžia OEM gamintojams lengvai integruoti variklius į skirtingas AGV platformas.

Pavyzdžiui:

AGV valdiklis → Ryšio sąsaja → Servo pavara → Variklis → Encoder grįžtamasis ryšys

Ši uždaro ciklo architektūra pagerina transporto priemonės intelektą ir valdymo tikslumą.

8. Sumažėjusios AGV OEM projektų plėtros išlaidos

OĮG gamintojai turi suderinti našumą ir kainą.

Naudodami nuolatinės srovės servovariklius su integruotu STO, galite sumažinti bendras sistemos išlaidas:

Žemesni aparatinės įrangos reikalavimai

Mažiau reikia:

• Išoriniai saugos moduliai

• Papildomi laidai

• Atskiri variklio valdikliai

Trumpesni inžineriniai ciklai

Iš anksto integruoti sprendimai sumažina:

• Variklio derinimo laikas

• Elektros projektavimo darbai

• Bandymų procedūros

Mažesnės priežiūros išlaidos

Patikimos servo sistemos sumažina:

• Prastova

• Keitimo dažnis

• Paslaugos reikalavimai

9. Lankstus pritaikymas įvairioms AGV reikmėms

Skirtingoms AGV platformoms keliami skirtingi reikalavimai.

OĮG gamintojams dažnai reikia tinkinimo parinkčių, tokių kaip:

• Skirtingi įtampos reitingai

• Įvairūs sukimo momento lygiai

• Individualūs montavimo matmenys

• Skirtingos velenų konstrukcijos

• Pavarų dėžės integravimas

• Kodavimo parinktys

• Ryšio protokolai

DC servo variklių tiekėjai, turintys OEM / ODM galimybes, gali pateikti pritaikytus sprendimus:

• Maži sandėlio robotai

• Sunkiojo transporto AGV

• AMR

• Mobiliosios robotų platformos

Šis lankstumas leidžia gamintojams kurti skirtingus produktus konkrečioms rinkoms.

10. Konkurencinis pranašumas Smart Factory programose

Pasaulinė gamybos pramonė juda link:

• Pramonė 4.0

• Išmaniosios gamyklos

• Autonominė logistika

• Žmogaus ir roboto bendradarbiavimas

Saugumas tampa pagrindiniu pirkimo veiksniu.

AGV gamintojai, naudojantys STO palaikančius servovariklius, gali suteikti klientams:

• Aukštesni saugos lygiai

• Geresnis patikimumas

• Lengvesnis sertifikavimas

• Pažangesnė automatizavimo galimybė

Tai sukuria konkurencinį pranašumą teikiant pasiūlymus dėl tarptautinių automatizavimo projektų.

Įprasti nuolatinės srovės servo variklių su STO palaikymu AGV sistemose

Sparčiai tobulėjant išmaniajai gamybai, pramonei 4.0 ir išmaniajai logistikai , AGV (automatizuotos valdomos transporto priemonės) ir AMR (autonominiai mobilieji robotai) tampa pagrindine automatizuoto medžiagų tvarkymo ir transportavimo įranga.

Skirtingai nuo tradicinės pramoninės įrangos, kuri veikia izoliuotose vietose, šiuolaikiniai AGV dažnai dalijasi darbo aplinka su operatoriais, gamybos mašinomis ir kitais robotais. Tam reikia ne tik puikių judesių, bet ir pažangių saugos funkcijų.

STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai tapo pageidaujamu daugelio AGV sistemų pavaros sprendimu, nes jie derina:

• Didelio tikslumo servo valdymas

• Žemos įtampos nuolatinės srovės veikimas

• Energiją taupanti bešepetė variklio technologija

• Encoder atsiliepimai

• Integruotos saugos funkcijos

Saugaus sukimo momento išjungimo (STO) funkcija užtikrina, kad variklis negalėtų generuoti sukimo momento įvykus saugos įvykiui, o tai padeda AGV gamintojams užtikrinti saugesnį darbą ir atitikti tarptautinius saugos reikalavimus.

Toliau pateikiamos dažniausiai naudojamos programos STO palaikantys nuolatinės srovės servovarikliai AGV sistemose.

1. Sandėlių automatizavimo AGV

Programos apžvalga

Sandėlių automatizavimas yra viena didžiausių AGV sistemų taikymo sričių. Šiuolaikiniai sandėliai naudoja AGV automatiškai gabenti prekes tarp:

• Sandėliavimo zonos

• Rinkimo stotys

• Pakavimo linijos

• Siuntimo zonos

Tipiški AGV tipai yra šie:

• Padėklų pervežimo AGV

• Lentynos kėlimo robotai

• Konvejeriniai AGV

• Mobilūs rinkimo robotai

Šios transporto priemonės paprastai dirba nepertraukiamai ilgas valandas ir turi saugiai važiuoti aplink darbuotojus ir kitą įrangą.

Kodėl naudojami nuolatinės srovės servo varikliai su STO

Sandėlio AGV reikalauja:

Patikima saugos apsauga

Kai darbuotojai patenka į AGV darbo zoną, STO gali nedelsiant išjungti variklio sukimo momentą, kad būtų išvengta netikėto judėjimo.

Tikslus padėties valdymas

Servo grįžtamasis ryšys leidžia tiksliai:

• Prijungimas prie doko

• Pozicijos išlyginimas

• Greičio reguliavimas

Tai ypač svarbu atliekant automatines pakrovimo ir iškrovimo operacijas.

Didelis energijos vartojimo efektyvumas

Baterijomis maitinamiems sandėlio robotams yra naudingi žemos įtampos nuolatinės srovės servovarikliai, nes jie suteikia:

• Mažesnis energijos suvartojimas

• Ilgesnis veikimo laikas

• Efektyvus akumuliatoriaus naudojimas

2. Automobilių gamybos AGV

Programos apžvalga

Automobilių gamyklos yra vienos iš pirmųjų AGV technologijos pritaikytojų.

AGV plačiai naudojami transportuojant:

• Variklio komponentai

• Transmisijos dalys

• Transporto priemonių mazgai

• Gamybos įrankiai

• Medžiagų konteineriai

Automobilių gamyba reikalauja itin didelio patikimumo, nes gamybos pertrūkiai gali sukelti didelių nuostolių.

STO servo variklių privalumai automobilių AGV

Didelė apkrova

Automobiliniai AGV dažnai gabena šimtus kilogramų ar kelias tonas medžiagų.

DC servo varikliai kartu su pavarų dėžėmis suteikia:

• Didelis paleidimo momentas

• Stabilus judėjimas mažu greičiu

• Stipri perkrovos galimybė

Saugumas žmogaus ir mašinos bendradarbiavime

Šiuolaikinėse automobilių gamyklose AGV dažnai veikia kartu su:

• Montavimo darbuotojai

• Pramoniniai robotai

• Techninės priežiūros personalas

Funkcija STO suteikia papildomą saugos sluoksnį, užkertant kelią atsitiktiniam variklio įjungimui.

Nepertraukiamas veikimas

Automobilių gamybos linijos dažnai dirba 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę.

STO palaikantys servo varikliai pagerina:

• Sistemos patikimumas

• Priežiūros efektyvumas

• Eksploatacijos sauga

3. Sunkiųjų medžiagų krovimo AGV

Programos apžvalga

Sunkiasvoriai AGV yra skirti gabenti didelius ir sunkius krovinius tokiose pramonės šakose kaip:

• Plieno gamyba

• Aviacijos erdvė

• Laivų statyba

• Sunkiosios technikos gamyba

Įprastos programos apima:

• Didelių komponentų transportavimas

• Gamykliniai logistikos vežimėliai

• Automatizuotos perdavimo platformos

Kodėl STO funkcija yra labai svarbi sunkiasvoriams AGV

Didelės apkrovos AGV kelia didesnį pavojų saugai dėl:

• Didelė transporto priemonės masė

• Didelė kinetinė energija

• Ilgas stabdymo kelias

STO padeda išvengti:

• Netikėtas pagreitis

• Nekontroliuojamas variklio sukimo momentas

• Atsitiktinis judėjimas priežiūros metu

Didelės apkrovos AGV STO paprastai derinamas su:

• Elektromagnetiniai stabdžiai

• Mechaninės stabdžių sistemos

• Saugūs skaitytuvai

• Saugos PLC sistemos

pasiekti visišką saugos kontrolę.

4. Autonominiai mobilieji robotai (AMR)

Programos apžvalga

AMR yra naujos kartos mobilieji robotai.

Skirtingai nuo tradicinių AGV, kurie važiuoja fiksuotais maršrutais, AMR naudoja:

• LiDAR navigacija

• Regėjimo sistemos

• Dirbtinio intelekto algoritmai

• Dinaminis kelio planavimas

Programos apima:

• Gamyklos tikrinimo robotai

• Pristatymo robotai

• Mobilieji paslaugų robotai

• Autonominės transporto platformos

Privalumai iš STO įgalinti servo varikliai, skirti AMR

Saugi žmogaus ir roboto sąveika

AMR dažnai veikia viešoje arba pusiau viešoje aplinkoje.

STO padeda užtikrinti, kad robotas negalėtų toliau generuoti važiavimo sukimo momento, kai aptinkama saugos sąlyga.

Kompaktiška integracija

Mažiems AMR reikalingi kompaktiški komponentai.

Integruoti nuolatinės srovės servo varikliai su STO mažinimu:

• Montavimo erdvė

• Laidų sudėtingumas

• Sistemos svoris

Didelis judesio tikslumas

Encoder pagrįstas servo valdymas suteikia:

• Sklandus judėjimas

• Tikslus greičio valdymas

• Tikslus stabdymas

kuris pagerina navigacijos našumą.

5. Išmaniosios gamyklos gamybos logistikos sistemos

Programos apžvalga

Išmaniosioms gamykloms reikalingos lanksčios transportavimo sistemos, galinčios prisitaikyti prie kintančių gamybos reikalavimų.

AGV su STO įgalintais nuolatinės srovės servo varikliais naudojami:

• Ruošinio transportavimas

• Gamybos linijos tiekimas

• Automatizuotas medžiagų pristatymas

• Lanksčios gamybos sistemos

Pagrindiniai privalumai

Patobulintas gamybos lankstumas

AGV gali pakeisti fiksuotas konvejerių sistemas ir suteikti:

• Lankstus maršruto parinkimas

• Lengvi gamybos pakeitimai

• Sumažėjusios infrastruktūros sąnaudos

Patobulintas saugos laikymasis

Gamykloms, kuriose dažnai bendrauja žmonės, reikia patikimų saugos funkcijų.

STO padeda gamintojams kurti saugesnes automatizuotas logistikos sistemas.

6. Farmacijos ir medicinos logistikos robotai

Programos apžvalga

Ligoninėse ir farmacijos įstaigose AGV vis dažniau naudojami:

• Vaistų gabenimas

• Laboratorinio mėginio pristatymas

• Medicininės įrangos judėjimas

• Sterilus medžiagų tvarkymas

Šioms aplinkoms reikia:

• Didelis patikimumas

• Tylus veikimas

• Saugus bendravimas su žmonėmis

Kodėl tinkami nuolatinės srovės servo varikliai su STO

Saugus darbas šalia žmonių

Ligoninės yra labai į žmogų orientuota aplinka. STO suteikia apsaugą nuo netikėto roboto judėjimo.

Sklandus ir mažai triukšmingas judesys

Servo valdomi varikliai be šepetėlių suteikia:

• Žema vibracija

• Tylus veikimas

• Sklandus pagreitis

Patikimas ilgalaikis veikimas

Medicinos logistikos robotai dažnai veikia nuolat, todėl jiems reikalingi patvarūs motoriniai sprendimai.

7. Maisto ir gėrimų pramonės AGV

Programos apžvalga

Maisto ir gėrimų gamyklos AGV naudoja:

• Žaliavų transportavimas

• Pakavimo logistika

• Gatavo produkto judėjimas

Pramonei reikia:

• Didelis patikimumas

• Lengva priežiūra

• Švarus veikimas

STO servo variklių privalumai

STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai suteikia:

• Patikimas veikimas automatizuotose aplinkose

• Sumažinti priežiūros reikalavimai

• Pagerinta operatoriaus sauga

Kartu su tinkamais apsaugos lygiais, tokiais kaip IP65 klasės dizainas, jie gali prisitaikyti prie sudėtingos pramonės aplinkos.

8. Puslaidininkių ir elektronikos gamybos AGV

Programos apžvalga

Elektronikos ir puslaidininkių gamyklos reikalauja itin tikslaus ir švaraus medžiagų tvarkymo.

AGV naudojami:

• Vaflių gabenimas

• Elektroninių komponentų pristatymas

• Švarių patalpų logistika

Kodėl pirmenybė teikiama servo varikliams su STO

Šios programos reikalauja:

Didelis tikslumas

Servo grįžtamasis ryšys užtikrina tikslų padėties nustatymą.

Stabilus veikimas mažu greičiu

Svarbu jautrioms medžiagoms.

Sauga Patikimumas

STO apsaugo nuo netikėto judėjimo, kuris gali sugadinti brangius gaminius.

9. Automatiniai konvejeriniai AGV

Programos apžvalga

Daugelis gamyklų naudoja AGV su konvejerio moduliais gaminiams perkelti iš vienos gamybos stoties.

Programos apima:

• Surinkimo linijos

• Pakavimo sistemos

• Rūšiavimo stotys

Variklio reikalavimai

Šios sistemos reikalauja:

• Tikslus greičio sinchronizavimas

• Dažnas start-stop veikimas

• Patikimas saugos valdymas

STO palaikantys servo varikliai užtikrina judesio valdymo efektyvumą ir saugos apsaugą.

10. Lauko ir pramoninės mobiliosios platformos

Programos apžvalga

Kai kurios AGV sistemos veikia lauke arba atšiaurioje pramoninėje aplinkoje.

Pavyzdžiai:

• Statybos logistikos robotai

• Kasybos transporto platformos

• Lauko apžiūros robotai

Reikalingos variklio savybės

Lauko automobiliams dažnai reikia:

• Didelis sukimo momentas

• Atsparumas oro sąlygoms

• Atsparumas smūgiams ir vibracijai

• Patikimos saugos funkcijos

STO palaikantys nuolatinės srovės servovarikliai padeda pagerinti darbo saugą nenuspėjamoje aplinkoje.

Pagrindiniai veiksniai renkantis STO įgalintus nuolatinės srovės servo variklius AGV

Prieš rinkdamiesi variklio sprendimą, AGV gamintojai turėtų atsižvelgti į:

1. Sukimo momento ir apkrovos reikalavimai

Įvertinkite:

• Transporto priemonės svoris

• Maksimali naudingoji apkrova

• Pagreičio reikalavimai

• Galimybė įkalti

2. Suderinamumas su akumuliatoriaus įtampa

Įprastos AGV įtampos sistemos apima:

• 24V DC

• 36V DC

• 48V DC

Variklis turi atitikti transporto priemonės galios architektūrą.

3. Saugos reikalavimai

Patvirtinti:

• STO prieinamumas

• Saugos įvesties konfigūracija

• SIL/PL galimybė

• Sertifikavimo reikalavimai

4. Ryšio suderinamumas

Įprastos sąsajos apima:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulsas / kryptis

5. Aplinkos apsauga

Atsižvelgiant į taikymą, apsvarstykite:

• IP reitingas

• Temperatūros diapazonas

• Atsparumas vibracijai

• Apsauga nuo dulkių

Išvada

STO palaikantys nuolatinės srovės servovarikliai tampa pagrindine šiuolaikinių AGV ir AMR sistemų pavaros technologija, nes jie užtikrina puikų saugos, tikslumo, efektyvumo ir patikimumo derinį.

Nuo sandėlių automatizavimo ir automobilių gamybos iki sunkiųjų transporto robotų ir medicininės logistikos sistemų – šie varikliai padeda OĮG gamintojams kurti saugesnius ir išmanesnius mobiliųjų robotų sprendimus.

Pramonėms ir toliau judant prie išmaniųjų gamyklų ir autonominės logistikos , AGV sistemos su nuolatinės srovės servo varikliais su STO funkcinės saugos technologija atliks vis svarbesnį vaidmenį gerinant našumą, mažinant veiklos riziką ir įgalinant naujos kartos pramonės automatizavimą.

Išvada: saugesnių AGV kūrimas STO įgalinti nuolatinės srovės servo varikliai

Saugumas nebėra pasirenkama šiuolaikinių AGV ir AMR sistemų funkcija. Kadangi autonominiai mobilieji robotai tampa greitesni, sunkesni ir labiau integruojami su žmonėmis, funkcinė sauga tapo pagrindiniu projektavimo reikalavimu.

AGV nuolatinės srovės servovarikliai su STO funkcija yra patikimas sprendimas, apsaugantis nuo netyčinio sukimo momento susidarymo, kartu užtikrinant atitiktį pasauliniams saugos standartams, tokiems kaip IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ir IEC 61508.

Rinkdamiesi AGV variklio sprendimą, gamintojai turėtų atsižvelgti į:

• STO prieinamumas

• Saugos lygio reikalavimai

• Variklio sukimo momento galimybė

• Kodavimo įrenginio veikimas

• Ryšio protokolai

• Aplinkos apsauga

• OEM pritaikymo galimybė

Sujungdami didelio našumo nuolatinės srovės servo technologiją su pažangiomis funkcinės saugos funkcijomis, AGV gamintojai gali sukurti saugesnes, išmanesnes ir patikimesnes autonomines transporto sistemas ateičiai.

DUK: STO įgalinti nuolatinės srovės servo varikliai, skirti AGV sistemoms

1. Kas yra STO funkcija AGV nuolatinės srovės servovarikliuose?

STO (saugus sukimo momentas išjungtas) yra funkcinė saugos funkcija, integruota į AGV nuolatinės srovės servovariklius ir servovaraus, kad neleistų varikliui generuoti sukimo momento, kai kyla pavojus saugai.

Įjungus STO, servo pavara išjungia variklio galios išėjimo stadiją, neleidžiant srovei pasiekti variklio apvijas. Tai užtikrina, kad AGV negalės aktyviai važiuoti ar netikėtai įsibėgėti.

STO yra plačiai naudojamas AGV, AMR ir pramoniniuose mobiliuosiuose robotuose, nes suteikia papildomą saugos sluoksnį, nepriklausomą nuo įprastos judesio valdymo programinės įrangos.

2. Kodėl AGV gamintojams reikalingi nuolatinės srovės servovarikliai su STO funkcija?

AGV gamintojai renkasi nuolatinės srovės servovariklius su STO , nes modernūs mobilūs robotai veikia aplinkoje, kurioje žmonės ir mašinos dirba kartu.

STO padeda sumažinti riziką, kurią sukelia:

• Valdiklio gedimai

• Ryšio klaidos

• Programinės įrangos gedimai

• Neteisingi judesio komandos

• Netikėtas AGV judėjimas

OEM AGV gamintojams STO taip pat supaprastina tarptautinių saugos standartų, tokių kaip IEC 61800-5-2, ISO 13849-1 ir IEC 61508, laikymąsi..

3. Ar STO iš karto sustabdo AGV judėjimą?

Ne. STO pašalina variklio sukimo momentą, bet aktyviai nestabdo mechaninio judėjimo.

Kai suveikia STO:

• Variklis nustoja gaminti važiavimo sukimo momentą

• AGV gali toliau judėti dėl inercijos

• Gali prireikti papildomų stabdymo metodų

Didelės apkrovos AGV STO dažnai derinamas su:

• Elektromagnetiniai stabdžiai

• Mechaniniai stabdžiai

• Dinaminės stabdžių sistemos

• Saugi stotelė 1 (SS1)

Šis derinys užtikrina saugumą ir kontroliuojamą stabdymo efektyvumą.

4. Kokie yra naudojimo privalumai STO palaikantys nuolatinės srovės servovarikliai AGV sistemose?

STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai turi keletą privalumų:

• Pagerinta funkcinė sauga

• Atitikimas tarptautiniams saugos standartams

• Netyčinio variklio judėjimo prevencija

• Kompaktiškas integruotas variklio ir vairuotojo dizainas

• Sumažintas laidų sudėtingumas

• Didesnis sistemos patikimumas

• Geresnis judesio valdymo tikslumas

• Mažesni priežiūros reikalavimai

Dėl šių privalumų jie idealiai tinka automatizuotai logistikai, išmaniosioms gamykloms ir autonominiams mobiliesiems robotams.

5. Kurioms AGV programoms reikalingi servovarikliai su STO?

STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai plačiai naudojami:

• Sandėlių automatizavimo AGV

• Automobilių gamybos AGV

• Didelio našumo medžiagų krovimo robotai

• Autonominiai mobilieji robotai (AMR)

• Išmaniosios gamyklos logistikos sistemos

• Medicininiai transportavimo robotai

• Farmacijos automatizavimo įranga

• Maisto perdirbimo logistikos robotai

• Puslaidininkiniai švarių patalpų AGV

Programos, kurioms reikalinga žmogaus ir mašinos sąveika, paprastai turi didesnį STO saugos funkcijų poreikį.

6. Kokie saugos standartai yra susiję su STO AGV servovarikliuose?

STO technologija paprastai yra sukurta pagal tarptautinius funkcinės saugos standartus, įskaitant:

IEC 61800-5-2

Apibrėžia elektros pavaros sistemų saugos funkcijas, įskaitant saugaus sukimo momento išjungimą.

ISO 13849-1

Įvertina su sauga susijusias valdymo sistemas pagal našumo lygius, tokius kaip:

• PL d

• PL e

IEC 61508

Apibrėžia funkcinės saugos reikalavimus, naudojant saugos vientisumo lygius:

• SIL2

• SIL3

Tikslus saugos lygis priklauso nuo visos AGV sistemos konstrukcijos ir rizikos įvertinimo.

7. Kuo skiriasi STO ir avarinio stabdymo mygtukas ant AGV?

Avarinio stabdymo mygtukas ir STO atlieka skirtingas funkcijas.

Įprastoje AGV saugos sistemoje:

Avarinis sustabdymas → Saugos valdiklis → STO įvestis → Servo pavara → Variklio sukimo momentas išjungtas

Abi funkcijos veikia kartu, kad pagerintų AGV saugumą.

8. Ar STO palaikančius nuolatinės srovės servovariklius galima naudoti didelės apkrovos AGV?

Taip. STO palaikantys nuolatinės srovės servo varikliai tinka sunkiems AGV, jei jie tinkamai suderinti su:

• Reikalingas sukimo momentas

• Pavarų redukcijos sistema

• Stabdžių tirpalas

• Akumuliatoriaus įtampa

• Darbo ciklo reikalavimai

Didelės apkrovos AGV dažnai naudoja:

• 24V DC servo varikliai

• 48V DC servo varikliai

• Planetiniai servovarikliai

• Didelio sukimo momento BLDC servo varikliai

Didelės naudingosios apkrovos atveju STO turėtų būti derinamas su visa saugos architektūra.

9. Kokius ryšio protokolus palaiko AGV nuolatinės srovės servovarikliai su STO?

Šiuolaikiniai AGV nuolatinės srovės servo varikliai su STO gali palaikyti įvairias ryšio sąsajas, įskaitant:

• CANopen

• RS485 Modbus

• EtherCAT

• Pulso / krypties valdymas

Šios ryšio parinktys leidžia sklandžiai integruoti su:

• AGV valdikliai

• PLC sistemos

• Navigacinės sistemos

• Pramonės automatikos tinklai

10. Kaip AGV projektui pasirinkti tinkamą nuolatinės srovės servo variklį su STO?

Pasirinkdami nuolatinės srovės servo variklį su STO, skirtą AGV, apsvarstykite:

Variklio našumas

• Vardinis sukimo momentas

• Didžiausias sukimo momentas

• Greičio diapazonas

• Pagreičio reikalavimai

Elektros reikalavimai

• Akumuliatoriaus įtampa

• Energijos suvartojimas

• Nepertraukiamo veikimo galimybė

Saugos reikalavimai

• STO prieinamumas

• Saugos lygio reikalavimai

• Dviejų kanalų saugos įvestis

Mechaniniai reikalavimai

• Suderinamumas su pavarų dėže

• Veleno dizainas

• Montavimo matmenys

• IP apsaugos įvertinimas

Kontrolės reikalavimai

• Encoder tipas

• Ryšio protokolas

• Suderinamumas su AGV valdikliu

Pasirinkus tiekėją, turintį OĮG/ODM pritaikymo galimybę, galima optimizuoti variklio sprendimą konkrečioms AGV konstrukcijoms.

Ieškote patikimo AGV nuolatinės srovės servo variklio su STO funkcija savo mobiliojo roboto projektui? Susisiekite su mūsų inžinierių komanda dėl pritaikytų variklių sprendimų, įskaitant integruotus servovariklius, kodavimo parinktis, ryšio sąsajas ir OEM/ODM dizainus, pritaikytus jūsų taikomųjų programų reikalavimams.