Kā panākt augsti dinamisku pozicionēšanu AS/RS krāvēju celtņos, izmantojot maiņstrāvas servomotorus?

Mūsdienu noliktavas ir pakļautas pastāvīgam spiedienam, lai uzglabātu vairāk preču mazākā telpā, ātrāk pārvietotu paletes, samazinātu pozicionēšanas kļūdas un uzturētu uzticamu darbību visu diennakti . Tas ir viens no iemesliem, kāpēc automatizētās uzglabāšanas un izguves sistēmas jeb AS/RS ir kļuvušas arvien svarīgākas augsta blīvuma noliktavās, ražošanas loģistikā, izplatīšanas centros un automatizētās ražošanas iekārtās.

Daudzu palešu AS/RS sistēmu centrā ir krāvēju celtnis . Tai jāpārvietojas horizontāli pa šauru eju, jāceļ kravas vertikāli dažādos plauktu līmeņos un jādarbojas ar kravas pārkraušanas ierīci, lai novietotu vai izņemtu paliktņus. Šīs kustības ir precīzi jāsaskaņo. Neliela pozicionēšanas kļūda var izraisīt nepareizu paletes ievietošanu, sadursmi ar plauktu, nevajadzīgas korekcijas kustības vai ilgāku uzglabāšanas un izņemšanas ciklu.

Šī iemesla dēļ motors, ko izmanto pārvietošanās, celšanas un pārvietošanas asīm, nav tikai rotācijas spēka avots. Tā ir daļa no mašīnas kustības vadības arhitektūras.

Augstas dinamikas AS/RS lietojumiem, Maiņstrāvas servomotori var nodrošināt griezes momenta, ātruma regulēšanas, atgriezeniskās saites, paātrinājuma kontroles, pozicionēšanas reakcijas un komunikācijas kombināciju, kas nepieciešama, lai koordinētu prasīgus kustības profilus.

Kas ir AS/RS kraušanas celtnis?

AS /RS krāvēju celtnis , saukts arī par krāvēju celtni, glabāšanas un izvešanas mašīnu (SRM) vai automatizētu glabāšanas un izvešanas celtni , ir automatizēta materiālu apstrādes iekārta, kas paredzēta preču pārvietošanai starp uzglabāšanas vietām un norādītajām ievades/izvades stacijām.

Tipisks palešu krāvēja celtnis darbojas trīs primārajos kustības virzienos:

• Horizontālais brauciens pa noliktavas eju

• Vertikālā pacelšana , lai sasniegtu dažādus plauktu līmeņus

• Kravas apstrāde, izmantojot teleskopisko dakšu, dakšu vai citu izvilkšanas mehānismu

Iekārta parasti darbojas kopā ar noliktavas vadības sistēmu (WMS), noliktavas vadības sistēmu (WCS), PLC, sensoriem, pozicionēšanas ierīcēm un kustības piedziņām.

Atšķirībā no parastā iekrāvēja, krāvēja celtnis ir paredzēts darbam noteiktā ejā un atkārtotas automatizētas uzglabāšanas un izguves komandas ar ierobežotu cilvēka iejaukšanos.

Tas rada ļoti atšķirīgas motora prasības.

Motoram ir atkārtoti jāpaātrina, jāpalēninās, jāaptur, jāgriež atpakaļgaitā un jāpārvieto mašīna, vienlaikus rīkojoties ar mainīgiem slodzes apstākļiem. Tajā pašā laikā celtņa konstrukcija var būt augsta un samērā elastīga, kas nozīmē, ka agresīvs paātrinājums var radīt masta vibrāciju, kas tieši ietekmē pozicionēšanas precizitāti.

Krāvēju un celtņu dinamikas pētījumi ir īpaši identificējuši lielas dinamiskas slodzes un masta vibrācijas kā faktorus, kas var samazināt mašīnas stabilitāti un pozicionēšanas precizitāti.

Kāpēc AS/RS krāvēju celtņi ir tik prasīgi?

Pamatprasība izklausās vienkārši: pārvietojiet paleti no punkta A uz punktu B.

Praksē kustības profils ir daudz sarežģītāks.

Krāvēja celtnim var būt nepieciešams:

1. Ātri paātriniet no vietas.

2. Brauciet lielā ātrumā pa šauru eju.

3. Pirms mērķa atrašanās vietas sasniegšanas palēniniet ātrumu.

4. Apstāties nelielā pozicionēšanas logā.

5. Paceliet vai nolaidiet smagu kravnesību.

6. Kontrolējiet dakšas pagarinājumu un ievilkšanu.

7. Kompensējiet slodzes izmaiņas.

8. Atkārtojiet vienu un to pašu ciklu tūkstošiem reižu.

9. Saskaņojiet vairākas asis bez pārmērīgas vibrācijas.

10. Nepārtraukti sazināties ar mašīnas kontrolieri un noliktavas automatizācijas sistēmu.

Komerciālās AS/RS specifikācijas parāda, cik prasīgas var būt šīs sistēmas. Atkarībā no mašīnas konstrukcijas krāvēju celtņi var apvienot lielus braukšanas ātrumus, ievērojamus celšanas ātrumus, ievērojamu kravnesību un milimetru līmeņa pozicionēšanas prasības.

Šeit augstas dinamiskās servo kustības kontrole . svarīga kļūst

Jkongmotor pielāgotas servomotora kustības

Vienas pieturas integrēts līdzstrāvas servomotoru risinājumu nodrošinātājs

Ko nozīmē augstas dinamiskas pozicionēšana?

Augsti dinamiska pozicionēšana nenozīmē tikai 'pārvietoties ātrāk'.

AS/RS kraušanas celtņa augsti dinamiska pozicionēšana nozīmē, ka motors un piedziņas sistēma var ātri paātrināties, precīzi kontrolēt ātrumu, vienmērīgi palēnināt, nosēsties mērķa pozīcijā un saglabāt atkārtojamību mainīgos mehāniskos apstākļos..

Noderīgu kustību secību var attēlot šādi:

Paātrinājums → Brauciens ar lielu ātrumu → Kontrolēts palēninājums → Precīza pozicionēšana → Pozīcijas apstiprinājums

Sarežģītākā daļa ir pāreja starp šiem posmiem.

Ja paātrinājums ir pārāk agresīvs, masts var vibrēt.

Ja palēninājums sākas pārāk vēlu, celtnis var pārspīlēt.

Ja motoram ir nepietiekams griezes moments, piedziņa var cīnīties ar smagu paleti vai mainīgu slodzi.

Ja vadības reakcija ir pārāk lēna, iekārtai var būt nepieciešamas papildu korekcijas kustības.

Ja atgriezeniskās saites izšķirtspēja ir nepietiekama, regulatoram ir mazāk informācijas, ar kuru noteikt faktisko vārpstas pozīciju.

Tāpēc mērķis pats par sevi nav maksimālais ātrums. Mērķis ir augsta caurlaidspēja ar kontrolētu kustību un paredzamu pozicionēšanu.

Kāpēc daudzi AS/RS dizaineri izvēlas? Maiņstrāvas servomotori?

Prasīgiem krāvēju-celtņu lietojumiem maiņstrāvas servomotori piedāvā vairākus parametrus, kas atbilst automatizētas kustības prasībām.

1. Precīzas pozīcijas atsauksmes

Servo motors parasti darbojas ar atgriezenisko saiti no kodētāja vai cita pozīcijas sensora.

Kontrolieris var salīdzināt pavēlēto pozīciju ar faktisko motora pozīciju un nepārtraukti pielāgot motora reakciju.

Šī slēgtā cikla arhitektūra būtiski atšķiras no vienkāršas fiksēta sprieguma vai frekvences pielietošanas parastajam motoram.

AS/RS aprīkojumam atsauksmes ir īpaši noderīgas šādos gadījumos:

• Pozicionēšana

• Paātrinājums

• Palēnināšanās

• Zema ātruma darbība

• Apvērsums

• Mājas izmitināšana

• Slodzes variācija

• Precīza pozicionēšana

Dažas rūpnieciskās servosistēmas atbalsta arī papildu atgriezeniskās saites kanālus precīzākai slēgta cikla vadībai un mehānisku nepilnību, piemēram, pretdarbības un elastības, kompensēšanai.

2. Ātrs paātrinājums un palēninājums

AS/RS sistēma nodrošina produktivitāti no cikla laika.

Jo ātrāk celtnis var pabeigt uzglabāšanas vai izguves ciklu, neapdraudot stabilitāti, jo vairāk darījumu var apstrādāt noliktava.

Maiņstrāvas servo sistēmu var konfigurēt kontrolētam paātrinājumam un palēninājumam, nevis vienkārši pārslēgties starp pilnu ātrumu un apturēšanu.

Tas ļauj inženieriem izveidot kustības profilu, ņemot vērā celtņa mehāniskās īpašības.

Piemēram:

0 → paātrinājums → ātrgaitas braukšana → kontrolēta palēnināšana → zema ātruma tuvošanās → apstāšanās

Precīzas vērtības ir atkarīgas no celtņa konstrukcijas, kravnesības, pārnesumkārbas, riteņa diametra, pacelšanas mehānisma, bagāžnieka ģeometrijas un drošības prasībām.

3. Liels griezes moments dinamiskas darbības laikā

Krāvēju celtnis ne vienmēr darbojas ar tādu pašu mehānisko slodzi.

Ceļojuma ass var kustēties:

• Tukšs kravas nesējs

• Daļēji piekrauts nesējs

• Pilna palete

• Palete ar necentrālu kravu

Pacelšanas ass piedzīvo vēl lielākas izmaiņas, jo motoram jāpārvar gravitācijas slodze un mehāniskā transmisijas sistēma.

Šī iemesla dēļ, izvēloties motoru, jāņem vērā nepārtraukts griezes moments, maksimālais griezes moments, paātrinājuma griezes moments, inerce, pārnesumkārbas attiecība, darba cikls un bremzēšanas prasības, nevis jāpaļaujas tikai uz motora nominālo jaudu.

4. Stabila zema ātruma kontrole

Braucot ar lielu ātrumu, celtnis ir tuvu galamērķim.

Zema ātruma vadība novieto to pareizajā pozīcijā.

Tāpēc pēdējais pozicionēšanas posms ir ārkārtīgi svarīgs.

Laba servo sistēma var uzturēt kontrolētu kustību zemā ātrumā un vienmērīgi pāriet no ātrgaitas braukšanas uz precīzu pozicionēšanu.

Tas samazina nepieciešamību pēc pēkšņas apstāšanās un atkārtotām koriģējošām kustībām.

5. Vibrāciju slāpēšana

Liels izaicinājums augstceltņu celtņiem ir mehāniskā vibrācija.

Augsts masts nav perfekti stingrs. Straujš paātrinājums un palēninājums var izraisīt strukturālos režīmus.

Iegūtās svārstības var palielināt nostādināšanas laiku un padarīt galīgo pozīciju mazāk stabilu.

Servo sistēmas var ietvert vibrāciju slāpēšanu, rezonanses kompensāciju, iecirtumu filtrēšanu un rūpīgi noregulētus paātrinājuma profilus, lai samazinātu mehāniskās rezonanses ierosmi.

Mūsdienu servo platformas nepārprotami nodrošina vibrācijas un rezonanses slāpēšanas funkcijas kustības kontroles lietojumprogrammām.

Tomēr servo regulēšana nevar kompensēt nepareizi izstrādātu mehānisko struktūru. Motors, pārnesumkārba, ritenis, masts, kravas turētājs, kodētājs un vadības algoritms ir jāuzskata par vienu sistēmu.

Kādām funkcijām jābūt maiņstrāvas servomotoram AS/RS?

Izvēloties maiņstrāvas servomotoru AS/RS krāvēja celtnim, mēs iesakām novērtēt visu piedziņas sistēmu, nevis aplūkot tikai motora jaudu.

Atsauksmes par augstas izšķirtspējas kodētāju

Kodētāja izšķirtspēja tieši ietekmē kontrolierim pieejamās pozīcijas informācijas apjomu.

Prasīgiem lietojumiem pircējiem jānovērtē:

• Kodētāja izšķirtspēja

• Absolūta vai pakāpeniska atgriezeniskā saite

• Viena vai vairāku apgriezienu iespēja

• Sakaru protokols

• Atsauksmes atbilde

• Vides izturība

• Kabeļa garums un uzstādīšanas prasības

Pareizais kodētājs ir atkarīgs no iekārtas arhitektūras un pozicionēšanas metodes.

Augsts griezes moments

Maksimālais griezes moments ir svarīgs šādos gadījumos:

• Celtņa paātrinājums

• Kravas celšana

• Ātra maiņa

• Avārijas kontrolēts palēninājums

• Iedarbināšana ar lielu slodzi

• Dinamiskās slodzes izmaiņas

Motoru nevajadzētu izvēlēties, pamatojoties tikai uz nominālajiem darbības apstākļiem.

Ātrgaitas darbība

Braukšanas asij var būt nepieciešams liels griešanās ātrums, vienlaikus saglabājot stabilu griezes momentu un atgriezenisko saiti.

Pārnesumkārbu var izmantot, lai pārveidotu motora ātrumu vajadzīgajā riteņa ātrumā un griezes momentā.

Tāpēc pareizā kombinācija ir:

Servo motors + ātrumkārba + ritenis + mehāniskā slodze + vadības profils

nevis vienkārši izvēlēties ātrgaitas motoru.

Precīza ātruma regulēšana

Stabils ātrums ir svarīgs, jo nekonsekvents ātrums ietekmē palēninājuma un pozicionēšanas laiku.

Servo piedziņa var nepārtraukti regulēt motoru saskaņā ar pavēlēto ātrumu un atgriezeniskās saites signālu.

Pozīcijas kontrole

Automatizētām uzglabāšanas sistēmām pozīcijas kontrole ir lietojumprogrammas galvenā sastāvdaļa.

Kontrolieris var pavēlēt:

• Absolūta pozīcija

• Relatīvā kustība

• Mājas kustība

• Ātruma profils

• Paātrinājums

• Palēnināšanās

• Pozīcijas tolerance

Pēc tam servo piedziņa šīs komandas pārvērš motora griezes momentā un ātrumā.

Saziņas iespējas

AS/RS celtnis parasti sazinās ar augstāka līmeņa vadības arhitektūru.

Atkarībā no sistēmas inženieri var novērtēt komunikācijas saskarnes, piemēram:

• EtherCAT

• CANopen

• PROFINET

• Modbus

• EtherNet/IP

• Pulss un virziens

Pareizais interfeiss ir atkarīgs no PLC, kustības kontrollera, drošības arhitektūras un sistēmas integratora.

Bremzēšanas spēja

Vertikālās celšanas lietojumos īpaša uzmanība jāpievērš bremzēšanai.

Var būt nepieciešama motora bremze, lai noturētu piekārtu slodzi, kad tiek atvienota jauda.

Tas ir īpaši svarīgi, jo Safe Torque Off (STO) pati mehāniski nenotur piekārtu slodzi . STO novērš griezes momentu radošas enerģijas piegādi motoram; atkarībā no sistēmas var būt nepieciešama papildu mehāniskā turēšanas bremze vai cits slodzes noturēšanas mehānisms.

Šī atšķirība ir jāņem vērā mehāniskās un funkcionālās drošības projektēšanas posmā.

Kā soli pa solim sasniegt augstas dinamiskās pozicionēšanas iespējas

1. darbība: aprēķiniet reālo mehānisko slodzi

Sāciet ar faktisko lietojumu, nevis motoru katalogu.

Aprēķināt:

• Kopējā kustīgā masa

• Maksimālā paletes masa

• Riteņa diametrs

• Pārnesumkārbas attiecība

• Rites pretestība

• Paātrinājuma prasība

• Slīpums, ja piemērojams

• Pārraides efektivitāte

• Atspoguļota inerce

• Nepieciešamais darba cikls

Pacelšanas asij iekļaujiet gravitācijas komponentu un pacelšanas mehānisma efektivitāti.

Vienkāršotu griezes momenta attiecību var izteikt šādi:

T = F × r / η

kur:

• T = nepieciešamais izejas griezes moments

• F = nepieciešamais spēks

• r = efektīvais mehāniskais rādiuss

• η = transmisijas efektivitāte

Galīgajā motora izvēlē jāiekļauj arī paātrinājuma griezes moments un atbilstoša inženiertehniskā rezerve.

2. darbība: saskaņojiet motora inerci ar mehānisko sistēmu

Motora inercei ir nozīme, jo servo ir jāpaātrina gan slodze, gan savs rotors.

Pārāk liela inerces attiecība var apgrūtināt sistēmas noregulēšanu.

Pārāk mazam motoram var nebūt pietiekamas griezes momenta rezerves.

Mērķis ir līdzsvarota kombinācija:

Motora inerce + pārnesumkārbas attiecība + atstarotā slodzes inerce

Augstas dinamikas lietojumos inerces atbilstība bieži vien ir tikpat svarīga kā nominālā jauda.

3. darbība: atlasiet pareizo pārnesumu attiecību

Pārnesumkārba maina attiecību starp motora ātrumu un izejas griezes momentu.

Lielāka samazināšanas pakāpe parasti nodrošina lielāku izejas griezes momentu un mazāku izejas ātrumu.

Zemāks samazināšanas koeficients var nodrošināt lielāku izvades ātrumu.

Tāpēc pareizā attiecība jānosaka no:

Nepieciešamais riteņa ātrums + nepieciešamais braukšanas ātrums + nepieciešamais paātrinājums + pieejamais motora ātrums + slodzes griezes moments

Pacelšanas mehānismiem pārnesumkārbai un bremžu sistēmai papildus jānovērtē kravas noturība un drošība.

4. darbība: izveidojiet S-Curve kustības profilu

Vienkāršs trapecveida profils var radīt pēkšņas izmaiņas paātrinājumā.

S -līknes profils pakāpeniski maina paātrinājumu un palēninājumu.

Tas var palīdzēt samazināt:

• Mehāniskais trieciens

• Palešu kustība

• Masta vibrācija

• Riteņu slīdēšana

• Ātrumkārbas trieciens

• Nosēšanās laiks

S-līknes vadība jau tiek izmantota krāvēja-celtņa kustības sistēmās, lai nodrošinātu vienmērīgāku paātrinājumu un palēninājumu.

Augstiem krāvēju celtņiem tas var būt īpaši vērtīgi, jo mehāniskajai struktūrai var būt relatīvi zema dabiskā frekvence.

5. darbība. Atdaliet rupjo un smalko pozicionēšanu

Praktiskā pozicionēšanas stratēģija var izmantot divus posmus.

Rupja pozicionēšana:

Celtnis ātri virzās uz mērķi.

Precīza pozicionēšana:

Servo samazina ātrumu un tuvojas gala koordinātei ar lielāku kontroli.

Tas neļauj iekārtai vienlaikus sasniegt maksimālo ātrumu un maksimālu precizitāti.

Pēdējā pieeja var izmantot mazāku ātruma komandu un stingrāku pozīcijas pielaidi.

6. darbība: koordinējiet ārējās pozīcijas sensorus

Servo kodētājs informē piedziņu, kas notiek pie motora vārpstas.

Tomēr motora vārpsta nav tas pats, kas paletes galīgā fiziskā pozīcija.

Mehāniskie faktori, piemēram:

• Ātrumkārbas pretdarbība

• Riteņu slīdēšana

• Jostas elastība

• Ķēdes stiepšana

• Masta izliece

• Strukturālā vibrācija

• Slodzes kustība

var radīt kļūdas starp motora pozīciju un faktisko mašīnas pozīciju.

Šī iemesla dēļ AS/RS sistēmas parasti apvieno kodētāja informāciju ar pozicionēšanas tehnoloģijām, piemēram, svītrkoda pozicionēšanu, lāzera attāluma mērīšanu, fotoelektriskiem sensoriem vai citām ārējām atskaites sistēmām . Komerciālo AS/RS arhitektūru piemēros milimetra līmeņa pozicionēšanai tiek izmantotas kodētāja un lāzera vai svītrkoda pozicionēšanas kombinācijas.

Ar motora pozicionēšanu vien nepietiek

Viens no svarīgākajiem punktiem AS/RS kustības projektēšanā ir tas, ka servo precizitāte automātiski nav vienāda ar mašīnas precizitāti..

Pieņemsim, ka kodētājs nodrošina ļoti precīzu atgriezenisko saiti pie motora vārpstas.

Ja pārnesumkārbai ir atstarpe, ritenis slīd vai masts slodzes ietekmē saliecas, faktiskā paletes pozīcija joprojām var atšķirties no aprēķinātās motora pozīcijas.

Tāpēc pozicionēšanas ķēde ir jāuzskata par:

Motors → Ātrumkārba → Transmisija → Riteņu/pacelšanas mehānisms → Celtņa konstrukcija → Krava

Katrs mehāniskais elements var veicināt galīgo pozicionēšanas kļūdu.

Augstas precizitātes lietojumiem vislabākos rezultātus iegūst, apvienojot:

augstas veiktspējas servo vadība + mehāniska precizitāte + ārējā pozicionēšanas atgriezeniskā saite + optimizēti kustības profili.

Kā samazināt masta vibrāciju liela ātruma darbības laikā

Palielinot AS/RS krāvēja celtņa kustības ātrumu, masta vibrācija ir viens no galvenajiem izaicinājumiem. Krāvēja celtnim parasti ir augsts un salīdzinoši tievs masts, tāpēc straujš paātrinājums, palēninājums, pēkšņas virziena izmaiņas un nevienmērīgs slodzes sadalījums var izraisīt konstrukcijas vibrācijas. Ja vibrācija netiek kontrolēta, celtnim var būt nepieciešams papildu nostādināšanas laiks, pirms kravu var precīzi uzglabāt vai izņemt.

Šī iemesla dēļ ātrgaitas AS/RS dizains nav tikai lielāka apgriezienu skaita izvēle AC servo motors . Servo motoram, piedziņai, pārnesumkārbai, mehāniskajai struktūrai, kodētājam, kustības profilam un pozicionēšanas sistēmai ir jādarbojas kopā.

1. Izmantojiet kontrolētu paātrinājumu un palēninājumu

Viens no efektīvākajiem veidiem, kā samazināt masta vibrāciju, ir izvairīties no pēkšņām paātrinājuma izmaiņām.

Parastais kustības profils var pielietot salīdzinoši agresīvu paātrinājumu un palēninājumu. Kad augsts celtnis pēkšņi maina savu paātrinājumu, iegūtais inerces spēks var ierosināt masta dabisko frekvenci.

Tā vietā S-līknes paātrinājuma un palēninājuma profils pakāpeniski maina paātrinājumu.

Tipiska kustību secība kļūst:

Paātrinājums → Pastāvīga ātruma braukšana → Kontrolēta palēninājums → Zema ātruma pozicionēšana → Apstāšanās

Tā vietā, lai pēc iespējas ātrāk apturētu celtni, mērķis ir sasniegt īsāko praktisko cikla laiku, vienlaikus saglabājot strukturālās svārstības pieņemamā diapazonā.

Šī pieeja var samazināt:

• Masta svārstības

• Mehāniskais trieciens

• Palešu kustība

• Riteņu slīdēšana

• Ātrumkārbas trieciens

• Pozīcijas pārsniegums

• Nosēšanās laiks pēc apstāšanās

2. Optimizējiet maiņstrāvas servomotora regulēšanu

Maiņstrāvas servomotors ir jānoregulē atbilstoši krāvēja celtņa faktiskajiem mehāniskajiem parametriem.

Servo sistēma ar pārāk agresīviem pastiprinājuma iestatījumiem var ātri reaģēt uz pozīcijas kļūdām, bet augstāka vadības reakcija var izraisīt arī mehānisku rezonansi.

Un otrādi, pārāk konservatīvi iestatījumi var likt celtnim justies lēnam un palielināt pozicionēšanas laiku.

Tāpēc servo regulēšanas procesā jāņem vērā:

• Pozīcijas cilpas pastiprināšana

• Ātruma cilpas pastiprinājums

• Griezes momenta reakcija

• Inerces attiecība

• Rezonanses frekvence

• Slodzes raksturlielumi

• Paātrinājums un palēninājums

• Mehāniskā stingrība

Mērķis ir panākt līdzsvaru starp ātru reakciju un stabilu kustību.

3. Izmantojiet rezonanses slāpēšanas un iecirtuma filtrus

Katrai mehāniskai struktūrai ir dabiskās frekvences, kurās tā, visticamāk, vibrēs.

Masts, pārnesumkārba, riteņu komplekts, kravas platforma un citi mehāniskie komponenti var radīt dažādus rezonanses raksturlielumus.

Mūsdienu maiņstrāvas servo piedziņas var nodrošināt tādas funkcijas kā iecirtumu filtri, rezonanses slāpēšana, vibrāciju slāpēšana un adaptīvā regulēšana.

Iecirtuma filtrs var samazināt servosistēmas reakciju ap problemātisku rezonanses frekvenci, palīdzot novērst vadības cilpas nepārtrauktu mehāniskās struktūras ierosināšanu.

Tomēr programmatūras filtrēšanu nevajadzētu uzskatīt par mašīnbūves aizstājēju.

Ja masts nav pietiekami stingrs, slodze ir slikti sadalīta vai piedziņai ir pārmērīgs mehāniskais klīrenss, servo regulēšana vien nevar pilnībā novērst vibrāciju.

4. Saskaņojiet servomotoru ar slodzes inerci

Attiecībai starp motora inerci un atstaroto slodzes inerci ir tieša ietekme uz dinamisko reakciju.

Ja slodzes inerce ir pārāk liela attiecībā pret motoru, servosistēmai var būt nepieciešams lielāks griezes moments, lai sasniegtu vēlamo paātrinājumu. Reakcija var kļūt lēnāka, un regulēšana var kļūt grūtāka.

Pārnesumkārba maina inerci, kas atspoguļojas atpakaļ uz motoru. Tāpēc motora izvēle un pārnesumkārbas izvēle jāveic kopā.

Inženiertehniskajā aprēķinos jāņem vērā:

Motora inerce + pārnesumkārbas attiecība + atstarotā slodzes inerce + paātrinājuma prasība

AS/RS kustības asij aprēķinos jāiekļauj visa kustīgā masa, nevis tikai paletes svars.

Kustīgajā masā var ietilpt:

• Celtņa konstrukcija

• Mast

• Kravas kariete

• Dakšu mehānisms

• Palete

• Produkts

• Kabeļu sistēma

• Riteņu un transmisijas sastāvdaļas

5. Izvairieties no pārmērīga paātrinājuma, lai tikai palielinātu braukšanas ātrumu

Lielāks paātrinājums var samazināt laiku, kas nepieciešams, lai sasniegtu maksimālo braukšanas ātrumu, taču tas var arī palielināt mehānisko vibrāciju.

Tas rada būtisku atšķirību starp maksimālo ātrumu un lietderīgo ātrumu.

Piemēram, celtnis tehniski var sasniegt ļoti lielu braukšanas ātrumu, bet, ja tam nepieciešams ilgs laiks, lai nosēstos pēc mērķa pozīcijas sasniegšanas, kopējais cikla laiks var neuzlaboties.

Labāks optimizācijas mērķis ir:

Liels braukšanas ātrums + kontrolēts paātrinājums + vienmērīgs palēninājums + īss nostādināšanas laiks

Citiem vārdiem sakot, ātrākais AS/RS celtnis ne vienmēr ir tas, kuram ir vislielākais maksimālais apgriezienu skaits. Tas ir tas, kas var efektīvi pabeigt visu uzglabāšanas vai izguves ciklu.

6. Kontrolējiet palēninājuma punktu

Palēninājuma fāze ir īpaši svarīga masta vibrācijai.

Ja palēninājums sākas pārāk vēlu, celtnim var būt nepieciešams agresīvi bremzēt mērķa atrašanās vietas tuvumā. Tas var radīt ievērojamu dinamisku slodzi uz masta.

Ja palēninājums sākas pārāk agri, celtnis pārāk daudz laika pavada, braucot ar mazu ātrumu.

Labi noregulēta servosistēma var izmantot pozīcijas atgriezenisko saiti no kodētāja un kustības kontrollera, lai noteiktu, kad pāriet no ātrgaitas braukšanas uz kontrolētu palēninājumu.

Mērķis ir izveidot paredzamu pieeju:

Ātrgaitas braukšana → Vienmērīga palēninājums → Zema ātruma piebraukšana → Precīza apstāšanās

Tas samazina nepieciešamību pēc atkārtotām koriģējošām kustībām pēc tam, kad celtnis sasniedz mērķi.

7. Apsveriet slodzes sadalījumu un lietderīgās slodzes pozīciju

Masta vibrāciju neizraisa tikai motors.

Kravas novietojums un sadalījums var būtiski ietekmēt celtņa dinamiku.

Smaga vai nevienmērīgi sadalīta palete var mainīt efektīvo smaguma centru un palielināt svārstības paātrinājuma un palēninājuma laikā.

Šī iemesla dēļ AS/RS dizaineriem jāapsver:

• Maksimālā kravnesība

• Minimālā kravnesība

• Darbība ar tukšu ratiņu

• Kravas smaguma centrs

• Paletes izmēri

• Slodzes stabilitāte

• Dakšu pagarinājums

• Kravas augstums

Iespējams, ka servo kustības profils ir jāoptimizē sliktākajiem dinamiskajiem apstākļiem, nevis tikai nominālajai slodzei.

8. Samaziniet mehānisko pretsparu un strukturālo atstarpi

Pat a augstas veiktspējas maiņstrāvas servomotors nevar neierobežoti ilgi kompensēt pārmērīgu mehānisko klīrensu.

Pretstrāva pārnesumkārbā vai transmisijā var radīt atšķirību starp motora kustību un faktisko celtņa kustību.

Potenciālie avoti ir:

• Ātrumkārbas pretdarbība

• Vaļīgas sakabes

• Klīrenss no riteņa līdz sliedei

• Nodiluši gultņi

• Ķēdes vai jostas elastība

• Strukturālās locītavas

• Montāžas pielaides

Kad motors maina virzienu, šie mehāniskie attālumi var pēkšņi tikt aizņemti, radot nelielu triecienu vai pozicionēšanas traucējumus.

Tāpēc transmisijas komponenti ar zemu atstarojumu un mehāniski stingrs stiprinājums . augstas dinamiskās AS/RS lietojumprogrammās var būt svarīgi

9. Apvienojiet motora kodētāja atsauksmes ar ārējo pozicionēšanu

Servo kodētājs galvenokārt mēra motora vārpstu.

Tomēr celtņa faktisko stāvokli nosaka pilnīga mehāniskā transmisija.

Starp motoru un slodzi var būt:

Motors → Ātrumkārba → Sakabe → Ritenis → Sliedes → Celtņa konstrukcija → Slodze

Katrs komponents var radīt nelielu kļūdu.

Augstas precizitātes AS/RS lietojumprogrammām servokodētāju var apvienot ar ārējām pozicionēšanas tehnoloģijām, piemēram:

• Lāzera pozicionēšana

• Svītrkoda pozicionēšana

• Absolūtās pozicionēšanas sistēmas

• Tuvuma sensori

• Ierobežojuma slēdži

• Atsauces marķieri

Tas ļauj vadības sistēmai atšķirt motora pozīciju un faktisko mašīnas pozīciju.

10. Samaziniet nostādināšanas laiku, nevis vienkārši palieliniet motora jaudu

Viens no visnoderīgākajiem augstas dinamiskās pozicionēšanas rādītājiem ir nostādināšanas laiks.

Pieņemsim, ka divi krāvēju celtņi brauc ar tādu pašu ātrumu.

Celtnis A sasniedz mērķi, bet turpina svārstīties 0,8 sekundes.

Celtnis B sasniedz mērķi un nosēžas 0,2 sekunžu laikā.

Pat ja to maksimālie braukšanas ātrumi ir identiski, celtnis B potenciāli var sasniegt īsāku kopējo cikla laiku.

Tāpēc AS/RS inženieriem ir jāizvērtē:

• Ceļojuma laiks

• Paātrinājuma laiks

• Palēnināšanās laiks

• Pozicionēšanas laiks

• Nosēšanās laiks

• Dakšu darbības laiks

• Slodzes pārsūtīšanas laiks

nevis koncentrēties tikai uz motora nominālo ātrumu.

11. Izmantojiet pilnīgu kustības kontroles stratēģiju

Visefektīvākais risinājums parasti ir vairāku pasākumu kombinācija, nevis viena tehnoloģija.

Praktiskā ātrgaitas AS/RS kustības stratēģija var ietvert:

Augstas veiktspējas maiņstrāvas servomotors

↓

Augstas izšķirtspējas kodētāja atsauksmes

↓

Pareiza pārnesumkārbas un inerces saskaņošana

↓

S-līknes paātrinājums/palēninājums

↓

Servo pastiprinājuma optimizācija

↓

Rezonanses slāpēšana

↓

Ārējās pozicionēšanas atgriezeniskā saite

↓

Precīza pozicionēšanas un nostādināšanas kontrole

Šī sistēmas līmeņa pieeja palīdz krāvēja celtnim sasniegt augstāku dinamisko veiktspēju, nevajadzīgi nepalielinot mehānisko spriegumu.

12. Mehāniskais dizains joprojām ir pirmajā vietā

Servo tehnoloģija var uzlabot AS/RS krāvēja celtņa dinamisko reakciju, taču tā nevar pilnībā pārvarēt būtiskas mehāniskās problēmas.

Pirms palielināt servo pastiprinājumu vai paātrinājumu, inženieriem jāpārbauda:

• Masta stingums

• Sliežu izlīdzināšana

• Riteņu stāvoklis

• Gultņa stāvoklis

• Ātrumkārbas pretdarbība

• Sakabes izlīdzināšana

• Slodzes sadale

• Strukturālie savienojumi

• Kabeļa kustība

• Mehāniskā rezonanse

Ja vibrācija parādās tikai noteiktā ātrumā, tas var būt noderīgs rādītājs, ka sistēma tuvojas mehāniskai rezonansei.

Šādos gadījumos pareizais risinājums var ietvert kombināciju. mehāniskās pastiprināšanas, ātruma profila regulēšanas, rezonanses filtrēšanas un servo pārskaņošanas .

Praktiska formula AS/RS masta vibrācijas samazināšanai

Noderīgs inženierijas princips ir:

Apakšējā vibrācija = pareiza mehāniskā stingrība + pareiza inerces atbilstība + kontrolēts paātrinājums + optimizēta servo regulēšana + precīzas pozīcijas atsauksmes

Ātrgaitas krāvēju celtņu mērķis nav novērst katru fizisko kustību. Tā vietā mērķis ir pietiekami labi kontrolēt dinamisko reakciju, lai celtnis ātri, droši un atkārtoti sasniegtu mērķa pozīciju..

Ja maiņstrāvas servomotors ir pareizi pielāgots celtņa slodzei, pārnesumkārbai, kodētājam un vadības sistēmai, iekārta var sasniegt labāku līdzsvaru starp lielu braukšanas ātrumu, vienmērīgu kustību, pozicionēšanas precizitāti un īsu nostādināšanas laiku..

AS/RS oriģinālo iekārtu ražotājiem tas galu galā ir atslēga, lai palielinātu dinamisko veiktspēju, vienkārši nepalielinot motora jaudu vai liekot celtnim darboties ārpus tā mehāniskajām robežām.

Maiņstrāvas servomotora izvēles kontrolsaraksts AS/RS

Pirms krāvēja celtņa maiņstrāvas servomotora iegādes iesakām pārbaudīt šādus parametrus.

Kāpēc OEM pielāgošana ir svarīga AS/RS servomotori

Standarta kataloga motori ne vienmēr ir efektīvākais risinājums krāvēja celtnim.

AS/RS ražotājs var pieprasīt motoru ar īpašu:

• Montāžas atloka

• Vārpstas izmērs

• Ātrumkārbas saskarne

• Bremžu konfigurācija

• Kodētājs

• Kabeļa izvads

• Savienotājs

• Komunikācijas interfeiss

• Nominālais spriegums

• Griezes momenta diapazons

• Aizsardzības līmenis

• Uzstādīšanas orientācija

Īpaši svarīga ir mehāniskā saskarne.

Motoram var būt pietiekama jauda, ​​taču to joprojām ir grūti uzstādīt, jo tā montāžas izmēri vai vārpstas konfigurācija neatbilst esošajai piedziņai.

Tāpēc OEM projektos motora pielāgošana var samazināt pārprojektēšanas darbu un atvieglot servosistēmas integrāciju pilnā celtnī.

Kā uzlabot AS/RS caurlaidspēju, vienkārši nepalielinot motora ātrumu

Izplatīta kļūda ir domāt, ka lielāks ātrums automātiski nozīmē augstāku produktivitāti.

Reālā AS/RS sistēmā caurlaidspēja ir atkarīga no visa cikla.

Vienkāršots cikls var ietvert:

Braukšana → Palēninājums → Pozicionēšana → Dakšu pagarinājums → Kravas pārnešana → Dakšu ievilkšana → Braukšana → Pacelšana → Pozicionēšana

Ja celtnis pārvietojas ātrāk, bet tam ir nepieciešams ilgs nostādināšanas laiks mērķa vietā, teorētiskais ātruma palielinājums var dot nelielu praktisku labumu.

Labāka stratēģija ir optimizēt:

• Paātrinājums

• Palēnināšanās

• Pozicionēšana

• Nosēšanās laiks

• Dakšu kustība

• Liftu sinhronizācija

• Slodzes pārsūtīšana

• Komunikācijas latentums

• Sensora reakcija

• Kustību koordinācija

Tāpēc augstas veiktspējas servo vadība ir vērtīga: tā attiecas uz visa kustības cikla dinamisko uzvedību , nevis tikai uz maksimālo apgriezienu skaitu.

Maiņstrāvas servomotori horizontālām pārvietošanās, celšanas un dakšu asīm

AS/RS kraušanas celtnis neveic tikai vienu kustību. Tai jāpārvietojas pa noliktavas eju, jāpaceļ krava dažādos plauktu līmeņos un precīzi jāpavelk vai jāievelk dakša, lai pabeigtu uzglabāšanas vai izņemšanas ciklu.

Lai gan šīs trīs kustības ir vienas un tās pašas iekārtas daļa, to motora prasības ir atšķirīgas. Horizontālā braukšanas ass prioritāte ir dinamisks paātrinājums un precīza apstāšanās, pacelšanas asij nepieciešams liels griezes moments un uzticama kravas noturēšana, savukārt dakšas ass uzsver kompakto integrāciju un atkārtojamu pozicionēšanu.

Šī iemesla dēļ vienas standarta maiņstrāvas servomotora konfigurācijas izvēle katrai asij ne vienmēr ir vispraktiskākā pieeja. Motors, pārnesumkārba, kodētājs, bremzes, piedziņa un kustības profils ir jāpielāgo katras ass īpašajām prasībām.

1. Maiņstrāvas servomotori horizontālajai pārvietošanās asij

Horizontālā braukšanas ass pārvieto krāvēja celtni pa uzglabāšanas eju. Daudzās ātrgaitas AS/RS sistēmās šī ir viena no visprasīgākajām kustības asīm, jo ​​motoram ir jāpaātrina liela kustīga masa un pēc tam celtnis ir precīzi jāaptur mērķa plaukta vietā.

Kustīgajā masā var ietilpt:

• Celtņa masts

• Kravas kariete

• Dakšu mehānisms

• Palete

• Produkts

• Kabeļi un kabeļu nesēji

• Riteņi

• Transmisijas sastāvdaļas

Tāpēc braukšanas servomotoram ir nepieciešams pietiekams nepārtraukts griezes moments un maksimālais griezes moments, lai tas darbotos gan ar normālu darbību, gan ar paātrinājumu.

Tipiska ceļojuma secība ir šāda:

Apstāšanās → Paātrinājums → Ātrgaitas braukšana → Palēninājums → Precīza pozicionēšana → Apstāties

Mērķis nav vienkārši maksimāli palielināt braukšanas ātrumu. Celtnim arī jāsamazina vibrācija un nosēšanās laiks.

Galvenās prasības Travel Servo Motoram

Piemērotam maiņstrāvas servomotoram horizontālai AS/RS pārvietošanai var būt nepieciešams:

• Augsts maksimālais griezes moments

• Liela ātruma darbība

• Ātra griezes momenta reakcija

• Precīza kodētāja atgriezeniskā saite

• Vienmērīgs paātrinājums un palēninājums

• Zema ātruma pozicionēšanas iespēja

• Augsta cikla darbība

• Saderība ar pārnesumkārbu

• Reģeneratīvās bremzēšanas iespēja

• Rūpniecisko sakaru saderība

pārnesumkārbas attiecība . Īpaši svarīga ir Tas nosaka sakarību starp motora ātrumu un riteņa ātrumu un ietekmē pieejamo izejas griezes momentu.

Piemēram, samazināšanas pakāpes palielināšana var palielināt izejas griezes momentu, vienlaikus samazinot riteņa ātrumu. Tāpēc pareizā attiecība jāaprēķina no vajadzīgā braukšanas ātruma, riteņa diametra, motora ātruma, paātrinājuma un kopējās kustības masas.

2. Kā servomotori uzlabo horizontālo pozicionēšanu

Krāvēja celtnim var būt jāapstājas simtiem vai tūkstošiem uzglabāšanas vietu. Tāpēc pareizas ejas koordinātas sasniegšana ir būtiska AS/RS veiktspējas sastāvdaļa.

Kodētājs nodrošina atgriezenisko saiti uz servo piedziņu, ļaujot vadības sistēmai salīdzināt pavēlēto kustību ar faktisko motora kustību.

Tomēr motora pozīcija ne vienmēr ir identiska celtņa pozīcijai.

Mehāniskie faktori, piemēram:

• Ātrumkārbas pretdarbība

• Riteņu slīdēšana

• Dzelzceļa apstākļi

• Sakabes klīrenss

• Strukturālā novirze

• Mehāniskais nodilums

var ietekmēt galīgo pozīciju.

Tāpēc augstas precizitātes sistēmām servo atgriezenisko saiti var apvienot ar ārējām pozicionēšanas tehnoloģijām, piemēram, lāzermērīšanu, svītrkoda pozicionēšanu vai atsauces sensoriem.

Rezultāts ir daudzslāņu pozicionēšanas stratēģija:

Servo kodētājs → Motora pozīcija → Mehāniskā transmisija → Ārējās pozīcijas atsauce → Faktiskā celtņa pozīcija

Tas ir īpaši noderīgi, ja celtnis darbojas lielā ātrumā, bet tam ir jāsamazina ātrums un precīzi jānovieto pozīcija, pirms dakša nonāk plauktā.

3. Maiņstrāvas servomotori pacelšanas asij

Pacelšanas asij ir būtiski atšķirīgas prasības nekā horizontālajai kustībai.

Tā vietā, lai pārvietotu lielu masu pa horizontālu sliedi, pacelšanas motoram ir jāpaceļ un jānolaiž slodze pret gravitāciju.

Tas nozīmē, ka griezes moments un bremzēšana kļūst īpaši svarīgi.

Pacelšanas servomotoram var būt nepieciešams rīkoties:

• Maksimālais paletes svars

• Kravas ratu svars

• Dakšu mehānisma svars

• Pretsvars, ja piemērojams

• Pacelšanas ātrums

• Paātrinājums

• Palēnināšanās

• Ātrumkārbas efektivitāte

• Bungas, skriemeļa vai ķēdes rata izmēri

• Gravitācijas slodze

• Nepārtraukts pienākums

Vienkāršotu pacelšanas griezes momenta attiecību var izteikt šādi:

T = F × r / η

kur:

• T = nepieciešamais izejas griezes moments

• F = pacelšanas spēks

• r = efektīvais mehāniskais rādiuss

• η = transmisijas efektivitāte

Faktiskajā aprēķinā jāiekļauj arī paātrinājuma griezes moments, mehāniskie zudumi, inerce un atbilstoša inženiertehniskā rezerve.

4. Kāpēc bremzēšana ir ļoti svarīga pacelšanas asij

Pacelšanas ass prasa papildu uzmanību, jo kravu var nokārt virs zemes.

Kad motors apstājas vai tiek pārtraukta strāva, sistēmai var būt nepieciešams mehāniski noturēt slodzi.

Šī iemesla dēļ pacelšanas servomotoru var konfigurēt ar mehānisku turēšanas bremzi.

Bremzes jānovērtē saskaņā ar:

• Maksimālā slodze

• Pārnesumkārbas attiecība

• Pacelšanas mehānisms

• Nepieciešamais turēšanas griezes moments

• Apstāšanās nosacījumi

• Bremžu reakcija

• Drošības arhitektūra

Ir svarīgi atšķirt STO un mehāniskās bremzes.

Droša griezes momenta izslēgšana neļauj motoram radīt griezes momentu piemērojamos drošības apstākļos, taču pašu STO nevajadzētu uzskatīt par mehānisku slodzes noturēšanas mehānismu piekārtai slodzei.

Tāpēc visai pacelšanas sistēmai kopā ir jārisina motora vadība, mehāniskā bremzēšana un mašīnas drošība.

5. Pacelšanas ātrums un pozīcijas precizitāte

Pacelšanas asij jāsasniedz ne tikai pareizais plaukta līmenis; tai vienmērīgi jānonāk tur.

Ja pacelšanas motors palēninās pārāk agresīvi, tas var radīt:

• Slodzes šūpoles

• Masta vibrācija

• Mehāniskais trieciens

• Palešu kustība

• Pozīcijas pārsniegums

S -līknes paātrinājuma un palēninājuma profils var palīdzēt samazināt pēkšņas paātrinājuma izmaiņas.

Praktiskā secība var būt:

Ātrā pacelšana → Kontrolēta palēnināšana → Piebraukšana zemam ātrumam → Pozīcijas apstiprinājums

Tas ļauj celtnim ātri pārvietoties starp plauktu līmeņiem, vienlaikus saglabājot kontrolētu kustību pēdējā pozicionēšanas posmā.

Augstas nodalījuma AS/RS iekārtām šis līdzsvars starp ātrumu un stabilitāti var tieši ietekmēt kopējo uzglabāšanas un izguves ciklu.

6. Maiņstrāvas servomotori dakšu asij

Dakšas ass ir atbildīga par paletes pārvietošanu starp krāvēja celtni un uzglabāšanas plauktu.

Lai gan dakšu mehānisms var izturēt mazāku kopējo masu nekā pats celtnis, tā pozicionēšanas prasības var būt ļoti augstas.

Dakšai ir jāizstiepjas līdz pareizajam dziļumam, pareizi jānofiksē palete un jāievelkas, nesaskaroties ar plaukta konstrukciju.

Tāpēc servomotoram var būt prioritāte:

• Precīza pozicionēšana

• Atkārtojamība

• Vienmērīga zema ātruma kustība

• Kompakts izmērs

• Ātra reakcija uz priekšu/atpakaļ

• Uzticama ierobežojumu noteikšana

• Mehāniskā saderība

Dakšu kustība parasti notiek pēc tam, kad celtnis jau ir sasniedzis mērķa horizontālo un vertikālo stāvokli.

Tas nozīmē, ka dakšu pozicionēšanas precizitāte daļēji ir atkarīga no iepriekšējo braukšanas un celšanas asu precizitātes.

7. Kāpēc dakšu pozicionēšanai ir nepieciešama precīza servo vadība

Apsveriet paleti, kas jāievieto plaukta vietā.

Ja celtnis ir novietots nepareizi, dakša var iebraukt nepareizā augstumā vai horizontālā koordinātā.

Ja dakša izstiepjas pārāk tālu, tā var traucēt plaukta komponentiem.

Ja tas neizstiepjas pietiekami tālu, palete var netikt pareizi pārvietota.

Tāpēc dakšas servo ir nepieciešama paredzama kustība gan lielā, gan mazā ātrumā.

Tipisku dakšu kustību var iedalīt:

Ātra pagarināšana → Kontrolēta palēninājums → Galīgā pozīcija → Slodzes pārnešana → Kontrolēta ievilkšana

Šī pieeja ļauj sistēmai samazināt ātrumu pirms pēdējās ievietošanas vai ekstrakcijas posma.

8. Servo prasību salīdzināšana visās trīs asīs

Šis salīdzinājums parāda, kāpēc asīm raksturīgā servo konfigurācija var būt vērtīga AS/RS iekārtām.

Viena un tā pati motora specifikācija var nenodrošināt vislabāko griezes momenta, ātruma, izmēru un vadības veiktspējas kombināciju visiem trim mehānismiem.

9. Viena servo platforma, vairākas konfigurācijas

AS/RS ražotājiem, izmantojot kopēju servomotoru platformu ar dažādām konfigurācijām, var nodrošināt praktisku līdzsvaru starp pielāgošanu un standartizāciju.

Piemēram, ražotājs var izmantot dažādas vienas un tās pašas servo platformas versijas:

Ceļojumu ass

• Lielāka jauda

• Augstāks maksimālais griezes moments

• Ātrumkārba

• Liela ātruma darbība

• Atsauksmes par kodētāju

Pacelšanas ass

• Lielāks nepārtraukts griezes moments

• Mehāniskā bremze

• Ātrumkārba

• Kontrolēta nolaišanās

• Augstas izšķirtspējas atsauksmes

Dakšas ass

• Mazāka jauda

• Kompakti izmēri

• Augsta pozicionēšanas atkārtojamība

• Ātra reakcija uz priekšu/atpakaļ

Šī pieeja var vienkāršot produkta izstrādi, vienlaikus pielāgojot motoru katrai asij.

10. Servo motora un pārnesumkārbas saskaņošana

Servo motoru nekad nedrīkst novērtēt atsevišķi no transmisijas sistēmas.

Braukšanas asij pārnesumkārbai jānodrošina pietiekams riteņa griezes moments, vienlaikus saglabājot nepieciešamo maksimālo braukšanas ātrumu.

Pacelšanai pārnesumkārbai jānodrošina pietiekams griezes moments, lai paceltu kravu un strādātu ar bremžu sistēmu.

Dakšas asij transmisijai jānodrošina nepieciešamais pagarinājuma ātrums un pozicionēšanas precizitāte bez pārmērīgas pretdarbības.

Svarīgi pārnesumkārbas parametri ir:

• Samazināšanas koeficients

• Nominālais izejas griezes moments

• Maksimālais izejas griezes moments

• Pretreakcija

• Efektivitāte

• Mehāniskā stingrība

• Kalpošanas laiks

• Uzstādīšanas izmēri

Pārnesumkārba ar zemu atstarpes ātrumu var būt īpaši noderīga, ja lietojumprogrammai nepieciešama precīza pozicionēšana un biežas virziena maiņas.

11. Kodētāja izvēle AS/RS servoasīm

Kodētāja izvēlei jābalstās uz visu kustības kontroles sistēmu.

Attiecīgie parametri ietver:

• Izšķirtspēja

• Inkrementāla vai absolūta atgriezeniskā saite

• Viena vai vairāku apgriezienu iespēja

• Atsauksmju protokols

• Maksimālais ātrums

• Saderība ar disku

• Vides izturība

Augsta cikla AS/RS sistēmām kodētājam jābūt piemērotam arī darbības videi un paredzamajam kalpošanas laikam.

Augstas izšķirtspējas kodētājs var nodrošināt servo piedziņu ar detalizētāku informāciju par atrašanās vietu, taču kopējā mašīnas precizitāte joprojām ir atkarīga no mehāniskās transmisijas un ārējās pozicionēšanas sistēmas.

12. Komunikācija starp servo piedziņām un AS/RS kontrolieri

Trīs asīm jādarbojas kā koordinētai sistēmai.

Piemēram, celtnis nedrīkst pagarināt dakšu, kamēr braukšanas un pacelšanas asis nav sasniegušas pareizo pozīciju.

Tāpēc vadības arhitektūrā var izmantot tādus rūpnieciskos tīklus kā:

• EtherCAT

• PROFINET

• CANopen

• EtherNet/IP

• Modbus

Konkrētais protokols ir atkarīgs no PLC, kustības kontrollera, servo piedziņas un sistēmas integratora.

Ātra komunikācija var palīdzēt koordinēt:

Braukšanas pozīcija + pacelšanas pozīcija + dakšas pozīcija

Šī koordinācija ir būtiska uzticamai automatizētai palešu apstrādei.

13. Vibrācijas samazināšana uz pārvietošanās un celšanas asīm

Ātrgaitas pārvietošanās un celšana var radīt strukturālu vibrāciju.

Risinājumam vajadzētu apvienot:

• Pareizs motora izmērs

• Atbilstoša ātrumkārbas izvēle

• Inerces saskaņošana

• S-līknes kustības profili

• Servo pastiprinājuma regulēšana

• Rezonanses slāpēšana

• Kontrolēta palēninājums

• Mehāniskā stingrība

• Precīza pozicionēšanas atgriezeniskā saite

Mērķis ir samazināt nostādināšanas laiku , nevis vienkārši samazināt maksimālo ātrumu.

Celtnis, kas pārvietojas ātri, bet prasa ievērojamu laiku, lai apturētu svārstības, var nenodrošināt īsāku kopējo ciklu.

14. Kāpēc OEM pielāgošana ir svarīga šīm trim asīm

AS/RS iekārtu ražotājiem bieži ir atšķirīgas prasības pārvietošanās, pacelšanas un dakšu mehānismiem.

OEM pielāgošana var risināt:

• Motora izmēri

• Vārpstas izmērs

• Montāžas atloka

• Kodētāja veids

• Bremžu konfigurācija

• Pārnesumkārbas attiecība

• Kabeļa garums

• Savienotāja pozīcija

• Nominālais spriegums

• Griezes momenta diapazons

• Saziņas prasības

Piemēram, pacelšanas motoram var būt nepieciešama bremze, kamēr braukšanas motoram tas nav nepieciešams. Dakšu motoram var būt nepieciešams kompakts korpuss, savukārt braukšanas motoram var būt prioritāte maksimālajam griezes momentam.

Pielāgošana ļauj motora konfigurācijai sekot mašīnas konstrukcijai, nevis piespiest mašīnu sekot standarta motoram.

15. Kā izvēlēties pareizo maiņstrāvas servomotoru katrai AS/RS asij

Pirms motora izvēles AS/RS ražotājiem jāsagatavo lietošanas dati.

Horizontālajai ceļošanas asij

Noteikt:

• Kopējā kustīgā masa

• Maksimālais braukšanas ātrums

• Riteņa diametrs

• Paātrinājums

• Palēnināšanās

• Pārnesumkārbas attiecība

• Sliežu pretestība

• Darba cikls

• Nepieciešamā pozicionēšanas precizitāte

Pacelšanas asij

Noteikt:

• Maksimālā kravnesība

• Kravas ratu svars

• Pacelšanas ātrums

• Pacelšanas augstums

• Paātrinājums

• Skriemeļa vai trumuļa diametrs

• Pārnesumu attiecība

• Nepieciešamais turēšanas griezes moments

• Bremžu prasības

• Darba cikls

Dakšu asij

Noteikt:

• Dakšu masa

• Maksimālā slodze

• Pagarinājuma attālums

• Nepieciešamais pagarinājuma ātrums

• Pozicionēšanas precizitāte

• Cikla biežums

• Pieejama uzstādīšanas vieta

• Transmisijas veids

Šī informācija ļauj motora piegādātājam novērtēt faktisko pielietojumu, nevis izvēlēties motoru tikai no nominālās jaudas.

16. JKONGMOTOR Maiņstrāvas servomotori AS/RS lietojumiem

AS/RS ražotājiem JKONGMOTOR var nodrošināt maiņstrāvas servomotoru risinājumus, kas izstrādāti atbilstoši lietojumprogrammas kustības prasībām.

Risinājumu var novērtēt atbilstoši prasībām:

• Ceļojuma ass

• Pacelšanas ass

• Dakšas ass

OEM konfigurācijā var iekļaut tādus apsvērumus kā motora jauda, ​​griezes moments, izmēri, vārpstas konfigurācija, kodētājs, bremzes, pārnesumkārbas saskaņošana, kabeļu izvietojums un vadības sistēmas savietojamība..

Jaunām AS/RS platformām izstrādes process var būt šāds:

Lietojumprogrammu analīze → Motora izvēle → Mehāniskā interfeisa dizains → Prototips → Testēšana → Optimizācija → Partiju ražošana

Šī pieeja ļauj novērtēt servomotoru kā daļu no visas kustības sistēmas, nevis kā izolētu kataloga komponentu.

Secinājums

AS/RS krāvēja celtnis ir atkarīgs no vairākām koordinētām kustības asīm, un katrai asij ir atšķirīgas servomotora prasības.

Horizontālajai braukšanas asij nepieciešama augsta dinamiskā reakcija, liela ātruma darbība un precīza apstāšanās. Pacelšanas asij nepieciešams liels griezes moments, kontrolēta vertikāla kustība un uzticama kravas noturēšana. Dakšu asij nepieciešama kompakta integrācija, vienmērīga kustība un ļoti atkārtojama pozicionēšana.

Šī iemesla dēļ efektīvas AS/RS kustības vadības pamatā ir maiņstrāvas servomotora pielāgošana katras ass faktiskajai mehāniskajai funkcijai..

Ja motora jauda, ​​griezes moments, pārnesumkārbas attiecība, kodētājs, bremzes, kustības profils un vadības arhitektūra ir pareizi saskaņoti, krāvēja celtnis var sasniegt labāku līdzsvaru starp lielu ātrumu, pozicionēšanas precizitāti, vienmērīgu darbību, uzticamību un kopējo uzglabāšanas un izguves cikla laiku..

AS/RS oriģinālo iekārtu ražotājiem vispraktiskākā pieeja ir strādāt ar servomotoru ražotāju, kas var atbalstīt gan standartizētas servomotoru platformas, gan lietojumprogrammai specifisku OEM pielāgošanu , ļaujot pārvietošanas, celšanas un dakšu asis konstruēt atbilstoši celtņa faktiskajām prasībām.

Maiņstrāvas servo pret parastajiem motoriem AS/RS

Parasts indukcijas motors ar mainīgas frekvences piedziņu var būt piemērots daudziem rūpnieciskiem lietojumiem.

Tomēr prasīgām AS/RS lietojumprogrammām var būt nepieciešama detalizētāka kustības vadība.

Galu galā izvēlei vajadzētu būt balstītai uz visu mašīnas dizainu. Ne katrai AS/RS asij ir nepieciešama viena un tā pati motora tehnoloģija.

Izplatītas problēmas, izvēloties nepareizu servomotoru

Motoram var būt pareiza nominālā jauda, ​​un tas joprojām slikti darbojas AS/RS lietojumprogrammā.

Nepietiekams maksimālais griezes moments

Motors var darboties normāli, bet paātrinājuma laikā tam ir grūtības ar pilnībā piekrautu paleti.

Pārmērīga inerce

Servo var kļūt grūti noregulējams, radot lēnu dinamisku reakciju vai nestabilu uzvedību.

Nepareizs pārnesumskaitlis

Celtnis var sasniegt vēlamo ātrumu, bet tam nav pietiekama izejas griezes momenta vai tas rada pārmērīgu ātrumu pie stūres.

Slikta kodētāja izvēle

Sistēmai var nebūt pietiekama atgriezeniskās saites izšķirtspēja vajadzīgajai pozicionēšanas veiktspējai.

Pārmērīgs paātrinājums

Motors var būt pietiekami jaudīgs, bet celtņa konstrukcija var pārmērīgi vibrēt.

Neatbilstošs bremžu dizains

Pacelšanas asij īpaša uzmanība jāpievērš slodzes noturēšanai, kad tiek atvienota jauda.

Slikta kabeļa konfigurācija

Gari kustīgi kabeļi un atkārtota celtņa kustība var radīt uzstādīšanas un uzticamības problēmas, ja kabeļu un savienotāju sistēma nav izvēlēta pareizi.

Praktiska formula augstas dinamiskās AS/RS kustības nodrošināšanai

Noderīgs veids, kā pārdomāt visu lietojumprogrammu, ir:

Pozicionēšanas veiktspēja = motora reakcija + atgriezeniskās saites kvalitāte + mehāniskā precizitāte + kustības profils + vadības regulēšana

Un:

Caurlaide = braukšanas veiktspēja + paātrinājums + palēninājums + nostādināšanas laiks + slodzes apstrādes cikls

Tas izskaidro, kāpēc, vienkārši iegādājoties lielākas jaudas servomotoru, AS/RS sistēma ne vienmēr ir ātrāka.

Motoram jābūt pareizi saskaņotam ar mehānisko sistēmu un vadības stratēģiju.

Pēdējie apsvērumi augstas dinamiskas AS/RS pozicionēšanai

Augstas dinamiskās pozicionēšanas sasniegšana AS/RS krāvēja celtnī nav tikai ātrgaitas motora uzstādīšana.

Vislabākās veiktspējas sistēmas ir izstrādātas, pamatojoties uz mijiedarbību starp servomotoru, servo piedziņu, kodētāju, pārnesumkārbu, mehānisko struktūru, ārējiem pozicionēšanas sensoriem, kustības profilu un noliktavas vadības sistēmu.

Maiņstrāvas servomotors nodrošina dinamiskās vadības pamatu. Kodētājs nodrošina atgriezenisko saiti. Piedziņa regulē griezes momentu un ātrumu. Pārnesumkārba pārvērš motora raksturlielumus izmantojamā mehāniskajā izlaidē. Pozicionēšanas sistēma apstiprina iekārtas fizisko atrašanās vietu. Visbeidzot, kustības kontrolieris koordinē visu ciklu.

Tāpēc ātrgaitas AS/RS iekārtām vispraktiskākais konstrukcijas mērķis ir nevis maksimālais motora ātrums , bet gan maksimāla lietderīgā caurlaidspēja ar kontrolētu paātrinājumu, īsu nostādināšanas laiku, uzticamu pozicionēšanu un atkārtojamu darbību..

OEM krāvēju-celtņu ražotājiem šī sistēmas līmeņa pieeja var radīt atšķirību starp motoru, kas vienkārši pārvieto mašīnu, un servo kustības risinājumu, kas izstrādāts augstas dinamiskas automatizētai uzglabāšanai un izguvei..

FAQ

1. Kāda veida maiņstrāvas servomotors ir piemērots AS/RS kraušanas celtnim?

Piemērotais maiņstrāvas servomotors ir atkarīgs no celtņa ass, kravnesības, ātruma, paātrinājuma, pārnesumkārbas attiecības, darba cikla un pozicionēšanas prasībām. Braukšanas, celšanas un dakšu asīm parasti ir nepieciešams atšķirīgs griezes moments, ātrums, bremzes un mehāniskās konfigurācijas.

2. Kāpēc AS/RS horizontālajai kustībai izmanto maiņstrāvas servomotorus?

Maiņstrāvas servomotori nodrošina augstu dinamisko reakciju, precīzu ātruma kontroli, kodētāja atgriezenisko saiti un kontrolētu paātrinājumu un palēninājumu . Šīs īpašības palīdz krāvēja celtnim ātri pārvietoties pa eju, vienlaikus nodrošinot precīzu novietojumu mērķa uzglabāšanas vietā.

3. Kādas prasības maiņstrāvas servomotoram ir svarīgas AS/RS pacelšanas asij?

Pacelšanas asij parasti ir nepieciešams augsts nepārtraukts un maksimālais griezes moments, precīza pozīcijas atgriezeniskā saite, kontrolēts paātrinājums un palēninājums, kā arī piemērota mehāniskā bremzēšana . Izvēloties motoru, jāņem vērā maksimālā kravnesība, pacelšanas ātrums, pacelšanas mehānisms, pārnesumkārbas attiecība, darba cikls un prasības attiecībā uz kravas noturību.

4. Kāpēc AS/RS dakšas asij nepieciešama precīza servo vadība?

Dakšai ir precīzi jāiestiepjas plauktā un jāatvelk no tā, nesabojājot paleti, plauktu vai apstrādes mehānismu. Servo motors nodrošina atkārtojamu pozicionēšanu, kontrolētu zema ātruma kustību, ātru reakciju uz priekšu/atpakaļ un precīzu apturēšanu , kas ir svarīgi uzticamai palešu pārvietošanai.

5. Vai vienu maiņstrāvas servomotoru var izmantot visām AS/RS asīm?

Dažos mašīnu konstrukcijās tas ir tehniski iespējams, taču trim asīm bieži ir atšķirīgas darbības prasības. Braukšanas, celšanas un dakšu mehānismiem var būt nepieciešama atšķirīga jauda, ​​griezes moments, ātrums, pārnesumkārba, bremzes, kodētājs un stiprinājuma konfigurācijas. Kopēja servo platforma ar asi-specifiskām konfigurācijām var nodrošināt praktisku risinājumu.

6. Kā maiņstrāvas servomotors uzlabo AS/RS pozicionēšanas precizitāti?

Maiņstrāvas servosistēma izmanto kodētāja atgriezenisko saiti, lai uzraudzītu motora kustību un regulētu pozīciju un ātrumu. Tomēr galīgā celtņa precizitāte ir atkarīga arī no pārnesumkārbas, transmisijas, riteņu slīdēšanas, mehāniskās stingrības, pretdarbības, ārējiem pozicionēšanas sensoriem un vadības sistēmas . Tāpēc servo atgriezeniskā saite jāuzskata par daļu no visas pozicionēšanas arhitektūras.

7. Vai AS/RS pacelšanas servomotoram ir nepieciešama bremze?

Pacelšanas asij var būt nepieciešama mehāniska turēšanas bremze, ja konstrukcijai ir jānotur vertikāli piekārta slodze, kad motora griezes moments nav pieejams. Bremzes jāizvēlas atbilstoši slodzei, transmisijas sistēmai, vajadzīgajam noturēšanas momentam un mašīnas drošības konstrukcijai. STO un mehānisko slodzes turēšanu nevajadzētu uzskatīt par vienu un to pašu funkciju.

8. Kā maiņstrāvas servomotori var samazināt vibrāciju ātrgaitas AS/RS celtņos?

Vibrāciju var novērst, izmantojot atbilstošu motora un pārnesumkārbas izmēru, inerces saskaņošanu, S-līknes paātrinājumu un palēninājumu, servo regulēšanu, rezonanses slāpēšanu, mehānisko stingrību un precīzu atgriezenisko saiti . Motora ātruma vai paātrinājuma palielināšana vien ne vienmēr uzlabo kopējo AS/RS cikla laiku.

9. Vai AS/RS aprīkojuma maiņstrāvas servomotorus var pielāgot?

Jā. OEM pielāgošana var ietvert motora izmērus, vārpstas un atloka konfigurāciju, kodētāju, pārnesumkārbu, bremzes, kabeli, savienotāju, nominālo griezes momentu, ātrumu un citas lietojumprogrammai raksturīgas prasības . Pielāgošana ir īpaši noderīga, ja servomotoram ir jāatbilst īpašai krāvēja-celtņa piedziņai.

10. Kāda informācija AS/RS ražotājam jāsniedz, izvēloties servomotoru?

Visnoderīgākā informācija ietver kopējo kustīgo masu, maksimālo lietderīgo slodzi, braukšanas ātrumu, celšanas ātrumu, paātrinājumu, palēninājumu, riteņu vai transmisijas izmērus, pārnesumkārbas attiecību, darba ciklu, pozicionēšanas precizitāti, montāžas vietu, prasības kodētājam, bremžu prasības un vadības protokolu . Precīzi lietošanas dati ļauj motora piegādātājam novērtēt visu kustības sistēmu, nevis izvēlēties motoru, pamatojoties tikai uz nominālo jaudu.