norsk språk
Visninger: 0 Forfatter: Jkongmotor Publiseringstidspunkt: 23-09-2026 Opprinnelse: nettsted
Plukkroboter er i ferd med å bli en viktig del av moderne varehus, leveringssentre, e-handelsoperasjoner og automatiserte materialhåndteringssystemer. Etter hvert som ordrevolumet øker, trenger varehus roboter som kan plukke, flytte, posisjonere og frigjøre produkter raskt og nøyaktig uten å ofre påliteligheten.
I sentrum av denne forestillingen er bevegelsessystemet. En plukkerobot kan ha avansert syn, kunstig intelligens, robotprogramvare og sofistikerte gripere, men disse teknologiene er fortsatt avhengige av motorer som kan utføre bevegelseskommandoer nøyaktig og gjentatte ganger.
Det er her en EtherCAT integrert servomotor kan gi en praktisk fordel.
Ved å kombinere servomotoren, drivelektronikken, koderen og kommunikasjonsgrensesnittet til én kompakt enhet, kan en integrert servomotor redusere systemets kompleksitet samtidig som den gir den nøyaktige bevegelseskontrollen som kreves av plukkeroboter. Når EtherCAT brukes som kommunikasjonsnettverk, kan flere robotakser utveksle bevegelsesdata med kontrolleren i høy hastighet og med tett koordinert timing.
For produsenter av lagerutstyr kan resultatet bli en mer kompakt, responsiv og skalerbar bevegelseskontrollarkitektur.
En plukkerobot er et automatisert robotsystem designet for å identifisere, gripe, flytte og plassere produkter eller materialer. Avhengig av applikasjonen kan den fungere uavhengig eller som en del av et større automatisert lagersystem.
Typiske plukkeroboter finnes i:
Oppfyllingssentre for e-handel
Automatiserte varehus
Distribusjonssentre
Bin-plukking systemer
Vare-til-person-systemer
Automatiserte lagrings- og gjenfinningssystemer
Pakkesorteringsoperasjoner
Farmasøytiske lagre
Mat og drikke logistikk
Produksjon av materialhåndteringssystemer
En typisk plukkesyklus kan innebære flere koordinerte bevegelser:
Nærmer deg målstedet
Plasser robotarmen eller mekanismen
Flytt griperen mot produktet
Juster posisjon og orientering
Ta tak i produktet
Løft eller flytt produktet
Transporter den til en annen posisjon
Slipp produktet
Gå tilbake til neste plukkeposisjon
Hver bevegelse krever kontrollert akselerasjon, retardasjon, hastighet og posisjon.
Dette betyr at motoren ikke bare er ansvarlig for å få roboten til å bevege seg. Det påvirker direkte syklustid, posisjoneringsnøyaktighet, repeterbarhet, energiforbruk, vibrasjon og generell utstyrspålitelighet.
Plukkapplikasjoner kombinerer ofte raske bevegelser med hyppige start og stopp.
En motor kan akselerere raskt for å nå en målposisjon, bremse før den når destinasjonen, holde en bestemt posisjon, snu retningen og umiddelbart begynne en ny bevegelse.
Dette driftsmønsteret er veldig forskjellig fra applikasjoner der en motor går kontinuerlig med en relativt konstant hastighet.
En passende servomotor for en plukkerobot trenger derfor flere viktige egenskaper.
Roboten må plassere griperen på riktig sted. Selv en liten posisjoneringsfeil kan påvirke vellykket grep, spesielt når produktene er tett plassert.
En integrert servomotor med enkodertilbakemelding kan kontinuerlig overvåke motorposisjon og gi lukket sløyfekontroll.
Plukkroboter er designet for å utføre repeterende operasjoner raskt.
Motoren må reagere raskt på kommandoer for:
Akselerasjon
Nedbremsing
Retningsendringer
Posisjonsendringer
Dreiemoment endringer
Hastighetsendringer
Rask servorespons bidrar til å redusere unødvendige bevegelsesforsinkelser.
Ulike stadier av plukkprosessen kan kreve forskjellige hastigheter.
For eksempel kan en robot bevege seg raskt når den reiser over et tomt område, men sakte ned når den nærmer seg et produkt.
Servokontroll lar bevegelsessystemet dynamisk justere hastigheten i henhold til gjeldende operasjon.
Industrielle plukkeroboter kan utføre tusenvis eller til og med millioner av bevegelsessykluser i løpet av levetiden.
Motoren må derfor opprettholde konsistent ytelse under gjentatt drift i stedet for bare å levere høy toppytelse i korte perioder.
|
|
|
|
|
|
Integrert DC-servomotor med brems |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aksel |
Blyskrue |
Modul |
Lineær bevegelse |
Bremse |
Girkasse |
Snekkegirkasse |
Ledninger |
Beskytt nivå |
Beskytt nivå |
En plukkerobot er bygget rundt ett enkelt mål: velg riktig produkt, i riktig posisjon, med riktig hastighet, og gjenta prosessen pålitelig.
I et moderne lager eller oppfyllingssystem høres det enkelt ut. I praksis kan en plukkerobot trenge å koordinere flere akser, svare på data fra maskinsyn, akselerere og bremse gjentatte ganger, kontrollere en griper eller ende-på-armverktøy og opprettholde nøyaktig posisjonering over tusenvis av sykluser.
Det gjør servomotorvalget til en viktig del av robotens generelle design.
For produsenter av plukkeroboter kan en integrert servomotor være spesielt attraktiv fordi motor, koder og drivenhet er kombinert til en kompakt bevegelseskontrollenhet. JKONGMOTORs nåværende integrerte servomotorplattform dekker integrerte stepper servomotorer, girede stepper servomotorer, lineære stepper servomotorer, integrerte DC/BLDC servomotorer, girede BLDC servomotorer, bremseservomotorer, IP65 servomotorer, og AGV servomotorer med STO . Plattformen støtter 26W–1000W kraftutganger og kontrollalternativer inkludert Pulse, RS485, CANopen og EtherCAT.
For plukkeroboter er disse motortypene imidlertid ikke utskiftbare. Hver konfigurasjon adresserer et annet bevegelseskrav.
En plukkerobot kombinerer vanligvis flere typer bevegelser:
Plassering → Reaching → Plukking → Løft → Rotering → Plassering → Retur
Bevegelsessystemet må derfor håndtere hyppig akselerasjon og retardasjon samtidig som den opprettholder nøyaktig posisjonsfeedback.
For en plukkerobot kan det hende en integrert servomotor må gi:
Nøyaktig lukket sløyfeposisjonering
Rask akselerasjon og retardasjon
Stabilt dreiemoment ved forskjellige hastigheter
Kodertilbakemelding
Høy repeterbarhet
Kompakt installasjon
Redusert kabling
Flerakset kommunikasjon
Egnede girkassealternativer
Bremsemuligheter for vertikale akser
Miljøvern der det er nødvendig
Kompatibilitet med robotkontrolleren
Reelle pick-and-place-systemer bruker vanligvis koordinert servobevegelse og EtherCAT-baserte arkitekturer for krevende robotapplikasjoner. For eksempel bruker industrielle plukkeløsninger EtherCAT for koordinert bevegelse mellom kontrolleren og servoaksene, mens vision-systemer gir produktplasseringsinformasjonen som kreves for plukking.
Dette er grunnen til at motoren bør velges i henhold til robotaksen , i stedet for bare å velge én motortype for hele maskinen.
JKONGMOTOR-produktstrukturen kan forstås gjennom to hovedkategorier:
Disse er egnet for plukking av robotmekanismer der presis posisjonering, stabilt dreiemoment, repeterbarhet og kostnadseffektiv kontroll med lukket sløyfe er viktig.
Disse er mer egnet for robotakser som krever dynamisk respons, høyere hastighet, kompakt integrasjon eller høyere dreiemomenttetthet.
De tilgjengelige konfigurasjonene strekker seg deretter til planetgir, snekkegir, lineær bevegelse, bremsing, vanntett beskyttelse og AGV/AMR-spesifikke servosystemer.
En integrert stepper servomotor kombinerer en stepper motor, koder og stasjon til en enkelt lukket sløyfeenhet.
For en plukkerobot kan denne konfigurasjonen vurderes for akser der prioritet er nøyaktig, repeterbar posisjonering uten kompleksiteten til et konvensjonelt separat motor- og drivarrangement.
Typiske eksempler inkluderer:
Plukk-og-plasser posisjoneringsakser
Griperposisjoneringsmekanismer
Små robotarmer
Transportørposisjonering
Produktjusteringsmekanismer
Pakke- og sorteringsutstyr
Kompakt lagerautomatisering
Enkoderen gir tilbakemelding til den integrerte stasjonen, slik at systemet kan overvåke faktisk motorbevegelse i stedet for kun å stole på en åpen trinnkommando. JKONGMOTOR beskriver denne konfigurasjonen som å gi lukket sløyfeposisjonering, stabilt dreiemoment og redusert risiko for tapte skritt.
Plukknøyaktighet er direkte relatert til hvor konsekvent roboten kan plassere sin slutteffektor.
En stepper-servo med lukket sløyfe kan derfor være et praktisk alternativ når aksen ikke krever den dynamiske ytelsen til en high-end AC-servo, men fortsatt trenger pålitelig posisjonsfeedback.
Noen plukkerobotakser trenger mer enn posisjoneringsnøyaktighet. De trenger også høyere utgangsmoment i en kompakt pakke.
Det er her en integrert planetgiret servomotor blir nyttig.
Konfigurasjonen kombinerer:
Servomotor + Encoder + Drive + Planetgirkasse
Girkassen reduserer hastigheten og øker utgående dreiemoment samtidig som den opprettholder en relativt kompakt transmisjonsstruktur.
En planetgiret integrert servo kan vurderes for:
Robotiske armledd
Håndleddsmekanismer
Vertikale løfteakser
Tunge slutteffektorer
Produkthåndteringsmekanismer
Høylastede posisjoneringsakser
JKONGMOTOR beskriver sin planetgirede BLDC-servokonfigurasjon som en kombinasjon av motor, koder, drev og planetgirkasse, med vekt på høy dreiemomenttetthet og lavt tilbakeslag.
For en plukkerobot kan lav tilbakeslag være spesielt aktuelt når griperen skal nå en presis produktposisjon.
En snekkegiret integrert servomotor er et annet alternativ når plukkemekanismen krever et høyt reduksjonsforhold eller et rettvinklet mekanisk arrangement.
Den integrerte konfigurasjonen kombinerer motor, koder, stasjon og snekkegirkasse.
En snekkegirkasse kan være nyttig når robotdesigneren trenger:
Høyt reduksjonsforhold
Høyere utgangsmoment
Kompakt rettvinklet girkasse
Belastningsegenskaper i passende mekaniske utførelser
Dette kan være relevant for løftemekanismer, transportører, posisjoneringssystemer og kompakte robotmekanismer.
JKONGMOTOR beskriver spesifikt sin snekkegirede BLDC servokonfigurasjon som en plassbesparende rettvinklet løsning med høyt dreiemoment og selvlåsende egenskaper.
For sikkerhetskritiske vertikale akser bør imidlertid den komplette lastholderen og sikkerhetsdesignen alltid evalueres i stedet for å stole på girkassekarakteristikk alene.
Ikke alle plukkerobotbevegelser er roterende.
Mange plukkesystemer krever at endeeffektoren beveger seg langs en lineær akse.
For eksempel:
X-akse → Y-akse → Z-akse → Griper
En integrert lineær stepper servomotor kan kombinere motoren, koderen og stasjonen til en kompakt lineær bevegelsesløsning med lukket sløyfe.
JKONGMOTORs produktstruktur inkluderer kuleskrue lineær stepper servo, T-type lineær stepper servo og integrerte lineære bevegelsesløsninger.
Det kan vurderes for:
Kartesiske plukkeroboter
XYZ pick-and-place-systemer
Vertikale plukkeøkser
Produktoverføringsmekanismer
Automatisert inspeksjon
Emballasjesystemer
Presisjonsposisjoneringssystemer
For en plukkerobot blir nøkkelparametrene lineær skyvekraft, slag, lineær hastighet, posisjoneringsnøyaktighet og driftssyklus , i stedet for bare roterende dreiemoment og RPM.
For en høyhastighets plukkerobot kan en integrert DC/BLDC servomotor være et mer passende valg når dynamisk respons og kompakt emballasje er viktig.
Den integrerte arkitekturen plasserer motoren, koderen og stasjonen sammen.
Dette kan redusere mengden eksternt utstyr som kreves rundt robotaksen.
Kompakt aksedesign
Redusert kabling
Hastighetskontroll med lukket sløyfe
Stillingskontroll med lukket sløyfe
Rask respons
Høy driftseffektivitet
Forenklet installasjon
JKONGMOTOR beskriver sin integrerte DC-servo som en kompakt enhet som kombinerer motor, koder og drivenhet for nøyaktig hastighets- og posisjonskontroll.
For robotprodusenter kan dette være spesielt nyttig når tilgjengelig installasjonsplass rundt hvert ledd er begrenset.
Blant de forskjellige konfigurasjonene er den planetgirede BLDC-servomotoren spesielt relevant for krevende plukkapplikasjoner.
Arkitekturen kombinerer:
BLDC Servo + Encoder + Integrated Drive + Planetary Gearbox
Dette gjør det mulig å oppnå høyt utgangsmoment uten å bruke en overdimensjonert motor.
En plukkerobot må kanskje bevege seg raskt mens den bærer en griper og et produkt. Girkassen hjelper til med å matche motorhastighet og dreiemoment til de faktiske mekaniske kravene til robotleddet.
Høyhastighets plukkeroboter
Robotarmer
Delta-roboter
Sorteringsroboter
Pakkeroboter
Materialhåndteringssystemer
Automatisert lagerutstyr
Industrielle pick-and-place-systemer krever vanligvis koordinert høyhastighets servobevegelse. EtherCAT brukes i kommersielle robotarkitekturer for å synkronisere bevegelse på tvers av flere akser.
En snekkegiret BLDC servomotor er nyttig når mekanisk emballasje er like viktig som motorytelse.
Den rettvinklede girkassen kan gjøre det lettere å plassere motoren inne i en kompakt robotkonstruksjon.
Dette kan være nyttig for:
Kompakte robotarmer
Transportørmekanismer
Produktoverføringssystemer
Roterende posisjonering
Løftemekanismer
Plassbegrenset automatisering
Den integrerte arkitekturen unngår også å måtte installere motor, ekstern servodrift og girkasse som tre separate komponenter.
En plukkerobot kan ha en vertikal akse som løfter et produkt, en griper eller en robotmekanisme.
I denne situasjonen kan bremsing bli et viktig designhensyn.
En bremseintegrert servomotor kombinerer:
Motor + Encoder + Drive + Elektromagnetisk brems
Bremsen kan bidra til å holde en last når strømmen fjernes, avhengig av den komplette mekaniske og sikkerhetsmessige utformingen.
JKONGMOTOR lister opp bremseintegrerte DC-servokonfigurasjoner innenfor sin integrerte servomotorserie og beskriver dem for bruksområder som vertikale akser og automatiserte maskiner.
Z-akse løfting
Vertikale robotarmer
Produktheiser
Plukk-og-plasser løftemekanismer
Automatisert lagerutstyr
For en vertikal robotakse bør ingeniører evaluere bremsemoment, lasttreghet, stoppkrav, nødatferd og maskinens sikkerhetsarkitektur sammen.
Plukkroboter som brukes i matforedling, utendørslogistikk eller støvete industrimiljøer kan kreve ytterligere miljøvern.
JKONGMOTOR gir en IP65 integrert DC-servomotorkonfigurasjon med motoren, driveren og koderen pakket inn i et beskyttet hus.
Potensielle bruksområder inkluderer:
Mathåndtering
Utendørs plukkesystemer
Industriell logistikk
Støvete miljøer
Mobil automatisering
Materialhåndtering
Riktig beskyttelsesnivå bør alltid bestemmes ut fra det faktiske driftsmiljøet.
Selv om en AGV eller AMR er forskjellig fra en stasjonær plukkerobot, kombinerer mobile plukkesystemer i økende grad robotplukk med autonom transport.
For disse systemene tilbyr JKONGMOTOR en AGV DC servomotor med STO (Safe Torque Off).
Produktsiden beskriver denne konfigurasjonen som å gi presis bevegelseskontroll, høy dreiemomenttetthet, rask respons og funksjonell sikkerhetsstøtte for AGV-er, intelligent logistikk, robotikk og industriell automatisering.
Denne typen motor kan derfor være aktuell når en plukkerobot integreres i en mobil robotplattform.
En nyttig måte å velge motor på er å kartlegge motortypen til den faktiske robotbevegelsen.
Krav til plukkerobot |
Integrert servokonfigurasjon |
|---|---|
Nøyaktig posisjonering |
Integrert Stepper Servo |
Høyt dreiemoment + kompakt størrelse |
Planetgiret servo |
Høyt reduksjonsforhold |
Snekkegiret servo |
Lineær X/Y/Z-bevegelse |
Integrert lineær trinnservo |
Rask dynamisk roterende bevegelse |
Integrert DC/BLDC Servo |
Høy dreiemomenttetthet |
Planetgiret BLDC-servo |
Rettvinklet girkasse |
Snekkegiret BLDC Servo |
Vertikal lastholding |
Bremseintegrert servo |
Eksponering for støv/vann |
IP65 integrert servo |
Mobilplukking / AMR |
AGV/AMR DC Servo med STO |
Denne applikasjonsbaserte klassifiseringen er mer nyttig for robotdesignere enn bare å sammenligne motornavn.
En EtherCAT integrert servomotor kombinerer flere bevegelseskontrollkomponenter til en kompakt motorenhet.
Avhengig av produktarkitekturen kan den integrerte enheten inneholde:
Servomotor
Servodrift
Enkoder
Bevegelseskontrollelektronikk
EtherCAT kommunikasjonsgrensesnitt
Beskyttelsesfunksjoner
Valgfri brems
Valgfri girkasse
Tradisjonelle servosystemer plasserer ofte motoren og stasjonen på separate steder.
Kontrolleren sender kommandoer til en ekstern servodrift, mens frekvensomformeren styrer motoren gjennom separate ledninger.
En integrert servomotor flytter mye av denne funksjonaliteten direkte inn i motorenheten.
Dette kan betydelig forenkle den mekaniske og elektriske utformingen av en plukkerobot.
EtherCAT er en sanntids industriell Ethernet-kommunikasjonsteknologi som er mye brukt i applikasjoner som krever koordinert bevegelseskontroll.
For en plukkerobot er dette viktig fordi flere akser kan trenge å bevege seg sammen.
Tenk på en robotarm med flere akser.
Kontrolleren kan samtidig trenge å kontrollere:
Base rotasjon
Skulderbevegelse
Albuebevegelse
Håndleddsrotasjon
Posisjonering av håndleddet
Griperbevegelse
Hvis disse aksene ikke beveger seg i koordinasjon, kan roboten oppleve banefeil, unødvendig vibrasjon eller lengre syklustider.
EtherCAT gir en kommunikasjonsarkitektur som er egnet for høyhastighets, synkronisert flerakset bevegelseskontroll.
Plukkroboter endrer ofte bevegelseskommandoer.
EtherCAT lar bevegelseskontrolldata utveksles raskt mellom kontrolleren og servoaksene.
Dette støtter responsiv kontroll under høyhastighets robotbevegelser.
Robotbevegelse er sjelden begrenset til en enkelt motor.
Flere akser kan trenge å akselerere og bremse på nøyaktig koordinerte tidspunkter.
EtherCAT-baserte servosystemer kan synkronisere flere servoakser, og hjelpe roboten å følge den planlagte banen mer nøyaktig.
I høyhastighets robotapplikasjoner kan kommunikasjonsforsinkelse påvirke bevegelseskoordinering.
Et sanntidskommunikasjonsnettverk bidrar til å redusere usikkerhet mellom kommandooverføring og motorrespons.
Dette er spesielt nyttig når flere servomotorer er i drift samtidig.
EtherCAT kan koble til flere servostasjoner gjennom et industrielt Ethernet-nettverk.
Når integrert i servomotoren, er kommunikasjonsgrensesnittet plassert i selve motorenheten.
Dette kan redusere mengden ekstern maskinvare som kreves i styreskapet.
Den største fordelen er ikke bare at motoren er mindre.
Den virkelige fordelen kommer fra å kombinere bevegelseskontroll, tilbakemelding, kommunikasjon og motorteknologi til et koordinert system.
Konvensjonelle servosystemer kan kreve separate forbindelser mellom:
Motor og drev
Enkoder og stasjon
Kontroller og drev
Bremse og kontrollsystem
Ytterligere I/O-enheter
En integrert servomotor kan redusere noen av disse eksterne forbindelsene.
For kompakte plukkeroboter kan dette være spesielt verdifullt fordi begrenset intern plass gjør kabelføring vanskelig.
Færre eksterne komponenter kan også gjøre maskinmontering og vedlikehold enklere.
Lagerroboter må ofte operere i trange rom.
Et stort elektrisk skap eller flere eksterne stasjoner kan øke systemets totale fotavtrykk.
Ved å integrere drivelektronikken i motoren kan produsenter flytte deler av bevegelseskontrollsystemet direkte inn på den mekaniske aksen.
Dette kan bidra til en mer kompakt robotarkitektur.
Enkoderen gir posisjonstilbakemelding til servokontrollsystemet.
I stedet for bare å beordre motoren til å rotere en viss mengde og anta at bevegelsen skjedde riktig, kan servosystemet bruke tilbakemelding for å korrigere bevegelsesfeil.
For plukkeroboter støtter dette nøyaktig posisjonering av robotarmen og griperen.
Syklustid er en av de viktigste ytelsesindikatorene for lagerautomatisering.
Hvis roboten kan akselerere raskere, nå målet nøyaktig, bremse jevnt og umiddelbart starte neste operasjon, kan tiden som kreves for hver plukkesyklus reduseres.
En EtherCAT-servoarkitektur med høy respons støtter denne typen bevegelsesprofiler.
En robotarm kan trenge flere akser for å bevege seg samtidig.
For eksempel kan skulderaksen akselerere mens håndleddet roterer og basen endrer retning.
EtherCAT-basert synkronisert kontroll kan hjelpe disse aksene til å fungere som ett koordinert bevegelsessystem i stedet for som uavhengige motorer.
For utstyrsprodusenter er integreringstid en viktig faktor.
En integrert servomotor kan redusere antall separate komponenter som må velges, installeres, kobles til og testes.
Dette kan forenkle:
Elektrisk design
Paneldesign
Kabelføring
Igangkjøring
Vedlikehold
Reservedelshåndtering
Å velge en EtherCAT integrert servomotor bør begynne med robotens faktiske bevegelseskrav i stedet for bare å velge den høyest rangerte motoren.
Nominell dreiemoment bestemmer motorens kontinuerlige driftsevne.
Maksimalt dreiemoment blir viktig under akselerasjon, rask bevegelse, løfting og plutselige endringer i lasten.
For plukkeroboter bør begge verdiene vurderes.
Den nødvendige motorhastigheten avhenger av mekanisk girkasse, armgeometri, girkasseforhold og nødvendig robotsyklustid.
En høyhastighetsmotor produserer ikke automatisk en raskere robot. Det komplette mekaniske systemet må tilpasses motoren.
Enkoderytelse påvirker tilbakemeldingskvalitet og posisjonskontroll.
Tilbakemelding med høyere oppløsning kan være verdifull for applikasjoner som krever presis posisjonering og jevn drift med lav hastighet.
Noen plukkerobotakser krever høy hastighet, mens andre krever høyt dreiemoment.
En planetgirkasse, harmonisk girkasse eller annen reduksjonsmekanisme kan være passende avhengig av aksedesignet.
Girkasseforholdet bør velges basert på:
Nødvendig utgangshastighet
Nødvendig utgående dreiemoment
Treghet
Akselerasjon
Krav til tilbakeslag
Mekaniske dimensjoner
En brems kan være viktig for vertikale akser.
Hvis strømmen fjernes, kan en vertikal mekanisme trenge å opprettholde sin posisjon i stedet for å falle på grunn av tyngdekraften.
For denne typen bruk kan en integrert servomotor med valgfri brems forenkle aksedesignet.
For plukkerobotprodusenter handler valg av servomotor ikke bare om dreiemoment og hastighet. Motoren må fungere som en del av hele robotsystemet, inkludert kontrolleren, koderen, girkassen, robotarmen, griperen, synssystemet og kommunikasjonsnettverket.
Dette er grunnen til at mange utstyrsprodusenter vurderer integrerte servomotorer for å plukke robotapplikasjoner. Ved å kombinere motoren, koderen og drivelektronikken til én kompakt enhet, kan en integrert servomotor forenkle robotens bevegelsesarkitektur samtidig som den støtter den presise og repeterbare bevegelsen som kreves for automatisert plukking.
Plukkroboter har ofte strenge mekaniske plasskrav. Et konvensjonelt servosystem kan kreve en separat motor, servodrift, koderledninger og ekstra elektriske komponenter.
En integrert servomotor bringer viktige bevegelseskontrollkomponenter sammen i ett hus.
Dette kan hjelpe OEM-er:
Reduser installasjonsplassen
Forenkle mekaniske oppsett
Reduser eksterne stasjonskomponenter
Forbedre kabelføringen
Bygg mer kompakte robotakser
For robotarmer og kompakte plukke-og-plasser mekanismer, sparer plass rundt hvert ledd kan gjøre hele maskinen enklere å designe.
Et konvensjonelt servosystem kan kreve flere kabler mellom motoren, koderen, stasjonen, kontrolleren og andre komponenter.
Med en integrert servomotor er driv- og tilbakemeldingselektronikken integrert i motorenheten.
Dette kan redusere ledningskompleksiteten og gjøre installasjonen enklere.
For en plukkerobot med flere akser kan færre eksterne komponenter også gjøre maskinen renere og enklere å montere.
Plukkroboter må plassere griperne nøyaktig.
Hvis griperen nærmer seg et produkt med overdreven posisjoneringsfeil, kan roboten mislykkes i å gripe elementet eller kreve en ekstra korrigeringsbevegelse.
En integrert servomotor bruker kodertilbakemelding for å overvåke motorposisjon og støtte lukket sløyfekontroll.
Dette er spesielt nyttig for:
Robotarmposisjonering
Griperposisjonering
Produktjustering
Sporing av transportbånd
Plukk-og-plasser mekanismer
Presisjonsoverføringssystemer
Resultatet er et bevegelsessystem designet rundt tilbakemelding i stedet for åpen sløyfe motorbevegelse alene.
En plukkerobot kan gjenta den samme bevegelsen tusenvis av ganger under et produksjonsskift.
Hver syklus kan omfatte:
Akselerasjon → Høyhastighetsbevegelse → Retardasjon → Posisjonering → Plukking → Tilbaketrekking
Servomotoren må derfor reagere raskt på skiftende hastighets- og posisjonskommandoer.
Integrerte DC- og BLDC-servokonfigurasjoner kan brukes når roboten krever dynamisk bevegelse og rask akselerasjon/retardasjon.
For akser med høyere belastning kan en giret integrert servo gi dreiemomentmultiplikasjonen som er nødvendig for å flytte mekanismen uten å kreve en unødvendig stor motor.
En plukkerobot er sjelden avhengig av bare én motor.
En robotarm kan ha flere servoakser som kontrollerer:
Base rotasjon
Armbevegelse
Albuebevegelse
Håndleddsrotasjon
Vertikal bevegelse
Griperposisjonering
Disse aksene må fungere sammen for å følge robotens planlagte bane.
Med kommunikasjonsalternativer som CANopen og EtherCAT kan integrerte servomotorer bli en del av en nettverksbasert flerakset bevegelseskontrollarkitektur.
EtherCAT er spesielt relevant når roboten krever synkronisert sanntidsbevegelse mellom flere servoakser.
En annen grunn til at kunder velger integrerte servomotorer er at én produktfamilie kan dekke ulike mekaniske krav.
For eksempel:
Krav til plukkerobot |
Egnet integrert servotype |
|---|---|
Nøyaktig posisjonering |
Integrert Stepper Servo |
Høyt utgangsmoment |
Planetgiret servo |
Høyt reduksjonsforhold |
Snekkegiret servo |
Lineær bevegelse |
Integrert lineær servo |
Rask dynamisk bevegelse |
DC/BLDC Servo |
Vertikal løfting |
Bremseintegrert servo |
Støv- eller vanneksponering |
IP65 integrert servo |
Mobil plukkeplattform |
AGV/AMR Servo med STO |
Dette gir OEM-produsenter mer fleksibilitet når de designer forskjellige robotakser.
Noen plukkeroboter må flytte relativt tung nyttelast samtidig som robotarmen holdes kompakt.
En planetgiret integrert servomotor kan øke utgangsmomentet samtidig som utgangshastigheten reduseres.
Dette gjør det nyttig for:
Kraftige plukkearmer
Vertikale løfteakser
Store gripere
Høybelastningsposisjonering
Materialhåndteringsmekanismer
Den integrerte motoren og girkassen reduserer også behovet for å installere flere uavhengige komponenter rundt robotleddet.
Vertikale robotakser introduserer en annen vurdering: tyngdekraften.
Når strømmen fjernes, kan det hende at en vertikal last må forbli på plass.
En bremseintegrert servomotor kan gi en mekanisk holdefunksjon når den er riktig valgt og innlemmet i maskinens sikkerhetsdesign.
Dette kan være nyttig for:
Z-akse mekanismer
Vertikale robotarmer
Produktløftesystemer
Automatisert lagringsutstyr
Velg-og-plasser heiser
For disse bruksområdene bør ingeniører evaluere bremsemoment, belastningstreghet, stoppeatferd og det komplette maskinsikkerhetssystemet.
Plukkrobotprodusenter bruker ikke alle den samme kontrollerarkitekturen.
Avhengig av maskinen kan det hende at servosystemet må kommunisere gjennom:
Puls
RS485 / Modbus-RTU
KAN åpne
EtherCAT
Ved å tilby forskjellige kontrollalternativer kan den integrerte servomotoren matches med forskjellige PLS-er, bevegelseskontrollere, robotkontrollere og automatiseringsarkitekturer.
For en enkel posisjoneringsmekanisme kan pulsstyring være tilstrekkelig.
For en nettverkstilkoblet flerakset plukkerobot kan CANopen eller EtherCAT være mer passende.
Motoren må fysisk passe til roboten.
Dette høres åpenbart ut, men det kan bli et stort ingeniørproblem når en standardmotor har feil aksellengde, monteringsarrangement, koblingsposisjon eller girkassekonfigurasjon.
For produsenter av OEM plukkeroboter kan tilpasning inkludere:
Skaftdiameter
Skaftlengde
Keyway
Flat skaft
Hult skaft
Girkasse
Girforhold
Bremse
Enkoder
Kobling
Kabel
Monteringskonfigurasjon
IP beskyttelse
Dette gjør at motoren kan tilpasses roboten i stedet for å tvinge robotstrukturen til å romme en standardmotor.
Tradisjonelle servoarkitekturer kan kreve flere eksterne servodrev inne i et styreskap.
Når drivverket er integrert i motoren, beveger en del av bevegelseskontrollelektronikken seg direkte til robotaksen.
For kompakte plukkeroboter kan dette potensielt redusere skapstørrelsen og frigjøre verdifull plass til andre komponenter som:
PLC
Industriell PC
Visjonskontroller
Sikkerhetskontroller
Strømforsyning
Kommunikasjonsutstyr
Dette er spesielt nyttig når roboten selv har et begrenset elektrisk kabinett.
En integrert servomotor kan også forenkle maskinarkitekturen.
I stedet for å feilsøke flere separate komponenter, kan ingeniører jobbe med en mer konsolidert bevegelseskontrollenhet.
For OEM-produsenter kan dette forenkle:
Design → Montering → Kabling → Igangkjøring → Testing → Vedlikehold
Det kan også redusere antall separate komponenter som må spesifiseres og administreres i produksjonen.
Integrerte servomotorer er ikke begrenset til én type plukkerobot.
De kan vurderes for:
Robotiske armplukkesystemer
Kartesiske plukkeroboter
Delta plukke-og-plasser roboter
søppelplukkerroboter
Vare-til-person-roboter
Lagerplukksystemer
Pakke- og plukkemaskiner
Sorteringsroboter
Mobile plukkeroboter
AMR-baserte plukkesystemer
Motorkonfigurasjonen bør velges i henhold til den spesifikke aksen, nyttelasten, hastigheten, driftssyklusen og miljøforholdene.
Fra et OEM-innkjøpsperspektiv trenger kundene vanligvis å vurdere mer enn motorens merkeeffekt.
De viktigste tekniske spørsmålene inkluderer:
Hvor mye dreiemoment krever aksen?
Hvilken maksimal hastighet kreves?
Hvor raskt må roboten akselerere og bremse?
Hvilken posisjoneringsnøyaktighet kreves?
Hva er den faktiske belastningstregheten?
Trenger aksen en girkasse?
Krever den vertikale aksen en brems?
Hvilken koderkonfigurasjon kreves?
Støtter kontrolleren EtherCAT, CANopen, RS485 eller Pulse?
Hvilket IP-beskyttelsesnivå kreves?
Kan dimensjonene for aksel, kobling, girkasse og montering tilpasses?
Disse spørsmålene hjelper produsenten med å velge en servomotor basert på den faktiske robotens bevegelsesprofil i stedet for bare å velge en motor basert på nominell effekt.
Plukkrobotprodusenter utvikler ofte sine egne mekaniske strukturer, kontrollalgoritmer, gripere og systemarkitekturer.
Som et resultat kan det hende at en standard katalogmotor ikke alltid passer perfekt.
En erfaren integrert servomotorleverandør kan samarbeide med OEM under utviklingsprosessen for å evaluere:
Applikasjonskrav → Motorvalg → Dreiemomentberegning → Mekanisk design → Prototype → Testing → Optimalisering → Masseproduksjon
Denne tilnærmingen er spesielt nyttig når kunden trenger en tilpasset aksel, girkasse, koder, kommunikasjonsgrensesnitt, brems, kontakt, kabel eller hus.
For produksjon av plukkeroboter med høyt volum kan tilpasning også bidra til å skape en mer konsistent motorkonfigurasjon på tvers av hele robotplattformen.
Den grunnleggende grunnen til at kunder vurderer integrerte servomotorer er muligheten til å kombinere flere bevegelseskontrollfunksjoner i én enhet.
I stedet for å designe rundt:
Motor + Ekstern Encoder + Servo Drive + Ekstra ledninger + Separat girkasse
en OEM kan potensielt bygge aksen rundt:
Integrert servomotor + girkasse + industriell kommunikasjon
Denne arkitekturen kan redusere systemkompleksiteten samtidig som den gir tilbakemelding med lukket sløyfe, dynamisk respons og koordinert kontroll som kreves av moderne plukkeroboter.
For høyhastighets lagerplukking, robotarmer, automatisert sortering, pakking og mobile plukkesystemer , gir integrerte servomotorer et fleksibelt grunnlag for å utvikle kompakte og skalerbare bevegelseskontrollsystemer.
Kunder velger integrerte servomotorer for plukkeroboter fordi de kan møte flere praktiske tekniske krav samtidig:
Kompakt installasjon
Redusert kabling
Posisjonering med lukket sløyfe
Rask dynamisk respons
Flerakset kommunikasjon
Fleksible girkassealternativer
Bremsekonfigurasjoner
Miljøvern
OEM tilpasning
Forenklet systemintegrasjon
For plukkerobotprodusenter er det viktigste ikke bare å velge den kraftigste motoren. Den velger riktig integrert servokonfigurasjon for hver robotakse , basert på belastning, dreiemoment, hastighet, treghet, posisjoneringsnøyaktighet, kommunikasjonsprotokoll, miljøforhold og mekanisk struktur.
Denne applikasjonsfokuserte tilnærmingen lar den integrerte servomotoren bli en del av robotens samlede bevegelsesarkitektur i stedet for bare en annen individuell komponent.
Et tradisjonelt servosystem skiller generelt motoren og stasjonen.
En integrert servomotor kombinerer dem.
Trekk |
Tradisjonelt servosystem |
EtherCAT integrert servomotor |
|---|---|---|
Motor |
Skille |
Integrert |
Servodrift |
Utvendig |
Integrert |
Enkoder |
Separat tilkobling |
Integrert tilbakemeldingsarkitektur |
EtherCAT |
Eksternt stasjonsgrensesnitt |
Integrert kommunikasjon |
Kabling |
Mer omfattende |
Potensielt redusert |
Installasjon |
Flere komponenter |
Mer kompakt |
Styreskap |
Mer maskinvare |
Potensielt mindre |
Flerakset synkronisering |
Støttes |
Støttes gjennom EtherCAT-arkitektur |
Vedlikehold |
Flere komponenter |
Færre separate komponenter |
OEM tilpasning |
Tilgjengelig |
Svært konfigurerbar avhengig av leverandør |
Den riktige arkitekturen avhenger av robotdesignet. Store systemer med sentraliserte skap kan fortsatt ha nytte av tradisjonelle servodrifter, mens kompakt robotutstyr kan dra betydelig nytte av integrert servoarkitektur.
Plukkroboter opererer ofte kontinuerlig under lagerskift.
Det betyr at termisk ytelse ikke bør overses.
En motor kan fungere godt under en kort laboratorietest, men oppleve temperaturøkning under kontinuerlig gjentatt drift.
Når du velger en integrert servomotor, bør produsentene vurdere:
Kontinuerlig dreiemoment
Maksimal dreiemoment varighet
Driftssyklus
Omgivelsestemperatur
Motorhustemperatur
Intern elektronikk temperatur
Kjøleforhold
Overbelastningsbeskyttelse
En riktig tilpasset motor bør gi tilstrekkelig dreiemoment uten å operere kontinuerlig nær dens termiske grenser.
En plukkerobot har ikke råd til hyppige kommunikasjonsavbrudd.
Bevegelseskontrolleren, servomotorene, sensorene, synssystemet og robotprogramvaren må alle fungere sammen.
EtherCAT-kommunikasjon bør derfor evalueres som en del av den komplette kontrollarkitekturen.
Viktige hensyn inkluderer:
Nettverkstopologi
Kabelkvalitet
Koblingspålitelighet
EMC-ytelse
Jording
Nettverkskonfigurasjon
Kontrollerkompatibilitet
Servodrivkompatibilitet
Diagnostiske funksjoner
En pålitelig kommunikasjonsarkitektur bidrar til å redusere uventet nedetid i automatisert lagerutstyr.
Velge rett EtherCAT integrert servomotor for en plukkerobot er ikke bare et spørsmål om å velge riktig motoreffekt. Motoren må matche robotens belastning, dreiemoment, hastighet, akselerasjon, posisjoneringsnøyaktighet, mekanisk struktur, kommunikasjonsarkitektur og driftsmiljø.
For plukkeroboter blir disse kravene enda viktigere fordi roboten kan utføre hundrevis eller tusenvis av repeterende plukk-og-plasser-sykluser mens den koordinerer flere akser. En riktig valgt EtherCAT integrert servomotor kan forenkle maskinarkitekturen ved å kombinere motoren, stasjonen, koderen og kommunikasjonsgrensesnittet til en kompakt bevegelseskontrollenhet.
Det første trinnet er å identifisere hva motoren faktisk trenger for å bevege seg.
En plukkerobot kan inneholde flere bevegelsesakser, for eksempel:
X/Y/Z lineære akser
Robotiske armledd
Håndleddsrotasjon
Gripemekanismer
Transportbånd eller overføringsmekanismer
Vertikale løfteakser
Roterende posisjoneringsakser
Ulike akser har forskjellig dreiemoment, hastighet og overføringskrav.
For eksempel kan en høyhastighets horisontal akse prioritere dynamisk respons og akselerasjon , mens en vertikal løfteakse kan kreve høyere utgangsmoment og en brems . En kompakt griper kan trenge presis posisjonering i stedet for høy kontinuerlig kraft.
Derfor er det ikke alltid den mest effektive tilnærmingen å velge en identisk motor for hver akse.
Dreiemoment er en av de viktigste parameterne ved valg av integrert servomotor for en plukkerobot.
Det nødvendige dreiemomentet bør vurdere mer enn selve nyttelasten. Beregningen kan inkludere:
Nyttelastvekt
Robotarmvekt
Slutteffektorvekt
Girkasseforhold
Akselerasjon og retardasjon
Friksjon
Overføringseffektivitet
Vertikal løftekraft
Ekstern mekanisk motstand
Lasttreghet
For roterende akser kan det grunnleggende forholdet uttrykkes som:
Nødvendig dreiemoment = akselerasjonsmoment + lastmoment + friksjonsmoment + sikkerhetsmargin
For en vertikal akse må tyngdekraften også vurderes.
En motor som ser ut til å være tilstrekkelig bare basert på nominell nyttelast, kan oppleve for høyt toppmoment under akselerasjon, retardasjon eller nødstopp. Av denne grunn bør kjøpere vurdere både nominelt dreiemoment og toppmoment.
Plukkroboter trenger ofte rask bevegelse mellom plukke- og plasseringsposisjoner. Servomotoren trenger derfor tilstrekkelig hastighet og dynamisk respons.
Når du sammenligner motorer, sjekk:
Nominell hastighet
Maksimal hastighet
Akselerasjonsevne
Retardasjonsevne
Topp dreiemoment
Posisjoneringsrespons
Kontinuerlig ytelse
Høy hastighet er ikke automatisk bedre. Motoren må opprettholde stabil drift mens den faktiske lasten flyttes.
For en robot som utfører korte, repeterende bevegelser, kan akselerasjonsprofilen være like viktig som maksimal turtall. En passende motor bør gi nok dreiemoment under akselerasjon uten overdreven oppvarming.
Plukkroboter jobber ofte med maskinsyn, forhåndsdefinerte koordinater, transportører og robotgripere. Motoren må derfor gi pålitelig posisjonsfeedback.
En integrert servomotor med enkoder lar kontrollsystemet overvåke motorposisjonen og justere bevegelsen deretter.
Når du velger motor, bør du vurdere:
Koderoppløsning
Tilbakemeldingsmetode for posisjon
Repeterbarhet for posisjonering
Nødvendig mekanisk nøyaktighet
Girkasse tilbakeslag
Lasttreghet
Krav til kontrollsløyfe
Den faktiske posisjoneringsytelsen avhenger av det komplette mekaniske og kontrollsystemet, ikke koderen alene.
For applikasjoner som krever presis arm- eller lineær-akseposisjonering, bør koderen, girkassen, transmisjonen og den mekaniske strukturen vurderes som ett system.
EtherCAT blir spesielt nyttig når en plukkerobot har flere koordinerte akser.
En typisk robot må kanskje synkronisere:
Robotkontroller → armakse → håndleddsakse → griper → transportør → hjelpeutstyr
Med EtherCAT-kommunikasjon kan flere servoakser integreres i en sentralisert industriell Ethernet-bevegelseskontrollarkitektur.
Når du velger en EtherCAT integrert servomotor, bør kjøpere bekrefte:
EtherCAT-kompatibilitet
Krav til kommunikasjonsprotokoll
Kontrollerkompatibilitet
Krav til synkronisering med flere akser
Nettverkstopologi
Krav til kommunikasjonssyklus
Koblings- og kabelkonfigurasjon
Det viktige poenget er at EtherCAT bør matche kontrolleren og den generelle automatiseringsarkitekturen , i stedet for å bli valgt som en isolert motorfunksjon.
Motoren i seg selv gir kanskje ikke det nødvendige utgangsmomentet eller hastigheten direkte. En girkasse kan tilpasse motoregenskaper til robotmekanismen.
Vanlige alternativer inkluderer:
En planetgirkasse er egnet når plukkeroboten krever høyt utgangsmoment, kompakte dimensjoner og et passende reduksjonsforhold.
Typiske bruksområder inkluderer:
Robotiske armledd
Roterende posisjonering
Høybelastningsmekanismer
Kompakte løftesystemer
Anvendelser med høy dreiemomenttetthet
En snekkegirkasse kan være nyttig når mekanismen krever et høyt reduksjonsforhold eller rettvinklet girkasse.
Det kan vurderes for:
Kompakte overføringsmekanismer
Roterende posisjonering
Transportørsystemer
Løftemekanismer
Imidlertid bør girkasseeffektivitet, tilbakeslag, termisk ytelse og de faktiske belastningsforholdene evalueres under valg.
En vertikal plukkerobotakse kan oppføre seg annerledes enn en horisontal akse fordi tyngdekraften kontinuerlig virker på lasten.
Hvis aksen må forbli i posisjon når strømmen fjernes, kan en bremseintegrert servomotor vurderes.
Bremsevalget bør ta hensyn til:
Vertikal last
Holdemoment
Motorhastighet
Bremserespons
Driftssyklus
Sikkerhetskrav
En motorbrems bør ikke behandles som det eneste sikkerhetstiltaket. Den komplette sikkerhetsdesignen med vertikal akse bør inkludere den mekaniske transmisjonen, kontrolleren, nødstoppstrategien og gjeldende maskinsikkerhetskrav.
Plukkrobotprodusenter kan bruke forskjellige integrerte servoarkitekturer avhengig av aksen.
Krav til plukkerobot |
Potensiell integrert servotype |
|---|---|
Nøyaktig repeterende posisjonering |
Integrert trinnservomotor |
Høyere utgangsmoment |
Planetgiret integrert servo |
Høyt reduksjonsforhold |
Snekkegiret integrert servo |
X/Y/Z lineær bevegelse |
Integrert lineær trinnservo |
Rask dynamisk bevegelse |
Integrert DC/BLDC Servo |
Høy dreiemomenttetthet |
Planetgiret BLDC Servo |
Rettvinklet girkasse |
Snekkegiret BLDC Servo |
Vertikal akse holder |
Bremseintegrert servo |
Eksponering for støv/vann |
IP65 integrert servo |
Mobil plukkeplattform |
AGV/AMR Servo med STO |
Riktig valg avhenger av den spesifikke aksen og driftsforholdene.
En hovedgrunn til at produsenter vurderer integrerte servomotorer er å redusere plassen som opptas av separate motor- og drivkomponenter.
Imidlertid må den integrerte enheten fortsatt passe til robotens mekaniske struktur.
Før du bestiller, sjekk:
Motorrammestørrelse
Total motorlengde
Skaftdiameter
Skaftlengde
Monteringsdimensjoner
Koblingsposisjon
Kabelutgangsretning
Girkassedimensjoner
Bremsedimensjoner
Tilgjengelig kjøleplass
For kompakte plukkeroboter kan selv en liten endring i motorlengde eller koblingsposisjon påvirke den mekaniske utformingen.
Arbeidsmiljøet kan påvirke valg av servomotor betydelig.
For lagerplukkroboter kan motoren fungere under relativt rene innendørsforhold. Andre systemer kan bli utsatt for støv, fuktighet, rengjøringsprosesser eller temperaturvariasjoner.
Avhengig av applikasjonen bør kjøpere vurdere:
IP beskyttelse
Driftstemperatur
Støveksponering
Fuktighet
Krav til rengjøring
Kontinuerlig drift
Varmespredning
For krevende miljøer kan en IP65 integrert servomotor gi et høyere beskyttelsesnivå enn en standard åpen design, forutsatt at hele installasjonen opprettholder det nødvendige beskyttelsesnivået.
En plukkerobot kan operere kontinuerlig i lange perioder. Hyppig akselerasjon, retardasjon og gjentatte høybelastningsbevegelser kan øke motortemperaturen.
Termisk evaluering bør inkludere:
Kontinuerlig dreiemoment
Topp dreiemoment
Driftssyklus
Omgivelsestemperatur
Motorinstallasjonsforhold
Girkasseeffektivitet
Varmespredning
Overbelastningsvarighet
Motoren bør velges basert på den faktiske bevegelsesprofilen i stedet for bare dens nominelle effekt.
For høysyklusapplikasjoner er det nyttig å teste motoren under forventet reell belastning, hastighet, akselerasjon og driftssyklus før du fullfører designet.
En EtherCAT integrert servomotor velges ofte fordi roboten krever koordinert nettverkskontroll. Imidlertid kan den bredere produktplattformen også trenge forskjellige kommunikasjonsalternativer avhengig av maskinarkitekturen.
For eksempel inkluderer JKONGMOTORs integrerte servoplattform kontroll- og kommunikasjonskonfigurasjoner som:
Puls
RS485 / Modbus-RTU
KAN åpne
EtherCAT
Dette gir maskinbyggere fleksibilitet når de designer ulike robotplattformer eller integrerer hjelpeakser.
For en EtherCAT plukkerobot er nøkkelspørsmålet om den valgte motorens kommunikasjonsgrensesnitt, kontrollfunksjoner og elektriske tilkoblinger samsvarer med robotkontrolleren.
Standardspesifikasjoner er bare en del av utvelgelsesprosessen for en plukkerobotprodusent. Mekanisk tilpasning kan være like viktig.
Avhengig av prosjektet kan OEM-tilpasning omfatte:
Skaftdiameter og lengde
Keyway
Flat skaft
Hult skaft
Kryssboret aksel
Girkasse
Bremse
Enkoder
Kobling
Kabellengde
Monteringskonfigurasjon
IP beskyttelse
Dette kan være spesielt nyttig når motoren må passe inn i en eksisterende robotarm, griper, løftemekanisme eller kompakt chassis.
For maskinbyggere som utvikler en ny plukkerobot, er det ofte mer effektivt å diskutere motor, drivverk, girkasse, koder, kommunikasjonsgrensesnitt og mekanisk grensesnitt sammen i stedet for å velge hver komponent uavhengig.
Et pålitelig valg bør være basert på hele bevegelsessyklusen.
For eksempel:
Velg → Løft → Akselerer → Flytt → Decelerate → Plasser → Retur
Bestem for hvert trinn:
Laste
Nødvendig dreiemoment
Nødvendig hastighet
Akselerasjon
Plasseringskrav
Driftssyklus
Girforhold
Enkoder krav
Kommunikasjonskrav
Miljøforhold
Denne tilnærmingen forhindrer en vanlig valgfeil: å velge en motor kun basert på merkeeffekt eller nyttelast.
Før du bekrefter en bestilling, kan en plukkrobotprodusent bruke følgende sjekkliste:
Utvalgselement |
Hva du skal bekrefte |
|---|---|
Søknad |
Arm, håndledd, griper, løfting, lineær akse, transportør |
Nyttelast |
Maksimal arbeidsbelastning |
Dreiemoment |
Nominell og topp dreiemoment |
Fart |
Nødvendig drift og maksimal hastighet |
Akselerasjon |
Nødvendig akselerasjon/retardasjon |
Posisjonering |
Krav til nøyaktighet og repeterbarhet |
Enkoder |
Oppløsning og tilbakemeldingskrav |
Girkasse |
Forhold, dreiemoment, effektivitet, tilbakeslag |
Bremse |
Om vertikal lastholding er nødvendig |
Kommunikasjon |
EtherCAT og kontroller kompatibilitet |
Beskyttelse |
IP og miljøkrav |
Termisk |
Kontinuerlig drift og overbelastningsforhold |
Mekanisk |
Aksel, montering, kontakt og kabel |
Tilpasning |
OEM mekaniske/elektriske krav |
For produsenter av plukkeroboter er motoren bare en del av bevegelseskontrollsystemet. Det praktiske målet er å lage en matchet motor + drivenhet + koder + transmisjon + kommunikasjonsløsning.
JKONGMOTOR tilbyr integrerte servomotorkonfigurasjoner som dekker forskjellige robotbevegelseskrav, inkludert integrerte stepper-servomotorer, girede servomotorer, BLDC servomotorer, lineære bevegelsesløsninger, bremseintegrerte motorer og andre tilpassede konfigurasjoner.
Dens OEM/ODM-tilnærming gjør det også mulig å tilpasse motorkonfigurasjonen til maskinens mekaniske og elektriske krav.
For et nytt plukkrobotprosjekt kan kjøpere oppgi nyttelast, aksetype, hastighet, akselerasjon, girkasseforhold, reisedistanse, driftssyklus, monteringsdimensjoner og kontroller/kommunikasjonskrav . Disse parameterne gir et praktisk utgangspunkt for å velge riktig EtherCAT integrert servomotor.
Den riktige EtherCAT-integrerte servomotoren for en plukkerobot bør velges i henhold til hele bevegelsessystemet – ikke bare motoreffekten.
De viktigste faktorene er dreiemoment, hastighet, akselerasjon, kodertilbakemelding, EtherCAT-kompatibilitet, girkassekrav, bremsekrav, termisk ytelse, installasjonsplass, miljøvern og OEM-tilpasning.
Når disse faktorene evalueres sammen, kan den integrerte servomotoren tilpasses bedre til hver robotakse, samtidig som den hjelper til med å forenkle kabling, redusere skapkrav og støtte koordinert fleraksebevegelse.
Lagerrobotikk er ikke lenger begrenset til enkel transportørautomatisering. Moderne varehus bruker plukkeroboter, AMR-er, AS/RS-systemer, palleskyttel, sorteringsutstyr, robotarmer og automatiserte løftemekanismer for å flytte, identifisere, plukke, lagre og hente produkter.
Disse maskinene krever koordinert bevegelse over flere akser. En EtherCAT integrert servomotor kan kombinere motoren, stasjonen, koderen og sanntidskommunikasjonsgrensesnittet til en kompakt bevegelseskontrollenhet, noe som gjør den egnet for lagerutstyr der plass, synkronisering, kabling og posisjoneringsytelse er viktig.
For utstyrsprodusenter er nøkkelspørsmålet ikke bare om en EtherCAT servomotor kan brukes i lagerrobotikk, men hvor den gir den mest praktiske verdien innenfor maskinarkitekturen.
Plukkroboter er en av de mest direkte bruksområdene for EtherCAT integrerte servomotorer.
En typisk plukkerobot må kanskje koordinere:
Robotiske armledd
Håndleddsrotasjon
Griperbevegelse
Vertikal løfting
Transportørposisjonering
Produktoverføring
I løpet av én plukkesyklus kan det hende at roboten må bevege seg raskt til et målsted, bremse ned for nøyaktig posisjonering, betjene griperen og deretter gå tilbake til startposisjonen.
En EtherCAT integrert servomotor kan støtte denne typen flerakset koordinert bevegelse samtidig som den reduserer antallet separate drivkomponenter installert i styreskapet.
For kompakte robotarmer kan planetgirede integrerte servomotorer også vurderes når høyere utgangsmoment er nødvendig innenfor begrenset installasjonsplass.
Autonome mobile roboter (AMR) brukes i økende grad til:
Godstransport
Ordreoppfyllelse
Hylle-til-person levering
Søppeltransport
Materialhåndtering
Påfyll av lager
Drivsystemet trenger kontrollert hjulhastighet, retning, akselerasjon og retardasjon.
Integrerte servomotorer kan kombinere motoren og elektronikken til en kompakt modul, noe som reduserer kablingen mellom motoren og den eksterne stasjonen.
For mobile lagerroboter kan utvalget involvere DC-servo, BLDC-servo, giret servo eller spesialiserte AGV/AMR-servokonfigurasjoner , avhengig av hjulmoment, kjøretøyvekt, hastighet, batterispenning og kontrollarkitektur.
Der funksjonell sikkerhet er nødvendig, kan servokonfigurasjoner med STO-relatert funksjonalitet evalueres som en del av maskinsikkerhetsdesignet.
Automatiserte lagrings- og gjenfinningssystemer (AS/RS) bruker stablekraner til å lagre og hente varer fra varehus med høy tetthet.
En typisk stablekran kan ha flere viktige bevegelsesakser:
Horisontal bevegelse → Vertikal løfting → Gaffelbevegelse
Hver akse har forskjellige krav.
Reiseaksen trenger kontrollert akselerasjon, retardasjon og posisjonering for å flytte stablekranen nøyaktig langs lagergangene.
Løfteaksen må håndtere betydelige mekaniske belastninger og kan kreve høyere dreiemoment, passende giring og bremsefunksjonalitet.
Gaffelmekanismen krever repeterbar posisjonering for å sette inn og hente ut paller eller lagerbeholdere.
EtherCAT kan være spesielt nyttig når disse aksene må fungere som en del av et koordinert bevegelseskontrollsystem.
Fireveis palleskytler krever kompakte og kontrollerbare drivsystemer fordi kjøretøyet må bevege seg innenfor trange lagringskanaler.
Avhengig av maskindesign kan integrerte servomotorer brukes til:
Bevegelse forover og bakover
Sidelengs bevegelse
Løftemekanismer
Pallplassering
Mekaniske hjelpefunksjoner
En kompakt integrert servoarkitektur kan bidra til å redusere eksterne ledninger og forenkle installasjonen inne i skyttelen.
For applikasjoner som krever høye reduksjonsforhold eller kompakt girkasse, kan girede integrerte servokonfigurasjoner evalueres i henhold til nødvendig hjulmoment og mekanisk struktur.
Lagerautomatisering avhenger sterkt av transportører og overføringsmekanismer.
Disse systemene kan transportere:
Kartonger
Totes
søppelkasser
Pakker
Paller
Individuelle produkter
Servostyrte transportører kan kreve presis hastighetsregulering og synkronisering med oppstrøms og nedstrøms utstyr.
En EtherCAT integrert servomotor kan brukes der transportøren trenger koordinert kontroll med andre akser eller maskiner.
For eksempel:
Visjonssystem → Plukkerobot → Transportør → Sorter → Pakkestasjon
Når disse maskinene utveksler posisjons- og tidsinformasjon gjennom en felles automatiseringsarkitektur, blir koordinert bevegelse lettere å implementere.
Høyhastighetssorteringssystemer må flytte produkter i henhold til destinasjon, størrelse, rekkefølge eller andre identifikasjonskriterier.
Søknader kan omfatte:
Kryssbelte sorterere
Glidende skosorterere
Pakkesorteringssystemer
Avledere
Roterende sorteringsmekanismer
Overfør moduler
Sorteringsmekanismer utfører ofte repeterende bevegelser med relativt høye syklushastigheter. Motoren trenger derfor passende hastighet, akselerasjon, posisjoneringsrespons og termisk ytelse.
Avhengig av mekanismen kan BLDC servo, planetgiret BLDC servo eller integrerte stepper servomotorer vurderes.
Det endelige valget bør være basert på faktisk belastning, syklustid, dreiemoment og mekanisk overføring.
Lagerrobotarmer kan utføre:
søppelplukking
Kartongplukking
Palletering
Depalletisering
Varesortering
Saksbehandling
Ulike ledd har forskjellige mekaniske krav.
En håndleddsakse kan kreve kompakte dimensjoner og rask respons, mens et større armledd kan kreve høyere utgangsmoment.
Det er her forskjellige integrerte servokonfigurasjoner kan matches til forskjellige akser.
Integrerte stepper servomotorer kan vurderes for repeterbare posisjoneringsapplikasjoner.
Planetgirede integrerte servomotorer kan vurderes når høyere utgangsmoment og kompakt girkasse er nødvendig.
Bremseintegrerte servomotorer kan evalueres for vertikale akser der kontrollert holding er nødvendig.
Vertikal bevegelse introduserer en ekstra vurdering: tyngdekraften.
Lagersystemer kan bruke servodrevne mekanismer for:
Løft bord
Vertikale transportører
Robot Z-akser
Lagerheiser
Gaffelmekanismer
Vertikale overføringsenheter
Disse applikasjonene kan kreve høyere dreiemoment ved lav hastighet og kontrollert hold når systemet stopper.
En bremseintegrert servomotor kan vurderes når den mekaniske konstruksjonen krever holdefunksjonalitet på motorsiden.
Imidlertid bør bremsen vurderes sammen med girkassen, mekanisk belastning, sikkerhetssystem, nødstoppstrategi og gjeldende maskinsikkerhetskrav.
I vare-til-person-lager transporteres produkter eller lagercontainere automatisk til en operatør eller robotplukkstasjon.
Systemet kan omfatte:
Lagring → Mobil robot → Transportør → Plukkstasjon → Ordreoppfyllelse
Hvert trinn krever kontrollert bevegelse og nøyaktig posisjonering.
Integrerte servomotorer kan brukes i bevegelses- og posisjoneringsmekanismene der styring med lukket sløyfe og kompakt installasjon er viktig.
EtherCAT blir spesielt nyttig når flere servoakser må utveksle bevegelsesinformasjon med en sentral kontroller.
Lageroppfylling stopper ikke ved produkthenting. Mange systemer automatiserer også:
Saksforming
Produktplassering
Kartonghåndtering
Bagging
Merking
Palletering
Depalletisering
Disse maskinene krever ofte flere synkroniserte servoakser.
For eksempel kan en palleteringsrobot koordinere armbevegelse, håndleddsrotasjon, løfting og endeeffektorposisjonering.
En EtherCAT-basert integrert servoarkitektur kan hjelpe til med å koble disse bevegelsesaksene til maskinkontrolleren samtidig som motoren og drivelektronikken holdes nær den mekaniske aksen.
Ikke alle lagerroboter trenger den samme servoarkitekturen.
Varehusrobotikkapplikasjon |
Potensiell servokonfigurasjon |
Hovedutvalgsbetraktning |
|---|---|---|
Plukkende robotarm |
Integrert Servo / Geared Servo |
Posisjonering, dreiemoment, dynamisk respons |
Robot håndledd |
Integrert Stepper Servo / BLDC Servo |
Kompakt størrelse, hastighet, repeterbarhet |
Griper |
Integrert Stepper Servo |
Posisjonskontroll og kompakt installasjon |
AMR-stasjon |
DC/BLDC Servo / Geared Servo |
Hjulmoment, hastighet, batterispenning |
AS/RS reiseakse |
Integrert servo |
Hastighet, akselerasjon, posisjonering |
AS/RS løfteakse |
Giret Servo + Brems |
Lastmoment og holding |
Gaffelmekanisme |
Integrert Servo / Lineær Servo |
Repeterbar posisjonering |
Fireveis skyttelbuss |
Giret integrert servo |
Kompakt dreiemomentoverføring |
Transportbånd |
BLDC Servo / Integrert Servo |
Hastighetsregulering og synkronisering |
Sorter |
BLDC Servo / Geared BLDC Servo |
Høy syklushastighet og dynamisk respons |
Vertikal overføring |
Bremseintegrert servo |
Lastholding og sikkerhetsdesign |
Ute/krevende miljø |
IP65 integrert servo |
Miljøvern |
Tabellen bør behandles som et utgangspunkt i stedet for en fast motorvalgsregel. Faktisk valg avhenger av den mekaniske utformingen og driftsprofilen.
Hovedfordelen med EtherCAT i disse systemene er ikke bare kommunikasjonsgrensesnittet i seg selv. Verdien kommer fra å muliggjøre koordinert industriell bevegelseskontroll på tvers av flere enheter og akser.
En lagerrobot må kanskje koordinere:
Styreenhet → Servoakse 1 → Servoakse 2 → Servoakse 3 → Griper → Transportør
Med en EtherCAT-basert arkitektur kan maskinbyggeren designe bevegelsessystemet rundt sentralisert kontroll og synkroniserte servoakser.
Dette kan være spesielt nyttig for:
Flerakse robotarmer
Høyhastighets plukking
Koordinerte løft og reiser
Sorteringsmaskiner
Emballasjesystemer
Palleteringssystemer
Automatisert materialhåndtering
For maskinbyggere kan denne arkitekturen også redusere behovet for separate drivskap og omfattende motor-til-drift kabling når integrerte servomotorer brukes.
Før du velger en EtherCAT integrert servomotor, bør kjøpere vurdere hele driftsprofilen.
Nyttelast
Lasttreghet
Girforhold
Akselkonfigurasjon
Monteringsdimensjoner
Tilgjengelig installasjonsplass
Nominell hastighet
Maksimal hastighet
Nominelt dreiemoment
Topp dreiemoment
Akselerasjon
Nedbremsing
Posisjoneringsnøyaktighet
Driftssyklus
EtherCAT-kompatibilitet
Kontrollerkompatibilitet
Koderoppløsning
Flerakset synkronisering
Nettverksarkitektur
IP-beskyttelse
Omgivelsestemperatur
Støv
Fuktighet
Kontinuerlig drift
Varmespredning
Skaftdiameter og lengde
Keyway eller flat
Hult skaft
Girkasse
Bremse
Enkoder
Kobling
Kabel
Monteringsstruktur
Tradisjonelle servosystemer skiller ofte motor-, driv-, kodertilbakemeldinger og kommunikasjonskomponenter.
En integrert servomotor samler flere av disse funksjonene i en kompakt enhet.
For lagerrobotikk kan denne arkitekturen gi praktiske fordeler:
Drivelektronikken er integrert med motoren, noe som reduserer eksterne tilkoblinger.
Noe stasjonsrelatert maskinvare kan bevege seg fra skapet nærmere den mekaniske aksen.
Motor-, driv-, koder- og kommunikasjonsfunksjoner kan utformes som én bevegelseskontrollmodul.
Ulike servo- og girkonfigurasjoner kan velges for forskjellige robotmekanismer.
Mekaniske og elektriske grensesnitt kan tilpasses for spesifikt lagerutstyr.
EtherCAT integrerte servomotorer passer på tvers av flere områder innen lagerrobotikk , fra plukkeroboter og AMR-er til AS/RS-stablekraner, fireveis palleskyttel, transportører, sorterere, robotarmer, løftesystemer og automatisert pakkeutstyr.
Nøkkelen er å tilpasse motorkonfigurasjonen til den spesifikke aksen.
For høypresisjonsposisjonering kan en integrert stepper-servo være passende. For høyere utgangsmoment kan en planetgiret servo vurderes. For vertikal bevegelse kan en bremseintegrert konfigurasjon være nødvendig. For høyhastighetssortering og dynamisk bevegelse kan BLDC servokonfigurasjoner evalueres.
For produsenter av lagerutstyr er de viktigste utvelgelseskriteriene dreiemoment, hastighet, akselerasjon, kodertilbakemelding, girkassekrav, kommunikasjonskompatibilitet, termisk ytelse, installasjonsplass, miljøvern og OEM-tilpasning.
JKONGMOTORs integrerte servomotorplattform gir forskjellige konfigurasjoner for disse bevegelseskravene, slik at maskinbyggere kan utvikle en mer kompakt og applikasjonsspesifikk bevegelseskontrollarkitektur for moderne lagerrobotikk.
Standard katalogmotorer er nyttige for mange bruksområder, men produsenter av robotutstyr har ofte krav som ikke passer perfekt til et hyllevareprodukt.
For eksempel kan en robotprodusent kreve et bestemt monteringsmønster, aksellengde, kodertype, kobling, kabelorientering eller girkasseforhold.
En OEM/ODM-integrert servomotorleverandør kan utvikle motoren rundt maskinen i stedet for å tvinge maskinen til å romme en standardmotor.
En typisk tilpasningsprosess kan omfatte:
Applikasjonsanalyse → Motorvalg → Mekanisk design → Servo- og koderkonfigurasjon → Prototype → Testing → Validering → Batchproduksjon
Denne tilnærmingen er spesielt verdifull for robotprodusenter som utvikler utstyr for storskala distribusjon.
Plukkroboter krever mer enn høy motorkraft. De trenger rask respons, nøyaktig posisjonering, synkronisert fleraksebevegelse, pålitelig tilbakemelding, kompakt mekanisk integrasjon og pålitelig kommunikasjon.
En EtherCAT integrert servomotor oppfyller flere av disse kravene ved å kombinere motoren, servodriften, koderen og sanntidskommunikasjonsgrensesnittet til en kompakt bevegelseskontrollenhet.
For plukkerobotprodusenter kan denne arkitekturen bidra til å redusere ledningskompleksiteten, forenkle installasjonen, forbedre fleraksekoordinasjonen og støtte raskere repeterende bevegelser.
Det viktigste er fortsatt den komplette bevegelsesprofilen. Motormoment, hastighet, koderoppløsning, treghet, girkasseforhold, termisk ytelse, kommunikasjonskompatibilitet og mekaniske dimensjoner bør alle evalueres sammen.
For produsenter av OEM-robotutstyr kan en integrert servomotorplattform med EtherCAT-kommunikasjon og tilpassbare motor-, koder-, girkasse-, bremse- og koblingskonfigurasjoner gi et praktisk grunnlag for å utvikle kompakte og skalerbare plukkerobotsystemer.
En EtherCAT integrert servomotor kombinerer motor, servodrive, koder og EtherCAT kommunikasjonsgrensesnitt til en kompakt bevegelseskontrollenhet. Den er designet for applikasjoner som krever lukket sløyfebevegelseskontroll og koordinert drift mellom flere akser.
De kan brukes i plukkeroboter, AMR-er, AS/RS-stablekraner, fireveis palleskyttel, transportører, sorteringssystemer, robotarmer, løftemekanismer og automatisert pakkeutstyr.
De gir lukket sløyfeposisjonering, dynamisk bevegelseskontroll og nettverkskommunikasjon i en kompakt pakke. Dette kan bidra til å forenkle flerakse robotarkitekturer og redusere motor-til-driv-kabling.
Ja. Avhengig av kjøretøyets vekt, hjulmoment, hastighet, spenning og kontrollkrav, kan integrert DC-servo, BLDC-servo, giret servo eller spesialiserte AGV/AMR-servokonfigurasjoner vurderes.
En giret integrert servomotor kan være egnet når løfteaksen krever høyere utgangsmoment. En bremseintegrert konfigurasjon kan også vurderes når den mekaniske konstruksjonen krever kontrollert holding av en vertikal last.
Ja. EtherCAT kan brukes i flerakse bevegelsesarkitekturer der en kontroller koordinerer funksjoner som robot-armbevegelse, håndleddsrotasjon, løfting, gripere, transportører eller andre servoakser.
Nøkkelfaktorer inkluderer nominelt og toppmoment, hastighet, akselerasjon, lasttreghet, posisjoneringskrav, koderoppløsning, girkasseforhold, bremsekrav, EtherCAT-kompatibilitet, driftssyklus, termiske forhold, IP-beskyttelse og mekaniske installasjonsdimensjoner.
Ja. Planet- og snekkegir konfigurasjoner kan vurderes for applikasjoner som krever høyere utgangsmoment, hastighetsreduksjon, kompakt girkasse eller spesifikke mekaniske arrangementer.
Avhengig av produsentens og prosjektkravene, kan tilpasning inkludere akseldimensjoner, kilespor, monteringskonfigurasjon, girkasse, brems, koder, koblinger, kabler og IP-beskyttelse.
Start med aksetype, nyttelast, nødvendig hastighet, akselerasjon, dreiemoment, driftssyklus, overføringsforhold, posisjoneringskrav, kommunikasjonsarkitektur, installasjonsplass og driftsmiljø. Disse parameterne kan deretter brukes til å bestemme riktig motor, koder, girkasse og kommunikasjonskonfigurasjon.
