W jaki sposób zintegrowany serwomotor EtherCAT zwiększa wydajność robota kompletacyjnego?

Roboty kompletujące stają się ważną częścią nowoczesnych magazynów, centrów realizacji zamówień, operacji e-commerce i zautomatyzowanych systemów transportu materiałów. Wraz ze wzrostem wielkości zamówień magazyny potrzebują robotów, które będą mogły szybko i dokładnie pobierać, przenosić, pozycjonować i wypuszczać produkty, bez utraty niezawodności.

W centrum tego przedstawienia znajduje się system ruchu. Robot kompletujący może mieć zaawansowaną wizję, sztuczną inteligencję, zrobotyzowane oprogramowanie i wyrafinowane chwytaki, ale technologie te nadal zależą od silników, które mogą dokładnie i wielokrotnie wykonywać polecenia ruchu.

To jest miejsce, gdzie Zintegrowany serwomotor EtherCAT może zapewnić praktyczną zaletę.

Łącząc serwomotor, elektronikę napędu, enkoder i interfejs komunikacyjny w jedną kompaktową jednostkę, zintegrowany serwomotor może zmniejszyć złożoność systemu, zapewniając jednocześnie precyzyjną kontrolę ruchu wymaganą przez roboty kompletujące. Gdy jako sieć komunikacyjna wykorzystywana jest sieć EtherCAT, wiele osi robota może wymieniać dane dotyczące ruchu ze sterownikiem z dużą szybkością i ściśle skoordynowanym taktowaniem.

Dla producentów sprzętu magazynowego efektem może być bardziej zwarta, responsywna i skalowalna architektura sterowania ruchem.

Co to jest robot kompletujący?

Robot kompletujący to zautomatyzowany system robotyczny przeznaczony do identyfikacji, chwytania, przenoszenia i umieszczania produktów lub materiałów. W zależności od zastosowania może działać samodzielnie lub jako część większego zautomatyzowanego systemu magazynowego.

Typowe roboty kompletujące można znaleźć w:

• Centra realizacji zamówień w handlu elektronicznym

• Zautomatyzowane magazyny

• Centra dystrybucji

• Systemy kompletacji pojemników

• Systemy „towar do człowieka”.

• Zautomatyzowane systemy przechowywania i wyszukiwania

• Operacje sortowania paczek

• Magazyny farmaceutyczne

• Logistyka żywności i napojów

• Systemy transportu materiałów produkcyjnych

Typowy cykl kompletacji może obejmować kilka skoordynowanych ruchów:

1. Zbliż się do docelowej lokacji

2. Ustaw ramię robota lub mechanizm

3. Przesuń chwytak w stronę produktu

4. Dostosuj pozycję i orientację

5. Chwyć produkt

6. Podnieś lub przenieś produkt

7. Przenieś go w inne miejsce

8. Wypuść produkt

9. Wróć do następnej pozycji kompletacji

Każdy ruch wymaga kontrolowanego przyspieszania, zwalniania, prędkości i pozycji.

Oznacza to, że silnik nie jest jedynie odpowiedzialny za wprawianie robota w ruch. Ma to bezpośredni wpływ na czas cyklu, dokładność pozycjonowania, powtarzalność, zużycie energii, wibracje i ogólną niezawodność sprzętu.

Dlaczego roboty kompletacyjne potrzebują serwomotorów o wysokiej wydajności

Aplikacje kompletacyjne często łączą szybkie ruchy z częstymi startami i zatrzymaniami.

Silnik może gwałtownie przyspieszyć, aby osiągnąć pozycję docelową, zwolnić przed dotarciem do celu, utrzymać określoną pozycję, zmienić kierunek i natychmiast rozpocząć kolejny ruch.

Ten schemat działania bardzo różni się od zastosowań, w których silnik pracuje w sposób ciągły ze stosunkowo stałą prędkością.

Odpowiedni silnik serwo do robota kompletującego wymaga zatem kilku ważnych funkcji.

Precyzyjna kontrola pozycji

Robot musi umieścić chwytak we właściwym miejscu. Nawet niewielki błąd pozycjonowania może mieć wpływ na skuteczność chwytania, zwłaszcza gdy produkty są gęsto ułożone.

Zintegrowany serwomotor ze sprzężeniem zwrotnym enkodera może w sposób ciągły monitorować położenie silnika i zapewniać sterowanie w pętli zamkniętej.

Szybka dynamiczna reakcja

Roboty kompletujące są zaprojektowane tak, aby szybko wykonywać powtarzalne operacje.

Silnik musi szybko reagować na polecenia w celu:

• Przyśpieszenie

• Zmniejszenie prędkości

• Zmiany kierunku

• Zmiany pozycji

• Zmiany momentu obrotowego

• Zmiany prędkości

Szybka reakcja serwomechanizmu pomaga zredukować niepotrzebne opóźnienia ruchu.

Dokładna kontrola prędkości

Różne etapy procesu kompletacji mogą wymagać różnych prędkości.

Na przykład robot może poruszać się szybko, gdy przemierza pusty obszar, ale zwalniać, zbliżając się do produktu.

Sterowanie serwomechanizmem umożliwia systemowi ruchu dynamiczne dostosowywanie prędkości w zależności od bieżącej operacji.

Niezawodne powtarzalne działanie

Przemysłowe roboty kompletujące mogą wykonywać tysiące, a nawet miliony cykli ruchu w całym okresie eksploatacji.

Dlatego silnik musi utrzymywać stałą wydajność podczas powtarzalnej pracy, a nie po prostu zapewniać wysoką wydajność szczytową przez krótki czas.

Jkongmotor Dostosowane ruchy serwomotoru

Kompleksowy dostawca zintegrowanych rozwiązań w zakresie serwomotorów prądu stałego

Zintegrowane typy silników serwo do robotów kompletacyjnych: jak wybrać odpowiednie rozwiązanie w zakresie ruchu

zbudowany Robot kompletujący jest wokół jednego prostego celu: wybrać właściwy produkt, we właściwym miejscu, z odpowiednią prędkością i niezawodnie powtórzyć proces.

W nowoczesnym systemie magazynowym lub realizacji zamówień brzmi to prosto. W praktyce robot kompletujący może wymagać koordynowania wielu osi, reagowania na dane z systemu wizyjnego, wielokrotnego przyspieszania i zwalniania, sterowania chwytakiem lub narzędziem na końcu ramienia oraz utrzymywania dokładnego pozycjonowania przez tysiące cykli.

To sprawia, że ​​wybór serwomotoru jest ważną częścią ogólnego projektu robota.

Dla producentów robotów kompletacyjnych zintegrowany serwomotor może być szczególnie atrakcyjny, ponieważ silnik, enkoder i napęd są połączone w jedną kompaktową jednostkę sterującą ruchem. Obecna zintegrowana platforma serwosilników JKONGMOTOR obejmuje zintegrowane serwosilniki krokowe, serwosilniki krokowe z przekładnią, liniowe serwosilniki krokowe, zintegrowane serwomotory DC/BLDC, serwomotory z przekładnią BLDC, serwomotory hamulca, serwomotory IP65 i Serwomotory AGV z funkcją STO . Platforma obsługuje moc wyjściową od 26 W do 1000 W i opcje sterowania, w tym Pulse, RS485, CANopen i EtherCAT.

Jednakże w przypadku robotów kompletacyjnych te typy silników nie są zamienne. Każda konfiguracja odpowiada innym wymaganiom dotyczącym ruchu.

Czego potrzebuje robot kompletujący od zintegrowanego serwomotoru?

Robot kompletujący zazwyczaj łączy w sobie kilka rodzajów ruchu:

Pozycjonowanie → Sięganie → Picking → Podnoszenie → Obracanie → Układanie → Powrót

Dlatego system ruchu musi radzić sobie z częstym przyspieszaniem i zwalnianiem, zachowując jednocześnie dokładne sprzężenie zwrotne położenia.

W przypadku robota kompletującego zintegrowany serwomotor może wymagać zapewnienia:

• Dokładne pozycjonowanie w pętli zamkniętej

• Szybkie przyspieszanie i zwalnianie

• Stabilny moment obrotowy przy różnych prędkościach

• Informacje zwrotne od kodera

• Wysoka powtarzalność

• Kompaktowa instalacja

• Zredukowane okablowanie

• Komunikacja wieloosiowa

• Odpowiednie opcje skrzyni biegów

• Opcje hamulców dla osi pionowych

• Ochrona środowiska tam, gdzie jest to wymagane

• Kompatybilność ze sterownikiem robota

W rzeczywistych systemach pick-and-place powszechnie wykorzystuje się skoordynowany ruch serwo i architekturę opartą na technologii EtherCAT w przypadku wymagających zastosowań robotycznych. Na przykład rozwiązania do kompletacji przemysłowej wykorzystują technologię EtherCAT do skoordynowanego ruchu pomiędzy sterownikiem a osiami serwo, podczas gdy systemy wizyjne dostarczają informacji o lokalizacji produktu wymaganych do kompletacji.

Dlatego też silnik należy dobierać pod kątem osi robota , a nie po prostu wybierać jeden typ silnika dla całej maszyny.

Zintegrowane typy silników serwo JKONGMOTOR do robotów kompletacyjnych

Strukturę produktów JKONGMOTOR można rozumieć poprzez dwie główne kategorie:

Rozwiązania serwonapędów krokowych z zamkniętą pętlą

Nadają się one do wybierania mechanizmów robotów, gdzie ważne jest precyzyjne pozycjonowanie, stabilny moment obrotowy, powtarzalność i ekonomiczne sterowanie w pętli zamkniętej .

Rozwiązania serwo DC/BLDC

Są one bardziej odpowiednie dla osi robotów wymagających dynamicznej reakcji, pracy z większą prędkością, kompaktowej integracji lub wyższej gęstości momentu obrotowego.

Dostępne konfiguracje obejmują przekładnię planetarną, przekładnię ślimakową, ruch liniowy, hamowanie, ochronę wodoodporną i systemy serwo specyficzne dla AGV/AMR.

1. Zintegrowany serwosilnik krokowy do robotów kompletacyjnych

Zintegrowany serwosilnik krokowy łączy silnik krokowy, enkoder i napęd w jedną jednostkę o zamkniętej pętli.

W przypadku robota kompletującego tę konfigurację można rozważyć w przypadku osi, w których priorytetem jest dokładne, powtarzalne pozycjonowanie bez konieczności stosowania konwencjonalnego oddzielnego układu silnika i napędu.

Gdzie można go zastosować?

Typowe przykłady obejmują:

• Osie pozycjonowania typu pick-and-place

• Mechanizmy pozycjonowania chwytaka

• Małe ramiona robota

• Pozycjonowanie przenośnika

• Mechanizmy dostosowania produktów

• Urządzenia do pakowania i sortowania

• Kompaktowa automatyzacja magazynu

Enkoder przekazuje informację zwrotną do zintegrowanego napędu, umożliwiając systemowi monitorowanie rzeczywistego ruchu silnika, zamiast polegać wyłącznie na poleceniu kroku w otwartej pętli. JKONGMOTOR opisuje tę konfigurację jako zapewniającą pozycjonowanie w pętli zamkniętej, stabilny moment obrotowy i zmniejszone ryzyko utraty kroków.

Dlaczego ma to znaczenie przy wyborze?

Dokładność kompletacji jest bezpośrednio powiązana z tym, jak konsekwentnie robot może pozycjonować efektor końcowy.

Serwo krokowe z zamkniętą pętlą może zatem być praktyczną opcją, gdy oś nie wymaga dynamicznych parametrów wysokiej klasy serwa AC, ale nadal potrzebuje niezawodnego sprzężenia zwrotnego położenia.

2. Zintegrowany serwosilnik z przekładnią planetarną

Niektóre osie robota kompletującego wymagają czegoś więcej niż tylko dokładności pozycjonowania. Potrzebują także wyższego wyjściowego momentu obrotowego w kompaktowej obudowie.

Tutaj przydatny staje się zintegrowany serwomotor z przekładnią planetarną .

Konfiguracja łączy w sobie:

Serwosilnik + Enkoder + Napęd + Przekładnia Planetarna

Skrzynia biegów zmniejsza prędkość i zwiększa wyjściowy moment obrotowy, zachowując jednocześnie stosunkowo zwartą konstrukcję przekładni.

Odpowiednie zastosowania robotów kompletacyjnych

Zintegrowane serwo z przekładnią planetarną można rozważyć w przypadku:

• Robotyczne stawy ramion

• Mechanizmy nadgarstkowe

• Pionowe osie podnoszenia

• Ciężkie efektory końcowe

• Mechanizmy obsługi produktów

• Osie pozycjonujące o dużym obciążeniu

JKONGMOTOR opisuje konfigurację serwa BLDC z przekładnią planetarną jako połączenie silnika, enkodera, napędu i przekładni planetarnej, z naciskiem na wysoką gęstość momentu obrotowego i niski luz.

W przypadku robota kompletującego niski luz może być szczególnie istotny, gdy chwytak musi osiągnąć precyzyjną pozycję produktu.

3. Zintegrowany serwomotor z przekładnią ślimakową

to Zintegrowany serwomotor z przekładnią ślimakową kolejna opcja, gdy mechanizm kompletujący wymaga wysokiego przełożenia redukcyjnego lub układu mechanicznego pod kątem prostym.

Zintegrowana konfiguracja łączy silnik, enkoder, napęd i przekładnię ślimakową.

Dlaczego warto używać przekładni ślimakowej w robocie kompletacyjnym?

Przekładnia ślimakowa może być przydatna, gdy projektant robota potrzebuje:

• Wysoki współczynnik redukcji

• Wyższy wyjściowy moment obrotowy

• Kompaktowa przekładnia kątowa

• Charakterystyki utrzymywania obciążenia w odpowiednich konstrukcjach mechanicznych

Może to mieć znaczenie w przypadku mechanizmów podnoszących, przenośników, systemów pozycjonowania i kompaktowych mechanizmów robotycznych.

JKONGMOTOR szczegółowo opisuje swoją konfigurację serwomechanizmu BLDC z przekładnią ślimakową jako oszczędzające miejsce rozwiązanie kątowe o wysokim momencie obrotowym i charakterystyce samoblokującej.

Jednakże w przypadku osi pionowych krytycznych dla bezpieczeństwa należy zawsze oceniać cały projekt utrzymania obciążenia i bezpieczeństwa, a nie polegać wyłącznie na charakterystyce skrzyni biegów.

4. Zintegrowany liniowy serwosilnik krokowy

Nie każdy ruch robota kompletującego jest obrotowy.

Wiele systemów kompletacji wymaga, aby efektor końcowy poruszał się wzdłuż osi liniowej.

Na przykład:

Oś X → Oś Y → Oś Z → Chwytak

Zintegrowany liniowy serwosilnik krokowy może łączyć silnik, enkoder i napęd w kompaktowe rozwiązanie ruchu liniowego w zamkniętej pętli.

Struktura produktów JKONGMOTOR obejmuje liniowe serwo krokowe ze śrubą kulową, liniowe serwo krokowe typu T oraz zintegrowane rozwiązania ruchu liniowego.

Gdzie przydaje się liniowy ruch serwomechanizmu?

Można to rozważyć dla:

• Kartezjańskie roboty kompletujące

• Systemy pick-and-place XYZ

• Pionowe osie kompletacji

• Mechanizmy transferu produktów

• Zautomatyzowana inspekcja

• Systemy pakowania

• Precyzyjne systemy pozycjonowania

W przypadku robota kompletującego kluczowymi parametrami są ciąg liniowy, skok, prędkość liniowa, dokładność pozycjonowania i cykl pracy , a nie tylko moment obrotowy i prędkość obrotowa.

5. Zintegrowany serwomotor DC/BLDC

W przypadku szybkiego robota kompletującego zintegrowany serwomotor DC/BLDC może być bardziej odpowiednim wyborem, gdy ważna jest dynamiczna reakcja i kompaktowe opakowanie.

Zintegrowana architektura łączy silnik, enkoder i napęd.

Może to zmniejszyć ilość sprzętu zewnętrznego wymaganego wokół osi robota.

Potencjalne zalety robotów kompletacyjnych

• Kompaktowa konstrukcja osi

• Zredukowane okablowanie

• Sterowanie prędkością w pętli zamkniętej

• Sterowanie położeniem w pętli zamkniętej

• Szybka reakcja

• Wysoka wydajność operacyjna

• Uproszczona instalacja

JKONGMOTOR opisuje swoje zintegrowane serwo prądu stałego jako kompaktową jednostkę łączącą silnik, enkoder i napęd w celu dokładnej kontroli prędkości i położenia.

Dla producentów robotów może to być szczególnie przydatne, gdy dostępna przestrzeń instalacyjna wokół każdego złącza jest ograniczona.

6. Serwo BLDC z przekładnią planetarną do szybkiego kompletacji

Wśród różnych konfiguracji serwomotor BLDC z przekładnią planetarną jest szczególnie odpowiedni do wymagających zastosowań związanych z kompletacją.

Architektura łączy w sobie:

Serwo BLDC + Enkoder + Zintegrowany napęd + Przekładnia planetarna

Umożliwia to uzyskanie wysokiego wyjściowego momentu obrotowego bez stosowania przewymiarowanego silnika.

Robot kompletujący może potrzebować szybkiego poruszania się podczas przenoszenia chwytaka i produktu. Przekładnia pomaga dopasować prędkość i moment obrotowy silnika do rzeczywistych wymagań mechanicznych złącza robota.

Typowe zastosowania

• Szybkie roboty kompletacyjne

• Ramiona robotyczne

• Roboty Delty

• Sortowanie robotów

• Roboty pakujące

• Systemy transportu materiałów

• Zautomatyzowane urządzenia magazynowe

Przemysłowe systemy pick-and-place zwykle wymagają skoordynowanego, szybkiego ruchu serwa. EtherCAT jest używany w komercyjnych architekturach robotów do synchronizacji ruchu w wielu osiach.

7. Serwomotor BLDC z przekładnią ślimakową do mechanizmów robotów kompaktowych

jest Serwomotor BLDC z przekładnią ślimakową przydatny, gdy opakowanie mechaniczne jest równie ważne jak wydajność silnika.

Przekładnia kątowa może ułatwić umieszczenie silnika w zwartej konstrukcji robota.

Może to być przydatne dla:

• Kompaktowe ramiona robota

• Mechanizmy przenośnikowe

• Systemy przenoszenia produktów

• Pozycjonowanie obrotowe

• Mechanizmy podnoszące

• Automatyzacja ograniczona przestrzennie

Zintegrowana architektura pozwala również uniknąć konieczności instalowania silnika, zewnętrznego serwonapędu i skrzyni biegów jako trzech oddzielnych komponentów.

8. Zintegrowany z hamulcem serwosilnik do pionowych osi kompletacji

Robot kompletujący może mieć oś pionową, która podnosi produkt, chwytak lub mechanizm robotyczny.

W tej sytuacji hamowanie może stać się ważnym czynnikiem projektowym.

Serwosilnik zintegrowany z hamulcem łączy w sobie:

Silnik + Enkoder + Napęd + Hamulec Elektromagnetyczny

Hamulec może pomóc utrzymać ładunek po odłączeniu zasilania, w zależności od kompletnej konstrukcji mechanicznej i bezpieczeństwa.

JKONGMOTOR wymienia konfiguracje serwomotorów prądu stałego ze zintegrowanymi hamulcami w ramach swojej gamy zintegrowanych serwosilników i opisuje je do zastosowań takich jak osie pionowe i maszyny zautomatyzowane.

Typowe zastosowania robotów kompletacyjnych

• Podnoszenie w osi Z

• Pionowe ramiona robota

• Windy produktowe

• Mechanizmy podnoszące typu pick-and-place

• Zautomatyzowane urządzenia magazynowe

W przypadku pionowej osi robota inżynierowie powinni łącznie ocenić moment hamowania, bezwładność obciążenia, wymagania dotyczące zatrzymania, zachowanie w sytuacjach awaryjnych i architekturę bezpieczeństwa maszyny .

9. Zintegrowany serwosilnik IP65 do wymagających środowisk

Roboty kompletujące stosowane w przetwórstwie spożywczym, logistyce zewnętrznej lub w zapylonych środowiskach przemysłowych mogą wymagać dodatkowej ochrony środowiska.

JKONGMOTOR zapewnia zintegrowaną konfigurację serwomotoru prądu stałego o stopniu ochrony IP65 z silnikiem, sterownikiem i enkoderem umieszczonymi w chronionej obudowie.

Potencjalne zastosowania obejmują:

• Obsługa żywności

• Zewnętrzne systemy kompletacji

• Logistyka przemysłowa

• Zakurzone otoczenie

• Automatyzacja mobilna

• Obsługa materiałów

Prawidłowy poziom ochrony należy zawsze określać na podstawie rzeczywistego środowiska operacyjnego.

10. Zintegrowany serwomotor AGV/AMR z funkcją STO

Chociaż AGV lub AMR różni się od stacjonarnego robota kompletującego, mobilne systemy kompletacji coraz częściej łączą robotyczną kompletację z autonomicznym transportem.

Do tych systemów JKONGMOTOR oferuje serwomotor AGV DC z funkcją STO (Safe Torque Off).

Strona produktu opisuje tę konfigurację jako zapewniającą precyzyjną kontrolę ruchu, wysoką gęstość momentu obrotowego, szybką reakcję i wsparcie w zakresie bezpieczeństwa funkcjonalnego dla pojazdów AGV, inteligentnej logistyki, robotyki i automatyki przemysłowej.

Dlatego ten typ silnika może mieć zastosowanie, gdy robot kompletujący jest zintegrowany z mobilną platformą robotyczną.

Który zintegrowany serwomotor jest odpowiedni dla której osi robota kompletacyjnego?

Przydatnym sposobem wyboru silnika jest mapowanie typu silnika na rzeczywisty ruch robota.

Ta klasyfikacja oparta na aplikacji jest bardziej użyteczna dla projektantów robotów niż zwykłe porównywanie nazw silników.

Co to jest zintegrowany serwomotor EtherCAT?

łączy Zintegrowany serwomotor EtherCAT kilka elementów sterowania ruchem w jeden kompaktowy zespół silnika.

W zależności od architektury produktu zintegrowana jednostka może obejmować:

• Silnik serwo

• Napęd serwo

• Koder

• Elektronika sterująca ruchem

• Interfejs komunikacyjny EtherCAT

• Funkcje ochronne

• Opcjonalny hamulec

• Opcjonalna skrzynia biegów

Tradycyjne systemy serwo często umieszczają silnik i napęd w oddzielnych miejscach.

Sterownik wysyła polecenia do zewnętrznego serwonapędu, natomiast napęd steruje silnikiem poprzez oddzielne okablowanie.

Zintegrowany serwosilnik przenosi większość tej funkcjonalności bezpośrednio do zespołu silnika.

Może to znacznie uprościć konstrukcję mechaniczną i elektryczną robota kompletującego.

Jak EtherCAT poprawia kontrolę ruchu robota kompletującego

EtherCAT to przemysłowa technologia komunikacji Ethernet w czasie rzeczywistym, szeroko stosowana w aplikacjach wymagających skoordynowanego sterowania ruchem.

W przypadku robota kompletującego ma to znaczenie, ponieważ konieczne może być wspólne poruszanie się wielu osi.

Rozważmy ramię robota z kilkoma osiami.

Sterownik może jednocześnie kontrolować:

• Obrót podstawy

• Ruch ramion

• Ruch łokciem

• Rotacja nadgarstka

• Pozycjonowanie nadgarstka

• Ruch chwytaka

Jeśli te osie nie poruszają się w sposób skoordynowany, w robocie mogą wystąpić błędy trajektorii, niepotrzebne wibracje lub dłuższe czasy cykli.

EtherCAT zapewnia architekturę komunikacyjną odpowiednią do szybkiego, zsynchronizowanego sterowania ruchem wieloosiowym.

1. Szybsza komunikacja poleceń

Roboty kompletujące często zmieniają polecenia ruchu.

EtherCAT umożliwia szybką wymianę danych dotyczących sterowania ruchem pomiędzy sterownikiem a osiami serwo.

Wspiera to elastyczną kontrolę podczas szybkich ruchów robotów.

2. Synchronizacja wieloosiowa

Ruch robota rzadko ogranicza się do jednego silnika.

Może zaistnieć potrzeba przyspieszania i zwalniania kilku osi w dokładnie skoordynowanych momentach.

Systemy serwo oparte na EtherCAT mogą synchronizować wiele osi serwo, pomagając robotowi dokładniej podążać za zaplanowaną trajektorią.

3. Zmniejszone opóźnienie komunikacji

W szybkich zastosowaniach robotycznych opóźnienie komunikacji może wpływać na koordynację ruchu.

Sieć komunikacyjna w czasie rzeczywistym pomaga zmniejszyć niepewność pomiędzy transmisją poleceń a reakcją silnika.

Jest to szczególnie przydatne, gdy kilka serwomotorów pracuje jednocześnie.

4. Uproszczona architektura sieci

EtherCAT może łączyć wiele serwonapędów poprzez przemysłową sieć Ethernet.

Po zintegrowaniu z serwomotorem interfejs komunikacyjny znajduje się w samym zespole silnika.

Może to zmniejszyć ilość sprzętu zewnętrznego wymaganego w szafie sterowniczej.

Jak zintegrowany serwomotor zwiększa wydajność robota kompletującego

Największą zaletą nie jest po prostu to, że silnik jest mniejszy.

Prawdziwe korzyści wynikają z połączenia sterowania ruchem, sprzężenia zwrotnego, komunikacji i technologii silników w skoordynowany system.

Mniejsza złożoność okablowania

Konwencjonalne systemy serwo mogą wymagać oddzielnych połączeń pomiędzy:

• Silnik i napęd

• Koder i napęd

• Kontroler i napęd

• Układ hamulcowy i sterujący

• Dodatkowe urządzenia we/wy

Zintegrowany silnik serwo może zredukować niektóre z tych połączeń zewnętrznych.

W przypadku kompaktowych robotów kompletujących może to być szczególnie cenne, ponieważ ograniczona przestrzeń wewnętrzna utrudnia prowadzenie kabli.

Mniej komponentów zewnętrznych może również ułatwić montaż i konserwację maszyny.

Bardziej kompaktowa konstrukcja robota

Roboty magazynowe często muszą pracować w ograniczonych przestrzeniach.

Duża szafa elektryczna lub wiele napędów zewnętrznych może zwiększyć całkowitą powierzchnię systemu.

Zintegrowanie elektroniki napędu z silnikiem umożliwia producentom przeniesienie części systemu sterowania ruchem bezpośrednio na oś mechaniczną.

Może to przyczynić się do uzyskania bardziej zwartej architektury robota.

Większa dokładność pozycjonowania

Enkoder dostarcza informację zwrotną o położeniu do układu sterowania serwomechanizmem.

Zamiast po prostu wydawać silnikowi polecenie, aby obrócił się o określoną wartość i zakładać, że ruch nastąpił prawidłowo, serwomechanizm może wykorzystać informację zwrotną do skorygowania błędów ruchu.

W przypadku robotów kompletacyjnych umożliwia to dokładne ustawienie ramienia robota i chwytaka.

Krótsze cykle kompletacji

Czas cyklu jest jednym z najważniejszych wskaźników wydajności automatyzacji magazynu.

Jeśli robot może przyspieszyć szybciej, dokładnie dotrzeć do celu, płynnie wyhamować i natychmiast rozpocząć następną operację, czas wymagany na każdy cykl kompletacji może się skrócić.

Architektura serwo EtherCAT o wysokiej reakcji obsługuje tego typu profil ruchu.

Lepsza koordynacja pomiędzy osiami robota

Ramię robota może potrzebować kilku osi do jednoczesnego ruchu.

Na przykład oś barku może przyspieszyć, gdy nadgarstek się obraca, a podstawa zmienia kierunek.

Zsynchronizowane sterowanie oparte na EtherCAT może pomóc tym osiom działać jako jeden skoordynowany system ruchu, a nie jako niezależne silniki.

Prostsza integracja maszyn

Dla producentów sprzętu czas integracji jest ważnym czynnikiem.

Zintegrowany serwomotor może zmniejszyć liczbę oddzielnych komponentów, które należy wybrać, zainstalować, okablować i przetestować.

Może to uprościć:

• Projekt elektryczny

• Projekt panelu

• Prowadzenie kabli

• Uruchomienie

• Konserwacja

• Zarządzanie częściami zamiennymi

Ważne specyfikacje silników serwo dla robotów kompletacyjnych

Wybór zintegrowanego serwomotoru EtherCAT należy rozpocząć od rzeczywistych wymagań ruchu robota, a nie po prostu wybrać silnik o najwyższej wydajności.

Moment znamionowy i moment szczytowy

Moment znamionowy określa zdolność silnika do ciągłej pracy.

Maksymalny moment obrotowy staje się ważny podczas przyspieszania, szybkiego ruchu, podnoszenia i nagłych zmian obciążenia.

W przypadku robotów kompletujących należy wziąć pod uwagę obie wartości.

Prędkość silnika

Wymagana prędkość silnika zależy od przekładni mechanicznej, geometrii ramienia, przełożenia skrzyni biegów i wymaganego czasu cyklu robota.

Szybki silnik nie oznacza automatycznie szybszego robota. Kompletny układ mechaniczny musi być dopasowany do silnika.

Rozdzielczość enkodera

Wydajność enkodera wpływa na jakość sprzężenia zwrotnego i kontrolę pozycjonowania.

Informacje zwrotne o wyższej rozdzielczości mogą być przydatne w zastosowaniach wymagających precyzyjnego pozycjonowania i płynnej pracy przy niskiej prędkości.

Wybór skrzyni biegów

Niektóre osie robota kompletującego wymagają dużej prędkości, podczas gdy inne wymagają wysokiego momentu obrotowego.

W zależności od konstrukcji osi odpowiednia może być przekładnia planetarna, przekładnia harmoniczna lub inny mechanizm redukcyjny.

Przełożenie skrzyni biegów należy dobierać na podstawie:

• Wymagana prędkość wyjściowa

• Wymagany wyjściowy moment obrotowy

• Bezwładność

• Przyśpieszenie

• Wymagania dotyczące luzu

• Wymiary mechaniczne

Hamulec

Hamulec może być ważny dla osi pionowych.

Jeśli zasilanie zostanie odłączone, mechanizm pionowy może wymagać utrzymania swojej pozycji, zamiast spadać z powodu grawitacji.

W tego typu zastosowaniach zintegrowany serwomotor z opcjonalnym hamulcem może uprościć konstrukcję osi.

Dlaczego klienci wybierają Zintegrowane serwomotory do robotów kompletacyjnych

Dla producentów robotów kompletujących wybór serwosilnika nie dotyczy tylko momentu obrotowego i prędkości. Silnik musi działać jako część całego systemu robota, w tym sterownika, enkodera, skrzyni biegów, ramienia robota, chwytaka, systemu wizyjnego i sieci komunikacyjnej.

Właśnie dlatego wielu producentów sprzętu rozważa zintegrowane serwomotory do zastosowań w robotach kompletacyjnych. Łącząc silnik, enkoder i elektronikę napędu w jedną kompaktową jednostkę, zintegrowany serwomotor może uprościć architekturę ruchu robota, zapewniając jednocześnie precyzyjny i powtarzalny ruch wymagany do automatycznego kompletowania.

1. Kompaktowa konstrukcja dla ograniczonej przestrzeni robota

Roboty kompletujące często mają rygorystyczne wymagania dotyczące przestrzeni mechanicznej. Konwencjonalny system serwo może wymagać oddzielnego silnika, serwonapędu, okablowania enkodera i dodatkowych komponentów elektrycznych.

Zintegrowany serwosilnik łączy kluczowe elementy sterowania ruchem w jednej obudowie.

Może to pomóc producentom OEM:

• Zmniejsz przestrzeń instalacyjną

• Uprość układy mechaniczne

• Zredukuj zewnętrzne komponenty napędu

• Popraw prowadzenie kabli

• Buduj bardziej kompaktowe osie robota

W przypadku ramion robotycznych i kompaktowych mechanizmów typu „podnieś i umieść” oszczędność miejsca wokół każdego złącza może ułatwić projektowanie całej maszyny.

2. Mniej okablowania i prostsza instalacja

Konwencjonalny system serwo może wymagać wielu kabli pomiędzy silnikiem, enkoderem, napędem, sterownikiem i innymi komponentami.

W przypadku zintegrowanego serwosilnika elektronika napędu i sprzężenia zwrotnego jest wbudowana w zespół silnika.

Może to zmniejszyć złożoność okablowania i ułatwić instalację.

W przypadku robota kompletującego z kilkoma osiami mniejsza liczba komponentów zewnętrznych może również sprawić, że maszyna będzie czystsza i łatwiejsza w montażu.

3. Dokładne pozycjonowanie w pętli zamkniętej

Roboty kompletujące muszą dokładnie ustawić swoje chwytaki.

Jeśli chwytak zbliży się do produktu z nadmiernym błędem pozycjonowania, robot może nie chwycić przedmiotu lub wymagać dodatkowego ruchu korekcyjnego.

Zintegrowany serwosilnik wykorzystuje sprzężenie zwrotne enkodera do monitorowania położenia silnika i wspomagania sterowania w pętli zamkniętej.

Jest to szczególnie przydatne w przypadku:

• Pozycjonowanie ramienia robota

• Pozycjonowanie chwytaka

• Dopasowanie produktu

• Śledzenie przenośnika

• Mechanizmy pick-and-place

• Precyzyjne systemy przenoszenia

Rezultatem jest system ruchu zaprojektowany w oparciu o sprzężenie zwrotne, a nie sam ruch silnika w otwartej pętli.

4. Szybka reakcja w przypadku kompletacji wysokocyklicznej

Robot kompletujący może powtarzać ten sam ruch tysiące razy podczas zmiany produkcyjnej.

Każdy cykl może obejmować:

Przyspieszenie → Ruch z dużą prędkością → Zwalnianie → Pozycjonowanie → Picking → Cofanie

Dlatego serwomotor musi szybko reagować na zmieniające się polecenia dotyczące prędkości i położenia.

Zintegrowane konfiguracje serwo DC i BLDC można zastosować, gdy robot wymaga dynamicznego ruchu i szybkiego przyspieszania/zwalniania.

W przypadku osi o większym obciążeniu zintegrowane serwo z przekładnią może zapewnić zwielokrotnienie momentu obrotowego potrzebne do poruszenia mechanizmu bez konieczności stosowania niepotrzebnie dużego silnika.

5. Lepsza koordynacja pomiędzy wieloma osiami robota

Robot kompletujący rzadko opiera się tylko na jednym silniku.

Ramię robota może mieć wiele osi serwo sterujących:

• Obrót podstawy

• Ruch ramion

• Ruch łokciem

• Rotacja nadgarstka

• Ruch pionowy

• Pozycjonowanie chwytaka

Osie te muszą współpracować, aby podążać za zaplanowaną trajektorią robota.

Dzięki opcjom komunikacji, takim jak CANopen i EtherCAT , zintegrowane serwomotory mogą stać się częścią połączonej w sieć wieloosiowej architektury sterowania ruchem.

EtherCAT jest szczególnie przydatny, gdy robot wymaga zsynchronizowanego ruchu w czasie rzeczywistym pomiędzy wieloma osiami serwo.

6. Wiele konfiguracji silników dla różnych osi robota

Innym powodem, dla którego klienci wybierają zintegrowane serwomotory, jest to, że jedna rodzina produktów może zaspokoić różne wymagania mechaniczne.

Na przykład:

Daje to producentom OEM większą elastyczność przy projektowaniu różnych osi robota.

7. Przekładnie planetarne dla dużej gęstości momentu obrotowego

Niektóre roboty kompletujące muszą przenosić stosunkowo ciężkie ładunki, zachowując jednocześnie kompaktowe ramię robota.

może Zintegrowany serwomotor z przekładnią planetarną zwiększyć wyjściowy moment obrotowy, jednocześnie zmniejszając prędkość wyjściową.

Dzięki temu jest przydatny do:

• Ramiona zbierające o dużej wytrzymałości

• Pionowe osie podnoszenia

• Duże chwytaki

• Pozycjonowanie pod dużym obciążeniem

• Mechanizmy transportu materiałów

Zintegrowany silnik i przekładnia zmniejszają również potrzebę instalowania kilku niezależnych komponentów wokół złącza robota.

8. Opcje hamulców dla pionowych osi kompletacji

Pionowe osie robota wprowadzają kolejną kwestię: grawitację.

Po odłączeniu zasilania może zaistnieć potrzeba pozostawienia obciążenia pionowego na miejscu.

Serwomotor zintegrowany z hamulcem może zapewnić mechaniczną funkcję trzymania, jeśli zostanie prawidłowo wybrany i uwzględniony w konstrukcji bezpieczeństwa maszyny.

Może to być przydatne dla:

• Mechanizmy osi Z

• Pionowe ramiona robota

• Systemy podnoszenia produktów

• Zautomatyzowane urządzenia do przechowywania

• Windy typu pick-and-place

W przypadku tych zastosowań inżynierowie powinni ocenić moment hamowania, bezwładność obciążenia, zachowanie podczas hamowania i cały system bezpieczeństwa maszyny.

9. Elastyczna komunikacja dla różnych systemów sterowania

Nie wszyscy producenci robotów kompletacyjnych korzystają z tej samej architektury kontrolerów.

W zależności od maszyny, serwomechanizm może wymagać komunikacji poprzez:

• Puls

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EterCAT

Zapewnienie różnych opcji sterowania umożliwia dopasowanie zintegrowanego serwosilnika do różnych sterowników PLC, sterowników ruchu, sterowników robotów i architektur automatyki.

W przypadku prostego mechanizmu pozycjonowania wystarczające może być sterowanie impulsowe.

W przypadku połączonego w sieć wieloosiowego robota kompletującego bardziej odpowiedni może być CANopen lub EtherCAT.

10. Niestandardowa konfiguracja mechaniczna

Silnik musi fizycznie pasować do robota.

Wydaje się to oczywiste, ale może stać się poważnym problemem inżynieryjnym, gdy standardowy silnik ma niewłaściwą długość wału, układ mocowania, położenie złącza lub konfigurację skrzyni biegów.

W przypadku producentów robotów kompletacyjnych OEM dostosowanie może obejmować:

• Średnica wału

• Długość wału

• Klucz

• Wał płaski

• Wał pusty

• Skrzynia biegów

• Przełożenie skrzyni biegów

• Hamulec

• Koder

• Złącze

• Kabel

• Konfiguracja montażu

• Ochrona IP

Pozwala to na dostosowanie silnika do robota, zamiast zmuszać konstrukcję robota do umieszczenia standardowego silnika.

11. Zmniejszone wymagania dotyczące szafy sterowniczej

Tradycyjne architektury serwo mogą wymagać wielu zewnętrznych serwonapędów w szafie sterowniczej.

Gdy napęd jest zintegrowany z silnikiem, część elektroniki sterującej ruchem przesuwa się bezpośrednio na oś robota.

W przypadku kompaktowych robotów kompletujących może to potencjalnie zmniejszyć rozmiar szafki i zwolnić cenne miejsce na inne komponenty, takie jak:

• PLC

• Komputer przemysłowy

• Kontroler wizji

• Kontroler bezpieczeństwa

• Zasilanie

• Sprzęt komunikacyjny

Jest to szczególnie przydatne, gdy sam robot ma ograniczoną obudowę elektryczną.

12. Łatwiejsza konserwacja i integracja systemu

Zintegrowany serwomotor może również uprościć architekturę maszyny.

Zamiast rozwiązywać problemy z kilkoma oddzielnymi komponentami, inżynierowie mogą pracować z bardziej skonsolidowaną jednostką sterowania ruchem.

W przypadku producentów OEM może to uprościć:

Projekt → Montaż → Okablowanie → Uruchomienie → Testowanie → Konserwacja

Może także zmniejszyć liczbę oddzielnych komponentów, które należy określić i którymi należy zarządzać w produkcji.

13. Nadaje się do różnych architektur robotów kompletacyjnych

Zintegrowane serwomotory nie są ograniczone do jednego typu robota kompletującego.

Można je uwzględnić ze względu na:

• Zrobotyzowane systemy kompletacji ramion

• Kartezjańskie roboty kompletujące

• Roboty Delta typu pick-and-place

• Roboty zbierające śmieci

• Roboty obsługujące towar do człowieka

• Systemy kompletacji magazynowej

• Maszyny pakujące i kompletujące

• Sortowanie robotów

• Mobilne roboty kompletacyjne

• Systemy kompletacji oparte na AMR

Konfigurację silnika należy wybrać zgodnie z konkretną osią, obciążeniem, prędkością, cyklem pracy i warunkami środowiskowymi.

Na co zwracają uwagę klienci przy zakupie Zintegrowany silnik serwo dla robota kompletującego?

Z punktu widzenia zakupu OEM klienci zazwyczaj muszą ocenić więcej niż tylko moc znamionową silnika.

Główne pytania techniczne obejmują:

Jakiego momentu obrotowego wymaga oś?

Jaka maksymalna prędkość jest wymagana?

Jak szybko robot musi przyspieszać i zwalniać?

Jaka dokładność pozycjonowania jest wymagana?

Jaka jest rzeczywista bezwładność obciążenia?

Czy oś potrzebuje skrzyni biegów?

Czy oś pionowa wymaga hamulca?

Jaka konfiguracja kodera jest wymagana?

Czy kontroler obsługuje EtherCAT, CANopen, RS485 lub Pulse?

Jaki poziom ochrony IP jest wymagany?

Czy wał, złącze, przekładnia i wymiary montażowe można dostosować?

Pytania te pomagają producentowi wybrać serwomotor na podstawie rzeczywistego profilu ruchu robota, a nie po prostu wybrać silnik na podstawie mocy znamionowej.

Dlaczego możliwości OEM mają znaczenie dla producentów robotów kompletacyjnych

Producenci robotów Picking często opracowują własne struktury mechaniczne, algorytmy sterowania, chwytaki i architektury systemów.

W rezultacie standardowy silnik katalogowy może nie zawsze pasować idealnie.

Doświadczony dostawca zintegrowanych serwomotorów może współpracować z producentem OEM podczas procesu rozwoju, aby ocenić:

Wymagania aplikacji → Dobór silnika → Obliczanie momentu obrotowego → Projekt mechaniczny → Prototyp → Testowanie → Optymalizacja → Produkcja masowa

Takie podejście jest szczególnie przydatne, gdy klient potrzebuje dostosowanego wału, skrzyni biegów, enkodera, interfejsu komunikacyjnego, hamulca, złącza, kabla lub obudowy.

W przypadku masowej produkcji robotów kompletujących dostosowanie może również pomóc w stworzeniu bardziej spójnej konfiguracji silnika na całej platformie robota.

Zintegrowane serwomotory pomagają zbudować bardziej kompaktowego robota kompletującego

Podstawowym powodem, dla którego klienci rozważają zintegrowane serwomotory, jest możliwość połączenia kilku funkcji sterowania ruchem w jednym urządzeniu.

Zamiast projektować wokół:

Silnik + Enkoder zewnętrzny + Serwonapęd + Dodatkowe okablowanie + Oddzielna skrzynia biegów

producent OEM może potencjalnie zbudować oś wokół:

Zintegrowany silnik serwo + przekładnia + komunikacja przemysłowa

Architektura ta może zmniejszyć złożoność systemu, zapewniając jednocześnie informację zwrotną w pętli zamkniętej, dynamiczną reakcję i skoordynowane sterowanie wymagane przez nowoczesne roboty kompletacyjne.

W przypadku szybkiej kompletacji magazynowej, ramion robotycznych, automatycznego sortowania, pakowania i mobilnych systemów kompletacji zintegrowane serwomotory stanowią elastyczną podstawę do opracowywania kompaktowych i skalowalnych systemów sterowania ruchem.

Podsumowując

Klienci wybierają zintegrowane serwomotory do robotów kompletacyjnych, ponieważ mogą one jednocześnie sprostać kilku praktycznym wymaganiom inżynieryjnym:

Kompaktowa instalacja

Zredukowane okablowanie

Pozycjonowanie w pętli zamkniętej

Szybka dynamiczna reakcja

Komunikacja wieloosiowa

Elastyczne opcje skrzyni biegów

Konfiguracje hamulców

Ochrona środowiska

Dostosowanie OEM

Uproszczona integracja systemu

Najważniejszym czynnikiem przy wyborze producentów robotów nie jest po prostu wybór najmocniejszego silnika. Polega na wybraniu właściwej zintegrowanej konfiguracji serwomechanizmu dla każdej osi robota w oparciu o obciążenie, moment obrotowy, prędkość, bezwładność, dokładność pozycjonowania, protokół komunikacyjny, warunki środowiskowe i strukturę mechaniczną.

To podejście skoncentrowane na aplikacji pozwala zintegrowanemu serwomotorowi stać się częścią ogólnej architektury ruchu robota, a nie tylko kolejnym pojedynczym komponentem.

Zintegrowany serwomotor EtherCAT kontra tradycyjny system serwo

Tradycyjny układ serwo zazwyczaj oddziela silnik i napęd.

Łączy je zintegrowany silnik serwo.

Odpowiednia architektura zależy od konstrukcji robota. Duże systemy ze scentralizowanymi szafami mogą nadal korzystać z tradycyjnych serwonapędów, podczas gdy kompaktowy sprzęt robotyczny może znacząco zyskać na zintegrowanej architekturze serwonapędów.

Zarządzanie temperaturą ma znaczenie w robotach kompletacyjnych o dużej wytrzymałości

Roboty kompletujące często działają w sposób ciągły podczas zmian w magazynie.

Oznacza to, że nie należy zapominać o wydajności termicznej.

Silnik może działać dobrze podczas krótkiego testu laboratoryjnego, ale podczas ciągłej, powtarzalnej pracy może wystąpić wzrost temperatury.

Wybierając zintegrowany serwomotor, producenci powinni ocenić:

• Ciągły moment obrotowy

• Maksymalny czas trwania momentu obrotowego

• Cykl pracy

• Temperatura otoczenia

• Temperatura obudowy silnika

• Wewnętrzna temperatura elektroniki

• Warunki chłodzenia

• Zabezpieczenie przed przeciążeniem

Odpowiednio dobrany silnik powinien zapewniać wystarczający moment obrotowy bez ciągłej pracy w pobliżu granic termicznych.

Niezawodność komunikacji jest krytyczna

Robot kompletujący nie może sobie pozwolić na częste przerwy w komunikacji.

Kontroler ruchu, serwomotory, czujniki, system wizyjny i oprogramowanie robota mogą wymagać współpracy.

Dlatego komunikację EtherCAT należy oceniać jako część kompletnej architektury sterowania.

Ważne kwestie obejmują:

• Topologia sieci

• Jakość kabla

• Niezawodność złącza

• Wydajność EMC

• Grunt

• Konfiguracja sieci

• Kompatybilność kontrolera

• Kompatybilność z serwonapędem

• Funkcje diagnostyczne

Niezawodna architektura komunikacyjna pomaga ograniczyć nieoczekiwane przestoje w zautomatyzowanych urządzeniach magazynowych.

Jak wybrać odpowiedni zintegrowany serwomotor EtherCAT

Wybór prawa Zintegrowany serwomotor EtherCAT do robota kompletującego to nie tylko kwestia wyboru właściwej mocy silnika. Silnik musi odpowiadać obciążeniu robota , momentowi obrotowemu, prędkości, przyspieszeniu, dokładności pozycjonowania, strukturze mechanicznej, architekturze komunikacji i środowisku operacyjnemu.

W przypadku robotów kompletacyjnych wymagania te stają się jeszcze ważniejsze, ponieważ robot może wykonywać setki lub tysiące powtarzalnych cykli podnoszenia i umieszczania, koordynując wiele osi. Odpowiednio dobrany zintegrowany serwomotor EtherCAT może uprościć architekturę maszyny poprzez połączenie silnika, napędu, enkodera i interfejsu komunikacyjnego w kompaktową jednostkę sterowania ruchem.

1. Zacznij od osi robota i wymagań ruchu

Pierwszym krokiem jest określenie, co silnik faktycznie potrzebuje do ruchu.

Robot kompletujący może posiadać kilka osi ruchu, takich jak:

• Osie liniowe X/Y/Z

• Robotyczne stawy ramion

• Rotacja nadgarstka

• Mechanizmy chwytakowe

• Mechanizmy przenośnikowe lub transferowe

• Pionowe osie podnoszenia

• Obrotowe osie pozycjonowania

Różne osie mają różne wymagania dotyczące momentu obrotowego, prędkości i przekładni.

Na przykład w przypadku szybkiej osi poziomej priorytetem może być dynamiczna reakcja i przyspieszenie , podczas gdy pionowa oś unosząca może wymagać wyższego wyjściowego momentu obrotowego i hamulca . Kompaktowy chwytak może wymagać precyzyjnego pozycjonowania, a nie dużej mocy ciągłej.

Dlatego wybór jednego identycznego silnika dla każdej osi nie zawsze jest najskuteczniejszym podejściem.

2. Oblicz wymagany moment obrotowy

Moment obrotowy jest jednym z najważniejszych parametrów przy wyborze zintegrowanego serwosilnika do robota kompletującego.

Wymagany moment obrotowy powinien uwzględniać więcej niż sam ładunek. Kalkulacja może obejmować:

• Masa ładunku

• Masa ramienia robota

• Masa efektora końcowego

• Przełożenie skrzyni biegów

• Przyspieszanie i zwalnianie

• Tarcie

• Wydajność transmisji

• Pionowa siła podnoszenia

• Zewnętrzny opór mechaniczny

• Bezwładność obciążenia

Dla osi obrotowych podstawową zależność można wyrazić jako:

Wymagany moment obrotowy = moment przyspieszenia + moment obciążenia + moment tarcia + margines bezpieczeństwa

W przypadku osi pionowej należy również wziąć pod uwagę grawitację.

Silnik, który wydaje się odpowiedni jedynie w oparciu o obciążenie znamionowe, może doświadczać nadmiernego szczytowego momentu obrotowego podczas przyspieszania, zwalniania lub zatrzymywania awaryjnego. Z tego powodu kupujący powinni ocenić zarówno moment znamionowy, jak i moment szczytowy.

3. Sprawdź prędkość i przyspieszenie silnika

Roboty kompletujące często wymagają szybkiego przemieszczania się pomiędzy pozycjami kompletacji i odkładania. Dlatego serwosilnik potrzebuje wystarczającej prędkości i dynamicznej reakcji.

Porównując silniki, sprawdź:

• Prędkość znamionowa

• Maksymalna prędkość

• Możliwość przyspieszania

• Możliwość hamowania

• Maksymalny moment obrotowy

• Reakcja na pozycjonowanie

• Ciągła praca

Wysoka prędkość nie jest automatycznie lepsza. Silnik musi utrzymywać stabilną pracę podczas przenoszenia rzeczywistego obciążenia.

W przypadku robota wykonującego krótkie, powtarzalne ruchy profil przyspieszenia może być tak samo ważny jak maksymalne obroty. Odpowiedni silnik powinien zapewniać wystarczający moment obrotowy podczas przyspieszania, bez nadmiernego nagrzewania się.

4. Oceń dokładność pozycjonowania i informację zwrotną z enkodera

Roboty kompletacyjne często korzystają z systemów wizyjnych, predefiniowanych współrzędnych, przenośników i zrobotyzowanych chwytaków. Dlatego silnik musi zapewniać niezawodne sprzężenie zwrotne położenia.

Zintegrowany serwosilnik z enkoderem umożliwia systemowi sterowania monitorowanie położenia silnika i odpowiednie dostosowywanie ruchu.

Wybierając silnik, należy wziąć pod uwagę:

• Rozdzielczość enkodera

• Metoda sprzężenia zwrotnego pozycji

• Powtarzalność pozycjonowania

• Wymagana dokładność mechaniczna

• Luz w skrzyni biegów

• Bezwładność obciążenia

• Wymagania dotyczące pętli sterującej

Rzeczywista wydajność pozycjonowania zależy od całego układu mechanicznego i sterującego, a nie od samego enkodera.

W przypadku zastosowań wymagających precyzyjnego pozycjonowania ramienia lub osi liniowej enkoder, skrzynia biegów, przekładnia i konstrukcja mechaniczna powinny być oceniane jako jeden system.

5. Upewnij się, że EtherCAT pasuje do architektury ruchu robota

EtherCAT staje się szczególnie przydatny, gdy robot kompletujący ma wiele skoordynowanych osi.

Typowy robot może wymagać synchronizacji:

Sterownik robota → oś ramienia → oś nadgarstka → chwytak → przenośnik → wyposażenie pomocnicze

Dzięki komunikacji EtherCAT można zintegrować wiele osi serwo w scentralizowaną architekturę sterowania ruchem w przemysłowej sieci Ethernet.

Wybierając zintegrowany serwomotor EtherCAT, kupujący powinien potwierdzić:

• Kompatybilność z EtherCAT

• Wymagania dotyczące protokołu komunikacyjnego

• Kompatybilność kontrolera

• Wymagania dotyczące synchronizacji wieloosiowej

• Topologia sieci

• Wymagania dotyczące cyklu komunikacji

• Konfiguracja złącza i kabla

Ważną kwestią jest to, że EtherCAT powinien pasować do sterownika i ogólnej architektury automatyki , a nie być wybierany jako izolowana funkcja silnika.

6. Wybierz odpowiednią skrzynię biegów

Sam silnik może nie zapewniać bezpośrednio wymaganego wyjściowego momentu obrotowego lub prędkości. Skrzynia biegów może dostosować charakterystykę silnika do mechanizmu robota.

Typowe opcje obejmują:

Serwomotor z przekładnią planetarną

Przekładnia planetarna jest odpowiednia, gdy robot kompletujący wymaga wysokiego wyjściowego momentu obrotowego, kompaktowych wymiarów i odpowiedniego przełożenia.

Typowe zastosowania obejmują:

• Robotyczne stawy ramion

• Pozycjonowanie obrotowe

• Mechanizmy o dużym obciążeniu

• Kompaktowe systemy podnoszenia

• Zastosowania charakteryzujące się dużą gęstością momentu obrotowego

Serwomotor z przekładnią ślimakową

Przekładnia ślimakowa może być przydatna, gdy mechanizm wymaga dużego przełożenia lub przekładni kątowej.

Można to rozważyć w przypadku:

• Kompaktowe mechanizmy transferowe

• Pozycjonowanie obrotowe

• Systemy przenośnikowe

• Mechanizmy podnoszące

Jednak podczas doboru należy ocenić wydajność skrzyni biegów, luz, wydajność cieplną i rzeczywiste warunki obciążenia.

7. Rozważ hamulec pionowych osi robota

Pionowa oś robota kompletującego może zachowywać się inaczej niż oś pozioma, ponieważ na ładunek w sposób ciągły działa grawitacja.

Jeśli oś musi pozostać w pozycji po odłączeniu zasilania, serwomotoru zintegrowanego z hamulcem . można rozważyć zastosowanie

Dobór hamulca powinien uwzględniać:

• Obciążenie pionowe

• Trzymający moment obrotowy

• Prędkość silnika

• Reakcja hamulca

• Cykl pracy

• Wymagania bezpieczeństwa

Hamulec silnika nie powinien być traktowany jako jedyny środek bezpieczeństwa. Kompletny projekt bezpieczeństwa osi pionowej powinien obejmować przekładnię mechaniczną, sterownik, strategię zatrzymania awaryjnego i obowiązujące wymagania bezpieczeństwa maszyny.

8. Wybierz właściwy typ silnika

Producenci robotów kompletacyjnych mogą stosować różne zintegrowane architektury serwomechanizmów w zależności od osi.

Właściwy wybór zależy od konkretnej osi i warunków pracy.

9. Sprawdź fizyczną przestrzeń instalacyjną

Jednym z głównych powodów, dla których producenci rozważają zintegrowane serwomotory, jest zmniejszenie przestrzeni zajmowanej przez oddzielne komponenty silnika i napędu.

Jednakże zintegrowana jednostka nadal musi pasować do struktury mechanicznej robota.

Przed złożeniem zamówienia sprawdź:

• Rozmiar ramy silnika

• Całkowita długość silnika

• Średnica wału

• Długość wału

• Wymiary montażowe

• Pozycja złącza

• Kierunek wyjścia kabla

• Wymiary skrzyni biegów

• Wymiary hamulca

• Dostępna przestrzeń chłodząca

W przypadku kompaktowych robotów kompletujących nawet niewielka zmiana długości silnika lub położenia złącza może mieć wpływ na konstrukcję mechaniczną.

10. Weź pod uwagę środowisko operacyjne

Środowisko pracy może znacząco wpłynąć na wybór serwomotoru.

W przypadku robotów do kompletacji magazynowej silnik może pracować w stosunkowo czystych warunkach wewnętrznych. Inne systemy mogą być narażone na kurz, wilgoć, procesy czyszczenia lub zmiany temperatury.

W zależności od zastosowania kupujący powinni ocenić:

• Ochrona IP

• Temperatura robocza

• Narażenie na kurz

• Wilgoć

• Wymagania dotyczące czyszczenia

• Praca ciągła

• Rozpraszanie ciepła

W wymagających środowiskach zintegrowany serwomotor IP65 może zapewnić wyższy poziom ochrony niż standardowa konstrukcja otwarta, pod warunkiem, że cała instalacja utrzymuje wymagany poziom ochrony.

11. Oceń wydajność cieplną przy ciągłej kompletacji

Robot kompletujący może pracować nieprzerwanie przez długi czas. Częste przyspieszanie, zwalnianie i powtarzające się ruchy pod dużym obciążeniem mogą powodować wzrost temperatury silnika.

Ocena termiczna powinna obejmować:

• Ciągły moment obrotowy

• Maksymalny moment obrotowy

• Cykl pracy

• Temperatura otoczenia

• Warunki montażu silnika

• Sprawność skrzyni biegów

• Rozpraszanie ciepła

• Czas trwania przeciążenia

Silnik należy wybrać na podstawie rzeczywistego profilu ruchu, a nie tylko jego mocy znamionowej.

W przypadku zastosowań wymagających dużej liczby cykli przydatne jest przetestowanie silnika pod oczekiwanym rzeczywistym obciążeniem, prędkością, przyspieszeniem i cyklem pracy przed sfinalizowaniem projektu.

12. Sprawdź opcje komunikacji i sterowania

Często wybierany jest zintegrowany serwomotor EtherCAT, ponieważ robot wymaga skoordynowanego sterowania sieciowego. Jednak szersza platforma produktów może również wymagać różnych opcji komunikacji w zależności od architektury maszyny.

Na przykład zintegrowana platforma serwo JKONGMOTOR obejmuje konfiguracje sterowania i komunikacji, takie jak:

• Puls

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EterCAT

Daje to konstruktorom maszyn elastyczność przy projektowaniu różnych platform robotów lub integracji osi pomocniczych.

W przypadku robota kompletującego EtherCAT kluczowe pytanie brzmi, czy interfejs komunikacyjny, funkcje sterujące i połączenia elektryczne wybranego silnika pasują do sterownika robota.

13. Przed ostatecznym wyborem rozważ dostosowanie OEM

Standardowe specyfikacje stanowią jedynie część procesu selekcji producenta robota kompletującego. Równie ważne może być dostosowanie mechaniczne.

W zależności od projektu, personalizacja OEM może obejmować:

• Średnica i długość wału

• Klucz

• Wał płaski

• Wał pusty

• Wał nawiercany krzyżowo

• Skrzynia biegów

• Hamulec

• Koder

• Złącze

• Długość kabla

• Konfiguracja montażu

• Ochrona IP

Może to być szczególnie przydatne, gdy silnik musi zmieścić się w istniejącym ramieniu robota, chwytaku, mechanizmie podnoszącym lub kompaktowej obudowie.

Dla konstruktorów maszyn opracowujących nowego robota kompletującego często bardziej efektywne jest wspólne omówienie silnika, napędu, skrzyni biegów, enkodera, interfejsu komunikacyjnego i interfejsu mechanicznego, zamiast wybierania każdego komponentu osobno.

14. Skorzystaj z pełnego profilu ruchu, aby podjąć ostateczną decyzję

Rzetelny wybór powinien opierać się na pełnym cyklu ruchu.

Na przykład:

Wybierz → Podnieś → Przyspiesz → Rusz → Zwolnij → Umieść → Wróć

Dla każdego etapu określ:

1. Obciążenie

2. Wymagany moment obrotowy

3. Wymagana prędkość

4. Przyśpieszenie

5. Wymóg pozycjonowania

6. Cykl pracy

7. Przełożenie skrzyni biegów

8. Wymagania dotyczące enkodera

9. Wymóg komunikacji

10. Warunki środowiskowe

Takie podejście pozwala uniknąć typowego błędu przy wyborze: wyboru silnika wyłącznie na podstawie mocy znamionowej lub obciążenia użytkowego.

Lista kontrolna wyboru zintegrowanego serwomotoru EtherCAT

Przed potwierdzeniem zamówienia producent robota kompletującego może skorzystać z poniższej listy kontrolnej:

Dlaczego warto współpracować z JKONGMOTOR dla Wybierasz serwomotor robota ?

Dla producentów robotów kompletacyjnych silnik stanowi tylko jedną część systemu sterowania ruchem. Praktycznym celem jest stworzenie dopasowanego rozwiązania silnik + napęd + enkoder + przekładnia + komunikacja.

JKONGMOTOR zapewnia zintegrowane konfiguracje serwosilników obejmujące różne wymagania dotyczące ruchu robota, w tym zintegrowane serwosilniki krokowe, serwomotory z przekładnią, serwomotory BLDC, rozwiązania ruchu liniowego, silniki zintegrowane z hamulcem i inne niestandardowe konfiguracje.

Podejście OEM/ODM umożliwia również dostosowanie konfiguracji silnika do wymagań mechanicznych i elektrycznych maszyny.

W przypadku nowego projektu robota kompletującego kupujący mogą podać ładowność, typ osi, prędkość, przyspieszenie, przełożenie skrzyni biegów, odległość przesuwu, cykl pracy, wymiary montażowe oraz wymagania dotyczące sterownika/komunikacji . Parametry te stanowią praktyczny punkt wyjścia przy wyborze odpowiedniego zintegrowanego serwomotoru EtherCAT.

Ostateczne dania na wynos

Właściwy zintegrowany serwomotor EtherCAT do robota kompletującego należy wybrać w oparciu o cały system ruchu, a nie tylko moc silnika.

Najważniejszymi czynnikami są moment obrotowy, prędkość, przyspieszenie, sprzężenie zwrotne z enkoderem, zgodność z siecią EtherCAT, wymagania dotyczące skrzyni biegów, wymagania dotyczące hamulców, parametry termiczne, przestrzeń montażowa, ochrona środowiska i dostosowanie OEM.

Kiedy te czynniki zostaną ocenione łącznie, zintegrowany serwomotor można lepiej dopasować do każdej osi robota, pomagając jednocześnie uprościć okablowanie, zmniejszyć wymagania dotyczące szafy i wspierać skoordynowany ruch wieloosiowy.

Gdzie zintegrowane serwomotory EtherCAT pasują do robotyki magazynowej

Robotyka magazynowa nie ogranicza się już do prostej automatyzacji przenośników. Nowoczesne magazyny wykorzystują roboty kompletacyjne, systemy AMR, systemy AS/RS, wózki paletowe, sprzęt sortujący, ramiona robotyczne i zautomatyzowane mechanizmy podnoszące do przenoszenia, identyfikacji, kompletacji, przechowywania i odzyskiwania produktów.

Maszyny te wymagają skoordynowanego ruchu w wielu osiach. może Zintegrowany serwomotor EtherCAT łączyć silnik, napęd, enkoder i interfejs komunikacyjny w czasie rzeczywistym w kompaktową jednostkę sterowania ruchem, dzięki czemu nadaje się do wyposażenia magazynów, gdzie ważna jest przestrzeń, synchronizacja, okablowanie i wydajność pozycjonowania.

Dla producentów sprzętu kluczowym pytaniem nie jest po prostu to, czy serwomotor EtherCAT można zastosować w robotyce magazynowej, ale gdzie zapewnia on najbardziej praktyczną wartość w architekturze maszyny.

1. Wybieranie robotów

Roboty kompletujące to jedno z najbardziej bezpośrednich zastosowań zintegrowanych serwomotorów EtherCAT.

Typowy robot kompletujący może wymagać koordynacji:

• Robotyczne stawy ramion

• Rotacja nadgarstka

• Ruch chwytaka

• Podnoszenie pionowe

• Pozycjonowanie przenośnika

• Transfer produktu

Podczas jednego cyklu kompletacji może zaistnieć potrzeba szybkiego przemieszczania się robota do lokalizacji docelowej, zwolnienia w celu dokładnego ustawienia, obsługi chwytaka, a następnie powrotu do pozycji wyjściowej.

Zintegrowany serwomotor EtherCAT może obsługiwać tego typu wieloosiowy, skoordynowany ruch , jednocześnie zmniejszając liczbę oddzielnych komponentów napędowych instalowanych w szafie sterowniczej.

W przypadku kompaktowych ramion robotycznych można również rozważyć zintegrowane serwomotory z przekładnią planetarną, gdy wymagany jest wyższy wyjściowy moment obrotowy w ograniczonej przestrzeni instalacyjnej.

2. Roboty mobilne AMR i magazynowe

Autonomiczne roboty mobilne (AMR) są coraz częściej wykorzystywane do:

• Transport towarów

• Realizacja zamówienia

• Dostawa od półki do osoby

• Transport pojemników

• Obsługa materiałów

• Uzupełnianie magazynu

Układ napędowy wymaga kontrolowanej prędkości, kierunku, przyspieszania i zwalniania kół.

Zintegrowane serwosilniki mogą łączyć silnik i elektronikę w kompaktowy moduł, redukując okablowanie pomiędzy silnikiem a napędem zewnętrznym.

W przypadku mobilnych robotów magazynowych wybór może obejmować serwo DC, serwo BLDC, serwo przekładniowe lub wyspecjalizowane konfiguracje serwo AGV/AMR , w zależności od momentu obrotowego kół, masy pojazdu, prędkości, napięcia akumulatora i architektury sterowania.

Tam, gdzie wymagane jest bezpieczeństwo funkcjonalne, konfiguracje serwomechanizmów z funkcjonalnością związaną z STO można ocenić jako część ogólnego projektu bezpieczeństwa maszyny.

3. Układnice AS/RS

Zautomatyzowane systemy składowania i wyszukiwania (AS/RS) wykorzystują układnice do przechowywania i pobierania towarów z magazynów o dużym zagęszczeniu.

Typowy układnica może mieć kilka ważnych osi ruchu:

Jazda pozioma → Podnoszenie pionowe → Ruch wideł

Każda oś ma inne wymagania.

Podróż pozioma

Oś jazdy wymaga kontrolowanego przyspieszania, zwalniania i pozycjonowania, aby zapewnić dokładne przesuwanie układnicy wzdłuż korytarzy magazynowych.

Podnoszenie pionowe

Oś podnosząca musi wytrzymywać znaczne obciążenia mechaniczne i może wymagać wyższego momentu obrotowego, odpowiedniej przekładni i funkcjonalności hamulca.

Oś wideł

Mechanizm wideł wymaga powtarzalnego pozycjonowania w celu wkładania i pobierania palet lub pojemników magazynowych.

EtherCAT może być szczególnie przydatny, gdy osie te muszą działać jako część skoordynowanego systemu sterowania ruchem.

4. Czterokierunkowe wózki paletowe

Czterokierunkowe wózki paletowe wymagają kompaktowych i sterowanych układów napędowych, ponieważ pojazd musi poruszać się w wąskich kanałach magazynowych.

W zależności od konstrukcji maszyny, zintegrowane serwomotory mogą być stosowane do:

• Ruch do przodu i do tyłu

• Ruch boczny

• Mechanizmy podnoszące

• Pozycjonowanie palet

• Pomocnicze funkcje mechaniczne

Kompaktowa, zintegrowana architektura serwomechanizmu może pomóc zredukować okablowanie zewnętrzne i uprościć instalację wewnątrz wahadłowca.

W przypadku zastosowań wymagających wysokich przełożeń lub kompaktowej przekładni, konfiguracje zintegrowanych serwomechanizmów z przekładnią można ocenić pod kątem wymaganego momentu obrotowego koła i struktury mechanicznej.

5. Systemy przenośników i transferów

Automatyzacja magazynu zależy w dużym stopniu od przenośników i mechanizmów transferowych.

Systemy te mogą transportować:

• Kartony

• Torby

• Pojemniki

• Paczki

• Palety

• Indywidualne produkty

Przenośniki sterowane serwo mogą wymagać precyzyjnej regulacji prędkości i synchronizacji z urządzeniami znajdującymi się przed i za urządzeniem.

Zintegrowany serwomotor EtherCAT można zastosować tam, gdzie przenośnik wymaga skoordynowanego sterowania z innymi osiami lub maszynami.

Na przykład:

System wizyjny → Robot kompletujący → Przenośnik → Sorter → Stacja pakowania

Kiedy te maszyny wymieniają informacje o położeniu i taktowaniu za pośrednictwem wspólnej architektury automatyki, skoordynowany ruch staje się łatwiejszy do wdrożenia.

6. Zautomatyzowany sprzęt do sortowania

Szybkie systemy sortowania muszą przemieszczać produkty według miejsca przeznaczenia, rozmiaru, zamówienia lub innych kryteriów identyfikacji.

Aplikacje mogą obejmować:

• Sortowniki krzyżowo-taśmowe

• Sortowniki do butów przesuwnych

• Systemy sortowania przesyłek

• Rozdzielacze

• Obrotowe mechanizmy sortujące

• Moduły transferowe

Mechanizmy sortujące często wykonują powtarzalne ruchy przy stosunkowo dużej częstotliwości cykli. Dlatego silnik potrzebuje odpowiedniej prędkości, przyspieszenia, reakcji na pozycjonowanie i wydajności cieplnej.

W zależności od mechanizmu serwo BLDC, serwo BLDC z przekładnią planetarną lub zintegrowane serwosilniki krokowe . można rozważyć

Ostateczny wybór powinien opierać się na rzeczywistym obciążeniu, czasie cyklu, momencie obrotowym i przekładni mechanicznej.

7. Ramiona robotyczne i systemy efektorów końcowych

Ramiona robotyczne magazynów mogą wykonywać:

• Wybieranie kosza

• Zbieranie kartonów

• Paletyzacja

• Depaletyzacja

• Sortowanie przedmiotów

• Obsługa spraw

Różne złącza mają różne wymagania mechaniczne.

Oś nadgarstka może wymagać kompaktowych wymiarów i szybkiej reakcji, podczas gdy większy przegub ramienia może wymagać wyższego wyjściowego momentu obrotowego.

W tym miejscu można dopasować różne konfiguracje zintegrowanych serwomechanizmów do różnych osi.

zintegrowane serwosilniki krokowe . W zastosowaniach związanych z powtarzalnym pozycjonowaniem można rozważyć

zintegrowane serwomotory z przekładnią planetarną . Jeśli wymagany jest wyższy wyjściowy moment obrotowy i kompaktowa przekładnia, można rozważyć

Serwomotory zintegrowane z hamulcami można oceniać dla osi pionowych, gdzie wymagane jest kontrolowane trzymanie.

8. Zautomatyzowany sprzęt do podnoszenia i przenoszenia pionowego

Ruch pionowy wiąże się z dodatkowym czynnikiem: grawitacją.

Systemy magazynowe mogą wykorzystywać mechanizmy napędzane serwo do:

• Stoły podnośne

• Przenośniki pionowe

• Osie robota Z

• Windy magazynowe

• Mechanizmy widełkowe

• Pionowe jednostki transferowe

Zastosowania te mogą wymagać wyższego momentu obrotowego przy niskiej prędkości i kontrolowanego trzymania po zatrzymaniu systemu.

Serwomotor zintegrowany z hamulcem można rozważyć, gdy konstrukcja mechaniczna wymaga funkcji trzymania po stronie silnika.

Jednakże hamulec należy oceniać łącznie ze skrzynią biegów, obciążeniem mechanicznym, systemem bezpieczeństwa, strategią zatrzymania awaryjnego i obowiązującymi wymogami bezpieczeństwa maszyny.

9. Systemy kompletacji towarów do osób

W magazynach towarowych produkty lub pojemniki magazynowe są automatycznie transportowane do operatora lub zrobotyzowanej stacji kompletacji.

System może obejmować:

Magazyn → Robot mobilny → Przenośnik → Stacja kompletacyjna → Realizacja zamówienia

Każdy etap wymaga kontrolowanego ruchu i dokładnego pozycjonowania.

Zintegrowane serwomotory można stosować w mechanizmach ruchu i pozycjonowania, gdzie ważne jest sterowanie w pętli zamkniętej i kompaktowa instalacja.

EtherCAT staje się szczególnie przydatny, gdy kilka osi serwo musi wymieniać informacje o ruchu z centralnym sterownikiem.

10. Zautomatyzowane pakowanie i paletyzacja

Zapełnienie magazynu nie kończy się na pobraniu produktu. Wiele systemów automatyzuje również:

• Tworzenie skrzynek

• Lokowanie produktu

• Obsługa kartonu

• Parcianka

• Etykietowanie

• Paletyzacja

• Depaletyzacja

Maszyny te często wymagają wielu zsynchronizowanych osi serwo.

Na przykład robot paletyzujący może koordynować ruch ramion, obrót nadgarstka, podnoszenie i pozycjonowanie efektora końcowego.

Zintegrowana architektura serwo oparta na EtherCAT może pomóc w podłączeniu tych osi ruchu do sterownika maszyny, jednocześnie utrzymując elektronikę silnika i napędu blisko osi mechanicznej.

11. Gdzie pasują różne zintegrowane serwomotory

Nie każdy robot magazynowy potrzebuje tej samej architektury serwo.

Tabela powinna być traktowana jako punkt wyjścia, a nie stała reguła doboru silnika. Rzeczywisty wybór zależy od konstrukcji mechanicznej i profilu działania.

12. Dlaczego EtherCAT ma znaczenie w robotyce magazynowej

Główną zaletą EtherCAT w tych systemach jest nie tylko sam interfejs komunikacyjny. Jego wartość wynika z możliwości skoordynowanego sterowania ruchem przemysłowym w wielu urządzeniach i osiach.

Robot magazynowy może wymagać koordynacji:

Kontroler → Oś serwa 1 → Oś serwa 2 → Oś serwa 3 → Chwytak → Przenośnik

Dzięki architekturze opartej na EtherCAT konstruktor maszyn może zaprojektować system ruchu oparty na scentralizowanym sterowaniu i zsynchronizowanych osiach serwo.

Może to być szczególnie przydatne w przypadku:

• Wieloosiowe ramiona robotyczne

• Szybkie kompletowanie

• Skoordynowane podnoszenie i podróżowanie

• Maszyny sortujące

• Systemy pakowania

• Systemy paletyzacji

• Zautomatyzowana obsługa materiałów

Dla konstruktorów maszyn taka architektura może również zmniejszyć potrzebę stosowania oddzielnych szaf napędowych i rozbudowanego okablowania silnik-przemiennik w przypadku stosowania zintegrowanych serwomotorów.

13. Co powinni sprawdzić producenci robotów magazynowych

Przed wyborem zintegrowanego serwomotoru EtherCAT kupujący powinni ocenić pełny profil operacyjny.

Wymagania mechaniczne

• Ładunek

• Bezwładność obciążenia

• Przełożenie skrzyni biegów

• Konfiguracja wału

• Wymiary montażowe

• Dostępna przestrzeń instalacyjna

Wymagania dotyczące ruchu

• Prędkość znamionowa

• Maksymalna prędkość

• Znamionowy moment obrotowy

• Maksymalny moment obrotowy

• Przyśpieszenie

• Zmniejszenie prędkości

• Dokładność pozycjonowania

• Cykl pracy

Wymagania kontrolne

• Kompatybilność z EtherCAT

• Kompatybilność kontrolera

• Rozdzielczość enkodera

• Synchronizacja wieloosiowa

• Architektura sieci

Wymagania środowiskowe

• Ochrona IP

• Temperatura otoczenia

• Pył

• Wilgoć

• Ciągła praca

• Rozpraszanie ciepła

Wymagania dotyczące dostosowywania

• Średnica i długość wału

• Wpust lub płaska

• Wał pusty

• Skrzynia biegów

• Hamulec

• Koder

• Złącze

• Kabel

• Konstrukcja montażowa

14. Dlaczego zintegrowana architektura serwo pasuje do nowoczesnej automatyki magazynowej

Tradycyjne systemy serwo często oddzielają silnik, napęd, sprzężenie zwrotne enkodera i komponenty komunikacyjne.

Zintegrowany serwosilnik łączy kilka z tych funkcji w jednym kompaktowym urządzeniu.

W przypadku robotyki magazynowej ta architektura może zapewnić praktyczne korzyści:

Mniej okablowania silnik-napęd

Elektronika napędu jest zintegrowana z silnikiem, co ogranicza liczbę połączeń zewnętrznych.

Mniejsze szafy sterownicze

Niektóre elementy związane z napędem mogą przesuwać się z obudowy bliżej osi mechanicznej.

Prostsza integracja maszyn

Funkcje silnika, napędu, enkodera i komunikacji można zaprojektować jako jeden moduł sterowania ruchem.

Elastyczna konfiguracja osi

Dla różnych mechanizmów robota można wybrać różne konfiguracje serwomechanizmów i przekładni.

Łatwiejsza adaptacja OEM

Interfejsy mechaniczne i elektryczne można dostosować do konkretnego wyposażenia magazynu.

Ostateczne dania na wynos

Zintegrowane serwomotory EtherCAT nadają się do wielu obszarów robotyki magazynowej , od robotów kompletacyjnych i robotów AMR po układnice AS/RS, czterokierunkowe wózki paletowe, przenośniki, sortowniki, ramiona robotyczne, systemy podnoszenia i zautomatyzowany sprzęt pakujący.

Kluczem jest dopasowanie konfiguracji silnika do konkretnej osi.

Do precyzyjnego pozycjonowania odpowiednie może być zintegrowane serwo krokowe. Aby uzyskać wyższy wyjściowy moment obrotowy , można rozważyć serwo z przekładnią planetarną. W przypadku ruchu pionowego może być wymagana konfiguracja zintegrowana z hamulcem. W przypadku szybkiego sortowania i dynamicznego ruchu można ocenić konfiguracje serwomechanizmów BLDC.

Dla producentów wyposażenia magazynów najważniejszymi kryteriami wyboru pozostają moment obrotowy, prędkość, przyspieszenie, sprzężenie zwrotne z enkoderem, wymagania dotyczące skrzyni biegów, kompatybilność komunikacyjna, parametry termiczne, przestrzeń montażowa, ochrona środowiska i dostosowanie OEM.

Zintegrowana platforma serwomotorów JKONGMOTOR zapewnia różne konfiguracje dla tych wymagań ruchu, umożliwiając konstruktorom maszyn opracowanie bardziej kompaktowej i dostosowanej do aplikacji architektury sterowania ruchem dla nowoczesnej robotyki magazynowej.

Dlaczego dostosowywanie OEM może mieć znaczenie

Standardowe silniki katalogowe są przydatne w wielu zastosowaniach, ale producenci sprzętu robotycznego często mają wymagania, które nie odpowiadają idealnie gotowemu produktowi.

Na przykład producent robota może wymagać określonego wzoru montażu, długości wału, typu enkodera, złącza, orientacji kabla lub przełożenia skrzyni biegów.

Dostawca zintegrowanych serwomotorów OEM/ODM może opracować silnik dostosowany do maszyny, zamiast zmuszać maszynę do montażu standardowego silnika.

Typowy proces dostosowywania może obejmować:

Analiza aplikacji → Wybór silnika → Projekt mechaniczny → Konfiguracja serwa i enkodera → Prototyp → Testowanie → Walidacja → Produkcja seryjna

Podejście to jest szczególnie cenne dla producentów robotów opracowujących sprzęt do zastosowań na dużą skalę.

Wniosek: EtherCAT i zintegrowana technologia serwo dla robotów kompletacyjnych

Roboty kompletujące wymagają czegoś więcej niż tylko dużej mocy silnika. Potrzebują szybkiej reakcji, dokładnego pozycjonowania, zsynchronizowanego ruchu wieloosiowego, niezawodnego sprzężenia zwrotnego, kompaktowej integracji mechanicznej i niezawodnej komunikacji.

Zintegrowany serwosilnik EtherCAT spełnia kilka z tych wymagań, łącząc silnik, serwonapęd, enkoder i interfejs komunikacyjny w czasie rzeczywistym w kompaktową jednostkę sterującą ruchem.

W przypadku producentów robotów kompletacyjnych architektura ta może pomóc w zmniejszeniu złożoności okablowania, uproszczeniu instalacji, poprawie koordynacji wieloosiowej i obsłudze szybszych, powtarzalnych ruchów.

Najważniejszym czynnikiem jest nadal pełny profil ruchu. Moment obrotowy silnika, prędkość, rozdzielczość enkodera, bezwładność, przełożenie skrzyni biegów, wydajność cieplną, kompatybilność komunikacyjną i wymiary mechaniczne należy oceniać łącznie.

Dla producentów sprzętu robotycznego OEM zintegrowana platforma serwomotorów z komunikacją EtherCAT i konfigurowalnymi konfiguracjami silnika, enkodera, skrzyni biegów, hamulca i złącza może stanowić praktyczną podstawę do opracowywania kompaktowych i skalowalnych systemów robotów kompletujących.

Często zadawane pytania

1. Co to jest zintegrowany serwomotor EtherCAT?

Zintegrowany serwomotor EtherCAT łączy silnik, serwonapęd, enkoder i interfejs komunikacyjny EtherCAT w kompaktową jednostkę sterującą ruchem. Jest przeznaczony do zastosowań wymagających sterowania ruchem w zamkniętej pętli i skoordynowanej pracy pomiędzy wieloma osiami.

2. Gdzie w robotyce magazynowej stosowane są zintegrowane serwomotory EtherCAT?

Można je stosować w robotach kompletacyjnych, robotach AMR, układnicach AS/RS, czterokierunkowych wózkach paletowych, przenośnikach, systemach sortujących, ramionach robotycznych, mechanizmach podnoszących i zautomatyzowanym sprzęcie pakującym.

3. Dlaczego zintegrowane serwomotory EtherCAT nadają się do robotów kompletacyjnych?

Zapewniają pozycjonowanie w pętli zamkniętej, dynamiczne sterowanie ruchem i komunikację sieciową w kompaktowym pakiecie. Może to pomóc w uproszczeniu architektur robotów wieloosiowych i ograniczeniu okablowania silnik-przemiennik.

4. Czy zintegrowane serwomotory EtherCAT mogą być stosowane w systemach napędowych AMR i AGV?

Tak. W zależności od masy pojazdu, momentu obrotowego kół, prędkości, napięcia i wymagań dotyczących sterowania, można rozważyć zintegrowane serwo DC, serwo BLDC, serwo przekładniowe lub wyspecjalizowane konfiguracje serwa AGV/AMR.

5. Który zintegrowany silnik serwo nadaje się do osi podnoszących AS/RS?

Zintegrowany serwomotor z przekładnią może być odpowiedni, gdy oś podnoszenia wymaga wyższego wyjściowego momentu obrotowego. Konfigurację zintegrowaną z hamulcem można również rozważyć, gdy konstrukcja mechaniczna wymaga kontrolowanego utrzymywania obciążenia pionowego.

6. Czy zintegrowane serwomotory EtherCAT mogą sterować wieloma osiami robota magazynowego?

Tak. EtherCAT można stosować w wieloosiowych architekturach ruchu, w których sterownik koordynuje funkcje, takie jak ruch ramienia robota, obrót nadgarstka, podnoszenie, chwytaki, przenośniki lub inne osie serwo.

7. Co powinienem wziąć pod uwagę przy wyborze zintegrowanego serwosilnika EtherCAT?

Kluczowe czynniki obejmują znamionowy i szczytowy moment obrotowy, prędkość, przyspieszenie, bezwładność obciążenia, wymagania dotyczące pozycjonowania, rozdzielczość enkodera, przełożenie skrzyni biegów, wymagania dotyczące hamulców, kompatybilność z EtherCAT, cykl pracy, warunki termiczne, stopień ochrony IP i wymiary instalacji mechanicznej.

8. Czy do automatyzacji magazynu dostępne są zintegrowane serwosilniki z przekładnią EtherCAT?

Tak. Konfiguracje z przekładnią planetarną i ślimakową można rozważyć w zastosowaniach wymagających wyższego wyjściowego momentu obrotowego, redukcji prędkości, kompaktowej przekładni lub specjalnych rozwiązań mechanicznych.

9. Czy zintegrowany serwomotor EtherCAT można dostosować do wyposażenia magazynu?

W zależności od producenta i wymagań projektu dostosowanie może obejmować wymiary wału, rowki wpustowe, konfigurację montażu, skrzynię biegów, hamulec, enkoder, złącza, kable i stopień ochrony IP.

10. Jak wybrać zintegrowany serwomotor EtherCAT do projektu robotyki magazynowej?

Zacznij od typu osi, obciążenia, wymaganej prędkości, przyspieszenia, momentu obrotowego, cyklu pracy, przełożenia przekładni, wymagań dotyczących pozycjonowania, architektury komunikacji, przestrzeni instalacyjnej i środowiska operacyjnego. Parametry te można następnie wykorzystać do określenia odpowiedniego silnika, enkodera, przekładni i konfiguracji komunikacji.