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Visualizações: 0 Autor: Jkongmotor Horário de publicação: 20/09/2026 Origem: Site
Os armazéns modernos estão sob constante pressão para armazenar mais mercadorias em menos espaço, movimentar paletes com mais rapidez, reduzir erros de posicionamento e manter uma operação confiável 24 horas por dia . Esta é uma das razões pelas quais os sistemas automatizados de armazenamento e recuperação, ou AS/RS , têm se tornado cada vez mais importantes em armazenamento de alta densidade, logística de fabricação, centros de distribuição e instalações de produção automatizadas.
No centro de muitos sistemas AS/RS de paletes está o transelevador . Ele deve viajar horizontalmente através de um corredor estreito, levantar cargas verticalmente para diferentes níveis de estantes e operar um dispositivo de manuseio de carga para colocar ou retirar paletes. Esses movimentos devem ser coordenados com precisão. Um pequeno erro de posicionamento pode resultar na inserção incorreta de um palete, na colisão com a estante, em movimentos de correção desnecessários ou em um ciclo de armazenamento e retirada mais longo.
Por esta razão, o motor utilizado para os eixos de deslocamento, elevação e manuseio não é simplesmente uma fonte de energia rotativa. Faz parte da arquitetura de controle de movimento da máquina.
Para aplicações AS/RS altamente dinâmicas, Os servomotores CA podem fornecer a combinação de torque, regulação de velocidade, feedback, controle de aceleração, resposta de posicionamento e comunicação necessária para coordenar perfis de movimento exigentes.
Um transelevador AS/RS , também chamado de transelevador, máquina de armazenamento e recuperação (SRM), ou guindaste automatizado de armazenamento e recuperação , é uma máquina automatizada de manuseio de materiais projetada para mover mercadorias entre locais de armazenamento e estações de entrada/saída designadas.
Um transelevador típico opera ao longo de três direções principais de movimento:
Deslocamento horizontal ao longo do corredor do armazém
Elevação vertical para alcançar diferentes níveis de rack
Manuseio de carga através de um garfo telescópico, garfo shuttle ou outro mecanismo de extração
A máquina normalmente funciona em conjunto com um sistema de gerenciamento de armazém (WMS), sistema de controle de armazém (WCS), PLC, sensores, dispositivos de posicionamento e unidades de movimento.
Ao contrário de uma empilhadeira convencional, o transelevador foi projetado para operar dentro de um corredor definido e repetir comandos automatizados de armazenamento e recuperação com intervenção humana limitada.
Isso cria um requisito de motor muito diferente.
O motor deve acelerar, desacelerar, parar, reverter e reposicionar repetidamente a máquina enquanto lida com condições de carga variáveis. Ao mesmo tempo, a estrutura do guindaste pode ser alta e relativamente flexível, o que significa que a aceleração agressiva pode criar vibração no mastro que afeta diretamente a precisão do posicionamento.
Pesquisas sobre dinâmica de transelevadores identificaram especificamente altas cargas dinâmicas e vibração do mastro como fatores que podem reduzir a estabilidade da máquina e a precisão do posicionamento.
O requisito básico parece simples: mover um palete do Ponto A para o Ponto B.
Na prática, o perfil de movimento é muito mais complicado.
Um transelevador pode precisar:
Acelere rapidamente a partir da paralisação.
Viaje em alta velocidade por um corredor estreito.
Desacelere antes de atingir o local alvo.
Pare em uma pequena janela de posicionamento.
Levante ou abaixe uma carga pesada.
Controle a extensão e retração do garfo.
Compensar a variação de carga.
Repita o mesmo ciclo milhares de vezes.
Coordene vários eixos sem vibração excessiva.
Comunique-se continuamente com o controlador da máquina e o sistema de automação do armazém.
As especificações comerciais AS/RS ilustram o quão exigentes esses sistemas podem ser. Dependendo do projeto da máquina, os transelevadores podem combinar altas velocidades de deslocamento, velocidades de elevação significativas, cargas úteis substanciais e requisitos de posicionamento em nível milimétrico.
É aqui que o controle de movimento servo altamente dinâmico se torna importante.
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Servo Motor DC Integrado com Freio |
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Haste |
Parafuso de avanço |
Módulo |
Movimento Linear |
Freio |
Caixa de velocidades |
Caixa de engrenagens sem-fim |
Fios |
Nível de proteção |
Nível de proteção |
Posicionamento altamente dinâmico não significa simplesmente “mover-se mais rápido”.
Para um transelevador AS/RS, o posicionamento altamente dinâmico significa que o motor e o sistema de acionamento podem acelerar rapidamente, controlar a velocidade com precisão, desacelerar suavemente, estabilizar na posição alvo e manter a repetibilidade sob condições mecânicas variáveis.
Uma sequência de movimento útil pode ser representada como:
Aceleração → Deslocamento em alta velocidade → Desaceleração controlada → Posicionamento preciso → Confirmação de posição
A parte difícil é a transição entre essas etapas.
Se a aceleração for muito agressiva, o mastro pode vibrar.
Se a desaceleração começar muito tarde, o guindaste poderá ultrapassar.
Se o motor tiver torque insuficiente, o inversor poderá enfrentar dificuldades com um palete pesado ou com mudanças de carga.
Se a resposta do controle for muito lenta, a máquina poderá exigir movimentos de correção adicionais.
Se a resolução de feedback for inadequada, o controlador terá menos informações para determinar a posição real do eixo.
Portanto, o objetivo não é a velocidade máxima por si só. O objetivo é alto rendimento com movimento controlado e posicionamento previsível.
Para aplicações exigentes de transelevadores, os servomotores CA oferecem diversas características que atendem aos requisitos do movimento automatizado.
Um servo motor normalmente opera com feedback de um codificador ou outro sensor de posição.
O controlador pode comparar a posição comandada com a posição real do motor e ajustar continuamente a resposta do motor.
Esta arquitetura de malha fechada é fundamentalmente diferente da simples aplicação de uma tensão ou frequência fixa a um motor convencional.
Para equipamentos AS/RS, o feedback é particularmente útil durante:
Posicionamento
Aceleração
Desaceleração
Operação em baixa velocidade
Reversão
Localização
Variação de carga
Posicionamento fino
Alguns servossistemas industriais também suportam canais de feedback adicionais para controle de circuito fechado de maior precisão e compensação de imperfeições mecânicas, como folga e flexibilidade.
Um sistema AS/RS ganha produtividade com o tempo de ciclo.
Quanto mais rápido o guindaste puder completar um ciclo de armazenamento ou recuperação sem comprometer a estabilidade, mais transações o armazém poderá potencialmente processar.
Um sistema servo CA pode ser configurado para aceleração e desaceleração controladas, em vez de simplesmente alternar entre velocidade total e parada.
Isso permite que os engenheiros construam um perfil de movimento em torno das características mecânicas do guindaste.
Por exemplo:
0 → aceleração → deslocamento em alta velocidade → desaceleração controlada → aproximação em baixa velocidade → parada
Os valores exatos dependem da estrutura do guindaste, da carga útil, da caixa de engrenagens, do diâmetro da roda, do mecanismo de elevação, da geometria da cremalheira e dos requisitos de segurança.
Um transelevador nem sempre opera sob a mesma carga mecânica.
Um eixo de deslocamento pode se mover:
Um transportador de carga vazio
Uma transportadora parcialmente carregada
Uma palete completa
Um palete com carga descentralizada
O eixo de elevação sofre alterações ainda maiores porque o motor deve superar a carga gravitacional e o sistema de transmissão mecânica.
Por esta razão, a seleção do motor deve considerar o torque contínuo, o torque de pico, o torque de aceleração, a inércia, a relação da caixa de engrenagens, o ciclo de trabalho e os requisitos de frenagem, em vez de confiar apenas na potência nominal do motor.
O deslocamento em alta velocidade aproxima o guindaste do destino.
O controle de baixa velocidade coloca-o na posição correta.
A fase de posicionamento final é, portanto, extremamente importante.
Um bom sistema servo pode manter o movimento controlado em baixa velocidade e fazer uma transição suave do deslocamento em alta velocidade para o posicionamento preciso.
Isto reduz a necessidade de paradas abruptas e movimentos corretivos repetidos.
Um grande desafio nos transelevadores de grande altura é a vibração mecânica.
Um mastro alto não é perfeitamente rígido. Aceleração e desaceleração rápidas podem excitar modos estruturais.
A oscilação resultante pode aumentar o tempo de acomodação e tornar a posição final menos estável.
Os sistemas servo podem incorporar supressão de vibração, compensação de ressonância, filtragem de entalhe e perfis de aceleração cuidadosamente ajustados para reduzir a excitação de ressonâncias mecânicas.
As plataformas servo modernas fornecem explicitamente funções de supressão de vibração e ressonância para aplicações de controle de movimento.
No entanto, o ajuste do servo não pode compensar uma estrutura mecânica projetada incorretamente. O motor, a caixa de engrenagens, a roda, o mastro, o suporte de carga, o codificador e o algoritmo de controle devem ser considerados como um sistema.
Ao selecionar um servo motor CA para um transelevador AS/RS, recomendamos avaliar o sistema de acionamento completo em vez de considerar apenas a potência do motor.
A resolução do codificador afeta diretamente a quantidade de informações posicionais disponíveis para o controlador.
Para aplicações exigentes, os compradores devem avaliar:
Resolução do codificador
Feedback absoluto ou incremental
Capacidade de volta única ou multivolta
Protocolo de comunicação
Resposta de comentários
Resistência ambiental
Comprimento do cabo e requisitos de instalação
O codificador correto depende da arquitetura da máquina e do método de posicionamento.
O pico de torque é importante durante:
Aceleração do guindaste
Elevação de carga
Reversão rápida
Desaceleração controlada de emergência
Partida com carga pesada
Mudanças dinâmicas de carga
O motor não deve ser selecionado com base apenas nas condições nominais de funcionamento.
O eixo de deslocamento pode exigir alta velocidade de rotação enquanto mantém torque e feedback estáveis.
Uma caixa de engrenagens pode ser usada para converter a velocidade do motor na velocidade e torque necessários da roda.
A combinação correta é portanto:
Servo motor + caixa de velocidades + roda + carga mecânica + perfil de controle
em vez de simplesmente selecionar um motor de alta velocidade.
A velocidade estável é importante porque a velocidade inconsistente afeta o tempo de desaceleração e posicionamento.
Um servoacionamento pode regular continuamente o motor de acordo com a velocidade comandada e o sinal de feedback.
Para sistemas de armazenamento automatizados, o controle de posição é fundamental para a aplicação.
O controlador pode comandar:
Posição absoluta
Movimento relativo
Movimento de retorno
Perfil de velocidade
Aceleração
Desaceleração
Tolerância de posição
O servoconversor então traduz esses comandos em torque e velocidade do motor.
Um guindaste AS/RS geralmente se comunica com uma arquitetura de controle de nível superior.
Dependendo do sistema, os engenheiros podem avaliar interfaces de comunicação como:
EtherCAT
CANopen
PROFINET
Modbus
Ethernet/IP
Pulso e direção
A interface correta depende do CLP, do controlador de movimento, da arquitetura de segurança e do integrador de sistema.
As aplicações de elevação vertical requerem atenção especial à frenagem.
Um freio motorizado pode ser necessário para segurar uma carga suspensa quando a energia é removida.
Isto é particularmente importante porque o Safe Torque Off (STO) não retém mecanicamente uma carga suspensa . STO evita que energia produtora de torque seja fornecida ao motor; dependendo do sistema, pode ser necessário um freio de retenção mecânico adicional ou outro mecanismo de retenção de carga.
Esta distinção deve ser considerada durante a fase de projeto de segurança mecânica e funcional.
Comece com a aplicação real e não com o catálogo do motor.
Calcular:
Massa móvel total
Massa máxima do palete
Diâmetro da roda
Relação da caixa de velocidades
Resistência ao rolamento
Requisito de aceleração
Inclinação, se aplicável
Eficiência de transmissão
Inércia refletida
Ciclo de trabalho necessário
Para o eixo de elevação, inclua o componente gravitacional e a eficiência do mecanismo de elevação.
Uma relação de torque simplificada pode ser expressa como:
T = F × r / η
onde:
T = torque de saída necessário
F = força necessária
r = raio mecânico efetivo
η = eficiência de transmissão
A seleção final do motor também deve incluir o torque de aceleração e uma margem de engenharia apropriada.
A inércia do motor é importante porque o servo deve acelerar tanto a carga quanto o seu próprio rotor.
Uma taxa de inércia excessivamente grande pode dificultar o ajuste do sistema.
Um motor excessivamente pequeno pode não ter reserva de torque suficiente.
O alvo é uma combinação equilibrada de:
Inércia do motor + relação da caixa de velocidades + inércia da carga refletida
Para aplicações de alta dinâmica, a correspondência de inércia é muitas vezes tão importante quanto a potência nominal.
A caixa de engrenagens altera a relação entre a velocidade do motor e o torque de saída.
Uma taxa de redução mais alta geralmente proporciona maior torque de saída e menor velocidade de saída.
Uma taxa de redução mais baixa pode suportar velocidades de saída mais altas.
A proporção correta deve, portanto, ser determinada a partir de:
Velocidade necessária da roda + velocidade de deslocamento necessária + aceleração necessária + velocidade do motor disponível + torque de carga
Para mecanismos de elevação, a caixa de velocidades e o sistema de travagem devem ser avaliados adicionalmente quanto à retenção de carga e segurança.
Um perfil trapezoidal simples pode criar mudanças abruptas na aceleração.
Um perfil de curva S altera gradualmente a aceleração e a desaceleração.
Isso pode ajudar a reduzir:
Choque mecânico
Movimento de paletes
Vibração do mastro
Deslizamento da roda
Impacto na caixa de velocidades
Tempo de acomodação
O controle da curva S já é usado em sistemas de movimento de transelevadores para produzir acelerações e desacelerações mais suaves.
Para transelevadores altos, isso pode ser particularmente valioso porque a estrutura mecânica pode ter uma frequência natural relativamente baixa.
Uma estratégia de posicionamento prática pode usar dois estágios.
Posicionamento grosseiro:
O guindaste se desloca rapidamente em direção ao alvo.
Posicionamento fino:
O servo reduz a velocidade e aproxima-se da coordenada final com maior controle.
Isto evita que a máquina tente atingir a velocidade máxima e a precisão máxima simultaneamente.
A abordagem final pode usar um comando de velocidade menor e uma tolerância de posição mais restrita.
O servo codificador informa ao inversor o que está acontecendo no eixo do motor.
Porém, o eixo do motor não é a mesma coisa que a posição física final do palete.
Fatores mecânicos como:
Folga da caixa de velocidades
Deslizamento da roda
Elasticidade do cinto
Alongamento de corrente
Deflexão do mastro
Vibração estrutural
Movimento de carga
podem introduzir erros entre a posição do motor e a posição real da máquina.
Por esse motivo, os sistemas AS/RS geralmente combinam informações do codificador com tecnologias de posicionamento, como posicionamento de código de barras, medição de distância a laser, sensores fotoelétricos ou outros sistemas de referência externos . Exemplos de arquiteturas AS/RS comerciais usam combinações de codificador e posicionamento de laser ou código de barras para posicionamento em nível milimétrico.
Um dos pontos mais importantes no projeto de movimento AS/RS é que a precisão do servo não é automaticamente igual à precisão da máquina..
Suponha que um codificador forneça feedback altamente preciso no eixo do motor.
Se a caixa de engrenagens apresentar folga, a roda escorregar ou o mastro dobrar sob carga, a posição real do palete ainda poderá diferir da posição calculada do motor.
Portanto, a cadeia de posicionamento deve ser considerada como:
Motor → Caixa de câmbio → Transmissão → Roda/Mecanismo de elevação → Estrutura do guindaste → Carga
Todo elemento mecânico pode contribuir para o erro de posicionamento final.
Para aplicações de alta precisão, os melhores resultados vêm da combinação:
servocontrole de alto desempenho + precisão mecânica + feedback de posicionamento externo + perfis de movimento otimizados.
A vibração do mastro é um dos principais desafios ao aumentar a velocidade de deslocamento de um transelevador AS/RS. Um transelevador normalmente tem um mastro alto e relativamente fino, de modo que acelerações rápidas, desacelerações, mudanças repentinas de direção e distribuição desigual de carga podem provocar vibrações estruturais. Se a vibração não for controlada, o guindaste poderá exigir um tempo adicional de acomodação antes que a carga possa ser armazenada ou recuperada com precisão.
Por esta razão, o projeto AS/RS de alta velocidade não se trata simplesmente de selecionar um RPM mais alto. Servo motor CA. O servo motor, o acionamento, a caixa de engrenagens, a estrutura mecânica, o codificador, o perfil de movimento e o sistema de posicionamento devem trabalhar juntos.
Uma das maneiras mais eficazes de reduzir a vibração do mastro é evitar mudanças bruscas na aceleração.
Um perfil de movimento convencional pode aplicar aceleração e desaceleração relativamente agressivas. Quando um guindaste alto muda repentinamente sua aceleração, a força inercial resultante pode excitar a frequência natural do mastro.
Em vez disso, um perfil de aceleração e desaceleração em curva S altera gradualmente a aceleração.
Uma sequência de movimento típica torna-se:
Aceleração → Deslocamento em velocidade constante → Desaceleração controlada → Posicionamento em baixa velocidade → Parada
Em vez de parar o guindaste tão rapidamente quanto mecanicamente possível, o objetivo é atingir o tempo de ciclo prático mais curto, mantendo a oscilação estrutural dentro de uma faixa aceitável.
Esta abordagem pode reduzir:
Oscilação do mastro
Choque mecânico
Movimento de paletes
Deslizamento da roda
Impacto na caixa de velocidades
Superação de posição
Tempo de acomodação pós-parada
O servo motor AC deve ser ajustado de acordo com as características mecânicas reais do transelevador.
Um sistema servo com configurações de ganho excessivamente agressivas pode responder rapidamente a erros de posição, mas a resposta de controle mais alta também pode provocar ressonância mecânica.
Por outro lado, configurações excessivamente conservadoras podem fazer com que o guindaste pareça lento e aumente o tempo de posicionamento.
O processo de ajuste do servo deve, portanto, considerar:
Ganho do loop de posição
Ganho de loop de velocidade
Resposta de torque
Razão de inércia
Frequência de ressonância
Características de carga
Aceleração e desaceleração
Rigidez mecânica
O objetivo é alcançar um equilíbrio entre resposta rápida e movimento estável.
Toda estrutura mecânica possui frequências naturais nas quais é mais provável que vibre.
O mastro, a caixa de velocidades, o conjunto das rodas, a plataforma de carga e outros componentes mecânicos podem criar diferentes características de ressonância.
Servo drives CA modernos podem fornecer funções como filtros de entalhe, supressão de ressonância, supressão de vibração e ajuste adaptativo.
Um filtro notch pode reduzir a resposta do servo sistema em torno de uma frequência de ressonância problemática, ajudando a evitar que o circuito de controle excite continuamente a estrutura mecânica.
Contudo, a filtragem de software não deve ser tratada como um substituto da engenharia mecânica.
Se o mastro não for suficientemente rígido, a carga estiver mal distribuída ou o sistema de transmissão contiver folga mecânica excessiva, o ajuste do servo por si só não poderá eliminar completamente a vibração.
A relação entre a inércia do motor e a inércia da carga refletida tem influência direta na resposta dinâmica.
Se a inércia da carga for muito grande em relação ao motor, o servosistema poderá exigir mais torque para atingir a aceleração desejada. A resposta pode ficar mais lenta e o ajuste pode ficar mais difícil.
A caixa de câmbio altera a inércia refletida de volta ao motor. Portanto, a seleção do motor e a seleção da caixa de engrenagens devem ser realizadas em conjunto.
O cálculo de engenharia deve considerar:
Inércia do motor + relação da caixa de velocidades + inércia da carga refletida + exigência de aceleração
Para um eixo de deslocamento AS/RS, o cálculo deve incluir a massa móvel completa e não apenas o peso do palete.
A massa em movimento pode incluir:
Estrutura do guindaste
Mastro
Carruagem de carga
Mecanismo de garfo
Palete
Produto
Sistema de cabos
Componentes de roda e transmissão
Uma aceleração mais elevada pode reduzir o tempo necessário para atingir a velocidade máxima de deslocamento, mas também pode aumentar a vibração mecânica.
Isso cria uma distinção importante entre velocidade máxima e velocidade útil.
Por exemplo, um guindaste pode tecnicamente atingir uma velocidade de deslocamento muito alta, mas se precisar de muito tempo para assentar depois de atingir a posição alvo, o tempo geral do ciclo pode não melhorar.
Uma meta de otimização melhor é:
Alta velocidade de deslocamento + aceleração controlada + desaceleração suave + curto tempo de estabilização
Em outras palavras, o guindaste AS/RS mais rápido não é necessariamente aquele com as RPM máximas mais altas. É aquele que consegue completar todo o ciclo de armazenamento ou recuperação com eficiência.
A fase de desaceleração é particularmente importante para a vibração do mastro.
Se a desaceleração começar muito tarde, o guindaste poderá precisar frear agressivamente perto do local alvo. Isto pode gerar uma carga dinâmica significativa no mastro.
Se a desaceleração começar muito cedo, o guindaste passará muito tempo viajando em baixa velocidade.
Um sistema servo bem ajustado pode usar o feedback de posição do codificador e do controlador de movimento para determinar quando fazer a transição do deslocamento em alta velocidade para a desaceleração controlada.
O objetivo é criar uma abordagem previsível:
Deslocamento em alta velocidade → Desaceleração suave → Aproximação em baixa velocidade → Parada precisa
Isto reduz a necessidade de movimentos corretivos repetidos após o guindaste atingir o alvo.
A vibração do mastro não é causada apenas pelo motor.
A posição e distribuição da carga útil podem influenciar significativamente a dinâmica do guindaste.
Uma palete pesada ou distribuída de forma desigual pode alterar o centro de gravidade efetivo e aumentar a oscilação durante a aceleração e desaceleração.
Por esta razão, os projetistas de AS/RS devem considerar:
Carga útil máxima
Carga mínima
Operação de carro vazio
Centro de gravidade da carga útil
Dimensões da palete
Estabilidade de carga
Extensão de garfo
Altura de carga
O perfil de movimento do servo pode precisar ser otimizado para a pior condição dinâmica, em vez de apenas para a carga útil nominal.
Mesmo um o servo motor CA de alto desempenho não pode compensar indefinidamente a folga mecânica excessiva.
A folga na caixa de engrenagens ou na transmissão pode criar uma diferença entre o movimento do motor e o movimento real do guindaste.
As fontes potenciais incluem:
Folga da caixa de velocidades
Acoplamentos soltos
Folga roda-trilho
Rolamentos gastos
Elasticidade da corrente ou cinto
Juntas estruturais
Tolerâncias de montagem
Quando o motor muda de direção, essas folgas mecânicas podem ser subitamente ocupadas, produzindo um pequeno impacto ou perturbação de posicionamento.
Portanto, componentes de transmissão com folga baixa e montagem mecanicamente rígida podem ser importantes para aplicações AS/RS de alta dinâmica.
O servo codificador mede principalmente o eixo do motor.
Contudo, a posição real do guindaste é determinada pela transmissão mecânica completa.
Entre o motor e a carga pode haver:
Motor → Caixa de Engrenagens → Acoplamento → Roda → Trilho → Estrutura do Guindaste → Carga
Cada componente pode introduzir uma pequena quantidade de erro.
Para aplicações AS/RS de alta precisão, o servo encoder pode, portanto, ser combinado com tecnologias de posicionamento externas, como:
Posicionamento a laser
Posicionamento de código de barras
Sistemas de posicionamento absoluto
Sensores de proximidade
Interruptores de limite
Marcadores de referência
Isto permite que o sistema de controle distinga entre a posição do motor e a posição real da máquina.
Um dos indicadores mais úteis para posicionamento altamente dinâmico é o tempo de acomodação.
Suponha que dois transelevadores se movam na mesma velocidade.
O guindaste A atinge o alvo, mas continua oscilando por 0,8 segundos.
O guindaste B atinge o alvo e se estabiliza em 0,2 segundos.
Embora as velocidades máximas de deslocamento sejam idênticas, o guindaste B pode atingir potencialmente um tempo de ciclo geral mais curto.
É por isso que os engenheiros AS/RS devem avaliar:
Tempo de viagem
Tempo de aceleração
Tempo de desaceleração
Tempo de posicionamento
Tempo de acomodação
Tempo de operação do garfo
Tempo de transferência de carga
em vez de focar apenas na velocidade nominal do motor.
A solução mais eficaz é normalmente uma combinação de diversas medidas em vez de uma única tecnologia.
Uma estratégia prática de movimento AS/RS de alta velocidade pode incluir:
Servomotor CA de alto desempenho
↓
Feedback do codificador de alta resolução
↓
Correta caixa de velocidades e correspondência de inércia
↓
Aceleração/desaceleração da curva S
↓
Otimização de ganho servo
↓
Supressão de ressonância
↓
Feedback de posicionamento externo
↓
Posicionamento fino e controle de acomodação
Essa abordagem em nível de sistema ajuda o transelevador a obter maior desempenho dinâmico sem aumentar desnecessariamente o estresse mecânico.
A tecnologia servo pode melhorar a resposta dinâmica de um transelevador AS/RS, mas não pode superar completamente problemas mecânicos fundamentais.
Antes de aumentar o ganho ou a aceleração do servo, os engenheiros devem verificar:
Rigidez do mastro
Alinhamento ferroviário
Condição da roda
Condição do rolamento
Folga da caixa de velocidades
Alinhamento de acoplamento
Distribuição de carga
Conexões estruturais
Movimento do cabo
Ressonância mecânica
Se a vibração aparecer apenas a uma velocidade específica, isto pode ser uma indicação útil de que o sistema está se aproximando de uma ressonância mecânica.
Nesses casos, a solução correta pode envolver uma combinação de reforço mecânico, ajuste do perfil de velocidade, filtragem de ressonância e reajuste do servo..
Um princípio de engenharia útil é:
Vibração mais baixa = rigidez mecânica adequada + correspondência correta de inércia + aceleração controlada + ajuste servo otimizado + feedback de posição preciso
Para transelevadores de alta velocidade, o objetivo não é eliminar todos os movimentos físicos. Em vez disso, o objetivo é controlar a resposta dinâmica suficientemente bem para que o guindaste atinja a posição alvo de forma rápida, segura e repetitiva..
Quando um servo motor CA é corretamente compatível com a carga, a caixa de engrenagens, o codificador e o sistema de controle do guindaste, a máquina pode alcançar um melhor equilíbrio entre alta velocidade de deslocamento, movimento suave, precisão de posicionamento e curto tempo de acomodação.
Para os OEMs AS/RS, esta é, em última análise, a chave para aumentar o desempenho dinâmico sem simplesmente aumentar a potência do motor ou forçar o guindaste a operar além dos seus limites mecânicos.
Antes de adquirir um servo motor AC para um transelevador, recomendamos verificar os seguintes parâmetros.
Fator de seleção |
O que avaliar |
|---|---|
Potência do motor |
Demanda de energia contínua e específica da aplicação |
Torque nominal |
Torque operacional contínuo |
Torque máximo |
Requisitos de aceleração e carga transitória |
Velocidade nominal |
Velocidade de deslocamento ou elevação necessária |
Velocidade máxima |
Requisitos de viagem em alta velocidade |
Codificador |
Resolução, tipo de feedback, absoluto/incremental |
Caixa de velocidades |
Relação, torque de saída, folga, eficiência |
Freio |
Necessário para cargas verticais/suspensas |
Comunicação |
EtherCAT, CANopen, PROFINET, etc. |
Modo de controle |
Posição, velocidade, torque ou controle combinado |
Aceleração |
Resposta dinâmica necessária |
Desaceleração |
Requisitos de parada e posicionamento |
Ciclo de trabalho |
Operação contínua, intermitente ou de ciclo alto |
Ambiente |
Temperatura, poeira, vibração, condições de instalação |
Segurança |
STO e funções de segurança específicas da máquina |
Opinião |
Encoder mais sensores de posicionamento externos |
Personalização |
Eixo, flange, cabo, conector, freio, caixa de velocidades |
Os motores de catálogo padrão nem sempre são a solução mais eficiente para um transelevador.
Um fabricante AS/RS pode exigir um motor com:
Flange de montagem
Dimensão do eixo
Interface da caixa de velocidades
Configuração do freio
Codificador
Saída de cabo
Conector
Interface de comunicação
Tensão nominal
Faixa de torque
Nível de proteção
Orientação de instalação
A interface mecânica é particularmente importante.
Um motor pode ter potência suficiente, mas ainda assim ser difícil de instalar porque suas dimensões de montagem ou configuração do eixo não correspondem ao sistema de transmissão existente.
Para projetos OEM, a personalização do motor pode, portanto, reduzir o trabalho de redesenho e tornar o sistema servo mais fácil de integrar no guindaste completo.
Um erro comum é pensar que maior velocidade significa automaticamente maior produtividade.
Em um sistema AS/RS real, o rendimento depende do ciclo completo.
Um ciclo simplificado pode incluir:
Deslocamento → Desaceleração → Posicionamento → Extensão do garfo → Transferência de carga → Retração do garfo → Deslocamento → Elevação → Posicionamento
Se o guindaste se deslocar mais rápido, mas exigir um longo tempo de acomodação no local alvo, o aumento teórico da velocidade poderá proporcionar poucos benefícios práticos.
Uma estratégia melhor é otimizar:
Aceleração
Desaceleração
Posicionamento
Tempo de acomodação
Movimento do garfo
Sincronização de elevação
Transferência de carga
Latência de comunicação
Resposta do sensor
Coordenação de movimento
É por isso que o servocontrole de alto desempenho é valioso: ele aborda o comportamento dinâmico de todo o ciclo de movimento , não apenas das RPM máximas.
Um transelevador AS/RS não realiza apenas um movimento. Ele deve percorrer o corredor do armazém, elevar a carga até diferentes níveis de rack e estender ou retrair com precisão o garfo para completar um ciclo de armazenamento ou recuperação.
Embora esses três movimentos façam parte da mesma máquina, seus requisitos motores são diferentes. O eixo de deslocamento horizontal prioriza a aceleração dinâmica e a parada precisa, o eixo de elevação exige alto torque e retenção confiável da carga, enquanto o eixo do garfo enfatiza a integração compacta e o posicionamento repetível.
Por esse motivo, selecionar uma configuração padrão de servo motor CA para cada eixo nem sempre é a abordagem mais prática. O motor, a caixa de engrenagens, o codificador, o freio, o acionamento e o perfil de movimento devem corresponder aos requisitos específicos de cada eixo.
O eixo de deslocamento horizontal movimenta o transelevador ao longo do corredor de armazenamento. Em muitos sistemas AS/RS de alta velocidade, este é um dos eixos de movimento mais exigentes porque o motor deve acelerar uma grande massa em movimento e, em seguida, fazer o guindaste parar com precisão no local alvo da cremalheira.
A massa em movimento pode incluir:
Mastro do guindaste
Carruagem de carga
Mecanismo de garfo
Palete
Produto
Cabos e transportadores de cabos
Rodas
Componentes de transmissão
O servo motor de deslocamento, portanto, precisa de torque contínuo e pico de torque suficientes para lidar com a operação normal e a aceleração.
Uma sequência de viagem típica é:
Parada → Aceleração → Deslocamento em alta velocidade → Desaceleração → Posicionamento fino → Parada
O objetivo não é simplesmente maximizar a velocidade de deslocamento. O guindaste também deve minimizar a vibração e o tempo de acomodação.
Um servo motor CA adequado para deslocamento AS/RS horizontal pode exigir:
Torque de pico alto
Operação de alta velocidade
Resposta rápida de torque
Feedback preciso do codificador
Aceleração e desaceleração suaves
Capacidade de posicionamento em baixa velocidade
Operação de alto ciclo
Compatibilidade da caixa de velocidades
Capacidade de frenagem regenerativa
Compatibilidade de comunicação industrial
A relação da caixa de velocidades é particularmente importante. Determina a relação entre a velocidade do motor e a velocidade da roda e influencia o torque de saída disponível.
Por exemplo, aumentar a taxa de redução pode aumentar o torque de saída e reduzir a velocidade da roda. A relação correta deve, portanto, ser calculada a partir da velocidade de deslocamento necessária, diâmetro da roda, velocidade do motor, aceleração e massa total em movimento.
Um transelevador pode precisar parar em centenas ou milhares de locais de armazenamento. Alcançar a coordenada correta do corredor é, portanto, uma parte fundamental do desempenho do AS/RS.
Um codificador fornece feedback ao servoacionamento, permitindo que o sistema de controle compare o movimento comandado com o movimento real do motor.
No entanto, a posição do motor não é necessariamente idêntica à posição do guindaste.
Fatores mecânicos como:
Folga da caixa de velocidades
Deslizamento da roda
Condições ferroviárias
Folga do acoplamento
Deflexão estrutural
Desgaste mecânico
pode influenciar a posição final.
Para sistemas de alta precisão, o feedback servo pode, portanto, ser combinado com tecnologias de posicionamento externas, como medição a laser, posicionamento de código de barras ou sensores de referência.
O resultado é uma estratégia de posicionamento em camadas:
Servo Encoder → Posição do Motor → Transmissão Mecânica → Referência de Posição Externa → Posição Real do Guindaste
Isto é particularmente útil quando o guindaste opera em alta velocidade, mas precisa desacelerar e posicionar-se com precisão antes que o garfo entre na cremalheira.
O eixo de elevação tem um requisito fundamentalmente diferente do deslocamento horizontal.
Em vez de mover uma grande massa ao longo de um trilho horizontal, o motor de elevação deve levantar e abaixar uma carga contra a gravidade.
Isto significa que o torque e a frenagem se tornam especialmente importantes.
O servo motor de elevação pode precisar lidar com:
Peso máximo da palete
Peso do carro de carga
Peso do mecanismo do garfo
Contrapeso, se aplicável
Velocidade de elevação
Aceleração
Desaceleração
Eficiência da caixa de velocidades
Dimensões do tambor, polia ou roda dentada
Carga gravitacional
Serviço contínuo
Uma relação simplificada de torque de elevação pode ser expressa como:
T = F × r / η
onde:
T = torque de saída necessário
F = força de elevação
r = raio mecânico efetivo
η = eficiência de transmissão
O cálculo real também deve incluir torque de aceleração, perdas mecânicas, inércia e uma margem de engenharia apropriada.
O eixo de elevação requer atenção adicional porque a carga pode ser suspensa acima do solo.
Quando o motor para ou a energia é removida, o sistema pode precisar reter mecanicamente a carga.
Por esta razão, um servo motor de elevação pode ser configurado com um freio de retenção mecânico.
O freio deve ser avaliado de acordo com:
Carga máxima
Relação da caixa de velocidades
Mecanismo de elevação
Torque de retenção necessário
Condições de parada
Resposta do freio
Arquitetura de segurança
É importante distinguir entre STO e freio mecânico.
O Safe Torque Off evita que o motor gere torque sob as condições de segurança aplicáveis, mas o STO em si não deve ser tratado como um mecanismo mecânico de retenção de carga para uma carga suspensa.
O sistema de elevação completo deve, portanto, abordar conjuntamente o controle do motor, a frenagem mecânica e a segurança da máquina.
O eixo de elevação não deve apenas atingir o nível correto da estante; deve chegar lá sem problemas.
Se o motor de elevação desacelerar muito agressivamente, poderá criar:
Balanço de carga
Vibração do mastro
Choque mecânico
Movimento de paletes
Superação de posição
Um perfil de aceleração e desaceleração em curva S pode ajudar a reduzir mudanças abruptas na aceleração.
Uma sequência prática pode ser:
Elevação Rápida → Desaceleração Controlada → Aproximação em Baixa Velocidade → Confirmação de Posição
Isto permite que o guindaste se mova rapidamente entre os níveis da estante, mantendo o movimento controlado durante a fase de posicionamento final.
Para equipamentos AS/RS de compartimento alto, esse equilíbrio entre velocidade e estabilidade pode ter uma influência direta no ciclo geral de armazenamento e recuperação.
O eixo dos garfos é responsável pela transferência do palete entre o transelevador e a estante.
Embora o mecanismo do garfo possa suportar menos massa total do que o próprio guindaste, os seus requisitos de posicionamento podem ser muito exigentes.
O garfo deve se estender até a profundidade correta, encaixar corretamente no palete e retrair sem entrar em contato com a estrutura do rack.
O servo motor pode, portanto, priorizar:
Posicionamento preciso
Repetibilidade
Movimento suave em baixa velocidade
Tamanho compacto
Resposta de avanço/retrocesso rápido
Detecção de limite confiável
Compatibilidade mecânica
O movimento do garfo normalmente ocorre depois que o guindaste já atingiu sua posição horizontal e vertical alvo.
Isto significa que a precisão do posicionamento dos garfos depende parcialmente da precisão do percurso anterior e dos eixos de elevação.
Considere um palete que precisa ser inserido em um rack.
Se o guindaste estiver posicionado incorretamente, o garfo poderá entrar na altura ou na coordenada horizontal errada.
Se o garfo se estender demais, ele poderá interferir nos componentes do rack.
Se não se estender o suficiente, o palete poderá não ser transferido adequadamente.
O servo do garfo, portanto, precisa de um movimento previsível em velocidades altas e baixas.
Um movimento típico do garfo pode ser dividido em:
Extensão Rápida → Desaceleração Controlada → Posição Final → Transferência de Carga → Retração Controlada
Esta abordagem permite que o sistema reduza a velocidade antes da fase final de inserção ou extração.
Eixo |
Função Primária |
Requisitos principais do servo |
|---|---|---|
Viagem horizontal |
Mova o guindaste pelo corredor |
Alta velocidade, aceleração, pico de torque, parada precisa |
Elevação Vertical |
Elevar e baixar carga |
Alto torque, freio, descida controlada, feedback de posição |
Garfo |
Palete de transferência |
Design compacto, repetibilidade, controle de baixa velocidade, reversão rápida |
Esta comparação demonstra por que a configuração servo específica do eixo pode ser valiosa para equipamentos AS/RS.
A mesma especificação de motor pode não fornecer a melhor combinação de torque, velocidade, dimensões e desempenho de controle para todos os três mecanismos.
Para fabricantes de AS/RS, o uso de uma plataforma de servomotor comum com diferentes configurações pode fornecer um equilíbrio prático entre personalização e padronização.
Por exemplo, um fabricante pode usar versões diferentes da mesma plataforma servo para:
Eixo de viagem
Poder superior
Torque de pico mais alto
Caixa de velocidades
Operação de alta velocidade
Feedback do codificador
Eixo de Elevação
Maior torque contínuo
Freio mecânico
Caixa de velocidades
Descida controlada
Feedback de alta resolução
Eixo do garfo
Menor potência
Dimensões compactas
Alta repetibilidade de posicionamento
Resposta de avanço/retrocesso rápido
Esta abordagem pode simplificar o desenvolvimento do produto e ao mesmo tempo adaptar o motor a cada eixo.
O servo motor nunca deve ser avaliado separadamente do sistema de transmissão.
Para o eixo de deslocamento, a caixa de engrenagens deve fornecer torque de roda suficiente, mantendo a velocidade máxima de deslocamento necessária.
Para o levantamento, a caixa de câmbio deve fornecer torque suficiente para levantar a carga e trabalhar com o sistema de freio.
Para o eixo do garfo, a transmissão deve fornecer a velocidade de extensão necessária e a precisão de posicionamento sem folga excessiva.
Parâmetros importantes da caixa de velocidades incluem:
Taxa de redução
Torque de saída nominal
Torque de saída de pico
Retaliação
Eficiência
Rigidez mecânica
Vida útil
Dimensões de instalação
Uma caixa de engrenagens com folga baixa pode ser particularmente útil quando a aplicação requer posicionamento preciso e mudanças frequentes de direção.
A seleção do codificador deve ser baseada no sistema completo de controle de movimento.
Os parâmetros relevantes incluem:
Resolução
Feedback incremental ou absoluto
Capacidade de volta única ou multivolta
Protocolo de feedback
Velocidade máxima
Compatibilidade de unidade
Resistência ambiental
Para sistemas AS/RS de alto ciclo, o codificador também deve ser adequado ao ambiente operacional e à vida útil esperada.
Um codificador de alta resolução pode fornecer ao servo acionamento informações de posição mais detalhadas, mas a precisão geral da máquina ainda depende da transmissão mecânica e do sistema de posicionamento externo.
Os três eixos devem funcionar como um sistema coordenado.
Por exemplo, o guindaste não deve estender o garfo até que os eixos de deslocamento e elevação tenham alcançado as posições corretas.
A arquitetura de controle pode, portanto, utilizar redes industriais como:
EtherCAT
PROFINET
CANopen
Ethernet/IP
Modbus
O protocolo específico depende do PLC, controlador de movimento, servo drive e integrador de sistema.
A comunicação rápida pode ajudar a coordenar:
Posição de deslocamento + posição de elevação + posição do garfo
Esta coordenação é essencial para um manuseio confiável e automatizado de paletes.
O deslocamento e a elevação em alta velocidade podem criar vibração estrutural.
A solução deve combinar:
Dimensionamento correto do motor
Seleção apropriada da caixa de câmbio
Correspondência de inércia
Perfis de movimento de curva S
Ajuste de ganho de servo
Supressão de ressonância
Desaceleração controlada
Rigidez mecânica
Feedback de posicionamento preciso
O objetivo é reduzir o tempo de acomodação e não simplesmente reduzir a velocidade máxima.
Um guindaste que se desloca rapidamente, mas requer um tempo significativo para parar de oscilar, pode não fornecer um ciclo geral mais curto.
Os fabricantes de equipamentos AS/RS geralmente têm requisitos diferentes para mecanismos de deslocamento, elevação e garfos.
A personalização OEM pode abordar:
Dimensões do motor
Tamanho do eixo
Flange de montagem
Tipo de codificador
Configuração do freio
Relação da caixa de velocidades
Comprimento do cabo
Posição do conector
Tensão nominal
Faixa de torque
Requisitos de comunicação
Por exemplo, um motor de elevação pode exigir um freio, enquanto o motor de deslocamento não. Um motor de garfo pode exigir um corpo compacto, enquanto o motor de deslocamento pode priorizar o torque máximo.
A personalização permite que a configuração do motor siga o projeto da máquina em vez de forçar a máquina a seguir um motor padrão.
Antes de selecionar um motor, os fabricantes de AS/RS devem preparar os dados de aplicação.
Determinar:
Massa móvel total
Velocidade máxima de viagem
Diâmetro da roda
Aceleração
Desaceleração
Relação da caixa de velocidades
Resistência ferroviária
Ciclo de trabalho
Precisão de posicionamento necessária
Determinar:
Carga útil máxima
Peso do carro de carga
Velocidade de elevação
Altura de elevação
Aceleração
Diâmetro da polia ou tambor
Relação de transmissão
Torque de retenção necessário
Requisitos de freio
Ciclo de trabalho
Determinar:
Massa do garfo
Carga máxima
Distância de extensão
Velocidade de extensão necessária
Precisão de posicionamento
Frequência do ciclo
Espaço de instalação disponível
Tipo de transmissão
Esta informação permite que o fornecedor do motor avalie a aplicação real em vez de selecionar um motor apenas com base na potência nominal.
Para fabricantes AS/RS, a JKONGMOTOR pode fornecer soluções de servomotores CA projetadas de acordo com requisitos de movimento específicos da aplicação.
A solução pode ser avaliada de acordo com os requisitos de:
Eixo de deslocamento
Eixo de elevação
Eixo do garfo
A configuração do OEM pode incluir considerações como potência do motor, torque, dimensões, configuração do eixo, codificador, freio, correspondência da caixa de engrenagens, disposição dos cabos e compatibilidade do sistema de controle.
Para novas plataformas AS/RS, o processo de desenvolvimento pode seguir:
Análise de Aplicação → Seleção de Motor → Projeto de Interface Mecânica → Protótipo → Teste → Otimização → Produção em lote
Esta abordagem permite que o servo motor seja avaliado como parte do sistema de movimento completo, em vez de como um componente isolado do catálogo.
Um transelevador AS/RS depende de vários eixos de movimento coordenado, e cada eixo apresenta diferentes requisitos de servomotor.
O eixo de deslocamento horizontal precisa de alta resposta dinâmica, operação em alta velocidade e parada precisa. O eixo de elevação requer alto torque, movimento vertical controlado e retenção confiável de carga. O eixo do garfo requer integração compacta, movimento suave e posicionamento altamente repetível.
Por esta razão, o controle de movimento AS/RS eficaz é baseado na correspondência do servo motor CA com a função mecânica real de cada eixo.
Quando a potência do motor, o torque, a relação da caixa de engrenagens, o codificador, o freio, o perfil de movimento e a arquitetura de controle são adequadamente coordenados, o transelevador pode alcançar um melhor equilíbrio entre alta velocidade, precisão de posicionamento, operação suave, confiabilidade e tempo geral de ciclo de armazenamento e recuperação.
Para OEMs AS/RS, a abordagem mais prática é trabalhar com um fabricante de servomotor que possa suportar plataformas servo padronizadas e personalização OEM específica da aplicação , permitindo que os eixos de deslocamento, elevação e garfo sejam projetados de acordo com os requisitos reais do guindaste.
Um motor de indução convencional com acionamento de frequência variável pode ser adequado para muitas aplicações industriais.
No entanto, aplicações AS/RS exigentes podem exigir um controle de movimento mais detalhado.
Exigência |
Motor Convencional + VFD |
Sistema Servo AC |
|---|---|---|
Controle de velocidade |
Bom |
Excelente |
Feedback de posição |
Opcional/externo |
Arquitetura de feedback integrada |
Resposta dinâmica |
Dependente do aplicativo |
Alto |
Posicionamento fino |
Mais difícil |
Bem adequado |
Aceleração/desaceleração rápida |
Possível |
Forte capacidade |
Resposta de torque |
Bom |
Alta resposta dinâmica |
Compensação de vibração |
Dependente da unidade |
Comumente disponível |
Perfis de movimento precisos |
Possível |
Forte capacidade |
Posicionamento de alto ciclo |
Dependente do aplicativo |
Bem adequado |
Integração com controle de movimento |
Bom |
Excelente |
A escolha deve, em última análise, basear-se no projeto completo da máquina. Nem todos os eixos AS/RS requerem a mesma tecnologia de motor.
Um motor pode ter a potência nominal correta e ainda assim funcionar mal em uma aplicação AS/RS.
O motor pode funcionar normalmente, mas terá dificuldades durante a aceleração com um palete totalmente carregado.
O servo pode ficar difícil de ajustar, produzindo resposta dinâmica lenta ou comportamento instável.
O guindaste pode atingir a velocidade desejada, mas não ter torque de saída suficiente ou produzir velocidade excessiva na roda.
O sistema pode não ter resolução de feedback suficiente para o desempenho de posicionamento necessário.
O motor pode ser suficientemente potente, mas a estrutura do guindaste pode vibrar excessivamente.
Um eixo de elevação requer atenção especial à retenção de carga quando a energia é removida.
Cabos longos e movimentos repetidos do guindaste podem criar problemas de instalação e confiabilidade se o sistema de cabos e conectores não for selecionado adequadamente.
Uma maneira útil de pensar sobre todo o aplicativo é:
Desempenho de posicionamento = Resposta do motor + Qualidade de feedback + Precisão mecânica + Perfil de movimento + Ajuste de controle
E:
Rendimento = Desempenho de viagem + Aceleração + Desaceleração + Tempo de acomodação + Ciclo de manuseio de carga
Isso explica por que simplesmente comprar um servo motor de maior potência não produz necessariamente um sistema AS/RS mais rápido.
O motor deve estar corretamente adaptado ao sistema mecânico e à estratégia de controle.
Conseguir um posicionamento altamente dinâmico em um transelevador AS/RS não é simplesmente uma questão de instalar um motor de alta velocidade.
Os sistemas de melhor desempenho são projetados em torno da interação entre servo motor, servo acionamento, codificador, caixa de engrenagens, estrutura mecânica, sensores de posicionamento externos, perfil de movimento e sistema de controle de armazém.
Um servo motor CA fornece a base de controle dinâmico. O codificador fornece feedback. O drive regula o torque e a velocidade. A caixa de engrenagens converte as características do motor em potência mecânica utilizável. O sistema de posicionamento confirma a localização física da máquina. Finalmente, o controlador de movimento coordena o ciclo completo.
Para equipamentos AS/RS de alta velocidade, o objetivo de projeto mais prático não é, portanto, a velocidade máxima do motor , mas o rendimento útil máximo com aceleração controlada, tempo de acomodação curto, posicionamento confiável e operação repetível..
Para fabricantes de transelevadores OEM, essa abordagem em nível de sistema pode fazer a diferença entre um motor que simplesmente move a máquina e uma solução de servomovimento projetada para armazenamento e recuperação automatizados e altamente dinâmicos.
O servo motor CA adequado depende do eixo do guindaste, carga útil, velocidade, aceleração, relação da caixa de engrenagens, ciclo de trabalho e requisitos de posicionamento. Os eixos de deslocamento, elevação e garfo normalmente exigem diferentes configurações de torque, velocidade, freio e mecânica.
Os servomotores CA fornecem alta resposta dinâmica, controle preciso de velocidade, feedback do codificador e aceleração e desaceleração controladas . Essas características ajudam o transelevador a se deslocar rapidamente pelo corredor, ao mesmo tempo em que obtém um posicionamento preciso no local de armazenamento alvo.
O eixo de elevação geralmente requer alto torque contínuo e de pico, feedback de posição preciso, aceleração e desaceleração controladas e frenagem mecânica adequada . A seleção do motor deve considerar a carga útil máxima, a velocidade de elevação, o mecanismo de elevação, a relação da caixa de engrenagens, o ciclo de trabalho e os requisitos de retenção de carga.
O garfo deve se estender e retrair com precisão no rack sem danificar o palete, o rack ou o mecanismo de manuseio. Um servo motor fornece posicionamento repetível, movimento controlado em baixa velocidade, resposta rápida de avanço/retrocesso e parada precisa , que são importantes para uma transferência confiável de paletes.
É tecnicamente possível em alguns projetos de máquinas, mas os três eixos geralmente têm requisitos operacionais diferentes. Os mecanismos de deslocamento, elevação e garfo podem exigir diferentes configurações de potência, torque, velocidade, caixa de câmbio, freio, codificador e montagem. Uma plataforma servo comum com configurações específicas de eixo pode fornecer uma solução prática.
Um sistema servo AC usa feedback do codificador para monitorar o movimento do motor e regular a posição e a velocidade. No entanto, a precisão final do guindaste também depende da caixa de câmbio, transmissão, patinagem das rodas, rigidez mecânica, folga, sensores de posicionamento externos e sistema de controle . O servo-feedback deve, portanto, ser considerado parte da arquitetura completa de posicionamento.
Um eixo de elevação pode exigir um freio de retenção mecânico quando o projeto precisar sustentar uma carga suspensa verticalmente quando o torque do motor não estiver disponível. O freio deve ser selecionado de acordo com a carga, o sistema de transmissão, o torque de retenção necessário e o projeto de segurança da máquina. STO e sustentação mecânica de carga não devem ser tratados como a mesma função.
A vibração pode ser tratada através do dimensionamento apropriado do motor e da caixa de engrenagens, correspondência de inércia, aceleração e desaceleração da curva S, ajuste de servo, supressão de ressonância, rigidez mecânica e feedback preciso . Aumentar a velocidade ou a aceleração do motor por si só não melhora necessariamente o tempo geral do ciclo AS/RS.
Sim. A personalização do OEM pode incluir dimensões do motor, configuração de eixo e flange, codificador, caixa de engrenagens, freio, cabo, conector, torque nominal, velocidade e outros requisitos específicos da aplicação . A personalização é particularmente útil quando o servo motor deve ser compatível com um sistema de transmissão dedicado para transelevador.
As informações mais úteis incluem massa móvel total, carga útil máxima, velocidade de deslocamento, velocidade de elevação, aceleração, desaceleração, dimensões da roda ou transmissão, relação da caixa de câmbio, ciclo de trabalho, precisão de posicionamento, espaço de montagem, requisitos do codificador, requisitos de freio e protocolo de controle . Dados precisos da aplicação permitem que o fornecedor do motor avalie o sistema de movimento completo em vez de selecionar um motor com base apenas na potência nominal.
