românesc
Vizualizări: 0 Autor: Jkongmotor Data publicării: 2026-09-20 Origine: Site
Depozitele moderne sunt supuse unei presiuni constante pentru a stoca mai multe mărfuri în mai puțin spațiu, pentru a muta paleții mai rapid, pentru a reduce erorile de poziționare și pentru a menține funcționarea fiabilă non-stop . Acesta este unul dintre motivele pentru care sistemele automate de stocare și recuperare, sau AS/RS , au devenit din ce în ce mai importante în depozitele de mare densitate, logistica de producție, centrele de distribuție și unitățile de producție automatizate.
În centrul multor sisteme AS/RS de paleți se află stivuitorul . Trebuie să călătorească orizontal printr-un culoar îngust, să ridice încărcăturile pe verticală la diferite niveluri de rafturi și să opereze un dispozitiv de manipulare a încărcăturii pentru a plasa sau prelua paleții. Aceste mișcări trebuie să fie coordonate cu precizie. O mică eroare de poziționare poate duce la neintroducerea corectă a paletului, la o coliziune cu raftul, mișcări de corecție inutile sau un ciclu mai lung de depozitare și recuperare.
Din acest motiv, motorul folosit pentru deplasarea, ridicarea și manipularea axelor nu este doar o sursă de putere rotativă. Face parte din arhitectura de control al mișcării a mașinii.
Pentru aplicații AS/RS cu dinamică ridicată, Servomotoarele AC pot oferi combinația de cuplu, reglare a vitezei, feedback, control al accelerației, răspuns de poziționare și comunicare necesară pentru coordonarea profilurilor de mișcare solicitante.
Un stivuitor AS/RS , numit și stivuitor, mașină de depozitare și preluare (SRM) sau macara automată de depozitare și preluare , este o mașină automată de manipulare a materialelor concepută pentru a muta mărfurile între locațiile de depozitare și stațiile de intrare/ieșire desemnate.
Un stivuitor de paleți tipic funcționează în trei direcții principale de mișcare:
Deplasare orizontală de-a lungul culoarului depozitului
Ridicare verticală pentru a ajunge la diferite niveluri de rack
Manipularea încărcăturii printr-o furcă telescopică, furcă navetă sau alt mecanism de extracție
Mașina funcționează în mod normal împreună cu un sistem de management al depozitului (WMS), un sistem de control al depozitului (WCS), PLC, senzori, dispozitive de poziționare și unități de mișcare.
Spre deosebire de un stivuitor convențional, stivuitorul este proiectat să funcționeze într-un culoar definit și să repete comenzile automate de depozitare și recuperare cu intervenție umană limitată.
Acest lucru creează o cerință motor foarte diferită.
Motorul trebuie să accelereze, să decelereze, să oprească, să inverseze și să repoziționeze în mod repetat mașina în timp ce gestionează condițiile de sarcină în schimbare. În același timp, structura macaralei poate fi înaltă și relativ flexibilă, ceea ce înseamnă că accelerația agresivă poate crea vibrații ale catargului care afectează direct precizia de poziționare.
Cercetările privind dinamica macaralelor au identificat în mod specific sarcinile dinamice ridicate și vibrațiile catargului ca factori care pot reduce stabilitatea mașinii și precizia de poziționare.
Cerința de bază sună simplă: mutați un palet din punctul A în punctul B.
În practică, profilul de mișcare este mult mai complicat.
Un stivuitor poate avea nevoie de:
Accelerează rapid din oprire.
Călătoriți cu viteză mare printr-un culoar îngust.
Decelerați înainte de a ajunge la locația țintă.
Opriți-vă într-o fereastră mică de poziționare.
Ridicați sau coborâți o sarcină utilă grea.
Controlați extensia și retragerea furcii.
Compensați variația sarcinii.
Repetați același ciclu de mii de ori.
Coordonați mai multe axe fără vibrații excesive.
Comunicați continuu cu controlerul mașinii și sistemul de automatizare a depozitului.
Specificațiile comerciale AS/RS ilustrează cât de solicitante pot fi aceste sisteme. În funcție de designul mașinii, stivuitorul poate combina viteze mari de deplasare, viteze semnificative de ridicare, sarcini utile substanțiale și cerințe de poziționare la nivel de milimetri.
Aici controlul dinamic al mișcării servo . devine important
|
|
|
|
|
|
Servomotor DC integrat cu frana |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Arbore |
Surub de plumb |
Modul |
Mișcare liniară |
Frână |
Cutie de viteze |
Cutie de viteze melcat |
Firele |
Nivel de protecție |
Nivel de protecție |
Poziționarea dinamică înaltă nu înseamnă doar „mișcarea mai rapidă”.
Pentru un stivuitor AS/RS, poziționarea dinamică înaltă înseamnă că motorul și sistemul de acționare pot accelera rapid, pot controla viteza cu precizie, pot decelera fără probleme, se pot stabili în poziția țintă și pot menține repetabilitatea în condiții mecanice în schimbare..
O secvență de mișcare utilă poate fi reprezentată ca:
Accelerație → Deplasare de mare viteză → Decelerație controlată → Poziționare fină → Confirmare poziție
Partea dificilă este trecerea între aceste etape.
Dacă accelerația este prea agresivă, catargul poate vibra.
Dacă decelerația începe prea târziu, macaraua se poate depăși.
Dacă motorul are un cuplu insuficient, unitatea poate avea probleme cu un palet greu sau cu sarcina în schimbare.
Dacă răspunsul controlului este prea lent, mașina poate necesita mișcări de corecție suplimentare.
Dacă rezoluția feedback-ului este inadecvată, controlerul are mai puține informații cu care să determine poziția actuală a arborelui.
Prin urmare, obiectivul nu este viteza maximă în sine. Obiectivul este un randament ridicat, cu mișcare controlată și poziționare previzibilă.
Pentru aplicațiile solicitante ale macaralelor, servomotoarele AC oferă mai multe caracteristici care se potrivesc cerințelor mișcării automate.
Un servomotor funcționează în mod normal cu feedback de la un encoder sau un alt senzor de poziție.
Controlerul poate compara poziția comandată cu poziția reală a motorului și poate ajusta continuu răspunsul motorului.
Această arhitectură în buclă închisă este fundamental diferită de simpla aplicare a unei tensiuni sau frecvență fixă la un motor convențional.
Pentru echipamentele AS/RS, feedback-ul este deosebit de util în timpul:
Poziționare
Accelerare
Decelerare
Funcționare la viteză mică
Inversare
Homing
Variație de încărcare
Poziționare fină
Unele sisteme servo industriale suportă, de asemenea, canale de feedback suplimentare pentru controlul în buclă închisă de mai mare precizie și compensarea imperfecțiunilor mecanice, cum ar fi jocul și flexibilitatea.
Un sistem AS/RS câștigă productivitate din timpul ciclului.
Cu cât macaraua poate finaliza mai repede un ciclu de stocare sau recuperare fără a compromite stabilitatea, cu atât depozitul poate procesa mai multe tranzacții.
Un servosistem AC poate fi configurat pentru accelerare și decelerare controlată, mai degrabă decât pentru simpla comutare între viteza maximă și oprire.
Acest lucru le permite inginerilor să construiască un profil de mișcare în jurul caracteristicilor mecanice ale macaralei.
De exemplu:
0 → accelerare → deplasare la viteză mare → decelerare controlată → apropiere la viteză mică → oprire
Valorile exacte depind de structura macaralei, sarcina utilă, cutia de viteze, diametrul roții, mecanismul de ridicare, geometria rack-ului și cerințele de siguranță.
Un stivuitor nu funcționează întotdeauna sub aceeași sarcină mecanică.
O axă de deplasare se poate deplasa:
Un suport de încărcătură gol
Un transportator parțial încărcat
Un palet plin
Un palet cu o încărcătură decentrată
Axa de ridicare suferă modificări și mai mari, deoarece motorul trebuie să depășească sarcina gravitațională și sistemul de transmisie mecanică.
Din acest motiv, selecția motorului ar trebui să ia în considerare cuplul continuu, cuplul de vârf, cuplul de accelerație, inerția, raportul cutiei de viteze, ciclul de funcționare și cerințele de frânare, în loc să se bazeze doar pe puterea nominală a motorului.
Călătoria de mare viteză aduce macaraua aproape de destinație.
Controlul la viteză mică îl aduce în poziția corectă.
Etapa finală de poziționare este deci extrem de importantă.
Un sistem servo bun poate menține mișcarea controlată la viteză mică și poate trece fără probleme de la deplasarea de mare viteză la o poziționare fină.
Acest lucru reduce nevoia de oprire bruscă și de mișcări corective repetate.
O provocare majoră în cazul macaralelor stivuitoare înalte este vibrația mecanică.
Un catarg înalt nu este perfect rigid. Accelerația și decelerația rapidă pot excita modurile structurale.
Oscilația rezultată poate crește timpul de așezare și poate face poziția finală mai puțin stabilă.
Sistemele servo pot încorpora suprimarea vibrațiilor, compensarea rezonanței, filtrarea crestăturii și profilele de accelerație atent reglate pentru a reduce excitația rezonanțelor mecanice.
Platformele servo moderne oferă în mod explicit funcții de suprimare a vibrațiilor și rezonanței pentru aplicațiile de control al mișcării.
Cu toate acestea, reglarea servo nu poate compensa o structură mecanică proiectată necorespunzător. Motorul, cutia de viteze, roata, catargul, suportul de sarcină, codificatorul și algoritmul de control trebuie considerate ca un singur sistem.
Când selectați un servomotor de curent alternativ pentru un stivuitor AS/RS, vă recomandăm să evaluați întregul sistem de antrenare, mai degrabă decât să ne uităm doar la puterea motorului.
Rezoluția codificatorului afectează direct cantitatea de informații de poziție disponibilă pentru controler.
Pentru aplicații solicitante, cumpărătorii ar trebui să evalueze:
Rezoluția codificatorului
Feedback absolut sau incremental
Capacitate cu o singură tură sau cu mai multe ture
Protocol de comunicare
Răspuns la feedback
Rezistenta mediului
Lungimea cablului și cerințele de instalare
Codificatorul corect depinde de arhitectura mașinii și de metoda de poziționare.
Cuplul de vârf este important în timpul:
Accelerarea macaralei
Ridicarea sarcinii
Inversare rapidă
Decelerație controlată de urgență
Pornire cu sarcină grea
Modificări dinamice de sarcină
Motorul nu trebuie selectat doar pe baza condițiilor nominale de funcționare.
Axa de deplasare poate necesita o viteză mare de rotație, menținând în același timp cuplul și feedback-ul stabil.
O cutie de viteze poate fi utilizată pentru a converti turația motorului în turația și cuplul necesar pentru roată.
Prin urmare, combinația corectă este:
Servomotor + cutie de viteze + roată + sarcină mecanică + profil de control
mai degrabă decât pur și simplu selectarea unui motor de mare viteză.
Viteza stabilă este importantă deoarece viteza inconsecventă afectează timpul de decelerare și poziționare.
Un servomotor poate regla continuu motorul în funcție de viteza comandată și semnalul de feedback.
Pentru sistemele de stocare automate, controlul poziției este esențial pentru aplicație.
Controlorul poate comanda:
Poziție absolută
Mișcare relativă
Mișcare de orientare
Profil de viteză
Accelerare
Decelerare
Toleranță de poziție
Servoacționarea traduce apoi aceste comenzi în cuplu și viteză motor.
O macara AS/RS comunică de obicei cu o arhitectură de control de nivel superior.
În funcție de sistem, inginerii pot evalua interfețele de comunicație precum:
EtherCAT
CANopen
PROFINET
Modbus
EtherNet/IP
Puls și direcție
Interfața corectă depinde de PLC, controler de mișcare, arhitectură de siguranță și integrator de sistem.
Aplicațiile de ridicare verticală necesită o atenție specială la frânare.
Poate fi necesară o frână de motor pentru a menține o sarcină suspendată atunci când alimentarea este întreruptă.
Acest lucru este deosebit de important deoarece Safe Torque Off (STO) nu reține mecanic o sarcină suspendată . STO previne furnizarea energiei generatoare de cuplu la motor; în funcție de sistem, poate fi necesară o frână de oprire mecanică suplimentară sau un alt mecanism de reținere a sarcinii.
Această distincție ar trebui luată în considerare în timpul etapei de proiectare mecanică și de siguranță funcțională.
Începeți cu aplicația reală, mai degrabă decât cu catalogul de motoare.
Calcula:
Masa totală în mișcare
Masa maximă a paleților
Diametrul roții
Raportul cutiei de viteze
Rezistenta la rulare
Cerința de accelerare
Înclinație, dacă este cazul
Eficiența transmisiei
Inerția reflectată
Ciclu de lucru necesar
Pentru axa de ridicare, includeți componenta gravitațională și eficiența mecanismului de ridicare.
O relație simplificată de cuplu poate fi exprimată astfel:
T = F × r / η
unde:
T = cuplul de ieșire necesar
F = forța necesară
r = raza mecanică efectivă
η = randamentul transmisiei
Selecția finală a motorului ar trebui să includă, de asemenea, cuplul de accelerație și o marjă de inginerie adecvată.
Inerția motorului contează deoarece servo-ul trebuie să accelereze atât sarcina, cât și propriul rotor.
Un raport de inerție excesiv poate face sistemul dificil de reglat.
Un motor excesiv de mic poate avea o rezervă suficientă de cuplu.
Ținta este o combinație echilibrată de:
Inerția motorului + raportul cutiei de viteze + inerția sarcinii reflectate
Pentru aplicațiile cu dinamică ridicată, potrivirea inerției este adesea la fel de importantă ca și puterea nominală.
Cutia de viteze modifică relația dintre viteza motorului și cuplul de ieșire.
Un raport de reducere mai mare oferă, în general, un cuplu de ieșire mai mare și o viteză de ieșire mai mică.
Un raport de reducere mai mic poate susține o viteză de ieșire mai mare.
Prin urmare, raportul corect ar trebui determinat din:
Viteza necesară roții + viteza de deplasare necesară + accelerația necesară + viteza motorului disponibilă + cuplul de sarcină
Pentru mecanismele de ridicare, cutia de viteze și sistemul de frânare trebuie evaluate suplimentar pentru menținerea sarcinii și siguranța.
Un simplu profil trapezoidal poate crea modificări bruște ale accelerației.
Un profil de curbă în S modifică treptat accelerația și decelerația.
Acest lucru poate ajuta la reducerea:
Soc mecanic
Mișcarea paleților
Vibrația catargului
Alunecarea roții
Impactul cutiei de viteze
Timp de stabilire
Controlul curbei în S este deja folosit în sistemele de mișcare a macaralelor pentru a produce o accelerare și decelerare mai lină.
Pentru macaralele înalte, acest lucru poate fi deosebit de valoros deoarece structura mecanică poate avea o frecvență naturală relativ scăzută.
O strategie practică de poziționare poate folosi două etape.
Poziționare grosieră:
Macaraua se deplasează rapid spre țintă.
Poziționare fină:
Servo reduce viteza și se apropie de coordonata finală cu un control mai mare.
Acest lucru împiedică mașina să încerce să atingă simultan viteza maximă și precizie maximă.
Abordarea finală poate folosi o comandă de viteză mai mică și o toleranță de poziție mai strânsă.
Servocoderul spune unității ce se întâmplă la arborele motorului.
Cu toate acestea, arborele motorului nu este același lucru cu poziția fizică finală a paletului.
Factori mecanici precum:
Reactia cutiei de viteze
Alunecarea roții
Elasticitatea centurii
Întinderea lanțului
Deformarea catargului
Vibrații structurale
Mișcarea încărcăturii
poate introduce erori între poziția motorului și poziția efectivă a mașinii.
Din acest motiv, sistemele AS/RS combină în mod obișnuit informațiile codificatorului cu tehnologii de poziționare, cum ar fi poziționarea codurilor de bare, măsurarea distanței cu laser, senzorii fotoelectrici sau alte sisteme de referință externe . Exemple de arhitecturi comerciale AS/RS folosesc combinații de codificator și poziționare cu laser sau cod de bare pentru poziționarea la nivel milimetric.
Unul dintre cele mai importante puncte în proiectarea mișcării AS/RS este că acuratețea servo nu este egală automat cu precizia mașinii..
Să presupunem că un encoder oferă feedback foarte precis la arborele motorului.
Dacă cutia de viteze are joc, roata alunecă sau catargul se îndoaie sub sarcină, poziția reală a paletului poate diferi totuși de poziția calculată a motorului.
Prin urmare, lanțul de poziționare ar trebui considerat ca:
Motor → Cutie de viteze → Transmisie → Roată/Mecanism de ridicare → Structura macaralei → Sarcină
Fiecare element mecanic poate contribui la eroarea finală de poziționare.
Pentru aplicații de înaltă precizie, cele mai bune rezultate provin din combinarea:
Servocomandă de înaltă performanță + precizie mecanică + feedback de poziționare externă + profile de mișcare optimizate.
Vibrația catargului este una dintre principalele provocări atunci când crește viteza de deplasare a unui stivuitor AS/RS. Un stivuitor are de obicei un catarg înalt și relativ subțire, astfel încât accelerația rapidă, decelerația, schimbările bruște de direcție și distribuția neuniformă a sarcinii pot provoca vibrații structurale. Dacă vibrația nu este controlată, macaraua poate necesita timp suplimentar de așezare înainte ca sarcina să poată fi depozitată sau recuperată cu precizie.
Din acest motiv, designul AS/RS de mare viteză nu se referă doar la selectarea unei turații mai mari Servomotor AC . Servomotorul , acționarea, cutia de viteze, structura mecanică, codificatorul, profilul de mișcare și sistemul de poziționare trebuie să funcționeze împreună.
Una dintre cele mai eficiente metode de reducere a vibrațiilor catargului este evitarea schimbărilor bruște ale accelerației.
Un profil de mișcare convențional poate aplica accelerații și decelerații relativ agresive. Când o macara înaltă își schimbă brusc accelerația, forța de inerție rezultată poate excita frecvența naturală a catargului.
În schimb, un profil de accelerare și decelerare cu curba S modifică treptat accelerația.
O secvență tipică de mișcare devine:
Accelerație → Deplasare cu viteză constantă → Decelerație controlată → Poziționare la viteză mică → Oprire
Mai degrabă decât oprirea macaralei cât mai repede posibil din punct de vedere mecanic, obiectivul este de a obține cel mai scurt timp practic de ciclu, menținând în același timp oscilația structurală într-un interval acceptabil.
Această abordare poate reduce:
Oscilația catargului
Soc mecanic
Mișcarea paleților
Alunecarea roții
Impactul cutiei de viteze
Depășire de poziție
Timp de stabilire post-oprire
Servomotorul AC trebuie reglat în funcție de caracteristicile mecanice reale ale stivuitorului.
Un servosistem cu setări de amplificare excesiv de agresive poate răspunde rapid la erorile de poziție, dar răspunsul de control mai mare poate provoca și rezonanța mecanică.
În schimb, setările excesiv de conservatoare pot face ca macaraua să se simtă lentă și pot crește timpul de poziționare.
Prin urmare, procesul de reglare a servo trebuie să ia în considerare:
Câștig poziție-buclă
Câștig în buclă de viteză
Răspunsul cuplului
Raportul de inerție
Frecvența de rezonanță
Caracteristici de sarcină
Accelerație și decelerare
Rigiditate mecanică
Obiectivul este de a atinge un echilibru între răspunsul rapid și mișcarea stabilă.
Fiecare structură mecanică are frecvențe naturale la care este mai probabil să vibreze.
Catargul, cutia de viteze, ansamblul roților, platforma de încărcare și alte componente mecanice pot crea diferite caracteristici de rezonanță.
Servo drive-urile moderne de curent alternativ pot oferi funcții precum filtre cu crestătură, suprimarea rezonanței, suprimarea vibrațiilor și reglarea adaptivă.
Un filtru de crestătură poate reduce răspunsul sistemului servo în jurul unei frecvențe de rezonanță problematice, ajutând la prevenirea buclei de control să excite continuu structura mecanică.
Cu toate acestea, filtrarea software-ului nu trebuie tratată ca un substitut pentru inginerie mecanică.
Dacă catargul este insuficient de rigid, sarcina este prost distribuită sau transmisia conține un joc mecanic excesiv, reglarea servo singură nu poate elimina complet vibrațiile.
Relația dintre inerția motorului și inerția de sarcină reflectată are o influență directă asupra răspunsului dinamic.
Dacă inerția sarcinii este prea mare în raport cu motorul, servosistemul poate necesita mai mult cuplu pentru a obține accelerația dorită. Răspunsul poate deveni mai lent, iar reglarea poate deveni mai dificilă.
Cutia de viteze modifică inerția reflectată înapoi la motor. Prin urmare, selectarea motorului și selectarea cutiei de viteze ar trebui efectuate împreună.
Calculul de inginerie ar trebui să ia în considerare:
Inerția motorului + raportul cutiei de viteze + inerția sarcinii reflectate + cerința de accelerație
Pentru o axă de deplasare AS/RS, calculul ar trebui să includă masa completă în mișcare și nu numai greutatea paletului.
Masa în mișcare poate include:
Structura macaralei
Catarg
Cărucior de încărcare
Mecanismul furcii
Palet
Produs
Sistem de cabluri
Roți și componente ale transmisiei
Accelerația mai mare poate reduce timpul necesar pentru a atinge viteza maximă de deplasare, dar poate crește și vibrațiile mecanice.
Acest lucru creează o distincție importantă între viteza maximă și viteza utilă.
De exemplu, o macara poate atinge din punct de vedere tehnic o viteză de deplasare foarte mare, dar dacă este nevoie de mult timp pentru a se stabili după atingerea poziției țintă, timpul general al ciclului s-ar putea să nu se îmbunătățească.
O țintă de optimizare mai bună este:
Viteză mare de deplasare + accelerație controlată + decelerare lină + timp scurt de așezare
Cu alte cuvinte, cea mai rapidă macara AS/RS nu este neapărat cea cu cel mai mare RPM maxim. Este cel care poate finaliza eficient întregul ciclu de stocare sau recuperare.
Faza de decelerare este deosebit de importantă pentru vibrația catargului.
Dacă decelerația începe prea târziu, este posibil ca macaraua să fie nevoită să frâneze agresiv în apropierea locației țintă. Acest lucru poate genera o sarcină dinamică semnificativă pe catarg.
Dacă decelerația începe prea devreme, macaraua petrece prea mult timp călătorind la viteză mică.
Un servosistem bine reglat poate utiliza feedback-ul de poziție de la encoder și controlerul de mișcare pentru a determina când să treacă de la deplasarea de mare viteză la decelerația controlată.
Obiectivul este de a crea o abordare previzibilă:
Deplasare de mare viteză → Decelerare lină → Abordare cu viteză mică → Oprire precisă
Acest lucru reduce nevoia de mișcări corective repetate după ce macaraua ajunge la țintă.
Vibrația catargului nu este cauzată numai de motor.
Poziția și distribuția sarcinii utile pot influența semnificativ dinamica macaralei.
Un palet greu sau distribuit neuniform poate schimba centrul de greutate efectiv și crește oscilația în timpul accelerării și decelerației.
Din acest motiv, proiectanții AS/RS ar trebui să ia în considerare:
Sarcina utilă maximă
Sarcina utilă minimă
Operare cu căruciorul gol
Centrul de greutate al sarcinii utile
Dimensiuni paleti
Stabilitatea sarcinii
Extensie furcă
Înălțimea încărcăturii
Profilul de mișcare servo poate fi necesar să fie optimizat pentru condiția dinamică din cel mai rău caz, mai degrabă decât pentru sarcina utilă nominală.
Chiar și a servomotorul AC de înaltă performanță nu poate compensa la nesfârșit jocul mecanic excesiv.
Jocul în cutia de viteze sau transmisie poate crea o diferență între mișcarea motorului și mișcarea reală a macaralei.
Sursele potențiale includ:
Reactia cutiei de viteze
Cuplaje libere
Distanță roată-șină
Rulmenți uzați
Elasticitatea lanțului sau curelei
Îmbinări structurale
Toleranțe de montaj
Atunci când motorul își schimbă direcția, aceste degajări mecanice pot fi preluate brusc, producând un mic impact sau perturbări de poziționare.
Prin urmare, componentele transmisiei cu joc redus și montarea rigidă mecanic pot fi importante pentru aplicațiile AS/RS cu dinamică ridicată.
Servo-encoderul măsoară în primul rând arborele motorului.
Totuși, poziția reală a macaralei este determinată de transmisia mecanică completă.
Între motor și sarcină pot exista:
Motor → Cutie de viteze → Cuplaj → Roată → Sină → Structura macaralei → Sarcină
Fiecare componentă poate introduce o cantitate mică de eroare.
Pentru aplicații AS/RS de înaltă precizie, servoencoderul poate fi, prin urmare, combinat cu tehnologii de poziționare externe, cum ar fi:
Pozitionare cu laser
Poziționarea codului de bare
Sisteme de poziționare absolută
Senzori de proximitate
Întrerupătoare de limită
Marcatori de referință
Acest lucru permite sistemului de control să facă distincția între poziția motorului și poziția actuală a mașinii.
Unul dintre cei mai utili indicatori pentru poziționarea dinamică este timpul de stabilire.
Să presupunem că două macarale se deplasează ambele cu aceeași viteză.
Macaraua A ajunge la țintă, dar continuă să oscileze timp de 0,8 secunde.
Macaraua B atinge ținta și se stabilește în 0,2 secunde.
Chiar dacă vitezele lor maxime de deplasare sunt identice, macaraua B poate realiza un ciclu general mai scurt.
Acesta este motivul pentru care inginerii AS/RS ar trebui să evalueze:
Timp de călătorie
Timp de accelerare
Timp de decelerare
Timp de poziționare
Timp de stabilire
Timp de funcționare a furcii
Timp de transfer al încărcăturii
mai degrabă decât să se concentreze doar pe viteza nominală a motorului.
Cea mai eficientă soluție este în mod normal o combinație de mai multe măsuri, mai degrabă decât o singură tehnologie.
O strategie practică de mișcare AS/RS de mare viteză poate include:
Servomotor AC de înaltă performanță
↓
Feedback al codificatorului de înaltă rezoluție
↓
Potrivirea corectă a cutiei de viteze și a inerției
↓
Accelerația/decelerația curbei în S
↓
Optimizarea câștigului servo
↓
Suprimarea rezonanței
↓
Feedback de poziționare externă
↓
Control fin de poziționare și așezare
Această abordare la nivel de sistem ajută stivuitorul să atingă performanțe dinamice mai ridicate fără a crește inutil solicitarea mecanică.
Tehnologia servo poate îmbunătăți răspunsul dinamic al unui stivuitor AS/RS, dar nu poate depăși complet problemele mecanice fundamentale.
Înainte de a crește câștigul sau accelerația servo, inginerii ar trebui să verifice:
Rigiditatea catargului
Alinierea șinei
Stare roata
Starea rulmentului
Reactia cutiei de viteze
Alinierea cuplajului
Distribuția sarcinii
Conexiuni structurale
Mișcarea cablului
Rezonanta mecanica
Dacă vibrația apare doar la o anumită viteză, acesta poate fi un indiciu util că sistemul se apropie de o rezonanță mecanică.
În astfel de cazuri, soluția corectă poate implica o combinație de întărire mecanică, ajustare a profilului de viteză, filtrare de rezonanță și reajustare servo.
Un principiu de inginerie util este:
Vibrație mai scăzută = Rigiditate mecanică adecvată + Potrivire corectă a inerției + Accelerație controlată + Ajustare optimizată a servomotoarelor + Feedback precis de poziție
Pentru stivuitorul de mare viteză, scopul nu este eliminarea fiecărei mișcări fizice. În schimb, obiectivul este de a controla răspunsul dinamic suficient de bine încât macaraua să ajungă la poziția țintă rapid, în siguranță și în mod repetat..
Atunci când un servomotor AC este corect adaptat la sarcina, cutia de viteze, codificatorul și sistemul de control al macaralei, mașina poate obține un echilibru mai bun între viteza mare de deplasare, mișcare lină, precizie de poziționare și timp scurt de așezare..
Pentru OEM AS/RS, aceasta este în cele din urmă cheia pentru creșterea performanței dinamice fără pur și simplu creșterea puterii motorului sau a forța macaraua să funcționeze dincolo de limitele sale mecanice.
Înainte de a cumpăra un servomotor de curent alternativ pentru un stivuitor, vă recomandăm să verificați următorii parametri.
Factorul de selecție |
Ce trebuie evaluat |
|---|---|
Puterea motorului |
Cerere de putere continuă și specifică aplicației |
Cuplul nominal |
Cuplu de operare continuu |
Cuplul maxim |
Cerințe de accelerație și sarcină tranzitorie |
Viteza nominală |
Viteza de deplasare sau de ridicare necesară |
Viteza maxima |
Cerințe de călătorie de mare viteză |
Codificator |
Rezoluție, tip de feedback, absolut/incremental |
Cutie de viteze |
Raport, cuplu de ieșire, joc, eficiență |
Frână |
Necesar pentru sarcini verticale/suspendate |
Comunicare |
EtherCAT, CANopen, PROFINET etc. |
Modul de control |
Poziție, viteză, cuplu sau control combinat |
Accelerare |
Răspuns dinamic necesar |
Decelerare |
Cerințe de oprire și poziționare |
Ciclu de funcționare |
Funcționare continuă, intermitentă sau cu ciclu mare |
Mediu |
Temperatura, praful, vibratiile, conditiile de instalare |
Siguranţă |
STO și funcții de siguranță specifice mașinii |
Feedback |
Encoder plus senzori externi de poziționare |
Personalizare |
Arbore, flanșă, cablu, conector, frână, cutie de viteze |
Motoarele standard de catalog nu sunt întotdeauna cea mai eficientă soluție pentru un stivuitor.
Un producător AS/RS poate solicita un motor cu un anumit:
Flanșă de montare
Dimensiunea arborelui
Interfață cutie de viteze
Configurația frânei
Codificator
Priza cablu
Conector
Interfață de comunicare
Tensiune nominală
Gama de cuplu
Nivel de protecție
Orientare la instalare
Interfața mecanică este deosebit de importantă.
Un motor poate avea suficientă putere, dar poate fi dificil de instalat, deoarece dimensiunile de montare sau configurația arborelui nu se potrivesc cu trenul de transmisie existent.
Pentru proiectele OEM, personalizarea motorului poate reduce munca de reproiectare și poate face sistemul servo mai ușor de integrat în macaraua completă.
O greșeală comună este să credeți că o viteză mai mare înseamnă automat o productivitate mai mare.
Într-un sistem AS/RS real, debitul depinde de ciclul complet.
Un ciclu simplificat poate include:
Deplasare → Decelerare → Poziționare → Extensie furcă → Transfer de sarcină → Retragere furcă → Deplasare → Ridicare → Poziționare
Dacă macaraua se deplasează mai repede, dar necesită un timp lung de așezare în locația țintă, creșterea teoretică a vitezei poate oferi puține beneficii practice.
O strategie mai bună este optimizarea:
Accelerare
Decelerare
Poziționare
Timp de stabilire
Mișcarea furcii
Sincronizarea liftului
Transfer de sarcină
Latența comunicării
Răspunsul senzorului
Coordonarea mișcării
Acesta este motivul pentru care controlul servo de înaltă performanță este valoros: se adresează comportamentului dinamic al întregului ciclu de mișcare , nu doar RPM maxim.
Un stivuitor AS/RS nu efectuează o singură mișcare. Trebuie să traverseze culoarul depozitului, să ridice încărcătura la diferite niveluri ale raftului și să extindă sau să retragă cu precizie furca pentru a finaliza un ciclu de depozitare sau recuperare.
Deși aceste trei mișcări fac parte din aceeași mașină, cerințele motorului lor sunt diferite. Axa de deplasare orizontală acordă prioritate accelerației dinamice și opririi precise, axa de ridicare necesită un cuplu ridicat și o menținere fiabilă a sarcinii, în timp ce axa furcii accentuează integrarea compactă și poziționarea repetabilă.
Din acest motiv, selectarea unei configurații standard de servomotor AC pentru fiecare axă nu este întotdeauna cea mai practică abordare. Motorul, cutia de viteze, codificatorul, frâna, transmisia și profilul de mișcare ar trebui să fie adaptate cerințelor specifice fiecărei axe.
Axa de deplasare orizontală deplasează stivuitorul de-a lungul culoarului de depozitare. În multe sisteme AS/RS de mare viteză, aceasta este una dintre cele mai solicitante axe de mișcare, deoarece motorul trebuie să accelereze o masă mare în mișcare și apoi să aducă macaraua la o oprire precisă în locația țintă a raftului.
Masa în mișcare poate include:
Catarg de macara
Cărucior de încărcare
Mecanismul furcii
Palet
Produs
Cabluri și suporturi de cablu
Rotile
Componentele transmisiei
Prin urmare, servomotorul de deplasare are nevoie de un cuplu continuu și un cuplu de vârf suficient pentru a gestiona atât funcționarea normală, cât și accelerația.
O secvență tipică de călătorie este:
Oprire → Accelerație → Deplasare de mare viteză → Decelerare → Poziționare fină → Oprire
Obiectivul nu este doar maximizarea vitezei de deplasare. Macaraua trebuie, de asemenea, să minimizeze vibrațiile și timpul de așezare.
Un servomotor AC adecvat pentru deplasarea orizontală AS/RS poate necesita:
Cuplu maxim ridicat
Operare de mare viteză
Răspuns rapid la cuplu
Feedback precis al codificatorului
Accelerare și decelerare lină
Capacitate de poziționare la viteză mică
Funcționare cu ciclu înalt
Compatibilitate cutie de viteze
Capacitate de frânare regenerativă
Compatibilitate cu comunicațiile industriale
Raportul cutiei de viteze este deosebit de important. Determină relația dintre viteza motorului și viteza roții și influențează cuplul de ieșire disponibil.
De exemplu, creșterea raportului de reducere poate crește cuplul de ieșire, reducând în același timp viteza roții. Prin urmare, raportul corect trebuie calculat din viteza de deplasare necesară, diametrul roții, viteza motorului, accelerația și masa totală în mișcare.
Un stivuitor poate fi necesar să se oprească în sute sau mii de locuri de depozitare. Atingerea coordonatei corecte a culoarului este, prin urmare, o parte fundamentală a performanței AS/RS.
Un encoder oferă feedback servo-acționării, permițând sistemului de control să compare mișcarea comandată cu mișcarea reală a motorului.
Cu toate acestea, poziția motorului nu este neapărat identică cu poziția macaralei.
Factori mecanici precum:
Reactia cutiei de viteze
Alunecarea roții
Condiții feroviare
Jocul de cuplare
Deformarea structurală
Uzura mecanica
poate influenţa poziţia finală.
Pentru sistemele de înaltă precizie, feedback-ul servo poate fi, prin urmare, combinat cu tehnologii de poziționare externe, cum ar fi măsurarea cu laser, poziționarea codurilor de bare sau senzorii de referință.
Rezultatul este o strategie de poziționare stratificată:
Servo Encoder → Poziția motorului → Transmisie mecanică → Referință poziție externă → Poziția reală a macaralei
Acest lucru este util în special atunci când macaraua funcționează la viteză mare, dar trebuie să încetinească și să se poziționeze cu precizie înainte ca furca să intre în rack.
Axa de ridicare are o cerință fundamental diferită de deplasarea orizontală.
În loc să miște o masă mare de-a lungul unei șine orizontale, motorul de ridicare trebuie să ridice și să coboare sarcina împotriva gravitației..
Aceasta înseamnă că cuplul și frânarea devin deosebit de importante.
Servomotorul de ridicare poate avea nevoie să se ocupe de:
Greutatea maximă a paletului
Greutatea căruciorului de încărcare
Greutatea mecanismului furcii
Contragreutate, dacă este cazul
Viteza de ridicare
Accelerare
Decelerare
Eficiența cutiei de viteze
Dimensiuni tambur, scripete sau pinion
Sarcina gravitațională
Datorie continuă
O relație simplificată a cuplului de ridicare poate fi exprimată astfel:
T = F × r / η
unde:
T = cuplul de ieșire necesar
F = forta de ridicare
r = raza mecanică efectivă
η = randamentul transmisiei
Calculul real ar trebui să includă, de asemenea, cuplul de accelerație, pierderile mecanice, inerția și o marjă de inginerie adecvată.
Axa de ridicare necesită o atenție suplimentară deoarece sarcina poate fi suspendată deasupra solului.
Când motorul se oprește sau este întreruptă alimentarea, este posibil ca sistemul să fie necesar să mențină sarcina mecanic.
Din acest motiv, un servomotor de ridicare poate fi configurat cu o frână de oprire mecanică.
Frâna trebuie evaluată în funcție de:
Sarcina maxima
Raportul cutiei de viteze
Mecanism de ridicare
Cuplul de reținere necesar
Condiții de oprire
Răspunsul frânei
Arhitectura de siguranta
Este important să se facă distincția între STO și o frână mecanică.
Safe Torque Off împiedică motorul să genereze cuplu în condițiile de siguranță aplicabile, dar STO în sine nu trebuie tratat ca un mecanism mecanic de reținere a sarcinii pentru o sarcină suspendată.
Prin urmare, sistemul complet de ridicare ar trebui să abordeze împreună controlul motorului, frânarea mecanică și siguranța mașinii.
Axa de ridicare nu trebuie doar să atingă nivelul corect al rack-ului; trebuie să ajungă acolo fără probleme.
Dacă motorul de ridicare decelerează prea agresiv, poate crea:
Leagăn de sarcină
Vibrația catargului
Soc mecanic
Mișcarea paleților
Depășire de poziție
Un profil de accelerare și decelerare cu curba S poate ajuta la reducerea schimbărilor bruște ale accelerației.
O secvență practică poate fi:
Ridicare rapidă → Decelerare controlată → Abordare cu viteză mică → Confirmare poziție
Acest lucru permite macaralei să se deplaseze rapid între nivelurile de rack, menținând în același timp mișcarea controlată în timpul etapei finale de poziționare.
Pentru echipamentele AS/RS cu compartiment înalt, acest echilibru între viteză și stabilitate poate avea o influență directă asupra ciclului general de stocare și recuperare.
Axa furcii este responsabilă pentru transferul paletului între stivuitor și raftul de depozitare.
Deși mecanismul furcii poate transporta o masă totală mai mică decât macaraua însăși, cerințele sale de poziționare pot fi foarte solicitante.
Furca trebuie să se extindă la adâncimea corectă, să cupleze corect paletul și să se retragă fără a intra în contact cu structura raftului.
Prin urmare, servomotorul poate prioritiza:
Poziționare precisă
Repetabilitate
Mișcare lină la viteză mică
Dimensiune compactă
Răspuns rapid înainte/înapoi
Detectare fiabilă a limitei
Compatibilitate mecanică
Mișcarea furcii are loc de obicei după ce macaraua și-a atins deja poziția țintă orizontală și verticală.
Aceasta înseamnă că precizia de poziționare a furcii depinde parțial de precizia cursei și axelor de ridicare precedente..
Luați în considerare un palet care trebuie introdus într-o locație de rafturi.
Dacă macaraua este poziționată incorect, furca poate intra la o înălțime sau o coordonată orizontală greșită.
Dacă furca se extinde prea mult, poate interfera cu componentele rack-ului.
Dacă nu se extinde suficient, paletul poate să nu fie transferat corespunzător.
Prin urmare, servofurcă are nevoie de o mișcare previzibilă atât la viteze mari, cât și la viteze mici.
O mișcare tipică a furcii poate fi împărțită în:
Extensie rapidă → Decelerare controlată → Poziție finală → Transfer de sarcină → Retragere controlată
Această abordare permite sistemului să reducă viteza înainte de etapa finală de inserare sau extracție.
Axă |
Funcția primară |
Cerințe principale pentru servo |
|---|---|---|
Călătoria orizontală |
Deplasați macaraua prin culoar |
Viteză mare, accelerație, cuplu maxim, oprire precisă |
Ridicare verticală |
Ridicați și coborâți sarcina |
Cuplu mare, frână, coborâre controlată, feedback de poziție |
Furculiţă |
Transfer palet |
Design compact, repetabilitate, control la viteză mică, inversare rapidă |
Această comparație demonstrează de ce configurația servo specifică axei poate fi valoroasă pentru echipamentele AS/RS.
Este posibil ca aceeași specificație a motorului să nu ofere cea mai bună combinație de cuplu, viteză, dimensiuni și performanță de control pentru toate cele trei mecanisme.
Pentru producătorii AS/RS, utilizarea unei platforme comune de servomotoare cu diferite configurații poate oferi un echilibru practic între personalizare și standardizare.
De exemplu, un producător poate folosi versiuni diferite ale aceleiași platforme servo pentru:
Axa de deplasare
Putere mai mare
Cuplu maxim mai mare
Cutie de viteze
Operare de mare viteză
Feedback al codificatorului
Axa de ridicare
Cuplu continuu mai mare
Frână mecanică
Cutie de viteze
Coborâre controlată
Feedback de înaltă rezoluție
Axa furcii
Putere mai mică
Dimensiuni compacte
Repetabilitate ridicată a poziționării
Răspuns rapid înainte/înapoi
Această abordare poate simplifica dezvoltarea produsului, adaptând totuși motorul la fiecare axă.
Servomotorul nu trebuie niciodată evaluat separat de sistemul de transmisie.
Pentru axa de deplasare, cutia de viteze trebuie să asigure un cuplu suficient pentru roată, menținând în același timp viteza maximă de deplasare necesară.
Pentru ridicare, cutia de viteze trebuie să ofere un cuplu suficient pentru a ridica sarcina și a lucra cu sistemul de frânare.
Pentru axa furcii, transmisia ar trebui să ofere viteza de extensie și precizia de poziționare necesare fără joc excesiv.
Parametrii importanți ai cutiei de viteze includ:
Raport de reducere
Cuplul nominal de ieșire
Cuplul maxim de ieșire
Reacție
Eficienţă
Rigiditate mecanică
Durata de viata
Dimensiuni de instalare
O cutie de viteze cu joc redus poate fi deosebit de utilă atunci când aplicația necesită o poziționare precisă și schimbări frecvente de direcție.
Selectarea codificatorului ar trebui să se bazeze pe sistemul complet de control al mișcării.
Parametrii relevanți includ:
Rezoluţie
Feedback incremental sau absolut
Capacitate cu o singură tură sau cu mai multe ture
Protocolul de feedback
Viteza maxima
Compatibilitate cu drive-ul
Rezistenta mediului
Pentru sistemele AS/RS cu ciclu înalt, encoderul ar trebui să fie, de asemenea, potrivit pentru mediul de operare și durata de viață estimată.
Un encoder de înaltă rezoluție poate oferi servomotor informații mai detaliate despre poziție, dar precizia generală a mașinii depinde încă de transmisia mecanică și de sistemul de poziționare extern.
Cele trei axe trebuie să funcționeze ca un sistem coordonat.
De exemplu, macaraua nu trebuie să extindă furca până când axele de deplasare și de ridicare nu au ajuns în pozițiile corecte.
Prin urmare, arhitectura de control poate utiliza rețele industriale precum:
EtherCAT
PROFINET
CANopen
EtherNet/IP
Modbus
Protocolul specific depinde de PLC, controler de mișcare, servomotor și integrator de sistem.
Comunicarea rapidă poate ajuta la coordonarea:
Poziția de deplasare + Poziția de ridicare + Poziția furcii
Această coordonare este esențială pentru manipularea automată fiabilă a paleților.
Deplasarea și ridicarea de mare viteză pot crea vibrații structurale.
Soluția ar trebui să combine:
Dimensionarea corectă a motorului
Alegerea adecvată a cutiei de viteze
Potrivirea inerției
Profiluri de mișcare cu curbă în S
Ajustarea câștigului servo
Suprimarea rezonanței
Decelerație controlată
Rigiditate mecanică
Feedback de poziționare precis
Obiectivul este reducerea timpului de așezare , nu doar reducerea vitezei maxime.
O macara care se deplasează rapid, dar necesită timp semnificativ pentru a opri oscilația, poate să nu ofere un ciclu general mai scurt.
Producătorii de echipamente AS/RS au adesea cerințe diferite pentru mecanismele de deplasare, ridicare și furcă.
Personalizarea OEM poate aborda:
Dimensiunile motorului
Dimensiunea arborelui
Flanșă de montare
Tip de codificator
Configurația frânei
Raportul cutiei de viteze
Lungimea cablului
Poziția conectorului
Tensiune nominală
Gama de cuplu
Cerințe de comunicare
De exemplu, un motor de ridicare poate necesita o frână în timp ce motorul de deplasare nu. Un motor cu furcă poate necesita un corp compact, în timp ce motorul de deplasare poate acorda prioritate cuplului de vârf.
Personalizarea permite configurației motorului să urmeze designul mașinii în loc să forțeze mașina să urmeze un motor standard.
Înainte de a selecta un motor, producătorii AS/RS ar trebui să pregătească datele aplicației.
Determina:
Masa totală în mișcare
Viteza maximă de deplasare
Diametrul roții
Accelerare
Decelerare
Raportul cutiei de viteze
Rezistenta sinei
Ciclu de funcționare
Precizia de poziționare necesară
Determina:
Sarcina utilă maximă
Greutatea căruciorului de încărcare
Viteza de ridicare
Înălțimea de ridicare
Accelerare
Diametru scripete sau tambur
Raportul de transmisie
Cuplul de reținere necesar
Cerințe de frânare
Ciclu de funcționare
Determina:
Masa furcii
Sarcina maxima
Distanța de extindere
Viteza de extensie necesară
Precizia poziționării
Frecvența ciclului
Spatiu de instalare disponibil
Tip transmisie
Aceste informații permit furnizorului de motoare să evalueze aplicația reală, mai degrabă decât să selecteze un motor numai din puterea nominală.
Pentru producătorii AS/RS, JKONGMOTOR poate oferi soluții de servomotoare AC concepute în jurul cerințelor de mișcare specifice aplicației.
Soluția poate fi evaluată în funcție de cerințele:
Axa de deplasare
Axa de ridicare
Axa furcii
Configurația OEM poate include considerații precum puterea motorului, cuplul, dimensiunile, configurația arborelui, codificatorul, frâna, potrivirea cutiei de viteze, aranjarea cablurilor și compatibilitatea cu sistemul de control.
Pentru platformele AS/RS noi, procesul de dezvoltare poate urma:
Analiza aplicației → Selectarea motorului → Proiectarea interfeței mecanice → Prototip → Testare → Optimizare → Producție în loturi
Această abordare permite ca servomotorul să fie evaluat ca parte a sistemului complet de mișcare, mai degrabă decât ca o componentă izolată de catalog.
Un stivuitor AS/RS depinde de mai multe axe de mișcare coordonate, iar fiecare axă prezintă cerințe diferite pentru servomotor.
Axa de deplasare orizontală necesită răspuns dinamic ridicat, operare de mare viteză și oprire precisă. Axa de ridicare necesită cuplu mare, mișcare verticală controlată și reținere sigură a sarcinii. necesită Axa furcii integrare compactă, mișcare lină și poziționare foarte repetabilă.
Din acest motiv, controlul efectiv al mișcării AS/RS se bazează pe potrivirea servomotorului AC cu funcția mecanică reală a fiecărei axe..
Când puterea motorului, cuplul, raportul cutiei de viteze, codificatorul, frâna, profilul de mișcare și arhitectura de control sunt coordonate corespunzător, stivuitorul poate obține un echilibru mai bun între viteză mare, precizie de poziționare, funcționare lină, fiabilitate și durata generală a ciclului de stocare și recuperare..
Pentru OEM AS/RS, cea mai practică abordare este să lucreze cu un producător de servomotoare care poate suporta atât platforme servo standardizate, cât și personalizarea OEM specifică aplicației , permițând proiectarea axelor de deplasare, ridicare și furcă în funcție de cerințele reale ale macaralei.
Un motor de inducție convențional cu o acționare cu frecvență variabilă poate fi potrivit pentru multe aplicații industriale.
Cu toate acestea, aplicațiile AS/RS solicitante pot necesita un control mai detaliat al mișcării.
Cerinţă |
Motor conventional + VFD |
Servosistem AC |
|---|---|---|
Controlul vitezei |
Bun |
Excelent |
Feedback de poziție |
Opțional/extern |
Arhitectură integrată de feedback |
Răspuns dinamic |
Depinde de aplicație |
Ridicat |
Poziționare fină |
Mai dificil |
Bine potrivit |
Accelerare/decelerare rapidă |
Posibil |
Capacitate puternică |
Răspunsul cuplului |
Bun |
Răspuns dinamic ridicat |
Compensarea vibrațiilor |
Depinde de unitate |
Disponibil în mod obișnuit |
Profiluri precise de mișcare |
Posibil |
Capacitate puternică |
Poziționare cu ciclu înalt |
Depinde de aplicație |
Bine potrivit |
Integrare cu controlul mișcării |
Bun |
Excelent |
Alegerea ar trebui să se bazeze în cele din urmă pe designul complet al mașinii. Nu fiecare axă AS/RS necesită aceeași tehnologie de motor.
Un motor poate avea puterea nominală corectă și poate funcționa prost într-o aplicație AS/RS.
Motorul poate funcționa normal, dar se luptă în timpul accelerației cu un palet complet încărcat.
Servoiul poate deveni dificil de reglat, producând un răspuns dinamic lent sau un comportament instabil.
Macaraua poate atinge viteza dorită, dar nu are un cuplu de ieșire suficient sau poate produce viteză excesivă la roată.
Este posibil ca sistemul să nu aibă o rezoluție suficientă de feedback pentru performanța de poziționare necesară.
Motorul poate fi suficient de puternic, dar structura macaralei poate vibre excesiv.
O axă de ridicare necesită o atenție specială pentru reținerea sarcinii atunci când este întreruptă puterea.
Cablurile lungi în mișcare și mișcarea repetată a macaralei pot crea probleme de instalare și fiabilitate dacă cablul și sistemul de conectori nu sunt selectați corespunzător.
O modalitate utilă de a gândi întreaga aplicație este:
Performanță de poziționare = Răspuns motor + Calitate feedback + Precizie mecanică + Profil de mișcare + Reglare control
Şi:
Debit = Performanță de deplasare + Accelerație + Decelerare + Timp de reglare + Ciclu de manipulare a sarcinii
Acest lucru explică de ce simpla achiziție a unui servomotor de putere mai mare nu produce neapărat un sistem AS/RS mai rapid.
Motorul trebuie să fie corect adaptat sistemului mecanic și strategiei de control.
Obținerea unei poziționări dinamice înalte într-un stivuitor AS/RS nu este doar o chestiune de instalare a unui motor de mare viteză.
Cele mai performante sisteme sunt proiectate în jurul interacțiunii dintre servomotor, servomotor, encoder, cutie de viteze, structura mecanică, senzori externi de poziționare, profil de mișcare și sistemul de control al depozitului..
Un servomotor AC asigură baza de control dinamic. Codificatorul furnizează feedback. Acționarea reglează cuplul și viteza. Cutia de viteze transformă caracteristicile motorului în putere mecanică utilizabilă. Sistemul de poziționare confirmă locația fizică a mașinii. În cele din urmă, controlerul de mișcare coordonează ciclul complet.
Pentru echipamentele AS/RS de mare viteză, obiectivul cel mai practic de proiectare nu este, prin urmare, viteza maximă a motorului , ci debitul maxim util cu accelerație controlată, timp scurt de așezare, poziționare fiabilă și funcționare repetabilă..
Pentru producătorii OEM de stivuitoare, această abordare la nivel de sistem poate face diferența între un motor care mișcă pur și simplu mașina și o soluție de mișcare servo concepută pentru stocarea și recuperarea automată de înaltă dinamică..
Servomotorul AC adecvat depinde de axa macaralei, sarcina utilă, viteză, accelerație, raportul cutiei de viteze, ciclul de funcționare și cerințele de poziționare. Deplasarea, ridicarea și axele furcii necesită, în mod normal, configurații diferite de cuplu, viteză, frână și mecanică.
Servomotoarele AC oferă răspuns dinamic ridicat, control precis al vitezei, feedback al codificatorului și accelerare și decelerare controlată . Aceste caracteristici ajută stivuitorul să se deplaseze rapid prin culoar, obținând în același timp o poziționare precisă la locul de depozitare țintă.
Axa de ridicare necesită, în general, un cuplu ridicat continuu și de vârf, feedback precis de poziție, accelerare și decelerare controlată și frânare mecanică adecvată . Selectarea motorului trebuie să ia în considerare sarcina maximă, viteza de ridicare, mecanismul de ridicare, raportul cutiei de viteze, ciclul de funcționare și cerințele de susținere a sarcinii.
Furca trebuie să se extindă și să se retragă cu precizie din rafturi fără a deteriora paletul, raftul sau mecanismul de manipulare. Un servomotor oferă poziționare repetabilă, mișcare controlată la viteză mică, răspuns rapid înainte/înapoi și oprire precisă , care sunt importante pentru transferul fiabil al paleților.
Este posibil din punct de vedere tehnic în unele modele de mașini, dar cele trei axe au adesea cerințe de operare diferite. Mecanismele de deplasare, de ridicare și furcă pot necesita configurații diferite de putere, cuplu, viteză, cutie de viteze, frână, codificator și montaj. O platformă servo comună cu configurații specifice axei poate oferi o soluție practică.
Un servosistem AC folosește feedback-ul codificatorului pentru a monitoriza mișcarea motorului și pentru a regla poziția și viteza. Cu toate acestea, precizia finală a macaralei depinde și de cutia de viteze, transmisie, alunecarea roții, rigiditatea mecanică, jocul, senzorii de poziționare externi și sistemul de control . Prin urmare, feedback-ul servo ar trebui să fie considerat parte a arhitecturii complete de poziționare.
O axă de ridicare poate necesita o frână de menținere mecanică atunci când proiectarea trebuie să susțină o sarcină suspendată vertical când cuplul motorului nu este disponibil. Frâna trebuie selectată în funcție de sarcină, sistemul de transmisie, cuplul de reținere necesar și proiectarea siguranței mașinii. STO și menținerea sarcinii mecanice nu trebuie tratate ca aceeași funcție.
Vibrația poate fi abordată prin dimensionarea adecvată a motorului și a cutiei de viteze, potrivirea inerției, accelerarea și decelerația curbei S, reglarea servo, suprimarea rezonanței, rigiditatea mecanică și feedback-ul precis . Numai creșterea vitezei sau a accelerației motorului nu îmbunătățește neapărat timpul general de ciclu AS/RS.
Da. Personalizarea OEM poate include dimensiunile motorului, configurația arborelui și a flanșei, codificatorul, cutia de viteze, frâna, cablul, conectorul, cuplul nominal, viteza și alte cerințe specifice aplicației . Personalizarea este deosebit de utilă atunci când servomotorul trebuie să se potrivească cu un tren de transmisie dedicat macaralei.
Cele mai utile informații includ masa totală în mișcare, sarcina utilă maximă, viteza de deplasare, viteza de ridicare, accelerația, decelerația, dimensiunile roții sau transmisiei, raportul cutiei de viteze, ciclul de funcționare, precizia de poziționare, spațiul de montare, cerințele codificatorului, cerințele de frânare și protocolul de control . Datele exacte ale aplicației permit furnizorului de motoare să evalueze întregul sistem de mișcare, mai degrabă decât să selecteze un motor bazat doar pe puterea nominală.
