Како одабрати интегрисани корачни серво мотор за четворосмерне шатлове за палете?

Четворосмерни шатлови за палете постају важно решење за аутоматизацију за складишта којима је потребно складиштење велике густине, флексибилно кретање палета и поуздано аутоматизовано руковање . За разлику од конвенционалних шатлова за палете који углавном путују дуж фиксне шине, четворосмерни шатл може да се креће и у уздужном и у попречном правцу. Ово омогућава једном возилу да опслужује више трака за складиштење и чини распоред складишта флексибилнијим.

Моторни систем игра кључну улогу у овој архитектури. Одговарајући интегрисани корачни серво мотор , такође познат као ан интегрисани корачни мотор затворене петље , може комбиновати мотор, драјвер, енкодер и контролну електронику у компактну јединицу за кретање. За произвођаче четворосмерних палета, ова интеграција може поједноставити ожичење, смањити простор у ормару, побољшати перформансе позиционирања и олакшати прилагођавање погонског система.

Али избор мотора не би требало да почне само са величином оквира мотора или номиналним обртним моментом. Морамо да погледамо комплетан циклус рада шатла, укључујући тежину палете, убрзање, пречник точкова, брзину путовања, услове стазе, тачност позиционирања, радни циклус, напон батерије, метод комуникације и термичке перформансе.

Шта је четворосмерни шатл за палете?

Четворострани палетни шатл је аутоматизовано возило за складиштење и преузимање дизајнирано да помера палете кроз системе складиштења велике густине. Његова дефинитивна карактеристика је његова способност да путује у четири правца : напред, назад, лево и десно.

Типичан систем укључује:

• Палетни регали за складиштење

• Четворосмерна шатл возила

• Механизми за подизање или пренос

• Погонски мотори

• Контролна електроника

• Енкодери и сензори

• Систем батерија

• Софтвер за управљање складиштем или контролу складишта

Возило се обично креће дуж шина постављених унутар структуре носача. Када достигне положај преноса, његов секундарни механизам за кретање му омогућава да промени смер и уђе у други пролаз.

Ова конфигурација пружа велику предност: један шатл може потенцијално да приступи више локација за складиштење без потребе за наменским возилом за сваку траку.

За оператере складишта, резултат може бити већа густина складиштења и боље коришћење расположивог простора.

За произвођаче опреме, међутим, четворосмерно кретање уводи додатне захтеве за систем кретања. Погонски мотори морају поуздано да раде у различитим правцима уз одржавање предвидљиве брзине, обртног момента и позиционирања.

Зашто је избор мотора важан у дизајну четворосмерног шатла

Погонски мотор није само одговоран за покретање шатла.

Директно утиче на:

• Почетни учинак

• Брзина путовања

• Тачност позиционирања

• Одговор на промену правца

• Стабилност руковања палетама

• Потрошња батерије

• Бука и вибрације

• Термичке перформансе

• Захтеви за одржавање

• Укупна величина возила

Мотор који изгледа адекватно на основу номиналног обртног момента може и даље имати лоше перформансе ако примена захтева честа покретања, заустављања, убрзања, успоравања, кретање уназад или пењање преко малих механичких прелаза.

Четворосмерни шатлови за палете обично раде у циклусима који се понављају. Возило убрзава, путује, успорава, зауставља се на дефинисаној позицији, обавља операцију руковања палетама, а затим мења правац или се враћа. То значи да мотор доживљава константно променљиво оптерећење, а не једноставно стање константне брзине.

Из тог разлога, препоручујемо да изаберете мотор на основу комплетног профила покрета , уместо да користите називну снагу као једини критеријум за избор.

Шта је интегрисани корачни серво мотор?

Интегрисани корачни серво мотор комбинује неколико компоненти за контролу покрета у један склоп.

Конвенционални систем кретања може захтевати:

Корачни мотор + екстерни драјвер + енкодер + ожичење + интерфејс контролера

Интегрисани корачни систем затворене петље може комбиновати мотор, драјвер и енкодер унутар једне компактне јединице.

Енкодер континуирано даје повратне информације о положају ротора. Интегрисани драјвер користи ове информације да надгледа кретање мотора и исправно понашање при позиционирању.

Ово ствара практичну средину између конвенционалних степер система отворене петље и сложенијих серво архитектура.

За четворосмерне палетне шатлове, ова архитектура је атрактивна јер возило има ограничен простор за инсталацију и захтева вишеструке координиране функције кретања.

Јконгмотор Прилагођени покрети серво мотора

Свеобухватни добављач решења интегрисаног ДЦ серво мотора

Типови интегрисаних корачних серво мотора

Интегрисани корачни серво мотор комбинује мотор и електронику за контролу покрета у компактан склоп. У зависности од механичке структуре и захтева управљања, ова породица производа може бити конфигурисана са енкодером, драјвером, мењачем, линеарним завртњем или заштитним кућиштем.

У поређењу са конвенционалним корачним мотором који користи посебан екстерни драјвер, интегрисани дизајн може да поједностави ожичење система, смањи простор за инсталацију и учини интеграцију машине једноставнијом. Верзије са затвореном петљом такође користе повратне информације за праћење положаја мотора и побољшање поузданости кретања.

1. Интегрисани корачни серво мотор

Интегрисани корачни серво мотор је основна конфигурација у оквиру ове породице производа. Комбинује корачни мотор са интерним драјвером и системом повратних информација заснованим на енкодеру.

Мотор може да прима команде покрета док интегрисана електроника управља струјом, брзином и контролом положаја. Повратна информација затворене петље помаже систему да открије позиционо одступање узроковано променама оптерећења или условима рада.

Главне карактеристике

• Корачни мотор са интегрисаном погонском електроником

• Повратна информација енкодера за рад у затвореној петљи

• Прецизно и поновљиво позиционирање

• Компактна структура управљања мотором

• Смањено спољно ожичење

• Више опција контроле и комуникације

• Погодно за системе кретања са више оса

Ова конфигурација се обично разматра када машина захтева више повратних информација и могућности контроле него корачни систем отворене петље уз задржавање структуралне једноставности корачног мотора.

2. Интегрисани корачни мотор са зупчаником

Интегрисани корачни мотор са зупчаником додаје мењач мотору и интегрисаном погонском склопу. Смањење степена преноса мења однос између брзине мотора и излазног обртног момента, омогућавајући систему да се носи са апликацијама које захтевају већу механичку силу при нижој излазној брзини.

Планетарни мењачи су једна уобичајена конфигурација где су компактна величина, пренос обртног момента и механичка ефикасност важни.

Главне карактеристике

• Мотор, возач и мењач интегрисани у један склоп

• Већи излазни обртни момент кроз редукцију степена преноса

• Нижа излазна брзина

• Компактан распоред преноса

• Доступни су различити преносни односи за различита оптерећења

• Погодно за апликације са ограниченим простором за инсталацију

Конфигурација зупчаника је корисна када стандардни корачни мотор не обезбеђује потребан излазни обртни момент или када машина захтева спорије, контролисано кретање.

3. Интегрисани корачни мотор са пужним редуктором

Тхе Интегрисани корачни мотор са пужним зупчаником комбинује корачни мотор и интегрисани погон са пужним мењачем.

Пужни пренос обезбеђује значајно смањење брзине у оквиру релативно компактног механичког склопа. Његова излазна конфигурација под правим углом такође може да поједностави механичку интеграцију где мотор и погонски механизам морају бити постављени окомито један на други.

Главне карактеристике

• Могућност велике брзине смањења

• Повећан излазни обртни момент

• Структура преноса под правим углом

• Компактан механички распоред

• Погодно за кретање при малој брзини

• Може да обезбеди карактеристике држања у зависности од дизајна мењача

Конфигурације са пужним зупчаницима могу се размотрити за позиционирање, подизање, подешавање и механизме за руковање материјалом где су редукција и понашање механичког држања важни.

4. Интегрисани корачни серво мотор са пужним зупчаником

Интегрисани корачни серво мотор са пужним зупчаником комбинује три функционална елемента: корачни мотор, пужни мењач и контролу затворене петље.

Енкодер даје повратну информацију о положају интегрисаној контролној електроници. У међувремену, пужни мењач обезбеђује механичку редукцију између мотора и излазног вратила.

Ова комбинација је дизајнирана за системе којима је потребан и висок обртни момент редукције и позиционирање контролисано повратном спрегом.

Главне карактеристике

• Корачни серво рад у затвореној петљи

• Интегрисани пужни мењач

• Повратна информација о позицији заснована на кодеру

• Опције високог односа смањења

• Повећан излазни обртни момент

• Компактан мотор и пакет преноса

• Смањено ожичење контролног система

Стварна способност самоблокирања пужног мењача зависи од фактора као што су геометрија зупчаника, однос редукције, оптерећење, подмазивање и радни услови, тако да треба да се потврди за конкретну примену, а не да се претпоставља само на основу типа мењача.

5. Интегрисани водоотпорни корачни серво мотор

Тхе Интегрисани водоотпорни корачни серво мотор је развијен за опрему која ради у окружењима где влага, прашина, прскана вода или други спољни загађивачи могу да утичу на конвенционалне склопове мотора.

Мотор, компоненте повратне спреге и погонска електроника су затворени унутар заштићене структуре. Одговарајућу ИП оцену треба изабрати у складу са стварном изложеношћу опреме околини.

Главне карактеристике

• Интегрисана корачна серво архитектура

• Затворени мотор и електронске компоненте

• Повратне информације кодера

• Смањено спољно ожичење

• Опције заштите за захтевна окружења

• Погодно за опрему изложену влази или прашини

Ова конфигурација може бити корисна у машинама за прераду хране, спољној аутоматизацији, мобилној опреми, пољопривредним машинама и другим системима где је заштита животне средине део спецификације мотора.

6. Интегрисани линеарни корачни серво мотор

Интегрисани линеарни корачни серво мотор је дизајниран да производи контролисано линеарно кретање уместо да се ослања само на излаз ротационог вратила.

Вијчани механизам претвара ротацију мотора у линеарни померај, док интегрисани енкодер и контролна електроника дају повратну информацију за позиционирање.

У зависности од дизајна машине, могу се изабрати различите структуре завртња како би се постигао потребан ход, брзина, носивост и перформансе позиционирања.

Главне карактеристике

• Интегрисани мотор и погон

• Повратне информације засноване на кодеру

• Директно линеарно позиционирање

• Компактна конфигурација актуатора

• Поновљиво линеарно кретање

• Опције оловног или кугличног завртња

• Прилагодљиви ход и механички интерфејс

Овај дизајн је посебно погодан за опрему којој је потребно контролисано линеарно кретање без изградње посебне комбинације мотор-погон-погон.

7. Интегрисани корачни мотор са линеарним кретањем

Интегрисани корачни мотор са линеарним кретањем представља комплетнији склоп за линеарно кретање. Уместо да обезбеди само мотор, производ може да интегрише мотор са вијчаним механизмом, структуром вођице, носачем или другим механичким компонентама.

Резултат је јединица за линеарно кретање спремна за интеграцију која може смањити број појединачних компоненти потребних током склапања машине.

Главне карактеристике

• Интегрисана линеарна структура актуатора

• Моторизовано кретање на шраф

• Компактан механички дизајн

• Поновљиво позиционирање

• Опционе линеарне вођице и структуре носача

• Флексибилне конфигурације хода и монтаже

• Погодно за аутоматизовано линеарно позиционирање

Ова врста решења је погодна за компактне модуле за аутоматизацију, лабораторијску опрему, машине за инспекцију, полупроводничку опрему, ЦНЦ системе и роботске механизме.

Како се пореде различити интегрисани корачни мотори

Главна разлика између ових конфигурација је захтев покрета који су дизајнирани да реше.

Кључне функције потребне за четворосмерне моторе за превоз палета

Није сваки интегрисани корачни мотор погодан за апликације шатлова у складишту. Обично процењујемо неколико функција пре него што изаберемо коначну конфигурацију.

1. Повратна информација о позицији затворене петље

Повратна информација о позицији је један од најважнијих захтева.

Корачни мотор отворене петље претпоставља да је наређено кретање завршено. Под преоптерећењем, прекомерним убрзањем, механичком отпорношћу или другим абнормалним условима, мотор може изгубити синхронизацију.

Корачни мотор затворене петље користи енкодер за праћење стварног кретања ротора.

Ово омогућава систему да открије грешке у кретању и побољша поузданост позиционирања.

За четворосмерни шатл, ово је посебно корисно када се возило мора зауставити на поновљивим позицијама носача за:

• Утовар палета

• Истовар палета

• Пренос траке

• Поравнање положаја

• Ангажман за подизање

• Смер се мења

2. Довољан почетни обртни момент

Почетни обртни моменат је често важнији од једноставног гледања на континуални обртни момент мотора.

Натоварени шатл палета мора да превазиђе:

• Маса возила

• Оптерећење палета

• Отпор котрљања

• Губици у мењачу

• Отпор шине

• Трење точка о шину

• Сила убрзања

Ако шатл ради на благом нагибу или наиђе на додатни механички отпор, потребан почетни обртни момент може се значајно повећати.

Стога препоручујемо да израчунате потребан обртни момент точкова пре избора мотора.

Поједностављени однос је:

Ф = ма + Фᵣ + Фг

где:

• Ф = потребна вучна сила

• м = укупна покретна маса

• а = убрзање

• Фᵣ = котрљање и механички отпор

• Фг = гравитациони отпор када је применљиво

Обртни момент точкова се тада може проценити из:

Т = Ф × р

где је р ефективни полупречник точка.

Излазни обртни момент мотора мора тада да узме у обзир однос мењача и ефикасност преноса.

3. Контролисано убрзање и успоравање

Шатл за палете не би требало да убрзава или да се агресивно зауставља без узимања у обзир корисног терета.

Нагло убрзање може изазвати:

• Кретање палета

• Механички удар

• Проклизавање точка

• Повећан структурални стрес

• Већа тренутна потражња

Одговарајући интегрисани корачни серво систем би стога требало да подржава контролисане профиле убрзања и успоравања.

Глатко кретање је посебно важно при транспорту крхких или нестабилних терета.

4. Поуздан преокрет

Четворосмерни шатлови често мењају правац путовања.

Систем мотора мора да обрађује поновљене команде напред/назад без прекомерне вибрације или грешке у позиционирању.

Корачни серво са затвореном петљом пружа повратну информацију која помаже контролном систему да провери да ли је мотор пратио наређено кретање.

Ово је један од разлога зашто многи програмери опреме сматрају интегрисани корачни мотор затворене петље за компактна аутоматизована возила.

Зашто многи купци бирају интегрисане корачне моторе затворене петље?

За четворосмерне системе палета, купци обично траже више од мотора који може једноставно да помери возило. Погонски систем треба да обезбеди стабилан обртни момент, прецизно кретање, поуздану повратну информацију, компактну инсталацију и једноставну интеграцију са шатл контролером.

Због тога су интегрисани корачни мотори затворене петље постали атрактивна опција за многе аутоматизоване апликације за руковање материјалом. Комбиновањем корачног мотора, драјвера и енкодера у једну јединицу, они могу поједноставити погон док обезбеђују повратне информације потребне за понављајуће покрете шатла.

Компактан дизајн који штеди простор

Четворосмерни палетни шатл има веома ограничен простор за инсталацију. Погонски мотор, мењач, батерија, контролер, сензори и механичке компоненте морају да стане у релативно компактну шасију возила.

Интегрисани корачни мотор затворене петље комбинује мотор и драјвер у једном склопу, смањујући потребу за одвојеним локацијама за монтажу драјвера. Ово може дати дизајнерима опреме више слободе при уређењу унутрашњих компоненти.

За компактне складишне роботе, ово се може претворити у чистији механички распоред и лакшу интеграцију.

Поједностављено ожичење мотора

Традиционални корачни системи обично захтевају одвојене везе између мотора, драјвера, енкодера и контролера. Како се број оса кретања повећава, ожичење може брзо постати компликовано.

Са интегрисаним мотором, велики део погонске електронике је уграђен у склоп мотора. Ово може смањити захтеве за постављање каблова и поједноставити монтажу.

За мобилну опрему као што су четворосмерни шатлови, мање спољних веза такође може учинити одржавање и решавање проблема једноставнијим.

Повратна информација о позицији затворене петље

Једна од највећих разлика између корачног мотора отворене петље и корачног мотора затворене петље је енкодер.

Интегрисани корачни мотор затворене петље користи повратну везу енкодера за праћење стварног кретања мотора. Контролни систем може упоредити наређену позицију са стварним одговором мотора и идентификовати одступања кретања.

Ово је корисно када шатл за палете треба више пута да се зауставља на одређеним локацијама за:

• Утовар и истовар палета

• Рацк поситионинг

• Пренос траке

• Ангажман за подизање

• Кретање напред и назад

• Усклађивање возила

За аутоматизацију складишта, поновљиво позиционирање може бити једнако важно као и сирови обртни момент мотора.

Добар обртни момент при малој брзини

Корачни мотори су познати по томе што пружају користан обртни момент при малим и умереним брзинама. Ова карактеристика може бити корисна за апликације палетних шатлова јер возило често креће из стационарне позиције са значајном носивошћу.

Правилно одабран интегрисани корачни серво мотор може да обезбеди обртни момент потребан за контролисано покретање, убрзање, успоравање и позиционирање без потребе за непотребно великим мотором.

Стварни мотор и даље треба да буде изабран према укупној маси возила, тежини палете, пречнику точкова, односу мењача, убрзању и радном циклусу.

Поуздан старт-стоп рад

Четворосмерни шатлови за палете ретко раде на једној константној брзини током дугог периода. Њихов профил кретања обично се састоји од убрзања, кретања са константном брзином, успоравања, заустављања и поновног покретања.

Овај циклус покретања и заустављања који се понавља поставља различите захтеве за погон од континуалног рада транспортера.

Повратна информација затворене петље може помоћи систему мотора да реагује на променљиве услове рада и открије одступања изазвана превеликим оптерећењем, механичком отпорношћу или другим абнормалним условима.

Нижа сложеност система

Интегрисани мотор не елиминише нужно сваку спољну компоненту, али може смањити број одвојених компоненти за контролу кретања које су потребне око сваког мотора.

Уместо да дизајнирате систем око:

Мотор + екстерни драјвер + енкодер + више конекција

дизајнер опреме може користити интегрисану јединицу за кретање која садржи:

Мотор + драјвер + енкодер

Ово може олакшати стандардизацију целокупног система, посебно када се користи неколико сличних погонских осовина.

Флексибилне опције комуникације

Модерни интегрисани корачни серво мотори могу се конфигурисати за различите архитектуре управљања у зависности од примене.

Уобичајене опције укључују Пулсе/Дирецтион, РС485, Модбус, ЦАНопен и ЕтхерЦАТ.

За релативно једноставну осу кретања, пулсна контрола може бити довољна. За умреженог складишног робота са више координисаних оса, сабирница поља као што су ЦАНопен или ЕтхерЦАТ може да обезбеди централизованију комуникацију и контролу.

Одговарајући интерфејс увек треба да одговара архитектури главног контролера шатла и софтвера.

Погодно за прилагођене дизајне шатла

Четворосмерни шатлови за палете су често дизајнирани у складу са специфичним захтевима складишта. Димензије возила, носивост, конфигурација точкова, напон батерије, мењач, комуникациони систем и простор за инсталацију могу се разликовати.

Као резултат тога, стандардне каталошке спецификације можда неће увек најбоље одговарати.

Интегрисани корачни серво мотор може се прилагодити различитим обртним моментом мотора, напоном, енкодером, мењачем, излазном осовином, каблом, конектором, комуникационим интерфејсом и конфигурацијама за монтажу.

Ово чини прилагођавање ОЕМ-а посебно корисним за произвођаче палетних шатова који развијају наменску платформу за возила.

Практична равнотежа између перформанси и интеграције

За многа компактна аутоматизована возила, одлука није само између конвенционалног корачног мотора и АЦ серво система високих перформанси.

Интегрисани корачни мотор затворене петље може да обезбеди практичну комбинацију карактеристика обртног момента корака, повратне информације енкодера, интегрисане електронике, компактне конструкције и флексибилне контроле.

За апликације са четворосмерним палетама где потребна брзина и динамичке перформансе спадају у радни опсег мотора, ова комбинација може да поједностави погон док одржава повратне информације о кретању потребне за поуздан аутоматизовани рад.

Коначни избор би и даље требало да буде заснован на комплетној апликацији, а не само на типу мотора. Носивост, убрзање, брзина путовања, пречник точка, ефикасност мењача, радни циклус, напон батерије, термички услови и захтеви за позиционирање треба да буду процењени пре избора мотора.

Како одабрати исправан интегрисани корачни серво мотор

1. Почните са укупним оптерећењем возила

Први параметар треба да буде комплетна покретна маса.

Не рачунајте само тежину палете.

Требало би да размотримо:

Маса возила + маса палете + максимална тежина робе

Ако је возило тешко 250 кг и максимално оптерећење палете је 1.000 кг, погонски систем мора да се помери за приближно 1.250 кг пре него што узме у обзир друге динамичке факторе.

Максимални радни услови треба да се користе за димензионисање мотора.

2. Израчунајте потребан обртни момент

Обртни момент мотора треба израчунати из стварних захтева за точкове.

Основни процес је:

Укупна маса → потребна вучна сила → обртни момент точкова → излазни обртни момент мењача → обртни момент мотора

Овај приступ је поузданији од избора мотора једноставно зато што се његов каталошки обртни момент чини близу очекиваног оптерећења.

3. Проверите потребну брзину путовања

Брзина мотора зависи од:

• Пречник точка

• Жељена брзина возила

• Однос редукције степена преноса

Приближан однос је:

Брзина возила = обим точка × број обртаја точка

Ако се користи мењач, брзина мотора се мора израчунати према изабраном степену преноса.

Мотор велике брзине у комбинацији са одговарајућим мењачем може да обезбеди практичну равнотежу између брзине и обртног момента точка.

4. Процените захтеве за убрзање

Два шатла који носе исту тежину палете могу захтевати потпуно различите моторе ако су њихови циљеви убрзања различити.

Шатл дизајниран за рад у складишту велике пропусности може се покренути и зауставити много пута у минути.

Стога, морамо да проценимо:

• Циљно убрзање

• Циљно успоравање

• Фреквенција циклуса

• Максимална брзина

• Стоп фреквенција

• Фреквенција промене правца

5. Узмите у обзир напон батерије

Напон батерије директно утиче на електричну архитектуру.

Уобичајени мобилни системи за аутоматизацију могу да користе 24 ВДЦ, 36 ВДЦ или 48 ВДЦ , у зависности од величине возила и захтева за напајањем.

Мотор дизајниран за одређени напон ДЦ магистрале треба да буде усклађен са шатл батеријом и архитектуром контролера.

За мобилне системе веће снаге, виши једносмерни напон може помоћи у смањењу струје за исти ниво снаге, што може поједноставити дизајн каблова и електричне енергије.

6. Изаберите одговарајући комуникациони интерфејс

Модерни четворосмерни шатлови за палете често захтевају комуникацију између система мотора и контролера возила.

У зависности од архитектуре, интегрисаном мотору ће можда бити потребни интерфејси као што су:

• Пулс/Смер

• РС485

• Модбус РТУ

• ЦАНопен

• ЕтхерЦАТ

Исправан интерфејс зависи од контролера возила и потребне архитектуре контроле кретања.

За једноставну осу, пулсна контрола може бити довољна.

За умрежени систем са више осовина, ЦАНопен или ЕтхерЦАТ могу обезбедити интегрисанију комуникациону архитектуру.

Избор енкодера за четворосмерне шатл апликације

Избор енкодера заслужује посебну пажњу.

Основни инкрементални енкодер може пружити повратну информацију о позицији мотора, док апсолутни енкодер може пружити информације о положају без потребе за истом врстом реконструкције положаја након прекида напајања.

За мобилну опрему за аутоматизацију, избор кодера треба узети у обзир:

• Прецизност положаја

• Резолуција

• Понашање при покретању

• Компатибилност контролера

• Услови искључења батерије

• Захтеви за навођење

• Комуникациони протокол

За апликације где је опоравак положаја важан, опције апсолутних енкодера могу пружити додатну флексибилност на нивоу система.

Термичке перформансе је лако превидети

Мотор може да обезбеди довољан вршни обртни момент и још увек није погодан за континуирани рад ако су термичке перформансе неадекватне.

Најважнија питања укључују:

• Колико дуго шатл ради непрекидно?

• Колико често се убрзава?

• Колико често престаје?

• Које је просечно оптерећење мотора?

• Које је вршно оптерећење?

• Колика је температура околине?

• Да ли је мотор инсталиран унутар затворене шасије?

• Да ли постоји довољан проток ваздуха?

Интегрисани мотор инсталиран унутар компактне шасије шатла може имати мање природног одвођења топлоте од мотора инсталираног у отвореној индустријској машини.

Због тога, континуирани обртни момент и термичке перформансе треба да се процене заједно са вршним обртним моментом.

Избор мењача за моторе шатла за палете

У многим четворосмерним применама, мотор је упарен са мењачем.

Мењач може повећати излазни обртни момент док смањује брзину точкова.

Уобичајена разматрања укључују:

• Преносни однос

• Излазни обртни момент

• Механичка ефикасност

• Бацкласх

• Век трајања

• Конфигурација осовине

• Монтажне димензије

• Капацитет радијалног оптерећења

Мали зазор је посебно користан када је потребно прецизно позиционирање и поновљиво заустављање.

Мењач такође треба изабрати према стварном оптерећењу точкова и дизајну механичког преноса, а не само према обртном моменту мотора.

Интегрисани корачни серво у односу на традиционални корачни мотор отворене петље

Главна разлика је повратна информација.

За четворосмерни шатл са палетама, операција затворене петље може бити посебно корисна јер се од возила очекује да врши понављајуће позиционирање и промене смера.

Уобичајене грешке при избору мотора за шатл

Бирање само по номиналном обртном моменту

Називни обртни момент не описује потпуне динамичке захтеве.

Убрзање, ефикасност мењача, полупречник точка, расподела оптерећења и радни циклус такође се морају узети у обзир.

Игнорисање вршног оптерећења

Мотор који ради са празним шатлом може имати проблема када возило носи своје максимално оптерећење палете.

Димензионисање мотора увек треба да укључује максималну очекивану носивост.

Коришћење превеликог капацитета мотора

Предимензионирање није аутоматски боље.

Превелики мотор може повећати:

• Тежина возила

• Потрошња батерије

• Цост

• Инсталациони простор

• Механички захтеви

Циљ је мотор одговарајуће величине са довољном радном маргином.

Игнорисање термичких услова

Максимални обртни момент је обично доступан за ограничене услове рада. Континуирани рад захтева термичку анализу.

Избор мотора пре механичког дизајна

Избор мотора треба да буде усклађен са точком, мењачем, шасијом, батеријом и контролним системом.

Мотор треба третирати као део комплетног погона, а не као изоловану компоненту.

Зашто прилагођавање ОЕМ-а може бити важно за четворосмерне шатлове за палете

Четворосмерни палетни шатлови нису изграђени око једног универзалног дизајна погона. Носивост, димензије возила, величина точкова, напон батерије, однос мењача, брзина путовања, комуникациони систем и простор за инсталацију могу значајно да варирају између различитих пројеката аутоматизације складишта. Због ових разлика, готови мотор можда неће увек обезбедити праву комбинацију обртног момента, брзине, повратне информације, контроле и механичке компатибилности.

Овде прилагођавање ОЕМ-а постаје важно. Директан рад са произвођачем интегрисаног корачног серво мотора омогућава да се мотор конфигурише према стварном дизајну шатла уместо да се форсира архитектура возила да прилагоди стандардни мотор.

Спецификације мотора могу да одговарају стварном оптерећењу шатла

Четворосмерном палетном шатлу је потребно довољно обртног момента да помери сопствену тежину заједно са максималним оптерећењем палете. Међутим, једноставно бирање мотора са већим номиналним обртним моментом не доводи нужно до бољег погона.

Мотор треба да буде усклађен са стварним захтевима, укључујући:

• Максимална тежина возила и палете

• Потребно убрзање и успоравање

• Брзина путовања

• Пречник точка

• Однос мењача

• Ефикасност механичког преноса

• Радни циклус

• Учесталост покретања и заустављања

Произвођач ОЕМ мотора може проценити ове параметре и конфигурисати мотор око потребног радног профила. Ово помаже да се избегне и премала димензија мотора и непотребна превелика величина.

Мењач се може прилагодити са мотором

Мотор и мењач раде као један погон, тако да њихово одвојено бирање може створити непотребне компромисе.

На пример, четворосмерни шатл може захтевати релативно висок обртни момент точкова при контролисаној брзини путовања. Уместо коришћења већег мотора једноставно за добијање већег излазног обртног момента, одговарајућа редукција може повећати обртни момент точкова уз одржавање одговарајуће радне брзине мотора.

ОЕМ прилагођавање може покрити:

• Преносни однос

• Тип мењача

• Излазни обртни момент

• Излазна осовина

• Димензије осовине

• Монтажна конфигурација

• Оријентација мењача

Ово омогућава да комплетан интегрисани корачни серво мотор и склоп мењача прецизније одговарају механичкој структури шатла.

Опције кодера могу да одговарају захтевима за позиционирање

Повратна информација о позицији је важна за аутоматизована складишна возила јер шатл мора више пута да се зауставља на унапред дефинисаним позицијама.

Различите апликације могу захтевати различите конфигурације кодера. У зависности од контролне архитектуре, произвођачи могу одредити инкременталну или апсолутну повратну информацију и изабрати одговарајућу резолуцију и интерфејс енкодера.

За апликације које захтевају поуздане информације о позицији након прекида напајања или напредније управљање положајем, опције апсолутних енкодера се такође могу размотрити.

ОЕМ прилагођавање омогућава да се конфигурација енкодера изабере у складу са стварним захтевима контролера и позиционирања, уместо да се ослања на фиксну стандардну конфигурацију.

Комуникациони интерфејси се могу прилагодити контролном систему

Мотор треба да ефикасно комуницира са главним контролером шатла.

У зависности од архитектуре возила, интегрисани корачни мотор затворене петље може да користи пулс/смер, РС485, Модбус РТУ, ЦАНопен или ЕтхерЦАТ.

На пример, једноставна оса кретања може користити контролу импулса, док аутоматизовано возило са више оса може имати користи од контролне архитектуре засноване на мрежи.

ОЕМ конфигурација може помоћи да се осигура да су комуникациони интерфејс мотора, контролни параметри и систем повратних информација компатибилни са постојећом платформом за аутоматизацију корисника.

Механичке димензије се могу дизајнирати око ограниченог простора за инсталацију

Простор је често главно ограничење унутар четворосмерног шатла за палете.

Погонски мотор ће можда морати да стане поред:

• Батерије

• Контролна електроника

• Механизми за подизање

• Сензори

• Мењач

• Структурне компоненте

• Сигурносни уређаји

Мотор који ради електрично, али не одговара расположивом механичком простору није практично решење.

ОЕМ прилагођавање може да се односи на дужину мотора, рупе за монтажу, димензије осовине, положај конектора, вођење каблова и укупне димензије инсталације . Ово даје дизајнерима опреме већу слободу да оптимизују шасију возила.

Конфигурација каблова и конектора се може прилагодити

Покретна складишна опрема поставља посебне захтеве за вођење каблова.

Кабл мотора ће можда морати да прође кроз уску шасију, да се помери са механичким склопом или да се повеже са одређеним каблом возила.

ОЕМ добављачи мотора могу прилагодити:

• Дужина кабла

• Смер кабла

• Тип конектора

• Локација конектора

• Ожичење енкодера

• Комуникационо ожичење

• Електрично ожичење

Одговарајућа конфигурација кабла може учинити склоп чистијим и смањити непотребно ожичење унутар шатла.

Напон и снага могу да одговарају архитектури батерије

Четворосмерни палетни шатлови су мобилне машине на батерије, тако да електричне спецификације мотора морају да одговарају систему једносмерне струје возила.

У зависности од дизајна, систем може да користи архитектуру батерија од 24 ВДЦ, 36 ВДЦ или 48 ВДЦ , између осталих конфигурација.

Мотор треба проценити заједно са батеријом, драјвером, вршном струјом, континуираном струјом и очекиваним радним циклусом.

ОЕМ прилагођавање омогућава да се електрична конфигурација развије око стварног система напајања купца уместо да захтева велике промене у архитектури батерије возила.

Прилагођавање помаже у управљању топлотом

Термичке перформансе могу постати значајан проблем када мотор ради унутар компактног шатла.

Четворосмерни палетни шатл може да изведе стотине или хиљаде поновљених циклуса кретања, са честим убрзавањем, успоравањем, заустављањем и поновним покретањем. Добијено просечно оптерећење мотора може се веома разликовати од краткорочног вршног оптерећења.

Током развоја ОЕМ-а, мотор се може проценити према стварним:

Оптерећење → брзина → убрзање → време циклуса → радна температура

однос.

Ово пружа бољу основу за одређивање континуираног обртног момента, вршног обртног момента, величине мотора и термичких захтева.

Тестирање прототипа може смањити ризик интеграције

За нову платформу за шатл палета, саме лабораторијске спецификације нису увек довољне.

Практични процес развоја ОЕМ-а може укључивати:

Анализа захтева → Избор мотора → Механичко подударање → Прототип → Испитивање узорака → Тестирање возила → Оптимизација параметара → Масовна производња

Током тестирања прототипа, произвођач и програмер шатла могу да процене почетни обртни момент, убрзање, позиционирање, пораст температуре, буку, вибрације, потрошњу батерије и перформансе комуникације.

Резултати се затим могу користити за оптимизацију параметара мотора пре уласка у серијску производњу.

ОЕМ подршка постаје вреднија за пројекте великог обима

За једнократну машину, стандардни мотор понекад може бити довољан. Међутим, за произвођача палета који производи стотине или хиљаде возила, доследност постаје много важнија.

ОЕМ добављач може помоћи у успостављању наменске конфигурације мотора са дефинисаним:

• Електрични параметри

• Механичке димензије

• Спецификације кодера

• Подешавања комуникације

• Конфигурација мењача

• Конфигурација кабла и конектора

• Захтеви за испитивање производње

Ово може олакшати стандардизацију мотора у различитим серијама возила.

Шта би требало да буде укључено у спецификацију ОЕМ мотора?

Пре него што контактирате произвођача интегрисаног корачног серво мотора, препоручујемо да припремите основну спецификацију апликације.

У најмању руку, требало би да укључује:

1. Максимална тежина возила

2. Максимално оптерећење палете

3. Циљна брзина путовања

4. Убрзање и успоравање

5. Пречник точка

6. Потребан обртни момент точкова

7. Однос мењача

8. Напон батерије

9. Оперативни циклус

10. Комуникациони протокол

11. Захтев за енкодером

12. Доступан простор за уградњу

13. Радна температура

14. Захтеви за каблове и конекторе

15. Очекивани годишњи обим производње

Што су ови параметри прецизније дефинисани, лакше је развити мотор који одговара комплетном систему шатла.

ОЕМ прилагођавање је више од промене спецификација мотора

За произвођаче четворосмерних палета, прилагођавање ОЕМ-а не би требало да буде ограничено на промену напона или дужине мотора. Права вредност долази од развоја комплетног решења за кретање око механичке и електричне архитектуре возила.

Добро усклађен интегрисани корачни мотор затворене петље може комбиновати мотор, возач, енкодер и опциони мењач у компактни погон. Са правим прилагођавањем, резултујући систем може поједноставити инсталацију, смањити спољне компоненте, подржати контролу кретања у затвореној петљи и прилагодити физичким ограничењима шатла.

Из тог разлога, приликом избора ан интегрисани корачни серво мотор за четворосмерни шатл палета , корисно је проценити не само спецификације каталога већ и способност добављача да подржи прилагођавање ОЕМ/ОДМ, развој прототипа, тестирање апликација и обимну производњу.

Коначна контролна листа за избор четворосмерног мотора за шатл

Пре финализације мотора, препоручујемо да потврдите пет области.

Механички: Да ли је обртни момент довољан за максимално оптерећење возила, пречник точкова, однос мењача и убрзање?

Електрични: Да ли мотор одговара напону батерије и архитектури напајања?

Контрола: Да ли интегрисани драјвер подржава потребан Пулсе, РС485, ЦАНопен, ЕтхерЦАТ или други контролни интерфејс?

Повратна информација: Да ли енкодер обезбеђује потребну могућност позиционирања и праћења кретања?

Термално: Може ли мотор да издржи стварни радни циклус унутар шасије шатла?

Успешан погон шатла са четири палета стога није заснован на избору мотора са највећим обртним моментом или највећом величином рама. Долази од усклађивања обртног момента, брзине, повратне информације, контроле, мењача, напона, термичких перформанси и механичких димензија са стварним оперативним профилом.

За компактне складишне роботе, ан интегрисани корачни серво мотор затворене петље може пружити практичну комбинацију повратне контроле, компактне инсталације, поједностављеног ожичења и поновљивог покрета. Када је одговарајуће величине и прилагођен, може постати кључни део поузданог четворосмерног система погона палета.