Як інтегрований серводвигун EtherCAT підвищує ефективність збирального робота?

Роботи-комплектувальники стають важливою частиною сучасних складів, центрів виконання, операцій електронної комерції та автоматизованих систем обробки матеріалів. Оскільки обсяги замовлень збільшуються, складам потрібні роботи, які можуть підбирати, переміщувати, позиціонувати та випускати продукти швидко й точно без шкоди для надійності.

У центрі цієї вистави – система руху. Робот-збирач може мати вдосконалений зір, штучний інтелект, роботизоване програмне забезпечення та складні захвати, але ці технології все ще залежать від двигунів, які можуть виконувати команди руху точно та багаторазово.

Ось де ан Інтегрований серводвигун EtherCAT може забезпечити практичну перевагу.

Завдяки поєднанню серводвигуна, електроніки приводу, кодера та інтерфейсу зв’язку в один компактний блок інтегрований серводвигун може зменшити складність системи, забезпечуючи при цьому точне керування рухом, яке вимагається роботами-підбирачами. Коли EtherCAT використовується як комунікаційна мережа, кілька осей роботів можуть обмінюватися даними про рух із контролером на високій швидкості та з чітко узгодженим часом.

Для виробників складського обладнання результатом може стати більш компактна, чутлива та масштабована архітектура керування рухом.

Що таке збиральний робот?

Робот-комплектатор — це автоматизована роботизована система, призначена для ідентифікації, захоплення, переміщення та розміщення продуктів або матеріалів. Залежно від застосування, він може працювати самостійно або як частина більшої автоматизованої складської системи.

Типових роботів для збирання можна знайти в:

• Центри електронної комерції

• Автоматизовані склади

• Розподільчі центри

• Системи збору бункерів

• Системи «товар до людини».

• Автоматизовані складсько-пошукові системи

• Операції сортування посилок

• Фармацевтичні склади

• Логістика продуктів харчування та напоїв

• Виробництво транспортно-розвантажувальних систем

Типовий цикл збирання може включати кілька скоординованих рухів:

1. Наблизитися до цільового місця

2. Розташуйте руку або механізм робота

3. Перемістіть захват до продукту

4. Відрегулюйте положення та орієнтацію

5. Візьміться за виріб

6. Підніміть або перемістіть виріб

7. Перенесіть його в інше місце

8. Відпустіть продукт

9. Поверніться до наступної позиції збирання

Кожен рух вимагає контрольованого прискорення, уповільнення, швидкості та положення.

Це означає, що двигун не просто відповідає за рух робота. Це безпосередньо впливає на тривалість циклу, точність позиціонування, повторюваність, споживання енергії, вібрацію та загальну надійність обладнання.

Чому роботам-комплектувальникам потрібні високопродуктивні серводвигуни

Додатки збирання часто поєднують швидкі рухи з частими стартами та зупинками.

Двигун може швидко прискорюватися, щоб досягти цільової позиції, сповільнюватися, не досягаючи пункту призначення, утримувати певне положення, змінювати напрямок і негайно починати інший рух.

Ця схема роботи дуже відрізняється від додатків, де двигун безперервно працює з відносно постійною швидкістю.

Таким чином, відповідний сервомотор для комплектуючого робота потребує кількох важливих можливостей.

Високоточний контроль позиції

Робот повинен розмістити захват у правильному місці. Навіть невелика помилка позиціонування може вплинути на успішне захоплення, особливо якщо продукти розташовані щільно.

Вбудований серводвигун із зворотним зв’язком енкодера може безперервно контролювати положення двигуна та забезпечувати замкнутий цикл керування.

Швидкий динамічний відгук

Роботи-підбирачі розроблені для швидкого виконання повторюваних операцій.

Двигун повинен швидко реагувати на команди для:

• Прискорення

• Уповільнення

• Зміни напрямку

• Зміни позиції

• Зміни крутного моменту

• Зміна швидкості

Швидка реакція сервоприводу допомагає зменшити непотрібні затримки руху.

Точний контроль швидкості

Різні етапи процесу збору можуть вимагати різної швидкості.

Наприклад, робот може швидко рухатися, коли подорожує по порожньому простору, але сповільнюється, коли наближається до продукту.

Сервокерування дозволяє системі руху динамічно регулювати швидкість відповідно до поточної операції.

Надійна багаторазова експлуатація

Промислові роботи-підбирачі можуть виконувати тисячі або навіть мільйони циклів руху протягом свого терміну служби.

Тому двигун повинен підтримувати постійну продуктивність під час повторюваних операцій, а не просто забезпечувати високу пікову продуктивність протягом коротких періодів.

Індивідуальні рухи сервомотора Jkongmotor

Універсальний постачальник інтегрованих серводвигунів постійного струму

Інтегровані типи серводвигунів для комплектуючих роботів: як вибрати правильне рішення для руху

Робот -комплектувальник побудований навколо однієї простої мети: вибрати потрібний продукт у правильному місці, з потрібною швидкістю та надійно повторити процес.

У сучасному складі чи системі виконання замовлення це звучить просто. На практиці роботу-підбирачу може знадобитися координувати кілька осей, реагувати на дані машинного бачення, неодноразово прискорювати та гальмувати, керувати захватом або інструментом на кінці руки та підтримувати точне позиціонування протягом тисяч циклів.

Це робить вибір серводвигуна важливою частиною загального дизайну робота.

Для виробників комплектуючих роботів інтегрований серводвигун може бути особливо привабливим, оскільки двигун, кодер і привід об’єднані в один компактний блок керування рухом. Поточна платформа інтегрованого серводвигуна JKONGMOTOR охоплює інтегровані крокові серводвигуни, редукторні крокові серводвигуни, лінійні крокові серводвигуни, вбудовані серводвигуни постійного/BLDC, редукторні серводвигуни BLDC, гальмівні серводвигуни, серводвигуни IP65 та Серводвигуни АГВ зі СТО . Платформа підтримує вихідну потужність 26–1000 Вт і параметри керування, включаючи Pulse, RS485, CANopen і EtherCAT.

Однак для комплектуючих роботів ці типи двигунів не є взаємозамінними. Кожна конфігурація задовольняє різні вимоги до руху.

Що потрібно роботі-підбирачу від інтегрованого серводвигуна?

Робот-підбирач зазвичай поєднує кілька типів руху:

Позиціонування → Дотягнення → Підбирання → Підйом → Обертання → Розміщення → Повернення

Таким чином, система руху повинна обробляти часті прискорення та уповільнення, зберігаючи точний зворотний зв’язок щодо положення.

Для робота-підбирача вбудований серводвигун може забезпечувати:

• Точне позиціонування замкнутого циклу

• Швидке прискорення та уповільнення

• Стабільний крутний момент на різних швидкостях

• Зворотний зв'язок кодувальника

• Висока повторюваність

• Компактний монтаж

• Зменшена проводка

• Багатоосьовий зв'язок

• Відповідні варіанти коробки передач

• Варіанти гальм для вертикальних осей

• Захист навколишнього середовища, де це необхідно

• Сумісність з контролером робота

У реальних системах підбирання та розміщення зазвичай використовується скоординований рух сервоприводу та архітектури на основі EtherCAT для вимогливих роботизованих програм. Наприклад, промислові рішення для комплектування використовують EtherCAT для скоординованого руху між осями контролера та сервоприводу, тоді як системи зору надають інформацію про місцезнаходження продукту, необхідну для комплектування.

Ось чому двигун слід вибирати відповідно до осі робота , а не просто вибирати один тип двигуна для всієї машини.

Типи інтегрованих сервомоторів JKONGMOTOR для роботи-підбирача

Структуру продукту JKONGMOTOR можна зрозуміти за двома основними категоріями:

Рішення із замкнутим кроковим сервоприводом

Вони підходять для комплектування механізмів роботів, де точне позиціонування, стабільний крутний момент, повторюваність і економічно ефективне керування замкнутим контуром . важливі

DC/BLDC сервоприводи

Вони більше підходять для осей роботів, які потребують динамічної реакції, роботи з вищою швидкістю, компактної інтеграції або більшої щільності крутного моменту.

Доступні конфігурації поширюються на планетарну передачу, черв’ячну передачу, лінійний рух, гальмування, водонепроникний захист і спеціальні сервосистеми AGV/AMR.

1. Інтегрований кроковий серводвигун для збиральних роботів

Інтегрований кроковий серводвигун поєднує кроковий двигун, кодер і привід в єдиний блок замкнутого циклу.

Для робота-підбирача цю конфігурацію можна розглядати для осей, де пріоритетом є точне, повторюване позиціонування без складності звичайного окремого двигуна та приводу.

Де його можна використовувати?

Типові приклади:

• Осі позиціонування Pick and Place

• Механізми позиціонування захоплення

• Малі роботизовані руки

• Позиціонування конвеєра

• Механізми вирівнювання виробів

• Обладнання для пакування та сортування

• Компактна автоматизація складу

Кодер забезпечує зворотний зв’язок із інтегрованим приводом, дозволяючи системі відстежувати фактичний рух двигуна, а не покладатися виключно на крокову команду розімкнутого циклу. JKONGMOTOR описує цю конфігурацію як таку, що забезпечує замкнуте позиціонування, стабільний крутний момент і знижений ризик втрати кроків.

Чому це важливо для вибору?

Точність вибору напряму залежить від того, наскільки послідовно робот може розташувати кінцевий ефектор.

Таким чином, кроковий сервопривод із замкнутим контуром може бути практичним варіантом, коли вісь не потребує динамічних характеристик висококласного сервоприводу змінного струму, але все ще потребує надійного зворотного зв’язку щодо положення.

2. Інтегрований серводвигун з планетарним редуктором

Деяким осям комплектуючих роботів потрібно більше, ніж точність позиціонування. Їм також потрібен вищий вихідний крутний момент у компактній упаковці.

Тут стане в нагоді інтегрований планетарний серводвигун .

Конфігурація поєднує в собі:

Серводвигун + кодер + привід + планетарний редуктор

Коробка передач знижує швидкість і збільшує вихідний крутний момент, зберігаючи при цьому відносно компактну структуру трансмісії.

Відповідні додатки роботи-збирача

Інтегрований сервопривод із планетарним редуктором можна розглядати для:

• Роботизовані суглоби рук

• Наручні механізми

• Вертикальні підйомні осі

• Важкі кінцеві ефектори

• Механізми обробки продукції

• Високонавантажені позиціонуючі осі

JKONGMOTOR описує свою конфігурацію BLDC-сервоприводу з планетарним редуктором як об’єднання двигуна, кодера, приводу та планетарної коробки передач, з наголосом на високій щільності крутного моменту та низькому люфті.

Для робота-підбирача низький люфт може бути особливо актуальним, коли захват повинен досягти точного положення продукту.

3. Черв'ячний інтегрований серводвигун

Інтегрований серводвигун із черв’ячним редуктором є ще одним варіантом, коли механізм збирання вимагає високого передавального числа або механічного розташування під прямим кутом.

Інтегрована конфігурація поєднує в собі двигун, кодер, привід і черв'ячний редуктор.

Навіщо використовувати черв’ячний редуктор на збиральному роботі?

Черв'ячний редуктор може стати в нагоді, коли конструктору робота потрібно:

• Високий коефіцієнт зменшення

• Вищий вихідний крутний момент

• Компактна коробка передач під прямим кутом

• Характеристики утримання навантаження у відповідних механічних конструкціях

Це може бути актуально для підйомних механізмів, конвеєрів, систем позиціонування та компактних роботизованих механізмів.

JKONGMOTOR спеціально описує свою конфігурацію сервоприводу BLDC із черв’ячним редуктором як компактне прямокутне рішення з високим крутним моментом і характеристиками самоблокування.

Однак для вертикальних осей, що мають важливе значення для безпеки, завжди слід оцінювати повну конструкцію утримання навантаження та безпеки, а не покладатися лише на характеристики коробки передач.

4. Інтегрований лінійний кроковий серводвигун

Не кожен рух робота-підбирача є обертальним.

Багато систем вибору вимагають, щоб кінцевий ефектор рухався вздовж лінійної осі.

Наприклад:

Вісь X → Вісь Y → Вісь Z → Захват

Інтегрований лінійний кроковий серводвигун може об’єднати двигун, кодер і привід у компактне рішення із замкнутим контуром лінійного руху.

Продуктова структура JKONGMOTOR включає лінійний кроковий сервопривод із кульковим гвинтом, лінійний кроковий сервопривід Т-типу та інтегровані рішення для лінійного руху.

Де корисний лінійний сервопривід?

Його можна розглядати для:

• Декартові збиральні роботи

• Системи підбору та розміщення XYZ

• Вертикальні осі збирання

• Механізми передачі продукту

• Автоматизована перевірка

• Пакувальні системи

• Системи точного позиціонування

Для робота-підбирача ключовими параметрами є лінійна тяга, хід, лінійна швидкість, точність позиціонування та робочий цикл , а не просто обертовий момент і оберти за хвилину.

5. Вбудований серводвигун DC/BLDC

Для високошвидкісного робота-підбирача інтегрований серводвигун DC/BLDC може бути більш підходящим вибором, коли важливі динамічна відповідь і компактне пакування.

Інтегрована архітектура поєднує двигун, кодер і привід разом.

Це може зменшити кількість зовнішнього обладнання, необхідного навколо осі робота.

Потенційні переваги для збирання роботів

• Компактна конструкція осі

• Зменшена проводка

• Регулювання швидкості по замкнутому контуру

• Контроль положення в замкнутому контурі

• Швидка відповідь

• Висока ефективність роботи

• Спрощений монтаж

JKONGMOTOR описує свій інтегрований сервопривід постійного струму як компактний блок, що поєднує двигун, кодер і привід для точного контролю швидкості та положення.

Для виробників роботів це може бути особливо корисним, коли доступний простір для установки навколо кожного з’єднання обмежений.

6. Сервопривод BLDC з планетарним редуктором для високошвидкісного збирання

Серед різних конфігурацій серводвигун BLDC з планетарним редуктором особливо актуальний для вимогливих комплектуючих.

Архітектура поєднує в собі:

Серво BLDC + кодер + інтегрований привід + планетарний редуктор

Це дає можливість отримати високий вихідний крутний момент без використання великогабаритного двигуна.

Роботу-збірнику може знадобитися швидко рухатися, переносячи захват і продукт. Коробка передач допомагає узгодити швидкість і крутний момент двигуна з фактичними механічними вимогами з’єднання робота.

Типові програми

• Високошвидкісні роботи-підбирачі

• Роботизовані руки

• Роботи Delta

• Сортувальні роботи

• Пакувальні роботи

• Системи транспортування матеріалів

• Автоматизоване складське обладнання

Промислові системи підбору й розміщення зазвичай вимагають узгодженого високошвидкісного сервоприводу. EtherCAT використовується в комерційних архітектурах роботів для синхронізації руху по кількох осях.

7. Черв'ячний сервопривід BLDC для механізмів компактного робота

Черв'ячний редукторний серводвигун BLDC корисний, коли механічне пакування є таким же важливим, як продуктивність двигуна.

Коробка передач під прямим кутом може полегшити розміщення двигуна всередині компактної конструкції робота.

Це може бути корисно для:

• Компактні роботизовані руки

• Конвеєрні механізми

• Системи транспортування продукції

• Поворотне позиціонування

• Підйомні механізми

• Автоматизація з обмеженим простором

Інтегрована архітектура також дозволяє уникнути необхідності встановлення двигуна, зовнішнього сервоприводу та коробки передач як трьох окремих компонентів.

8. Інтегрований серводвигун гальма для вертикальних осей збирання

Робот-комплектатор може мати вертикальну вісь, яка піднімає продукт, захват або роботизований механізм.

У цій ситуації гальмування може стати важливим фактором конструкції.

Інтегрований серводвигун із гальмом поєднує:

Двигун + кодер + привід + електромагнітне гальмо

Гальмо може допомогти утримати навантаження, коли живлення припинено, залежно від повної механічної конструкції та безпеки.

JKONGMOTOR перераховує конфігурації сервоприводів постійного струму з інтегрованим гальмом у межах серії інтегрованих серводвигунів і описує їх для таких застосувань, як вертикальні осі та автоматизовані машини.

Типове застосування роботи-комплектатора

• Підйом по осі Z

• Вертикальні роботизовані руки

• Товарні ліфти

• Підйомні механізми підйому

• Автоматизоване складське обладнання

Для вертикальної осі робота інженери повинні оцінити гальмівний момент, інерцію навантаження, вимоги до зупинки, аварійну поведінку та архітектуру безпеки машини .

9. Інтегрований серводвигун IP65 для вимогливих умов

Роботи-підбирачі, які використовуються в харчовій промисловості, логістиці на відкритому повітрі або в запилених промислових середовищах, можуть потребувати додаткового захисту навколишнього середовища.

JKONGMOTOR забезпечує інтегровану конфігурацію серводвигуна постійного струму IP65 з двигуном, драйвером і кодувальником, упакованими в захищений корпус.

Потенційні програми включають:

• Обробка їжі

• Системи збирання на відкритому повітрі

• Промислова логістика

• Запилене середовище

• Мобільна автоматизація

• Транспортування матеріалів

Правильний рівень захисту завжди слід визначати з фактичного робочого середовища.

10. Інтегрований серводвигун AGV/AMR із STO

Незважаючи на те, що AGV або AMR відрізняються від стаціонарного робота-комплектувальника, мобільні системи комплектування все частіше поєднують роботизоване збирання з автономним транспортуванням.

Для цих систем JKONGMOTOR пропонує серводвигун постійного струму AGV із STO (Safe Torque Off).

На сторінці продукту описано, що ця конфігурація забезпечує точне керування рухом, високу щільність крутного моменту, швидку реакцію та підтримку функціональної безпеки для AGV, інтелектуальної логістики, робототехніки та промислової автоматизації.

Таким чином, цей тип двигуна може бути доцільним, коли збиральний робот інтегрований у мобільну роботизовану платформу.

Який інтегрований серводвигун підходить для якої осі збирального робота?

Корисним способом вибору двигуна є зіставлення типу двигуна з фактичним рухом робота.

Ця класифікація на основі додатків є більш корисною для розробників роботів, ніж просто порівняння назв двигунів.

Що таке інтегрований серводвигун EtherCAT?

поєднує Інтегрований серводвигун EtherCAT кілька компонентів керування рухом в одному компактному агрегаті двигуна.

Залежно від архітектури продукту інтегрований блок може включати:

• Серводвигун

• Сервопривід

• Кодувальник

• Електроніка керування рухом

• Інтерфейс зв'язку EtherCAT

• Функції захисту

• Додаткове гальмо

• Додаткова коробка передач

Традиційні сервосистеми часто розміщують двигун і привід в різних місцях.

Контролер надсилає команди зовнішньому сервоприводу, тоді як привід керує двигуном через окрему проводку.

Вбудований серводвигун переміщує більшу частину цієї функції безпосередньо в вузол двигуна.

Це може значно спростити механічну та електричну конструкцію робота-підбирача.

Як EtherCAT покращує керування рухом робота-підбирача

EtherCAT — це промислова комунікаційна технологія Ethernet у режимі реального часу, яка широко використовується в програмах, які вимагають скоординованого керування рухом.

Для робота-підбирача це важливо, оскільки кілька осей можуть рухатися разом.

Розглянемо роботу-руку з кількома осями.

Контролеру може знадобитися одночасно контролювати:

• Базове обертання

• Рух плечей

• Рух ліктем

• Обертання зап'ястя

• Розташування зап'ястя

• Рух захвату

Якщо ці осі не рухаються узгоджено, у робота можуть виникати помилки траєкторії, непотрібна вібрація або триваліші цикли.

EtherCAT забезпечує комунікаційну архітектуру, придатну для високошвидкісного, синхронізованого управління багатоосьовим рухом.

1. Швидший зв'язок команд

Роботи-підбирачі часто змінюють команди руху.

EtherCAT дозволяє швидко обмінюватися даними керування рухом між контролером і сервоосями.

Це підтримує чутливе керування під час високошвидкісних рухів робота.

2. Багатоосьова синхронізація

Рух робота рідко обмежується одним двигуном.

Декільком осям може знадобитися прискорення та сповільнення в точно скоординований час.

Сервосистеми на основі EtherCAT можуть синхронізувати кілька осей сервоприводу, допомагаючи роботу точніше слідувати запланованій траєкторії.

3. Зменшена затримка зв'язку

У високошвидкісних роботах затримка зв’язку може вплинути на координацію рухів.

Мережа зв’язку в режимі реального часу допомагає зменшити невизначеність між передачею команд і моторною реакцією.

Це особливо корисно, коли кілька серводвигунів працюють одночасно.

4. Спрощена архітектура мережі

EtherCAT може підключати кілька сервоприводів через промислову мережу Ethernet.

При інтеграції в серводвигун комунікаційний інтерфейс розташований у самому двигуні.

Це може зменшити кількість зовнішнього обладнання, необхідного в шафі керування.

Як інтегрований серводвигун підвищує ефективність збирального робота

Найбільша перевага не просто в тому, що двигун менший.

Справжня перевага приходить від об’єднання керування рухом, зворотного зв’язку, зв’язку та моторних технологій у скоординовану систему.

Зменшена складність проводки

Звичайні сервосистеми можуть потребувати окремих з’єднань між:

• Мотор і привід

• Кодувальник і привід

• Контролер і привід

• Система гальм і управління

• Додаткові пристрої введення/виведення

Вбудований серводвигун може зменшити деякі з цих зовнішніх з’єднань.

Для компактних роботів-підбирачів це може бути особливо цінним, оскільки обмежений внутрішній простір ускладнює прокладання кабелю.

Менша кількість зовнішніх компонентів також може спростити складання та обслуговування машини.

Більш компактний дизайн робота

Складським роботам часто доводиться працювати в обмеженому просторі.

Велика електрична шафа або кілька зовнішніх накопичувачів можуть збільшити загальну площу системи.

Інтеграція електроніки приводу в двигун дозволяє виробникам переміщувати частину системи керування рухом безпосередньо на механічну вісь.

Це може сприяти більш компактній архітектурі робота.

Покращена точність позиціонування

Енкодер забезпечує зворотний зв'язок із системою керування сервоприводом.

Замість того, щоб просто наказувати двигуну обертатися на певну кількість і припускати, що рух відбувся правильно, сервосистема може використовувати зворотний зв’язок для виправлення помилок руху.

Для комплектуючих роботів це підтримує точне позиціонування роботизованої руки та захвату.

Скорочені цикли збирання

Тривалість циклу є одним з найважливіших показників ефективності автоматизації складу.

Якщо робот може прискорюватися швидше, точно досягати цілі, плавно сповільнюватись і негайно починати наступну операцію, час, необхідний для кожного циклу збирання, може зменшитися.

Архітектура сервоприводу EtherCAT з високим відгуком підтримує цей тип профілю руху.

Краща координація між осями робота

Руці робота може знадобитися кілька осей, щоб рухатися одночасно.

Наприклад, вісь плеча може прискорюватися, коли зап’ястя обертається, а основа змінює напрямок.

Синхронізоване керування на основі EtherCAT може допомогти цим осям працювати як одна скоординована система руху, а не як незалежні двигуни.

Простіша машинна інтеграція

Для виробників обладнання час інтеграції є важливим фактором.

Вбудований серводвигун може зменшити кількість окремих компонентів, які необхідно вибрати, встановити, підключити та перевірити.

Це може спростити:

• Електричний дизайн

• Дизайн панелей

• Прокладка кабелю

• Введення в експлуатацію

• Технічне обслуговування

• Управління запасними частинами

Важливі технічні характеристики серводвигуна для комплектуючих роботів

Вибір інтегрованого серводвигуна EtherCAT слід починати з фактичних вимог до руху робота, а не просто вибирати двигун з найвищим рейтингом.

Номінальний крутний момент і максимальний крутний момент

Номінальний крутний момент визначає тривалу робочу здатність двигуна.

Піковий крутний момент стає важливим під час прискорення, швидкого руху, підйому та різких змін навантаження.

Для збирання роботів слід враховувати обидва значення.

Швидкість двигуна

Необхідна швидкість двигуна залежить від механічної трансмісії, геометрії рукоятки, передавального числа коробки передач і необхідного часу циклу робота.

Високошвидкісний двигун автоматично не створює швидшого робота. Повна механічна система повинна бути узгоджена з двигуном.

Роздільна здатність кодера

Продуктивність кодера впливає на якість зворотного зв’язку та керування позиціонуванням.

Зворотній зв'язок з вищою роздільною здатністю може бути цінним для додатків, які вимагають точного позиціонування та плавної низькошвидкісної роботи.

Вибір коробки передач

Для деяких осей роботів-підбирачів потрібна висока швидкість, а для інших – високий крутний момент.

Залежно від конструкції осі може підійти планетарний редуктор, гармонічний редуктор або інший редуктор.

Передаточне число коробки передач слід вибирати виходячи з:

• Необхідна вихідна швидкість

• Необхідний вихідний момент

• Інертність

• Прискорення

• Вимоги до люфту

• Механічні розміри

Гальмо

Гальмо може бути важливим для вертикальних осей.

Якщо живлення припинено, вертикальному механізму може знадобитися зберегти своє положення замість падіння під дією сили тяжіння.

Для цього типу застосування вбудований серводвигун із додатковим гальмом може спростити конструкцію осі.

Чому обирають клієнти Вбудовані серводвигуни для роботів-підбирачів

Для виробників роботів вибір серводвигуна залежить не лише від крутного моменту та швидкості. Двигун має працювати як частина всієї роботизованої системи, включаючи контролер, кодер, коробку передач, руку робота, захват, систему зору та мережу зв’язку.

Ось чому багато виробників обладнання розглядають вбудовані серводвигуни для комплектуючих роботів. Об’єднавши двигун, кодер і електроніку приводу в один компактний блок, вбудований серводвигун може спростити архітектуру руху робота, одночасно підтримуючи точні та повторювані рухи, необхідні для автоматизованого збирання.

1. Компактний дизайн для обмеженого простору робота

Роботи-підбирачі часто мають жорсткі вимоги до механічного простору. Звичайна сервосистема може потребувати окремого двигуна, сервоприводу, проводки кодера та додаткових електричних компонентів.

Вбудований серводвигун об’єднує ключові компоненти керування рухом в одному корпусі.

Це може допомогти OEM-виробникам:

• Зменшіть простір для установки

• Спростіть механічні макети

• Зменште кількість зовнішніх компонентів приводу

• Покращити прокладку кабелю

• Створюйте більш компактні осі роботів

Для роботизованих рук і компактних механізмів забирання й розміщення економія місця навколо кожного з’єднання може полегшити проектування машини в цілому.

2. Менше проводів і простіше встановлення

Для звичайної сервосистеми може знадобитися кілька кабелів між двигуном, енкодером, приводом, контролером та іншими компонентами.

Завдяки інтегрованому серводвигуну електроніка приводу та зворотного зв’язку вбудована в двигун.

Це може зменшити складність проводки та зробити монтаж більш простим.

Для робота-підбирача з кількома осями менша кількість зовнішніх компонентів також може зробити машину чистішою та легшою для збирання.

3. Точне позиціонування замкнутого циклу

Роботи-підбирачі повинні точно розташувати свої захвати.

Якщо захват наближається до виробу з надмірною помилкою позиціонування, робот може не захопити виріб або потребуватиме додаткового коригувального руху.

Вбудований серводвигун використовує зворотний зв’язок з енкодером для контролю положення двигуна та підтримки замкнутого циклу керування.

Це особливо корисно для:

• Позиціонування роботизованої руки

• Позиціонування захвату

• Вирівнювання продукту

• Стеження за конвеєром

• Механізми підйому

• Системи прецизійного перенесення

Результатом є система руху, спроектована на основі зворотного зв’язку, а не руху двигуна з відкритим контуром.

4. Швидка реакція для збирання з великим циклом

Робот-підбирач може повторювати один і той самий рух тисячі разів протягом виробничої зміни.

Кожен цикл може включати:

Прискорення → Швидкісний рух → Уповільнення → Позиціонування → Підбирання → Відведення

Тому серводвигун повинен швидко реагувати на зміни швидкості та команди положення.

Інтегровані конфігурації сервоприводу DC і BLDC можна використовувати, коли робот потребує динамічного руху та швидкого прискорення/уповільнення.

Для осей із вищим навантаженням редукторний інтегрований сервопривод може забезпечити збільшення крутного моменту, необхідного для переміщення механізму, не вимагаючи зайво великого двигуна.

5. Краща координація між кількома осями робота

Робот-підбирач рідко покладається лише на один двигун.

Роботизована рука може мати кілька сервоосей, які керують:

• Обертання основи

• Рух рукою

• Рух ліктем

• Обертання зап'ястя

• Вертикальний рух

• Позиціонування захвату

Ці осі повинні працювати разом, щоб слідувати запланованій траєкторії робота.

Завдяки комунікаційним можливостям, таким як CANopen і EtherCAT , вбудовані серводвигуни можуть стати частиною мережевої багатоосьової архітектури керування рухом.

EtherCAT особливо актуальний, коли робот потребує синхронізованого руху в реальному часі між декількома осями сервоприводу.

6. Кілька конфігурацій двигуна для різних осей робота

Ще одна причина, чому клієнти обирають інтегровані серводвигуни, полягає в тому, що одне сімейство продуктів може задовольняти різні механічні вимоги.

Наприклад:

Це дає виробникам OEM більше гнучкості при проектуванні різних осей роботів.

7. Планетарні редуктори для високої щільності крутного моменту

Деяким роботам-підбирачам потрібно переміщувати відносно важкі вантажі, зберігаючи компактну руку робота.

може Інтегрований серводвигун із планетарним редуктором збільшити вихідний крутний момент, одночасно зменшуючи вихідну швидкість.

Це робить його корисним для:

• Надміцні підбирачі

• Вертикальні підйомні осі

• Великі захвати

• Позиціонування під високим навантаженням

• Транспортно-розвантажувальні механізми

Вбудований двигун і коробка передач також зменшують потребу в установці кількох незалежних компонентів навколо з’єднання робота.

8. Варіанти гальм для вертикальних осей збирання

Вертикальні осі робота вводять ще один аспект: силу тяжіння.

Після відключення живлення вертикальний вантаж може залишитися на місці.

Серводвигун із вбудованим гальмом може забезпечити функцію механічного утримування, якщо його правильно вибрати та включити в конструкцію безпеки машини.

Це може бути корисно для:

• Механізми осі Z

• Вертикальні роботизовані руки

• Системи підйому продукції

• Автоматизоване складське обладнання

• Підйомні ліфти

Для цих застосувань інженери повинні оцінити гальмівний момент, інерцію навантаження, поведінку при зупинці та повну систему безпеки машини.

9. Гнучкий зв'язок для різних систем управління

Виробники роботів-підбирачів не всі використовують однакову архітектуру контролера.

Залежно від машини сервосистемі може знадобитися обмін даними через:

• Пульс

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Забезпечення різних параметрів керування дозволяє поєднувати інтегрований серводвигун з різними ПЛК, контролерами руху, контролерами роботів і архітектурами автоматизації.

Для простого механізму позиціонування може бути достатньо імпульсного керування.

Для підключеного до мережі багатоосьового робота-комплектувальника CANopen або EtherCAT можуть підійти.

10. Спеціальна механічна конфігурація

Двигун має фізично відповідати роботу.

Це звучить очевидно, але це може стати серйозною інженерною проблемою, коли стандартний двигун має неправильну довжину вала, неправильну схему монтажу, положення роз’єму або конфігурацію коробки передач.

Для виробників OEM-комплектуючих роботів налаштування можуть включати:

• Діаметр валу

• Довжина валу

• шпонковий паз

• Плоский вал

• Порожнистий вал

• Коробка передач

• Передаточне число

• Гальмо

• Кодувальник

• Роз'єм

• Кабель

• Конфігурація монтажу

• IP захист

Це дозволяє адаптувати двигун до робота замість того, щоб примушувати структуру робота вміщувати стандартний двигун.

11. Зменшені вимоги до шафи керування

Традиційні архітектури сервоприводів можуть вимагати кількох зовнішніх сервоприводів усередині шафи керування.

Коли привід інтегрований у двигун, частина електроніки керування рухом переміщується безпосередньо до осі робота.

Для компактних роботів-підбирачів це потенційно може зменшити розмір шафи та звільнити цінний простір для інших компонентів, таких як:

• PLC

• Промисловий ПК

• Контролер зору

• Контролер безпеки

• Блок живлення

• Обладнання зв'язку

Це особливо корисно, коли сам робот має обмежений електричний корпус.

12. Простіше технічне обслуговування та системна інтеграція

Вбудований серводвигун також може спростити архітектуру машини.

Замість усунення несправностей кількох окремих компонентів інженери можуть працювати з більш консолідованим блоком керування рухом.

Для виробників OEM це може спростити:

Проектування → Монтаж → Електропроводка → Введення в експлуатацію → Тестування → Технічне обслуговування

Це також може зменшити кількість окремих компонентів, які потрібно вказувати та керувати у виробництві.

13. Підходить для різних архітектур роботи-підбирача

Інтегровані серводвигуни не обмежуються одним типом робота-підбирача.

Їх можна розглядати для:

• Роботизовані системи збирання рук

• Декартові збиральні роботи

• Роботи Delta pick and place

• Роботи-збирачі сміття

• Роботи-товари-людини

• Системи складського комплектування

• Пакувальні та комплектувальні машини

• Сортувальні роботи

• Мобільні роботи-підбирачі

• Системи комплектування на основі AMR

Конфігурацію двигуна слід вибирати відповідно до конкретної осі, корисного навантаження, швидкості, робочого циклу та умов навколишнього середовища.

На що звертають увагу клієнти, купуючи Вбудований серводвигун для робота-підбирача?

З точки зору придбання OEM, клієнти зазвичай повинні оцінювати більше, ніж номінальну потужність двигуна.

Основні технічні питання включають:

Який крутний момент вимагає вісь?

Яка максимальна швидкість потрібна?

З якою швидкістю повинен розганятися і сповільнюватися робот?

Яка точність позиціонування потрібна?

Яка фактична інерція навантаження?

Чи потрібна вісь коробка передач?

Чи потрібне гальмо для вертикальної осі?

Яка конфігурація кодера потрібна?

Чи підтримує контролер EtherCAT, CANopen, RS485 або Pulse?

Який рівень захисту IP необхідний?

Чи можна налаштувати вал, з’єднувач, коробку передач і монтажні розміри?

Ці запитання допомагають виробнику вибрати серводвигун на основі фактичного профілю руху робота, а не просто вибирати двигун на основі номінальної потужності.

Чому можливості OEM важливі для вибору виробників роботів

Виробники комплектуючих роботів часто розробляють власні механічні конструкції, алгоритми керування, захвати та архітектури систем.

Як результат, стандартний двигун каталогу не завжди може ідеально підходити.

Досвідчений постачальник вбудованих серводвигунів може співпрацювати з OEM під час процесу розробки, щоб оцінити:

Вимоги до застосування → Вибір двигуна → Розрахунок крутного моменту → Механічна конструкція → Прототип → Тестування → Оптимізація → Масове виробництво

Цей підхід особливо корисний, коли клієнту потрібні індивідуальні вал, коробка передач, кодер, комунікаційний інтерфейс, гальмо, роз’єм, кабель або корпус.

Для виробництва роботів-підбирачів у великих обсягах налаштування також можуть допомогти створити більш послідовну конфігурацію двигуна на всій платформі робота.

Інтегровані серводвигуни допомагають створити більш компактний робот-підбирач

Основною причиною, чому клієнти розглядають інтегровані серводвигуни, є можливість об’єднати кілька функцій керування рухом в одному пристрої.

Замість проектування навколо:

Двигун + зовнішній кодер + сервопривід + додаткова проводка + окремий редуктор

OEM потенційно може побудувати вісь навколо:

Інтегрований серводвигун + коробка передач + промисловий зв'язок

Ця архітектура може зменшити складність системи, водночас забезпечуючи замкнутий зворотний зв’язок, динамічну реакцію та координований контроль, необхідні сучасним роботам-комплектувальникам.

Для високошвидкісного складського комплектування, роботизованих рук, автоматизованого сортування, пакування та мобільних систем комплектування вбудовані серводвигуни забезпечують гнучку основу для розробки компактних і масштабованих систем керування рухом.

Підсумок

Клієнти обирають інтегровані серводвигуни для комплектуючих роботів, тому що вони можуть відповідати декільком практичним інженерним вимогам одночасно:

Компактний монтаж

Зменшена проводка

Позиціонування в замкнутому циклі

Швидкий динамічний відгук

Багатоосьовий зв'язок

Гнучкі варіанти коробки передач

Конфігурації гальм

Охорона навколишнього середовища

Налаштування OEM

Спрощена системна інтеграція

Для вибору виробників роботів найважливішим фактором є не просто вибір найпотужнішого двигуна. Він вибирає правильну інтегровану конфігурацію сервоприводу для кожної осі робота на основі навантаження, крутного моменту, швидкості, інерції, точності позиціонування, протоколу зв’язку, умов навколишнього середовища та механічної структури.

Цей підхід, орієнтований на застосування, дозволяє інтегрованому серводвигуну стати частиною загальної архітектури руху робота, а не просто іншим окремим компонентом.

Інтегрований серводвигун EtherCAT проти традиційної сервосистеми

Традиційна сервосистема зазвичай розділяє двигун і привід.

Інтегрований серводвигун поєднує їх.

Відповідна архітектура залежить від конструкції робота. Великі системи з централізованими шафами все ще можуть отримати вигоду від традиційних сервоприводів, тоді як компактне роботизоване обладнання може отримати значну вигоду від інтегрованої архітектури сервоприводів.

Тепловий контроль має значення для потужних збиральних роботів

Роботи-підбирачі часто працюють безперервно протягом змін на складі.

Це означає, що не слід забувати про теплові характеристики.

Двигун може працювати добре під час короткого лабораторного тесту, але відчувати підвищення температури під час безперервної повторюваної роботи.

Вибираючи вбудований серводвигун, виробники повинні оцінити:

• Постійний крутний момент

• Тривалість пікового крутного моменту

• Робочий цикл

• Температура навколишнього середовища

• Температура корпусу двигуна

• Внутрішня температура електроніки

• Умови охолодження

• Захист від перевантаження

Правильно підібраний двигун повинен забезпечувати достатній крутний момент, не працюючи безперервно поблизу своїх температурних меж.

Надійність зв’язку має вирішальне значення

Робот-комплектувальник не може дозволити собі часті переривання зв’язку.

Контролер руху, серводвигуни, датчики, система зору та програмне забезпечення робота можуть працювати разом.

Тому зв’язок EtherCAT слід оцінювати як частину повної архітектури керування.

Важливі міркування включають:

• Топологія мережі

• Якість кабелю

• Надійність роз'єму

• Продуктивність ЕМС

• Заземлення

• Конфігурація мережі

• Сумісність контролера

• Сумісність сервоприводу

• Діагностичні функції

Надійна комунікаційна архітектура допомагає скоротити непередбачені простої автоматизованого складського обладнання.

Як вибрати правильний інтегрований серводвигун EtherCAT

Вибір правильного Інтегрований серводвигун EtherCAT для робота-комплектувальника — це не просто вибір правильної потужності двигуна. Двигун повинен відповідати навантаженню, крутному моменту, швидкості, прискоренню, точності позиціонування, механічній структурі, архітектурі зв’язку та робочому середовищу робота.

Для роботів-підбирачів ці вимоги стають ще важливішими, оскільки робот може виконувати сотні чи тисячі повторюваних циклів підбирання та розміщення під час координації кількох осей. Правильно підібраний інтегрований серводвигун EtherCAT може спростити архітектуру машини, об’єднавши двигун, привід, кодер і комунікаційний інтерфейс у компактний блок керування рухом.

1. Почніть із вимог до осі та руху робота

Першим кроком є ​​визначення того, що двигун насправді повинен рухати.

Робот-підбирач може містити кілька осей руху, наприклад:

• Лінійні осі X/Y/Z

• Роботизовані суглоби рук

• Обертання зап'ястя

• Захватні механізми

• Конвеєрні або передавальні механізми

• Вертикальні підйомні осі

• Поворотні осі позиціонування

Різні осі мають різні вимоги до крутного моменту, швидкості та трансмісії.

Наприклад, високошвидкісна горизонтальна вісь може надавати пріоритет динамічній реакції та прискоренню , тоді як вертикальна підйомна вісь може потребувати більшого вихідного крутного моменту та гальма . Компактний захват може потребувати точного позиціонування, а не високої постійної потужності.

Тому вибір одного ідентичного двигуна для кожної осі не завжди є найефективнішим підходом.

2. Обчисліть необхідний крутний момент

Крутний момент є одним із найважливіших параметрів при виборі інтегрованого серводвигуна для комплектуючого робота.

Необхідний крутний момент повинен враховувати більше, ніж саме корисне навантаження. Розрахунок може включати:

• Вага корисного навантаження

• Вага руки робота

• Вага кінцевого ефектора

• Передаточне число коробки передач

• Прискорення і уповільнення

• Тертя

• ККД передачі

• Вертикальна підйомна сила

• Зовнішній механічний опір

• Інерційність навантаження

Для поворотних осей основне співвідношення можна виразити так:

Необхідний крутний момент = момент прискорення + момент навантаження + момент тертя + запас міцності

Для вертикальної осі слід також враховувати силу тяжіння.

Двигун, який виглядає адекватним лише з урахуванням номінального корисного навантаження, може відчувати надмірний пік крутного моменту під час прискорення, уповільнення або аварійної зупинки. З цієї причини покупці повинні оцінювати як номінальний, так і максимальний крутний момент.

3. Перевірте швидкість двигуна та прискорення

Роботи-підбирачі часто потребують швидкого переміщення між позиціями збирання та розміщення. Тому серводвигун потребує достатньої швидкості та динамічної реакції.

Порівнюючи двигуни, перевірте:

• Номінальна швидкість

• Максимальна швидкість

• Можливість прискорення

• Можливість уповільнення

• Піковий крутний момент

• Реакція позиціонування

• Безперервне виконання обов'язків

Висока швидкість автоматично не означає кращу. Двигун повинен підтримувати стабільну роботу під час переміщення фактичного вантажу.

Для робота, який виконує короткі повторювані рухи, профіль прискорення може бути таким же важливим, як і максимальні оберти. Відповідний двигун повинен забезпечувати достатній крутний момент під час прискорення без надмірного нагрівання.

4. Оцініть точність позиціонування та зворотний зв’язок кодера

Роботи-підбирачі часто працюють із машинним зором, попередньо визначеними координатами, конвеєрами та роботизованими захватами. Тому двигун повинен забезпечувати надійний зворотний зв'язок щодо положення.

Інтегрований серводвигун із енкодером дозволяє системі керування контролювати положення двигуна та відповідно регулювати рух.

При виборі двигуна враховуйте:

• Роздільна здатність кодера

• Метод зворотного зв'язку позиції

• Повторюваність позиціонування

• Необхідна механічна точність

• Люфт коробки передач

• Інерційність навантаження

• Вимоги до контуру керування

Фактична ефективність позиціонування залежить від повної механічної системи та системи керування, а не лише від кодера.

Для застосувань, що вимагають точного позиціонування важеля або лінійної осі, кодер, коробка передач, трансмісія та механічна конструкція повинні розглядатися як одна система.

5. Переконайтеся, що EtherCAT відповідає архітектурі руху робота

EtherCAT стає особливо корисним, коли робот-комплектувальник має кілька координованих осей.

Типовому роботу може знадобитися синхронізація:

Контролер робота → вісь руки → вісь зап'ястя → захват → конвеєр → допоміжне обладнання

За допомогою зв’язку EtherCAT кілька осей сервоприводів можна інтегрувати в централізовану промислову архітектуру керування рухом Ethernet.

Вибираючи вбудований серводвигун EtherCAT, покупці повинні підтвердити:

• Сумісність з EtherCAT

• Вимоги до протоколу зв'язку

• Сумісність контролера

• Вимоги до багатоосьової синхронізації

• Топологія мережі

• Вимоги до комунікаційного циклу

• Роз'єм і конфігурація кабелю

Важливим моментом є те, що EtherCAT має відповідати контролеру та загальній архітектурі автоматизації , а не вибиратися як ізольована функція двигуна.

6. Виберіть відповідну коробку передач

Сам двигун може не забезпечувати безпосередньо необхідний вихідний момент або швидкість. Коробка передач може адаптувати характеристики двигуна до механізму робота.

Загальні варіанти включають:

Планетарний серводвигун

Планетарна коробка передач підходить, коли збиральному роботу потрібен високий вихідний крутний момент, компактні розміри та відповідне передавальне число.

Типові програми включають:

• Роботизовані суглоби рук

• Поворотне позиціонування

• Високонавантажені механізми

• Компактні підйомні системи

• Висока щільність крутного моменту

Черв'ячний серводвигун

Черв'ячний редуктор може бути корисним, коли механізм вимагає високого передавального числа або прямокутової передачі.

Його можна розглядати для:

• Компактні механізми перенесення

• Поворотне позиціонування

• Конвеєрні системи

• Підйомні механізми

Однак під час вибору слід оцінити ефективність коробки передач, люфт, теплові характеристики та фактичні умови навантаження.

7. Розгляньте гальмо для вертикальних осей робота

Вертикальна вісь комплектуючого робота може поводитися інакше, ніж горизонтальна вісь, оскільки гравітація постійно діє на вантаж.

Якщо вісь повинна залишатися на місці після припинення живлення, застосування серводвигуна з гальмом . можна розглянути можливість

Вибір гальма повинен враховувати:

• Вертикальне навантаження

• Утримуючий момент

• Швидкість двигуна

• Реакція на гальма

• Робочий цикл

• Вимоги безпеки

Гальмо двигуна не слід розглядати як єдиний захід безпеки. Повна конструкція безпеки для вертикальної осі повинна включати механічну трансмісію, контролер, стратегію аварійної зупинки та відповідні вимоги щодо безпеки машини.

8. Виберіть правильний тип двигуна

Виробники комплектуючих роботів можуть використовувати різні інтегровані архітектури сервоприводів залежно від осі.

Правильний вибір залежить від конкретної осі та умов експлуатації.

9. Перевірте фізичний простір встановлення

Однією з основних причин, чому виробники розглядають вбудовані серводвигуни, є зменшення простору, який займають окремі компоненти двигуна та приводу.

Однак інтегрований блок все ще повинен відповідати механічній структурі робота.

Перед замовленням перевірте:

• Розмір рами двигуна

• Загальна довжина двигуна

• Діаметр валу

• Довжина валу

• Монтажні розміри

• Розташування роз’єму

• Напрямок виходу кабелю

• Розміри коробки передач

• Гальмівні розміри

• Наявний простір для охолодження

Для компактних роботів-підбирачів навіть невелика зміна довжини двигуна або положення роз’єму може вплинути на механічну конструкцію.

10. Враховуйте робоче середовище

Робоче середовище може значно вплинути на вибір серводвигуна.

Для складських комплектуючих роботів двигун може працювати у відносно чистих приміщеннях. Інші системи можуть піддаватися впливу пилу, вологи, процесів очищення або коливань температури.

Залежно від застосування покупці повинні оцінити:

• IP захист

• Робоча температура

• Вплив пилу

• вологість

• Вимоги до очищення

• Безперервна робота

• Тепловіддача

Для вимогливих середовищ вбудований серводвигун IP65 може забезпечити вищий рівень захисту, ніж стандартна відкрита конструкція, за умови, що повна установка підтримує необхідний рівень захисту.

11. Оцініть теплові характеристики для безперервного збору

Робот-підбирач може працювати безперервно протягом тривалого часу. Часте прискорення, уповільнення та повторювані рухи з високим навантаженням можуть підвищити температуру двигуна.

Теплова оцінка повинна включати:

• Постійний крутний момент

• Піковий крутний момент

• Робочий цикл

• Температура навколишнього середовища

• Умови установки двигуна

• Ефективність коробки передач

• Тепловіддача

• Тривалість перевантаження

Двигун слід вибирати на основі фактичного профілю руху, а не просто його номінальної потужності.

Для додатків із високим циклом корисно перевірити двигун за очікуваного реального навантаження, швидкості, прискорення та робочого циклу перед остаточним проектуванням.

12. Перевірте параметри зв'язку та керування

Часто вибирають інтегрований серводвигун EtherCAT, оскільки робот потребує скоординованого керування мережею. Однак ширша платформа продукту також може потребувати різних варіантів зв’язку залежно від архітектури машини.

Наприклад, інтегрована сервоплатформа JKONGMOTOR включає такі конфігурації керування та зв’язку:

• Пульс

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Це дає машинобудівникам гнучкість при проектуванні різних платформ роботів або інтеграції допоміжних осей.

Для робота-підбирача EtherCAT ключовим питанням є те, чи відповідають комунікаційний інтерфейс вибраного двигуна, функції керування та електричні з’єднання контролеру робота.

13. Перед остаточним вибором подумайте про налаштування OEM

Стандартні технічні характеристики є лише частиною процесу відбору для виробника комплектуючого робота. Механічне налаштування може бути не менш важливим.

Залежно від проекту налаштування OEM можуть включати:

• Діаметр і довжина валу

• шпонковий паз

• Плоский вал

• Порожнистий вал

• Хрестоподібно просвердлений вал

• Коробка передач

• Гальмо

• Кодувальник

• Роз'єм

• Довжина кабелю

• Конфігурація монтажу

• IP захист

Це може бути особливо корисним, коли двигун повинен підійти до наявної роботизованої руки, захвату, підйомного механізму або компактного шасі.

Для машинобудівників, які розробляють нового робота-підбирача, часто ефективніше обговорювати двигун, привід, коробку передач, кодер, інтерфейс зв’язку та механічний інтерфейс разом, а не вибирати кожен компонент окремо.

14. Використовуйте повний профіль руху, щоб прийняти остаточне рішення

Надійний вибір має базуватися на повному циклі руху.

Наприклад:

Виберіть → Підйом → Прискорення → Переміщення → Уповільнення → Місце → Повернення

Для кожного етапу визначте:

1. навантаження

2. Необхідний крутний момент

3. Необхідна швидкість

4. Прискорення

5. Вимога до позиціонування

6. Робочий цикл

7. Передаточне число

8. Вимоги до кодувальника

9. Вимога спілкування

10. Екологічні умови

Такий підхід запобігає поширеній помилці вибору: вибір двигуна базується лише на номінальній потужності чи корисному навантаженні.

Контрольний список вибору інтегрованого серводвигуна EtherCAT

Перш ніж підтвердити замовлення, виробник комплектуючого робота може скористатися таким контрольним списком:

Навіщо працювати з JKONGMOTOR Вибираєте вибір серводвигуна робота ?

Для виробників комплектуючих роботів двигун є лише частиною системи керування рухом. Практична мета полягає в тому, щоб створити відповідне рішення двигун + привід + кодер + трансмісія + зв'язок.

JKONGMOTOR надає інтегровані конфігурації серводвигунів, що задовольняють різні вимоги до руху роботів, включаючи інтегровані крокові серводвигуни, редукторні серводвигуни, серводвигуни BLDC, рішення для лінійного руху, двигуни з інтегрованим гальмом та інші індивідуальні конфігурації.

Підхід OEM/ODM також дозволяє адаптувати конфігурацію двигуна до механічних та електричних вимог машини.

Для нового проекту робота-підбирача покупці можуть надати корисне навантаження, тип осі, швидкість, прискорення, передавальне число коробки передач, відстань переміщення, робочий цикл, монтажні розміри та вимоги до контролера/зв’язку . Ці параметри є практичною відправною точкою для вибору відповідного інтегрованого серводвигуна EtherCAT.

Остаточний винос

Правильний інтегрований серводвигун EtherCAT для комплектуючого робота слід вибирати відповідно до повної системи руху, а не просто потужності двигуна.

Найбільш важливими факторами є крутний момент, швидкість, прискорення, зворотний зв’язок кодера, сумісність з EtherCAT, вимоги до коробки передач, вимоги до гальм, теплові характеристики, простір для встановлення, захист навколишнього середовища та налаштування OEM.

Коли ці фактори оцінюються разом, інтегрований серводвигун може бути краще узгоджений з кожною віссю робота, допомагаючи спростити електропроводку, зменшити вимоги до шафи та підтримувати скоординований рух по кількох осях.

Куди інтегровані серводвигуни EtherCAT підійдуть у складській робототехніці

Складська робототехніка більше не обмежується простою автоматизацією конвеєра. Сучасні склади використовують роботів-комплектувальників, AMR, системи AS/RS, палетні човники, обладнання для сортування, роботизовані руки та автоматизовані підйомні механізми для переміщення, ідентифікації, підбору, зберігання та вилучення продуктів.

Ці машини вимагають скоординованого руху по кількох осях. може Інтегрований серводвигун EtherCAT поєднувати двигун, привід, кодер та інтерфейс зв’язку в режимі реального часу в компактний блок керування рухом, що робить його придатним для складського обладнання, де важливі простір, синхронізація, електропроводка та ефективність позиціонування.

Для виробників обладнання ключовим питанням є не просто те, чи можна використовувати серводвигун EtherCAT у складській робототехніці, а те, де він забезпечує найбільшу практичну цінність в архітектурі машини..

1. Збирання роботів

Роботи-підбирачі є одним із найбільш прямих застосувань інтегрованих серводвигунів EtherCAT.

Типовому роботу-комплектувальнику може знадобитися координувати:

• Роботизовані суглоби рук

• Обертання зап'ястя

• Рух захвату

• Вертикальний підйом

• Позиціонування конвеєра

• Передача товару

Протягом одного циклу збирання роботові може знадобитися швидко рухатися до цільового місця, уповільнювати швидкість для точного позиціонування, керувати захватом, а потім повертатися у вихідне положення.

Інтегрований серводвигун EtherCAT може підтримувати цей тип координованого багатовісного руху , одночасно зменшуючи кількість окремих компонентів приводу, встановлених у шафі керування.

Для компактних робототехнічних манежів також можна розглянути інтегровані серводвигуни з планетарним редуктором, коли потрібен більший вихідний крутний момент у обмеженому просторі для встановлення.

2. AMR та складські мобільні роботи

Автономні мобільні роботи (AMR) все частіше використовуються для:

• Вантажні перевезення

• Виконання замовлення

• Доставка з полиці до особи

• Перевезення бункерів

• Транспортування матеріалів

• Поповнення складу

Система приводу потребує контрольованої швидкості коліс, напрямку, прискорення та уповільнення.

Інтегровані серводвигуни можуть поєднувати двигун і електроніку в компактний модуль, зменшуючи кількість проводів між двигуном і зовнішнім приводом.

Для мобільних складських роботів вибір може включати сервопривод постійного струму, сервопривод BLDC, редукторний сервопривод або спеціалізовані конфігурації сервоприводу AGV/AMR залежно від крутного моменту коліс, ваги автомобіля, швидкості, напруги акумулятора та архітектури керування.

Якщо необхідна функціональна безпека, конфігурації сервоприводу з функціями, пов’язаними з STO, можна оцінити як частину загального проекту безпеки машини.

3. Крани-штабелери AS/RS

Автоматизовані системи зберігання та вилучення (AS/RS) використовують крани-штабелери для зберігання та вилучення товарів із складських приміщень з високою щільністю.

Типовий кран-штабелер може мати кілька важливих осей руху:

Горизонтальний хід → Вертикальний підйом → Рух вилки

Кожна вісь має різні вимоги.

Горизонтальна подорож

Вісь руху потребує контрольованого прискорення, уповільнення та позиціонування для точного переміщення крана-штабелера вздовж проходів складу.

Вертикальний підйом

Підйомна вісь має витримувати значні механічні навантаження та може вимагати більшого крутного моменту, відповідної передачі та функціональності гальм.

Вилка осі

Вилочний механізм потребує повторюваного позиціонування для вставлення та вилучення піддонів або контейнерів для зберігання.

EtherCAT може бути особливо корисним, коли ці осі повинні працювати як частина скоординованої системи керування рухом.

4. Човники для піддонів з чотирма напрямками

Човники з чотиристороннім транспортуванням піддонів потребують компактних і керованих систем приводу, оскільки транспортний засіб має рухатися у вузьких каналах зберігання.

Залежно від конструкції машини інтегровані серводвигуни можуть використовуватися для:

• Рух вперед і назад

• Рух убік

• Підйомні механізми

• Позиціонування палет

• Допоміжні механічні функції

Компактна інтегрована архітектура сервоприводу може допомогти зменшити зовнішню проводку та спростити встановлення всередині човника.

Для застосувань, які вимагають високих передавальних числів або компактної трансмісії, конфігурації вбудованого редуктора сервоприводу можна оцінити відповідно до необхідного крутного моменту колеса та механічної конструкції.

5. Конвеєрні та транспортні системи

Автоматизація складу значною мірою залежить від конвеєрів і механізмів передачі.

Ці системи можуть транспортувати:

• Картонні коробки

• Сумки

• Контейнери

• Посилки

• Піддони

• Індивідуальні продукти

Конвеєри з сервоприводом можуть вимагати точного регулювання швидкості та синхронізації з обладнанням, розташованим вище та нижче за потоком.

Інтегрований серводвигун EtherCAT можна використовувати там, де конвеєр потребує скоординованого керування іншими осями чи машинами.

Наприклад:

Система бачення → Робот-підбір → Конвеєр → Сортувальник → Пакувальна станція

Коли ці машини обмінюються інформацією про положення та час через загальну архітектуру автоматизації, скоординований рух стає легше реалізувати.

6. Автоматизоване сортувальне обладнання

Високошвидкісні системи сортування повинні переміщувати продукти відповідно до призначення, розміру, порядку або інших критеріїв ідентифікації.

Додатки можуть включати:

• Поперечно-стрічкові сортувальники

• Розсувні сортувальники взуття

• Системи сортування посилок

• Дивертери

• Ротаційні сортувальні механізми

• Трансферні модулі

Механізми сортування часто виконують повторювані рухи з відносно високою швидкістю циклу. Тому двигун потребує відповідної швидкості, прискорення, реагування на позиціонування та теплових характеристик.

Залежно від механізму сервопривід BLDC, сервопривід BLDC з планетарним редуктором або вбудовані крокові серводвигуни . можна розглянути

Остаточний вибір має ґрунтуватися на фактичному навантаженні, тривалості циклу, крутному моменті та механічній трансмісії.

7. Роботизована рука та кінцеві системи

Складські роботизовані руки можуть виконувати:

• Збір бункерів

• Збирання картону

• Палетування

• Депалетування

• Сортування предметів

• Розгляд справи

До різних з’єднань пред’являються різні механічні вимоги.

Вісь зап’ястя може вимагати компактних розмірів і швидкої реакції, тоді як більший суглоб руки може вимагати більшого вихідного крутного моменту.

Це місце, де різні інтегровані конфігурації сервоприводу можуть бути узгоджені з різними осями.

Інтегровані крокові серводвигуни можна розглядати для повторюваних застосувань позиціонування.

Інтегровані серводвигуни з планетарними редукторами можна розглянути, коли потрібен більший вихідний крутний момент і компактна трансмісія.

Серводвигуни з інтегрованими гальмами можна оцінити для вертикальних осей, де потрібне контрольоване утримання.

8. Автоматичне підіймально-вертикальне обладнання

Вертикальний рух вводить додатковий аспект: силу тяжіння.

Складські системи можуть використовувати механізми з сервоприводом для:

• Підйомні столи

• Вертикальні конвеєри

• Осі Z робота

• Підйомники для зберігання

• Вилкові механізми

• Агрегати вертикального перенесення

Для цих застосувань може знадобитися більший крутний момент на низькій швидкості та контрольоване утримання, коли система зупиняється.

Серводвигун із інтегрованим гальмом можна розглянути, якщо механічна конструкція вимагає функції утримання з боку двигуна.

Однак гальмо слід оцінювати разом із коробкою передач, механічним навантаженням, системою безпеки, стратегією аварійної зупинки та застосовними вимогами безпеки машини.

9. Системи комплектації товару до людини

На складах «товари-особи» продукти або контейнери для зберігання транспортуються автоматично до оператора або роботизованої станції комплектування.

Система може включати:

Склад → Мобільний робот → Конвеєр → Станція комплектування → Виконання замовлення

Кожен етап вимагає контрольованого руху та точного позиціонування.

Інтегровані серводвигуни можна використовувати в механізмах руху та позиціонування, де важливі замкнутий цикл керування та компактне встановлення.

EtherCAT стає особливо корисним, коли кілька осей сервоприводу повинні обмінюватися інформацією про рух із центральним контролером.

10. Автоматизоване пакування та палетування

Отримання товару на складі не закінчується. Багато систем також автоматизують:

• Формування справи

• Product placement

• Транспортування картону

• Укладання в мішки

• Маркування

• Палетування

• Депалетування

Ці машини часто вимагають кількох синхронізованих сервоосей.

Наприклад, робот-палетувальник може координувати рух руки, обертання зап’ястя, підйом і позиціонування кінцевого ефектора.

Інтегрована архітектура сервоприводу на основі EtherCAT може допомогти підключити ці осі руху до контролера машини, утримуючи двигун і електроніку приводу поблизу механічної осі.

11. Де підходять різні інтегровані серводвигуни

Не кожен складський робот потребує однакової архітектури сервоприводу.

Таблицю слід розглядати як відправну точку, а не як фіксоване правило вибору двигуна. Фактичний вибір залежить від механічної конструкції та робочого профілю.

12. Чому EtherCAT важливий у складській робототехніці

Головною перевагою EtherCAT у цих системах є не просто сам комунікаційний інтерфейс. Його цінність полягає в тому, що він забезпечує скоординоване промислове управління рухом за кількома пристроями та осями.

Роботу складу може знадобитися координувати:

Контролер → Сервовісь 1 → Сервовісь 2 → Сервовісь 3 → Захват → Конвеєр

Завдяки архітектурі на основі EtherCAT розробник машин може проектувати систему руху навколо централізованого керування та синхронізованих сервоосей.

Це може бути особливо корисно для:

• Багатоосьові роботизовані руки

• Швидкісний збір

• Скоординований підйом і пересування

• Сортувальні машини

• Пакувальні системи

• Системи палетування

• Автоматизована обробка матеріалів

Для машинобудівників ця архітектура може також зменшити потребу в окремих шафах приводів і розширеній проводці від двигуна до приводу, коли використовуються вбудовані серводвигуни.

13. Що повинні перевірити виробники складських роботів

Перш ніж вибрати інтегрований серводвигун EtherCAT, покупці повинні оцінити повний робочий профіль.

Механічні вимоги

• Корисне навантаження

• Інерційність навантаження

• Передаточне число

• Конфігурація валу

• Монтажні розміри

• Доступне місце для установки

Вимоги до руху

• Номінальна швидкість

• Максимальна швидкість

• Номінальний крутний момент

• Піковий крутний момент

• Прискорення

• Уповільнення

• Точність позиціонування

• Робочий цикл

Вимоги до контролю

• Сумісність з EtherCAT

• Сумісність контролера

• Роздільна здатність кодера

• Багатоосьова синхронізація

• Архітектура мережі

Екологічні вимоги

• IP захист

• Температура навколишнього середовища

• Пил

• вологість

• Безперервна робота

• Тепловіддача

Вимоги до налаштування

• Діаметр і довжина валу

• Шпонковий паз або плоска

• Порожнистий вал

• Коробка передач

• Гальмо

• Кодувальник

• Роз'єм

• Кабель

• Монтажна конструкція

14. Чому інтегрована сервоприводна архітектура підходить для сучасної автоматизації складів

Традиційні сервосистеми часто розділяють компоненти двигуна, приводу, зворотного зв’язку кодера та зв’язку.

Вбудований серводвигун об’єднує кілька цих функцій в одному компактному пристрої.

Для складської робототехніки ця архітектура може забезпечити практичні переваги:

Менше електропроводки від двигуна до приводу

Електроніка приводу інтегрована з двигуном, зменшуючи кількість зовнішніх з’єднань.

Менші шафи керування

Деяке апаратне забезпечення, пов’язане з приводом, може переміщатися з шафи ближче до механічної осі.

Простіша інтеграція з машиною

Двигун, привід, кодер і комунікаційні функції можуть бути розроблені як один модуль керування рухом.

Гнучка конфігурація осі

Для різних механізмів робота можна вибрати різні конфігурації сервоприводу та редуктора.

Простіша адаптація OEM

Механічні та електричні інтерфейси можна налаштувати для конкретного складського обладнання.

Остаточний винос

Інтегровані серводвигуни EtherCAT підходять для багатьох областей складської робототехніки , від комплектуючих роботів і AMR до кранів-штабелерів AS/RS, чотиристоронніх човників для піддонів, конвеєрів, сортувальників, роботизованих рук, підйомних систем і автоматизованого пакувального обладнання.

Головне, щоб конфігурація двигуна відповідала певній осі.

Для високоточного позиціонування може підійти вбудований кроковий сервопривод. Для більшого вихідного крутного моменту можна розглянути планетарний сервопривід. Для вертикального руху може знадобитися конфігурація з інтегрованим гальмом. Для високошвидкісного сортування та динамічного руху можна оцінити сервоконфігурації BLDC.

Для виробників складського обладнання найважливішими критеріями вибору залишаються крутний момент, швидкість, прискорення, зворотний зв’язок кодера, вимоги до коробки передач, комунікаційна сумісність, теплові характеристики, простір для установки, захист навколишнього середовища та налаштування OEM.

Інтегрована платформа серводвигуна JKONGMOTOR забезпечує різні конфігурації для цих вимог щодо руху, що дозволяє машинобудівникам розробляти більш компактну архітектуру управління рухом для сучасної складської робототехніки.

Чому налаштування OEM можуть змінити ситуацію

Стандартні двигуни каталогу корисні для багатьох застосувань, але виробники роботизованого обладнання часто мають вимоги, які не повністю відповідають готовому продукту.

Наприклад, виробник робота може вимагати певну модель монтажу, довжину вала, тип кодера, роз’єм, орієнтацію кабелю або передавальне число коробки передач.

Постачальник інтегрованого серводвигуна OEM/ODM може розробити двигун навколо машини замість того, щоб змушувати машину встановлювати стандартний двигун.

Типовий процес налаштування може включати:

Аналіз застосування → Вибір двигуна → Механічна конструкція → Конфігурація сервоприводу та кодера → Прототип → Тестування → Перевірка → Серійне виробництво

Цей підхід особливо цінний для виробників роботів, які розробляють обладнання для широкомасштабного розгортання.

Висновок: EtherCAT і інтегрована технологія сервоприводу для роботи-підбирача

Роботи-підбирачі вимагають не тільки високої потужності двигуна. Їм потрібна швидка реакція, точне позиціонування, синхронізований багатовісьовий рух, надійний зворотний зв’язок, компактна механічна інтеграція та надійний зв’язок.

Інтегрований серводвигун EtherCAT відповідає декільком із цих вимог, поєднуючи двигун, сервопривод, кодер та інтерфейс зв’язку в реальному часі в компактний блок керування рухом.

Для виробників роботів-підбирачів ця архітектура може допомогти зменшити складність проводки, спростити установку, покращити багатоосьову координацію та підтримувати швидші повторювані рухи.

Найважливішим моментом залишається повний профіль руху. Крутний момент двигуна, швидкість, роздільна здатність датчика, інерція, передаточне число коробки передач, теплові характеристики, комунікаційна сумісність і механічні розміри слід оцінювати разом.

Для виробників робототехнічного обладнання OEM інтегрована платформа серводвигуна зі зв’язком EtherCAT і конфігураціями двигуна, кодера, коробки передач, гальм і роз’ємів може стати практичною основою для розробки компактних і масштабованих систем комплектуючих роботів.

поширені запитання

1. Що таке інтегрований серводвигун EtherCAT?

Інтегрований серводвигун EtherCAT об’єднує двигун, сервопривод, кодер та комунікаційний інтерфейс EtherCAT у компактний блок керування рухом. Він розроблений для додатків, що потребують замкнутого циклу керування рухом і координованої роботи між декількома осями.

2. Де інтегровані серводвигуни EtherCAT використовуються в складській робототехніці?

Їх можна використовувати в комплектуючих роботах, AMR, кранах-штабелерах AS/RS, чотиристоронніх палетних човниках, конвеєрах, системах сортування, роботах, механізмах підйому та автоматизованому пакувальному обладнанні.

3. Чому інтегровані серводвигуни EtherCAT підходять для комплектуючих роботів?

Вони забезпечують замкнуте позиціонування, динамічний контроль руху та мережевий зв’язок у компактному корпусі. Це може допомогти спростити багатоосьову архітектуру роботів і зменшити кількість електропроводки від двигуна до приводу.

4. Чи можна використовувати вбудовані серводвигуни EtherCAT для систем приводу AMR і AGV?

так Залежно від ваги автомобіля, крутного моменту коліс, швидкості, напруги та вимог до керування можна розглянути інтегрований сервопривод постійного струму, сервопривід BLDC, редукторний сервопривод або спеціалізовані сервоприводи AGV/AMR.

5. Який вбудований серводвигун підходить для підйомних осей AS/RS?

Інтегрований серводвигун із редуктором може підійти, коли підйомна вісь потребує більшого вихідного крутного моменту. Конфігурацію з інтегрованим гальмом також можна розглянути, коли механічна конструкція вимагає контрольованого утримання вертикального навантаження.

6. Чи можуть інтегровані серводвигуни EtherCAT керувати кількома осями складських роботів?

так EtherCAT можна використовувати в багатоосьових архітектурах руху, де контролер координує такі функції, як рух руки робота, обертання зап’ястя, підйом, захвати, конвеєри або інші осі сервоприводу.

7. Що слід враховувати при виборі інтегрованого серводвигуна EtherCAT?

Ключові фактори включають номінальний і максимальний крутний момент, швидкість, прискорення, інерцію навантаження, вимоги до позиціонування, роздільну здатність кодера, передавальне число коробки передач, вимоги до гальм, сумісність з EtherCAT, робочий цикл, температурні умови, захист IP і розміри механічної установки.

8. Чи доступні редукторні вбудовані серводвигуни EtherCAT для автоматизації складу?

так Планетарні та черв'ячні конфігурації можна розглянути для застосувань, які вимагають більшого вихідного крутного моменту, зниження швидкості, компактної трансмісії або спеціальних механічних пристроїв.

9. Чи можна налаштувати вбудований серводвигун EtherCAT для складського обладнання?

Залежно від виробника та вимог проекту, налаштування можуть включати розміри валу, шпонкові канавки, монтажну конфігурацію, коробку передач, гальмо, кодер, роз’єми, кабелі та захист IP.

10. Як я можу вибрати інтегрований серводвигун EtherCAT для проекту складської роботизації?

Почніть із типу осі, корисного навантаження, необхідної швидкості, прискорення, крутного моменту, робочого циклу, передавального відношення, вимог до позиціонування, архітектури зв’язку, місця встановлення та робочого середовища. Потім ці параметри можна використовувати для визначення відповідного двигуна, кодера, коробки передач і конфігурації зв’язку.