Як досягти високодинамічного позиціонування в кранах-штабелерах AS/RS за допомогою серводвигунів змінного струму?

Сучасні склади знаходяться під постійним тиском, щоб зберігати більше товарів на меншому просторі, швидше переміщати піддони, зменшувати помилки позиціонування та підтримувати надійну роботу цілодобово . Це одна з причин, чому автоматизовані системи зберігання та пошуку, або AS/RS , стають все більш важливими в складських приміщеннях з високою щільністю, логістиці виробництва, розподільних центрах і автоматизованих виробничих потужностях.

У центрі багатьох систем AS/RS для піддонів знаходиться кран-штабелер . Він повинен рухатися горизонтально вузьким проходом, піднімати вантажі вертикально на різні рівні стелажів і керувати вантажозахоплювальним пристроєм для розміщення або вилучення піддонів. Ці рухи повинні бути чітко скоординовані. Невелика помилка позиціонування може призвести до неправильного вставлення піддону, зіткнення зі стелажем, непотрібних коригувальних рухів або довшого циклу зберігання та вилучення.

З цієї причини двигун, який використовується для осей переміщення, підйому та транспортування, є не просто джерелом обертової енергії. Це частина машини архітектури керування рухом .

Для високодинамічних додатків AS/RS, Серводвигуни змінного струму можуть забезпечувати поєднання крутного моменту, регулювання швидкості, зворотного зв’язку, керування прискоренням, відповіді на позиціонування та зв’язку, необхідних для координації складних профілів руху.

Що таке кран-штабелер AS/RS?

Кран-штабелер AS /RS , також званий краном-штабелером, машиною для зберігання та вилучення (SRM) або автоматизованим краном для зберігання та вилучення , є автоматизованою машиною для обробки матеріалів, призначеною для переміщення товарів між місцями зберігання та призначеними станціями введення/виведення.

Типовий кран-штабелер працює в трьох основних напрямках руху:

• Горизонтальний проїзд по складському проходу

• Вертикальний підйом для досягнення різних рівнів полиць

• Транспортування вантажу за допомогою телескопічної вилки, вилки-човника або іншого механізму витягування

Машина зазвичай працює разом із системою управління складом (WMS), системою управління складом (WCS), ПЛК, датчиками, пристроями позиціонування та приводами руху.

На відміну від звичайного вилкового навантажувача, кран-штабелер призначений для роботи в межах визначеного проходу та повторення команд автоматизованого зберігання та вилучення з обмеженим втручанням людини.

Це створює зовсім інші вимоги до моторики.

Двигун повинен постійно прискорювати, сповільнювати, зупиняти, повертати назад і змінювати положення машини під час роботи зі змінними умовами навантаження. У той же час конструкція крана може бути високою та відносно гнучкою, що означає, що агресивне прискорення може створити вібрацію щогли, яка безпосередньо впливає на точність позиціонування.

Дослідження динаміки крана-штабелера конкретно визначили високі динамічні навантаження та вібрацію щогли як фактори, які можуть знизити стабільність машини та точність позиціонування.

Чому крани-штабелери AS/RS такі вимогливі?

Основна вимога звучить просто: перемістіть піддон з точки А в точку Б.

На практиці профіль руху набагато складніший.

Крану-штабелеру може знадобитися:

1. Швидко розганяйтеся з місця.

2. Подорожуйте на високій швидкості через вузький прохід.

3. Знизьте швидкість, перш ніж досягти цільового місця.

4. Зупиніться в невеликому вікні позиціонування.

5. Піднімайте або опускайте важкий корисний вантаж.

6. Контроль висування і втягування вилки.

7. Компенсація зміни навантаження.

8. Повторіть один і той же цикл тисячі разів.

9. Координуйте кілька осей без надмірної вібрації.

10. Постійно спілкуйтеся з контролером машини та системою автоматизації складу.

Комерційні специфікації AS/RS ілюструють, наскільки вимогливими можуть бути ці системи. Залежно від конструкції машини, крани-штабелери можуть поєднувати високі швидкості руху, значні швидкості підйому, значні корисні навантаження та вимоги до позиціонування на міліметровому рівні.

Саме тут високодинамічний контроль руху сервоприводу . важливим стає

Індивідуальні рухи сервомотора Jkongmotor

Універсальний постачальник інтегрованих серводвигунів постійного струму

Що означає високодинамічне позиціонування?

Високодинамічне позиціонування означає не просто 'рухатися швидше'.

Для крана-штабелера AS/RS високодинамічне позиціонування означає, що двигун і система приводу можуть швидко прискорюватися, точно контролювати швидкість, плавно сповільнюватися, установлюватись у цільовому положенні та підтримувати повторюваність за змінних механічних умов..

Корисна послідовність рухів може бути представлена ​​у вигляді:

Прискорення → Швидкісний рух → Контрольоване уповільнення → Точне позиціонування → Підтвердження положення

Найскладнішим є перехід між цими етапами.

Якщо прискорення занадто агресивне, щогла може вібрувати.

Якщо уповільнення почнеться занадто пізно, кран може перескочити.

Якщо двигун має недостатній крутний момент, привід може зіткнутися з важким піддоном або змінним вантажем.

Якщо реакція управління надто повільна, машині можуть знадобитися додаткові коригувальні рухи.

Якщо роздільна здатність зворотного зв’язку є недостатньою, контролер має менше інформації, за допомогою якої можна визначити фактичне положення вала.

Тому метою не є максимальна швидкість сама по собі. Метою є висока пропускна здатність із контрольованим рухом і передбачуваним позиціонуванням.

Чому багато дизайнерів AS/RS обирають Серводвигуни змінного струму?

Серводвигуни змінного струму пропонують кілька характеристик, які відповідають вимогам автоматизованого руху для вимогливих застосувань кранів-штабелерів.

1. Точний зворотний зв'язок позиції

Серводвигун зазвичай працює за допомогою зворотного зв’язку від кодера або іншого датчика положення.

Контролер може порівнювати задане положення з фактичним положенням двигуна та постійно регулювати реакцію двигуна.

Ця замкнута архітектура принципово відрізняється від простого застосування фіксованої напруги або частоти до звичайного двигуна.

Для обладнання AS/RS відгуки особливо корисні під час:

• Позиціонування

• Прискорення

• Уповільнення

• Низькошвидкісна робота

• Розворот

• Наведення

• Варіація навантаження

• Точне позиціонування

Деякі промислові сервосистеми також підтримують додаткові канали зворотного зв’язку для більш точного замкнутого керування та компенсації механічних недоліків, таких як люфт і гнучкість.

2. Швидке прискорення та гальмування

Система AS/RS підвищує продуктивність за рахунок часу циклу.

Чим швидше кран зможе завершити цикл зберігання або вилучення без шкоди для стабільності, тим більше транзакцій потенційно може обробити склад.

Сервосистему змінного струму можна налаштувати на контрольоване прискорення та уповільнення, а не просто на перемикання між повною швидкістю та зупинкою.

Це дозволяє інженерам будувати профіль руху навколо механічних характеристик крана.

Наприклад:

0 → прискорення → високошвидкісний рух → контрольоване уповільнення → низька швидкість наближення → зупинка

Точні значення залежать від конструкції крана, корисного навантаження, коробки передач, діаметра коліс, підйомного механізму, геометрії стійки та вимог безпеки.

3. Високий крутний момент під час динамічної роботи

Кран-штабелер не завжди працює під однаковим механічним навантаженням.

Вісь переміщення може рухатися:

• Порожній транспортер

• Частково завантажений носій

• Повний піддон

• Піддон з нецентральним вантажем

Підйомна вісь зазнає ще більших змін, тому що двигун повинен долати гравітаційне навантаження і механічну систему передачі.

З цієї причини при виборі двигуна слід враховувати безперервний крутний момент, максимальний крутний момент, момент прискорення, інерцію, передавальне число коробки передач, робочий цикл і вимоги до гальмування, а не покладатися лише на номінальну потужність двигуна.

4. Стабільний контроль низької швидкості

Високошвидкісний рух наближає кран до місця призначення.

Регулювання низької швидкості повертає його в правильне положення.

Тому кінцевий етап позиціонування є надзвичайно важливим.

Хороша сервосистема може підтримувати контрольований рух на низькій швидкості та плавно переходити від високошвидкісного руху до точного позиціонування.

Це зменшує необхідність різкої зупинки та повторних коригувальних рухів.

5. Придушення вібрації

Основною проблемою для висотних кранів-штабелерів є механічна вібрація.

Висока щогла не є ідеально жорсткою. Швидке прискорення та уповільнення можуть збуджувати структурні режими.

Результуюче коливання може збільшити час встановлення та зробити кінцеве положення менш стабільним.

Сервосистеми можуть включати придушення вібрації, компенсацію резонансу, режекторну фільтрацію та ретельно налаштовані профілі прискорення для зменшення збудження механічних резонансів.

Сучасні сервоплатформи явно забезпечують функції придушення вібрації та резонансу для програм керування рухом.

Однак налаштування сервоприводу не може компенсувати неправильно розроблену механічну структуру. Двигун, коробка передач, колесо, щогла, вантажопідйомник, кодер і алгоритм керування повинні розглядатися як одна система.

Які функції повинен мати серводвигун змінного струму для AS/RS?

Вибираючи серводвигун змінного струму для крана-штабелера AS/RS, ми рекомендуємо оцінювати всю систему приводу, а не дивитися лише на потужність двигуна.

Зворотній зв'язок кодувальника високої роздільної здатності

Роздільна здатність кодера безпосередньо впливає на кількість позиційної інформації, доступної контролеру.

Для вимогливих додатків покупці повинні оцінити:

• Роздільна здатність кодера

• Абсолютний або інкрементний зворотний зв'язок

• Можливість одно- або багатооборотного

• Протокол зв'язку

• Відповідь на відгук

• Стійкість до навколишнього середовища

• Довжина кабелю та вимоги до встановлення

Правильний кодер залежить від архітектури машини та методу позиціонування.

Високий пік крутного моменту

Максимальний крутний момент важливий під час:

• Розгін крана

• Підйом вантажу

• Швидкий розворот

• Аварійне контрольоване гальмування

• Запуск під великим навантаженням

• Динамічні зміни навантаження

Двигун не слід вибирати виключно на основі номінальних умов роботи.

Високошвидкісна робота

Вісь переміщення може потребувати високої швидкості обертання при збереженні стабільного крутного моменту та зворотного зв’язку.

Коробку передач можна використовувати для перетворення швидкості двигуна в необхідну швидкість і крутний момент колеса.

Тому правильним поєднанням є:

Серводвигун + коробка передач + колесо + механічне навантаження + профіль керування

а не просто вибрати високошвидкісний двигун.

Точне регулювання швидкості

Стабільна швидкість важлива, оскільки непостійна швидкість впливає на час уповільнення та позиціонування.

Сервопривід може безперервно регулювати двигун відповідно до заданої швидкості та сигналу зворотного зв’язку.

Контроль позиції

Для автоматизованих систем зберігання контроль позиції є центральним у застосуванні.

Контролер може наказати:

• Абсолютна позиція

• Відносний рух

• Рух самонаведення

• Профіль швидкості

• Прискорення

• Уповільнення

• Толерантність позиції

Потім сервопривод перетворює ці команди на крутний момент і швидкість двигуна.

Можливість зв'язку

Кран AS/RS зазвичай спілкується з архітектурою керування вищого рівня.

Залежно від системи інженери можуть оцінювати комунікаційні інтерфейси, наприклад:

• EtherCAT

• CANopen

• PROFINET

• Modbus

• EtherNet/IP

• Пульс і напрямок

Правильний інтерфейс залежить від ПЛК, контролера руху, архітектури безпеки та системного інтегратора.

Гальмівна здатність

Застосування вертикального підйому вимагає особливої ​​уваги до гальмування.

Гальмо двигуна може знадобитися для утримання підвішеного вантажу після відключення живлення.

Це особливо важливо, оскільки Safe Torque Off (STO) сам по собі не утримує механічно підвішений вантаж . STO запобігає подачі енергії, що створює крутний момент, до двигуна; залежно від системи може знадобитися додаткове механічне гальмо або інший механізм утримання вантажу.

Цю відмінність слід враховувати на стадії проектування механічної та функціональної безпеки.

Як крок за кроком досягти високодинамічного позиціонування

Крок 1: Розрахуйте реальне механічне навантаження

Почніть з фактичного застосування, а не з каталогу двигунів.

обчислити:

• Загальна рухома маса

• Максимальна маса палети

• Діаметр колеса

• Передаточне число коробки передач

• Опір коченню

• Вимога прискорення

• Нахил, якщо є

• ККД передачі

• Відображена інерція

• Необхідний робочий цикл

Для підйомної осі включіть гравітаційний компонент і ефективність підйомного механізму.

Спрощене співвідношення крутного моменту можна виразити так:

T = F × r / η

де:

• T = необхідний вихідний момент

• F = необхідна сила

• r = ефективний механічний радіус

• η = ефективність передачі

Остаточний вибір двигуна також повинен включати крутний момент прискорення та відповідний інженерний запас.

Крок 2: зіставте інерцію двигуна з механічною системою

Інерція двигуна має значення, оскільки сервопривід повинен прискорювати як вантаж, так і власний ротор.

Надто великий коефіцієнт інерції може ускладнити налаштування системи.

Занадто малий двигун може не мати достатнього запасу крутного моменту.

Ціль – це збалансована комбінація:

Інерція двигуна + передавальне число коробки передач + інерція відбитого навантаження

Для високодинамічних застосувань узгодження інерції часто так само важливо, як і номінальна потужність.

Крок 3: Виберіть правильне передавальне число

Коробка передач змінює співвідношення між швидкістю двигуна та вихідним крутним моментом.

Вищий коефіцієнт зниження зазвичай забезпечує більший вихідний крутний момент і нижчу вихідну швидкість.

Нижчий коефіцієнт зменшення може підтримувати вищу вихідну швидкість.

Тому правильне співвідношення слід визначати з:

Необхідна швидкість колеса + необхідна швидкість руху + необхідне прискорення + доступна швидкість двигуна + момент навантаження

Для підйомних механізмів коробка передач і гальмівна система повинні бути додатково оцінені на вантажопідйомність і безпеку.

Крок 4: Побудуйте S-подібний профіль руху

Простий трапецієподібний профіль може викликати різкі зміни прискорення.

Профіль S -кривої поступово змінює прискорення та уповільнення.

Це може допомогти зменшити:

• Механічний удар

• Рух палет

• Вібрація щогли

• Пробуксовка коліс

• Удар коробки передач

• Час осідання

Керування S-кривою вже використовується в системах руху кранів-штабелерів для більш плавного прискорення та уповільнення.

Для високих кранів-штабелерів це може бути особливо цінним, оскільки механічна структура може мати відносно низьку власну частоту.

Крок 5: Розділіть грубе та точне позиціонування

Практична стратегія позиціонування може використовувати два етапи.

Грубе позиціонування:

Кран швидко рухається до цілі.

Точне позиціонування:

Сервопривід зменшує швидкість і наближається до кінцевої координати з більшим контролем.

Це запобігає спробам машини досягти максимальної швидкості та максимальної точності одночасно.

Остаточний підхід може використовувати меншу команду швидкості та більш жорсткий допуск позиції.

Крок 6: Координуйте зовнішні датчики положення

Сервокодер повідомляє приводу, що відбувається на валу двигуна.

Однак вал двигуна — це не те ж саме, що кінцеве фізичне положення піддона.

Механічні фактори, такі як:

• Люфт коробки передач

• Пробуксовка коліс

• Еластичність пояса

• Розтяжка ланцюжка

• Прогин щогли

• Структурна вібрація

• Рух вантажу

може внести помилки між положенням двигуна та фактичним положенням машини.

З цієї причини системи AS/RS зазвичай поєднують інформацію кодера з технологіями позиціонування, такими як позиціонування штрих-кодів, лазерне вимірювання відстані, фотоелектричні датчики або інші зовнішні системи відліку . Приклади комерційних архітектур AS/RS використовують комбінації кодера та позиціонування лазера чи штрих-коду для позиціонування на міліметровому рівні.

Самого позиціонування двигуна недостатньо

Одним із найважливіших моментів у проектуванні руху AS/RS є те, що точність сервоприводу не дорівнює автоматично точності машини.

Припустімо, що кодер забезпечує високоточний зворотний зв’язок на валу двигуна.

Якщо коробка передач має люфт, колесо проковзує або щогла згинається під навантаженням, фактичне положення піддона все одно може відрізнятися від розрахункового положення двигуна.

Тому ланцюг позиціонування слід розглядати як:

Двигун → Коробка передач → Трансмісія → Колесо/підйомний механізм → Конструкція крана → Навантаження

Кожен механічний елемент може сприяти кінцевій помилці позиціонування.

Для високоточних застосувань найкращі результати досягаються завдяки поєднанню:

високоефективне сервокерування + механічна точність + зовнішній зворотний зв'язок позиціонування + оптимізовані профілі руху.

Як зменшити вібрацію щогли під час роботи на високій швидкості

Вібрація щогли є однією з головних проблем при збільшенні швидкості руху крана-штабелера AS/RS. Кран-штабелер зазвичай має високу та відносно тонку щоглу, тому швидке прискорення, уповільнення, раптова зміна напрямку та нерівномірний розподіл навантаження можуть викликати вібрацію конструкції. Якщо вібрацію не контролювати, крану може знадобитися додатковий час для встановлення, перш ніж вантаж можна буде точно зберігати або діставати.

З цієї причини високошвидкісна конструкція AS/RS полягає не просто у виборі вищих обертів Серводвигун змінного струму . Серводвигун , привід, коробка передач, механічна структура, кодер, профіль руху та система позиціонування повинні працювати разом.

1. Використовуйте контрольоване прискорення та гальмування

Одним із найефективніших способів зменшити вібрацію щогли є уникнення різких змін прискорення.

Звичайний профіль руху може застосовувати відносно агресивне прискорення та уповільнення. Коли високий кран раптово змінює своє прискорення, результуюча сила інерції може викликати власну частоту щогли.

Натомість профіль прискорення та уповільнення S-кривої поступово змінює прискорення.

Типова послідовність рухів виглядає так:

Прискорення → Рух із постійною швидкістю → Контрольоване гальмування → Позиціонування на низькій швидкості → Зупинка

Замість того, щоб зупинити кран якомога швидше механічно, мета полягає в тому, щоб досягти найкоротшого практичного часу циклу, утримуючи структурні коливання в прийнятному діапазоні.

Цей підхід може зменшити:

• Коливання щогли

• Механічний удар

• Рух палет

• Пробуксовка коліс

• Удар коробки передач

• Перевищення положення

• Час відстоювання після зупинки

2. Оптимізуйте налаштування серводвигуна змінного струму

Серводвигун змінного струму слід налаштувати відповідно до фактичних механічних характеристик крана-штабелера.

Сервосистема з надмірно агресивними налаштуваннями підсилення може швидко реагувати на помилки положення, але більш висока реакція керування також може спричинити механічний резонанс.

І навпаки, надмірно консервативні налаштування можуть сповільнити кран і збільшити час позиціонування.

Таким чином, процес налаштування сервоприводу повинен враховувати:

• Посилення петлі позиції

• Швидкісний цикл посилення

• Реакція крутного моменту

• Коефіцієнт інерції

• Резонансна частота

• Характеристики навантаження

• Прискорення і уповільнення

• Механічна жорсткість

Мета полягає в тому, щоб досягти балансу між швидкою реакцією та стабільним рухом.

3. Використовуйте придушення резонансу та режекторні фільтри

Кожна механічна конструкція має власні частоти, на яких вона, швидше за все, вібрує.

Щогла, коробка передач, вузол коліс, вантажна платформа та інші механічні компоненти можуть створювати різні резонансні характеристики.

Сучасні сервоприводи змінного струму можуть забезпечувати такі функції, як режекторні фільтри, придушення резонансу, придушення вібрації та адаптивне налаштування.

Режекторний фільтр може зменшити відгук сервосистеми навколо проблемної резонансної частоти, допомагаючи запобігти безперервному збудженню контуру керування механічної конструкції.

Однак фільтрацію програмного забезпечення не слід розглядати як заміну машинобудування.

Якщо щогла недостатньо жорстка, навантаження погано розподіляється або трансмісія містить надмірний механічний зазор, лише налаштування сервоприводу не може повністю усунути вібрацію.

4. Підберіть серводвигун до інерції навантаження

Співвідношення між інерцією двигуна та інерцією відображеного навантаження має прямий вплив на динамічну реакцію.

Якщо інерція навантаження занадто велика відносно двигуна, сервосистемі може знадобитися більший крутний момент для досягнення бажаного прискорення. Відповідь може сповільнитися, а налаштування може ускладнитися.

Коробка передач змінює інерцію, відображену назад до двигуна. Тому вибір двигуна і коробки передач слід виконувати разом.

Інженерний розрахунок повинен враховувати:

Інерція двигуна + передавальне число коробки передач + інерція відображеного навантаження + вимога до прискорення

Для осі переміщення AS/RS розрахунок має включати повну рухому масу, а не лише вагу палети.

До рухомої маси можна віднести:

• Конструкція крана

• щогла

• Вантажний візок

• Вилковий механізм

• Піддон

• Продукт

• Кабельна система

• Компоненти коліс і трансмісії

5. Уникайте надмірного прискорення лише для збільшення швидкості руху

Більше прискорення може скоротити час, необхідний для досягнення максимальної швидкості руху, але також може збільшити механічну вібрацію.

Це створює важливу різницю між максимальною та корисною швидкістю.

Наприклад, технічно кран може досягати дуже високої швидкості руху, але якщо йому потрібен тривалий час для встановлення після досягнення цільового положення, загальний час циклу може не покращитися.

Найкраща мета оптимізації:

Висока швидкість руху + контрольоване прискорення + плавне уповільнення + короткий час встановлення

Іншими словами, найшвидший AS/RS кран не обов’язково має найвищу максимальну швидкість. Це той, який може ефективно завершити весь цикл зберігання чи пошуку.

6. Контролюйте точку гальмування

Фаза уповільнення особливо важлива для вібрації щогли.

Якщо уповільнення починається надто пізно, можливо, крану доведеться агресивно загальмувати поблизу цільового місця. Це може створити значне динамічне навантаження на щоглу.

Якщо уповільнення починається занадто рано, кран витрачає занадто багато часу на рух на низькій швидкості.

Добре налаштована сервосистема може використовувати зворотний зв’язок позиції від кодера та контролера руху, щоб визначити, коли слід переходити від високошвидкісного руху до контрольованого уповільнення.

Метою є створення передбачуваного підходу:

Високошвидкісний рух → Плавне уповільнення → Наближення на низькій швидкості → Точна зупинка

Це зменшує необхідність повторних коригувальних рухів після того, як кран досягне цілі.

7. Розглянемо розподіл навантаження та положення корисного навантаження

Вібрація щогли спричинена не лише двигуном.

Розташування та розподіл корисного навантаження можуть значно впливати на динаміку крана.

Важкий або нерівномірно розподілений піддон може змінити ефективний центр ваги та збільшити коливання під час прискорення та уповільнення.

З цієї причини розробникам AS/RS слід враховувати:

• Максимальне корисне навантаження

• Мінімальне корисне навантаження

• Операція з порожнім вагоном

• Центр ваги корисного навантаження

• Розміри піддону

• Стабільність навантаження

• Подовжувач вилки

• Висота навантаження

Профіль руху сервоприводу може знадобитися оптимізувати для найгіршого динамічного стану, а не лише для номінального корисного навантаження.

8. Зменшіть механічний люфт і структурний зазор

Навіть a високопродуктивний серводвигун змінного струму не може нескінченно довго компенсувати надмірний механічний зазор.

Люфт у коробці передач або трансмісії може створити різницю між рухом двигуна та фактичним рухом крана.

Серед потенційних джерел:

• Люфт коробки передач

• Послаблені зчеплення

• Зазор між колесами та рейками

• Зношені підшипники

• Еластичність ланцюжка або ременя

• Конструкційні з'єднання

• Монтажні допуски

Коли двигун змінює напрямок, ці механічні зазори можуть раптово зайнятися, створюючи невеликий удар або порушення позиціонування.

Тому компоненти трансмісії з низьким люфтом і механічно жорстке кріплення можуть бути важливими для високодинамічних додатків AS/RS.

9. Поєднайте зворотний зв'язок двигуна кодера із зовнішнім позиціонуванням

Сервокодер перш за все вимірює вал двигуна.

Однак фактичне положення крана визначається повною механічною передачею.

Між двигуном і навантаженням можуть бути:

Двигун → Коробка передач → Муфта → Колесо → Рейка → Конструкція крана → Навантаження

Кожен компонент може внести невелику кількість помилок.

Тому для високоточних застосувань AS/RS сервокодер можна поєднувати з такими зовнішніми технологіями позиціонування, як:

• Лазерне позиціонування

• Позиціонування штрих-коду

• Системи абсолютного позиціонування

• Датчики наближення

• Кінцеві вимикачі

• Еталонні маркери

Це дозволяє системі керування розрізняти положення двигуна та фактичне положення машини.

10. Мінімізуйте час відстоювання замість того, щоб просто збільшувати потужність двигуна

Одним із найбільш корисних показників для високодинамічного позиціонування є час встановлення.

Припустимо, що два крани-штабелери рухаються з однаковою швидкістю.

Кран A досягає цілі, але продовжує коливатися протягом 0,8 секунди.

Кран B досягає цілі та зупиняється протягом 0,2 секунди.

Незважаючи на те, що їхні максимальні швидкості руху ідентичні, кран B потенційно може досягти меншого загального часу циклу.

Ось чому інженери AS/RS повинні оцінити:

• Час подорожі

• Час розгону

• Час уповільнення

• Час позиціонування

• Час осідання

• Час роботи вилки

• Час передачі навантаження

а не зосереджуватися лише на номінальній швидкості двигуна.

11. Використовуйте повну стратегію контролю руху

Найбільш ефективним рішенням зазвичай є поєднання кількох заходів, а не одна технологія.

Практична стратегія високошвидкісного руху AS/RS може включати:

Високопродуктивний серводвигун змінного струму

↓

Зворотній зв'язок кодера високої роздільної здатності

↓

Правильна коробка передач та узгодження інерції

↓

S-крива прискорення/гальмування

↓

Оптимізація посилення сервоприводу

↓

Придушення резонансу

↓

Зовнішній зворотний зв'язок позиціонування

↓

Точне позиціонування та контроль осідання

Цей підхід на системному рівні допомагає крану-штабелеру досягти вищої динамічної продуктивності без непотрібного збільшення механічного навантаження.

12. Механічний дизайн усе ще на першому місці

Сервотехнологія може покращити динамічну реакцію крана-штабелера AS/RS, але вона не може повністю подолати основні механічні проблеми.

Перш ніж збільшувати посилення сервоприводу або прискорення, інженери повинні перевірити:

• Жорсткість щогли

• Вирівнювання рейок

• Стан колеса

• Стан підшипника

• Люфт коробки передач

• Вирівнювання муфти

• Розподіл навантаження

• Структурні зв'язки

• Рух кабелю

• Механічний резонанс

Якщо вібрація з’являється лише на певній швидкості, це може бути корисною ознакою того, що система наближається до механічного резонансу.

У таких випадках правильне рішення може включати комбінацію механічного посилення, регулювання профілю швидкості, резонансної фільтрації та повторного налаштування сервоприводу..

Практична формула для зменшення вібрації щогли AS/RS

Корисним інженерним принципом є:

Зниження вібрації = Належна механічна жорсткість + Правильна відповідність інерції + Контрольоване прискорення + Оптимізована настройка сервоприводу + Точний зворотний зв'язок положення

Для високошвидкісних кранів-штабелерів метою не є усунення кожного фізичного руху. Натомість мета полягає в тому, щоб контролювати динамічну реакцію достатньо добре, щоб кран досяг цільової позиції швидко, безпечно та багаторазово.

Коли серводвигун змінного струму правильно підібраний до навантаження крана, коробки передач, кодера та системи керування, машина може досягти кращого балансу між високою швидкістю руху, плавним рухом, точністю позиціонування та коротким часом встановлення..

Для виробників комплектного обладнання AS/RS це, зрештою, ключ до підвищення динамічних характеристик без простого збільшення потужності двигуна або змушення крана працювати за межі його механічних можливостей.

Контрольний список вибору серводвигуна змінного струму для AS/RS

Перед покупкою серводвигуна змінного струму для крана-штабелера рекомендуємо перевірити наступні параметри.

Чому персоналізація OEM важлива Серводвигуни AS/RS

Стандартні двигуни каталогу не завжди є найефективнішим рішенням для крана-штабелера.

Виробник AS/RS може вимагати двигун із певними:

• Монтажний фланець

• Розмір валу

• Інтерфейс коробки передач

• Конфігурація гальм

• Кодувальник

• Кабельний вихід

• Роз'єм

• Інтерфейс зв'язку

• Номінальна напруга

• Діапазон крутного моменту

• Рівень захисту

• Орієнтація установки

Механічний інтерфейс особливо важливий.

Двигун може мати достатню потужність, але все одно його важко встановити, оскільки його монтажні розміри або конфігурація вала не відповідають існуючій трансмісії.

Тому для проектів OEM налаштування двигуна може зменшити роботу по перепроектуванню та полегшити інтеграцію сервосистеми у повний кран.

Як покращити пропускну здатність AS/RS без простого збільшення швидкості двигуна

Поширеною помилкою є думка, що вища швидкість автоматично означає вищу продуктивність.

У реальній системі AS/RS пропускна здатність залежить від повного циклу.

Спрощений цикл може включати:

Рух → Уповільнення → Позиціонування → Витягування вилки → Передача навантаження → Втягування вилки → Рух → Підйом → Позиціонування

Якщо кран рухається швидше, але потрібен тривалий час зупинки в цільовому місці, теоретичне збільшення швидкості може дати невелику практичну користь.

Кращою стратегією є оптимізація:

• Прискорення

• Уповільнення

• Позиціонування

• Час осідання

• Рух вилки

• Синхронізація підйому

• Передача навантаження

• Затримка зв'язку

• Реакція датчика

• Координація рухів

Ось чому високоефективне сервокерування є цінним: воно впливає на динамічну поведінку всього циклу руху , а не лише на максимальних обертах.

Серводвигуни змінного струму для горизонтальних ходових, підйомних і вилкових осей

Кран-штабелер AS/RS не виконує лише один рух. Він повинен проходити по складському проходу, піднімати вантаж на різні рівні стелажів і точно висувати або втягувати вилку, щоб завершити цикл зберігання або вилучення.

Незважаючи на те, що ці три рухи є частиною однієї машини, вимоги до їх моторів відрізняються. Горизонтальна вісь руху надає пріоритет динамічному прискоренню та точному зупиненню, вісь підйому вимагає високого крутного моменту та надійного утримання вантажу, тоді як вісь вилки наголошує на компактній інтеграції та повторюваному позиціонуванні.

З цієї причини вибір однієї стандартної конфігурації серводвигуна змінного струму для кожної осі не завжди є найбільш практичним підходом. Двигун, коробка передач, кодер, гальмо, привід і профіль руху повинні відповідати конкретним вимогам кожної осі.

1. Серводвигуни змінного струму для горизонтальної осі переміщення

Горизонтальна вісь переміщення переміщує кран-штабелер уздовж складського проходу. У багатьох високошвидкісних системах AS/RS це одна з найбільш вимогливих осей руху, оскільки двигун повинен прискорити велику рухому масу, а потім привести кран до точної зупинки в цільовому місці стійки.

До рухомої маси можна віднести:

• Кран щогла

• Вантажний візок

• Вилковий механізм

• Піддон

• Продукт

• Кабелі та кабелетримачі

• Колеса

• Компоненти трансмісії

Таким чином, серводвигуну руху потрібен достатній безперервний крутний момент і максимальний крутний момент для нормальної роботи та прискорення.

Типова послідовність подорожей така:

Зупинка → Прискорення → Високошвидкісний рух → Уповільнення → Точне позиціонування → Зупинка

Метою є не просто максимізація швидкості подорожі. Кран також повинен звести до мінімуму вібрацію та час осідання.

Основні вимоги до сервомотора для подорожей

Відповідний серводвигун змінного струму для горизонтального руху AS/RS може потребувати:

• Високий пік крутного моменту

• Висока швидкість роботи

• Швидка реакція на крутний момент

• Точний зворотний зв'язок кодера

• Плавний розгін і гальмування

• Можливість позиціонування на низькій швидкості

• Високоциклічна робота

• Сумісність з коробкою передач

• Можливість рекуперативного гальмування

• Сумісність промислового зв'язку

передаточне число коробки передач . Особливо важливе Він визначає співвідношення між швидкістю двигуна та швидкістю колеса та впливає на доступний вихідний крутний момент.

Наприклад, збільшення передавального числа може збільшити вихідний крутний момент, одночасно зменшуючи швидкість колеса. Таким чином, правильне співвідношення слід розраховувати на основі необхідної швидкості руху, діаметра колеса, швидкості двигуна, прискорення та загальної рухомої маси.

2. Як серводвигуни покращують горизонтальне позиціонування

Крану-штабелеру може знадобитися зупинка в сотнях або тисячах складських місць. Таким чином, досягнення правильної координати проходу є фундаментальною частиною продуктивності AS/RS.

Кодер забезпечує зворотний зв’язок із сервоприводом, дозволяючи системі керування порівнювати заданий рух із фактичним рухом двигуна.

Однак положення двигуна не обов’язково збігається з положенням крана.

Механічні фактори, такі як:

• Люфт коробки передач

• Пробуксовка коліс

• Залізничні умови

• Зазор зчеплення

• Конструкційний прогин

• Механічний знос

може вплинути на кінцеву позицію.

Тому для високоточних систем зворотний зв’язок сервоприводу можна поєднувати із зовнішніми технологіями позиціонування, такими як лазерне вимірювання, позиціонування штрих-кодів або контрольні датчики.

Результатом є багатошарова стратегія позиціонування:

Сервокодер → Положення двигуна → Механічна передача → Зовнішнє посилання на положення → Фактичне положення крана

Це особливо корисно, коли кран працює на високій швидкості, але повинен уповільнити швидкість і точно розташуватися, перш ніж вилка увійде в стійку.

3. Серводвигуни змінного струму для підйомної осі

Вимоги до підйомної осі принципово відрізняються від горизонтального ходу.

Замість переміщення великої маси вздовж горизонтальної рейки, підйомний двигун повинен піднімати та опускати вантаж проти сили тяжіння.

Це означає, що крутний момент і гальмування стають особливо важливими.

Підйомний серводвигун може потребувати виконання:

• Максимальна вага палети

• Вага візка

• Вага вилкового механізму

• Противага, якщо є

• Швидкість підйому

• Прискорення

• Уповільнення

• Ефективність коробки передач

• Розміри барабана, шківа або зірочки

• Гравітаційне навантаження

• Безперервне чергування

Спрощене співвідношення крутного моменту підйому можна виразити так:

T = F × r / η

де:

• T = необхідний вихідний момент

• F = підйомна сила

• r = ефективний механічний радіус

• η = ефективність передачі

Фактичний розрахунок також повинен включати момент прискорення, механічні втрати, інерцію та відповідний інженерний запас.

4. Чому гальмування є критичним для підйомної осі

Підйомна вісь вимагає додаткової уваги, оскільки вантаж може бути підвішений над землею.

Коли двигун зупиняється або живлення припиняється, системі може знадобитися механічно утримувати навантаження.

З цієї причини підйомний серводвигун може бути налаштований з механічним утримуючим гальмом.

Гальмо слід оцінювати відповідно до:

• Максимальне навантаження

• Передаточне число коробки передач

• Підйомний механізм

• Необхідний утримуючий момент

• Умови зупинки

• Реакція на гальма

• Архітектура безпеки

Важливо відрізняти STO від механічного гальма.

Безпечне вимкнення крутного моменту запобігає створенню крутного моменту двигуном за відповідних умов безпеки, але сам STO не слід розглядати як механічний механізм утримання вантажу для підвішеного вантажу.

Таким чином, повна підйомна система повинна разом керувати двигуном, механічним гальмуванням і безпекою машини.

5. Швидкість підйому та точність положення

Підйомна вісь повинна досягати не тільки правильного рівня стійки; він повинен прибути туди плавно.

Якщо підйомний двигун сповільнюється надто агресивно, це може створити:

• Розмах навантаження

• Вібрація щогли

• Механічний удар

• Рух палет

• Перевищення положення

може Профіль прискорення та уповільнення S-кривої допомогти зменшити різкі зміни прискорення.

Практична послідовність може бути такою:

Швидкий підйом → Контрольоване гальмування → Наближення на низькій швидкості → Підтвердження позиції

Це дозволяє крану швидко переміщатися між рівнями стійки, зберігаючи контрольований рух під час останнього етапу позиціонування.

Для високого обладнання AS/RS цей баланс між швидкістю та стабільністю може мати прямий вплив на загальний цикл зберігання та пошуку.

6. Серводвигуни змінного струму для осі вилки

Вісь вилки відповідає за переміщення піддону між краном-штабелером і складським стелажем.

Хоча вилковий механізм може нести меншу загальну масу, ніж сам кран, вимоги до його позиціонування можуть бути дуже вимогливими.

Вилка має висуватися на потрібну глибину, правильно закріплювати піддон і втягуватися, не торкаючись конструкції стійки.

Таким чином, серводвигун може мати пріоритети:

• Точне позиціонування

• Повторюваність

• Плавний рух на низькій швидкості

• Компактний розмір

• Швидка відповідь вперед/назад

• Надійне визначення межі

• Механічна сумісність

Переміщення вилки зазвичай відбувається після того, як кран досяг цільового горизонтального та вертикального положення.

Це означає, що точність позиціонування вилки частково залежить від точності попередніх осей переміщення та підйому.

7. Чому позиціонування вилки вимагає точного керування сервоприводом

Розгляньте піддон, який потрібно вставити в стелаж.

Якщо кран розміщено неправильно, вилка може увійти на неправильній висоті або горизонтальній координаті.

Якщо вилка висунеться надто далеко, вона потенційно може заважати компонентам стійки.

Якщо він не висувається достатньо далеко, піддон може бути неправильно переміщений.

Тому сервопривід вилки потребує передбачуваного руху як на високих, так і на низьких швидкостях.

Типовий рух вилки можна розділити на:

Швидке розтягнення → Контрольоване гальмування → Кінцеве положення → Передача навантаження → Контрольоване відведення

Такий підхід дозволяє системі зменшити швидкість перед остаточним етапом введення або вилучення.

8. Порівняння вимог до сервоприводу по трьох осях

Це порівняння демонструє, чому спеціальна конфігурація сервоприводу для осі може бути корисною для обладнання AS/RS.

Одна і та сама специфікація двигуна може не забезпечити найкраще поєднання крутного моменту, швидкості, розмірів і ефективності керування для всіх трьох механізмів.

9. Одна сервоплатформа, кілька конфігурацій

Для виробників AS/RS використання загальної платформи серводвигуна з різними конфігураціями може забезпечити практичний баланс між налаштуванням і стандартизацією.

Наприклад, виробник може використовувати різні версії однієї сервоплатформи для:

Подорож осі

• Вища потужність

• Вищий піковий крутний момент

• Коробка передач

• Висока швидкість роботи

• Зворотний зв'язок кодувальника

Підйомна вісь

• Вищий безперервний крутний момент

• Механічне гальмо

• Коробка передач

• Керований спуск

• Зворотній зв'язок високої роздільної здатності

Вилка осі

• Менша потужність

• Компактні розміри

• Висока повторюваність позиціонування

• Швидка відповідь вперед/назад

Такий підхід може спростити розробку продукту, одночасно адаптуючи двигун до кожної осі.

10. Серводвигун і коробка передач

Серводвигун ніколи не слід оцінювати окремо від системи трансмісії.

Для осі ходу коробка передач повинна забезпечувати достатній крутний момент коліс, зберігаючи необхідну максимальну швидкість руху.

Для підйому коробка передач повинна забезпечувати достатній крутний момент, щоб підняти вантаж і працювати з гальмівною системою.

Для осі вилки трансмісія повинна забезпечувати необхідну швидкість висування і точність позиціонування без надмірного люфту.

До важливих параметрів коробки передач відносяться:

• Коефіцієнт зниження

• Номінальний вихідний момент

• Піковий вихідний момент

• Люфт

• Ефективність

• Механічна жорсткість

• Термін служби

• Установчі розміри

Коробка передач з низьким люфтом може бути особливо корисною, коли застосування вимагає точного позиціонування та частої зміни напрямку.

11. Вибір кодера для сервоосей AS/RS

Вибір кодера повинен ґрунтуватися на повній системі керування рухом.

Відповідні параметри включають:

• резолюція

• Інкрементний або абсолютний зворотний зв'язок

• Можливість одно- або багатооборотного

• Протокол зворотного зв'язку

• Максимальна швидкість

• Сумісність дисків

• Стійкість до навколишнього середовища

Для високоциклових систем AS/RS кодер також повинен відповідати робочому середовищу та очікуваному терміну служби.

Кодер з високою роздільною здатністю може надати сервоприводу більш детальну інформацію про положення, але загальна точність машини все ще залежить від механічної трансмісії та зовнішньої системи позиціонування.

12. Зв'язок між сервоприводами та контролером AS/RS

Три осі повинні працювати як узгоджена система.

Наприклад, кран не повинен висувати вилку, доки осі ходу та підйому не досягнуть правильних положень.

Таким чином, архітектура керування може використовувати такі промислові мережі, як:

• EtherCAT

• PROFINET

• CANopen

• EtherNet/IP

• Modbus

Конкретний протокол залежить від ПЛК, контролера руху, сервоприводу та системного інтегратора.

Швидке спілкування може допомогти координувати:

Положення ходу + положення підйому + положення вилки

Ця координація необхідна для надійного автоматизованого транспортування піддонів.

13. Зменшення вібрації на осях руху та підйому

Високошвидкісний рух і підйом можуть створювати структурну вібрацію.

Розчин повинен поєднувати:

• Правильний розмір двигуна

• Правильний вибір коробки передач

• Інерційне узгодження

• Профілі руху S-кривої

• Налаштування посилення сервоприводу

• Придушення резонансу

• Контрольоване уповільнення

• Механічна жорсткість

• Точне позиціонування зворотного зв'язку

Метою є скорочення часу встановлення , а не просто зменшення максимальної швидкості.

Кран, який рухається швидко, але потребує значного часу, щоб припинити коливання, може не забезпечити коротший загальний цикл.

14. Чому налаштування OEM мають значення для цих трьох осей

Виробники обладнання AS/RS часто мають різні вимоги до ходових, підйомних і вилкових механізмів.

Налаштування OEM може стосуватися:

• Розміри двигуна

• Розмір валу

• Монтажний фланець

• Тип кодера

• Конфігурація гальм

• Передаточне число коробки передач

• Довжина кабелю

• Розташування роз’єму

• Номінальна напруга

• Діапазон крутного моменту

• Вимоги до спілкування

Наприклад, для підйомного двигуна може знадобитися гальмо, а для ходового – ні. Для вилочного двигуна може знадобитися компактний корпус, тоді як для ходового двигуна може бути пріоритетним максимальний крутний момент.

Налаштування дозволяє конфігурації двигуна відповідати конструкції машини замість того, щоб змушувати машину слідувати стандартному двигуну.

15. Як вибрати правильний серводвигун змінного струму для кожної осі AS/RS

Перед вибором двигуна виробники AS/RS повинні підготувати прикладні дані.

Для горизонтальної осі переміщення

Визначити:

• Загальна рухома маса

• Максимальна швидкість пересування

• Діаметр колеса

• Прискорення

• Уповільнення

• Передаточне число коробки передач

• Опір рейок

• Робочий цикл

• Необхідна точність позиціонування

Для підйомної осі

Визначити:

• Максимальне корисне навантаження

• Вага візка

• Швидкість підйому

• Висота підйому

• Прискорення

• Діаметр шківа або барабана

• Передаточне число

• Необхідний утримуючий момент

• Вимоги до гальм

• Робочий цикл

Для осі вилки

Визначити:

• Вилка маса

• Максимальне навантаження

• Відстань подовження

• Необхідна швидкість розширення

• Точність позиціонування

• Частота циклу

• Доступне місце для установки

• Тип трансмісії

Ця інформація дозволяє постачальнику двигуна оцінити фактичне застосування, а не вибирати двигун лише з номінальної потужності.

16. JKONGMOTOR Серводвигуни змінного струму для додатків AS/RS

Для виробників AS/RS JKONGMOTOR може запропонувати рішення для серводвигунів змінного струму, розроблені відповідно до вимог руху до конкретної програми.

Рішення можна оцінити відповідно до вимог:

• Подорожна вісь

• Підйомна вісь

• Вилкова вісь

Конфігурація OEM може включати такі міркування, як потужність двигуна, крутний момент, розміри, конфігурація вала, кодер, гальмо, відповідність коробки передач, розташування кабелів і сумісність системи керування.

Для нових платформ AS/RS процес розробки може бути таким:

Аналіз застосування → Вибір двигуна → Проектування механічного інтерфейсу → Прототип → Тестування → Оптимізація → Серійне виробництво

Цей підхід дозволяє оцінювати серводвигун як частину повної системи руху, а не як ізольований компонент каталогу.

Висновок

Кран-штабелер AS/RS залежить від кількох скоординованих осей руху, і кожна вісь пред’являє різні вимоги до серводвигуна.

Горизонтальна вісь руху потребує високої динамічної реакції, високошвидкісної роботи та точної зупинки. Підйомна вісь вимагає високого крутного моменту, контрольованого вертикального руху та надійного утримання вантажу. Вісь вилки потребує компактної інтеграції, плавного руху та позиціонування з високою повторюваністю.

З цієї причини ефективне керування рухом AS/RS базується на узгодженні серводвигуна змінного струму з фактичною механічною функцією кожної осі.

Коли потужність двигуна, крутний момент, передавальне число коробки передач, кодер, гальмо, профіль руху та архітектура керування належним чином узгоджені, кран-штабелер може досягти кращого балансу між високою швидкістю, точністю позиціонування, плавною роботою, надійністю та загальним часом циклу зберігання та вилучення..

Для OEM-виробників AS/RS найпрактичнішим підходом є робота з виробником серводвигунів, який може підтримувати як стандартизовані сервоплатформи, так і спеціалізовані OEM-налаштування , дозволяючи сконструювати осі ходу, підйому та вилки відповідно до фактичних вимог крана.

Сервопривод змінного струму порівняно зі звичайним двигуном для AS/RS

Звичайний асинхронний двигун з приводом із змінною частотою може бути придатним для багатьох промислових застосувань.

Однак для вимогливих додатків AS/RS може знадобитися більш детальний контроль руху.

Зрештою, вибір повинен ґрунтуватися на повній конструкції машини. Не для кожної осі AS/RS потрібна однакова технологія двигуна.

Поширені проблеми під час вибору неправильного серводвигуна

Двигун може мати правильну номінальну потужність і все одно працювати погано в додатку AS/RS.

Недостатній пік крутного моменту

Двигун може працювати нормально, але важко під час прискорення з повністю завантаженим піддоном.

Надмірна інертність

Може статися складно налаштувати сервопривід, що призведе до повільної динамічної реакції або нестабільної поведінки.

Неправильне передавальне число

Кран може досягати бажаної швидкості, але не має достатнього вихідного крутного моменту або створює надмірну швидкість на колесі.

Поганий вибір кодера

Система може мати недостатню роздільну здатність зворотного зв’язку для необхідної продуктивності позиціонування.

Надмірне прискорення

Мотор може бути достатньо потужним, але конструкція крана може надмірно вібрувати.

Невідповідна конструкція гальм

Підйомна вісь вимагає особливої ​​уваги до утримання навантаження, коли живлення відключено.

Погана конфігурація кабелю

Довгі кабелі, що рухаються, і повторювані рухи крана можуть створити проблеми з установкою та надійністю, якщо система кабелів і роз’ємів не вибрана належним чином.

Практична формула для високодинамічного руху AS/RS

Корисний спосіб подумати про всю програму:

Ефективність позиціонування = моторна реакція + якість зворотного зв'язку + механічна точність + профіль руху + настройка управління

і:

Пропускна здатність = продуктивність руху + прискорення + уповільнення + час встановлення + цикл обробки навантаження

Це пояснює, чому просте придбання серводвигуна більшої потужності не обов’язково забезпечує швидшу систему AS/RS.

Двигун має бути правильно підігнаний до механічної системи та стратегії керування.

Остаточні міркування щодо високодинамічного позиціонування AS/RS

Досягнення високодинамічного позиціонування крана-штабелера AS/RS — це не просто встановлення високошвидкісного двигуна.

Найефективніші системи розроблені на основі взаємодії між серводвигуном, сервоприводом, кодувальником, коробкою передач, механічною структурою, зовнішніми датчиками позиціонування, профілем руху та системою управління складом.

Серводвигун змінного струму забезпечує основу динамічного керування. Кодер забезпечує зворотний зв'язок. Привід регулює крутний момент і швидкість. Коробка передач перетворює характеристики двигуна в корисну механічну потужність. Система позиціонування підтверджує фізичне розташування машини. Нарешті, контролер руху координує повний цикл.

Тому для високошвидкісного обладнання AS/RS найпрактичнішою проектною метою є не максимальна швидкість двигуна , а максимальна корисна пропускна здатність із контрольованим прискоренням, коротким часом встановлення, надійним позиціонуванням і повторюваністю роботи.

Для виробників кранів-штабелерів OEM цей підхід на системному рівні може зробити різницю між двигуном, який просто переміщує машину, та рішенням сервоприводу, розробленим для високодинамічного автоматизованого зберігання та вилучення..

поширені запитання

1. Який тип серводвигуна змінного струму підходить для крана-штабелера AS/RS?

Відповідний серводвигун змінного струму залежить від осі крана, корисного навантаження, швидкості, прискорення, передавального числа коробки передач, робочого циклу та вимог до позиціонування. Ходові, підйомні та вилкові осі зазвичай вимагають різних крутних моментів, швидкості, гальм і механічних конфігурацій.

2. Чому для горизонтального руху AS/RS використовуються серводвигуни змінного струму?

Серводвигуни змінного струму забезпечують високу динамічну реакцію, точне керування швидкістю, зворотний зв’язок кодера та контрольоване прискорення та уповільнення . Ці характеристики допомагають крану-штабелеру швидко рухатися по проходу, досягаючи точного позиціонування в цільовому місці зберігання.

3. Які вимоги до серводвигуна змінного струму важливі для підйомної осі AS/RS?

Підйомна вісь зазвичай потребує високого безперервного та максимального крутного моменту, точного зворотного зв’язку за положенням, контрольованого прискорення та уповільнення та відповідного механічного гальмування . При виборі двигуна слід враховувати максимальне корисне навантаження, швидкість підйому, механізм підйому, передаточне число коробки передач, робочий цикл і вимоги до утримання вантажу.

4. Чому вісь AS/RS потребує точного сервокерування?

Вилка повинна точно просуватися в стійку та втягуватися з неї, не пошкоджуючи піддон, стійку або механізм транспортування. Серводвигун забезпечує повторюване позиціонування, контрольований рух на низькій швидкості, швидку реакцію вперед/назад і точну зупинку , що важливо для надійного переміщення палет.

5. Чи можна використовувати один серводвигун змінного струму для всіх осей AS/RS?

Це технічно можливо в деяких конструкціях машин, але три осі часто мають різні робочі вимоги. Механізми ходу, підйому та вилки можуть вимагати різних конфігурацій потужності, крутного моменту, швидкості, коробки передач, гальма, кодера та монтажу. Загальна платформа сервоприводу з конфігураціями для кожної осі може стати практичним рішенням.

6. Як серводвигун змінного струму покращує точність позиціонування AS/RS?

Сервосистема змінного струму використовує зворотний зв’язок кодера для моніторингу руху двигуна та регулювання положення та швидкості. Однак кінцева точність крана також залежить від коробки передач, трансмісії, ковзання коліс, механічної жорсткості, люфту, зовнішніх датчиків позиціонування та системи керування . Таким чином, зворотний зв’язок сервосистеми слід розглядати як частину повної архітектури позиціонування.

7. Чи потрібне гальмо підйомному серводвигуну AS/RS?

Для підйомної осі може знадобитися механічне утримуюче гальмо, коли конструкція має утримувати вертикально підвішений вантаж, коли крутний момент двигуна недоступний. Гальмо слід вибирати відповідно до навантаження, системи трансмісії, необхідного утримуючого моменту та конструкції безпеки машини. STO та механічне утримання навантаження не слід розглядати як ту саму функцію.

8. Як серводвигуни змінного струму можуть зменшити вібрацію у високошвидкісних кранах AS/RS?

Вібрацію можна усунути за допомогою відповідного розміру двигуна та коробки передач, узгодження інерції, прискорення та уповільнення S-кривої, налаштування сервоприводу, придушення резонансу, механічної жорсткості та точного зворотного зв’язку . Збільшення швидкості двигуна або прискорення саме по собі не обов’язково покращує загальний час циклу AS/RS.

9. Чи можна налаштувати серводвигуни змінного струму для обладнання AS/RS?

так Налаштування OEM може включати розміри двигуна, конфігурацію вала та фланця, кодер, коробку передач, гальма, кабель, роз’єм, номінальний крутний момент, швидкість та інші вимоги до застосування . Налаштування особливо корисно, коли серводвигун повинен підходити до спеціальної трансмісії крана-штабелера.

10. Яку інформацію повинен надати виробник AS/RS при виборі серводвигуна?

Найкорисніша інформація включає загальну рухому масу, максимальне корисне навантаження, швидкість руху, швидкість підйому, прискорення, уповільнення, розміри коліс або трансмісії, передаточне число коробки передач, робочий цикл, точність позиціонування, простір для монтажу, вимоги до кодера, вимоги до гальм і протокол керування . Точні дані застосування дозволяють постачальнику двигуна оцінити повну систему руху, а не вибирати двигун на основі номінальної потужності.