Động cơ servo tích hợp EtherCAT tăng cường hiệu quả của robot nhặt hàng như thế nào?

Robot chọn hàng đang trở thành một phần quan trọng của các nhà kho hiện đại, trung tâm thực hiện đơn hàng, hoạt động thương mại điện tử và hệ thống xử lý vật liệu tự động. Khi khối lượng đơn đặt hàng tăng lên, các nhà kho cần robot có thể chọn, di chuyển, định vị và xuất sản phẩm một cách nhanh chóng và chính xác mà không làm giảm độ tin cậy.

Trung tâm của hoạt động này là hệ thống chuyển động. Robot nhặt hàng có thể có tầm nhìn tiên tiến, trí tuệ nhân tạo, phần mềm robot và dụng cụ gắp phức tạp, nhưng những công nghệ này vẫn phụ thuộc vào động cơ có thể thực hiện các lệnh chuyển động một cách chính xác và lặp đi lặp lại.

Đây là nơi một Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể mang lại lợi thế thực tế.

Bằng cách kết hợp mô tơ servo, bộ điều khiển điện tử, bộ mã hóa và giao diện truyền thông vào một bộ phận nhỏ gọn, mô tơ servo tích hợp có thể giảm độ phức tạp của hệ thống đồng thời cung cấp khả năng điều khiển chuyển động chính xác theo yêu cầu của robot chọn hàng. Khi EtherCAT được sử dụng làm mạng liên lạc, nhiều trục robot có thể trao đổi dữ liệu chuyển động với bộ điều khiển ở tốc độ cao và thời gian được phối hợp chặt chẽ.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị kho, kết quả có thể là kiến ​​trúc điều khiển chuyển động nhỏ gọn hơn, phản ứng nhanh hơn và có thể mở rộng.

Robot nhặt hàng là gì?

Robot bốc xếp là một hệ thống robot tự động được thiết kế để xác định, nắm, di chuyển và đặt sản phẩm hoặc vật liệu. Tùy thuộc vào ứng dụng, nó có thể hoạt động độc lập hoặc là một phần của hệ thống kho tự động lớn hơn.

Robot nhặt hàng điển hình có thể được tìm thấy ở:

• Trung tâm thực hiện thương mại điện tử

• Kho tự động

• Trung tâm phân phối

• Hệ thống nhặt rác

• Hệ thống từ hàng hóa đến con người

• Hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động

• Thao tác phân loại bưu kiện

• Kho dược phẩm

• Hậu cần thực phẩm và đồ uống

• Hệ thống xử lý vật liệu sản xuất

Một chu trình chọn hàng điển hình có thể bao gồm một số chuyển động phối hợp:

1. Tiếp cận vị trí mục tiêu

2. Định vị cánh tay hoặc cơ chế robot

3. Di chuyển kẹp về phía sản phẩm

4. Điều chỉnh vị trí và hướng

5. Nắm chặt sản phẩm

6. Nâng hoặc di chuyển sản phẩm

7. Vận chuyển nó đến vị trí khác

8. Phát hành sản phẩm

9. Quay lại vị trí nhặt tiếp theo

Mọi chuyển động đều yêu cầu tăng tốc, giảm tốc, tốc độ và vị trí được kiểm soát.

Điều này có nghĩa là động cơ không chỉ chịu trách nhiệm làm cho robot chuyển động. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian chu kỳ, độ chính xác định vị, độ lặp lại, mức tiêu thụ năng lượng, độ rung và độ tin cậy tổng thể của thiết bị.

Tại sao robot chọn hàng cần động cơ servo hiệu suất cao

Các ứng dụng chọn hàng thường kết hợp các chuyển động nhanh với việc khởi động và dừng thường xuyên.

Động cơ có thể tăng tốc nhanh chóng để đến vị trí mục tiêu, giảm tốc độ trước khi đến đích, giữ một vị trí cụ thể, đảo hướng và ngay lập tức bắt đầu một chuyển động khác.

Kiểu vận hành này rất khác với các ứng dụng trong đó động cơ chạy liên tục ở tốc độ tương đối ổn định.

Do đó, một động cơ servo phù hợp cho robot bốc xếp cần có một số khả năng quan trọng.

Kiểm soát vị trí có độ chính xác cao

Robot phải đặt dụng cụ kẹp vào đúng vị trí. Ngay cả một lỗi định vị nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng kẹp thành công, đặc biệt khi các sản phẩm được sắp xếp dày đặc.

Một động cơ servo tích hợp với phản hồi bộ mã hóa có thể liên tục giám sát vị trí động cơ và cung cấp khả năng điều khiển vòng kín.

Phản hồi động nhanh

Robot nhặt hàng được thiết kế để hoàn thành các hoạt động lặp đi lặp lại một cách nhanh chóng.

Động cơ cần phản ứng nhanh với các lệnh cho:

• Tăng tốc

• Giảm tốc

• Thay đổi hướng

• Thay đổi vị trí

• Thay đổi mô-men xoắn

• Thay đổi tốc độ

Phản hồi servo nhanh giúp giảm độ trễ chuyển động không cần thiết.

Kiểm soát tốc độ chính xác

Các giai đoạn khác nhau của quá trình lấy hàng có thể yêu cầu tốc độ khác nhau.

Ví dụ: robot có thể di chuyển nhanh khi di chuyển qua khu vực trống nhưng chậm lại khi đến gần sản phẩm.

Điều khiển servo cho phép hệ thống chuyển động tự động điều chỉnh tốc độ theo hoạt động hiện tại.

Hoạt động lặp lại đáng tin cậy

Robot nhặt hàng công nghiệp có thể thực hiện hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu chu kỳ chuyển động trong suốt thời gian hoạt động của chúng.

Do đó, động cơ cần duy trì hiệu suất ổn định trong quá trình vận hành lặp đi lặp lại thay vì chỉ mang lại hiệu suất cao nhất trong thời gian ngắn.

Chuyển động động cơ servo tùy chỉnh của Jkongmotor

Nhà cung cấp giải pháp động cơ servo DC tích hợp một cửa

Các loại động cơ servo tích hợp cho robot gắp hàng: Cách chọn giải pháp chuyển động phù hợp

Robot bốc xếp được chế tạo xoay quanh một mục tiêu đơn giản: chọn đúng sản phẩm, đúng vị trí, đúng tốc độ và lặp lại quy trình một cách đáng tin cậy.

Trong một nhà kho hoặc hệ thống xử lý đơn hàng hiện đại, điều đó nghe có vẻ đơn giản. Trong thực tế, rô-bốt bốc xếp có thể cần phối hợp nhiều trục, phản hồi dữ liệu thị giác máy, tăng tốc và giảm tốc liên tục, điều khiển dụng cụ kẹp hoặc dụng cụ cuối cánh tay và duy trì vị trí chính xác qua hàng nghìn chu kỳ.

Điều đó làm cho việc lựa chọn động cơ servo trở thành một phần quan trọng trong thiết kế tổng thể của robot.

Đối với việc lựa chọn các nhà sản xuất robot, một động cơ servo tích hợp có thể đặc biệt hấp dẫn vì động cơ, bộ mã hóa và bộ truyền động được kết hợp thành một bộ điều khiển chuyển động nhỏ gọn. Nền tảng động cơ servo tích hợp hiện tại của JKONGMOTOR bao gồm động cơ servo bước tích hợp, động cơ servo bước hướng, động cơ servo bước tuyến tính, động cơ servo DC/BLDC tích hợp, động cơ servo BLDC hướng, động cơ servo phanh, động cơ servo IP65 và Động cơ servo AGV với STO . Nền tảng này hỗ trợ các tùy chọn điều khiển và đầu ra nguồn 26W–1000W bao gồm Pulse, RS485, CANopen và EtherCAT.

Tuy nhiên, đối với robot chọn hàng, các loại động cơ này không thể thay thế cho nhau. Mỗi cấu hình giải quyết một yêu cầu chuyển động khác nhau.

Robot nhặt hàng cần gì từ động cơ servo tích hợp?

Robot nhặt hàng thường kết hợp một số loại chuyển động:

Định vị → Tiếp cận → Chọn → Nâng → Xoay → Đặt → Trả lại

Do đó, hệ thống chuyển động cần xử lý việc tăng và giảm tốc thường xuyên trong khi vẫn duy trì phản hồi vị trí chính xác.

Đối với robot bốc xếp, động cơ servo tích hợp có thể cần cung cấp:

• Định vị vòng kín chính xác

• Tăng tốc và giảm tốc nhanh

• Mô-men xoắn ổn định ở các tốc độ khác nhau

• Phản hồi của bộ mã hóa

• Độ lặp lại cao

• Lắp đặt nhỏ gọn

• Giảm hệ thống dây điện

• Giao tiếp đa trục

• Tùy chọn hộp số phù hợp

• Tùy chọn phanh cho trục dọc

• Bảo vệ môi trường khi cần thiết

• Khả năng tương thích với bộ điều khiển robot

Các hệ thống gắp và đặt trong thế giới thực thường sử dụng chuyển động servo phối hợp và kiến ​​trúc dựa trên EtherCAT cho các ứng dụng robot có yêu cầu khắt khe. Ví dụ: các giải pháp bốc xếp công nghiệp sử dụng EtherCAT để phối hợp chuyển động giữa bộ điều khiển và trục servo, trong khi hệ thống thị giác cung cấp thông tin vị trí sản phẩm cần thiết cho việc bốc xếp.

Đây là lý do tại sao nên chọn động cơ theo trục của robot , thay vì chỉ chọn một loại động cơ cho toàn bộ máy.

Các loại động cơ servo tích hợp JKONGMOTOR dành cho robot nhặt hàng

Cấu trúc sản phẩm JKONGMOTOR có thể được hiểu thông qua hai loại chính:

Giải pháp servo bước vòng kín

Chúng phù hợp để chọn các cơ chế rô-bốt trong đó việc định vị chính xác, mô-men xoắn ổn định, khả năng lặp lại và điều khiển vòng kín tiết kiệm chi phí là rất quan trọng.

Giải pháp servo DC/BLDC

Chúng phù hợp hơn với các trục robot yêu cầu phản hồi động, vận hành tốc độ cao hơn, tích hợp nhỏ gọn hoặc mật độ mô-men xoắn cao hơn.

Sau đó, các cấu hình có sẵn sẽ mở rộng sang bộ truyền động hành tinh, bộ truyền động trục vít, chuyển động tuyến tính, phanh, bảo vệ chống nước và hệ thống servo dành riêng cho AGV/AMR.

1. Động cơ servo bước tích hợp cho robot nhặt hàng

Động cơ servo bước tích hợp kết hợp động cơ bước, bộ mã hóa và truyền động thành một bộ phận vòng kín duy nhất.

Đối với rô-bốt bốc xếp, cấu hình này có thể được xem xét cho các trục có mức độ ưu tiên là định vị chính xác, có thể lặp lại mà không gặp sự phức tạp như cách bố trí động cơ và truyền động riêng biệt thông thường.

Nó có thể được sử dụng ở đâu?

Các ví dụ điển hình bao gồm:

• Trục định vị gắp và đặt

• Cơ chế định vị kẹp

• Cánh tay robot nhỏ

• Định vị băng tải

• Cơ chế căn chỉnh sản phẩm

• Thiết bị đóng gói và phân loại

• Tự động hóa kho nhỏ gọn

Bộ mã hóa cung cấp phản hồi cho bộ truyền động tích hợp, cho phép hệ thống giám sát chuyển động thực tế của động cơ thay vì chỉ dựa vào lệnh bước vòng lặp mở. JKONGMOTOR mô tả cấu hình này mang lại khả năng định vị vòng kín, mô-men xoắn ổn định và giảm nguy cơ mất bước.

Tại sao điều này lại quan trọng đối với việc chọn?

Độ chính xác của việc chọn hàng liên quan trực tiếp đến mức độ ổn định của robot trong việc định vị bộ phận tác động cuối của nó.

Do đó, servo bước vòng kín có thể là một lựa chọn thiết thực khi trục không yêu cầu hiệu suất động của servo AC cao cấp nhưng vẫn cần phản hồi vị trí đáng tin cậy.

2. Động cơ servo tích hợp hướng hành tinh

Một số trục robot chọn hàng cần nhiều hơn độ chính xác định vị. Họ cũng cần mô-men xoắn đầu ra cao hơn trong một gói nhỏ gọn.

Đây là lúc động cơ servo hướng hành tinh tích hợp trở nên hữu ích.

Cấu hình kết hợp:

Động cơ servo + Bộ mã hóa + Ổ đĩa + Hộp số hành tinh

Hộp số giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn đầu ra trong khi vẫn duy trì kết cấu truyền động tương đối nhỏ gọn.

Ứng dụng Robot chọn hàng phù hợp

Một servo tích hợp hướng hành tinh có thể được xem xét cho:

• Khớp cánh tay robot

• Cơ chế cổ tay

• Trục nâng dọc

• Tác dụng cuối nặng

• Cơ chế xử lý sản phẩm

• Trục định vị chịu tải cao

JKONGMOTOR mô tả cấu hình BLDC-servo hướng hành tinh của mình là sự kết hợp giữa động cơ, bộ mã hóa, bộ truyền động và hộp số hành tinh, tập trung vào mật độ mô-men xoắn cao và độ phản ứng ngược thấp.

Đối với rô-bốt nhặt hàng, độ giật thấp có thể đặc biệt phù hợp khi dụng cụ kẹp cần tiếp cận vị trí sản phẩm chính xác.

3. Động cơ servo tích hợp Worm Gear

Động cơ servo tích hợp hộp số trục vít là một lựa chọn khác khi cơ cấu gắp hàng yêu cầu tỷ lệ giảm tốc cao hoặc bố trí cơ học góc vuông.

Cấu hình tích hợp kết hợp động cơ, bộ mã hóa, ổ đĩa và hộp số sâu.

Tại sao nên sử dụng Hộp số Worm trên Robot nhặt hàng?

Hộp số worm có thể hữu ích khi người thiết kế robot cần:

• Tỷ lệ giảm cao

• Mô-men xoắn đầu ra cao hơn

• Truyền góc phải nhỏ gọn

• Đặc tính chịu tải trong thiết kế cơ khí phù hợp

Điều này có thể liên quan đến cơ chế nâng, băng tải, hệ thống định vị và cơ chế robot nhỏ gọn.

JKONGMOTOR mô tả cụ thể cấu hình servo BLDC truyền động sâu của mình như một giải pháp góc vuông tiết kiệm không gian với mô-men xoắn cao và đặc tính tự khóa.

Tuy nhiên, đối với các trục thẳng đứng quan trọng về mặt an toàn, phải luôn đánh giá toàn bộ thiết kế chịu tải và an toàn thay vì chỉ dựa vào đặc tính của hộp số.

4. Động cơ servo bước tuyến tính tích hợp

Không phải mọi chuyển động của robot nhặt hàng đều quay.

Nhiều hệ thống bốc xếp yêu cầu bộ phận tác động cuối phải di chuyển dọc theo trục tuyến tính.

Ví dụ:

Trục X → Trục Y → Trục Z → Bộ kẹp

Động cơ servo bước tuyến tính tích hợp có thể kết hợp động cơ, bộ mã hóa và truyền động thành một giải pháp chuyển động tuyến tính vòng kín nhỏ gọn.

Cấu trúc sản phẩm của JKONGMOTOR bao gồm servo bước tuyến tính vít bi, servo bước tuyến tính loại T và các giải pháp chuyển động tuyến tính tích hợp.

Chuyển động servo tuyến tính hữu ích ở đâu?

Nó có thể được xem xét cho:

• Robot chọn Descartes

• Hệ thống gắp và đặt XYZ

• Trục chọn dọc

• Cơ chế chuyển giao sản phẩm

• Kiểm tra tự động

• Hệ thống đóng gói

• Hệ thống định vị chính xác

Đối với rô-bốt bốc xếp, các thông số chính trở thành lực đẩy tuyến tính, hành trình, tốc độ tuyến tính, độ chính xác định vị và chu kỳ nhiệm vụ , thay vì chỉ đơn giản là mô-men quay và vòng/phút.

5. Động cơ servo DC/BLDC tích hợp

Đối với rô-bốt nhặt hàng tốc độ cao, động cơ servo DC/BLDC tích hợp có thể là lựa chọn phù hợp hơn khi quan trọng là phản ứng động và đóng gói nhỏ gọn.

Kiến trúc tích hợp đặt động cơ, bộ mã hóa và truyền động cùng nhau.

Điều này có thể giảm số lượng thiết bị bên ngoài cần thiết xung quanh trục robot.

Lợi ích tiềm năng của robot nhặt hàng

• Thiết kế trục nhỏ gọn

• Giảm hệ thống dây điện

• Kiểm soát tốc độ vòng kín

• Điều khiển vị trí vòng kín

• Phản hồi nhanh

• Hiệu quả hoạt động cao

• Cài đặt đơn giản

JKONGMOTOR mô tả servo DC tích hợp của nó là một bộ phận nhỏ gọn kết hợp động cơ, bộ mã hóa và bộ truyền động để điều khiển tốc độ và vị trí chính xác.

Đối với các nhà sản xuất robot, điều này có thể đặc biệt hữu ích khi không gian lắp đặt xung quanh mỗi khớp bị hạn chế.

6. BLDC servo hướng hành tinh để nhặt hàng tốc độ cao

Trong số các cấu hình khác nhau, động cơ servo BLDC hướng hành tinh đặc biệt phù hợp với các ứng dụng bốc xếp có yêu cầu khắt khe.

Kiến trúc kết hợp:

BLDC servo + Bộ mã hóa + Ổ đĩa tích hợp + Hộp số hành tinh

Điều này giúp có thể đạt được mô-men xoắn đầu ra cao mà không cần sử dụng động cơ quá khổ.

Robot nhặt hàng có thể cần phải di chuyển nhanh trong khi mang dụng cụ kẹp và sản phẩm. Hộp số giúp khớp tốc độ và mô-men xoắn của động cơ với các yêu cầu cơ học thực tế của khớp robot.

Ứng dụng điển hình

• Robot nhặt hàng tốc độ cao

• Cánh tay robot

• Robot Delta

• Robot sắp xếp

• Robot đóng gói

• Hệ thống xử lý vật liệu

• Thiết bị kho tự động

Các hệ thống gắp và đặt công nghiệp thường yêu cầu chuyển động servo tốc độ cao phối hợp. EtherCAT được sử dụng trong kiến ​​trúc robot thương mại để đồng bộ hóa chuyển động trên nhiều trục.

7. BLDC servo hướng trục cho cơ chế robot nhỏ gọn

Động cơ servo BLDC truyền động trục vít rất hữu ích khi việc đóng gói cơ khí cũng quan trọng như hiệu suất của động cơ.

Hộp số góc vuông có thể giúp việc định vị động cơ bên trong cấu trúc robot nhỏ gọn dễ dàng hơn.

Điều này có thể hữu ích cho:

• Cánh tay robot nhỏ gọn

• Cơ chế băng tải

• Hệ thống chuyển sản phẩm

• Định vị quay

• Cơ chế nâng

• Tự động hóa không gian hạn chế

Kiến trúc tích hợp cũng tránh phải lắp đặt động cơ, bộ truyền động servo bên ngoài và hộp số thành ba thành phần riêng biệt.

8. Động cơ servo tích hợp phanh cho trục gắp dọc

Robot nhặt hàng có thể có trục thẳng đứng để nâng sản phẩm, dụng cụ kẹp hoặc cơ cấu robot.

Trong tình huống này, phanh có thể trở thành một yếu tố thiết kế quan trọng cần cân nhắc.

Một động cơ servo tích hợp phanh kết hợp:

Động cơ + Bộ mã hóa + Ổ đĩa + Phanh điện từ

Phanh có thể giúp giữ tải khi mất điện, tùy thuộc vào thiết kế cơ khí và an toàn hoàn chỉnh.

JKONGMOTOR liệt kê các cấu hình servo DC tích hợp phanh trong phạm vi động cơ servo tích hợp của nó và mô tả chúng cho các ứng dụng như trục đứng và máy móc tự động.

Các ứng dụng Robot nhặt hàng điển hình

• Nâng trục Z

• Cánh tay robot dọc

• Thang máy sản phẩm

• Cơ cấu nâng và đặt

• Thiết bị kho tự động

Đối với trục robot thẳng đứng, các kỹ sư nên đánh giá mô men phanh, quán tính tải, yêu cầu dừng, hành vi khẩn cấp và kiến ​​trúc an toàn của máy cùng nhau.

9. Động cơ servo tích hợp IP65 cho môi trường đòi hỏi khắt khe

Robot nhặt hàng được sử dụng trong chế biến thực phẩm, hậu cần ngoài trời hoặc môi trường công nghiệp bụi bặm có thể yêu cầu bảo vệ môi trường bổ sung.

JKONGMOTOR cung cấp cấu hình động cơ servo DC tích hợp IP65 với động cơ, trình điều khiển và bộ mã hóa được đóng gói trong vỏ được bảo vệ.

Các ứng dụng tiềm năng bao gồm:

• Xử lý thực phẩm

• Hệ thống lấy hàng ngoài trời

• Hậu cần công nghiệp

• Môi trường bụi bặm

• Tự động hóa di động

• Xử lý vật liệu

Mức độ bảo vệ chính xác phải luôn được xác định từ môi trường hoạt động thực tế.

10. Động cơ servo tích hợp AGV/AMR với STO

Mặc dù AGV hoặc AMR khác với rô-bốt nhặt hàng cố định, hệ thống nhặt hàng di động ngày càng kết hợp việc nhặt hàng bằng rô-bốt với vận chuyển tự động.

Đối với các hệ thống này, JKONGMOTOR cung cấp động cơ servo AGV DC với STO (Tắt mô-men xoắn an toàn).

Trang sản phẩm mô tả cấu hình này cung cấp khả năng điều khiển chuyển động chính xác, mật độ mô-men xoắn cao, phản ứng nhanh và hỗ trợ an toàn chức năng cho AGV, hậu cần thông minh, robot và tự động hóa công nghiệp.

Do đó, loại động cơ này có thể phù hợp khi robot chọn hàng được tích hợp vào nền tảng robot di động.

Động cơ servo tích hợp nào phù hợp cho trục robot gắp hàng nào?

Một cách hữu ích để chọn động cơ là ánh xạ loại động cơ theo chuyển động thực tế của robot.

Việc phân loại dựa trên ứng dụng này hữu ích hơn cho các nhà thiết kế robot hơn là chỉ so sánh tên các động cơ.

Động cơ servo tích hợp EtherCAT là gì?

Động cơ servo tích hợp EtherCAT kết hợp một số bộ phận điều khiển chuyển động thành một cụm động cơ nhỏ gọn.

Tùy thuộc vào kiến ​​trúc sản phẩm, đơn vị tích hợp có thể bao gồm:

• Động cơ servo

• Ổ đĩa servo

• Bộ mã hóa

• Điện tử điều khiển chuyển động

• Giao diện truyền thông EtherCAT

• Chức năng bảo vệ

• Phanh tùy chọn

• Hộp số tùy chọn

Hệ thống servo truyền thống thường đặt động cơ và bộ truyền động ở những vị trí riêng biệt.

Bộ điều khiển gửi lệnh tới bộ điều khiển servo bên ngoài, trong khi bộ điều khiển điều khiển động cơ thông qua hệ thống dây điện riêng.

Một động cơ servo tích hợp chuyển phần lớn chức năng này trực tiếp vào cụm động cơ.

Điều này có thể đơn giản hóa đáng kể thiết kế cơ và điện của robot bốc xếp.

EtherCAT cải thiện khả năng điều khiển chuyển động của robot nhặt hàng như thế nào

EtherCAT là công nghệ truyền thông Ethernet công nghiệp thời gian thực được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động phối hợp.

Đối với robot nhặt hàng, điều này quan trọng vì nhiều trục có thể cần phải di chuyển cùng nhau.

Hãy xem xét một cánh tay robot có nhiều trục.

Bộ điều khiển có thể đồng thời cần điều khiển:

• Xoay cơ sở

• Chuyển động của vai

• Chuyển động khuỷu tay

• Xoay cổ tay

• Định vị cổ tay

• Chuyển động của kẹp

Nếu các trục này không di chuyển phối hợp, robot có thể gặp lỗi quỹ đạo, rung động không cần thiết hoặc thời gian chu kỳ dài hơn.

EtherCAT cung cấp kiến ​​trúc truyền thông phù hợp cho điều khiển chuyển động đa trục đồng bộ, tốc độ cao.

1. Giao tiếp lệnh nhanh hơn

Robot nhặt hàng thường xuyên thay đổi các lệnh chuyển động.

EtherCAT cho phép trao đổi dữ liệu điều khiển chuyển động nhanh chóng giữa bộ điều khiển và trục servo.

Điều này hỗ trợ khả năng điều khiển nhạy bén trong các chuyển động của robot tốc độ cao.

2. Đồng bộ hóa đa trục

Chuyển động của robot hiếm khi bị giới hạn ở một động cơ duy nhất.

Một số trục có thể cần tăng tốc và giảm tốc vào những thời điểm được phối hợp chính xác.

Các hệ thống servo dựa trên EtherCAT có thể đồng bộ hóa nhiều trục servo, giúp robot đi theo quỹ đạo đã định chính xác hơn.

3. Giảm độ trễ liên lạc

Trong các ứng dụng robot tốc độ cao, độ trễ liên lạc có thể ảnh hưởng đến sự phối hợp chuyển động.

Mạng truyền thông thời gian thực giúp giảm sự không chắc chắn giữa truyền lệnh và phản hồi của động cơ.

Điều này đặc biệt hữu ích khi có nhiều động cơ servo hoạt động đồng thời.

4. Kiến trúc mạng đơn giản hóa

EtherCAT có thể kết nối nhiều ổ servo thông qua mạng Ethernet công nghiệp.

Khi được tích hợp vào mô tơ servo, giao diện truyền thông được đặt trong chính cụm động cơ.

Điều này có thể làm giảm số lượng phần cứng bên ngoài cần thiết trong tủ điều khiển.

Làm thế nào một động cơ servo tích hợp tăng cường hiệu quả của robot nhặt hàng

Ưu điểm lớn nhất không chỉ đơn giản là động cơ nhỏ hơn.

Lợi ích thực sự đến từ việc kết hợp công nghệ điều khiển chuyển động, phản hồi, giao tiếp và động cơ vào một hệ thống phối hợp..

Giảm độ phức tạp của dây

Hệ thống servo thông thường có thể yêu cầu các kết nối riêng biệt giữa:

• Động cơ và ổ đĩa

• Bộ mã hóa và ổ đĩa

• Bộ điều khiển và ổ đĩa

• Hệ thống phanh và điều khiển

• Các thiết bị I/O bổ sung

Một động cơ servo tích hợp có thể làm giảm một số kết nối bên ngoài này.

Đối với robot nhặt hàng nhỏ gọn, điều này có thể đặc biệt có giá trị vì không gian bên trong hạn chế khiến việc định tuyến cáp trở nên khó khăn.

Ít thành phần bên ngoài hơn cũng có thể giúp việc lắp ráp và bảo trì máy trở nên đơn giản hơn.

Thiết kế Robot nhỏ gọn hơn

Robot kho thường cần hoạt động trong không gian hạn chế.

Một tủ điện lớn hoặc nhiều ổ đĩa ngoài có thể làm tăng diện tích tổng thể của hệ thống.

Việc tích hợp thiết bị điện tử truyền động vào động cơ cho phép nhà sản xuất di chuyển một phần hệ thống điều khiển chuyển động trực tiếp lên trục cơ khí.

Điều này có thể góp phần tạo nên kiến ​​trúc robot nhỏ gọn hơn.

Cải thiện độ chính xác định vị

Bộ mã hóa cung cấp phản hồi vị trí cho hệ thống điều khiển servo.

Thay vì chỉ ra lệnh cho động cơ quay một lượng nhất định và giả sử chuyển động xảy ra chính xác, hệ thống servo có thể sử dụng phản hồi để sửa lỗi chuyển động.

Đối với rô-bốt nhặt hàng, điều này hỗ trợ việc định vị chính xác cánh tay rô-bốt và dụng cụ kẹp.

Chu kỳ chọn hàng ngắn hơn

Thời gian chu kỳ là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng nhất để tự động hóa kho.

Nếu robot có thể tăng tốc nhanh hơn, tiếp cận mục tiêu chính xác, giảm tốc êm ái và bắt đầu ngay thao tác tiếp theo thì thời gian cần thiết cho mỗi chu kỳ nhặt hàng có thể giảm xuống.

Kiến trúc servo EtherCAT phản hồi cao hỗ trợ loại cấu hình chuyển động này.

Phối hợp tốt hơn giữa các trục Robot

Một cánh tay robot có thể cần nhiều trục để di chuyển đồng thời.

Ví dụ, trục vai có thể tăng tốc khi cổ tay xoay và phần đế thay đổi hướng.

Điều khiển đồng bộ dựa trên EtherCAT có thể giúp các trục này hoạt động như một hệ thống chuyển động phối hợp thay vì động cơ độc lập.

Tích hợp máy đơn giản hơn

Đối với các nhà sản xuất thiết bị, thời gian tích hợp là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc.

Một động cơ servo tích hợp có thể giảm số lượng các bộ phận riêng biệt phải được lựa chọn, lắp đặt, nối dây và kiểm tra.

Điều này có thể đơn giản hóa:

• Thiết kế điện

• Thiết kế bảng điều khiển

• Định tuyến cáp

• Vận hành

• BẢO TRÌ

• Quản lý phụ tùng

Thông số kỹ thuật động cơ servo quan trọng cho rô-bốt gắp hàng

Việc chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT nên bắt đầu từ các yêu cầu chuyển động thực tế của robot thay vì chỉ chọn động cơ được đánh giá cao nhất.

Mô-men xoắn định mức và mô-men xoắn cực đại

Mô-men xoắn định mức quyết định khả năng hoạt động liên tục của động cơ.

Mô-men xoắn cực đại trở nên quan trọng trong quá trình tăng tốc, di chuyển nhanh, nâng và thay đổi tải đột ngột.

Đối với robot chọn hàng, cả hai giá trị đều phải được xem xét.

Tốc độ động cơ

Tốc độ động cơ cần thiết phụ thuộc vào bộ truyền động cơ học, hình dạng cánh tay, tỷ số hộp số và thời gian chu trình robot cần thiết.

Động cơ tốc độ cao không tự động tạo ra robot nhanh hơn. Hệ thống cơ khí hoàn chỉnh phải phù hợp với động cơ.

Độ phân giải của bộ mã hóa

Hiệu suất của bộ mã hóa ảnh hưởng đến chất lượng phản hồi và điều khiển định vị.

Phản hồi có độ phân giải cao hơn có thể có giá trị đối với các ứng dụng yêu cầu định vị chính xác và vận hành trơn tru ở tốc độ thấp.

Lựa chọn hộp số

Một số trục robot nhặt hàng yêu cầu tốc độ cao, trong khi một số khác yêu cầu mô-men xoắn cao.

Hộp số hành tinh, hộp số điều hòa hoặc cơ cấu giảm tốc khác có thể phù hợp tùy thuộc vào thiết kế trục.

Tỷ số hộp số nên được lựa chọn dựa trên:

• Tốc độ đầu ra cần thiết

• Mômen đầu ra yêu cầu

• Quán tính

• Tăng tốc

• Yêu cầu phản ứng dữ dội

• Kích thước cơ học

Phanh

Phanh có thể quan trọng đối với trục thẳng đứng.

Nếu mất điện, cơ cấu thẳng đứng có thể cần phải duy trì vị trí của nó thay vì rơi xuống do trọng lực.

Đối với loại ứng dụng này, động cơ servo tích hợp với phanh tùy chọn có thể đơn giản hóa thiết kế trục.

Tại sao khách hàng chọn Động cơ servo tích hợp cho robot nhặt hàng

Để chọn nhà sản xuất robot, việc chọn động cơ servo không chỉ liên quan đến mô-men xoắn và tốc độ. Động cơ phải hoạt động như một phần của toàn bộ hệ thống robot, bao gồm bộ điều khiển, bộ mã hóa, hộp số, cánh tay robot, bộ kẹp, hệ thống thị giác và mạng truyền thông.

Đây là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất thiết bị cân nhắc sử dụng động cơ servo tích hợp để chọn ứng dụng robot. Bằng cách kết hợp động cơ, bộ mã hóa và thiết bị điện tử truyền động vào một bộ phận nhỏ gọn, động cơ servo tích hợp có thể đơn giản hóa cấu trúc chuyển động của rô-bốt đồng thời hỗ trợ chuyển động chính xác và lặp lại cần thiết cho bốc xếp tự động.

1. Thiết kế nhỏ gọn cho không gian robot hạn chế

Robot nhặt hàng thường có yêu cầu nghiêm ngặt về không gian cơ học. Hệ thống servo thông thường có thể yêu cầu một động cơ riêng, bộ truyền động servo, hệ thống dây điện bộ mã hóa và các bộ phận điện bổ sung.

Một động cơ servo tích hợp mang các bộ phận điều khiển chuyển động quan trọng lại với nhau trong một vỏ.

Điều này có thể giúp các OEM:

• Giảm không gian lắp đặt

• Đơn giản hóa bố cục cơ khí

• Giảm các thành phần ổ đĩa ngoài

• Cải thiện định tuyến cáp

• Chế tạo trục robot nhỏ gọn hơn

Đối với cánh tay robot và cơ cấu gắp và đặt nhỏ gọn, việc tiết kiệm không gian xung quanh mỗi khớp nối có thể giúp thiết kế tổng thể máy dễ dàng hơn.

2. Ít đi dây hơn và cài đặt đơn giản hơn

Hệ thống servo thông thường có thể yêu cầu nhiều dây cáp giữa động cơ, bộ mã hóa, bộ truyền động, bộ điều khiển và các bộ phận khác.

Với một động cơ servo tích hợp, bộ truyền động và thiết bị điện tử phản hồi được tích hợp vào cụm động cơ.

Điều này có thể làm giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện và làm cho việc cài đặt trở nên đơn giản hơn.

Đối với robot nhặt hàng có nhiều trục, ít bộ phận bên ngoài hơn cũng có thể giúp máy sạch hơn và dễ lắp ráp hơn.

3. Định vị vòng kín chính xác

Robot nhặt hàng cần phải định vị chính xác dụng cụ gắp của chúng.

Nếu dụng cụ kẹp tiếp cận sản phẩm có lỗi định vị quá mức, rô-bốt có thể không kẹp được sản phẩm hoặc yêu cầu chuyển động điều chỉnh bổ sung.

Động cơ servo tích hợp sử dụng phản hồi bộ mã hóa để giám sát vị trí động cơ và hỗ trợ điều khiển vòng kín.

Điều này đặc biệt hữu ích cho:

• Định vị cánh tay robot

• Định vị kẹp

• Căn chỉnh sản phẩm

• Theo dõi băng tải

• Cơ chế chọn và đặt

• Hệ thống chuyển giao chính xác

Kết quả là một hệ thống chuyển động được thiết kế dựa trên phản hồi thay vì chỉ chuyển động của động cơ vòng hở.

4. Phản hồi nhanh cho quá trình bốc xếp chu kỳ cao

Robot nhặt hàng có thể lặp lại cùng một chuyển động hàng nghìn lần trong một ca sản xuất.

Mỗi chu kỳ có thể bao gồm:

Tăng tốc → Chuyển động tốc độ cao → Giảm tốc → Định vị → Chọn → Rút lại

Do đó, mô tơ servo cần phản ứng nhanh với các lệnh thay đổi tốc độ và vị trí.

Cấu hình servo DC và BLDC tích hợp có thể được sử dụng khi robot yêu cầu chuyển động động và tăng/giảm tốc nhanh.

Đối với các trục có tải trọng cao hơn, một servo tích hợp có hộp số có thể cung cấp hệ số nhân mô-men xoắn cần thiết để di chuyển cơ cấu mà không cần động cơ lớn không cần thiết.

5. Phối hợp tốt hơn giữa nhiều trục robot

Robot nhặt hàng hiếm khi chỉ dựa vào một động cơ.

Một cánh tay robot có thể có nhiều trục servo điều khiển:

• Xoay cơ sở

• Chuyển động của cánh tay

• Chuyển động khuỷu tay

• Xoay cổ tay

• Chuyển động dọc

• Định vị kẹp

Các trục này cần phối hợp với nhau để đi theo quỹ đạo đã định của robot.

Với các tùy chọn giao tiếp như CANopen và EtherCAT , động cơ servo tích hợp có thể trở thành một phần của kiến ​​trúc điều khiển chuyển động đa trục được nối mạng.

EtherCAT đặc biệt phù hợp khi robot yêu cầu chuyển động đồng bộ, theo thời gian thực giữa nhiều trục servo.

6. Nhiều cấu hình động cơ cho các trục robot khác nhau

Một lý do khác khiến khách hàng chọn động cơ servo tích hợp là một dòng sản phẩm có thể đáp ứng các yêu cầu cơ học khác nhau.

Ví dụ:

Điều này giúp các nhà sản xuất OEM linh hoạt hơn khi thiết kế các trục robot khác nhau.

7. Hộp số hành tinh cho mật độ mô-men xoắn cao

Một số rô-bốt nhặt hàng cần di chuyển tải trọng tương đối nặng trong khi vẫn giữ cánh tay rô-bốt nhỏ gọn.

Động cơ servo tích hợp hướng hành tinh có thể tăng mô-men xoắn đầu ra đồng thời giảm tốc độ đầu ra.

Điều này làm cho nó hữu ích cho:

• Cánh tay nhặt hạng nặng

• Trục nâng dọc

• Dụng cụ kẹp lớn

• Định vị tải cao

• Cơ chế xử lý vật liệu

Động cơ và hộp số tích hợp cũng giúp giảm nhu cầu lắp đặt một số bộ phận độc lập xung quanh khớp robot.

8. Tùy chọn phanh cho trục chọn dọc

Trục robot dọc đưa ra một yếu tố cần cân nhắc khác: trọng lực.

Khi mất điện, tải thẳng đứng có thể cần được giữ nguyên vị trí.

Động cơ servo tích hợp phanh có thể cung cấp chức năng giữ cơ học khi được lựa chọn chính xác và tích hợp vào thiết kế an toàn của máy.

Điều này có thể hữu ích cho:

• Cơ chế trục Z

• Cánh tay robot dọc

• Hệ thống nâng sản phẩm

• Thiết bị lưu trữ tự động

• Thang máy chọn và đặt

Đối với các ứng dụng này, các kỹ sư nên đánh giá mômen phanh, quán tính tải, hành vi dừng và hệ thống an toàn máy hoàn chỉnh.

9. Giao tiếp linh hoạt cho các hệ thống điều khiển khác nhau

Không phải tất cả các nhà sản xuất robot chọn hàng đều sử dụng cùng một kiến ​​trúc bộ điều khiển.

Tùy thuộc vào máy, hệ thống servo có thể cần giao tiếp thông qua:

• Xung

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Việc cung cấp các tùy chọn điều khiển khác nhau cho phép động cơ servo tích hợp phù hợp với các PLC, bộ điều khiển chuyển động, bộ điều khiển robot và kiến ​​trúc tự động hóa khác nhau.

Đối với cơ chế định vị đơn giản, điều khiển xung có thể là đủ.

Đối với robot nhặt hàng đa trục được nối mạng, CANopen hoặc EtherCAT có thể phù hợp hơn.

10. Cấu hình cơ học tùy chỉnh

Động cơ phải phù hợp về mặt vật lý với robot.

Điều này nghe có vẻ hiển nhiên nhưng nó có thể trở thành một vấn đề kỹ thuật lớn khi động cơ tiêu chuẩn có chiều dài trục, cách bố trí lắp đặt, vị trí đầu nối hoặc cấu hình hộp số sai.

Đối với các nhà sản xuất robot chọn hàng OEM, việc tùy chỉnh có thể bao gồm:

• Đường kính trục

• Chiều dài trục

• Rãnh then

• Trục phẳng

• Trục rỗng

• Hộp số

• Tỷ số truyền

• Phanh

• Bộ mã hóa

• Đầu nối

• Cáp

• Cấu hình lắp đặt

• Bảo vệ IP

Điều này cho phép động cơ thích ứng với robot thay vì buộc cấu trúc robot phải phù hợp với động cơ tiêu chuẩn.

11. Giảm yêu cầu về tủ điều khiển

Kiến trúc servo truyền thống có thể yêu cầu nhiều bộ truyền động servo bên ngoài bên trong tủ điều khiển.

Khi bộ truyền động được tích hợp vào động cơ, một phần thiết bị điện tử điều khiển chuyển động sẽ di chuyển trực tiếp đến trục robot.

Đối với rô-bốt bốc xếp nhỏ gọn, điều này có khả năng giảm kích thước tủ và giải phóng không gian quý giá cho các bộ phận khác như:

• PLC

• Máy tính công nghiệp

• Bộ điều khiển tầm nhìn

• Bộ điều khiển an toàn

• Nguồn điện

• Thiết bị truyền thông

Điều này đặc biệt hữu ích khi bản thân robot có vỏ điện hạn chế.

12. Bảo trì và tích hợp hệ thống dễ dàng hơn

Một động cơ servo tích hợp cũng có thể đơn giản hóa cấu trúc máy.

Thay vì khắc phục sự cố của một số thành phần riêng biệt, các kỹ sư có thể làm việc với bộ điều khiển chuyển động hợp nhất hơn.

Đối với các nhà sản xuất OEM, điều này có thể đơn giản hóa:

Thiết kế → Lắp ráp → Đi dây → Vận hành → Kiểm tra → Bảo trì

Nó cũng có thể giảm số lượng các thành phần riêng biệt cần được chỉ định và quản lý trong sản xuất.

13. Thích hợp cho các kiến ​​trúc Robot nhặt hàng khác nhau

Động cơ servo tích hợp không bị giới hạn ở một loại robot bốc xếp.

Chúng có thể được xem xét cho:

• Hệ thống gắp cánh tay robot

• Robot chọn Descartes

• Robot gắp và đặt Delta

• Robot nhặt rác

• Robot chuyển hàng hóa sang người

• Hệ thống lấy hàng tại kho

• Máy đóng gói và thu gom

• Robot sắp xếp

• Robot nhặt hàng di động

• Hệ thống bốc xếp dựa trên AMR

Cấu hình động cơ phải được chọn theo trục, tải trọng, tốc độ, chu kỳ làm việc và điều kiện môi trường cụ thể.

Khách hàng quan tâm điều gì khi mua một sản phẩm Động cơ servo tích hợp cho Robot nhặt hàng?

Từ góc độ mua OEM, khách hàng thường cần đánh giá nhiều hơn công suất định mức của động cơ.

Các câu hỏi kỹ thuật chính bao gồm:

Trục cần bao nhiêu mô-men xoắn?

Tốc độ tối đa được yêu cầu là bao nhiêu?

Robot phải tăng tốc và giảm tốc với tốc độ bao nhiêu?

Độ chính xác định vị được yêu cầu là gì?

Quán tính tải thực tế là gì?

Trục có cần hộp số không?

Trục thẳng đứng có cần phanh không?

Cấu hình bộ mã hóa nào là bắt buộc?

Bộ điều khiển có hỗ trợ EtherCAT, CANopen, RS485 hoặc Pulse không?

Mức độ bảo vệ IP nào là bắt buộc?

Trục, đầu nối, hộp số và kích thước lắp đặt có thể được tùy chỉnh không?

Những câu hỏi này giúp nhà sản xuất lựa chọn động cơ servo dựa trên cấu hình chuyển động thực tế của robot thay vì chỉ chọn động cơ dựa trên công suất danh định.

Tại sao năng lực OEM lại quan trọng đối với việc chọn nhà sản xuất robot

Các nhà sản xuất robot gắp hàng thường phát triển các cấu trúc cơ khí, thuật toán điều khiển, bộ gắp và kiến ​​trúc hệ thống của riêng họ.

Kết quả là, một động cơ danh mục tiêu chuẩn có thể không phải lúc nào cũng phù hợp hoàn hảo.

Nhà cung cấp động cơ servo tích hợp có kinh nghiệm có thể làm việc với OEM trong quá trình phát triển để đánh giá:

Yêu cầu ứng dụng → Lựa chọn động cơ → Tính toán mô-men xoắn → Thiết kế cơ khí → Nguyên mẫu → Thử nghiệm → Tối ưu hóa → Sản xuất hàng loạt

Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích khi khách hàng cần trục, hộp số, bộ mã hóa, giao diện truyền thông, phanh, đầu nối, cáp hoặc vỏ tùy chỉnh.

Để sản xuất rô-bốt chọn hàng khối lượng lớn, việc tùy chỉnh cũng có thể giúp tạo ra cấu hình động cơ nhất quán hơn trên toàn bộ nền tảng rô-bốt.

Động cơ servo tích hợp giúp chế tạo rô-bốt nhặt hàng nhỏ gọn hơn

Lý do cơ bản khiến khách hàng cân nhắc sử dụng động cơ servo tích hợp là khả năng kết hợp nhiều chức năng điều khiển chuyển động thành một bộ phận.

Thay vì thiết kế xung quanh:

Động cơ + Bộ mã hóa bên ngoài + Ổ đĩa servo + Dây bổ sung + Hộp số riêng

một OEM có khả năng xây dựng trục xung quanh:

Động cơ servo tích hợp + Hộp số + Truyền thông công nghiệp

Kiến trúc này có thể giảm độ phức tạp của hệ thống trong khi cung cấp phản hồi vòng kín, phản hồi động và điều khiển phối hợp theo yêu cầu của robot chọn hàng hiện đại.

Đối với hệ thống lấy hàng tại kho tốc độ cao, cánh tay robot, hệ thống phân loại, đóng gói và lấy hàng di động tự động , động cơ servo tích hợp cung cấp nền tảng linh hoạt để phát triển các hệ thống điều khiển chuyển động nhỏ gọn và có thể mở rộng.

Tóm tắt

Khách hàng chọn động cơ servo tích hợp để chọn robot vì chúng có thể giải quyết một số yêu cầu kỹ thuật thực tế cùng một lúc:

Lắp đặt nhỏ gọn

Giảm hệ thống dây điện

Định vị vòng kín

Phản ứng năng động nhanh

Giao tiếp đa trục

Tùy chọn hộp số linh hoạt

Cấu hình phanh

Bảo vệ môi trường

Tùy chỉnh OEM

Tích hợp hệ thống đơn giản hóa

Khi chọn nhà sản xuất robot, điều quan trọng nhất cần cân nhắc không chỉ đơn giản là chọn động cơ mạnh nhất. Nó đang lựa chọn cấu hình servo tích hợp phù hợp cho từng trục robot , dựa trên tải trọng, mô-men xoắn, tốc độ, quán tính, độ chính xác định vị, giao thức truyền thông, điều kiện môi trường và cấu trúc cơ khí.

Cách tiếp cận tập trung vào ứng dụng đó cho phép mô tơ servo tích hợp trở thành một phần trong kiến ​​trúc chuyển động tổng thể của robot thay vì chỉ đơn giản là một thành phần riêng lẻ khác.

Động cơ servo tích hợp EtherCAT so với hệ thống servo truyền thống

Một hệ thống servo truyền thống thường tách biệt động cơ và bộ truyền động.

Một động cơ servo tích hợp kết hợp chúng.

Kiến trúc phù hợp phụ thuộc vào thiết kế của robot. Các hệ thống lớn với tủ tập trung vẫn có thể được hưởng lợi từ các bộ truyền động servo truyền thống, trong khi thiết bị robot nhỏ gọn có thể được hưởng lợi đáng kể từ kiến ​​trúc servo tích hợp.

Các vấn đề về quản lý nhiệt trong rô-bốt nhặt hàng công suất cao

Robot bốc xếp thường hoạt động liên tục trong các ca làm việc tại kho.

Điều đó có nghĩa là không nên bỏ qua hiệu suất nhiệt.

Động cơ có thể hoạt động tốt trong thời gian thử nghiệm ngắn trong phòng thí nghiệm nhưng lại bị tăng nhiệt độ trong quá trình vận hành lặp đi lặp lại liên tục.

Khi lựa chọn động cơ servo tích hợp, nhà sản xuất nên đánh giá:

• mô-men xoắn liên tục

• Thời gian mô-men xoắn cực đại

• Chu kỳ nhiệm vụ

• Nhiệt độ môi trường xung quanh

• Nhiệt độ vỏ động cơ

• Nhiệt độ điện tử bên trong

• Điều kiện làm mát

• Bảo vệ quá tải

Một động cơ được kết hợp phù hợp sẽ cung cấp đủ mô-men xoắn mà không cần vận hành liên tục gần giới hạn nhiệt của nó.

Độ tin cậy truyền thông là rất quan trọng

Robot chọn hàng không thể chịu được tình trạng gián đoạn liên lạc thường xuyên.

Bộ điều khiển chuyển động, động cơ servo, cảm biến, hệ thống thị giác và phần mềm robot đều có thể cần hoạt động cùng nhau.

Do đó, giao tiếp EtherCAT phải được đánh giá như một phần của kiến ​​trúc điều khiển hoàn chỉnh.

Những cân nhắc quan trọng bao gồm:

• Cấu trúc liên kết mạng

• Chất lượng cáp

• Độ tin cậy của đầu nối

• Hiệu suất EMC

• Nối đất

• Cấu hình mạng

• Khả năng tương thích của bộ điều khiển

• Khả năng tương thích của ổ đĩa servo

• Chức năng chẩn đoán

Kiến trúc truyền thông đáng tin cậy giúp giảm thời gian ngừng hoạt động bất ngờ trong thiết bị kho tự động.

Cách chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT phù hợp

Lựa chọn quyền Động cơ servo tích hợp EtherCAT cho robot bốc xếp không chỉ đơn giản là vấn đề chọn công suất động cơ chính xác. Động cơ phải phù hợp với tải trọng, mô-men xoắn, tốc độ, khả năng tăng tốc, độ chính xác định vị, cấu trúc cơ khí, kiến ​​trúc truyền thông và môi trường vận hành của robot.

Đối với rô-bốt bốc xếp, những yêu cầu này càng trở nên quan trọng hơn vì rô-bốt có thể thực hiện hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ gắp và đặt lặp đi lặp lại trong khi phối hợp nhiều trục. Một động cơ servo tích hợp EtherCAT được lựa chọn đúng cách có thể đơn giản hóa kiến ​​trúc máy bằng cách kết hợp động cơ, bộ truyền động, bộ mã hóa và giao diện truyền thông thành một bộ điều khiển chuyển động nhỏ gọn.

1. Bắt đầu với Yêu cầu về Trục và Chuyển động của Robot

Bước đầu tiên là xác định xem động cơ thực sự cần di chuyển những gì.

Robot nhặt hàng có thể chứa một số trục chuyển động, chẳng hạn như:

• Trục tuyến tính X/Y/Z

• Khớp cánh tay robot

• Xoay cổ tay

• Cơ cấu kẹp

• Băng tải hoặc cơ chế chuyển giao

• Trục nâng dọc

• Trục định vị quay

Các trục khác nhau có yêu cầu về mô-men xoắn, tốc độ và truyền động khác nhau.

Ví dụ: trục ngang tốc độ cao có thể ưu tiên phản ứng động và khả năng tăng tốc , trong khi trục nâng thẳng đứng có thể yêu cầu mô-men xoắn đầu ra và phanh cao hơn . Dụng cụ kẹp nhỏ gọn có thể cần định vị chính xác hơn là công suất liên tục cao.

Do đó, việc chọn một động cơ giống hệt nhau cho mỗi trục không phải lúc nào cũng là phương pháp hiệu quả nhất.

2. Tính mô-men xoắn cần thiết

Mô-men xoắn là một trong những thông số quan trọng nhất khi lựa chọn động cơ servo tích hợp cho robot bốc xếp.

Mô-men xoắn yêu cầu cần được xem xét nhiều hơn bản thân tải trọng. Việc tính toán có thể bao gồm:

• Trọng lượng tải trọng

• Trọng lượng cánh tay robot

• Trọng lượng tác nhân cuối cùng

• Tỷ số hộp số

• Tăng tốc và giảm tốc

• Ma sát

• Hiệu suất truyền tải

• Lực nâng dọc

• Điện trở cơ học bên ngoài

• Tải quán tính

Đối với trục quay, mối quan hệ cơ bản có thể được biểu diễn như sau:

Mômen yêu cầu = mômen tăng tốc + mômen tải + mômen ma sát + giới hạn an toàn

Đối với trục thẳng đứng, trọng lực cũng phải được xem xét.

Một động cơ chỉ có vẻ phù hợp dựa trên tải trọng định mức có thể gặp mô-men xoắn cực đại quá mức trong quá trình tăng tốc, giảm tốc hoặc dừng khẩn cấp. Vì lý do này, người mua nên đánh giá cả mô-men xoắn định mức và mô-men xoắn cực đại..

3. Kiểm tra tốc độ và gia tốc của động cơ

Robot nhặt hàng thường cần di chuyển nhanh giữa các vị trí nhặt và đặt. Do đó, động cơ servo cần có đủ tốc độ và phản ứng động.

Khi so sánh động cơ, hãy kiểm tra:

• Tốc độ định mức

• Tốc độ tối đa

• Khả năng tăng tốc

• Khả năng giảm tốc

• mô-men xoắn cực đại

• Phản hồi định vị

• Hiệu suất làm việc liên tục

Tốc độ cao không tự động tốt hơn. Động cơ phải duy trì hoạt động ổn định trong khi di chuyển tải thực tế.

Đối với robot thực hiện các chuyển động ngắn, lặp đi lặp lại, cấu hình tăng tốc có thể quan trọng như RPM tối đa. Động cơ phù hợp phải cung cấp đủ mô-men xoắn trong quá trình tăng tốc mà không bị nóng quá mức.

4. Đánh giá độ chính xác của định vị và phản hồi của bộ mã hóa

Robot nhặt hàng thường xuyên làm việc với thị giác máy, tọa độ được xác định trước, băng tải và bộ gắp robot. Do đó, động cơ phải cung cấp phản hồi vị trí đáng tin cậy.

Động cơ servo tích hợp với bộ mã hóa cho phép hệ thống điều khiển giám sát vị trí động cơ và điều chỉnh chuyển động phù hợp.

Khi chọn động cơ cần xem xét:

• Độ phân giải của bộ mã hóa

• Phương pháp phản hồi vị trí

• Độ lặp lại định vị

• Độ chính xác cơ học cần thiết

• Phản ứng dữ dội của hộp số

• Tải quán tính

• Yêu cầu về vòng điều khiển

Hiệu suất định vị thực tế phụ thuộc vào hệ thống điều khiển và cơ khí hoàn chỉnh chứ không chỉ riêng bộ mã hóa.

Đối với các ứng dụng yêu cầu định vị cánh tay hoặc trục tuyến tính chính xác, bộ mã hóa, hộp số, hộp số và cấu trúc cơ khí phải được đánh giá là một hệ thống.

5. Đảm bảo EtherCAT phù hợp với kiến ​​trúc chuyển động của Robot

EtherCAT trở nên đặc biệt hữu ích khi robot nhặt hàng có nhiều trục phối hợp.

Một robot điển hình có thể cần phải đồng bộ hóa:

Bộ điều khiển robot → trục cánh tay → trục cổ tay → kẹp → băng tải → thiết bị phụ trợ

Với giao tiếp EtherCAT, nhiều trục servo có thể được tích hợp vào kiến ​​trúc điều khiển chuyển động Ethernet công nghiệp tập trung.

Khi chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT, người mua nên xác nhận:

• Khả năng tương thích EtherCAT

• Yêu cầu giao thức truyền thông

• Khả năng tương thích của bộ điều khiển

• Yêu cầu đồng bộ hóa đa trục

• Cấu trúc liên kết mạng

• Yêu cầu về chu trình truyền thông

• Cấu hình đầu nối và cáp

Điểm quan trọng là EtherCAT phải phù hợp với bộ điều khiển và kiến ​​trúc tự động hóa tổng thể , thay vì được chọn làm tính năng động cơ biệt lập.

6. Chọn Hộp Số Phù Hợp

Bản thân động cơ có thể không cung cấp trực tiếp mô-men xoắn hoặc tốc độ đầu ra cần thiết. Hộp số có thể điều chỉnh các đặc tính của động cơ cho phù hợp với cơ chế của robot.

Các tùy chọn phổ biến bao gồm:

Động cơ servo hướng hành tinh

Hộp số hành tinh phù hợp khi rô-bốt bốc xếp yêu cầu mô-men xoắn đầu ra cao, kích thước nhỏ gọn và tỷ số giảm tốc phù hợp.

Các ứng dụng điển hình bao gồm:

• Khớp cánh tay robot

• Định vị quay

• Cơ chế tải cao

• Hệ thống nâng nhỏ gọn

• Ứng dụng mật độ mô-men xoắn cao

Động cơ servo hướng sâu

Hộp số trục vít có thể hữu ích khi cơ cấu yêu cầu tỷ số truyền giảm cao hoặc truyền góc vuông.

Nó có thể được xem xét cho:

• Cơ chế chuyển nhỏ gọn

• Định vị quay

• Hệ thống băng tải

• Cơ chế nâng

Tuy nhiên, hiệu suất hộp số, độ phản ứng ngược, hiệu suất nhiệt và điều kiện tải thực tế cần được đánh giá trong quá trình lựa chọn.

7. Cân nhắc hệ thống phanh cho trục robot đứng

Trục robot nhặt hàng thẳng đứng có thể hoạt động khác với trục ngang vì trọng lực liên tục tác động lên tải trọng.

Nếu trục cần giữ nguyên vị trí khi mất điện, có thể xem xét sử dụng mô tơ servo tích hợp phanh .

Việc lựa chọn phanh phải tính đến:

• Tải dọc

• Giữ mô-men xoắn

• Tốc độ động cơ

• Phản ứng phanh

• Chu kỳ nhiệm vụ

• Yêu cầu an toàn

Phanh động cơ không nên được coi là biện pháp an toàn duy nhất. Thiết kế an toàn trục dọc hoàn chỉnh phải bao gồm hộp số cơ khí, bộ điều khiển, chiến lược dừng khẩn cấp và các yêu cầu an toàn máy hiện hành.

8. Chọn đúng loại động cơ

Các nhà sản xuất robot chọn hàng có thể sử dụng các kiến ​​trúc servo tích hợp khác nhau tùy theo trục.

Sự lựa chọn chính xác phụ thuộc vào trục cụ thể và điều kiện hoạt động.

9. Kiểm tra không gian cài đặt vật lý

Một lý do chính khiến các nhà sản xuất cân nhắc sử dụng động cơ servo tích hợp là để giảm không gian chiếm dụng bởi các bộ phận động cơ và truyền động riêng biệt.

Tuy nhiên, bộ phận tích hợp vẫn cần phải phù hợp với kết cấu cơ khí của robot.

Trước khi đặt hàng, hãy kiểm tra:

• Kích thước khung động cơ

• Tổng chiều dài động cơ

• Đường kính trục

• Chiều dài trục

• Kích thước lắp đặt

• Vị trí đầu nối

• Hướng thoát cáp

• Kích thước hộp số

• Kích thước phanh

• Không gian làm mát có sẵn

Đối với rô-bốt bốc xếp nhỏ gọn, ngay cả một thay đổi nhỏ về chiều dài động cơ hoặc vị trí đầu nối cũng có thể ảnh hưởng đến thiết kế cơ khí.

10. Xem xét môi trường hoạt động

Môi trường làm việc có thể ảnh hưởng đáng kể đến việc lựa chọn động cơ servo.

Đối với robot lấy hàng tại kho, động cơ có thể hoạt động trong điều kiện trong nhà tương đối sạch sẽ. Các hệ thống khác có thể tiếp xúc với bụi, độ ẩm, quá trình làm sạch hoặc thay đổi nhiệt độ.

Tùy thuộc vào ứng dụng, người mua nên đánh giá:

• Bảo vệ IP

• Nhiệt độ hoạt động

• Tiếp xúc với bụi

• Độ ẩm

• Yêu cầu vệ sinh

• Hoạt động liên tục

• tản nhiệt

Đối với các môi trường đòi hỏi khắt khe, động cơ servo tích hợp IP65 có thể cung cấp mức độ bảo vệ cao hơn so với thiết kế mở tiêu chuẩn, miễn là việc lắp đặt hoàn chỉnh duy trì mức bảo vệ cần thiết.

11. Đánh giá hiệu suất nhiệt cho việc lấy hàng liên tục

Robot nhặt hàng có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài. Việc tăng tốc, giảm tốc thường xuyên và lặp đi lặp lại các chuyển động ở mức tải cao có thể làm tăng nhiệt độ động cơ.

Đánh giá nhiệt nên bao gồm:

• mô-men xoắn liên tục

• mô-men xoắn cực đại

• Chu kỳ nhiệm vụ

• Nhiệt độ môi trường xung quanh

• Điều kiện lắp đặt động cơ

• Hiệu suất hộp số

• tản nhiệt

• Thời gian quá tải

Động cơ nên được lựa chọn dựa trên cấu hình chuyển động thực tế thay vì chỉ đơn giản là định mức công suất danh định của nó.

Đối với các ứng dụng chu kỳ cao, việc kiểm tra động cơ dưới tải, tốc độ, gia tốc và chu kỳ làm việc dự kiến ​​trong thế giới thực trước khi hoàn thiện thiết kế là rất hữu ích.

12. Kiểm tra các tùy chọn liên lạc và điều khiển

Động cơ servo tích hợp EtherCAT thường được chọn vì robot yêu cầu điều khiển mạng phối hợp. Tuy nhiên, nền tảng sản phẩm rộng hơn cũng có thể cần các tùy chọn giao tiếp khác nhau tùy thuộc vào kiến ​​trúc máy.

Ví dụ: nền tảng servo tích hợp của JKONGMOTOR bao gồm các cấu hình điều khiển và liên lạc như:

• Xung

• RS485 / Modbus-RTU

• CANopen

• EtherCAT

Điều này giúp người chế tạo máy linh hoạt khi thiết kế các nền tảng robot khác nhau hoặc tích hợp các trục phụ.

Đối với robot nhặt hàng EtherCAT, câu hỏi quan trọng là liệu giao diện liên lạc, chức năng điều khiển và kết nối điện của động cơ được chọn có khớp với bộ điều khiển robot hay không.

13. Xem xét tùy chỉnh OEM trước khi lựa chọn cuối cùng

Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn chỉ là một phần của quá trình lựa chọn đối với nhà sản xuất rô-bốt bốc xếp. Tùy chỉnh cơ học có thể quan trọng không kém.

Tùy thuộc vào dự án, việc tùy chỉnh OEM có thể bao gồm:

• Đường kính và chiều dài trục

• Rãnh then

• Trục phẳng

• Trục rỗng

• Trục khoan chéo

• Hộp số

• Phanh

• Bộ mã hóa

• Đầu nối

• Chiều dài cáp

• Cấu hình lắp đặt

• Bảo vệ IP

Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi động cơ phải vừa với cánh tay robot, bộ kẹp, cơ cấu nâng hoặc khung gầm nhỏ gọn hiện có.

Đối với các nhà chế tạo máy đang phát triển rô-bốt bốc xếp mới, việc thảo luận về thường hiệu quả hơn động cơ, bộ truyền động, hộp số, bộ mã hóa, giao diện truyền thông và giao diện cơ khí cùng nhau thay vì chọn từng bộ phận một cách độc lập.

14. Sử dụng Hồ sơ chuyển động hoàn chỉnh để đưa ra quyết định cuối cùng

Lựa chọn đáng tin cậy phải dựa trên chu kỳ chuyển động hoàn chỉnh.

Ví dụ:

Chọn → Nâng → Tăng tốc → Di chuyển → Giảm tốc → Đặt → Quay lại

Với mỗi giai đoạn hãy xác định:

1. Trọng tải

2. mô-men xoắn yêu cầu

3. Tốc độ yêu cầu

4. Tăng tốc

5. Yêu cầu định vị

6. Chu kỳ nhiệm vụ

7. Tỷ số truyền

8. Yêu cầu bộ mã hóa

9. Yêu cầu giao tiếp

10. Điều kiện môi trường

Cách tiếp cận này ngăn ngừa một lỗi lựa chọn phổ biến: chọn động cơ chỉ dựa trên công suất định mức hoặc tải trọng..

Danh sách kiểm tra lựa chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT

Trước khi xác nhận đơn hàng, nhà sản xuất robot chọn hàng có thể sử dụng danh sách kiểm tra sau:

Tại sao nên làm việc với JKONGMOTOR để Chọn lựa chọn động cơ Robot Robot ?

Đối với việc chọn nhà sản xuất robot, động cơ chỉ là một phần của hệ thống điều khiển chuyển động. Mục tiêu thực tế là tạo ra giải pháp động cơ + ổ đĩa + bộ mã hóa + truyền dẫn + truyền thông phù hợp.

JKONGMOTOR cung cấp các cấu hình động cơ servo tích hợp đáp ứng các yêu cầu chuyển động khác nhau của robot, bao gồm động cơ servo bước tích hợp, động cơ servo hướng, động cơ servo BLDC, giải pháp chuyển động tuyến tính, động cơ tích hợp phanh và các cấu hình tùy chỉnh khác.

Phương pháp OEM/ODM của nó cũng cho phép cấu hình động cơ được điều chỉnh phù hợp với các yêu cầu về cơ và điện của máy.

Đối với dự án robot bốc xếp mới, người mua có thể cung cấp tải trọng, loại trục, tốc độ, khả năng tăng tốc, tỷ số hộp số, khoảng cách di chuyển, chu kỳ làm việc, kích thước lắp đặt và các yêu cầu về bộ điều khiển/giao tiếp . Các thông số này cung cấp điểm khởi đầu thực tế để lựa chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT thích hợp.

Bài học cuối cùng

Nên chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT phù hợp cho robot bốc xếp theo hệ thống chuyển động hoàn chỉnh—không chỉ đơn giản là công suất động cơ.

Các yếu tố quan trọng nhất là mô-men xoắn, tốc độ, khả năng tăng tốc, phản hồi bộ mã hóa, khả năng tương thích EtherCAT, yêu cầu hộp số, yêu cầu phanh, hiệu suất nhiệt, không gian lắp đặt, bảo vệ môi trường và tùy chỉnh OEM.

Khi các yếu tố này được đánh giá cùng nhau, mô tơ servo tích hợp có thể khớp tốt hơn với từng trục robot đồng thời giúp đơn giản hóa việc đi dây, giảm yêu cầu về tủ và hỗ trợ chuyển động phối hợp nhiều trục.

Trường hợp động cơ servo tích hợp EtherCAT phù hợp với robot kho bãi

Robot kho không còn bị giới hạn ở việc tự động hóa băng tải đơn giản. Các nhà kho hiện đại sử dụng rô-bốt bốc xếp, AMR, hệ thống AS/RS, xe đưa đón pallet, thiết bị phân loại, cánh tay rô-bốt và cơ chế nâng tự động để di chuyển, nhận dạng, nhặt, lưu trữ và lấy sản phẩm.

Những máy này yêu cầu chuyển động phối hợp trên nhiều trục. Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể kết hợp động cơ, bộ truyền động, bộ mã hóa và giao diện truyền thông thời gian thực thành một bộ điều khiển chuyển động nhỏ gọn, giúp nó phù hợp với các thiết bị kho hàng nơi hiệu suất không gian, đồng bộ hóa, nối dây và định vị là quan trọng.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị, câu hỏi quan trọng không chỉ đơn giản là liệu động cơ servo EtherCAT có thể được sử dụng trong robot kho hàng hay không mà là nó mang lại giá trị thiết thực nhất ở đâu trong kiến ​​trúc máy..

1. Robot chọn hàng

Robot nhặt hàng là một trong những ứng dụng trực tiếp nhất cho động cơ servo tích hợp EtherCAT.

Một robot nhặt hàng điển hình có thể cần phối hợp:

• Khớp cánh tay robot

• Xoay cổ tay

• Chuyển động của kẹp

• Nâng dọc

• Định vị băng tải

• Chuyển giao sản phẩm

Trong một chu kỳ nhặt hàng, robot có thể cần di chuyển nhanh đến vị trí mục tiêu, giảm tốc độ để định vị chính xác, vận hành dụng cụ kẹp và sau đó quay trở lại vị trí bắt đầu.

Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể hỗ trợ loại chuyển động phối hợp đa trục này đồng thời giảm số lượng bộ phận truyền động riêng biệt được lắp đặt trong tủ điều khiển.

Đối với cánh tay robot nhỏ gọn, động cơ servo tích hợp hướng hành tinh cũng có thể được xem xét khi cần mô-men xoắn đầu ra cao hơn trong không gian lắp đặt hạn chế.

2. AMR và Robot di động kho hàng

Robot di động tự động (AMR) ngày càng được sử dụng cho:

• Vận chuyển hàng hóa

• Thực hiện đơn hàng

• Giao hàng tận nơi

• Vận chuyển thùng

• Xử lý vật liệu

• bổ sung kho hàng

Hệ thống truyền động cần kiểm soát tốc độ, hướng, khả năng tăng tốc và giảm tốc của bánh xe.

Động cơ servo tích hợp có thể kết hợp động cơ và thiết bị điện tử thành một mô-đun nhỏ gọn, giảm thiểu việc nối dây giữa động cơ và ổ đĩa ngoài.

Đối với robot kho di động, việc lựa chọn có thể liên quan đến servo DC, BLDC servo, geared servo hoặc cấu hình servo AGV/AMR chuyên dụng , tùy thuộc vào mô-men xoắn bánh xe, trọng lượng xe, tốc độ, điện áp ắc quy và kiến ​​trúc điều khiển.

Khi cần có sự an toàn về chức năng, các cấu hình servo có chức năng liên quan đến STO có thể được đánh giá như một phần của thiết kế an toàn máy tổng thể.

3. Cần cẩu xếp chồng AS/RS

Hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động (AS/RS) sử dụng cần cẩu xếp chồng để lưu trữ và lấy hàng từ các địa điểm kho có mật độ cao.

Một cần cẩu xếp chồng điển hình có thể có một số trục chuyển động quan trọng:

Di chuyển ngang → Nâng dọc → Chuyển động càng nâng

Mỗi trục có những yêu cầu khác nhau.

Du lịch ngang

Trục di chuyển cần tăng tốc, giảm tốc và định vị được kiểm soát để di chuyển cần cẩu xếp chồng một cách chính xác dọc theo các lối đi trong kho.

Nâng dọc

Trục nâng phải xử lý tải trọng cơ học đáng kể và có thể yêu cầu mô-men xoắn cao hơn, hộp số phù hợp và chức năng phanh.

Trục ngã ba

Cơ cấu nĩa yêu cầu định vị lặp lại để đưa vào và lấy pallet hoặc thùng chứa.

EtherCAT có thể đặc biệt hữu ích khi các trục này cần hoạt động như một phần của hệ thống điều khiển chuyển động phối hợp.

4. Xe đưa đón Pallet bốn chiều

Xe đưa đón pallet bốn chiều yêu cầu hệ thống truyền động nhỏ gọn và có thể điều khiển được vì xe cần di chuyển trong các kênh lưu trữ hẹp.

Tùy thuộc vào thiết kế máy, động cơ servo tích hợp có thể được sử dụng cho:

• Chuyển động tiến và lùi

• Chuyển động ngang

• Cơ chế nâng

• Định vị pallet

• Chức năng cơ khí phụ trợ

Kiến trúc servo tích hợp nhỏ gọn có thể giúp giảm bớt hệ thống dây điện bên ngoài và đơn giản hóa việc lắp đặt bên trong tàu con thoi.

Đối với các ứng dụng yêu cầu tỷ số giảm tốc cao hoặc hộp số nhỏ gọn, cấu hình servo tích hợp hộp số có thể được đánh giá theo mô-men xoắn bánh xe và cấu trúc cơ khí yêu cầu.

5. Hệ thống băng tải và vận chuyển

Tự động hóa kho phụ thuộc nhiều vào băng tải và cơ chế vận chuyển.

Các hệ thống này có thể vận chuyển:

• thùng carton

• túi xách

• Thùng

• Bưu kiện

• Pallet

• Sản phẩm riêng lẻ

Băng tải được điều khiển bằng servo có thể yêu cầu điều chỉnh và đồng bộ hóa tốc độ chính xác với thiết bị đầu nguồn và hạ nguồn.

Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể được sử dụng khi băng tải cần điều khiển phối hợp với các trục hoặc máy khác.

Ví dụ:

Hệ thống quan sát → Robot chọn hàng → Băng tải → Máy phân loại → Trạm đóng gói

Khi các máy này trao đổi thông tin về vị trí và thời gian thông qua kiến ​​trúc tự động hóa chung, chuyển động phối hợp sẽ trở nên dễ thực hiện hơn.

6. Thiết bị phân loại tự động

Hệ thống phân loại tốc độ cao cần di chuyển sản phẩm theo điểm đến, kích thước, thứ tự hoặc các tiêu chí nhận dạng khác.

Các ứng dụng có thể bao gồm:

• Máy phân loại băng chéo

• Máy phân loại giày trượt

• Hệ thống phân loại bưu kiện

• Bộ chuyển hướng

• Cơ chế phân loại quay

• Mô-đun chuyển giao

Cơ chế sắp xếp thường thực hiện các chuyển động lặp đi lặp lại với tốc độ chu kỳ tương đối cao. Do đó, động cơ cần tốc độ, khả năng tăng tốc, phản ứng định vị và hiệu suất nhiệt phù hợp.

Tùy thuộc vào cơ chế, servo BLDC, servo BLDC hướng hành tinh hoặc động cơ servo bước tích hợp . có thể xem xét

Lựa chọn cuối cùng phải dựa trên tải thực tế, thời gian chu kỳ, mô-men xoắn và truyền động cơ học.

7. Cánh tay robot và hệ thống tác động cuối

Cánh tay robot của kho có thể thực hiện:

• Nhặt thùng

• Chọn thùng carton

• Xếp hàng lên pallet

• Dỡ pallet

• Sắp xếp vật phẩm

• Xử lý vụ việc

Các khớp khác nhau có yêu cầu cơ học khác nhau.

Trục cổ tay có thể yêu cầu kích thước nhỏ gọn và phản hồi nhanh, trong khi khớp cánh tay lớn hơn có thể yêu cầu mô-men xoắn đầu ra cao hơn.

Đây là nơi các cấu hình servo tích hợp khác nhau có thể được khớp với các trục khác nhau.

Động cơ servo bước tích hợp có thể được xem xét cho các ứng dụng định vị lặp lại.

Động cơ servo tích hợp hướng hành tinh có thể được xem xét khi cần mô-men xoắn đầu ra cao hơn và hộp số nhỏ gọn.

Động cơ servo tích hợp phanh có thể được đánh giá cho các trục thẳng đứng khi yêu cầu giữ có kiểm soát.

8. Thiết bị nâng và chuyển dọc tự động

Chuyển động thẳng đứng đưa ra một yếu tố cần xem xét bổ sung: trọng lực.

Hệ thống kho có thể sử dụng cơ chế điều khiển bằng servo để:

• Bàn nâng

• Băng tải dọc

• Trục robot Z

• Thang máy chứa hàng

• Cơ chế ngã ba

• Đơn vị chuyển dọc

Các ứng dụng này có thể yêu cầu mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ thấp và khả năng giữ được kiểm soát khi hệ thống dừng.

Động cơ servo tích hợp phanh có thể được xem xét khi thiết kế cơ khí yêu cầu chức năng giữ phía động cơ.

Tuy nhiên, phanh phải được đánh giá cùng với hộp số, tải trọng cơ học, hệ thống an toàn, chiến lược dừng khẩn cấp và các yêu cầu an toàn máy hiện hành.

9. Hệ thống lấy hàng từ người đến người

Trong kho hàng từ người đến người, sản phẩm hoặc thùng chứa được vận chuyển tự động đến người vận hành hoặc trạm lấy hàng bằng rô-bốt.

Hệ thống có thể bao gồm:

Kho chứa → Robot di động → Băng tải → Trạm lấy hàng → Thực hiện đơn hàng

Mỗi giai đoạn yêu cầu chuyển động có kiểm soát và định vị chính xác.

Động cơ servo tích hợp có thể được sử dụng trong các cơ cấu chuyển động và định vị trong đó điều khiển vòng kín và lắp đặt nhỏ gọn là quan trọng.

EtherCAT trở nên đặc biệt hữu ích khi một số trục servo cần trao đổi thông tin chuyển động với bộ điều khiển trung tâm.

10. Đóng gói và xếp hàng tự động

Việc thực hiện kho không dừng lại ở việc lấy sản phẩm. Nhiều hệ thống cũng tự động hóa:

• Hình thành trường hợp

• Vị trí sản phẩm

• Xử lý thùng carton

• Đóng bao

• Ghi nhãn

• Xếp hàng lên pallet

• Dỡ pallet

Những máy này thường yêu cầu nhiều trục servo đồng bộ.

Ví dụ: robot xếp hàng có thể phối hợp chuyển động của cánh tay, xoay cổ tay, nâng và định vị bộ phận tác động cuối.

Kiến trúc servo tích hợp dựa trên EtherCAT có thể giúp kết nối các trục chuyển động này với bộ điều khiển máy trong khi vẫn giữ động cơ và thiết bị điện tử truyền động gần trục cơ khí.

11. Động cơ servo tích hợp khác nhau phù hợp ở đâu

Không phải mọi robot kho đều cần kiến ​​trúc servo giống nhau.

Bảng này phải được coi là điểm bắt đầu thay vì quy tắc lựa chọn động cơ cố định. Lựa chọn thực tế phụ thuộc vào thiết kế cơ khí và hồ sơ vận hành.

12. Tại sao EtherCAT lại quan trọng trong lĩnh vực Robot kho hàng

Ưu điểm chính của EtherCAT trong các hệ thống này không chỉ đơn giản là giao diện truyền thông. Giá trị của nó đến từ việc cho phép điều khiển chuyển động công nghiệp phối hợp trên nhiều thiết bị và trục.

Robot kho hàng có thể cần phối hợp:

Bộ điều khiển → Trục servo 1 → Trục servo 2 → Trục servo 3 → Bộ kẹp → Băng tải

Với kiến ​​trúc dựa trên EtherCAT, người chế tạo máy có thể thiết kế hệ thống chuyển động xung quanh bộ điều khiển tập trung và các trục servo được đồng bộ hóa.

Điều này có thể đặc biệt hữu ích cho:

• Cánh tay robot đa trục

• Chọn tốc độ cao

• Phối hợp nâng và di chuyển

• Máy phân loại

• Hệ thống đóng gói

• Hệ thống xếp pallet

• Xử lý vật liệu tự động

Đối với các nhà chế tạo máy, kiến ​​trúc này cũng có thể giảm nhu cầu về tủ truyền động riêng biệt và nối dây rộng rãi giữa động cơ với động cơ khi sử dụng động cơ servo tích hợp.

13. Các nhà sản xuất Robot kho hàng nên kiểm tra những gì

Trước khi chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT, người mua nên đánh giá hồ sơ vận hành hoàn chỉnh.

Yêu cầu cơ khí

• Tải trọng

• Tải quán tính

• Tỷ số truyền

• Cấu hình trục

• Kích thước lắp đặt

• Không gian lắp đặt sẵn có

Yêu cầu chuyển động

• Tốc độ định mức

• Tốc độ tối đa

• mô-men xoắn định mức

• mô-men xoắn cực đại

• Tăng tốc

• Giảm tốc

• Định vị chính xác

• Chu kỳ nhiệm vụ

Yêu cầu kiểm soát

• Khả năng tương thích EtherCAT

• Khả năng tương thích của bộ điều khiển

• Độ phân giải của bộ mã hóa

• Đồng bộ hóa đa trục

• Kiến trúc mạng

Yêu cầu về môi trường

• Bảo vệ IP

• Nhiệt độ môi trường xung quanh

• Bụi

• Độ ẩm

• Hoạt động liên tục

• tản nhiệt

Yêu cầu tùy chỉnh

• Đường kính và chiều dài trục

• Rãnh then hoặc bằng phẳng

• Trục rỗng

• Hộp số

• Phanh

• Bộ mã hóa

• Đầu nối

• Cáp

• Kết cấu lắp đặt

14. Tại sao Kiến trúc servo tích hợp phù hợp với tự động hóa kho hiện đại

Các hệ thống servo truyền thống thường tách biệt các thành phần động cơ, truyền động, phản hồi bộ mã hóa và truyền thông.

Một động cơ servo tích hợp mang nhiều chức năng này lại với nhau trong một thiết bị nhỏ gọn.

Đối với robot kho, kiến ​​trúc này có thể mang lại những lợi ích thiết thực:

Ít hệ thống dây điện từ động cơ đến ổ đĩa hơn

Các thiết bị điện tử truyền động được tích hợp với động cơ, giảm các kết nối bên ngoài.

Tủ điều khiển nhỏ hơn

Một số phần cứng liên quan đến ổ đĩa có thể di chuyển từ tủ đến gần trục cơ khí hơn.

Tích hợp máy đơn giản hơn

Các chức năng động cơ, truyền động, bộ mã hóa và giao tiếp có thể được thiết kế dưới dạng một mô-đun điều khiển chuyển động.

Cấu hình trục linh hoạt

Có thể chọn các cấu hình servo và hộp số khác nhau cho các cơ chế robot khác nhau.

Thích ứng OEM dễ dàng hơn

Giao diện cơ và điện có thể được tùy chỉnh cho các thiết bị kho cụ thể.

Bài học cuối cùng

Động cơ servo tích hợp EtherCAT phù hợp với nhiều lĩnh vực robot trong kho , từ robot chọn hàng và AMR đến cần cẩu xếp chồng AS/RS, xe đưa đón pallet bốn chiều, băng tải, máy phân loại, cánh tay robot, hệ thống nâng và thiết bị đóng gói tự động.

Điều quan trọng là phải khớp cấu hình động cơ với trục cụ thể.

Để định vị có độ chính xác cao , động cơ bước tích hợp có thể phù hợp. Để có mô-men xoắn đầu ra cao hơn , có thể xem xét sử dụng servo truyền động hành tinh. Đối với chuyển động thẳng đứng , có thể cần phải có cấu hình tích hợp phanh. Để phân loại tốc độ cao và chuyển động động , có thể đánh giá cấu hình servo BLDC.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị kho, tiêu chí lựa chọn quan trọng nhất vẫn là mô-men xoắn, tốc độ, khả năng tăng tốc, phản hồi bộ mã hóa, yêu cầu hộp số, khả năng tương thích giao tiếp, hiệu suất nhiệt, không gian lắp đặt, bảo vệ môi trường và tùy chỉnh OEM.

Nền tảng động cơ servo tích hợp của JKONGMOTOR cung cấp các cấu hình khác nhau cho các yêu cầu chuyển động này, cho phép các nhà chế tạo máy phát triển kiến ​​trúc điều khiển chuyển động dành riêng cho ứng dụng và nhỏ gọn hơn cho robot nhà kho hiện đại.

Tại sao tùy chỉnh OEM có thể tạo nên sự khác biệt

Động cơ theo danh mục tiêu chuẩn rất hữu ích cho nhiều ứng dụng, nhưng các nhà sản xuất thiết bị robot thường có những yêu cầu không hoàn toàn phù hợp với một sản phẩm có sẵn.

Ví dụ: nhà sản xuất robot có thể yêu cầu kiểu lắp đặt cụ thể, chiều dài trục, loại bộ mã hóa, đầu nối, hướng cáp hoặc tỷ số hộp số.

Nhà cung cấp động cơ servo tích hợp OEM/ODM có thể phát triển động cơ xung quanh máy thay vì buộc máy phải sử dụng động cơ tiêu chuẩn.

Một quy trình tùy chỉnh điển hình có thể bao gồm:

Phân tích ứng dụng → Lựa chọn động cơ → Thiết kế cơ khí → Cấu hình servo và bộ mã hóa → Nguyên mẫu → Kiểm tra → Xác nhận → Sản xuất hàng loạt

Cách tiếp cận này đặc biệt có giá trị đối với các nhà sản xuất robot đang phát triển thiết bị để triển khai trên quy mô lớn.

Kết luận: EtherCAT và Công nghệ servo tích hợp cho Robot nhặt hàng

Robot nhặt hàng đòi hỏi nhiều hơn công suất động cơ cao. Họ cần phản hồi nhanh, định vị chính xác, chuyển động đa trục đồng bộ, phản hồi đáng tin cậy, tích hợp cơ học nhỏ gọn và giao tiếp đáng tin cậy.

Động cơ servo tích hợp EtherCAT giải quyết một số yêu cầu này bằng cách kết hợp động cơ, bộ truyền động servo, bộ mã hóa và giao diện truyền thông thời gian thực thành một bộ điều khiển chuyển động nhỏ gọn.

Đối với các nhà sản xuất robot chọn hàng, kiến ​​trúc này có thể giúp giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện, đơn giản hóa việc cài đặt, cải thiện khả năng phối hợp nhiều trục và hỗ trợ chuyển động lặp lại nhanh hơn.

Việc xem xét quan trọng nhất vẫn là hồ sơ chuyển động hoàn chỉnh. Mô-men xoắn của động cơ, tốc độ, độ phân giải của bộ mã hóa, quán tính, tỷ số hộp số, hiệu suất nhiệt, khả năng tương thích giao tiếp và kích thước cơ học đều phải được đánh giá cùng nhau.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị robot OEM, một nền tảng động cơ servo tích hợp với giao tiếp EtherCAT và các cấu hình động cơ, bộ mã hóa, hộp số, phanh và đầu nối có thể tùy chỉnh có thể cung cấp nền tảng thực tế để phát triển các hệ thống robot nhặt hàng nhỏ gọn và có thể mở rộng.

Câu hỏi thường gặp

1. Động cơ servo tích hợp EtherCAT là gì?

Động cơ servo tích hợp EtherCAT kết hợp động cơ, bộ truyền động servo, bộ mã hóa và giao diện truyền thông EtherCAT thành một bộ điều khiển chuyển động nhỏ gọn. Nó được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động vòng kín và vận hành phối hợp giữa nhiều trục.

2. Động cơ servo tích hợp EtherCAT được sử dụng ở đâu trong robot kho?

Chúng có thể được sử dụng trong robot chọn hàng, AMR, cần cẩu xếp chồng AS/RS, xe đưa đón pallet bốn chiều, băng tải, hệ thống phân loại, cánh tay robot, cơ cấu nâng và thiết bị đóng gói tự động.

3. Tại sao động cơ servo tích hợp EtherCAT lại phù hợp cho robot bốc xếp?

Chúng cung cấp khả năng định vị vòng kín, điều khiển chuyển động động và truyền thông mạng trong một gói nhỏ gọn. Điều này có thể giúp đơn giản hóa cấu trúc rô-bốt đa trục và giảm việc nối dây từ động cơ đến truyền động.

4. Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể được sử dụng cho hệ thống truyền động AMR và AGV không?

Đúng. Tùy thuộc vào trọng lượng xe, mô-men xoắn bánh xe, tốc độ, điện áp và các yêu cầu điều khiển, có thể xem xét cấu hình servo DC tích hợp, servo BLDC, servo hộp số hoặc cấu hình servo AGV/AMR chuyên dụng.

5. Động cơ servo tích hợp nào phù hợp với trục nâng AS/RS?

Động cơ servo tích hợp hộp số có thể phù hợp khi trục nâng yêu cầu mô-men xoắn đầu ra cao hơn. Cấu hình tích hợp phanh cũng có thể được xem xét khi thiết kế cơ khí yêu cầu kiểm soát tải trọng thẳng đứng.

6. Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể điều khiển nhiều trục robot kho không?

Đúng. EtherCAT có thể được sử dụng trong các kiến ​​trúc chuyển động đa trục trong đó bộ điều khiển phối hợp các chức năng như chuyển động của cánh tay robot, xoay cổ tay, nâng, kẹp, băng tải hoặc các trục servo khác.

7. Tôi nên cân nhắc điều gì khi chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT?

Các yếu tố chính bao gồm mô-men xoắn định mức và mô-men xoắn cực đại, tốc độ, khả năng tăng tốc, quán tính tải, yêu cầu định vị, độ phân giải bộ mã hóa, tỷ số hộp số, yêu cầu phanh, khả năng tương thích EtherCAT, chu kỳ làm việc, điều kiện nhiệt, bảo vệ IP và kích thước lắp đặt cơ học.

8. Động cơ servo tích hợp EtherCAT có sẵn để tự động hóa kho không?

Đúng. Cấu hình bánh răng hành tinh và bánh răng trục vít có thể được xem xét cho các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn đầu ra cao hơn, giảm tốc độ, hộp số nhỏ gọn hoặc bố trí cơ khí cụ thể.

9. Động cơ servo tích hợp EtherCAT có thể được tùy chỉnh cho thiết bị kho không?

Tùy thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất và dự án, việc tùy chỉnh có thể bao gồm kích thước trục, rãnh then, cấu hình lắp đặt, hộp số, phanh, bộ mã hóa, đầu nối, cáp và bảo vệ IP.

10. Làm cách nào tôi có thể chọn động cơ servo tích hợp EtherCAT cho dự án robot kho?

Bắt đầu với loại trục, tải trọng, tốc độ cần thiết, khả năng tăng tốc, mô-men xoắn, chu kỳ làm việc, tỷ số truyền, yêu cầu định vị, kiến ​​trúc truyền thông, không gian lắp đặt và môi trường vận hành. Các thông số này sau đó có thể được sử dụng để xác định cấu hình động cơ, bộ mã hóa, hộp số và truyền thông thích hợp.