AGV'ler ve AMR'ler için Servo Motorlar: 48V'nin Ötesinde Nelerin Kontrol Edilmesi Gerekir

Bir yükle birlikte uzaklaşan, bir dönüş için yavaşlayan, bir istasyona yanaşan ve bir sonraki işe geri dönen bir depo robotu düşünün. Bazı versiyonlar ayrıca bir rafı kaldırır veya ayrı bir direksiyon modülünü döndürür. Bu hareketler, aynı aküyü paylaşsalar bile motorlardan farklı talepler getirir.

Otomatik yönlendirmeli araç (AGV'ler) ve otonom mobil robotlar (AMR'ler) üreticileri için 48 V'luk bir servo motor pratik bir başlangıç ​​noktası olabilir. Yararlı soru, motorun, sürücünün ve şanzımanın iş günü boyunca amaçlanan işi yapıp yapamayacağıdır.^[2]

Önce Hareket Eksenini Belirleyin

Çekiş motorları aracı hareket ettirir. Gereksinimleri robotun toplam çalışma kütlesine, tekerlek çapına, ilerleme hızına, hızlanmasına, eğimlerine ve yuvarlanma direncine bağlıdır. Bunları seçmek için tek başına yük yeterli değildir.

Ayrı bir direksiyon eksenine sahip araçlarda motorun farklı bir görevi vardır: şasiyi sürekli olarak itmek yerine tekerlek grubunu konumlandırmak. Kaldırma mekanizması, sürücü gücü mevcut olmadığında yükün nasıl destekleneceği de dahil olmak üzere başka bir dizi gereksinimi de beraberinde getirir.

Üçünün de 48 V'luk bir sistem kullanması nedeniyle tek bir motor özelliğinin her eksene uygun olduğunu varsaymayın. Çerçeve boyutlarını veya fiyatlarını karşılaştırmadan önce her motorun işini doğrulayın.^{[1, 3]}

Pilin Sadece Etiketini Değil Çalışma Aralığını da Kontrol Edin

Nominal akü voltajı, sürücü terminallerinde sabit bir voltaj değildir. Tam şarjlı voltajı, izin verilen en düşük çalışma voltajını ve zorlu hareketler sırasındaki düşüşleri kontrol edin. Motor-sürücü kombinasyonunun bu aralıkta hala gerekli hareketi sağlaması gerekir.

Fırçasız servo motor doğrudan aküye bağlı değildir. Uyumlu bir servo sürücü, DC beslemesini kontrollü motor fazı akımlarına dönüştürür. Hem sürücünün giriş limitlerinin hem de motorun çalışma gereksinimlerinin kontrol edilmesi gerekir.

Yavaşlama da dikkati hak ediyor. Bir motor, yükü yavaşlatırken enerjiyi DC baraya geri gönderebilir. Akünün bu enerjiyi kabul edip edemeyeceği aküye, yönetim sistemine ve sürücü düzenlemesine bağlıdır. Şarj işlemi kısıtlandığında veya pil zaten dolu olduğunda ne olacağını doğrulayın; Her durağın onu şarj edeceğini varsaymayın.^{[2, 4, 5]}

Başarılı Bir Çalışmayı Değil, Çalışma Vardiyasını Değerlendirin

Kısa bir tezgah testi, tekrarlanan yüklü başlatmaları, uzun seyahat sürelerini veya kapalı bir şasi içindeki çalışmayı yeniden üretmez. Önerilen motoru temsili bir kurulumda test edin ve beklenen çalışma döngüsü boyunca sıcaklığı ve akımı kontrol edin.

Pil çalışma süresinin de sistem düzeyinde kontrol edilmesi gerekir. Motor akımı ve akü akımı farklı miktarlardadır çünkü sürücü, gücü giriş ve çıkış arasında dönüştürür.

Örneğin, Jiangnan Electric'in 60B katalog tablosundaki 400 W girişi, 12,8 A nominal motor akımını listeliyor. Bu ortalama pil tüketimine ilişkin bir tahmin değil. Ampersaat cinsinden pil kapasitesinin bu sayıya bölünmesi robotun çalışma süresini belirlemez. Robotun diğer elektrik yükleri de dahil olmak üzere temsili bir rota üzerinde ölçülen pil tarafı tüketimini kullanın.^{[6, 7]}

Komple Montaj için Yer Ayırın

Motor gövdesi kurulum kapsamının yalnızca bir parçasıdır. Dişli kutusu, mil bağlantısı, fren, konnektörler ve kablo dirsekleri için yer bırakın. Şaft ve yatak düzeni aynı zamanda mekanik yüklere de uygun olmalıdır; standart bir motor şaftı otomatik olarak araç tekerlek aksı olarak değerlendirilmemelidir.

60B montaj çizimi faydalı bir örnek sağlar. 400 W konfigürasyonu için kataloglanan motor uzunluğu boyutu frensiz 124 mm'den frenli 165 mm'ye değişir. Bu fark, iletim veya kablolar için herhangi bir ödenek ayrılmadan önce, düşük profilli bir kasanın altında önemli olabilir.

Frenin amaçlanan görevini ayrıca kontrol edin. Tutma freni öncelikle bir ekseni sabit tutmak içindir, özel olarak tasarlanmadıkça tekrarlanan servis frenlemesi için değildir. Frenli bir motorun seçilmesi tek başına aracın güvenlik performansını oluşturmaz.^{[7, 8]}

İncelenecek Jiangnan Alçak Gerilim Servo Seçenekleri

Jiangnan Electric'in servo kataloğu, AGV uygulamaları için düşük voltajlı B Serisini tanımlar. Aşağıdaki katalog konfigürasyonları, tam tekerlekten çekiş veya araç spesifikasyonlarından ziyade, mühendislik incelemesi için başlangıç ​​noktaları sağlar.^[7]

Yalnızca katalog örnekleri. Listelenen elektriksel ve mekanik değerler, AGV veya AMR yük kapasitesi oluşturmaz.

60C, kataloğun endüstriyel ve malzeme taşıma robotları için konumlandırdığı orta eylemsizlik aralığına aittir. B Serisi motorun doğrudan alternatifi değil, boyutlarının ve çalışma özelliklerinin eksene uygunluğunu incelemek ayrı bir seçenektir.

Bu hızlar tekerlek hızları değil motor şaft hızlarıdır. Şanzıman ve tekerlek çapı hâlâ aracın seyir hızını ve tekerlek torkunu belirlemektedir. Belirli bir AMR'ye, direksiyon ünitesine veya kaldırma mekanizmasına uygunluk söz konusu uygulama için doğrulanmalıdır.

Jiangnan'ın web sitesindeki B-Serisi 80 ürün sayfası, ilgili bir ürün referansı sağlar. Sipariş için bir aile adını eksiksiz bir spesifikasyon olarak ele almak yerine onaylı konfigürasyon çizimini ve motor verilerini kullanın.^{[7, 9]}

Motor Geri Beslemesini ve Araç Kontrolünü Ayrı Tutun

Motorun kodlayıcısı seçilen servo sürücüyle çalışmalıdır. Bu sürücü ile araç kontrolörü arasındaki iletişim, onaylamak için ayrı bir arayüzdür.

Belirli bir kodlayıcının seçilmesi motora otomatik olarak CANopen, EtherCAT veya navigasyon işlevi sağlamaz. Benzer şekilde, hassas şaft geri bildirimi tek başına doğru kenetlenmeyi garanti etmez. Aracın mekaniği, çekişi, sensörleri ve kontrol sistemi de sonucu etkiler.

Motor, sürücü, dişli kutusu, fren ve kontrol işlevlerini hangi tedarikçinin sağladığını doğrulayın. Net tedarik sınırları, montaj sırasında eksik bileşenlerin ve uyumsuz arayüzlerin görünmesini önlemeye yardımcı olur.^{[1, 3, 7]}

Motor Sorgulamayla Araç Yerleşimini Gönderin

İlk inceleme için Jiangnan Electric'e eksen fonksiyonunu, akü voltaj aralığını ve tahrik modelini mevcut montaj alanıyla birlikte gönderin. Çekiş ekseni için, önceden seçilmişse, taşıma kapasitesi, tekerlek çapı, hedef hız, maksimum eğim ve aktarım oranıyla birlikte toplam araç kütlesini ekleyin.

Çalışma döngüsünün bir açıklaması da aynı derecede faydalıdır: Robotun ne sıklıkta çalıştığı, yük altında ne kadar yol kat ettiği ve aynı zamanda kaldırıp kaldırmadığı veya yönlendirip yönlendirmediği. Fren gereksinimini ve varsa şaft yükünü veya çevresel kısıtlamaları ekleyin.

Numunelerden üretime geçmeden önce tam motor konfigürasyonu ve araç düzeyinde doğrulama planı üzerinde anlaşın. Uyar ve dönen bir örnek yalnızca başlangıçtır; Seçilen düzenlemenin, amaçlanan pil aralığı ve çalışma döngüsü boyunca robotun çalışma gereksinimlerini karşılaması gerekir.

Kaynak Notları

[1]maxon - Mobil lojistik robotları için tahrik sistemleri
Genel uygulama bağlamı: çekiş görevleri, entegrasyon, kurulum kısıtlamaları ve araç düzeyinde doğrulama. Jiangnan'ın yeteneklerine dair kanıt yok.

[2]Kollmorgen - AKM2G ve AKM Alçak Gerilim DC Servo Motorlar
Pille çalışan mobil robotlar için düşük voltajlı servo platformların endüstri örneği. Markalar arası uyumluluk ima edilmemektedir.

[3]Kollmorgen - AC7 ve DC7 Motor Kontrol Cihazları
Direksiyon/çekiş kontrolünü, motor arayüzlerini ve araç iletişimini ayırır.

[4]Novanta Motion - Güç Kaynağı ve Motor Gücü (Capitan XCR)
Rejenerasyon için sürücü besleme sınırları ve voltaj boşluğu. Bu kaynaktan gelen sayısal sürücü sınırları Jiangnan ürünlerine uygulanmaz.

[5]Novanta Motion - Korumalar
Rejeneratif enerji ve akü kabul koşulları.

[6]maxon Support - EPOS4 / IDX: Motor akım çekişinin kontrol edilmesi
Motor akımı, kontrol cihazının besleme akımıyla aynı miktarda değil.

[7] Şirket tarafından sağlanan İngilizce Servo Kataloğu
Kaynak dosya: Servo motor tanıtım sayfası (İngilizce) (1).pdf. PDF s.10 (basılı s.01): B Serisi uygulama bildirimi. PDF s.29–30 (basılı s.20–21): 60B elektrik verileri ve frenli/frensiz boyutları. PDF s.34 (basılı s.25): 80B verisi. PDF s.36–38 (basılı s. 27–29): C Serisi uygulamalar ve 60C verileri/boyutları.

[8]Kollmorgen - Fren Tutma
Hareketsiz halde tutma ve tekrarlanan operasyonel frenleme arasındaki genel ayrım; Araç güvenliğinin ayrı bir değerlendirmeye ihtiyacı vardır.

[9]Jiangnan Electric - B Serisi 80 Çerçeve Sabit Mıknatıslı Servo Motorlar
48 VB Serisi için genel ürün referansı. Son sipariş için onaylanmış konfigürasyonu kullanın; Yayınlama Notları'ndaki tutarsızlık notuna bakın.

Sorumluluk reddi beyanı

Bu makaledeki bilgiler yalnızca genel referans amacıyla verilmiştir. Ürün özellikleri, performansı, konfigürasyon seçenekleri ve uygunluğu, amaçlanan uygulama ve fiili çalışma koşulları için ayrıntılı olarak değerlendirilmelidir. Bir ürünü seçmeden, satın almadan veya kullanmadan önce lütfen ilgili ayrıntıları Jiangnan Electric ile teyit edin ve geçerli teknik belgelere ve kabul edilen spesifikasyonlara bakın. Bu makale, ürüne özel talimatların veya profesyonel mühendislik değerlendirmesinin yerini almaz.