Servomotory pre AGV a AMR: Čo je potrebné skontrolovať nad 48 V

Zoberme si skladového robota, ktorý odíde s nákladom, spomalí na zákrutu, zakotví na stanici a vráti sa na ďalšiu prácu. Niektoré verzie tiež zdvíhajú hrebeň alebo otáčajú samostatný modul riadenia. Tieto pohyby kladú rôzne požiadavky na motory, aj keď zdieľajú rovnakú batériu.

Pre výrobcov automatizovaných riadených vozidiel (AGV) a autonómnych mobilných robotov (AMR) môže byť 48 V servomotor praktickým východiskovým bodom. Užitočnou otázkou je, či motor, pohon a prevodovka zvládnu zamýšľanú prácu počas celého pracovného dňa.^[2]

Najprv identifikujte os pohybu

Trakčné motory pohybujú vozidlom. Ich požiadavky závisia od celkovej prevádzkovej hmotnosti robota, priemeru kolies, rýchlosti pojazdu, zrýchlenia, sklonov a valivého odporu. Samotné užitočné zaťaženie na ich výber nestačí.

Vo vozidlách s oddelenou osou riadenia má motor inú úlohu: umiestniť zostavu kolesa namiesto neustáleho poháňania podvozku. Zdvíhací mechanizmus prináša ďalšiu sadu požiadaviek, vrátane spôsobu podopretia nákladu, keď nie je k dispozícii napájanie pohonu.

Nepredpokladajte, že jedna špecifikácia motora vyhovuje každej osi jednoducho preto, že všetky tri používajú 48 V systém. Pred porovnaním veľkostí rámu alebo cien si overte prácu každého motora.^{[1, 3]}

Skontrolujte prevádzkový rozsah batérie, nielen jej štítok

Menovité napätie batérie nie je konštantné napätie na svorkách pohonu. Skontrolujte plne nabité napätie, najnižšie povolené prevádzkové napätie a prípadný pokles pri náročných pohyboch. Kombinácia motor-pohon musí stále poskytovať požadovaný pohyb v tomto rozsahu.

Bezkomutátorový servomotor nie je pripojený priamo k batérii. Kompatibilný servopohon prevádza jednosmerný prúd na riadené prúdy vo fáze motora. Je potrebné skontrolovať vstupné limity meniča aj prevádzkové požiadavky motora.

Pozornosť si zaslúži aj spomalenie. Motor môže vrátiť energiu do zbernice jednosmerného prúdu a zároveň spomaliť záťaž. Či batéria dokáže prijať túto energiu, závisí od batérie, jej riadiaceho systému a usporiadania pohonu. Potvrďte, čo sa stane, keď je nabíjanie obmedzené alebo keď je batéria už plná; nepredpokladajte, že každá zastávka ho dobije.^{[2, 4, 5]}

Vyhodnoťte pracovnú zmenu, nie jednu úspešnú jazdu

Krátky test na skúšobnej stolici nereprodukuje opakované štarty so zaťažením, dlhé doby jazdy alebo prevádzku v uzavretom podvozku. Otestujte navrhovaný motor v reprezentatívnej inštalácii a skontrolujte teplotu a prúd počas očakávaného pracovného cyklu.

Výdrž batérie tiež vyžaduje kontrolu na úrovni systému. Prúd motora a prúd batérie sú rôzne veličiny, pretože menič premieňa energiu medzi svojim vstupom a výstupom.

Napríklad položka 400 W v katalógovej tabuľke 60B spoločnosti Jiangnan Electric uvádza menovitý prúd motora 12,8 A. To nie je predpoveď priemernej spotreby batérie. Vydelením kapacity batérie v ampérhodinách týmto číslom by sa neurčila doba chodu robota. Použite nameranú spotrebu na strane batérie na reprezentatívnej trase vrátane ostatných elektrických záťaží robota.^{[6, 7]}

Rezervovať priestor pre kompletnú montáž

Teleso motora je len časťou inštalačného obalu. Nechajte priestor pre prevodovku, pripojenie hriadeľa, brzdu, konektory a ohyby káblov. Usporiadanie hriadeľa a ložísk musí vyhovovať aj mechanickému zaťaženiu; štandardný hriadeľ motora by sa nemal automaticky považovať za nápravu kolesa vozidla.

Užitočným príkladom je montážny výkres 60B. Pri konfigurácii 400 W sa mení katalógový rozmer dĺžky motora zo 124 mm bez brzdy na 165 mm s brzdou. Na tomto rozdiele môže záležať pod nízkoprofilovým šasi predtým, ako sa prihliadne na prevodovku alebo káble.

Samostatne skontrolujte zamýšľanú funkciu brzdy. Zádržná brzda je primárne určená na udržanie osi v nehybnej polohe, nie na opakované prevádzkové brzdenie, pokiaľ nie je špeciálne určené. Výber motora s brzdou sám osebe nezabezpečuje bezpečnostný výkon vozidla.^{[7, 8]}

Možnosti nízkonapäťového serva Jiangnan na preskúmanie

Katalóg servomotorov Jiangnan Electric identifikuje nízkonapäťovú sériu B pre aplikácie AGV. Nasledujúce konfigurácie katalógu poskytujú skôr východiskové body pre technické preskúmanie než úplné špecifikácie pohonu kolies alebo vozidla.^[7]

Iba katalógové príklady. Uvedené elektrické a mechanické hodnoty nestanovujú kapacitu užitočného zaťaženia AGV alebo AMR.

60C patrí do radu so strednou zotrvačnosťou, ktorý je v katalógu umiestňovaný pre priemyselné roboty a roboty na manipuláciu s materiálom. Je to samostatná možnosť na preskúmanie, kde jej rozmery a prevádzkové vlastnosti vyhovujú osi, nie je priamou náhradou motora série B.

Tieto rýchlosti sú otáčky hriadeľa motora, nie otáčky kolies. Prevodovka a priemer kolesa stále určujú rýchlosť jazdy vozidla a krútiaci moment kolesa. Pre danú aplikáciu musí byť potvrdená vhodnosť pre konkrétnu AMR, riadiacu jednotku alebo zdvíhací mechanizmus.

Produktová stránka B-Series 80 na webovej stránke Jiangnan poskytuje súvisiaci produkt. Pri objednávaní použite radšej schválený konfiguračný výkres a údaje motora, než aby ste považovali názov rodiny za úplnú špecifikáciu.^{[7, 9]}

Udržujte spätnú väzbu motora a ovládanie vozidla oddelené

Snímač motora musí pracovať so zvoleným servopohonom. Komunikácia medzi týmto pohonom a ovládačom vozidla je samostatné rozhranie na potvrdenie.

Výber konkrétneho enkodéra nedáva motoru automaticky CANopen, EtherCAT alebo navigačnú funkciu. Rovnako presná spätná väzba hriadeľa sama o sebe nezaručuje presné dokovanie. Výsledok ovplyvňuje aj mechanika vozidla, trakcia, snímače a riadiaci systém.

Potvrďte, ktorý dodávateľ poskytuje funkcie motora, pohonu, prevodovky, brzdy a ovládania. Jasné hranice dodávky pomáhajú zabrániť tomu, aby sa počas montáže objavili chýbajúce komponenty a nekompatibilné rozhrania.^{[1, 3, 7]}

Pošlite rozloženie vozidla s dopytom na motor

Na prvú kontrolu pošlite Jiangnan Electric funkciu osi, rozsah napätia batérie a model pohonu spolu s dostupným montážnym priestorom. Pre trakčnú os zahrňte celkovú hmotnosť vozidla s užitočným zaťažením, priemer kolesa, cieľovú rýchlosť, maximálny sklon a prevodový pomer, ak je už zvolený.

Rovnako užitočný je popis pracovného cyklu: ako často sa robot spúšťa, ako ďaleko sa pohybuje pod zaťažením a či sa aj zdvíha alebo riadi. Pridajte požiadavku na brzdu a akékoľvek zaťaženie hriadeľa alebo environmentálne obmedzenia.

Pred prechodom od vzoriek k výrobe sa dohodnite na presnej konfigurácii motora a pláne validácie na úrovni vozidla. Vzorka, ktorá sa hodí a otáča sa, je len začiatok; zvolené usporiadanie musí spĺňať prevádzkové požiadavky robota počas celého jeho plánovaného rozsahu batérie a pracovného cyklu.

Poznámky k zdroju

[1]maxon - Pohonné systémy pre mobilné logistické roboty
Všeobecný kontext aplikácie: trakčné povinnosti, integrácia, inštalačné obmedzenia a overenie na úrovni vozidla. Nie je dôkazom schopností Jiangnana.

[2]Kollmorgen - Nízkonapäťové DC servomotory AKM2G a AKM
Priemyselný príklad nízkonapäťových servo platforiem pre mobilné roboty napájané z batérie. Neznamená to žiadnu kompatibilitu medzi značkami.

[3]Kollmorgen - Ovládače motora AC7 a DC7
Oddeľuje riadenie/riadenie trakcie, rozhrania motora a komunikáciu vozidla.

[4]Novanta Motion – napájanie a napájanie motora (Capitan XCR)
Limity napájania meniča a napäťová rezerva pre regeneráciu. Numerické limity pohonu z tohto zdroja sa nevzťahujú na produkty Jiangnan.

[5]Novanta Motion - Ochrany
Podmienky prijatia obnoviteľnej energie a batérie.

[6]maxon Support - EPOS4 / IDX: Kontrola odberu prúdu motora
Prúd motora nie je rovnaký ako napájací prúd regulátora.

[7] Anglický katalóg servomotorov dodaný spoločnosťou
Zdrojový súbor: Propagačná stránka servomotora (anglicky) (1).pdf. PDF s. 10 (vytlačená s. 01): Vyhlásenie k žiadosti o radu B. PDF s. 29–30 (vytlačené s. 20–21): 60B elektrické údaje a rozmery brzdy/nebrzdy. PDF str. 34 (vytlačené str. 25): 80B dáta. PDF s. 36–38 (vytlačené s. 27–29): Aplikácie série C a údaje/rozmery 60C.

[8]Kollmorgen - Holding Brake
Všeobecný rozdiel medzi zastavením a opakovaným prevádzkovým brzdením; bezpečnosť vozidla si vyžaduje samostatné posúdenie.

[9]Jiangnan Electric - Servomotory s permanentným magnetom s rámom B Series 80
Verejná referencia produktu pre sériu 48 VB. Na konečné objednanie použite schválenú konfiguráciu; pozri poznámku o nezrovnalosti v časti Poznámky k vydaniu.

Vylúčenie zodpovednosti

Informácie v tomto článku slúžia len na všeobecné účely. Špecifikácie produktu, výkon, možnosti konfigurácie a vhodnosť sa musia podrobne posúdiť pre zamýšľanú aplikáciu a skutočné prevádzkové podmienky. Pred výberom, nákupom alebo používaním produktu si prosím overte príslušné podrobnosti so spoločnosťou Jiangnan Electric a pozrite si príslušnú technickú dokumentáciu a dohodnuté špecifikácie. Tento článok nenahrádza pokyny pre konkrétny produkt ani odborné technické posúdenie.