Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 04.11.2026 Herkunft: Website
Servomotoren für Lagertransfer- und AS/RS-Systeme können wiederholte Positionierung, kontrollierte Beschleunigung und koordinierte Bewegung unterstützen. Zu den Anwendungen gehören Shuttle-Fahrten, Staplerkranachsen, Teleskopauszieher und Transfermechanismen.
Diese Achsen haben jedoch keine gemeinsame Motorspezifikation. Ein Horizontalshuttle muss den Fahrwiderstand überwinden und seine bewegte Masse beschleunigen. Ein Hebezeug muss auch die Schwerkraft, schwebende Lasten und die Senkenergie bewältigen.
Die richtige Auswahl beginnt bei der Mechanik und dem Betriebszyklus. Motorleistung, Encoderauflösung oder Netzwerkgeschwindigkeit allein können den Abrufdurchsatz oder die Positionierungsleistung nicht bestimmen.
Inhaltsverzeichnis
Ein automatisiertes Lager- und Bereitstellungssystem kombiniert mechanische Ausrüstung, Sensoren, Steuerungen und Lagersoftware. Das Antriebssystem führt Bewegungen aus, während übergeordnete Software die Aufgaben und den Bestandsfluss verwaltet.
Der Durchsatz hängt vom gesamten Vorgang ab, einschließlich Transport, Absetzen, Lasthandhabung, Warteschlangen und Transferverfügbarkeit.
Achse oder Mechanismus |
Hauptaufgabe |
Wichtige Auswahleingaben |
|---|---|---|
Horizontaler Shuttle |
Bewegen Sie Behälter oder Träger zwischen den Positionen |
Bewegte Masse, Rad- oder Riemenscheibengeometrie, Widerstand, Beschleunigung und Traktion |
Stapelkranfahrt |
Positionieren Sie den Kran entlang eines Ganges |
Gesamte bewegte Masse, Verfahrweg, Übertragung und Mastreaktion |
Vertikaler Hebezeug |
Heben und senken Sie einen Wagen und eine Nutzlast |
Schwerkraftbelastung, Gegengewicht, Beschleunigung, Halten und rückgewonnene Energie |
Teleskopauszieher |
Eine Ladung einfügen oder entnehmen |
Erweiterungsgeometrie, Reibung, sich ändernde Lastverteilung und Ausrichtung |
Übergabeförderer |
Tauschen Sie Lasten mit benachbarten Geräten aus |
Band- oder Rollenwiderstand, Indexabstand, Produktrückhaltung und Timing |
Mobiler Lagerroboter |
Reisen Sie und legen Sie an Transferpunkten an |
Batteriereichweite, Radbelastung, Traktion, Lenkung und Lokalisierung |
Nicht jede Lagerachse benötigt eine Servosteuerung. Stetigförderer können Getriebemotoren mit geeigneten drehzahlgeregelten Antrieben verwenden. Einige bescheidene Positionierungsaufgaben können auch von Schrittmotoren oder anderen Antriebssystemen übernommen werden.
Vergleichen Sie die erforderliche Bewegungsleistung mit den Fähigkeiten der gesamten Antriebsanordnung.
„Servo“ beschreibt den rückkopplungsgesteuerten Betrieb. „BLDC“ beschreibt die Konstruktion und Kommutierungsterminologie eines bürstenlosen Motors. Ein bürstenloser Motor kann Teil eines Servosystems sein, wenn er mit geeigneter Rückmeldung, Antriebselektronik und Steuerungen kombiniert wird.
Ebenso können Induktionsmotoren mit rückkopplungsgesteuerten Antrieben betrieben werden. Sie sollten nicht einfach deshalb als nicht positionierbar bezeichnet werden, weil grundlegende Förderanlagen häufig eine Geschwindigkeitsregelung verwenden.
Tiger Motion's Die Standard-Servomotorenreihe bietet Optionen zur Überprüfung anhand einer Achsenspezifikation. Bestätigen Sie die Nennwerte des ausgewählten Motors und den kompatiblen Antrieb, anstatt nur anhand des Technologieetiketts auszuwählen.
Dokumentieren Sie die bewegte Masse, den Nutzlastbereich, die Verfahrstrecke, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Verweildauer und die Taktfrequenz für jede Achse.
Beziehen Sie ggf. den Schlitten, die Gabeln, Kabel, Ketten und andere bewegliche Komponenten mit ein. Berücksichtigen Sie bei Hebemechanismen Gegengewichte bzw. Gegengewichte und die Kräfte in beide Richtungen.
Der anspruchsvollste Zustand ist möglicherweise nicht die schwerste Nutzlast. Ein leerer Schlitten mit Gegengewicht kann einen anderen Spitzenbedarf erzeugen, während ein ausgefahrener Extraktor die Lastverteilung und die mechanische Steifigkeit verändern kann.
Eine nützliche Rotationsachsenbeziehung ist:
Erforderliches Motordrehmoment = Beschleunigungsdrehmoment + Widerstandsdrehmoment + ggf. Schwerkraftdrehmoment
Das Beschleunigungsdrehmoment hängt von der Gesamtträgheit bezogen auf die Motorwelle und der Winkelbeschleunigung ab. Der Widerstand umfasst die relevanten Reibungs- und Prozesskräfte, wobei der Übertragungswirkungsgrad entsprechend berücksichtigt wird.
Überprüfen:
Spitzendrehmoment bei Beschleunigung, Verzögerung und Lastübertragung.
Erforderliches Drehmoment im gesamten Drehzahlbereich.
RMS-Drehmoment über den repräsentativen Zyklus.
Zulässige Überlastdauer.
Antriebsstrom und Versorgungsfähigkeit.
Haltezeiten und langsamer Betrieb.
Thermische Grenzen unter tatsächlichen Installationsbedingungen.
Verwenden Sie die Nennleistung nicht als Ersatz für die Drehmoment-Drehzahl-Analyse. Antrieb, Versorgungsspannung, Wicklung und Betriebsbedingungen beeinflussen den nutzbaren Leistungsbereich.
Die Lastträgheit muss sich in der tatsächlichen Übertragung widerspiegeln. Bei einer rotierenden Last hinter einem idealen Untersetzungsgetriebe nimmt die reflektierte Trägheit mit dem Quadrat des Untersetzungsverhältnisses ab.
Es gibt keine universelle 5:1- oder 10:1-Anforderung, die bestimmt, ob jede Lagerachse stabil ist. Auch mechanische Steifigkeit, Nachgiebigkeit, Regelbandbreite und die erforderliche Einschwingzeit spielen eine Rolle.
Ein Getriebe kann das Ausgangsdrehmoment erhöhen und die Motorgeschwindigkeit anpassen, bringt jedoch Verluste, Spiel und mechanische Grenzen mit sich. Überprüfen Sie die Spitzenlast des Getriebes, die Ausgangslagerlasten, die Schmierung und die Wartungsanforderungen.
Tiger Motion's Servointegrierte Getriebemotoren können dort evaluiert werden, wo eine Getriebeanordnung zum Mechanismus passt. Bestätigen Sie, ob das vorgeschlagene Produkt nur ein Getriebe oder auch eine Antriebselektronik umfasst.
Eine höhere Beschleunigung kann die Fahrzeit verkürzen und gleichzeitig Strukturvibrationen oder Lastbewegungen verstärken.
Bei einem hohen Stapelkran können die Durchbiegung und Schwingung des Mastes die Zeit bis zum Einsetzen der Last beeinflussen. Bei einem Shuttle kann die Traktion der Räder oder die Ladungssicherung die nutzbare Beschleunigung einschränken, bevor die Motorleistung dies tut.
Bewerten Sie das gesamte Bewegungs- und Setzintervall. Durch geeignete Beschleunigungs- und Ruckprofile kann die mechanische Anregung reduziert werden, sie müssen jedoch mit repräsentativen Belastungen getestet werden.
Ein Motor-Encoder misst die Position der Motorwelle. Es misst nicht direkt jeden Fehler zwischen der Welle und der Last.
Radschlupf, Getriebespiel, Riemendehnung, Zahnstangenausrichtung, Mastdurchbiegung und Gabelbiegung können die endgültige Transferposition beeinflussen.
Einige Designs verwenden daher zusätzliche Positionsmessungs- oder Andocksensoren. Definieren Sie Positioniergenauigkeit, Wiederholgenauigkeit und Ausrichtungsanforderungen am Lastaufnahmepunkt.
Eine höhere Encoderauflösung ermöglicht nicht automatisch engere Rackabstände. Bei der Freiraumgestaltung müssen auch Racktoleranzen, Lastabmessungen, Durchbiegung und Positionierungsunsicherheit berücksichtigt werden.
Absolutes Feedback vereinfacht möglicherweise die Referenzierung, das Single-Turn- und Multi-Turn-Verhalten unterscheidet sich jedoch. Die Positionserhaltung hängt vom Encoder und der Systemkonfiguration ab.
Nach einer Stromunterbrechung kann die Motorposition allein möglicherweise nicht beweisen, dass die Last, der Riemen, das Rad oder der Mechanismus im erwarteten Zustand geblieben sind.
Definieren Sie Neustartprüfungen, Referenzierungsanforderungen, Lastpräsenzerkennung und Wiederherstellung nach unterbrochener Extraktion. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Absolutwertgeber alle Referenzierungs- oder Inspektionsschritte überflüssig macht.
Ein Servo kann innerhalb seiner Betriebsgrenzen ein Haltedrehmoment erzeugen, wenn er mit Strom versorgt wird. Dies ist nicht gleichbedeutend mit einer mechanischen Anordnung, die das Absinken einer schwebenden Last verhindert, wenn kein Drehmoment verfügbar ist.
Bewerten Sie für ein Hebezeug die maximale Last, das Übertragungsverhalten, die Bremskapazität, den Zeitpunkt des Ein- und Auskuppelns sowie die Fehlerbedingungen. Es ist nicht davon auszugehen, dass eine Haltebremse für wiederholtes dynamisches Anhalten geeignet ist.
Auch Antriebssicherheitsfunktionen müssen zur Anwendung passen. Safe Torque Off bietet keine elektrische Isolierung und stoppt keine durch die Schwerkraft angetriebene Bewegung. Safe Stop 1 kombiniert kontrolliertes Stoppen mit anschließender Drehmomententfernung, während Safe Stop 2 in einen überwachten Betriebsstopp übergeht.
Diese Funktionen allein stellen keine vollständige Lasthaltelösung dar. Bestätigen Sie die erforderliche Architektur und Komponentenfähigkeiten durch die Risikobewertung der Maschine.
Durch das Absenken des Hubwerks und die Verzögerung der Achse kann Energie in das elektrische System zurückgeführt werden.
Für eine Last ohne Gegengewicht kann die Änderung der potenziellen Gravitationsenergie wie folgt geschätzt werden:
Energie = Masse × Erdbeschleunigung × Höhenänderung
Die tatsächliche elektrische Energie hängt vom Mechanismus, dem Gegengewicht, den Verlusten und dem Betriebsablauf ab.
Mögliche Anordnungen umfassen Bremswiderstände, kompatible gemeinsame DC-Busse und regenerative Versorgungen. Für die Energierückführung in die Anlagenversorgung sind geeignete Geräte erforderlich; Dies ist nicht bei jedem Servoantrieb der Fall.
Ein gemeinsam genutzter Bus kann Energie zwischen angeschlossenen Achsen austauschen, mehrere Achsen können jedoch gleichzeitig regenerieren. Bemessen Sie den Absorptions- oder Rückleitungspfad entsprechend der jeweiligen Belastung und befolgen Sie die Anschlussanforderungen des Herstellers.
Lagerverwaltungs- und Ausführungssoftware erteilt Aufgaben im Allgemeinen über die Steuerungshierarchie des Systems. Die Maschinensteuerung und Antriebe führen die Achsbewegungen aus.
Bestätigen Sie die Controller-Kompatibilität, Antriebsbetriebsmodi, Bewegungsfunktionen und Fehlerreaktionen. Die alleinige Unterstützung von EtherCAT, PROFINET oder EtherNet/IP führt nicht zu einer identischen Synchronisierungsfähigkeit.
Definieren Sie außerdem, welche Diagnoseinformationen verfügbar sind und wie sie Wartungssysteme erreichen. Ein erhöhter Motorstrom kann auf einen sich ändernden mechanischen Widerstand hinweisen, doch vor der Verschleißdiagnose müssen Laständerungen und Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.
Eine zentralisierte Antriebsanordnung kann den Zugriff auf die Elektronik vereinfachen. Eine dezentrale Anordnung kann einige Motoranschlüsse verkürzen und modulare Geräte unterstützen.
Vergleichen Sie beides mit Kühlung, Umwelteinflüssen, bewegter Masse, Servicezugang und Stromverteilung.
Ein motorintegrierter Antrieb verfügt nicht automatisch über eine bestimmte IP-Schutzart. Die Einkabeltechnologie kann die Verlegung vereinfachen, verhindert jedoch nicht die Kabelermüdung. Überprüfen Sie die Biegewerte, den Biegeradius, die Torsion, die Anschlüsse und den Zugang zum Austausch.
Berücksichtigen Sie bei batteriebetriebenen Shuttle-Designs die Batteriebetriebsreichweite, den Spitzenstrom, den Spannungsabfall und die Akzeptanz regenerativer Energie.
Messen oder spezifizieren Sie die tatsächlichen Umgebungsbedingungen rund um den Motor. Geschlossene Gehäuse, eingeschränkter Luftstrom, Staub und Kondensation im Kühlraum erfordern möglicherweise andere Maßnahmen.
Gehen Sie nicht von einem festen Temperaturunterschied zwischen der Boden- und der oberen Rackebene aus. Validieren Sie die Installation anhand der Kühl- und Leistungsreduzierungsanforderungen des ausgewählten Motors.
Standard-Flanschgrößen können bei der Beschaffung hilfreich sein, sie garantieren jedoch keinen direkten Austausch. Wellengeometrie, Feedback-Protokoll, Wicklungsdaten, Anschlüsse, Bremsdetails, Antriebskompatibilität und Parameter müssen ebenfalls übereinstimmen.
Die Abnahmeprüfung sollte Mindest- und Höchstlasten, repräsentative Verfahrwege, wiederholte Zyklen und die vorgesehene Übertragungssequenz umfassen.
Aufzeichnen:
Bewegungs- und Absetzzeit an relevanten Lagerpositionen.
Wiederholgenauigkeit bei Positionierung und Lastübertragung.
Motor- und Antriebstemperaturen.
Spitzenstrom- und Busspannungsverhalten.
Hebezeug-Halte- und Bremssequenzierung.
Fehler-, Stromausfall- und Neustartreaktionen.
Kabelbewegung und mechanische Störungen.
Bewerten Sie Durchsatz und Lebenszykluskosten anhand gemessener Ergebnisse. Eine Motoraufrüstung kann dazu beitragen, dass eine Achse ihr Ziel erreicht, sie kann jedoch nicht mehr Abrufe garantieren, wenn der Engpass an einer anderen Stelle im System liegt.
Wählen Sie aus den kompletten Drehmoment-, Drehzahl-, Wärme-, Übertragungs- und Steuerungsanforderungen. Die Palettenmasse allein reicht nicht aus, um den Motor auszuwählen oder eine sichere Positionierung zu gewährleisten.
Möglicherweise, aber jeder Zoll muss separat berechnet werden. Eine Hubachse erhöht die Anforderungen an Schwerkraft, Halten, Bremssequenzierung und Senkenergie.
Nicht unbedingt. Es mag die Referenzierung vereinfachen, aber die Verfahren zur mechanischen Übertragung, Positionserhaltung, zum Lastzustand und zur Wiederherstellung müssen noch überprüft werden.
Nein. Einige leiten überschüssige Energie über einen Bremswiderstand ab, während andere gemeinsame Busse oder regenerative Versorgungen unterstützen. Bestätigen Sie die ausgewählte Antriebs- und Stromversorgungsarchitektur.
Geben Sie den Achstyp, den Mechanismus, die Bewegungs- und Nutzlastmassen, den Verfahrweg, das Bewegungsprofil, die Taktrate, die Übertragung, die Versorgung, die Steuerung, das Positionierungsziel, die Umgebung und die Halteanforderungen an.
Wählen Sie Motoren für Pendelfahrten, Hebevorgänge, Extraktionen oder Lastübertragungen aus? Teilen Sie Tiger Motion Ihr Achsenlayout, Ihren Lastbereich, Ihren Produktionszyklus, Ihre Übertragungsdetails und Ihre Steuerungsanforderungen mit.
Kontaktieren Sie Tiger Motion , um Motoroptionen zu besprechen und modellspezifische technische Informationen anzufordern. Berücksichtigen Sie Brems-, Rückmeldungs-, Umgebungs- und Installationsanforderungen, damit die vorgeschlagene Konfiguration anhand der beabsichtigten Aufgabe überprüft werden kann.
