موتورهای سروو برای سیستم های نوار نقاله خودکار

موتورهای سروو برای سیستم های نوار نقاله خودکار زمانی مفید هستند که نوار نقاله باید بیشتر از حرکت محصولات با سرعت ثابت انجام دهد. کارهای معمولی عبارتند از نمایه سازی مکرر، ثبت محصول، شتاب کنترل شده، و هماهنگ سازی با بسته بندی یا تجهیزات پردازش.

با این حال، هر نوار نقاله به سروو نیاز ندارد. مناطق حمل و نقل و انباشت مداوم ممکن است با ترتیبات دیگر درایو بهتر مورد استفاده قرار گیرند. انتخاب صحیح به حرکت، بار، دقت و معماری کنترل مورد نیاز بستگی دارد.

این راهنما توضیح می‌دهد که کنترل سروو چه زمانی ارزش اضافه می‌کند و چگونه می‌توان ترکیبی از موتور-درایو را برای وظیفه کامل نوار نقاله مشخص کرد.

چه زمانی یک نوار نقاله باید از موتور سروو استفاده کند؟

یک سیستم سروو از بازخورد برای تنظیم حرکت استفاده می کند. کنترل کننده دستورات را تولید می کند، درایو جریان موتور را کنترل می کند و موتور گشتاور تولید می کند. بازخورد به سیستم کمک می کند تا انحرافات را در محدوده عملیاتی خود شناسایی و تصحیح کند.

این می تواند از وظایف سخت نقاله پشتیبانی کند، اما خطای موقعیت صفر را تضمین نمی کند یا هر مشکل مکانیکی را جبران نمی کند.

نمایه سازی و ثبت محصول

یک نوار نقاله نمایه ساز با فاصله مشخصی پیش می رود، متوقف می شود و منتظر می ماند تا عملیات دیگری انجام شود. به عنوان مثال می توان به مونتاژ، بازرسی، برچسب زدن و بسته بندی اشاره کرد.

کنترل سروو می تواند پروفایل های حرکتی قابل تکرار و طول شاخص قابل تنظیم را ارائه دهد. در جاهایی که فاصله محصول متفاوت است، حسگرها و عملکردهای ثبت ممکن است به تراز کردن حرکت با ویژگی محصول شناسایی شده کمک کنند.

موقعیت موتور به تنهایی موقعیت محصول را ایجاد نمی کند. ممکن است یک محصول روی تسمه بلغزد و تسمه ممکن است نسبت به قرقره درایو کشیده یا بلغزد. ثبت نام دقیق می تواند به وسایل مناسب، تسمه های محرک مثبت، سنسورهای محصول یا بازخورد اضافی نیاز داشته باشد.

همگام سازی با سایر تجهیزات

چرخ دنده و بادامک الکترونیکی می تواند یک نوار نقاله را با یک محور دیگر هماهنگ کند. کاربردها شامل انتقال با سرعت منطبق، بسته بندی، و عملیات برش پرواز است.

کنترل کننده باید رابطه مورد نیاز بین محورها را پشتیبانی کند. ردیابی ربات همچنین به عملکردهای ردیابی سازگار و یک مرجع نوار نقاله تعریف شده نیاز دارد. وقتی سروو نصب می شود به طور خودکار اتفاق نمی افتد.

رویکردهای درایو موجود را مقایسه کنید

سیستم های مبتنی بر VFD می توانند شامل کنترل برداری و بازخورد رمزگذار باشند. به جای اینکه فرض کنید هر سیستم موتور القایی حلقه باز است، قابلیت های واقعی را مقایسه کنید.

نحوه اندازه گیری موتورهای سروو برای سیستم های نوار نقاله خودکار

قبل از انتخاب موتور، مکانیک نوار نقاله و چرخه تولید را تعریف کنید.

بار و قرقره مورد نیاز را محاسبه کنید

حداکثر بار محصول، جرم تسمه یا زنجیر متحرک، ابعاد قرقره، شیب نوار نقاله، اصطکاک و جزئیات انتقال را جمع آوری کنید.

برای تسمه نقاله بدون لغزش در قرقره محرک:

سرعت قرقره (rpm) = 60 × سرعت تسمه (m/s) ÷ [π × قطر قرقره (m)]

برای نسبت کاهش تعریف شده به عنوان سرعت موتور تقسیم بر سرعت قرقره:

سرعت موتور = سرعت قرقره × نسبت کاهش

رابطه اصلی خروجی-گشتاور عبارت است از:

گشتاور قرقره = نیروی محرکه مماسی × شعاع قرقره

محاسبه نیروی محرکه باید شامل نیروهای مقاومت، شتاب و شیب مربوطه باشد. در صورت لزوم، اینرسی چرخشی قرقره و غلتک را اضافه کنید. از داده های سازنده قطعات برای اصطکاک و کارایی به جای فرض یک ضریب جهانی استفاده کنید.

حداکثر گشتاور و کار مداوم را بررسی کنید

حداکثر گشتاور در هنگام رویدادهایی مانند شتاب گیری یا غلبه بر مقاومت راه اندازی مورد نیاز است. عملکرد مداوم باید در حد توان حرارتی موتور باقی بماند.

بررسی کنید:

• گشتاور شتاب و کاهش سرعت.

• گشتاور در سرعت عملیاتی مورد نیاز.

• گشتاور RMS در چرخه کامل تولید.

• مدت زمان پیک مجاز و جریان درایو.

• دوره های نگهداری و عملکرد کم سرعت.

• دمای محیط و شرایط نصب

• انرژی احیا کننده در هنگام کاهش یا کاهش سرعت.

گشتاور RMS یک محاسبه غربالگری حرارتی مفید است، اما اضافه بارهای طولانی مدت نیز نیازمند بررسی محدودیت های عملکرد موتور و درایو است.

کاهش سرعت سریع انرژی را به سیستم درایو باز می گرداند. این که انرژی ذخیره شود، از طریق یک مقاومت تلف شود، در یک گذرگاه DC به اشتراک گذاشته شود یا به منبع بازگردانده شود، بستگی به معماری تجهیزات دارد.

اینرسی و انتخاب گیربکس را ارزیابی کنید

اینرسی بار منعکس شده به محور موتور را با اینرسی روتور مقایسه کنید. جرم محموله نقاله را مستقیماً با جرم موتور مقایسه نکنید.

برای بار چرخشی پشت یک جعبه دنده کاهش ایده آل، اینرسی بار منعکس شده با مجذور نسبت کاهش کاهش می یابد. شامل بارهای انتقالی، اجزای دوار، اینرسی گیربکس و اینرسی موتور در مدل اندازه کامل.

هیچ جدول جهانی نسبت اینرسی وجود ندارد که تنظیم آسان، صفر بیش از حد، یا ناپایداری بالاتر از یک مقدار خاص را تضمین کند. نسبت های قابل قبول به سختی، انطباق، عملکرد کنترلر و پاسخ مورد نیاز بستگی دارد.

یک گیربکس می تواند گشتاور خروجی موجود را افزایش داده و سرعت موتور را تنظیم کند. همچنین تلفات، واکنش معکوس و محدودیت های مکانیکی اضافی را معرفی می کند. درایو مستقیم ممکن است زمانی مناسب باشد که موتور بتواند گشتاور و سرعت مورد نیاز را بدون کاهش برآورده کند.

Tiger Motion's سروو موتورهای استاندارد و گیربکس های یکپارچه سروو را می توان بر اساس این الزامات بررسی کرد. قبل از انتخاب، منحنی‌های سرعت گشتاور خاص مدل، اینرسی روتور، رتبه‌بندی خروجی و درایوهای سازگار را تأیید کنید.

شامل تنوع بار

یک نوار نقاله ممکن است خالی، نیمه بارگذاری شده یا با حداکثر ظرفیت کار کند. اندازه برای بدترین شرایط مربوطه و تأیید عملکرد پایدار در محدوده بار.

از افزودن درصد دلخواه به هر محاسبه خودداری کنید. حاشیه ها را بر اساس عدم قطعیت، سایش، تنوع فرآیند و راهنمایی سازنده انتخاب کنید. بزرگ‌سازی می‌تواند هزینه، فضای نصب و اینرسی روتور را بدون حل مشکل واقعی افزایش دهد.

بازخورد، ادغام PLC، و پروفایل های حرکت

بازخورد را برای استراتژی بازیابی انتخاب کنید

بسته به کاربرد، بازخورد افزایشی و مطلق هر دو می توانند مناسب باشند.

بازخورد مطلق ممکن است رویه‌های راه‌اندازی مجدد را ساده کند، اما رفتار تک دور و چند دور متفاوت است. حفظ موقعیت همچنین به فناوری رمزگذار و پیکربندی سیستم بستگی دارد.

هیچ کدام از انواع رمزگذار هر حرکت محصول را تشخیص نمی دهند. اگر محصولات در طول قطع برق جابه‌جا شوند، موقعیت ثابت موتور مشخص نمی‌کند که بعداً کجا هستند.

مشخص کنید:

• سازگاری رمزگذار موتور به درایو.

• وضوح و دقت مورد نیاز

• رویه های ارجاع و منزل.

• بازیابی پس از قطع برق یا پارگی

• هرگونه بازخورد تسمه، قرقره یا موقعیت محصول.

یک مقدار موقعیت 24 بیتی 16777216 موقعیت قابل تشخیص را در محدوده تعریف شده خود نشان می دهد. این دقت نوار نقاله معادل را ایجاد نمی کند یا ریپل سرعت را از بین نمی برد.

رابط حرکت واقعی را تأیید کنید

سروو درایو، به جای موتور به تنهایی، معمولاً رابط را برای PLC یا کنترل کننده حرکت فراهم می کند.

EtherCAT، PROFINET و EtherNet/IP گزینه های شبکه احتمالی هستند، اما نام شبکه به تنهایی قابلیت حرکت همزمان را ایجاد نمی کند.

عملکردهای حرکتی پشتیبانی‌شده، نمایه‌های دستگاه، نرخ‌های به‌روزرسانی، فایل‌های پیکربندی و سازگاری کنترل‌کننده را بررسی کنید. به عنوان مثال، ارتباطات معمولی شبکه و حرکت هماهنگ روی آن شبکه ممکن است به قابلیت های متفاوتی نیاز داشته باشد.

هرگونه ارتباط ایمنی مورد نیاز و عملکردهای ایمنی درایو نیز باید به طور جداگانه تأیید شود. یک اتصال شبکه استاندارد یک سیستم رتبه بندی ایمنی ایجاد نمی کند.

پروفایل های متناسب با محصول را انتخاب کنید

شتاب بیشتر می تواند زمان سفر را کوتاه کند اما لرزش تسمه را افزایش دهد یا باعث سر خوردن، سرخوردن یا ریختن محصولات شود.

در صورت پشتیبانی، پروفیل‌های دارای محدودیت حرکتی می‌توانند تحریک مکانیکی را کاهش دهند. به جای اینکه به تنهایی شتاب را به حداکثر برسانید، زمان کل حرکت و ته نشین شدن و رفتار محصول را ارزیابی کنید.

برای عملیات همگام، دقت فاز تست و پاسخ در طول تغییرات سرعت خط، توقف های معمولی و دنباله های راه اندازی مجدد.

فناوری کابل را تأیید کنید

برخی از سیستم های سروو از یک کابل هیبریدی برای حمل برق و بازخورد در یک مجموعه کابل استفاده می کنند. سازگاری به موتور، درایو، رابط رمزگذار، کانکتورها و مشخصات کابل بستگی دارد.

به عنوان مثال، HIPERFACE DSL می تواند از یک جفت بازخورد اختصاصی که در کابل موتور ادغام شده است استفاده کند. این بدان معنا نیست که بازخورد به طور جهانی از طریق هادی های فاز موتور منتقل می شود.

طول کابل، محافظ، شعاع خمش، و الزامات انعطاف پذیری سیستم انتخابی را تأیید کنید.

حفاظت از محیط زیست و راه اندازی نوار نقاله

حفاظت را برای قرار گرفتن در معرض واقعی مشخص کنید

یک نوار نقاله محصور خشک و یک نوار نقاله شستشوی در معرض نیازهای متفاوتی دارند.

جزئیات گرد و غبار، رطوبت، فشار تمیز کردن، دما، مواد شیمیایی و مدت زمان قرار گرفتن در معرض را ارائه دهید. در مواردی که طراحی بهداشتی اهمیت دارد، پرداخت سطح، آب بندی، اتصال دهنده ها، زهکشی و قابلیت تمیز کردن را نیز ارزیابی کنید.

یک رتبه بندی IP تست های ورودی مشخص شده را توصیف می کند. این مقاومت در برابر هر ماده شیمیایی تمیز کننده یا مناسب برای هر منطقه فرآوری مواد غذایی ایجاد نمی کند. فرض نکنید که همه نوار نقاله های مواد غذایی، نوشیدنی ها یا دارویی به رتبه IP یا آلیاژ مسکن یکسان نیاز دارند.

بارهای مایل و نیروهای قرقره را ارزیابی کنید

یک سروو برقی ممکن است بار را در محدوده عملکرد مداوم خود نگه دارد، اما گشتاور نگهدارنده فعال جایگزینی برای آرایش نگهدارنده مکانیکی مناسب نیست.

برای نوار نقاله های شیبدار یا دارای بار گرانشی، رفتار را هنگام حذف نیرو یا گشتاور ارزیابی کنید. هرگونه الزامات ترمز یا پشتی و ترتیب توقف مورد نظر را بررسی کنید.

همچنین بارهای مجاز شفت را بررسی کنید. کشش تسمه می تواند نیروی شعاعی قابل توجهی را تحمیل کند، بنابراین قرقره ممکن است به جای اینکه مستقیماً روی شفت موتور نصب شود، به تکیه گاه یاتاقان مستقل نیاز داشته باشد.

نوار نقاله کامل را راه اندازی کنید

تراز، ردیابی تسمه، کشش، نصب گیربکس و کوپلینگ ها را قبل از تنظیم بررسی کنید. مراحل پشتیبانی شده توسط سازنده را دنبال کنید و از استفاده از فیلترها برای پنهان کردن اجزای اتصال یا شل شدن خودداری کنید.

نوار نقاله را خالی و تحت بارهای نماینده آزمایش کنید. ثبت:

• سرعت واقعی تسمه و فاصله شاخص

• تکرارپذیری موقعیت محصول

• زمان جابجایی و تسویه حساب

• رفتار حرارتی موتور و درایو.

• همگام سازی با تجهیزات مجاور

• شناسایی و بازیابی جم

• رفتار توقف، راه‌اندازی مجدد و کاهش قدرت.

دستورالعمل های اتصال به زمین، محافظ و مسیریابی کابل تجهیزات انتخابی را دنبال کنید. هیچ فاصله جداسازی کابلی مناسب برای هر نصب وجود ندارد.

سرمایه گذاری را با استفاده از زمان چرخه اندازه گیری شده، آسیب محصول، ضایعات، نگهداری و مصرف انرژی ارزیابی کنید. کنترل سروو می تواند یک برنامه مناسب را بهبود بخشد، اما دوره پس انداز یا بازپرداخت خاصی را تضمین نمی کند.

سوالات متداول

1. آیا سروو موتور می تواند به طور مداوم روی نوار نقاله کار کند؟

بله، اگر موتور و درایو دارای گشتاور پیوسته، سرعت و شرایط حرارتی باشند. برای حمل و نقل ثابت، هزینه و پیچیدگی را با یک سیستم موتور دنده ای مناسب مقایسه کنید.

2. آیا سروو توقف دقیق محصول را تضمین می کند؟

نه. بازخورد موتور موقعیت موتور را کنترل می‌کند، در حالی که کشش تسمه، لغزش قرقره، حرکت محصول و بازی مکانیکی می‌تواند بر محل محصول نهایی تأثیر بگذارد. ممکن است به حس یا موقعیت مثبت اضافی نیاز باشد.

3. آیا سروو موتور نوار نقاله به گیربکس نیاز دارد؟

نه همیشه. گیربکس زمانی مفید است که کاهش به نیازهای گشتاور، سرعت یا اینرسی کمک کند. درایو مستقیم زمانی امکان پذیر است که طراحی کامل موتور و مکانیکی وظیفه را برآورده کند.

4. آیا یک رمزگذار مطلق برای نمایه سازی نوار نقاله ضروری است؟

نه. بازخورد را بر اساس موقعیت‌یابی و الزامات راه‌اندازی مجدد انتخاب کنید. بازخورد مطلق ممکن است بازیابی را ساده کند، اما به طور خودکار بررسی های خانه یا مکان محصول را حذف نمی کند.

5. چه اطلاعاتی برای نقل قول موتور نوار نقاله مورد نیاز است؟

نوع نوار نقاله، محدوده بار، قطر قرقره، نسبت انتقال، سرعت تسمه، فاصله شاخص، زمان حرکت، زمان توقف، شیب، ولتاژ تغذیه، مدل کنترلر و شرایط محیطی را ارائه دهید.

در مورد نیازهای حرکت نوار نقاله خود بحث کنید

برنامه ریزی یک نوار نقاله نمایه سازی، انتقال همگام، یا مقاوم سازی؟ طرح مکانیکی، محدوده بار، چرخه تولید، رابط کنترل و محدودیت‌های نصب را با Tiger Motion به اشتراک بگذارید.

با Tiger Motion تماس بگیرید . برای بحث در مورد گزینه های موتور و درخواست اطلاعات فنی خاص مدل شامل گیربکس، رمزگذار، ترمز و الزامات محیطی باشد تا بتوان پیکربندی پیشنهادی را قبل از سفارش بررسی کرد.