موتورهای سروو برای سیستم های انتقال انبار و AS/RS

موتورهای سروو برای انتقال انبار و سیستم های AS/RS می توانند موقعیت یابی مکرر، شتاب کنترل شده و حرکت هماهنگ را پشتیبانی کنند. کاربردها شامل سفر شاتل، محورهای استکر-جرثقیل، استخراج کننده های تلسکوپی و مکانیسم های انتقال است.

با این حال، این محورها دارای یک مشخصات موتور مشترک نیستند. یک شاتل افقی باید بر مقاومت سفر غلبه کند و جرم متحرک خود را شتاب دهد. یک بالابر همچنین باید گرانش، بارهای معلق و کاهش انرژی را مدیریت کند.

انتخاب صحیح با مکانیسم و ​​چرخه عملیاتی شروع می شود. توان موتور، وضوح رمزگذار یا سرعت شبکه به تنهایی نمی‌تواند توان عملیاتی بازیابی یا موقعیت‌یابی را تعیین کند.

جایی که سروو موتورها در اتوماسیون انبار قرار می گیرند

یک سیستم ذخیره سازی و بازیابی خودکار تجهیزات مکانیکی، سنجش، کنترل ها و نرم افزار انبار را ترکیب می کند. سیستم درایو حرکت را اجرا می کند، در حالی که نرم افزار سطح بالاتر وظایف و جریان موجودی را مدیریت می کند.

توان عملیاتی بستگی به عملیات کامل دارد، از جمله سفر، نشست، جابجایی بار، صف بندی و در دسترس بودن انتقال.

وظایف محور اصلی را مقایسه کنید

هر محور انباری به کنترل سروو نیاز ندارد. نوار نقاله های پیوسته ممکن است از موتورهای دنده ای با درایوهای سرعت متغیر مناسب استفاده کنند. برخی از وظایف موقعیت یابی معمولی نیز ممکن است توسط استپر یا سایر سیستم های محرک انجام شوند.

عملکرد حرکت مورد نیاز را با قابلیت های چیدمان کامل درایو مقایسه کنید.

اصطلاحات موتور را درک کنید

'Servo' عملیات کنترل شده با بازخورد را توصیف می کند. 'BLDC' یک موتور بدون جاروبک و اصطلاحات کموتاسیون را توصیف می کند. یک موتور بدون جاروبک می‌تواند بخشی از یک سیستم سروو را تشکیل دهد که با بازخورد مناسب، الکترونیک محرک و کنترل‌ها جفت شود.

به همین ترتیب، موتورهای القایی می توانند با درایوهای کنترل شده با بازخورد کار کنند. آنها را نباید به عنوان ناتوان در موقعیت یابی توصیف کرد زیرا نصب های اولیه نوار نقاله اغلب از کنترل سرعت استفاده می کنند.

Tiger Motion's محدوده استاندارد سروو موتور گزینه هایی را برای بررسی بر اساس مشخصات محور فراهم می کند. رتبه بندی موتور انتخابی و درایو سازگار را به جای انتخاب تنها با برچسب فناوری تأیید کنید.

نحوه سایز موتورهای سروو برای انتقال به انبار

چرخه کامل حرکت را تعریف کنید

جرم متحرک، محدوده بار، مسافت سفر، سرعت، شتاب، ساکن و فرکانس چرخه را برای هر محور مستند کنید.

کالسکه، چنگال ها، کابل ها، زنجیر و سایر اجزای متحرک را در صورت لزوم در نظر بگیرید. برای مکانیسم‌های بلند کردن، وزنه‌ها یا تعادل‌ها و نیروهای موجود در هر دو جهت را در نظر بگیرید.

سخت ترین شرایط ممکن است سنگین ترین محموله نباشد. یک کالسکه وزنه تعادل خالی می تواند پیک تقاضای متفاوتی ایجاد کند، در حالی که یک استخراج کننده طولانی ممکن است توزیع بار و سفتی مکانیکی را تغییر دهد.

محاسبه گشتاور در شفت موتور

یک رابطه مفید محور چرخشی:

گشتاور موتور مورد نیاز = گشتاور شتاب + گشتاور مقاومتی + گشتاور گرانشی، در صورت لزوم

گشتاور شتاب به اینرسی کل اشاره شده به شفت موتور و شتاب زاویه ای بستگی دارد. مقاومت شامل نیروهای اصطکاک و فرآیند مربوطه است که بازده انتقال به طور مناسب درمان می شود.

بررسی کنید:

• حداکثر گشتاور در هنگام شتاب، کاهش سرعت و انتقال بار.

• گشتاور مورد نیاز در تمام محدوده سرعت

• گشتاور RMS در چرخه نمایندگی.

• مدت زمان اضافه بار مجاز

• درایو جریان و قابلیت تامین.

• دوره های نگهداری و عملکرد کم سرعت.

• محدودیت های حرارتی تحت شرایط نصب واقعی.

از توان نامی به عنوان جایگزینی برای تجزیه و تحلیل گشتاور-سرعت استفاده نکنید. درایو، ولتاژ تغذیه، سیم پیچی و شرایط عملیاتی بر روی پوشش عملکرد قابل استفاده تأثیر می گذارد.

اینرسی منعکس شده و حدود انتقال را ارزیابی کنید

اینرسی بار باید از طریق انتقال واقعی منعکس شود. برای بار چرخشی پشت یک گیربکس کاهش ایده آل، اینرسی منعکس شده با مجذور نسبت کاهش کاهش می یابد.

هیچ الزام جهانی 5:1 یا 10:1 وجود ندارد که تعیین کند آیا هر محور انبار پایدار خواهد بود یا خیر. سختی مکانیکی، انطباق، پهنای باند کنترل و زمان ته نشینی مورد نیاز نیز مهم هستند.

یک گیربکس می تواند گشتاور خروجی را افزایش داده و سرعت موتور را تنظیم کند، اما تلفات، عکس العمل و محدودیت های مکانیکی را اضافه می کند. عملکرد پیک گیربکس، بارهای تحمل خروجی، روغن کاری و نیازهای سرویس را بررسی کنید.

Tiger Motion's گیربکس های یکپارچه سروو را می توان در جایی ارزیابی کرد که آرایش دنده ای متناسب با مکانیسم باشد. تأیید کنید که آیا محصول پیشنهادی فقط شامل گیربکس است یا شامل الکترونیک محرکه است.

تعادل شتاب در برابر زمان ته نشینی

شتاب بیشتر می تواند زمان سفر را کوتاه کند و در عین حال لرزش ساختاری یا حرکت بار را افزایش دهد.

برای یک جرثقیل استکر بلند، انحراف دکل و نوسان ممکن است بر زمان لازم قبل از وارد کردن بار تأثیر بگذارد. برای یک شاتل، کشش چرخ یا مهار بار ممکن است شتاب قابل استفاده را قبل از توانایی موتور محدود کند.

فاصله کامل حرکت و ته نشین شدن را ارزیابی کنید. پروفیل های شتاب و تند و سریع مناسب می تواند تحریک مکانیکی را کاهش دهد، اما آنها باید با بارهای معرف آزمایش شوند.

موقعیت یابی، نگه داشتن بالابر، و انرژی احیا کننده

موقعیت را در محل مربوطه اندازه گیری کنید

یک رمزگذار موتور موقعیت شفت موتور را اندازه گیری می کند. مستقیماً هر خطای بین شفت و بار را اندازه گیری نمی کند.

لغزش چرخ، برگشت گیربکس، کشش تسمه، هم ترازی قفسه، انحراف دکل، و خم شدن دوشاخه می تواند بر موقعیت انتقال نهایی تأثیر بگذارد.

بنابراین برخی از طرح‌ها از سنسورهای اندازه‌گیری موقعیت یا اتصال اضافی استفاده می‌کنند. دقت موقعیت‌یابی، تکرارپذیری، و الزامات هم ترازی را در نقطه حمل بار تعریف کنید.

رزولوشن بالاتر رمزگذار به طور خودکار اجازه فاصله های باریک رک را نمی دهد. طراحی ترخیص نیز باید تحمل قفسه، ابعاد بار، انحراف و عدم قطعیت موقعیت را در نظر بگیرد.

ارجاع دهی را برنامه ریزی کنید و بازیابی را دوباره راه اندازی کنید

بازخورد مطلق ممکن است ارجاع را ساده کند، اما رفتار تک چرخشی و چند چرخشی متفاوت است. حفظ موقعیت به رمزگذار و پیکربندی سیستم بستگی دارد.

پس از قطع برق، موقعیت موتور به تنهایی نمی تواند ثابت کند که بار، تسمه، چرخ یا مکانیسم در حالت مورد انتظار باقی مانده است.

بررسی های راه اندازی مجدد، الزامات ارجاع، تشخیص حضور بار و بازیابی از استخراج قطع شده را تعریف کنید. تصور نکنید که یک رمزگذار مطلق تمام مراحل خانه یا بازرسی را حذف می کند.

نگه داشتن بار عمودی را جداگانه درمان کنید

یک سروو می تواند گشتاور نگهدارنده را در حین کارکرد، در محدوده عملکرد خود تولید کند. این معادل یک آرایش مکانیکی نیست که از پایین آمدن بار معلق در زمانی که گشتاور در دسترس نیست جلوگیری کند.

برای یک بالابر، حداکثر بار، رفتار انتقال، ظرفیت ترمز، زمان درگیری و رها کردن، و شرایط خطا را ارزیابی کنید. ترمز نگهدارنده را نباید برای توقف های دینامیکی مکرر مناسب فرض کرد.

عملکردهای ایمنی درایو نیز باید با برنامه مطابقت داشته باشد. Safe Torque Off ایزوله الکتریکی یا توقف حرکت گرانشی را ایجاد نمی کند. توقف ایمن 1 توقف کنترل شده را با حذف گشتاور بعدی ترکیب می کند، در حالی که ایست ایمن 2 به توقف عملیاتی نظارت شده تبدیل می شود.

این توابع به خودی خود راه حل کاملی برای نگهداری بار ایجاد نمی کنند. معماری مورد نیاز و قابلیت‌های جزء را از طریق ارزیابی ریسک ماشین تأیید کنید.

اندازه مسیر انرژی بازسازی شده

پایین آمدن بالابر و کاهش سرعت محور می تواند انرژی را به سیستم الکتریکی بازگرداند.

برای یک بار غیر وزنی، تغییر در انرژی پتانسیل گرانشی را می توان از موارد زیر تخمین زد:

انرژی = جرم × شتاب گرانشی × تغییر ارتفاع

انرژی الکتریکی واقعی به مکانیسم، تعادل، تلفات و ترتیب عملکرد بستگی دارد.

ترتیبات ممکن عبارتند از مقاومت های ترمز، اتوبوس های DC مشترک سازگار، و منابع احیا کننده. بازگشت انرژی به منبع تاسیسات نیازمند تجهیزات مناسب است. این ویژگی هر سروو درایو نیست.

یک اتوبوس مشترک می تواند انرژی را بین محورهای متصل مبادله کند، اما ممکن است چندین محور به طور همزمان بازسازی شوند. مسیر جذب یا برگشت را برای وظیفه مربوطه اندازه کنید و الزامات اتصال سازنده را دنبال کنید.

یکپارچه سازی کنترل، قابلیت اطمینان، و تست پذیرش

برنامه ریزی انبار را از کنترل حرکت جدا کنید

نرم افزارهای مدیریت و اجرا انبار عموماً وظایف را از طریق سلسله مراتب کنترل سیستم صادر می کنند. کنترل کننده ماشین و درایوها حرکات محور را اجرا می کنند.

سازگاری کنترل‌کننده، حالت‌های عملکرد درایو، عملکردهای حرکتی و پاسخ‌های خطا را تأیید کنید. پشتیبانی EtherCAT، PROFINET یا EtherNet/IP به تنهایی قابلیت همگام سازی یکسانی را ایجاد نمی کند.

همچنین مشخص کنید که چه اطلاعات تشخیصی در دسترس است و چگونه به سیستم های تعمیر و نگهداری می رسد. افزایش جریان موتور می تواند نشان دهنده تغییر مقاومت مکانیکی باشد، اما تغییرات بار و شرایط عملیاتی باید قبل از تشخیص سایش در نظر گرفته شود.

طرح های متمرکز و غیر متمرکز را ارزیابی کنید

یک چیدمان متمرکز درایو می تواند دسترسی به الکترونیک را ساده کند. یک آرایش غیرمتمرکز می تواند برخی از اتصالات موتور را کوتاه کند و از تجهیزات مدولار پشتیبانی کند.

هر دو را در برابر سرمایش، قرار گرفتن در معرض محیط، جرم متحرک، دسترسی به خدمات و توزیع برق مقایسه کنید.

یک درایو یکپارچه موتور به طور خودکار رتبه IP خاصی ندارد. فناوری تک کابلی می تواند مسیریابی را ساده کند، اما خستگی کابل را از بین نمی برد. درجه بندی انعطاف پذیری، شعاع خمش، پیچش، اتصالات و دسترسی جایگزین را بررسی کنید.

برای طرح‌های شاتل با باتری، محدوده عملکرد باتری، اوج جریان، افت ولتاژ و پذیرش انرژی احیاکننده را شامل شود.

شرایط حرارتی و سازگاری جایگزین را بررسی کنید

شرایط واقعی محیط اطراف موتور را اندازه گیری یا مشخص کنید. شاسی محصور، جریان هوا محدود، گرد و غبار، و تراکم سردخانه ممکن است به مقررات متفاوتی نیاز داشته باشد.

اختلاف دمای ثابت بین سطوح طبقه و قفسه بالایی را فرض نکنید. اعتبار نصب را بر اساس نیازهای خنک کننده و کاهش سنجی موتور انتخابی انجام دهید.

اندازه‌های استاندارد فلنج می‌توانند به خرید کمک کنند، اما جایگزین کردن آن را تضمین نمی‌کنند. هندسه شفت، پروتکل بازخورد، داده های سیم پیچ، کانکتورها، جزئیات ترمز، سازگاری درایو و پارامترها نیز باید مطابقت داشته باشند.

چرخه انبار نمایندگی را آزمایش کنید

تست پذیرش باید شامل حداقل و حداکثر بار، مسافت معرف سفر، چرخه های مکرر و ترتیب انتقال مورد نظر باشد.

ثبت:

• زمان جابجایی و استقرار در مکان‌های ذخیره‌سازی مربوطه.

• مکان یابی و تکرارپذیری انتقال بار.

• دمای موتور و درایو

• اوج جریان و رفتار شین-ولتاژ.

• نگه داشتن بالابر و توالی ترمز.

• پاسخ های خطا، اتلاف نیرو و راه اندازی مجدد.

• حرکت کابل و تداخل مکانیکی.

با استفاده از نتایج اندازه گیری شده، توان عملیاتی و هزینه چرخه عمر را ارزیابی کنید. ارتقاء موتور می تواند به یک محور کمک کند تا به هدف خود برسد، اما اگر گلوگاه در جای دیگری از سیستم باشد، نمی تواند بازیابی های بیشتری را تضمین کند.

سوالات متداول

1. چه موتوری برای پالت های سنگین AS/RS مناسب است؟

از بین نیازهای گشتاور سرعت، حرارتی، انتقال و کنترل کامل انتخاب کنید. جرم پالت به تنهایی برای انتخاب موتور یا ایجاد موقعیت ایمن کافی نیست.

2. آیا می توان از همان موتور برای سفر و بلند کردن استفاده کرد؟

ممکن است، اما هر وظیفه باید جداگانه محاسبه شود. یک محور بالابر گرانش، نگه‌داشتن، توالی ترمز و کاهش انرژی را اضافه می‌کند.

3. آیا یک انکودر مطلق خانه محور انبار را حذف می کند؟

نه لزوما. ممکن است ارجاع دهی را ساده کند، اما فرآیندهای انتقال مکانیکی، حفظ موقعیت، وضعیت بار و بازیابی هنوز نیاز به تأیید دارند.

4. آیا همه درایوهای سروو AS/RS انرژی را به شبکه باز می گرداند؟

خیر. برخی انرژی اضافی را از طریق یک مقاومت ترمز هدر می دهند، در حالی که برخی دیگر از اتوبوس های مشترک یا منابع احیا کننده پشتیبانی می کنند. درایو انتخابی و معماری برق را تأیید کنید.

5. چه اطلاعاتی باید در استعلام موتور گنجانده شود؟

نوع محور، مکانیسم، توده های متحرک و محموله، سفر، مشخصات حرکت، سرعت چرخه، انتقال، تامین، کنترل کننده، هدف تعیین موقعیت، محیط، و الزامات نگهداری را ارائه دهید.

در مورد الزامات حرکت انبار خود بحث کنید

انتخاب موتورها برای سفر شاتل، بالا بردن، استخراج یا انتقال بار؟ طرح محور، محدوده بار، چرخه تولید، جزئیات انتقال و نیازهای کنترلر خود 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 ترمز، بازخورد، شرایط محیطی و نصب باشد تا بتوان پیکربندی پیشنهادی را بر اساس وظیفه مورد نظر بازبینی کرد.