Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-11-04 Alkuperä: Sivusto
Automaattisten kuljetinjärjestelmien servomoottorit ovat hyödyllisiä, kun kuljettimen täytyy tehdä muutakin kuin siirtää tuotteita tasaisella nopeudella. Tyypillisiä tehtäviä ovat toistuva indeksointi, tuotteen rekisteröinti, kontrolloitu kiihdytys ja synkronointi pakkaus- tai käsittelylaitteiden kanssa.
Jokainen kuljetin ei kuitenkaan tarvitse servoa. Jatkuvat kuljetus- ja kerääntymisalueet voivat palvella paremmin muilla ajojärjestelyillä. Oikea valinta riippuu vaaditusta liikkeestä, kuormituksesta, tarkkuudesta ja ohjausarkkitehtuurista.
Tässä oppaassa kerrotaan, milloin servo-ohjaus tuo lisäarvoa ja kuinka määritellään moottorikäyttöinen yhdistelmä koko kuljetintoimintoa varten.
Servojärjestelmä käyttää palautetta liikkeen säätelyyn. Säädin tuottaa komentoja, taajuusmuuttaja ohjaa moottorin virtaa ja moottori tuottaa vääntömomentin. Palaute auttaa järjestelmää havaitsemaan ja korjaamaan poikkeamat toimintarajoissaan.
Tämä voi tukea vaativia kuljetintehtäviä, mutta se ei takaa nolla-asentovirhettä tai kompensoi jokaista mekaanista ongelmaa.
Indeksointikuljetin etenee määritellyn etäisyyden verran, pysähtyy ja odottaa, kun toinen toimenpide tapahtuu. Esimerkkejä ovat kokoonpano, tarkastus, merkinnät ja pakkaus.
Servoohjaus voi tarjota toistettavia liikeprofiileja ja säädettäviä indeksipituuksia. Kun tuotteiden välit vaihtelevat, anturit ja rekisteröintitoiminnot voivat auttaa kohdistamaan liikkeen havaitun tuotteen ominaisuuden kanssa.
Pelkästään moottorin asento ei määritä tuotteen sijaintia. Tuote voi liukua hihnalla, ja hihna voi venyä tai luistaa suhteessa käyttöpyörään. Tarkka rekisteröinti voi edellyttää sopivia kiinnikkeitä, positiivisia käyttöhihnoja, tuoteantureita tai lisäpalautetta.
Elektroninen vaihteisto ja nokkaus voivat koordinoida kuljettimen toisen akselin kanssa. Sovelluksia ovat sovitettu nopeus siirrot, kääriminen ja lentävät leikkaustoiminnot.
Säätimen tulee tukea vaadittua akselien välistä suhdetta. Robotin seuranta vaatii myös yhteensopivia seurantatoimintoja ja määritellyn kuljetinreferenssin; se ei tapahdu automaattisesti, kun servo asennetaan.
Kuljettimen tehtävä |
Ohjaa lähestymistapa arviointiin |
|---|---|
Jatkuva kuljetus säädettävällä nopeudella |
Vaihdemoottori sopivalla nopeussäätimellä |
Vyöhykekertymä |
Moottoroidut rullat tai hajautetut kuljetinkäytöt |
Kohtuullinen indeksointivelvollisuus |
Stepperi, suljetun silmukan stepperi tai servo, vaatimuksista riippuen |
Toistuva indeksointi vaativilla asettamistavoitteilla |
Servomoottori ja yhteensopiva liiketoiminto |
Rekisteröity tai synkronoitu käsittely |
Koordinoitu liikejärjestelmä, jossa on sopiva tunnistus ja palaute |
VFD-pohjaiset järjestelmät voivat sisältää vektoriohjauksen ja kooderin takaisinkytkennän. Vertaa todellisia ominaisuuksia sen sijaan, että olettaisi, että jokainen induktiomoottorijärjestelmä on avoin silmukka.
Määritä kuljettimen mekaniikka ja tuotantosykli ennen moottorin valintaa.
Kerää tuotteen enimmäiskuorma, liikkuvan hihnan tai ketjun massa, hihnapyörän mitat, kuljettimen kaltevuus, kitka ja voimansiirron tiedot.
Hihnakuljettimelle ilman luistoa käyttöpyörän kohdalla:
Hihnapyörän nopeus (rpm) = 60 × hihnan nopeus (m/s) ÷ [π × hihnapyörän halkaisija (m)]
Alennussuhteelle, joka määritellään moottorin nopeudella jaettuna hihnapyörän nopeudella:
Moottorin nopeus = hihnapyörän nopeus × alennussuhde
Lähtö-vääntömomentin perussuhde on:
Hihnapyörän vääntömomentti = tangentiaalinen käyttövoima × hihnapyörän säde
Käyttövoimalaskelman on sisällettävä asiaankuuluvat vastus-, kiihtyvyys- ja kaltevuusvoimat. Lisää tarvittaessa hihnapyörän ja rullan pyörimisinertia. Käytä komponenttien valmistajien tietoja kitkaa ja tehokkuutta varten sen sijaan, että otat yleisen kertoimen.
Huippuvääntömomenttia tarvitaan tapahtumien, kuten kiihtyvyyden tai käynnistysvastuksen voittamisen, aikana. Jatkuvan toiminnan on pysyttävä moottorin lämpökapasiteetin rajoissa.
Tarkista:
Kiihdytys- ja hidastusmomentti.
Vääntömomentti vaaditulla käyttönopeudella.
RMS-vääntömomentti koko tuotantosyklin ajan.
Sallittu huippukesto ja käyttövirta.
Pitojaksot ja hidaskäynti.
Ympäristön lämpötila ja asennusolosuhteet.
Regeneratiivista energiaa hidastuksen tai laskun aikana.
RMS-momentti on hyödyllinen lämpösuojalaskelma, mutta pitkittyneet ylikuormitukset edellyttävät myös moottorin ja taajuusmuuttajan käyttörajojen tarkistamista.
Nopea hidastuminen siirtää energiaa takaisin käyttöjärjestelmään. Laitteen arkkitehtuurista riippuu, varastoidaanko tämä energia, poistetaanko se vastuksen kautta, jaetaanko se tasavirtaväylällä vai palautetaanko se syöttöön.
Vertaa moottorin akseliin heijastuvaa kuorman inertiaa roottorin inertiaan. Älä vertaa kuljettimen hyötykuorman massaa suoraan moottorin massaan.
Ihanteellisen alennusvaihteiston takana pyörivässä kuormassa heijastuneen kuorman hitaus pienenee alennussuhteen neliön myötä. Sisällytä siirrettävät kuormat, pyörivät komponentit, vaihteiston hitaus ja moottorin hitaus koko mitoitusmalliin.
Ei ole olemassa universaalia inertiasuhdetaulukkoa, joka takaa helpon virityksen, nollaylityksen tai epävakauden tietyn arvon yläpuolella. Hyväksyttävät suhteet riippuvat jäykkyydestä, yhteensopivuudesta, ohjaimen suorituskyvystä ja vaaditusta vasteesta.
Vaihteisto voi lisätä käytettävissä olevaa ulostulomomenttia ja säätää moottorin nopeutta. Se myös tuo mukanaan häviöitä, välystä ja mekaanisia lisärajoja. Suorakäyttö voi olla sopiva, kun moottori pystyy saavuttamaan vaaditun vääntömomentin ja nopeuden ilman vähennystä.
Tiger Motionin tavalliset servomoottorit ja servo-integroidut vaihdemoottorit voidaan arvioida näiden vaatimusten mukaisesti. Tarkista mallikohtaiset vääntömomentti-nopeuskäyrät, roottorin hitaus, tehoarvot ja yhteensopivat taajuusmuuttajat ennen valintaa.
Kuljetin voi kulkea tyhjänä, osittain kuormitettuna tai suurimmalla kapasiteetilla. Koko asianmukaisten pahimpien olosuhteiden mukaan ja varmista vakaa toiminta koko kuormitusalueella.
Vältä mielivaltaisen prosenttiosuuden lisäämistä jokaiseen laskelmaan. Valitse marginaalit epävarmuuden, kulumisen, prosessin vaihtelun ja valmistajan ohjeiden perusteella. Ylimitoitus voi lisätä kustannuksia, asennustilaa ja roottorin hitautta ratkaisematta todellista ongelmaa.
Inkrementaalinen ja absoluuttinen palaute voivat olla sopivia sovelluksesta riippuen.
Absoluuttinen palaute voi yksinkertaistaa uudelleenkäynnistysmenettelyjä, mutta yhden kierroksen ja usean kierroksen käyttäytyminen eroaa. Paikan säilyttäminen riippuu myös kooderitekniikasta ja järjestelmän kokoonpanosta.
Kumpikaan enkooderityyppi ei tunnista tuotteen jokaista liikettä. Jos tuotteet siirtyvät sähkökatkon aikana, moottorin säilytetty asento ei määritä missä ne ovat myöhemmin.
Määritä:
Moottorin ja taajuusmuuttajan välinen kooderi yhteensopivuus.
Vaadittu resoluutio ja tarkkuus.
Viittaus- ja kotiutusmenettelyt.
Palautuminen virtakatkon tai tukoksen jälkeen.
Kaikki hihnan, hihnapyörän tai tuotteen asennon palaute.
24-bittinen sijaintiarvo edustaa 16 777 216 erotettavissa olevaa sijaintia määritetyllä alueella. Tämä ei takaa vastaavaa kuljettimen tarkkuutta tai poista nopeuden aaltoilua.
Servokäyttö yksin moottorin sijaan tarjoaa normaalisti liitännän PLC:hen tai liikeohjaimeen.
EtherCAT, PROFINET ja EtherNet/IP ovat mahdollisia verkkovaihtoehtoja, mutta pelkkä verkon nimi ei luo synkronoitua liikettä.
Tarkista tuetut liiketoiminnot, laiteprofiilit, päivitysnopeudet, määritystiedostot ja ohjaimen yhteensopivuus. Esimerkiksi tavallinen verkkoviestintä ja koordinoitu liike verkon yli voivat vaatia erilaisia ominaisuuksia.
Tarvittavat turvaviestintä- ja käyttöturvatoiminnot on myös tarkistettava erikseen. Vakioverkkoyhteys ei muodosta turvaluokiteltua järjestelmää.
Suurempi kiihtyvyys voi lyhentää matka-aikaa, mutta lisätä hihnan tärinää tai aiheuttaa tuotteiden liukumisen, kaatumisen tai läikkymisen.
Jos niitä tuetaan, nykimistä rajoittavat profiilit voivat vähentää mekaanista viritystä. Arvioi koko liikkumis- ja asettumisaika ja tuotteen käyttäytyminen sen sijaan, että maksimoisit pelkästään kiihtyvyyttä.
Synkronoitujen toimintojen testausvaiheen tarkkuus ja vaste linjan nopeuden muutosten, normaalien pysäytysten ja uudelleenkäynnistysjaksojen aikana.
Jotkut servojärjestelmät käyttävät hybridikaapelia, joka kuljettaa tehoa ja palautetta yhdessä kaapelikokoonpanossa. Yhteensopivuus riippuu moottorin, taajuusmuuttajan, enkooderin liitännästä, liittimistä ja kaapelin tiedoista.
Esimerkiksi HIPERFACE DSL voi käyttää erillistä takaisinkytkentäparia, joka on integroitu moottorikaapeliin. Tämä ei tarkoita, että takaisinkytkentä välitetään yleisesti moottorin vaihejohtimien yli.
Tarkista valitun järjestelmän kaapelin pituus, suojaus, taivutussäde ja joustovaatimukset.
Kuivalla suljetulla kuljettimella ja avoimella pesukuljettimella on erilaiset vaatimukset.
Anna tiedot pölystä, kosteudesta, puhdistuspaineesta, lämpötilasta, kemikaaleista ja altistuksen kestosta. Jos hygieenisellä suunnittelulla on merkitystä, arvioi myös pinnan viimeistely, tiivisteet, liittimet, viemäröinti ja puhdistettavuus.
IP-luokitus kuvaa määritettyjä tunkeutumistestejä. Se ei osoita kestävyyttä kaikille puhdistuskemikaaleille tai soveltuvuutta jokaiselle elintarvikkeiden käsittelyalueelle. Älä oleta, että kaikki ruoka-, juoma- tai lääkekuljettimet vaativat samaa IP-luokitusta tai koteloseosta.
Moottorikäyttöinen servo voi pitää kuorman jatkuvan toimintansa rajoissa, mutta aktiivinen pitomomentti ei korvaa sopivaa mekaanista pitojärjestelyä.
Kaltevilla tai painovoimakuormitetuilla kuljettimilla on arvioitava käyttäytyminen, kun teho tai vääntömomentti poistetaan. Tarkista mahdolliset jarru- tai takaisinpysäytysvaatimukset ja aiottu pysäytysjärjestys.
Tarkista myös sallitut akselikuormat. Hihnan kireys voi aiheuttaa merkittävää radiaalivoimaa, joten hihnapyörä saattaa tarvita itsenäistä laakeritukea sen sijaan, että se asennettaisiin suoraan moottorin akselille.
Tarkista kohdistus, hihnan seuranta, kireys, vaihteiston kiinnitys ja kytkimet ennen viritystä. Noudata valmistajan tukemia menettelytapoja ja vältä suodattimien käyttöä takertuneiden tai irtonaisten osien peittämiseen.
Testaa kuljetin tyhjänä ja edustavien kuormien alla. Tallentaa:
Todellinen hihnan nopeus ja indeksietäisyys.
Tuotteen sijainnin toistettavuus.
Muutto- ja asettumisaika.
Moottorin ja vetolaitteen lämpökäyttäytyminen.
Synkronointi viereisten laitteiden kanssa.
Tukosten havaitseminen ja palautus.
Pysäytys-, käynnistys- ja virrankatkaisukäyttäytyminen.
Noudata valitun laitteen maadoitus-, suojaus- ja kaapelin reititysohjeita. Jokaiselle asennukselle ei ole yhtä kaapelin erotusetäisyyttä.
Arvioi investointi käyttämällä mitattua sykliaikaa, tuotevaurioita, romua, huoltoa ja energiankulutusta. Servoohjaus voi parantaa sopivaa sovellusta, mutta se ei takaa tiettyä säästö- tai takaisinmaksuaikaa.
Kyllä, jos moottori ja taajuusmuuttaja täyttävät vaaditut jatkuvat vääntömomentti-, nopeus- ja lämpöolosuhteet. Tasaista kuljetusta varten vertaa kustannuksia ja monimutkaisuutta sopivaan vaihdemoottorijärjestelmään.
Ei. Moottorin palaute ohjaa moottorin asentoa, kun taas hihnan venytys, hihnapyörän luisto, tuotteen liike ja mekaaninen välys voivat vaikuttaa lopullisen tuotteen sijaintiin. Lisätunnistusta tai positiivista paikannusta voidaan tarvita.
Ei aina. Vaihteisto on hyödyllinen, kun vähennys auttaa täyttämään vääntömomentti-, nopeus- tai inertiavaatimukset. Suora käyttö on mahdollista, kun koko moottori ja mekaaninen rakenne täyttävät tehtävän.
Ei. Valitse palaute paikannus- ja uudelleenkäynnistysvaatimusten perusteella. Absoluuttinen palaute voi yksinkertaistaa palautusta, mutta se ei automaattisesti poista kotiutuksen tai tuotteen sijainnin tarkistuksia.
Ilmoita kuljettimen tyyppi, hyötykuorman alue, hihnapyörän halkaisija, välityssuhde, hihnan nopeus, indeksin etäisyys, liikeaika, viipymäaika, kaltevuus, syöttöjännite, ohjaimen malli ja ympäristöolosuhteet.
Suunnitteletko indeksointikuljetinta, synkronoitua siirtoa tai jälkiasennusta? Jaa mekaaninen asettelusi, kuormitusalue, tuotantosykli, ohjausliittymä ja asennusrajoitukset Tiger Motionin avulla.
Ota yhteyttä Tiger Motioniin keskustellaksesi moottorivaihtoehdoista ja pyytääksesi mallikohtaisia teknisiä tietoja. Sisällytä kaikki vaihteisto-, anturi-, jarru- ja ympäristövaatimukset, jotta ehdotettu kokoonpano voidaan tarkistaa ennen tilaamista.
