Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-11-04 Origine : Site
Les servomoteurs pour systèmes de convoyeurs automatisés sont utiles lorsque le convoyeur doit faire plus que déplacer des produits à une vitesse constante. Les tâches typiques incluent l'indexation répétée, l'enregistrement des produits, l'accélération contrôlée et la synchronisation avec les équipements d'emballage ou de traitement.
Cependant, tous les convoyeurs n’ont pas besoin d’un servo. Les zones de transport continu et d’accumulation peuvent être mieux desservies par d’autres dispositifs de déplacement. Le bon choix dépend du mouvement, de la charge, de la précision et de l'architecture de contrôle requis.
Ce guide explique quand la servocommande ajoute de la valeur et comment spécifier une combinaison moteur-entraînement pour l'ensemble des tâches du convoyeur.
Un système d'asservissement utilise la rétroaction pour réguler le mouvement. Le contrôleur génère des commandes, le variateur contrôle le courant du moteur et le moteur produit un couple. La rétroaction aide le système à détecter et à corriger les écarts dans ses limites de fonctionnement.
Cela peut prendre en charge des tâches de convoyeur exigeantes, mais cela ne garantit pas une erreur de position nulle ni ne compense chaque problème mécanique.
Un convoyeur d'indexation avance d'une distance définie, s'arrête et attend qu'une autre opération ait lieu. Les exemples incluent l’assemblage, l’inspection, l’étiquetage et l’emballage.
La servocommande peut fournir des profils de mouvement reproductibles et des longueurs d'index réglables. Lorsque l'espacement des produits varie, les capteurs et les fonctions d'enregistrement peuvent aider à aligner le mouvement sur une caractéristique détectée du produit.
La position du moteur à elle seule ne détermine pas la position du produit. Un produit peut glisser sur la courroie et la courroie peut s'étirer ou glisser par rapport à la poulie d'entraînement. Un enregistrement précis peut nécessiter des dispositifs appropriés, des courroies à entraînement positif, des capteurs de produit ou des commentaires supplémentaires.
Les engrenages électroniques et les cames peuvent coordonner un convoyeur avec un autre axe. Les applications incluent les opérations de transfert à vitesse adaptée, d'emballage et de découpe à la volée.
Le contrôleur doit prendre en charge la relation requise entre les axes. Le suivi du robot nécessite également des fonctions de suivi compatibles et une référence de convoyeur définie ; cela ne se produit pas automatiquement lorsqu'un servo est installé.
Tâche de convoyeur |
Démarche Drive pour évaluer |
|---|---|
Transport continu à vitesse réglable |
Motoréducteur avec variateur de vitesse adapté |
Accumulation zonée |
Rouleaux motorisés ou entraînements de convoyeurs décentralisés |
Droit d’indexation modéré |
Stepper, stepper en boucle fermée ou servo, selon les besoins |
Indexation fréquente avec des objectifs de règlement exigeants |
Servomoteur et entraînement de mouvement compatible |
Traitement enregistré ou synchronisé |
Système de mouvement coordonné avec détection et rétroaction appropriées |
Les systèmes basés sur VFD peuvent inclure un contrôle vectoriel et un retour d'encodeur. Comparez les capacités réelles plutôt que de supposer que chaque système de moteur à induction est en boucle ouverte.
Définir la mécanique du convoyeur et le cycle de production avant de sélectionner le moteur.
Rassemblez la charge maximale du produit, la masse de la courroie ou de la chaîne mobile, les dimensions des poulies, l'inclinaison du convoyeur, la friction et les détails de la transmission.
Pour un convoyeur à bande sans glissement au niveau de la poulie motrice :
Vitesse de la poulie (tr/min) = 60 × vitesse de la courroie (m/s) ÷ [π × diamètre de la poulie (m)]
Pour un rapport de réduction défini comme la vitesse du moteur divisée par la vitesse de la poulie :
Vitesse du moteur = vitesse de la poulie × rapport de réduction
La relation de base sortie-couple est la suivante :
Couple de poulie = force motrice tangentielle × rayon de poulie
Le calcul de la force motrice doit inclure les forces de résistance, d’accélération et d’inclinaison pertinentes. Ajoutez l'inertie de rotation de la poulie et du rouleau, le cas échéant. Utilisez les données des fabricants de composants pour la friction et l'efficacité plutôt que de supposer un coefficient universel.
Un couple maximal est nécessaire lors d'événements tels que l'accélération ou le dépassement de la résistance au démarrage. Le fonctionnement continu doit rester dans les limites de la capacité thermique du moteur.
Vérifier:
Couple d'accélération et de décélération.
Couplez à la vitesse de fonctionnement requise.
Couple RMS sur tout le cycle de production.
Durée de pointe autorisée et courant de commande.
Périodes d’attente et fonctionnement à basse vitesse.
Température ambiante et conditions de montage.
Énergie régénérative lors de la décélération ou de la descente.
Le couple RMS est un calcul de protection thermique utile, mais les surcharges prolongées nécessitent également de vérifier les limites de fonctionnement du moteur et du variateur.
Une décélération rapide transfère l’énergie au système d’entraînement. Le fait que cette énergie soit stockée, dissipée via une résistance, partagée sur un bus CC ou renvoyée au réseau dépend de l'architecture de l'équipement.
Comparez l'inertie de la charge réfléchie sur l'arbre du moteur avec l'inertie du rotor. Ne comparez pas directement la masse de la charge utile du convoyeur avec la masse du moteur.
Pour une charge rotative derrière un réducteur idéal, l'inertie de la charge réfléchie diminue avec le carré du rapport de réduction. Incluez les charges de translation, les composants rotatifs, l'inertie de la boîte de vitesses et l'inertie du moteur dans le modèle de dimensionnement complet.
Il n'existe pas de table universelle de rapports d'inertie garantissant un réglage facile, un dépassement du zéro ou une instabilité au-dessus d'une valeur particulière. Les ratios acceptables dépendent de la rigidité, de la conformité, des performances du contrôleur et de la réponse requise.
Une boîte de vitesses peut augmenter le couple de sortie disponible et ajuster la vitesse du moteur. Cela introduit également des pertes, des jeux et des limites mécaniques supplémentaires. L'entraînement direct peut convenir lorsque le moteur peut satisfaire le couple et la vitesse requis sans réduction.
Le mouvement du tigre servomoteurs standards et les motoréducteurs servo-intégrés peuvent être examinés par rapport à ces exigences. Confirmez les courbes couple-vitesse spécifiques au modèle, l'inertie du rotor, les valeurs nominales de sortie et les entraînements compatibles avant la sélection.
Un convoyeur peut fonctionner à vide, partiellement chargé ou à sa capacité maximale. Dimensionnez-le en fonction des pires conditions pertinentes et vérifiez un fonctionnement stable sur toute la plage de charge.
Évitez d'ajouter un pourcentage arbitraire à chaque calcul. Sélectionnez les marges en fonction de l'incertitude, de l'usure, des variations du processus et des conseils du fabricant. Un surdimensionnement peut augmenter les coûts, l'espace d'installation et l'inertie du rotor sans résoudre le problème réel.
Les retours incrémentaux et absolus peuvent tous deux convenir, selon l'application.
La rétroaction absolue peut simplifier les procédures de redémarrage, mais le comportement à un tour et à plusieurs tours diffère. Le maintien de la position dépend également de la technologie du codeur et de la configuration du système.
Aucun des deux types d'encodeur ne détecte chaque mouvement du produit. Si les produits se déplacent lors d'une coupure de courant, la position retenue du moteur ne permet pas d'établir où ils se trouvent par la suite.
Spécifier:
Compatibilité des encodeurs moteur-variateur.
Résolution et précision requises.
Procédures de référencement et de référencement.
Récupération après une coupure de courant ou un bourrage.
Tout retour de courroie, de poulie ou de position du produit.
Une valeur de position de 24 bits représente 16 777 216 positions distinctes sur sa plage définie. Cela n’établit pas une précision équivalente du convoyeur ni n’élimine l’ondulation de la vitesse.
Le servomoteur, plutôt que le moteur seul, fournit normalement l'interface avec l'API ou le contrôleur de mouvement.
EtherCAT, PROFINET et EtherNet/IP sont des options réseau possibles, mais le nom du réseau à lui seul n'établit pas la capacité de mouvement synchronisé.
Vérifiez les fonctions de mouvement prises en charge, les profils d'appareil, les taux de mise à jour, les fichiers de configuration et la compatibilité du contrôleur. Par exemple, une communication réseau ordinaire et un mouvement coordonné sur ce réseau peuvent nécessiter des capacités différentes.
Toutes les fonctions de communication de sécurité et de sécurité d'entraînement requises doivent également être vérifiées séparément. Une connexion réseau standard n’établit pas un système de sécurité.
Une accélération plus élevée peut réduire le temps de déplacement mais augmenter les vibrations de la courroie ou faire glisser, basculer ou renverser les produits.
Lorsqu'ils sont pris en charge, les profils limités aux à-coups peuvent réduire l'excitation mécanique. Évaluez le temps total de déplacement et de réglage ainsi que le comportement du produit plutôt que de maximiser uniquement l'accélération.
Pour les opérations synchronisées, testez la précision des phases et la réponse lors des changements de vitesse de ligne, des arrêts normaux et des séquences de redémarrage.
Certains systèmes d'asservissement utilisent un câble hybride transportant l'alimentation et le retour dans un seul assemblage de câbles. La compatibilité dépend du moteur, du variateur, de l'interface du codeur, des connecteurs et des spécifications du câble.
Par exemple, HIPERFACE DSL peut utiliser une paire de retour dédiée intégrée au câble moteur. Cela ne signifie pas que le feedback est universellement transmis via les conducteurs de phase du moteur.
Confirmez les exigences en matière de longueur de câble, de blindage, de rayon de courbure et de flexion pour le système sélectionné.
Un convoyeur fermé à sec et un convoyeur à lavage exposé ont des exigences différentes.
Fournissez des détails sur la poussière, l’humidité, la pression de nettoyage, la température, les produits chimiques et la durée d’exposition. Lorsque la conception hygiénique est importante, évaluez également la finition de surface, les joints, les connecteurs, le drainage et la nettoyabilité.
Un indice IP décrit des tests d'entrée spécifiés. Il n’établit pas de résistance à tous les produits chimiques de nettoyage ni d’adéquation à chaque zone de transformation alimentaire. Ne présumez pas que tous les convoyeurs pour aliments, boissons ou produits pharmaceutiques nécessitent le même indice de protection IP ou le même alliage de boîtier.
Un servomoteur peut maintenir une charge dans ses limites de fonctionnement continu, mais le couple de maintien actif ne remplace pas un dispositif de maintien mécanique approprié.
Pour les convoyeurs inclinés ou chargés par gravité, évaluez le comportement lorsque la puissance ou le couple est supprimé. Vérifiez toutes les exigences en matière de freinage ou d'antidévireur ainsi que la séquence d'arrêt prévue.
Vérifiez également les charges admissibles sur l’arbre. La tension de la courroie peut imposer une force radiale importante, de sorte que la poulie peut nécessiter un support de roulement indépendant plutôt que d'être montée directement sur l'arbre du moteur.
Inspectez l’alignement, le suivi de la courroie, la tension, le montage de la boîte de vitesses et les accouplements avant le réglage. Suivez les procédures prises en charge par le fabricant et évitez d'utiliser des filtres pour dissimuler des composants coincés ou desserrés.
Testez le convoyeur vide et sous des charges représentatives. Enregistrer:
Vitesse réelle de la courroie et distance d'indexation.
Répétabilité de la position du produit.
Temps de déplacement et d’installation.
Comportement thermique du moteur et du variateur.
Synchronisation avec les équipements adjacents.
Détection et récupération des bourrages.
Comportement d’arrêt, de redémarrage et de perte de puissance.
Suivez les instructions de mise à la terre, de blindage et d'acheminement des câbles de l'équipement sélectionné. Il n’existe pas de distance de séparation des câbles unique adaptée à chaque installation.
Évaluez l’investissement en mesurant le temps de cycle, les dommages aux produits, les rebuts, la maintenance et la consommation d’énergie. La servocommande peut améliorer une application appropriée, mais elle ne garantit pas une période d'économie ou de retour sur investissement particulière.
Oui, si le moteur et le variateur répondent aux conditions continues de couple, de vitesse et de température requises. Pour un transport régulier, comparez le coût et la complexité avec un système motoréducteur adapté.
Non. Le retour du moteur contrôle la position du moteur, tandis que l'étirement de la courroie, le glissement des poulies, le mouvement du produit et le jeu mécanique peuvent affecter l'emplacement final du produit. Une détection supplémentaire ou un positionnement positif peuvent être nécessaires.
Pas toujours. Une boîte de vitesses est utile lorsque la réduction permet de répondre aux exigences de couple, de vitesse ou d'inertie. L'entraînement direct est possible lorsque l'ensemble du moteur et la conception mécanique satisfont aux exigences.
Non. Choisissez les commentaires en fonction des exigences de positionnement et de redémarrage. La rétroaction absolue peut simplifier la récupération, mais elle ne supprime pas automatiquement les vérifications de référencement ou de localisation des produits.
Indiquez le type de convoyeur, la plage de charge utile, le diamètre de la poulie, le rapport de transmission, la vitesse de la courroie, la distance d'indexation, le temps de déplacement, le temps de séjour, l'inclinaison, la tension d'alimentation, le modèle de contrôleur et les conditions environnementales.
Vous envisagez un convoyeur à indexation, un transfert synchronisé ou une rénovation ? Partagez votre configuration mécanique, votre plage de charge, votre cycle de production, votre interface de contrôle et vos contraintes d'installation avec Tiger Motion.
Contactez Tiger Motion pour discuter des options de moteur et demander des informations techniques spécifiques au modèle. Incluez toutes les exigences en matière de boîte de vitesses, d’encodeur, de frein et environnementales afin que la configuration proposée puisse être examinée avant de commander.
