מנועי סרוו למערכות מסועים אוטומטיות

מנועי סרוו למערכות מסוע אוטומטיות שימושיים כאשר המסוע חייב לעשות יותר מאשר להזיז מוצרים במהירות קבועה. משימות טיפוסיות כוללות אינדקס חוזר, רישום מוצר, האצה מבוקרת וסנכרון עם ציוד אריזה או עיבוד.

עם זאת, לא כל מסוע צריך סרוו. אזורי הובלה וצבירה מתמשכים עשויים להיות משרתים טוב יותר על ידי הסדרי נסיעה אחרים. הבחירה הנכונה תלויה בארכיטקטורת התנועה, העומס, הדיוק והבקרה הנדרשים.

מדריך זה מסביר מתי בקרת סרוו מוסיפה ערך וכיצד לציין שילוב של הנעה מנוע עבור חובת המסוע המלאה.

מתי מסוע צריך להשתמש במנוע סרוו?

מערכת סרוו משתמשת במשוב כדי לווסת תנועה. הבקר מייצר פקודות, הכונן שולט בזרם המנוע והמנוע מייצר מומנט. משוב מסייע למערכת לזהות ולתקן סטיות במסגרת גבולות הפעולה שלה.

זה יכול לתמוך במשימות מסוע תובעניות, אבל זה לא מבטיח אפס שגיאת מיקום או מפצה על כל בעיה מכנית.

אינדקס ורישום מוצרים

מסוע אינדקס מתקדם במרחק מוגדר, עוצר וממתין בזמן פעולה נוספת שמתבצעת. דוגמאות כוללות הרכבה, בדיקה, תיוג ואריזה.

בקרת סרוו יכולה לספק פרופילי תנועה שניתנים לחזרה ואורכי אינדקס מתכווננים. כאשר מרווח המוצר משתנה, חיישנים ופונקציות רישום עשויים לעזור ליישר את התנועה עם תכונת מוצר שזוהתה.

מיקום מוטורי לבדו אינו קובע את עמדת המוצר. מוצר עלול להחליק על הרצועה, והרצועה עלולה להימתח או להחליק ביחס לגלגלת ההינע. רישום מדויק עשוי לדרוש מתקנים מתאימים, חגורות הנעה חיוביות, חיישני מוצר או משוב נוסף.

סנכרון עם ציוד אחר

גיר אלקטרוני וצימה יכולים לתאם מסוע עם ציר אחר. היישומים כוללים העברות במהירות מותאמת, עטיפה ופעולות חיתוך מעופף.

הבקר חייב לתמוך ביחס הנדרש בין הצירים. מעקב רובוט דורש גם פונקציות מעקב תואמות והתייחסות מסוע מוגדרת; זה לא קורה אוטומטית כאשר מותקן סרוו.

השווה את גישות הכונן הזמינות

מערכות מבוססות VFD יכולות לכלול בקרת וקטור ומשוב מקודד. השווה את היכולות בפועל במקום להניח שכל מערכת אינדוקציה-מנוע היא לולאה פתוחה.

כיצד להתאים גודל של מנועי סרוו עבור מערכות מסועים אוטומטיות

הגדר את מכניקת המסוע ומחזור הייצור לפני בחירת המנוע.

חשב את דרישות העומס והגלגלת

אסוף את עומס המוצר המרבי, מסת הרצועה או השרשרת הנעה, ממדי הגלגלת, שיפוע המסוע, החיכוך ופרטי ההעברה.

עבור מסוע רצועה ללא החלקה בגלגלת ההנעה:

מהירות גלגלת (סל'ד) = 60 × מהירות רצועה (מ/ש) ÷ [π × קוטר גלגלת (מ')]

ליחס הפחתה המוגדר כמהירות המנוע חלקי מהירות הגלגלת:

מהירות מנוע = מהירות גלגלת × יחס הפחתה

היחס הבסיסי של פלט-מומנט הוא:

מומנט גלגלת = כוח מניע משיק × רדיוס הגלגלת

חישוב הכוח המניע חייב לכלול את כוחות ההתנגדות, התאוצה והשיפוע הרלוונטיים. הוסף אינרציה סיבובית של גלגלת וגליל במידת האפשר. השתמש בנתונים של יצרני הרכיבים לצורך חיכוך ויעילות במקום להניח מקדם אוניברסלי.

בדוק את שיא המומנט ופעילות רציפה

שיא המומנט נדרש במהלך אירועים כמו האצה או התגברות על התנגדות התנעה. פעולה רציפה חייבת להישאר במסגרת היכולת התרמית של המנוע.

לִבדוֹק:

• מומנט האצה והאטה.

• מומנט במהירות ההפעלה הנדרשת.

• מומנט RMS לאורך כל מחזור הייצור.

• משך שיא וזרם כונן מותר.

• תקופות החזקה והפעלה במהירות נמוכה.

• טמפרטורת הסביבה ותנאי הרכבה.

• אנרגיה מתחדשת במהלך האטה או הנמכה.

מומנט RMS הוא חישוב סינון תרמי שימושי, אך עומסי יתר ממושכים דורשים גם בדיקת גבולות הפעולה של המנוע והכונן.

האטה מהירה מעבירה אנרגיה חזרה למערכת ההנעה. אם האנרגיה הזו מאוחסנת, מתפזרת דרך נגד, משותפת באוטובוס DC או חוזרת לאספקה ​​תלויה בארכיטקטורת הציוד.

הערכת אינרציה ובחירת תיבת הילוכים

השווה את אינרציית העומס המשתקפת לציר המנוע עם אינרציית הרוטור. אין להשוות בין מסת מטען מסוע ישירות למסת מנוע.

עבור עומס סיבובי מאחורי תיבת הפחתה אידיאלית, אינרציית העומס המשתקפת פוחתת בריבוע של יחס ההפחתה. כלול עומסי תרגום, רכיבים מסתובבים, אינרציה של תיבת הילוכים ואינרציה של מנוע בדגם הגודל המלא.

אין טבלת יחס אינרציה אוניברסלית שמבטיחה כוונון קל, אפס חריגה או חוסר יציבות מעל ערך מסוים. יחסים מקובלים תלויים בנוקשות, תאימות, ביצועי הבקר והתגובה הנדרשת.

תיבת הילוכים יכולה להגדיל את מומנט הפלט הזמין ולהתאים את מהירות המנוע. זה גם מציג הפסדים, תגובה נגדית ומגבלות מכניות נוספות. הנעה ישירה עשויה להתאים כאשר המנוע יכול לספק את המומנט והמהירות הנדרשים ללא הפחתה.

של Tiger Motion מנועי סרוו סטנדרטיים ו מנועים משולבים סרוו מול דרישות אלה. ניתן לבדוק אשרו עקומות מהירות מומנט ספציפיות לדגם, אינרציה של הרוטור, דירוגי תפוקה והנעים תואמים לפני הבחירה.

כלול וריאציה של מטען

מסוע עשוי לפעול ריק, עמוס חלקית או בקיבולת מרבית. גודל עבור התנאים הרלוונטיים במקרה הגרוע וודא פעולה יציבה על פני טווח העומס.

הימנע מהוספת אחוז שרירותי לכל חישוב. בחר שוליים על סמך אי ודאות, בלאי, שינויים בתהליך והנחיית היצרן. גודל יתר יכול להגדיל את העלות, שטח ההתקנה ואינרציית הרוטור מבלי לפתור את הבעיה בפועל.

משוב, שילוב PLC ופרופילי תנועה

בחר משוב עבור אסטרטגיית השחזור

משוב מצטבר ומוחלט יכול להיות מתאים, בהתאם ליישום.

משוב מוחלט עשוי לפשט את הליכי ההפעלה מחדש, אך התנהגות פנייה אחת ומרובת פניות שונות. שמירת המיקום תלויה גם בטכנולוגיית המקודד ובתצורת המערכת.

אף אחד מסוגי המקודדים אינו מזהה כל תנועה של המוצר. אם מוצרים משתנים במהלך הפסקת חשמל, המיקום השמור של המנוע אינו קובע היכן הם נמצאים לאחר מכן.

לְפַרֵט:

• תאימות מקודד מנוע לנהיגה.

• רזולוציה ודיוק נדרשים.

• נהלי הפניה וביות.

• התאוששות לאחר הפסקת חשמל או חסימה.

• כל משוב על חגורה, גלגלת או מיקום המוצר.

ערך מיקום של 24 סיביות מייצג 16,777,216 מיקומים הניתנים להבחין בטווח המוגדר שלו. זה לא קובע דיוק מסוע שווה ערך או מבטל אדוות מהירות.

אמת את ממשק התנועה בפועל

כונן הסרוו, במקום המנוע בלבד, מספק בדרך כלל את הממשק ל-PLC או לבקר התנועה.

EtherCAT, PROFINET ו-EtherNet/IP הן אפשרויות רשת אפשריות, אך שם הרשת לבדו אינו מבסס יכולת תנועה מסונכרנת.

בדוק את פונקציות התנועה הנתמכות, פרופילי המכשיר, קצבי העדכונים, קבצי התצורה ותאימות הבקר. לדוגמה, תקשורת רשת רגילה ותנועה מתואמת על גבי אותה רשת עשויים לדרוש יכולות שונות.

יש לאמת בנפרד גם כל פונקציית תקשורת בטיחות ובטיחות כונן הנדרשת. חיבור רשת סטנדרטי אינו מקים מערכת מדורגת בטיחות.

בחר פרופילים המתאימים למוצר

תאוצה גבוהה יותר יכולה לקצר את זמן הנסיעה אך להגביר את רטט החגורה או לגרום למוצרים להחליק, להתהפך או לשפוך.

במקומות שבהם הם נתמכים, פרופילים מוגבלי טלטולים יכולים להפחית עירור מכאני. הערך את הזמן הכולל של העברת ויישוב והתנהגות המוצר במקום למקסם את האצה בלבד.

עבור פעולות מסונכרנות, בדוק את דיוק השלב והתגובה במהלך שינויים במהירות הקו, עצירות רגילות ורצפי הפעלה מחדש.

אשר את טכנולוגיית הכבלים

מערכות סרוו מסוימות משתמשות בכבל היברידי הנושא כוח ומשוב במכלול כבל אחד. התאימות תלויה במנוע, בכונן, בממשק המקודד, במחברים ובמפרט הכבלים.

לדוגמה, HIPERFACE DSL יכול להשתמש בזוג משוב ייעודי המשולב בכבל המנוע. זה לא אומר שהמשוב מועבר באופן אוניברסלי על מוליכים של הפאזה המנועית.

אשר את אורך הכבל, המיגון, רדיוס הכיפוף והגמישות עבור המערכת שנבחרה.

הגנת הסביבה והזמנת מסועים

ציין הגנה עבור החשיפה בפועל

למסוע סגור יבש ולמסוע שטיפה חשוף יש דרישות שונות.

ספק פרטים על אבק, לחות, לחץ ניקוי, טמפרטורה, כימיקלים ומשך החשיפה. היכן שעיצוב היגייני חשוב, העריכו גם את גימור פני השטח, אטימות, מחברים, ניקוז ויכולת ניקוי.

דירוג IP מתאר בדיקות כניסה שצוינו. הוא אינו מבסס עמידות לכל כימיקל ניקוי או התאמה לכל אזור עיבוד מזון. אל תניח שכל מסועי המזון, המשקאות או התרופות דורשים אותו דירוג IP או סגסוגת דיור זהה.

הערכת עומסים נוטים וכוחות גלגלת

סרוו מופעל עשוי להחזיק עומס בגבולות הפעולה המתמשכים שלו, אך מומנט אחיזה אקטיבי אינו תחליף לסידור אחיזה מכני מתאים.

עבור מסועים משופעים או עמוסים בכבידה, העריכו את ההתנהגות כאשר הכוח או המומנט מוסרים. ודא כל דרישות הבלמים או המעצור האחורי ואת רצף העצירה המיועד.

בדוק גם עומסי פיר מותרים. מתח רצועה יכול להטיל כוח רדיאלי משמעותי, כך שהגלגלת עשויה להזדקק לתמיכת מיסבים עצמאית במקום להיות מותקנת ישירות על גל המנוע.

הזמנת המסוע המלא

בדוק את היישור, מעקב הרצועה, המתח, התקנת תיבת ההילוכים והצמדים לפני כוונון. פעל לפי הנהלים הנתמכים על ידי היצרן והימנע משימוש במסננים כדי להסתיר רכיבים כרוכים או רופפים.

בדוק את המסוע ריק ותחת עומסים מייצגים. רְשׁוּמָה:

• מהירות החגורה בפועל ומרחק המדד.

• יכולת חזרה על מיקום המוצר.

• זמן תנועה ויישוב.

• התנהגות תרמית של המנוע והכונן.

• סנכרון עם ציוד סמוך.

• זיהוי והחלמה של ריבה.

• התנהגות עצירה, הפעל מחדש ואובדן חשמל.

עקוב אחר הוראות ההארקה, המיגון וניתוב הכבלים של הציוד הנבחר. אין מרחק הפרדת כבל יחיד המתאים לכל התקנה.

הערך את ההשקעה באמצעות זמן מחזור נמדד, נזק למוצר, גרוטאות, תחזוקה וצריכת אנרגיה. בקרת סרוו יכולה לשפר אפליקציה מתאימה, אך היא אינה מבטיחה תקופת חיסכון או החזר מסוים.

שאלות נפוצות

1. האם מנוע סרוו יכול לפעול ברציפות על מסוע?

כן, אם המנוע והכונן עומדים במומנט המתמשך, המהירות והתנאים התרמיים הנדרשים. להובלה יציבה, השווה את העלות והמורכבות עם מערכת מנועי גיר מתאימה.

2. האם סרוו מבטיח עצירת מוצר מדויקת?

לא. משוב מנוע שולט במיקום המנוע, בעוד מתיחת רצועה, החלקת גלגלת, תנועת המוצר ומשחק מכני יכולים להשפיע על מיקום המוצר הסופי. ייתכן שיהיה צורך בחישה נוספת או במיקום חיובי.

3. האם מנוע סרוו מסוע צריך תיבת הילוכים?

לא תמיד. תיבת הילוכים שימושית כאשר ההפחתה עוזרת לעמוד בדרישות המומנט, המהירות או האינרציה. הנעה ישירה אפשרית כאשר המנוע המלא והעיצוב המכני עומדים בתפקיד.

4. האם מקודד מוחלט נחוץ לאינדקס המסוע?

לא. בחר משוב על סמך דרישות המיקום וההפעלה מחדש. משוב מוחלט עשוי לפשט את ההתאוששות, אך הוא אינו מסיר אוטומטית את בדיקות הביות או מיקום המוצר.

5. איזה מידע דרוש להצעת מחיר מנוע מסוע?

ספק סוג מסוע, טווח מטען, קוטר גלגלת, יחס העברה, מהירות רצועה, מרחק אינדקס, זמן תנועה, זמן שהייה, שיפוע, מתח אספקה, דגם בקר ותנאי סביבה.

דון בדרישות תנועת המסוע שלך

מתכננים מסוע אינדקס, העברה מסונכרנת או שיפוץ מחדש? שתף את הפריסה המכנית שלך, טווח העומס, מחזור הייצור, ממשק הבקרה ומגבלות ההתקנה שלך עם Tiger Motion.

צור קשר עם Tiger Motion כדי לדון באפשרויות המנוע ולבקש מידע טכני ספציפי לדגם. כלול כל דרישות תיבת הילוכים, מקודד, בלם וסביבה כדי שניתן יהיה לבדוק את התצורה המוצעת לפני ההזמנה.