창고 이동 및 AS/RS 시스템용 서보 모터는 반복 위치 지정, 가속 제어 및 조정된 이동을 지원할 수 있습니다. 응용 분야에는 셔틀 이동, 스태커 크레인 축, 텔레스코픽 추출기 및 전송 메커니즘이 포함됩니다.
그러나 이러한 축은 하나의 모터 사양을 공유하지 않습니다. 수평 셔틀은 이동 저항을 극복하고 이동 질량을 가속해야 합니다. 호이스트는 또한 중력, 부유 하중 및 에너지 감소를 관리해야 합니다.
올바른 선택은 메커니즘과 작동 주기에서 시작됩니다. 모터 전력, 인코더 분해능 또는 네트워크 속도만으로는 검색 처리량이나 위치 지정 성능을 설정할 수 없습니다.
목차
자동화된 보관 및 검색 시스템은 기계 장비, 감지, 제어 및 창고 소프트웨어를 결합합니다. 드라이브 시스템은 이동을 실행하고 상위 레벨 소프트웨어는 작업 및 재고 흐름을 관리합니다.
처리량은 이동, 정산, 화물 처리, 대기열 및 전송 가용성을 포함한 전체 작업에 따라 달라집니다.
축 또는 메커니즘 |
주요업무 |
중요한 선택 입력 |
|---|---|---|
수평셔틀 |
위치 간 토트 또는 캐리어 이동 |
이동 질량, 휠 또는 도르래 형상, 저항, 가속도 및 견인력 |
스태커 크레인 여행 |
통로를 따라 크레인 배치 |
총 이동 질량, 이동 거리, 전달 및 마스트 응답 |
수직 호이스트 |
캐리지와 페이로드를 올리고 내립니다. |
중력하중, 평형추, 가속도, 유지, 재생에너지 |
텔레스코픽 추출기 |
하중 삽입 또는 검색 |
확장 형상, 마찰, 하중 분포 변경 및 정렬 |
이송 컨베이어 |
인접한 장비와의 하중 교환 |
벨트 또는 롤러 저항, 인덱스 거리, 제품 구속 및 타이밍 |
이동식 창고 로봇 |
환승 지점에서의 여행 및 정박 |
배터리 범위, 휠 로딩, 견인력, 조향 및 위치 파악 |
모든 창고 축에 서보 제어가 필요한 것은 아닙니다. 연속 컨베이어는 적절한 가변 속도 드라이브가 있는 기어 모터를 사용할 수 있습니다. 일부 적당한 위치 지정 임무는 스테퍼 또는 기타 액추에이터 시스템을 통해 수행될 수도 있습니다.
필요한 모션 성능을 전체 드라이브 배열의 기능과 비교하십시오.
'서보'는 피드백 제어 작동을 설명합니다. 'BLDC'는 브러시리스 모터 구성 및 정류 용어를 설명합니다. 브러시리스 모터는 적절한 피드백, 구동 전자 장치 및 제어 장치와 결합될 때 서보 시스템의 일부를 형성할 수 있습니다.
마찬가지로 유도 모터는 피드백 제어 드라이브로 작동할 수 있습니다. 기본 컨베이어 설치에서는 속도 제어를 사용하는 경우가 많다고 해서 단순히 위치 결정이 불가능하다고 설명해서는 안 됩니다.
타이거 모션의 표준 서보 모터 제품군은 축 사양을 검토할 수 있는 옵션을 제공합니다. 기술 라벨만 보고 선택하기보다는 선택한 모터의 정격과 호환 가능한 드라이브를 확인하세요.
각 축의 이동 질량, 페이로드 범위, 이동 거리, 속도, 가속도, 정지 및 주기 빈도를 문서화합니다.
해당되는 경우 캐리지, 포크, 케이블, 체인 및 기타 이동 구성 요소를 포함합니다. 리프팅 메커니즘의 경우 균형추 또는 평형추와 양방향의 힘을 고려합니다.
가장 까다로운 조건은 가장 무거운 탑재량이 아닐 수도 있습니다. 비어 있는 평형추 캐리지는 다른 최대 수요를 생성할 수 있는 반면, 확장된 추출기는 하중 분포와 기계적 강성을 변경할 수 있습니다.
유용한 회전축 관계는 다음과 같습니다.
필요한 모터 토크 = 가속 토크 + 저항 토크 + 중력 토크(해당하는 경우)
가속 토크는 모터 샤프트에 대한 총 관성과 각가속도에 따라 달라집니다. 저항에는 전송 효율이 적절하게 처리되는 관련 마찰 및 프로세스 힘이 포함됩니다.
확인하다:
가속, 감속 및 부하 전달 중 최대 토크.
속도 범위 전반에 걸쳐 필요한 토크.
대표 사이클에 대한 RMS 토크.
허용된 과부하 기간.
전류 및 공급 성능을 구동합니다.
유지 기간 및 저속 작동.
실제 설치 조건에서의 열 제한.
토크-속도 분석 대신 정격 출력을 사용하지 마십시오. 드라이브, 공급 전압, 권선 및 작동 조건은 사용 가능한 성능 범위에 영향을 미칩니다.
부하 관성은 실제 전달을 통해 반영되어야 합니다. 이상적인 감속 기어박스 뒤에 있는 회전 부하의 경우 반사 관성은 감속비의 제곱에 따라 감소합니다.
모든 창고 축이 안정적인지 여부를 결정하는 보편적인 5:1 또는 10:1 요구 사항은 없습니다. 기계적 강성, 규정 준수, 제어 대역폭 및 필요한 정착 시간도 중요합니다.
기어박스는 출력 토크를 높이고 모터 속도를 조정할 수 있지만 손실, 백래시 및 기계적 한계가 추가됩니다. 기어박스 피크 듀티, 출력 베어링 하중, 윤활 및 서비스 요구 사항을 검토합니다.
타이거 모션의 서보 통합 기어모터는 기어 배열이 메커니즘에 적합한 경우 평가할 수 있습니다. 제안된 제품에 기어박스만 포함되어 있는지, 아니면 구동 전자장치도 포함되어 있는지 확인하세요.
가속도가 높을수록 이동 시간이 단축되는 동시에 구조적 진동이나 하중 이동이 증가할 수 있습니다.
대형 스태커 크레인의 경우 마스트의 편향과 진동이 하중 삽입 전에 필요한 시간에 영향을 미칠 수 있습니다. 셔틀의 경우, 바퀴 견인력이나 하중 제한으로 인해 모터 기능이 작동하기 전에 사용 가능한 가속이 제한될 수 있습니다.
전체 이동 및 정착 간격을 평가합니다. 적절한 가속 및 저크 프로파일은 기계적 자극을 줄일 수 있지만 대표적인 부하를 사용하여 테스트해야 합니다.
모터 인코더는 모터 샤프트 위치를 측정합니다. 샤프트와 부하 사이의 모든 오차를 직접 측정하지는 않습니다.
휠 미끄러짐, 기어박스 백래시, 벨트 늘어남, 랙 정렬, 마스트 편향 및 포크 굽힘은 최종 이동 위치에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 일부 설계에서는 추가 위치 측정 또는 도킹 센서를 사용합니다. 하중 처리 지점에서 위치 정확도, 반복성 및 정렬 요구 사항을 정의합니다.
엔코더 해상도가 높을수록 랙 간격이 자동으로 좁아지는 것은 아닙니다. 공간 설계에서는 랙 공차, 하중 치수, 편향 및 위치 불확실성도 고려해야 합니다.
절대 피드백은 참조를 단순화할 수 있지만 단일 회전과 다중 회전 동작은 다릅니다. 위치 유지는 엔코더 및 시스템 구성에 따라 다릅니다.
정전 후 모터 위치만으로는 부하, 벨트, 휠 또는 메커니즘이 예상된 상태로 유지되었음을 입증할 수 없습니다.
재시작 확인, 참조 요구 사항, 로드 존재 감지 및 중단된 추출 복구를 정의합니다. 절대형 인코더가 모든 원점 복귀 또는 검사 단계를 제거한다고 가정하지 마십시오.
서보는 작동 한계 내에서 전원이 공급되는 동안 유지 토크를 생성할 수 있습니다. 이는 토크를 사용할 수 없을 때 매달린 부하가 하강하는 것을 방지하는 기계적 배열과 동일하지 않습니다.
호이스트의 경우 최대 부하, 변속기 동작, 브레이크 용량, 결합 및 해제 시기, 결함 조건을 평가합니다. 홀딩 브레이크는 반복적인 동적 정지에 적합하다고 가정해서는 안 됩니다.
드라이브 안전 기능도 애플리케이션과 일치해야 합니다. Safe Torque Off는 전기적 절연을 제공하지 않거나 중력에 의한 움직임을 중지하지 않습니다. 안전 정지 1은 제어된 정지와 후속 토크 제거를 결합하는 반면, 안전 정지 2는 모니터링되는 작동 정지로 전환됩니다.
이러한 기능 자체만으로는 완전한 부하 유지 솔루션을 구축할 수 없습니다. 기계의 위험 평가를 통해 필요한 아키텍처와 구성 요소 기능을 확인하십시오.
호이스트 하강 및 축 감속은 에너지를 전기 시스템으로 되돌릴 수 있습니다.
균형을 맞추지 않은 하중의 경우 중력 위치 에너지의 변화는 다음을 통해 추정할 수 있습니다.
에너지 = 질량 × 중력 가속도 × 높이 변화
실제 전기 에너지는 메커니즘, 균형, 손실 및 작동 순서에 따라 달라집니다.
가능한 배열에는 제동 저항기, 호환 가능한 공유 DC 버스 및 회생 공급 장치가 포함됩니다. 에너지를 시설 공급으로 되돌리려면 적절한 장비가 필요합니다. 이는 모든 서보 드라이브의 특징은 아닙니다.
공유 버스는 연결된 축 간에 에너지를 교환할 수 있지만 여러 축이 동시에 재생성될 수 있습니다. 관련 임무에 맞게 흡수 또는 복귀 경로의 크기를 결정하고 제조업체의 연결 요구 사항을 따르십시오.
창고 관리 및 실행 소프트웨어는 일반적으로 시스템의 제어 계층을 통해 작업을 발행합니다. 기계 컨트롤러와 드라이브가 축 이동을 실행합니다.
컨트롤러 호환성, 드라이브 작동 모드, 모션 기능 및 오류 응답을 확인하십시오. EtherCAT, PROFINET 또는 EtherNet/IP 지원만으로는 동일한 동기화 기능을 구축할 수 없습니다.
또한 어떤 진단 정보를 사용할 수 있는지, 해당 정보가 유지 관리 시스템에 어떻게 전달되는지 정의합니다. 모터 전류 증가는 기계적 저항의 변화를 나타낼 수 있지만 마모를 진단하기 전에 부하 변화와 작동 조건을 고려해야 합니다.
중앙 집중식 드라이브 레이아웃은 전자 장치에 대한 접근을 단순화할 수 있습니다. 분산형 배열은 일부 모터 연결을 단축하고 모듈식 장비를 지원할 수 있습니다.
냉각, 환경 노출, 이동 질량, 서비스 액세스 및 전력 분배와 비교하십시오.
모터 통합형 드라이브에는 특정 IP 등급이 자동으로 부여되지 않습니다. 단일 케이블 기술은 라우팅을 단순화할 수 있지만 케이블 피로를 제거하지는 않습니다. 굴곡 등급, 굽힘 반경, 비틀림, 커넥터 및 교체 접근을 확인하십시오.
배터리 구동식 셔틀 설계의 경우 배터리 작동 범위, 피크 전류, 전압 강하 및 재생 에너지 수용이 포함됩니다.
모터 주변의 실제 주변 조건을 측정하거나 지정합니다. 밀폐된 섀시, 제한된 공기 흐름, 먼지 및 냉장 보관 응결에는 다른 조항이 필요할 수 있습니다.
바닥과 상단 랙 레벨 사이의 온도 차이가 고정되어 있다고 가정하지 마십시오. 선택한 모터의 냉각 및 용량 감소 요구 사항에 따라 설치를 검증하십시오.
표준 플랜지 크기는 조달에 도움이 될 수 있지만 즉시 교체를 보장하지는 않습니다. 샤프트 형상, 피드백 프로토콜, 권선 데이터, 커넥터, 브레이크 세부 정보, 드라이브 호환성 및 매개변수도 일치해야 합니다.
승인 테스트에는 최소 및 최대 하중, 대표적인 이동 거리, 반복 주기 및 의도된 전송 순서가 포함되어야 합니다.
기록:
관련 보관 위치에서의 이동 및 정착 시간.
포지셔닝 및 하중 전달 반복성.
모터 및 드라이브 온도.
피크 전류 및 버스 전압 동작.
호이스트 고정 및 브레이크 순서.
결함, 전력 손실 및 재시작 응답.
케이블 이동 및 기계적 간섭.
측정된 결과를 사용하여 처리량과 수명주기 비용을 평가합니다. 모터 업그레이드는 축이 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있지만 병목 현상이 시스템의 다른 곳에 있는 경우 더 많은 검색을 보장할 수는 없습니다.
전체 토크 속도, 열, 변속기 및 제어 요구 사항 중에서 선택하십시오. 팔레트 질량만으로는 모터를 선택하거나 안전한 위치를 설정하는 데 충분하지 않습니다.
가능하지만 각 의무는 별도로 계산되어야 합니다. 리프팅 축은 중력, 유지, 브레이크 순서 지정 및 에너지 요구 사항 감소를 추가합니다.
반드시 그런 것은 아닙니다. 참조를 단순화할 수 있지만 기계적 전달, 위치 유지, 부하 상태 및 복구 절차는 여전히 검증이 필요합니다.
아니요. 일부는 제동 저항을 통해 과도한 에너지를 소산하는 반면, 다른 일부는 공유 버스 또는 회생 공급 장치를 지원합니다. 선택한 드라이브 및 전원 아키텍처를 확인하십시오.
축 유형, 메커니즘, 이동 및 페이로드 질량, 이동, 동작 프로필, 주기 속도, 전송, 공급, 컨트롤러, 위치 지정 대상, 환경 및 유지 요구 사항을 제공합니다.
셔틀 이동, 호이스팅, 추출 또는 부하 전달을 위한 모터를 선택하십니까? Tiger Motion과 축 레이아웃, 부하 범위, 생산 주기, 변속기 세부 정보 및 컨트롤러 요구 사항을 공유하세요.
Tiger Motion에 문의하세요 . 모터 옵션에 대해 논의하고 모델별 기술 정보를 요청하려면 제안된 구성을 의도한 임무와 비교하여 검토할 수 있도록 브레이크, 피드백, 환경 및 설치 요구 사항을 포함합니다.
