เซอร์โวมอเตอร์สำหรับระบบสายพานลำเลียงอัตโนมัติ

Servo motors for automated conveyor systems are useful when the conveyor must do more than move products at a steady speed. งานทั่วไป ได้แก่ การทำดัชนีซ้ำ การลงทะเบียนผลิตภัณฑ์ การเร่งความเร็วที่ควบคุม และการซิงโครไนซ์กับอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์หรือการประมวลผล

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกสายพานลำเลียงที่จำเป็นต้องมีเซอร์โว Continuous transport and accumulation zones may be better served by other drive arrangements. ตัวเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหว น้ำหนัก ความแม่นยำ และสถาปัตยกรรมการควบคุมที่ต้องการ

เมื่อใดที่สายพานลำเลียงควรใช้เซอร์โวมอเตอร์?

ระบบเซอร์โวใช้การตอบรับเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหว The controller generates commands, the drive controls motor current, and the motor produces torque. Feedback helps the system detect and correct deviations within its operating limits.

การจัดทำดัชนีและการลงทะเบียนผลิตภัณฑ์

การซิงโครไนซ์กับอุปกรณ์อื่น ๆ

ระบบเกียร์และลูกเบี้ยวแบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถประสานสายพานลำเลียงกับแกนอื่นได้ Applications include matched-speed transfers, wrapping, and flying cutting operations.

The controller must support the required relationship between the axes. การติดตามหุ่นยนต์ยังต้องมีฟังก์ชันการติดตามที่เข้ากันได้และการอ้างอิงสายพานลำเลียงที่กำหนดไว้ it does not happen automatically when a servo is installed.

เปรียบเทียบแนวทางการขับเคลื่อนที่มีอยู่

คำนวณความต้องการโหลดและรอก

รวบรวมน้ำหนักผลิตภัณฑ์สูงสุด สายพานหรือมวลโซ่ที่เคลื่อนที่ได้ ขนาดรอก ความลาดเอียงของสายพานลำเลียง แรงเสียดทาน และรายละเอียดการส่งกำลัง

สำหรับสายพานลำเลียงที่ไม่มีสลิปที่ลูกรอกขับเคลื่อน:

ความเร็วของมอเตอร์ = ความเร็วของรอก × อัตราส่วนลด

ความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างแรงบิดเอาท์พุตคือ:

การคำนวณแรงผลักดันจะต้องรวมความต้านทาน ความเร่ง และแรงลาดที่เกี่ยวข้องด้วย เพิ่มความเฉื่อยในการหมุนของรอกและลูกกลิ้งตามความเหมาะสม ใช้ข้อมูลของผู้ผลิตส่วนประกอบเพื่อดูแรงเสียดทานและประสิทธิภาพ แทนที่จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์สากล

ตรวจสอบแรงบิดสูงสุดและการทำงานต่อเนื่อง

แรงบิดสูงสุดเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างเหตุการณ์ต่างๆ เช่น การเร่งความเร็วหรือการเอาชนะความต้านทานการออกตัว การทำงานต่อเนื่องจะต้องอยู่ภายในความสามารถในการระบายความร้อนของมอเตอร์

ตรวจสอบ:

• การเร่งความเร็วและการชะลอตัวของแรงบิด

• แรงบิดที่ความเร็วการทำงานที่ต้องการ

• แรงบิด RMS ตลอดวงจรการผลิตทั้งหมด

• ระยะเวลาสูงสุดที่อนุญาตและกระแสไฟของไดรฟ์

• ระยะเวลาการถือครองและการทำงานที่ความเร็วต่ำ

• อุณหภูมิแวดล้อมและสภาวะการติดตั้ง

แรงบิด RMS เป็นการคำนวณคัดกรองความร้อนที่มีประโยชน์ แต่การโอเวอร์โหลดเป็นเวลานานยังต้องตรวจสอบขีดจำกัดการทำงานของมอเตอร์และไดรฟ์ด้วย

การชะลอตัวอย่างรวดเร็วจะถ่ายโอนพลังงานกลับเข้าสู่ระบบขับเคลื่อน ไม่ว่าพลังงานนั้นจะถูกจัดเก็บ กระจายผ่านตัวต้านทาน แบ่งปันบนบัส DC หรือส่งกลับไปยังแหล่งจ่าย ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของอุปกรณ์

ประเมินความเฉื่อยและการเลือกกระปุกเกียร์

เปรียบเทียบความเฉื่อยของโหลดที่สะท้อนไปยังเพลามอเตอร์กับความเฉื่อยของโรเตอร์ อย่าเปรียบเทียบมวลน้ำหนักบรรทุกของสายพานลำเลียงกับมวลมอเตอร์โดยตรง

สำหรับโหลดแบบหมุนที่อยู่ด้านหลังกระปุกเกียร์ลดความเร็วที่เหมาะสม ความเฉื่อยของโหลดที่สะท้อนจะลดลงตามกำลังสองของอัตราส่วนการลด รวมการแปลโหลด ส่วนประกอบที่หมุนได้ ความเฉื่อยของกระปุกเกียร์ และความเฉื่อยของมอเตอร์ในแบบจำลองขนาดที่สมบูรณ์

ไม่มีตารางอัตราส่วนความเฉื่อยสากลที่รับประกันการปรับจูนได้ง่าย โอเวอร์ชูตเป็นศูนย์ หรือความไม่เสถียรเหนือค่าใดค่าหนึ่ง อัตราส่วนที่ยอมรับได้ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่ง ความสอดคล้อง ประสิทธิภาพของตัวควบคุม และการตอบสนองที่ต้องการ

กระปุกเกียร์สามารถเพิ่มแรงบิดเอาท์พุตที่มีอยู่และปรับความเร็วมอเตอร์ได้ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการสูญเสีย ฟันเฟือง และขีดจำกัดทางกลเพิ่มเติมอีกด้วย การขับเคลื่อนโดยตรงอาจเหมาะสมเมื่อมอเตอร์สามารถตอบสนองแรงบิดและความเร็วที่ต้องการโดยไม่มีการลดความเร็ว

ไทเกอร์ โมชั่น เซอร์โวมอเตอร์มาตรฐาน และ มอเตอร์เกียร์แบบรวมเซอร์โว ได้ตามข้อกำหนดเหล่านี้ สามารถตรวจสอบ ตรวจสอบเส้นโค้งความเร็วแรงบิด-แรงบิดเฉพาะรุ่น ความเฉื่อยของโรเตอร์ อัตราเอาต์พุต และไดรฟ์ที่เข้ากันได้ก่อนเลือก

รวมรูปแบบเพย์โหลด

สายพานลำเลียงอาจทำงานว่างเปล่า มีโหลดบางส่วน หรือที่ความจุสูงสุด ขนาดสำหรับเงื่อนไขกรณีที่เลวร้ายที่สุดที่เกี่ยวข้อง และตรวจสอบการทำงานที่เสถียรตลอดช่วงโหลด

หลีกเลี่ยงการเพิ่มเปอร์เซ็นต์ที่กำหนดเองในการคำนวณทุกครั้ง เลือกระยะขอบตามความไม่แน่นอน การสึกหรอ ความแปรผันของกระบวนการ และคำแนะนำของผู้ผลิต การเพิ่มขนาดอาจเพิ่มต้นทุน พื้นที่ติดตั้ง และความเฉื่อยของโรเตอร์ โดยไม่แก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นจริง

ข้อเสนอแนะ การรวม PLC และโปรไฟล์การเคลื่อนไหว

เลือกคำติชมสำหรับกลยุทธ์การกู้คืน

การป้อนกลับแบบเพิ่มหน่วยและแบบสัมบูรณ์สามารถใช้ได้ทั้งคู่ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

การตอบรับที่สมบูรณ์อาจทำให้ขั้นตอนการรีสตาร์ทง่ายขึ้น แต่พฤติกรรมการเลี้ยวครั้งเดียวและหลายเลี้ยวจะแตกต่างกัน การรักษาตำแหน่งยังขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีตัวเข้ารหัสและการกำหนดค่าระบบด้วย

ตัวเข้ารหัสทั้งสองประเภทจะตรวจจับทุกการเคลื่อนไหวของผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์เปลี่ยนเกียร์ระหว่างไฟฟ้าขัดข้อง ตำแหน่งที่คงไว้ของมอเตอร์จะไม่ระบุตำแหน่งที่ผลิตภัณฑ์จะอยู่หลังจากนั้น

ระบุ:

• ความเข้ากันได้ของตัวเข้ารหัสระหว่างมอเตอร์กับไดรฟ์

• ความละเอียดและความแม่นยำที่จำเป็น

• ขั้นตอนการอ้างอิงและกลับบ้าน

• การกู้คืนหลังจากไฟฟ้าดับหรือไฟติด

• ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับสายพาน รอก หรือตำแหน่งผลิตภัณฑ์

ค่าตำแหน่ง 24 บิตแสดงถึงตำแหน่งที่สามารถแยกแยะได้ 16,777,216 ตำแหน่งในช่วงที่กำหนด ซึ่งไม่ได้สร้างความแม่นยำของสายพานลำเลียงที่เทียบเท่าหรือกำจัดการกระเพื่อมของความเร็ว

ตรวจสอบอินเทอร์เฟซการเคลื่อนไหวจริง

โดยปกติเซอร์โวไดรฟ์จะทำหน้าที่เป็นอินเทอร์เฟซให้กับ PLC หรือตัวควบคุมการเคลื่อนไหว แทนที่จะใช้มอเตอร์เพียงอย่างเดียว

EtherCAT, PROFINET และ EtherNet/IP เป็นตัวเลือกเครือข่ายที่เป็นไปได้ แต่ชื่อเครือข่ายเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างความสามารถในการเคลื่อนไหวแบบซิงโครไนซ์ได้

ตรวจสอบฟังก์ชันการเคลื่อนไหวที่รองรับ โปรไฟล์อุปกรณ์ อัตราการอัปเดต ไฟล์การกำหนดค่า และความเข้ากันได้ของคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างเช่น การสื่อสารผ่านเครือข่ายทั่วไปและการเคลื่อนไหวที่ประสานกันบนเครือข่ายนั้นอาจต้องใช้ความสามารถที่แตกต่างกัน

การสื่อสารด้านความปลอดภัยที่จำเป็นและฟังก์ชันความปลอดภัยของไดรฟ์จะต้องได้รับการตรวจสอบแยกต่างหาก การเชื่อมต่อเครือข่ายมาตรฐานไม่ได้สร้างระบบที่มีระดับความปลอดภัย

เลือกโปรไฟล์ที่เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์

การเร่งความเร็วที่สูงขึ้นสามารถย่นระยะเวลาในการเดินทาง แต่เพิ่มการสั่นสะเทือนของสายพาน หรือทำให้ผลิตภัณฑ์เลื่อน เอียง หรือหกรั่วไหล

ในกรณีที่รองรับ โปรไฟล์แบบจำกัดการกระตุกสามารถลดการกระตุ้นทางกลได้ ประเมินเวลาการย้ายและชำระรวมและพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ แทนที่จะเพิ่มความเร่งสูงสุดเพียงอย่างเดียว

สำหรับการดำเนินการแบบซิงโครไนซ์ ทดสอบความแม่นยำของเฟสและการตอบสนองระหว่างการเปลี่ยนแปลงความเร็วของสาย การหยุดปกติ และลำดับการรีสตาร์ท

ยืนยันเทคโนโลยีเคเบิล

ระบบเซอร์โวบางระบบใช้กำลังส่งและป้อนกลับของสายเคเบิลแบบไฮบริดในชุดสายเคเบิลชุดเดียว ความเข้ากันได้ขึ้นอยู่กับมอเตอร์ ไดรฟ์ อินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัส ขั้วต่อ และข้อมูลจำเพาะของสายเคเบิล

ตัวอย่างเช่น HIPERFACE DSL สามารถใช้คู่ป้อนกลับเฉพาะที่รวมอยู่ในสายเคเบิลมอเตอร์ นี่ไม่ได้หมายความว่าข้อมูลป้อนกลับจะถูกส่งไปทั่วตัวนำเฟสของมอเตอร์

ยืนยันข้อกำหนดความยาวสายเคเบิล การป้องกัน รัศมีการโค้งงอ และความยืดหยุ่นสำหรับระบบที่เลือก

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการว่าจ้างสายพานลำเลียง

ระบุการป้องกันการสัมผัสจริง

สายพานลำเลียงแบบปิดแห้งและสายพานลำเลียงแบบชะล้างแบบเปิดมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน

ให้รายละเอียดฝุ่น ความชื้น ความดันในการทำความสะอาด อุณหภูมิ สารเคมี และระยะเวลาการสัมผัส ในกรณีที่การออกแบบที่ถูกสุขอนามัยมีความสำคัญ ให้ประเมินพื้นผิว ซีล ขั้วต่อ การระบายน้ำ และความสามารถในการทำความสะอาดด้วย

การจัดอันดับ IP อธิบายการทดสอบทางเข้าที่ระบุ มันไม่ได้สร้างความต้านทานต่อสารเคมีทำความสะอาดทุกชนิดหรือความเหมาะสมสำหรับทุกพื้นที่แปรรูปอาหาร อย่าคิดว่าสายพานลำเลียงอาหาร เครื่องดื่ม หรือยาทั้งหมดต้องมีระดับ IP หรือโลหะผสมที่เหมือนกัน

ประเมินน้ำหนักที่เอียงและแรงลูกรอก

เซอร์โวที่ขับเคลื่อนด้วยกำลังอาจรับน้ำหนักโหลดได้ภายในขีดจำกัดการทำงานต่อเนื่อง แต่แรงบิดจับยึดแบบแอคทีฟไม่สามารถทดแทนการจัดการจับยึดทางกลที่เหมาะสมได้

สำหรับสายพานลำเลียงที่มีความลาดเอียงหรือรับแรงโน้มถ่วง ให้ประเมินพฤติกรรมเมื่อกำลังหรือแรงบิดถูกกำจัดออกไป ตรวจสอบข้อกำหนดเบรกหรือเบรกหลังและลำดับการหยุดที่ต้องการ

ตรวจสอบโหลดเพลาที่อนุญาตด้วย ความตึงของสายพานสามารถทำให้เกิดแรงในแนวรัศมีได้ ดังนั้นรอกจึงอาจต้องการการรองรับแบริ่งที่เป็นอิสระ แทนที่จะติดตั้งบนเพลามอเตอร์โดยตรง

ทดสอบระบบสายพานลำเลียงทั้งหมด

ตรวจสอบการวางตำแหน่ง การติดตามสายพาน ความตึง การติดตั้งกระปุกเกียร์ และข้อต่อก่อนทำการจูน ปฏิบัติตามขั้นตอนที่ผู้ผลิตสนับสนุนและหลีกเลี่ยงการใช้ตัวกรองเพื่อปกปิดส่วนประกอบที่หลวมหรือหลวม

ทดสอบสายพานลำเลียงว่างและอยู่ภายใต้น้ำหนักที่ตัวแทน บันทึก:

• ความเร็วสายพานจริงและระยะดัชนี

• การทำซ้ำตำแหน่งผลิตภัณฑ์

• ย้ายและชำระเวลา

• พฤติกรรมความร้อนของมอเตอร์และไดรฟ์

• การซิงโครไนซ์กับอุปกรณ์ที่อยู่ติดกัน

• การตรวจจับและการกู้คืนกระดาษติด

• หยุด รีสตาร์ท และพฤติกรรมการสูญเสียพลังงาน

ปฏิบัติตามคำแนะนำในการต่อสายดิน การป้องกัน และการเดินสายเคเบิลของอุปกรณ์ที่เลือก ไม่มีระยะการแยกสายเคเบิลเส้นเดียวที่เหมาะสำหรับการติดตั้งทุกครั้ง

ประเมินการลงทุนโดยวัดรอบเวลา ความเสียหายของผลิตภัณฑ์ เศษซาก การบำรุงรักษา และการใช้พลังงาน การควบคุมเซอร์โวสามารถปรับปรุงการใช้งานที่เหมาะสมได้ แต่ไม่ได้รับประกันการประหยัดหรือระยะเวลาคืนทุนโดยเฉพาะ

คำถามที่พบบ่อย

1. เซอร์โวมอเตอร์สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องบนสายพานลำเลียงได้หรือไม่?

ใช่ หากมอเตอร์และไดรฟ์มีแรงบิด ความเร็ว และสภาวะความร้อนต่อเนื่องตามที่กำหนด เพื่อการขนส่งที่มั่นคง ให้เปรียบเทียบต้นทุนและความซับซ้อนกับระบบมอเตอร์เกียร์ที่เหมาะสม

2. เซอร์โวรับประกันการหยุดผลิตภัณฑ์อย่างแม่นยำหรือไม่

ไม่ ผลป้อนกลับของมอเตอร์จะควบคุมตำแหน่งของมอเตอร์ ในขณะที่การยืดตัวของสายพาน การเลื่อนของลูกรอก การเคลื่อนตัวของผลิตภัณฑ์ และการเล่นทางกลไก อาจส่งผลต่อตำแหน่งของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย อาจจำเป็นต้องมีการตรวจจับเพิ่มเติมหรือการวางตำแหน่งเชิงบวก

3. เซอร์โวมอเตอร์สายพานลำเลียงจำเป็นต้องมีกระปุกเกียร์หรือไม่?

ไม่เสมอไป กล่องเกียร์มีประโยชน์เมื่อการลดความเร็วช่วยให้เป็นไปตามข้อกำหนดของแรงบิด ความเร็ว หรือความเฉื่อย การขับเคลื่อนโดยตรงสามารถทำได้เมื่อการออกแบบมอเตอร์และกลไกที่สมบูรณ์ตอบสนองหน้าที่ได้

4. ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์จำเป็นสำหรับการจัดทำดัชนีสายพานลำเลียงหรือไม่?

ไม่ เลือกความคิดเห็นตามความต้องการด้านตำแหน่งและการรีสตาร์ท การตอบสนองที่สมบูรณ์อาจช่วยให้การกู้คืนง่ายขึ้น แต่จะไม่ลบการตรวจสอบการกลับบ้านหรือตำแหน่งของผลิตภัณฑ์โดยอัตโนมัติ

5. ข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นสำหรับใบเสนอราคามอเตอร์สายพานลำเลียง?

ระบุประเภทสายพานลำเลียง ช่วงน้ำหนักบรรทุก เส้นผ่านศูนย์กลางรอก อัตราส่วนการส่งผ่าน ความเร็วสายพาน ระยะดัชนี เวลาในการเคลื่อนที่ เวลาพัก ความเอียง แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ รุ่นตัวควบคุม และสภาพแวดล้อม

หารือเกี่ยวกับข้อกำหนดการเคลื่อนที่ของสายพานลำเลียงของคุณ

กำลังวางแผนสายพานลำเลียงแบบกำหนดดัชนี การขนถ่ายแบบซิงโครไนซ์ หรือการปรับปรุงเพิ่มเติมใช่หรือไม่ แบ่งปันรูปแบบกลไก ช่วงโหลด วงจรการผลิต ส่วนต่อประสานการควบคุม และข้อจำกัดในการติดตั้งกับ Tiger Motion

ติดต่อ Tiger Motion เพื่อหารือเกี่ยวกับตัวเลือกมอเตอร์ และขอข้อมูลทางเทคนิคเฉพาะรุ่น รวมข้อกำหนดเกี่ยวกับกระปุกเกียร์ ตัวเข้ารหัส เบรก และสภาพแวดล้อม เพื่อให้สามารถตรวจสอบการกำหนดค่าที่เสนอก่อนสั่งซื้อ