Серво мотори за AGV и AMR: Какво да проверявате след 48V

Помислете за складов робот, който се отдалечава с товар, забавя за завой, акостира на гара и се връща за следващата работа. Някои версии също повдигат багажник или завъртат отделен кормилен модул. Тези движения поставят различни изисквания към двигателите, дори когато споделят една и съща батерия.

За производителите на автоматизирани управлявани превозни средства (AGV) и автономни мобилни роботи (AMR), 48 V серво мотор може да бъде практическа отправна точка. Полезният въпрос е дали двигателят, задвижването и трансмисията могат да се справят с планираната работа през целия работен ден.^[2]

Първо идентифицирайте оста на движение

Тяговите двигатели движат превозното средство. Техните изисквания зависят от общата работна маса на робота, диаметъра на колелото, скоростта на движение, ускорението, наклоните и съпротивлението при търкаляне. Само полезният товар не е достатъчен, за да ги изберете.

При превозни средства с отделна ос на управление, моторът има различна задача: позициониране на колелото, вместо непрекъснато задвижване на шасито. Повдигащият механизъм носи друг набор от изисквания, включително как се поддържа товарът, когато мощността на задвижването не е налична.

Не приемайте, че една спецификация на двигателя отговаря на всяка ос, просто защото и трите използват 48 V система. Потвърдете работата на всеки двигател, преди да сравните размерите на рамката или цените.^{[1, 3]}

Проверете работния обхват на батерията, а не само нейния етикет

Номиналното напрежение на батерията не е постоянно напрежение на клемите на задвижването. Проверете напълно зареденото напрежение, най-ниското разрешено работно напрежение и всеки спад по време на взискателни движения. Комбинацията моторно задвижване все още трябва да осигурява необходимото движение в този диапазон.

Безчетковият серво мотор не е свързан директно към батерията. Съвместимо серво задвижване преобразува DC захранването в контролирани фазови токове на двигателя. Трябва да се проверят както входните граници на задвижването, така и работните изисквания на двигателя.

Забавянето също заслужава внимание. Двигателят може да върне енергия към DC шината, докато забавя товара. Дали батерията може да приеме тази енергия зависи от батерията, нейната система за управление и устройството за задвижване. Потвърдете какво се случва, когато зареждането е ограничено или батерията вече е пълна; не приемайте, че всяко спиране ще го презарежда.^{[2, 4, 5]}

Оценявайте една работна смяна, а не едно успешно изпълнение

Краткият стенд тест не възпроизвежда повтарящи се натоварени стартирания, дълги периоди на пътуване или работа в затворено шаси. Тествайте предложения двигател в представителна инсталация и проверете температурата и тока при очаквания работен цикъл.

Времето на работа на батерията също се нуждае от проверка на системно ниво. Токът на двигателя и токът на батерията са различни величини, тъй като задвижването преобразува мощността между своя вход и изход.

Например записът за 400 W в каталожната таблица 60B на Jiangnan Electric изброява 12,8 A номинален ток на двигателя. Това не е прогноза за средния разход на батерията. Разделянето на капацитета на батерията в ампер-часове на това число няма да установи времето за работа на робота. Използвайте измерената консумация от страна на батерията по представителен маршрут, включително други електрически товари на робота.^{[6, 7]}

Запазете място за пълното сглобяване

Корпусът на двигателя е само част от инсталационния плик. Оставете място за скоростната кутия, връзката на вала, спирачката, съединителите и извивките на кабела. Устройството на вала и лагера също трябва да отговаря на механичните натоварвания; стандартният вал на двигателя не трябва автоматично да се третира като ос на колелото на превозното средство.

Монтажният чертеж на 60B предоставя полезен пример. За конфигурация от 400 W каталогизираният размер на дължината на двигателя се променя от 124 mm без спирачка до 165 mm със спирачка. Тази разлика може да има значение под шаси с нисък профил, преди да се направи каквото и да е разрешение за трансмисията или кабелите.

Проверете отделно предвидената работа на спирачката. Задържащата спирачка е основно за поддържане на оста неподвижна, а не за многократно работно спиране, освен ако не е специално предназначена за това. Изборът на двигател със спирачка сам по себе си не определя ефективността на безопасността на автомобила.^{[7, 8]}

Jiangnan нисковолтови серво опции за преглед

Серво каталогът на Jiangnan Electric идентифицира нисковолтовата серия B за приложения на AGV. Следните каталожни конфигурации предоставят отправни точки за инженерен преглед, а не пълни спецификации за задвижване на колела или превозни средства.^[7]

Само примери за каталог. Изброените електрически и механични оценки не установяват AGV или AMR капацитет на полезен товар.

60C принадлежи към обхвата със средна инерция, който каталогът позиционира за индустриални роботи и роботи за обработка на материали. Това е отделна опция за преглед, когато размерите и работните му характеристики отговарят на оста, а не директен заместител на двигател от серия B.

Тези скорости са скорости на вала на двигателя, а не скорости на колелото. Трансмисията и диаметърът на колелата все още определят скоростта на движение на превозното средство и въртящия момент на колелата. Пригодността за конкретно AMR, кормилно устройство или повдигащ механизъм трябва да бъде потвърдена за това приложение.

Продуктовата страница B-Series 80 на уебсайта на Jiangnan предоставя препратка към свързан продукт. За поръчка използвайте одобрения конфигурационен чертеж и данни за двигателя, вместо да разглеждате фамилното име като пълна спецификация.^{[7, 9]}

Дръжте обратната връзка на двигателя и управлението на превозното средство отделно

Енкодерът на двигателя трябва да работи с избраното серво задвижване. Комуникацията между това устройство и контролера на превозното средство е отделен интерфейс за потвърждение.

Избирането на конкретен енкодер не дава автоматично на двигателя CANopen, EtherCAT или навигационна функция. По същия начин прецизната обратна връзка на вала сама по себе си не гарантира точно скачване. Механиката на автомобила, сцеплението, сензорите и системата за управление също влияят върху резултата.

Потвърдете кой доставчик осигурява мотора, задвижването, скоростната кутия, спирачката и контролните функции. Ясните граници на доставките помагат да се предотврати появата на липсващи компоненти и несъвместими интерфейси по време на сглобяването.^{[1, 3, 7]}

Изпратете оформлението на превозното средство със запитването за мотор

За първи преглед изпратете на Jiangnan Electric функцията на оста, обхвата на напрежението на батерията и модела на задвижването, заедно с наличното място за монтаж. За тягова ос включете общата маса на превозното средство с полезен товар, диаметър на колелото, целева скорост, максимален наклон и предавателно отношение, ако вече е избрано.

Описанието на работния цикъл е също толкова полезно: колко често тръгва роботът, колко далеч изминава под товар и дали също повдига или управлява. Добавете изискването за спирачката и всички ограничения за натоварването на вала или околната среда.

Преди да преминете от проби към производство, съгласувайте точната конфигурация на двигателя и план за валидиране на ниво превозно средство. Проба, която пасва и се върти, е само началото; избраната подредба трябва да отговаря на оперативните изисквания на робота през целия предвиден обхват на батерията и работен цикъл.

Бележки към източника

[1]maxon - Задвижващи системи за мобилни логистични роботи
Общ контекст на приложение: задължения за сцепление, интеграция, ограничения при инсталиране и валидиране на ниво превозно средство. Не е доказателство за способностите на Jiangnan.

[2]Kollmorgen - AKM2G & AKM DC серво мотори с ниско напрежение
Индустриален пример за нисковолтови серво платформи за работещи с батерии мобилни роботи. Не се подразбира съвместимост между различни марки.

[3]Kollmorgen - AC7 и DC7 моторни контролери
Разделя контрола на кормилното/сцеплението, интерфейсите на двигателя и комуникацията на превозното средство.

[4]Novanta Motion - Захранване и мощност на двигателя (Capitan XCR)
Ограничения на захранването на задвижването и височина на напрежението за регенерация. Числените ограничения на устройството от този източник не се прилагат към продуктите на Jiangnan.

[5]Novanta Motion - Защити
Условия за приемане на регенеративна енергия и батерия.

[6]Поддръжка на maxon - EPOS4 / IDX: Проверка на потреблението на ток на двигателя
Токът на двигателя не е същата величина като захранващия ток на контролера.

[7] Доставен от компанията каталог на английски сервосистеми
Изходен файл: Промоционална страница на серво мотор (на английски) (1).pdf. PDF стр. 10 (отпечатана стр. 01): Декларация за приложение от серия B. PDF стр. 29–30 (отпечатани стр. 20–21): 60B електрически данни и размери на спирачка/без спирачка. PDF стр.34 (отпечатана стр.25): 80B данни. PDF стр.36–38 (отпечатани стр.27–29): Приложения от серията C и данни/размери на 60C.

[8]Kollmorgen - Задържаща спирачка
Общо разграничение между задържане в покой и многократно оперативно спиране; безопасността на превозното средство се нуждае от отделна оценка.

[9]Jiangnan Electric - Серво мотори с постоянен магнит от серия B 80 рамки
Обществена продуктова справка за серия 48 VB. Използвайте одобрената конфигурация за окончателно поръчване; вижте бележката за несъответствие в Бележки за публикуване.

Отказ от отговорност

Информацията в тази статия е предоставена само за обща справка. Продуктовите спецификации, производителността, опциите за конфигуриране и пригодността трябва да бъдат оценени подробно за предвиденото приложение и действителните работни условия. Преди да изберете, закупите или използвате продукт, моля, потвърдете съответните подробности с Jiangnan Electric и вижте приложимата техническа документация и договорените спецификации. Тази статия не замества специфични за продукта инструкции или професионална инженерна оценка.