AGV 및 AMR용 서보 모터: 48V 이상을 확인해야 할 사항

짐을 싣고 떠나고 회전을 위해 속도를 늦추고 스테이션에 도킹한 후 다음 작업을 위해 돌아오는 창고 로봇을 생각해 보세요. 일부 버전은 랙을 들어올리거나 별도의 스티어링 모듈을 회전하기도 합니다. 이러한 무브먼트는 동일한 배터리를 공유하더라도 모터에 대한 요구 사항이 다릅니다.

AGV(자동 가이드 차량) 및 AMR(자율 이동 로봇) 제조업체의 경우 48V 서보 모터가 실용적인 출발점이 될 수 있습니다. 유용한 질문은 모터, 드라이브 및 변속기가 근무일 내내 의도한 작업을 처리할 수 있는지 여부입니다.^[2]

먼저 모션 축을 식별하세요.

견인 모터가 차량을 움직입니다. 요구 사항은 로봇의 총 작동 질량, 휠 직경, 이동 속도, 가속도, 경사도 및 구름 저항에 따라 달라집니다. 페이로드만으로는 선택할 수 없습니다.

별도의 조향 축이 있는 차량에서 모터는 섀시를 지속적으로 추진하는 대신 휠 어셈블리의 위치를 ​​지정하는 다른 작업을 수행합니다. 리프팅 메커니즘은 드라이브 전원을 사용할 수 없을 때 부하를 지원하는 방법을 포함하여 또 다른 요구 사항을 제공합니다.

세 모터 모두 48V 시스템을 사용한다고 해서 하나의 모터 사양이 모든 축에 적합하다고 가정하지 마십시오. 프레임 크기나 가격을 비교하기 전에 각 모터의 작동을 확인하십시오.^{[1, 3]}

라벨뿐만 아니라 배터리 작동 범위도 확인하세요

공칭 배터리 전압은 드라이브 단자의 일정한 전압이 아닙니다. 완전히 충전된 전압, 최저 허용 작동 전압 및 까다로운 이동 중 전압 강하를 확인하십시오. 모터-구동 조합은 해당 범위 전체에서 필요한 동작을 제공해야 합니다.

브러시리스 서보 모터는 배터리에 직접 연결되지 않습니다. 호환 가능한 서보 드라이브는 DC 공급을 제어된 모터 위상 전류로 변환합니다. 드라이브의 입력 한계와 모터의 작동 요구 사항을 모두 확인해야 합니다.

감속에도 주목할 가치가 있습니다. 모터는 부하 속도를 늦추면서 에너지를 DC 버스로 반환할 수 있습니다. 배터리가 해당 에너지를 수용할 수 있는지 여부는 배터리, 관리 시스템 및 드라이브 배열에 따라 다릅니다. 충전이 제한되거나 배터리가 이미 가득 차면 어떻게 되는지 확인하세요. 정차할 때마다 재충전될 것이라고 가정하지 마십시오.^{[2, 4, 5]}

성공적인 실행이 아닌 근무 교대를 평가하십시오.

짧은 벤치 테스트에서는 반복적인 부하 시동, 긴 이동 기간 또는 밀폐된 섀시 내부의 작동을 재현하지 않습니다. 대표 설치에서 제안된 모터를 테스트하고 예상 듀티 사이클에 걸쳐 온도와 전류를 확인합니다.

배터리 런타임에도 시스템 수준 확인이 필요합니다. 모터 전류와 배터리 전류는 드라이브가 입력과 출력 사이에서 전력을 변환하기 때문에 서로 다른 양입니다.

예를 들어 Jiangnan Electric의 60B 카탈로그 표에 있는 400W 항목에는 12.8A 정격 모터 전류가 나열되어 있습니다. 이는 평균 배터리 소모량을 예측한 것이 아닙니다. 배터리 용량(암페어 시간)을 해당 숫자로 나누면 로봇의 런타임이 설정되지 않습니다. 로봇의 다른 전기 부하를 포함하여 대표 경로에서 측정된 배터리 측 소비량을 사용합니다.^{[6, 7]}

완전한 조립을 위한 공간 확보

모터 본체는 설치 범위의 일부일 뿐입니다. 기어박스, 샤프트 연결, 브레이크, 커넥터 및 케이블 굴곡을 위한 공간을 확보하십시오. 샤프트와 베어링 배열도 기계적 부하에 적합해야 합니다. 표준 모터 샤프트는 자동으로 차량 휠 축으로 취급되어서는 안됩니다.

60B 장착 도면은 유용한 예를 제공합니다. 400W 구성의 경우 카탈로그에 있는 모터 길이 치수는 브레이크가 없는 경우 124mm에서 브레이크가 있는 경우 165mm로 변경됩니다. 전송이나 케이블을 허용하기 전에 이러한 차이가 로우 프로파일 섀시 아래에 중요할 수 있습니다.

브레이크의 의도된 임무를 별도로 확인하십시오. 홀딩 브레이크는 주로 축을 정지 상태로 유지하기 위한 것이며 특별히 지정되지 않는 한 반복적인 서비스 제동용이 아닙니다. 브레이크가 장착된 모터를 선택한다고 해서 그 자체로 차량의 안전 성능이 결정되는 것은 아닙니다.^{[7, 8]}

검토할 Jiangnan 저전압 서보 옵션

Jiangnan Electric의 서보 카탈로그에는 AGV 애플리케이션용 저전압 B 시리즈가 나와 있습니다. 다음 카탈로그 구성은 전체 휠 구동 또는 차량 사양이 아닌 엔지니어링 검토를 위한 시작점을 제공합니다.^[7]

카탈로그 예시만 해당됩니다. 나열된 전기 및 기계적 등급은 AGV 또는 AMR 페이로드 용량을 설정하지 않습니다.

60C는 산업용 및 자재 취급 로봇의 카탈로그 위치인 중간 관성 범위에 속합니다. B 시리즈 모터를 직접 대체하는 것은 아니고, 치수와 작동 특성이 축에 적합한지 검토하는 별도의 옵션입니다.

이 속도는 휠 속도가 아닌 모터 샤프트 속도입니다. 변속기와 휠 직경은 여전히 ​​차량 이동 속도와 휠 토크를 결정합니다. 특정 AMR, 조향 장치 또는 리프팅 메커니즘에 대한 적합성은 해당 애플리케이션에 대해 확인되어야 합니다.

Jiangnan 웹사이트의 B-Series 80 제품 페이지에서는 관련 제품 참조를 제공합니다. 주문 시 제품군 이름을 완전한 사양으로 취급하기보다는 승인된 구성 도면과 모터 데이터를 사용하십시오.^{[7, 9]}

모터 피드백과 차량 제어를 별도로 유지

모터의 인코더는 선택한 서보 드라이브와 함께 작동해야 합니다. 해당 드라이브와 차량 컨트롤러 간의 통신은 확인을 위한 별도의 인터페이스입니다.

특정 인코더를 선택한다고 해서 모터에 CANopen, EtherCAT 또는 탐색 기능이 자동으로 제공되는 것은 아닙니다. 마찬가지로, 정확한 샤프트 피드백은 그 자체로 정확한 도킹을 보장하지 않습니다. 차량의 역학, 견인력, 센서 및 제어 시스템도 결과에 영향을 미칩니다.

어느 공급업체가 모터, 드라이브, 기어박스, 브레이크 및 제어 기능을 제공하는지 확인하십시오. 명확한 공급 경계는 조립 중에 누락된 구성 요소와 호환되지 않는 인터페이스가 나타나는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.^{[1, 3, 7]}

모터 문의와 함께 차량 레이아웃 보내기

첫 번째 검토를 위해 Jiangnan Electric에 사용 가능한 장착 공간과 함께 축 기능, 배터리 전압 범위 및 드라이브 모델을 보내주십시오. 견인 축의 경우 탑재량, 휠 직경, 목표 속도, 최대 경사도 및 변속비가 이미 선택된 경우 총 차량 질량을 포함합니다.

작업 주기에 대한 설명도 똑같이 유용합니다. 로봇이 시작하는 빈도, 부하가 걸린 상태에서 이동하는 거리, 들어올리거나 조종할 수 있는지 여부 등입니다. 브레이크 요구 사항과 샤프트 하중 또는 환경 제약 조건을 추가합니다.

샘플에서 생산으로 이동하기 전에 정확한 모터 구성과 차량 수준 검증 계획에 동의하십시오. 맞춰지고 회전하는 샘플은 시작일 뿐입니다. 선택한 배열은 의도된 배터리 범위 및 작업 주기 전반에 걸쳐 로봇의 작동 요구 사항을 충족해야 합니다.

소스 노트

[1]maxon - 이동식 물류 로봇용 드라이브 시스템
일반 적용 상황: ​​견인 의무, 통합, 설치 제약 및 차량 수준 검증. 강남 능력의 증거는 아닙니다.

[2]Kollmorgen - AKM2G 및 AKM 저전압 DC 서보 모터
배터리로 작동되는 모바일 로봇을 위한 저전압 서보 플랫폼의 업계 사례입니다. 브랜드 간 호환성이 암시되지 않습니다.

[3]Kollmorgen - AC7 및 DC7 모터 컨트롤러
스티어링/트랙션 제어, 모터 인터페이스 및 차량 통신을 분리합니다.

[4]Novanta Motion - 전원 공급 장치 및 모터 전원(Capitan XCR)
재생을 위한 드라이브 공급 제한 및 전압 헤드룸. 이 소스의 수치 구동 제한은 Jiangnan 제품에는 적용되지 않습니다.

[5]Novanta Motion - 보호 장치
재생 에너지 및 배터리 수용 조건.

[6]맥슨 지원 - EPOS4 / IDX: 모터 전류 소모량 확인
모터 전류는 컨트롤러 공급 전류와 동일한 양이 아닙니다.

[7] 회사 제공 영문 서보 카탈로그
원본파일 : 서보모터 홍보페이지(영문)(1).pdf. PDF 10페이지(01페이지 인쇄): B 시리즈 애플리케이션 설명. PDF pp.29–30(pp.20–21 인쇄): 60B 전기 데이터 및 브레이크/브레이크 없음 치수. PDF 34페이지(25페이지 인쇄): 80B 데이터. PDF pp.36–38(pp.27–29 인쇄): C 시리즈 애플리케이션 및 60C 데이터/치수.

[8]Kollmorgen - 홀딩 브레이크
정지 상태 유지와 반복 작동 제동 간의 일반적인 구분 차량 안전은 별도의 평가가 필요합니다.

[9]Jiangnan Electric - B 시리즈 80 프레임 영구 자석 서보 모터
48 VB 시리즈에 대한 공개 제품 참조입니다. 최종 주문 시 승인된 구성을 사용하십시오. 게시 참고 사항의 불일치 참고 사항을 참조하세요.

부인 성명

이 문서의 정보는 일반적인 참조용으로만 제공됩니다. 제품 사양, 성능, 구성 옵션 및 적합성은 의도된 응용 분야 및 실제 작동 조건에 대해 자세히 평가되어야 합니다. 제품을 선택, 구매 또는 사용하기 전에 Jiangnan Electric에 관련 세부 사항을 확인하고 해당 기술 문서 및 합의된 사양을 참조하십시오. 이 문서는 제품별 지침이나 전문 엔지니어링 평가를 대체하지 않습니다.