Статья обновлена Ноябрь 2019 года ⚙️ Встроенные двигатели включают в себя ротор и статор (в виде бесщеточного двигателя постоянного тока, серводвигателя или шагового двигателя), соединенные с другими двигательными компонентами. Около половины всех встроенных двигателей имеют бесщеточный двигатель с постоянными магнитами на роторах, хотя существуют и другие форматы. Самые простые интегрированные двигатели состоят только из двигателя и привода или двигателя и контроллера. Другие дополнительные устройства могут включать в себя датчик обратной связи, источники питания, кабели и коммуникационные порты.
С расширением использования децентрализованных архитектур управления движением увеличилось число приложений, использующих встроенные двигатели. Рассмотрим Moog Animatics Умный двигатель предложения — линейка полностью интегрированных двигателей, которая позволяет инженерам-проектировщикам настраивать распределенное управление для различных децентрализованных систем управления движением.
В качестве альтернативы централизованному управлению движением такие архитектуры размещают управление движением на отдельных осях движения (в данном случае на отдельных встроенных двигателях), чтобы исключить необходимость в центральном контроллере. Это означает, что отдельные двигатели могут выполнять управление ближе к фактической оси движения или нагрузке, тем самым снимая вычислительную нагрузку с центрального контроллера и распределяя ее между отдельными интегрированными двигателями.
Рассмотрим, как некоторые интегрированные двигатели (включая коробку передач с синхронным двигателем с постоянными магнитами IE4 и VFD) управляют интралогистическим приложением. В частности, двигатели NORD LOGIDRIVE поддерживают децентрализованную систему перемещения на погрузочно-разгрузочном комплексе, управляемом поставщиком услуг грузовых перевозок Toll IPEC. Комплекс может сортировать 35 000 посылок в час, но для этого требуется мощная конвейерная система. Для выполнения этой работы компания BCS выбрала около 1000 винтово-конических редукторов NORD серии 92.1 со встроенным двигателем переменного тока и приводами. Узнайте больше об этом приложении здесь.
Создание машины для быстрой этикетировки бутылок (или расфасовки в банки) требует разработки и выполнения сложных и динамичных движений ECAM — особенно с более чем 60 встроенными двигателями + приводами на вращающейся платформе, передающими высокую мощность и высокоскоростную связь по EtherCAT через контактные кольца.
Такой тип конструкции требует использования манипуляторов, использующих быстрое и сложное управление вращающимися механизмами с двигателями и приводами, которые работают в условиях вибрации, влажности и экстремальных температур. Кроме того, существует требование к передаче детерминированной информации, чувствительной к целостности сигнала, через контактные кольца. Это может потребовать значительного времени и многих недель интенсивной работы, требующей высокого уровня квалификации и значительного опыта. Но интеллектуальные двигатели от Elmo сокращают время проектирования до менее чем трех дней.
В двигатели встроены сервоприводы Gold Whistle. Это упрощает работу с таблицей индексации и сводит к минимуму подключение кабелей только к шине постоянного тока и кабелям связи EtherCAT. Таким образом, электрический шкаф также имеет меньшие размеры, что снижает уровень электромагнитных помех. Сервопривод настроен на широкую полосу пропускания и быструю реакцию благодаря преодолению нелинейности механической нагрузки, что делает работу более стабильной и обеспечивает более высокую производительность. Все 60 сервоприводов работают от многоосевого контроллера Maestro, который контролирует весь процесс розлива.
Бутылки загружаются в машину и перемещаются на вращающуюся платформу, которая состоит из 60 небольших интегрированных компонентов привода/двигателя, называемых DUETs. DUETs вписываются в ограниченные габариты вращающейся платформы. Все они непосредственно приводят в движение бутылки, что обеспечивает точность вращения при съемке изображения камерой.
Инженеры разработали компактную комбинацию электродвигателя и привода для работы в стесненных условиях, используя абсолютную обратную связь высокого разрешения для обеспечения точности и эффективности сервоуправления. Агрегаты DUET должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать механические вибрации вращающейся платформы. Минимальное количество используемых здесь кабелей обеспечивает минимальный внешний шум и низкие уровни электромагнитных помех и радиочастотных помех.
Четыре камеры делают снимки бутылок, которые компьютер обрабатывает и проверяет точное положение этикеток с помощью алгоритма. Вращение контролируется системой Maestro, которая устанавливает начальное целевое положение этикеток и ожидает запуска операции ECAM execute. Все подчиненные устройства работают в стандартном циклически синхронизированном позиционном режиме DS-402. Приложения Maestro и Elmo Application Studio (EASII) имеют высокий уровень интерполяции для получения плавных траекторий движения с минимальным количеством точек ECAM. Это обеспечивает быстрые вычисления в динамических таблицах, их выполнение, переключение между таблицами, построение многоиерархической топологии и синхронизацию виртуальных осей.
Библиотеки Elmo EASII и Motion Block (EMBLs) ускоряют тестирование траекторий ECAM и позволяют запустить машины в работу за пару дней.
В некоторых случаях встроенные двигатели находят применение в декартовой портальной робототехнике. Рассмотрим предварительно интегрированные Анимация Муга Порталы H-bot и T-bot оснащены линейными приводами на основе ремня с низким люфтом, обеспечивающими многоосевое перемещение. Интегрированные блоки SmartMotor остаются неподвижными, поэтому нет необходимости в дорогостоящих кабельных трассах или гибких кабелях. Программируемость SmartMotor упрощает настройку и позволяет напрямую интерпретировать декартовы координаты (а также выполнять преобразования на лету) для обеспечения точности перемещения и позиционирования. Предлагаемые решения подходят для точного горизонтального или вертикального позиционирования легких и умеренных грузов.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии