Когда кто-то использует термин “беспилотное транспортное средство”, на ум, вероятно, приходит некая версия беспилотных автомобилей, которые автопроизводители и технологические компании тестировали в течение последних нескольких лет. Но беспилотные транспортные средства существуют с 1950-х годов, когда транспортные средства с проводным управлением, ныне известные как “AGV”, впервые были использованы в промышленности.
Согласно Институт обработки материалов, AGV “состоит из одного из нескольких колесных погрузчиков с компьютерным управлением (обычно с питанием от аккумулятора), которые работают в цехе завода (или на открытом воздухе, на асфальтированной площадке) без участия бортового оператора или водителя”. Навигация может быть осуществлена путем следования по пути, указанному заглубленными индуктивными проводами, установленными на поверхности магнитными или оптическими полосками, а также с помощью инерциального или лазерного наведения.
Являясь частью автоматизированной системы хранения и выгрузки (ASRS), транспортные средства с автоматическим управлением (AGV) обеспечивают управление материалами “без участия” при обработке поддонов, погрузке и разгрузке грузовиков и прицепов, перемещении материалов и, конечно же, хранении и выгрузке материалов. AGVs excel — это приложения с повторяющейся доставкой фиксированных грузов или объемов, те, где важна своевременная доставка (например, на производственный или отгрузочный пункт), и те, где важно отслеживать материалы.
Если вы заглянете под капот AGV, то, скорее всего, обнаружите один или несколько мотор-редукторов, обеспечивающих движение самого AGV или помогающих поднимать и поворачивать перевозимый груз.
Существует несколько требований, которым должны соответствовать мотор-редукторы при использовании AGV. Прежде всего, важен размер, поэтому мотор-редуктор должен быть как можно более компактным. В автономных роботах большое значение имеет пространство для компонентов движения и управления, поскольку средняя часть робота должна оставаться свободной для размещения батарей. А поскольку автономные роботы работают на батарейках, потребление энергии должно быть сведено к минимуму. Мониторинг и техническое обслуживание робота должны быть простыми, несмотря на то, что он будет подвергаться чрезвычайно тяжелым нагрузкам, вибрациям и ударам, а также возможным неблагоприятным условиям окружающей среды.
Но, несмотря на то, что эти требования сопряжены с трудностями, по словам Терри Ашштеттера, менеджера по развитию бизнеса компании Бодин Электрический указывает на то, что они не из тех, кто выставляет себя напоказ.
Ограниченное пространство, создаваемое системами AGV, часто требует использования прямоугольных мотор-редукторов, чтобы “подогнуть” мотор-редуктор вдоль боковой части робота и исключить любое воздействие на центральную часть, где расположены аккумуляторы. В одном из приложений компания Bodine разработала прямоугольный мотор-редуктор с приводным валом, который служит осью для колес робота, что еще больше сокращает количество компонентов и пространство.
Поскольку мотор-редукторы приводят в движение колеса робота, они должны выдерживать не только перемещаемый груз, но и вес самого робота. Это означает, что приводной вал двигателя-редуктора должен выдерживать очень большие радиальные и осевые нагрузки, поэтому компания Bodine модифицировала подшипники и корпуса подшипников, чтобы обеспечить способность приводного вала выдерживать такие высокие нагрузки. Заказчику также потребовались электромагнитные безотказные тормоза на двигателях-редукторах, которые увеличивают длину сборки. Однако при использовании прямоугольных коробок передач эта дополнительная длина не привела к увеличению места для аккумуляторных батарей, как это было бы при использовании коробки передач с параллельным расположением валов.
Наряду с ограничениями по размеру, вес, который напрямую влияет на энергопотребление, также был на первом месте. Чтобы контролировать энергопотребление, низковольтные двигатели постоянного тока были соединены с высокоэффективными редукторами. Кроме того, двигатели постоянного тока имеют более высокий пиковый крутящий момент для данного типоразмера, поэтому двигатель с меньшей рамой и, следовательно, более легкий смог удовлетворить требования к пиковому и среднеквадратичному крутящему моменту.
Компания Bodine специально выбрала для этого применения бесщеточные двигатели, что значительно сократило затраты на техническое обслуживание, поскольку отпала необходимость в контроле или замене щеток двигателя. Бесщеточные двигатели также устранили проблемы с электромагнитными помехами (EMI), которые особенно актуальны на автоматизированных складах, где большая часть коммуникаций осуществляется по беспроводной сети. В мотор-редуктор были встроены датчики температуры для контроля и предотвращения перегрузок, которые могли бы привести к повреждению двигателей или даже роботов.
AGV часто должны соответствовать определенным критериям проектирования и ограничениям по размерам, налагаемым существующими планировками складов, распределительных центров и ASR. Но, как отмечает Аухштеттер, при выборе размера и комплектации мотор-редуктора можно действовать в рамках этих ограничений, не требуя разработки нового продукта, что может быть дорогостоящим и требовать длительного времени выполнения заказа. Главное, чтобы производители проявляли гибкость, используя модифицированные стандартные конструкции и обеспечивая оптимизацию каждого элемента конструкции – от основных компонентов до монтажного интерфейса – в соответствии со спецификациями по размеру, весу и энергопотреблению.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии