pengenalan

Dengan perkembangan pesat pembuatan pintar dan sistem logistik automatik, Automated Guided Vehicles (AGVs) telah menjadi peralatan kritikal untuk intralogistik moden dan operasi pengendalian bahan. Prestasi, keselamatan dan kebolehpercayaan AGV sebahagian besarnya bergantung pada reka bentuk sistem pemacunya, terutamanya pemilihan motor pemacu AGV, sistem brek dan unit pemacu AGV bersepadu.

Motor pemacu yang dipilih secara tidak betul boleh menyebabkan tork tidak mencukupi, operasi tidak stabil, penggunaan kuasa yang berlebihan atau jangka hayat peralatan berkurangan. Begitu juga, sistem brek yang tidak mencukupi boleh menimbulkan risiko keselamatan, terutamanya dalam-aplikasi beban tinggi,-tugas penentududukan berketepatan tinggi atau persekitaran dengan tanjakan dan cerun.

Atas sebab ini, reka bentuk sistem pemacu AGV harus berdasarkan pengiraan kejuruteraan yang sistematik dan bukannya pemilihan empirikal yang mudah. Parameter utama seperti jisim kenderaan, kapasiti muatan, kelajuan operasi, ciri pecutan, keadaan lantai dan sudut cerun semuanya mesti dipertimbangkan.

Panduan kejuruteraan ini memberikan gambaran keseluruhan praktikal tentang:

Prinsip pemilihan motor brek AGV

Kaedah pengiraan kuasa motor pemacu AGV

Konfigurasi unit pemacu AGV untuk seni bina AGV yang berbeza

Pertimbangan keadaan operasi khas

Garis panduan ini boleh membantu pengeluar AGV, penyepadu sistem dan jurutera automasi mereka bentuk sistem pemacu AGV yang lebih selamat dan cekap.

1. Memahami Unit Pemacu AGV

Sebelum memilih motor dan sistem brek, adalah penting untuk memahami struktur yang tipikalunit pemacu AGV.

Unit pemacu AGV moden menyepadukan beberapa komponen utama ke dalam modul yang padat dan sangat cekap, biasanya termasuk:

Motor pemacu AGV (motor servo atau motor PMSM)

kotak gear ketepatan atau pengurang

roda pemacu AGV

brek elektromagnet

pengekod atau peranti maklum balas

antara muka pengawal motor

Seni bina bersepadu ini membolehkan unit pemacu menyampaikan kedua-dua pendorongan dan, dalam beberapa reka bentuk, keupayaan stereng. Dalam banyak robot mudah alih dan AGV, yangPemasangan roda pemacu AGVberfungsi sebagai modul kuasa teras yang bertanggungjawab untuk pergerakan kenderaan.

Bergantung pada struktur AGV, beberapa konfigurasi pemacu biasanya digunakan:

Pemacu berbeza AGV

Dua roda pemacu mengawal pergerakan dan stereng secara bebas.

Daya tarikan AGV

Unit pemacu daya tarikan menarik kereta atau troli.

Muatkan-membawa AGV

Kenderaan menyokong beban terus pada casisnya.

Underride AGV

AGV bergerak di bawah rak atau kereta untuk mengangkat dan mengangkutnya.

Unit pemacu stereng AGV

Menggunakan roda pemacu boleh kemudi untuk gerakan omnidirectional.

Setiap konfigurasi memerlukan output tork yang berbeza, kapasiti kuasa dan prestasi brek, yang secara langsung mempengaruhi pemilihan motor pemacu AGV dan sistem brek.

2. Pemilihan Motor Brek AGV: Keselamatan Diutamakan

Sistem brek adalah komponen penting bagi mana-mana sistem pemacu AGV. Fungsi utamanya ialah:

memastikan berhenti pantas semasa situasi kecemasan

menghalang pergerakan kenderaan apabila kuasa dikeluarkan

mengekalkan kestabilan kedudukan di bawah beban

Dalam kebanyakan unit pemacu AGV, brek disepadukan terus ke dalam pemasangan motor.

Pemilihan motor brek bergantung kepada beberapa faktor kejuruteraan:

jumlah berat kenderaan

kapasiti muatan

reka bentuk struktur AGV

keperluan ketepatan kedudukan

persekitaran operasi

Garis Panduan Pemilihan Motor Brek Biasa

AGV-Bertugas Ringan (Bawah 300 kg)

AGV underride kecil yang beroperasi di atas lantai rata mungkin beroperasi tanpa motor brek jika sistem kawalan motor menyediakan brek elektronik yang mencukupi.

AGV Bertugas-Sederhana (300–800 kg)

Untuk memuatkan-membawa AGV atau robot pemacu pembezaan-, motor brek biasanya disyorkan untuk meningkatkan kestabilan berhenti dan ketepatan kedudukan.

AGV-Bertugas Berat (Melebihi 800 kg)

Motor brek menjadi penting kerana peningkatan inersia sistem.

AGV Ketepatan-Tinggi

Aplikasi yang memerlukan ketepatan kedudukan ±10 mm atau lebih baik biasanya memerlukan motor brek untuk memastikan prestasi berhenti berulang.

Pemasangan Motor Brek Wajib

Tanpa mengira kapasiti beban, motor brek hendaklah sentiasa dipasang apabila:

AGV menggunakan pengimbas laser keselamatan atau litar henti kecemasan

sistem memerlukan jarak berhenti yang ketat

AGV beroperasi di tanjakan atau cerun

AGV mengangkut bahan rapuh atau berbahaya

Dalam senario ini, brek mekanikal menyediakan lapisan keselamatan tambahan di luar kawalan brek elektronik.

3. Pengiraan Daya Brek

Daya brek yang diperlukan boleh dianggarkan menggunakan persamaan kejuruteraan berikut:

Fb Lebih besar daripada atau sama dengan (mAGV + mload) × g × (μ × cosθ + sinθ)

di mana:

Fb=daya brek (N)
mAGV=Jisim kenderaan AGV (kg)
mload=jisim muatan (kg)
g=pecutan graviti (9.81 m/s²)
μ=pekali geseran lantai
θ=sudut cerun

Untuk lantai konkrit biasa:

μ = 0.6 – 0.8

Untuk memastikan operasi yang selamat, jurutera biasanya menggunakan faktor keselamatan brek:

Freka bentuk=1.5 – 2.0 × Fb

4. Pemilihan Kuasa Motor Pemacu AGV

Memilih yang betulKuasa motor pemacu AGVadalah penting untuk memastikan pergerakan kenderaan yang stabil dan kecekapan tenaga.

Kuasa motor yang diperlukan bergantung pada beberapa parameter mekanikal:

jumlah jisim kenderaan

kapasiti muatan

kelajuan perjalanan

rintangan berguling

kecekapan pemanduan

prestasi pecutan

Bagi kebanyakan AGV perindustrian, kelajuan operasi biasa berkisar antara:

30 – 60 m/min

Julat Kuasa Motor Biasa

Walaupun pengiraan terperinci disyorkan, julat kuasa motor AGV biasa ialah:

AGV pemacu-berbeza biasanya memerlukan kuasa motor yang lebih tinggi kerana setiap roda pemacu mesti menyediakan kedua-dua pendorongan dan tork stereng.

5. Pengiraan Kuasa Pemacu AGV Asas

Kuasa motor yang diperlukan untuk pergerakan-malar kelajuan boleh dianggarkan menggunakan:

P = (F × v) / η

di mana:

P=memerlukan kuasa motor
F=rintangan pemacu (N)
v=kelajuan kenderaan (m/s)
η=kecekapan pemanduan

Kecekapan pemanduan biasa AGV:

η = 0.85 – 0.95

6. Keperluan Kuasa Cerun

Apabila AGV beroperasi di atas tanjakan, motor mesti mengatasi rintangan graviti tambahan.

Pslope=(mAGV + mload) × g × v × sinθ

di mana:

Pslope=kuasa mendaki cerun
θ=sudut cerun

Walaupun cerun kecil boleh meningkatkan keperluan kuasa dengan ketara untuk-beban AGV yang berat.

7. Keperluan Kuasa Pecutan

Semasa permulaan kenderaan, kuasa tambahan diperlukan untuk pecutan.

Pacc=(mAGV + mload) × v² / (2 × t)

di mana:

Kuasa pecutan Pacc =.
v=kelajuan sasaran (m/s)
t=masa pecutan (s)

Masa pecutan AGV biasa:

t = 3 – 5 s

8. Pemilihan Kuasa Motor Akhir

Kuasa motor yang dipilih harus memenuhi:

Pmotor Lebih besar daripada atau sama dengan K × (Prun + Pslope + Pacc)

di mana:

Pmotor=kuasa undian motor
Pangkas=kuasa kelajuan malar
Pslope=kuasa mendaki cerun
Kuasa pecutan Pacc =.
K=faktor keselamatan

Faktor keselamatan kejuruteraan biasa:

K = 1.2 – 1.5

9. Pertimbangan Reka Bentuk Khas untuk Unit Pemacu AGV

Garis panduan pemilihan motor standard mungkin tidak digunakan dalam aplikasi tertentu.

Analisis kejuruteraan tambahan diperlukan apabila:

AGV penundaan berbilang-kereta

Apabila AGV tunggal menarik berbilang kereta, daya cengkaman dan rintangan pusingan meningkat dengan ketara.

Matikan-muatan tengah

Jika pusat beban beralih dari garis tengah kenderaan, pengiraan tork tambahan diperlukan.

AGV berkelajuan tinggi-

AGV yang beroperasi di atas:

80 m/min

mengalami beban dinamik yang lebih tinggi dan mungkin memerlukan-unit pemacu kuasa yang lebih tinggi.

Persekitaran perindustrian yang keras

Suhu, habuk atau kelembapan yang melampau mungkin memerlukan:

penarafan perlindungan IP yang lebih tinggi

pertimbangan penurunan motor

reka bentuk pengedap khusus

10. Pengesahan Kejuruteraan Sistem Pemacu AGV

Selepas memilih motor pemacu AGV dan sistem brek, ujian pengesahan perlu dijalankan.

Ujian kejuruteraan biasa termasuk:

Ujian operasi berterusan beban berkadar

Beroperasi di bawah beban terkadar selama 4 jam dan pantau suhu motor.

Ujian lebihan beban

Jalankan sistem di:

120% beban berkadar

selama satu jam.

Ujian brek kecemasan

Sahkan jarak berhenti dan prestasi brek.

Ujian ketahanan

Lakukan kitaran permulaan{0}}berulang berulang:

Lebih daripada atau sama dengan 1000 kitaran

untuk menilai kebolehpercayaan-jangka panjang.

Kesimpulan

Mereka bentuk unit pemacu AGV yang boleh dipercayai memerlukan gabungan pengiraan mekanikal, pengalaman kejuruteraan dan pertimbangan keselamatan yang seimbang.

Sistem pemacu AGV{0}}yang direka dengan baik harus mengikut beberapa prinsip teras:

utamakan keselamatan dalam konfigurasi motor brek

mengira kuasa motor berdasarkan keadaan operasi sebenar

menjalankan analisis khas untuk aplikasi yang kompleks

mengesahkan prestasi melalui ujian kejuruteraan

Dengan mengikuti garis panduan kejuruteraan ini, pengeluar dan penyepadu sistem AGV boleh mereka bentuk sistem pemacu AGV yang lebih selamat, cekap dan tahan lama yang mampu memenuhi permintaan persekitaran logistik automatik moden.

Contoh Unit Pemacu AGV Bersepadu

Sistem AGV moden sering menggunakan bersepaduunit pemacu AGVyang menggabungkan motor, kotak gear, brek, danroda pemacu AGVke dalam modul padat. Unit pemacu bersepadu ini memudahkan pemasangan dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem.

Anda boleh meneroka pelbagai jenis unit pemacu AGV di sini:

Contoh Pautan Dalaman

Unit Pemacu AGV

Roda Pemacu AGV

Roda Pemacu Berbeza untuk AGV