6 menő szervohajtómű funkció, amiről talán nem is tudsz

A szervohajtások messze túlnőttek az alapvető teljesítményerősítőkön. egykoron voltak. Ezek ma már összetett elektronikus berendezések lehetnek, amelyek több tucat kiegészítő funkcióval bővítik és javítják mozgásvezérlési képességeiket. Összeállítottunk egy listát néhány olyan szervohajtás funkcióról, amelyek szakmai véleményünk szerint igazán menők.

Ezek közül hányról tudtál?

#1 Programozható I/O

I/O! I/O! Megyünk dolgozni!

Programozható I/O (bemenet/kimenet) nagyon hasznos ahhoz, hogy a digitális szervohajtások egymással vagy a rendszer más elemeivel kölcsönhatásba léphessenek a felhasználó által kiadott egyszerű magas/alacsony feszültségű jelekkel.

A programozható digitális bemenetek a szervohajtás változóiként működnek, és teljesen függetlenek lehetnek a fő vezérlő vagy a hálózat bemenetétől. Ezek a bemenetek továbbra is származhatnak a vezérlőből, de származhatnak más szervohajtásokból, a rendszer egyéb elektronikus eszközeiből, vagy akár olyan egyszerű dologból is, mint egy nyomógomb vagy kapcsoló. Ezek a programozható bemenetek úgy konfigurálhatók, hogy a szervohajtás olyan eseményeket indítsanak el, mint például az engedélyezés, a tiltás, kocogás, egy indexelt lépés végrehajtása, egy szekvencia engedélyezése, vagy számos más funkció.

A programozható digitális kimenetek viszont a szervohajtás által küldött változók. Ezek úgy programozhatók, hogy bizonyos feltételek teljesülése vagy események bekövetkezése esetén, például túlfordulás, pozíció, gátlás, engedélyezés, engedélyezés, szekvenciális lépés vagy akár digitális bemenet fogadása esetén a meghajtóból kiváltódjanak és elküldésre kerüljenek. A kimenetek magas vagy alacsony feszültségű jelet küldenek a rendszer más elektronikus berendezéseihez, beleértve a vezérlőt vagy akár más szervohajtások bemeneti csatlakozóit.

Remek. Mit tudsz ezzel kezdeni?

Az I/O együttesen lehetővé teszi, hogy a szervohajtások nagyobb szerepet játsszanak a gép vagy robot működésében. Bizonyos esetekben ez lehet olyan egyszerű dolog, mint egy lámpa bekapcsolása, miközben egy motor forog, vagy egy hangjelzés kiváltása, amint egy mozgásciklus befejeződött. Ugyanakkor nagyon hatékonyan használható a vezérlő és/vagy a hálózat számítási terhének levételére is, és bizonyos esetekben valóban javíthatja a készülék szinkronizálását, biztonságát és megbízhatóságát.

Labdadobások szervohajtás I/O használatával

A labdadobó egységek forgó gyűrűinek szervohajtásait a dobógép szervohajtásaiból érkező I/O jelek indítják el.

Az I/O egyik érdekes felhasználási módja az egyik szervohajtás használata indexek és szekvenciák indítására más szervo tengelyeken. Ez a helyzet az ADVANCED Motion Controls öt golyó dobálásának bemutatójánál, ahol öt golyót dobnak lineáris motorok a forgó motorok által megpörgetett forgó gyűrűkön keresztül. Ez azt jelenti, hogy a rendszerben tíz mozgástengely van, és így tíz szervohajtás is.

Eddig követed? Ha szükséged van egy kis látványra, akkor nézd meg a videó itt.

Amikor minden egyes labdát eldobnak, a lineáris motort vezérlő szervohajtómű digitális kimenetet küld, amelyet a forgó motor szervohajtóműve bemenetként kap, és elindítja a pörgőmozgást. Azzal, hogy a pörgőmozgás teljes mértékben a dobómozgástól függ, nemcsak a helyes időzítést garantálja minden alkalommal, hanem azt is jelenti, hogy csak a lineáris motorok öt szervohajtásának kell a hálózaton lennie, és ezért ezek az egyetlen szervohajtások, amelyeket a vezérlőnek figyelembe kell vennie.

Ugyanez az elv alkalmazható bármely más eszközre, ahol az egyik funkciónak a másiktól kell függenie, például egy szállítószalagon lévő tartályok folyadékadagolójára, biztosítva, hogy az adagoló csak akkor aktiválódik, ha a tartály a megfelelő pozícióban van, egy programozható végálláskapcsoló, egy digitális kimenet segítségével, amely kifejezetten a motor pozícióján alapul.

#2 Biztonságos nyomaték kikapcsolva

Biztonságos nyomaték kikapcsolás (STO) nem csak egy praktikus funkció, hanem akár életmentő is lehet. És nem, nem drámázom.

A biztonságos nyomatékleállítás egy olyan biztonsági funkció, amely számos digitális szervohajtáson elérhető, és amely a szervohajtás leállítása nélkül azonnal lekapcsolja a motor áramellátását.

Ha már dolgozott szervohajtásokkal, akkor most talán arra gondol, hogy "ez nem ugyanaz, mint a gátló funkció?". És félig-meddig igaza is van. Mindkettőnek ugyanaz a végcélja. A fő különbség az, hogy a meghajtó gátló funkciója kizárólag a szervohajtás logikáján keresztül történik. Egy logikai hiba vagy rossz földelés lehetővé teheti, hogy a motor újrainduljon.

STO gépkarbantartók

Az STO megakadályozza, hogy a szervohajtás táplálja a motort, így a nehéz gépek karbantartása biztonságosabbá válik.

A biztonságos nyomaték kikapcsolás ezzel szemben hardveres szinten fizikai szétkapcsolást okoz a hajtás tápegységei és a motor fáziscsatlakozói között, legyengítve a motort, és gyakorlatilag lehetetlenné téve a véletlenszerű indítást. Ahhoz, hogy a motor esetleg újraindulhasson, az STO-t manuálisan le kell tiltani, mielőtt a meghajtót újra engedélyezni lehetne.

Megkímélem Önt a hátborzongató látványtól, de nem nehéz elképzelni azt a forgatókönyvet, amelyben egy hirtelen nyomatékot kifejtő motor súlyos sérülést vagy halált okozhat egy nehézgépek javítását végző személynek. Tegyük fel, hogy a gátlótüske földkábele kicsúszik, és senki sem veszi észre, mielőtt túl késő lenne.

Most is valami csúnya dolgot képzelsz el, ugye? Bocsánat, de... Ha szükséges, tartson szünetet és nézz meg néhány cicafotót.

Jobb? Oké, jó. Menjünk tovább.

Az STO aktiválásával a javítást végző személy biztonságosan dolgozhat abban a tudatban, hogy a motor fizikailag nem indulhat el váratlanul. Egy sor lépésnek kellene megtörténnie ahhoz, hogy a motorra nyomatékot lehessen kapcsolni, több lépésnek, mint ami véletlenül megtörténhet.

Tehát igen, az STO és a gátlás végső soron ugyanazt a funkciót látja el, de az STO-nak rendkívül alacsony a hiba esélye, ami ideális biztonsági funkcióvá teszi. Az újabb digitális szervohajtások többségénél elérhetővé tettük a biztonságos nyomatéklekapcsolást.

#3 Kiegészítő visszacsatolás és kettős hurokszabályozás

Tudod, mi jobb, mint egy visszajelző eszköz? Két visszajelző eszköz!

Mielőtt megkérdeznéd, nem, nem azt mondjuk, hogy jobb teljesítményt vagy pontosságot érsz el, ha két kódolót szerelsz ugyanarra a motorra. Nem fog, ígérem.

Mit értünk tehát két visszajelző eszköz használata alatt? Sok szervohajtás képes a motor-visszacsatoláson kívül egy további visszacsatolási forrást is kiolvasni. Ezt az extra visszacsatolási forrást kiegészítő visszacsatolásnak nevezzük, és általában az eszközben mozgatott terheléshez csatlakozik.

Szervomotor és szíj

A szíjhajtású csúszkák hajlamosak a holtjáték hibáira. Ezek kéthurkos visszacsatolással korrigálhatók.

A kiegészítő visszajelzés olyan alkalmazásokban hasznos, ahol a terhelés nem közvetlenül a motor által hajtott, például szíjhajtású kocsival vagy összetett sebességváltóval rendelkező alkalmazásokban. Az ilyen alkalmazások érzékenyek a holtjátékra, mivel minden egyes mechanikus összeköttetéssel veszít a merevségéből. Ha holtjáték lép fel, a motor pozíciója nem feltétlenül jelzi a terhelés pozícióját, ami hibákat eredményez, ha a pozícióhurkot a motoros kódolóval próbálja lezárni.

Természetesen vannak módszerek a holtjáték csökkentésére mechanikai szempontból, de néha csak ennyit lehet tenni. Golyóscsavarok, szíjak, láncok vagy fogaskerekek esetén elkerülhetetlen a holtjáték miatti némi pozícióhiba.

A terhelésen lévő második visszajelző eszköz lehetővé teszi a rendszer számára, hogy kiigazításokat végezzen e hibák kijavítására. Ez az úgynevezett Kettős hurokszabályozás, ahol a motoron lévő visszacsatoló eszköz zárja a belső hurkot (sebesség), és a terhelésen lévő visszacsatoló eszköz zárja a külső hurkot (pozíció).

Ha a rendszer azt érzékeli, hogy a terhelés nem éri el a kívánt helyet, akkor a kompenzálás érdekében a motor egy kicsit tovább foroghat. Ezzel szemben, ha a terhelés túllépte a célját, a rendszer egy kicsit visszasétáltathatja.

Digitális szervohajtásaink szinte mindegyike támogatja a kiegészítő visszajelzést.

#4 Nagy sebességű rögzítés

nagy sebességű rögzítés csokoládészelet csomagolása

A csokoládészeleteket csomagoló gépek gyakran használnak nagy sebességű rögzítést. (a kép a Packaging World jóvoltából)

A nagysebességű rögzítés a motor pozícióadatainak a kiváltástól számított mikroszekundumokon belüli rögzítése, amely lehetővé teszi a terhelés pozíciójának hihetetlenül pontos követését még nagy sebességnél is.

A nagysebességű rögzítés nagyon hasznos olyan alkalmazásokban, ahol a hatékonyság érdekében nagy sebességre és pontosságra egyaránt szükség van. Gondoljon olyan eszközökre, amelyek a szállítószalagon mozgó nagy lapokból kivágják a csokoládécsomagolásokat, majd felveszik azokat, hogy az egyes csokoládészeletek köré tekerjék. A nagy sebességű rögzítés biztosítja, hogy a vágási és csomagolási mozgások tökéletesen szinkronizálhatók a csomagolólap és a csokoládédarabok mozgásával. A szervohajtás pontosan akkor tudja elindítani ezeket a többi folyamatot (I/O-n vagy más módszereken keresztül), amikor a szervohajtás eléri a megfelelő pozíciót.

A nagy sebességű rögzítéshez nagy feldolgozási képességekre van szükség. A szervohajtásnak rendelkeznie kell egy külön bemenettel az új pozícióadatok mikromásodpercen belüli feldolgozásához.

#5 Kiegészítő logika / Beágyazott Click&Move

Mint már említettük, a szervohajtások sokkal többre képesek, mint a motorok pörgetése. Amint arra korábban utaltunk, a programozható I/O lehetővé teszi, hogy a szervohajtás interakcióba lépjen a gép más eszközeivel, de többet is tudnak, mint bináris magas/alacsony jeleket küldeni. Sok digitális szervohajtóműben van hely további logikai programozásra, amely lehetővé teszi számukra, hogy saját számításokat végezzenek, ahelyett, hogy a vezérlő bemenetére hagyatkoznának. Ez akár a külön vezérlő szükségességét is kiküszöbölheti.

Gyakran ez úgy érhető el, hogy beágyazzuk Click&Move programokat a meghajtóinkba.

Click&Move vezérlőrendszerünk számos platformról futtatható (beleértve a Windows PC-t, a Linux PC-t és a mi MACC vezérlők), de bizonyos esetekben akár közvetlenül is futtatható valamelyik digitális szervohajtásunkból a további logikai hely felhasználásával. A Click&Move programok sokkal összetettebbek lehetnek az egyszerű előre programozott indexeknél és szekvenciáknál; számos rendszerváltozó alapján képes döntéseket és számításokat végezni.

Vegyük például, hogy egy szervo meghajtású szivattyúval hatékonyan fel lehet fújni a különböző ideiglenes létesítményekhez használt hordozható szerkezeteket. A szerkezet felfújásához és felfújva tartásához szükséges szivattyúzási sebesség a magasságtól, a hőmérséklettől és a páratartalomtól függően eltérő lesz. A légtáblázatok vagy pszichometriai táblázatok importálásával és az adatokhoz szükséges műszerek csatlakoztatásával a Click&Move képes interpolálni a táblázatokat és kiszámítani az ideális szivattyúsebességet a szervohajtáson belül, így nincs szükség vezérlőre, és a szerkezetet tökéletesen felfújva tartja.

A DigiFlex® Teljesítmény™ A szervohajtások képesek kis és közepes méretű Click&Move programok belső tárolására és futtatására. Beágyazott Click&Move-támogatás FlexPro® a meghajtók hamarosan érkeznek!

#6 Többtengelyes testreszabások

egyedi kéttengelyes szervohajtásA legtöbben nem tudják, hogy többtengelyes szervohajtásokat is készíthetünk a szabványos egytengelyes termékeink alapján. A szervohajtásainkat általában pontosan egy motor vezérlésére és működtetésére tervezik. Ennek eredményeképpen a szervohajtások és a motorok (vagy mozgási tengelyek) aránya egy rendszerben általában 1:1. Azonban, bár sokkal ritkábban, léteznek többtengelyes szervohajtások, amelyek jobb alternatívát jelenthetnek a több egytengelyes szervohajtások helyett.

A többtengelyes megoldásokat általában nem kínálják standard termékként, de viszonylag könnyen elkészíthetők, mint egyedi megoldások. Az ADVANCED Motion Controls nagy tapasztalattal rendelkezik többtengelyes egyedi szervohajtások gyártásában, de minden standard termékünk egytengelyes, ami felveti a kérdést, hogy miért választana valaki többtengelyes szervohajtást több egytengelyes szervohajtás helyett.

A többtengelyes szervohajtásnak számos előnye van, de a legnyilvánvalóbb a helytakarékosság. Több szervóvezérlő tengely egyazon NYÁK-on történő kombinálása nemcsak kompaktabb, hanem a kábelezéshez szükséges helyet és a telepítéshez szükséges időt is csökkentheti.

egyedi kéttengelyes szervohajtásBár a helytakarékosság a többtengelyes szervohajtások legnyilvánvalóbb előnye, nem feltétlenül ez a legjelentősebb. Sok esetben a többtengelyes szervohajtás gazdaságosabb is lehet. Két szervohajtás egyetlen NYÁK-on történő megépítése kevesebb elpazarolt anyagot és rövidebb gyártási, tesztelési és csomagolási időt jelent. Az egyedi szervohajtások esetében a szükséges extra mérnöki munka többletköltségekkel jár, de ezek a kezdeti költségek a mennyiséggel ellensúlyozhatók.

Vitathatatlanul a többtengelyes szervohajtások legelhanyagoltabb előnye, hogy kevesebb egyedi alkatrészük révén egyszerűsíthetik a javításokat és csökkenthetik a költségeket.

Ennek a koncepciónak a legjobb példája a Talon katonai robot, amelyhez két mozgástengely tartozik a futófelülethez és két mozgástengely a megfogó karhoz. A robotban két kéttengelyes szervohajtás van. Azt gondolhatnánk, hogy az egyik kéttengelyes meghajtó a megfogó tengelyeket, a másik pedig a futótengelyeket vezérli, de ez nem így van.

Minden kéttengelyes szervohajtást úgy terveztek, hogy egy futótengely és egy markolótengely befogadására alkalmas legyen. Így az egységben mindkét meghajtó azonos, és a hadseregnek csak az egyik típusú szervohajtást kell tartalékként raktáron tartania. A hadsereg mind a raktározási szükségletek hatékonysága, mind a javítás egyszerűsítése miatt kedveli ezt a gyakorlatot.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy még ha maguk a szervohajtások nem is többtengelyesek, hasonló többtengelyes hatást lehet elérni többtengelyes kártyák felszerelése a címen PCB-szerelés szervohajtások.

Végtelen lehetőségek

Ez csak néhány a kevésbé ismert szervohajtások jellemzői közül, de van még sok más is!

Van olyan szervohajtómű funkció, amely érdekli, de nem látta a listán? Vegye fel velünk a kapcsolatot és ossza meg velünk! Ha megvan, értesítjük Önt! Ha nincs, akkor megbeszélhetünk egy egyedi szervohajtómű-megoldást!

Az egyedi termékek új funkciói a jövőbeni standard termékek rendszeres funkcióivá válhatnak. A mozgásvezérlő iparban az innovációt gyakran az ügyfelek igényei és kívánságai vezérlik. A jövő szervohajtóműveinek jellemzőit elsősorban a képzelet korlátozza.

 

Jackson McKay, marketing mérnök

Ez is érdekelheti Önt...

szervohajtás vagy szervóerősítő
Servo Drive vagy erősítő?
Click&Move automatizálás
Click&Move®: Automatizált szervóvezérlő rendszer
FlexPro információs doboz
FlexPro®
Termékek_Servo-Drives_custom
Egyedi és módosított szervohajtások
Vízijáték fúvóka vezérlés
Vízijáték fúvóka vezérlés