Amikor szervohajtóművet keres, több ezer lehetőséget találhat. ADVANCED Csak a Motion Controls több mint 200 szervohajtómű-modellt kínál, és ez még az egyedi opciók figyelembevétele nélkül.
De az alkalmazás minden igényét kielégítő megoldás megtalálása egy kicsit összetettebb lehet. A szervohajtások különböző teljesítménytartományokkal, méretekkel, hálózati opciókkal, intelligenciával, alaki tényezőkkel, digitális funkciókkal és még sok mással rendelkeznek.
A szervohajtás kiválasztásához alaposan meg kell fontolni a projekt igényeit és a rendelkezésre álló lehetőségeket. Lehet, hogy nem egyszerű döntés, de nem is kell, hogy ijesztő feladat legyen. Engedje, hogy ez a blog útmutatóként szolgáljon ehhez a folyamathoz.
Készülj: Határozza meg az alkalmazást
Mielőtt elkezdené a megfelelő szervohajtások keresését, meg kell határoznia a mozgásvezérlő rendszer paramétereit, és mindez attól függ, hogyan határozza meg az alkalmazást.
Azzal kell kezdenie, hogy a nagy képet nézi: Mi az, amit csinálsz? Egy nagy gyártógépet, egy mobil robotot vagy egy asztali eszközt? Egy- vagy többtengelyes rendszerről van szó? Milyen feladatot hajt végre a rendszer? Ez megválaszol néhány alapvető kérdést a szervohajtás kiválasztásával kapcsolatban, mint például a teljesítményigény, az analóg vagy digitális, valamint a szükséges működési módok.
Ezután meg kell határoznia, hogy a tervezés mely elemei rugalmasak, és melyek kőbe vésett elemek. Ez tovább határozza meg a mozgásvezérlő rendszer paramétereit, és végső soron a szervohajtás kiválasztásának paramétereit.
Egy adott motort kell használnia? Szűkös helyigénye van? Hozzá van kötve egy bizonyos hálózati kommunikációhoz?
Ha van szó szerinti vagy átvitt értelemben vett mozgástér a projekt tervezésében, akkor több lehetőség áll a rendelkezésére, de lehet, hogy nem tudja, hol kezdje. Ha a paraméterei szigorúbban meghatározottak, akkor kevesebb lehetőség közül választhat, de lehet, hogy egyáltalán nincs is. Ebben az esetben lehet, hogy újra kell terveznie, vagy egyedi megoldást kell fontolóra vennie.
A helyes döntések meghozatala
Miután beállította a paramétereket, elkezdheti megvizsgálni a különböző szervohajtások kínálatát. Mint már említettük, sok tényezőt kell figyelembe venni.
ADVANCED A Motion Controls rendelkezik egy szervohajtómű-kereső eszközzel, amely lehetővé teszi, hogy beállítsa a specifikációkat, és bemutassa az ezeknek megfelelő szervohajtások szűrt választékát.
Teljesítmény
Ez nagyon egyszerű, ha a meghajtó nem tud elég energiát leadni, a motor nem fog tudni forogni, legalábbis nem azzal a nyomatékkal vagy sebességgel, amit szeretne. Ezért olyan fontos, hogy meghatározzuk az alkalmazás sebesség- és/vagy nyomatékigényét. A motor és a terhelés tulajdonságainak felhasználásával meghatározhatja a szervohajtás szükséges teljesítményteljesítményét.
Még ha a meghajtót az üzemi tartomány alsó határán futtatja is, ahol technikailag megfelel a motor névleges teljesítményének, ez nem ajánlott a pontos vezérléshez. Ez olyan lenne, mintha egy kerti gereblyével próbálná megfésülni a haját - még mindig meg tudja csinálni, de egyszerűen nem ilyen kis méretű dologra való, és nem fogja elérni a kívánt eredményt.
Azt is fontos megjegyezni, hogy bár a meghajtó táplálja a motort, a meghajtó energiájának is származnia kell valahonnan.
A szervohajtásoknak van egy tápfeszültség-tartománya, ezért meg kell győződnie arról, hogy megfelelően tudja-e biztosítani ezt a feszültséget a szervohajtás számára.
Minden alkalmazás más és más, és nagyon sokféle teljesítménytartomány létezik a meghajtók számára, így nincs értelme megvitatni, hogy melyik alkalmazás milyen szervohajtómű-teljesítményt igényel. Csak végezze el a legpontosabb becslést az alkalmazás motor teljesítményigényéről, és innen kiindulva kezdje el a kiválasztást.
Méret és formai tényező
Tényleg fontos a méret? Néha. Ha nagyméretű gyártógépet vagy raktári portálrendszert készít, akkor a szervohajtás mérete valószínűleg nem befolyásolja az alkalmazást.
Az olyan alkalmazások esetében azonban, mint például a robotika vagy a hordozható eszközök, kulcsfontosságú, hogy olyan szervohajtást találjunk, amely elfér a belső térben.
A lényeg: ha egy meghajtó nem illik bele, akkor nem tudja használni, ezért fontos, hogy olyat válasszon, amelyik beleillik.
Sajnos nem választhatod mindig a legkisebb lehetőséget, és máris megúszhatod. A méret általában kéz a kézben jár a teljesítménnyel. Az ökölszabály általában az, hogy minél nagyobb a meghajtó, annál nagyobb teljesítményt tud nyújtani.
Az iparban a kompaktabb szervomegoldások iránti igény azonban kivételt képez a trend alól, mint pl. ADVANCED A Motion Controls mikroméretű szervohajtásai. Egy idén gyártott szervohajtás nagy valószínűséggel nagyobb teljesítményű lehet, mint egy néhány évvel ezelőtt gyártott nagyobb szervohajtás, de az általános szabály továbbra is érvényes.
A meghajtók nem csak különböző méretben, hanem különböző formájúak is. Ez befolyásolja, hogy a meghajtó hogyan illeszkedik a rendszerbe. A panelbe szerelt szervohajtások a hagyományos szervohajtás formájú meghajtók.
Ezek egy konzol alakú hűtőbordával rendelkeznek, amelyet a készülék belsejében vagy külsején lévő elektromos panelhez rögzítenek, innen ered a név. A panelbeépített meghajtók sokféle méretben, és így sokféle teljesítményértékben kaphatók. Ha a készülék kerete lehetővé teszi, akkor érdemes megfontolni egy panelre szerelt meghajtót.
Ezek a meghajtók jellemzően közvetlenül egy vezérlőlapra vagy szerelőlapra csatlakoznak, amely a motorhoz, a tápfeszültséghez, a visszajelzéshez stb. való összes csatlakozást tartalmazza.
A NYÁK-ra szerelt szervóerősítőkkel leggyakrabban hordozható eszközökben, robotokban és kisebb gépekben találkozhatunk. Ha szűkös a hely, jó eséllyel egy PCB-be szerelt meghajtó lesz a legjobb választás.
A mobil robotika, például az autonóm irányított járművek esetében érdemes lehet járműre szerelt szervohajtást használni. Ezek a meghajtók teljesen kemény burkolatba vannak foglalva, így biztonságban vannak.
A panelbeépített meghajtókhoz hasonlóan ezek is nagy hűtőbordával rendelkeznek, amely általában a készülék keretéhez van csavarozva. Olyan robusztus alkalmazásokhoz, amelyekben egy jellemzően nagyméretű meghajtó is elfér, a járműbe szerelt meghajtó kiváló választás.
Ne feledje, hogy a formafaktor nem határozza meg a meghajtó teljesítményét, csak a technológia csomagolási módját. Vannak olyan NYÁK-ra szerelt meghajtók, amelyek felülmúlják a panelre szerelt meghajtók teljesítményét, és fordítva.
Működési módok
Ha olyan motort szeretne, amely egy meghatározott nyomatékkal működik, és nem kell kompenzálnia semmilyen külső zavaró tényezőt, akkor valószínűleg elegendő a nyomaték üzemmód.
Egyes alkalmazásokban a főszabályozó jobban alkalmas a sebesség- vagy pozícióhurok lezárására, ami lehetővé teszi, hogy a hajtás egyszerűen nyomaték üzemmódban működjön. Szinte minden szervohajtás rendelkezik nyomaték üzemmóddal.
Alternatívaként a sebesség üzemmód számos analóg és digitális szervohajtáson elérhető. A sebesség üzemmódban működő meghajtó egy visszacsatoló eszközt használ a motor sebességének nyomon követésére, így többlet teljesítményt küld a motornak, ha az nem éri el a sebességcélt. Ez olyan alkalmazásoknál hasznos, mint a szállítórendszerek, szerszámgépek és mobil robotika, ahol a terhelés változásától függetlenül ugyanazt a teljesítményt szeretné.
A pozíció üzemmód számos digitális szervohajtáson elérhető. Ezt akkor használják, ha a motor pozíciója kritikus a működés szempontjából, például gyártórobotoknál és 3D nyomtatóknál. A sebesség üzemmódhoz hasonlóan a pozíció üzemmód is egy visszacsatoló eszközre támaszkodik a mozgás időbeli követéséhez. Az abszolút pozíció-visszacsatoló eszközök bármikor képesek azonosítani a rotor valódi helyzetét, függetlenül attól, hogy mikor kapcsolták be a készüléket.
Ahogy korábban említettük, a sebességhurok és a pozícióhurok vezérlővel is lezárható, de a sebesség- és/vagy pozíció üzemmóddal rendelkező hajtások levehetik ezt a terhet a vezérlő válláról, vagy ezeket a szabályozási szinteket kínálhatják olyan önálló alkalmazásokban, amelyek nem rendelkeznek külső vezérlővel.
Szánjon időt arra, hogy átgondolja, milyen vezérlésre van szüksége az alkalmazásnak, és akkor meg tudja határozni, milyen üzemmódra van szüksége a szervohajtásnak. Ha olyan szervohajtásra van szüksége, amely különböző feladatokhoz képes üzemmódot váltani, az AMC digitális hajtásoknál lehetőség van a menet közbeni üzemmódváltásra.
Központosított vs. elosztott vezérlés (analóg vs. digitális)
Rendben lesz, ha az összes vezérlés egy központi forrásból érkezik, és minden egyes meghajtóra külön-külön küldi el? Ha igen, akkor akár digitális, akár analóg szervohajtásokkal állíthatja be a rendszerét, amennyiben van egy nagy teljesítményű vezérlője, amely képes kezelni a logikát. Ezenkívül minden egyes szervohajtást külön-külön kell csatlakoztatnia a vezérlőhöz, ami általában sok kábelezést igényel, és az összes eszköznek kissé közel kell lennie egymáshoz. AMC analóg szervohajtások, AxCent™ család, központi vezérlésre tervezték.
Ha azonban a vezérlést az egész rendszerben hálózaton keresztül szeretné elosztani, akkor olyan digitális szervohajtásokat kell használnia, mint amilyenek az AMC DigiFlex® Performance™ és FlexPro™ hajtáscsaládjai. A digitális szervohajtások saját belső processzoruk és memóriatárolójuk használatával a feldolgozási terhelés egy részét levehetik a vezérlőről. A pozíciószabályozás megvalósítható egyedi pozíciópontok küldésével, ahol a szervohajtás lineáris interpolációval határozza meg a pontok közötti utat (ciklikus szinkron üzemmód), vagy 3rd rendű interpoláció a pontok közötti útvonal meghatározásához (PVT és PV üzemmódok). Egyszerű mozgáspályák esetén, vagy ahol a mozgás mindig ismétlődik, a meghajtókon előre konfigurált mozgások a vezérlő vagy egy másik meghajtó egyszerű parancsaival indíthatók.
Hálózat
A különböző szervohajtásokat azonban különböző hálózatokhoz tervezték. Ha az alkalmazás már be van állítva egy bizonyos hálózat használatára, akkor az egyszerűség kedvéért maradjon ennél. Ha nincs kötve egy adott hálózathoz a mozgásvezérlő rendszere, akkor egy kicsit nagyobb szabadságot kap a választásban.
A valós idejű hálózathoz, amely mindent tökéletesen szinkronizál, olyan szervohajtást kell választania, amely Ethernet-alapú hálózati kommunikációval rendelkezik, mint például az EtherCAT, Ethernet Powerlink, PROFINET, Ethernet/IP és sok más. Ha hagyományosabb és olcsóbb hálózatot szeretne, amely mégis robusztus és megbízható, akkor érdemes CANopen vagy Modbus szervohajtást választania.
Customra van szüksége?
Tegyük fel, hogy végigment az összes kritériumon, amelynek a szervohajtásnak meg kell felelnie, majd elindítja a keresést, és nem talál egyetlen olyan meghajtót sem, amelyik megfelelne az összes feltételnek. Hogyan tovább? Bizonyos esetekben lehet, hogy módosítania kell a tervét. Néha csak egy kis kiigazítás szükséges. Máskor az újratervezés nem elég, vagy egyáltalán nem is lehetséges.
Itt érdemes megfontolni egy módosított vagy egyedi szervohajtómű-megoldást. A módosított szervohajtások különböző módosításokkal, például logikai inverzióval, védőbevonattal vagy akár az Ön logójának a tokra történő selyemnyomásával is rendelkezhetnek.
Ha egy módosítás nem elég, akkor lehet, hogy egyedi szervohajtási megoldást kell keresnie. Az egyedi megoldások olyan szervohajtások, amelyeket kizárólag az Ön alkalmazásához terveztek és építettek. Egy egyedi szervohajtás drámai különbséget jelenthet az alkalmazás számára, és teljes mértékben kiaknázhatja annak lehetőségeit, mivel kifejezetten az Ön készülékére szabott. Az egyedi megoldások gyakran a leggazdaságosabb megoldások, ha figyelembe vesszük az általuk megoldható integrációs problémákat, valamint az alkalmazásspecifikus funkcionalitást.
ADVANCED A Motion Controls mindig készen áll, hajlandó és képes tervezni és építeni egyedi szervohajtások a megfelelő projekthez. Ma az egyedi és módosított termékek üzletünk körülbelül egyharmadát teszik ki, a fennmaradó harmadot pedig a standard termékek teszik ki.
Nem vagy egyedül
Mindez túlterhelőnek tűnik? Kérem, ne aggódjon. Mi itt vagyunk, hogy segítsünk. A ADVANCED Motion Controls, mi sokkal többet adunk el Önnek, mint szervohajtások; Együtt dolgozunk Önnel, hogy olyan mozgásvezérlő rendszert tervezzünk, amely az Ön számára működik. Javasolni fogunk motorokat, kábelezést és vezérléseket, de ami a legfontosabb, segítünk kiválasztani az Ön alkalmazásához tökéletesen illeszkedő szervohajtást. Több mint 32 éves tapasztalattal rendelkezünk az iparágban, engedje meg, hogy ezt felhasználjuk az Ön segítségére.
Jackson McKay, marketing mérnök
Tetszik ez a cikk?
Kapjon ilyen blogokat közvetlenül a postaládájába!
