设备空间小限制下减速电机该如何应用?

当有人使用术语“无人驾驶汽车”时,可能会想到的是汽车制造商和技术公司过去几年一直在测试的无人驾驶汽车的一些迭代。 但是自20世纪50年代以来,无人驾驶车辆就已出现,当时被称为“AGV”的线控车首次用于工业应用。

根据物料搬运研究所的说法,AGV由一个或多个计算机控制的,基于轮子的载重车(通常由电池供电)组成,它们在工厂车间(或室外,铺设区域)运行,无需操作员。它可以通过埋设的感应线、表面安装的磁性或光学条带、或通过惯性或激光引导的路径来实现导航。

术语“AGV”或自动引导车辆直到20世纪80年代才开始使用。 在此之前,这些自动材料处理系统通常被称为“无人驾驶车辆”。

作为自动存储和检索系统(ASRS)的一部分,自动导引车(AGV)为托盘搬运,卡车和拖车装卸,物料移动,当然还有材料存储和检索提供自动材料管理。 AGV的出色应用是那些重复交付固定负载或数量的应用,那些准时交付(例如制造或运输站)至关重要的应用,以及材料跟踪重要的应用。

应用带来了挑战

如果你打开看AGV的盖子,你可能会发现一个或多个减速电机,为AGV本身提供动力或帮助提升和旋转正在运载的负载。

减速电机在AGV应用中必须满足几个要求。 首先,尺寸很重要,减速电机应尽可能紧凑。 因为用于运动和控制部件的空间在AGV中是非常宝贵的。 其次,由于AGV采用电池供电,因此需要将功耗保持在最低水平。

直角减速电机满足AGV应用所固有的尺寸限制,可以选择了低压无刷直流电机或者也可选用低功耗和免维护的减速电机。

解决方案:直角减速电机

AGV应用所造成的空间限制通常可以使用直角齿轮电机来解决。以沿着AGV的侧面“收起”齿轮马达并消除对电池所在的中心部分的任何干涉。 在一个应用中,下图显示的一个带有驱动轴的直角齿轮电机,该驱动轴充当AGV车轮的轴,进一步减少了部件并最小化了空间。

用于运动和控制部件的空间在AGV中是非常宝贵的,因为电池放置需要中间部分

由于减速电机驱动AGV的车轮,它们不仅要支撑被移动的负载,还要支持机器人自身的重量。 也就是说减速电机驱动轴必须处理非常大的径向和轴向负载,因此可以修改轴承和轴承座,以确保传动轴可以支撑这些高负载。 用户还需要在减速电机上安装电磁故障安全制动器,这会增加组件的长度。 然而,通过使用直角齿轮箱,这种增加的长度不会干扰电池的空间,就像平行轴齿轮箱布置一样。

随着尺寸的限制,直接影响功耗重量的也是非常宝贵的。 为了控制功耗,低压直流电机与高效齿轮箱配合使用。 对于给定的尺寸,直流电机具有更高的峰值扭矩,因此机架更小更轻,电机也能够满足峰值和RMS扭矩要求。

此应用选择了无刷电机,大大减少了维护,因为无需监控或更换电刷。 在通信时通过无线方式完成的自动化仓库里,无刷电机还解决了其特别关注的电磁干扰(EMI)问题。 温度传感器集成在减速电机中,用于监控和防止可能的电机损坏甚至AGV的过载。

AGV通常需要满足现有仓库,分销和ASRS布局所施加的特定设计标准和尺寸限制。 在确定尺寸和选择减速电机时,可以在限制范围内工作,而不需要新的产品开发,不过这可能增加成本并且需要更长的交付时间。 因此制造商要灵活,使用改进的标准设计,并确保每个设计元素 - 从主要组件到安装界面 - 都经过优化,从而满足尺寸,重量和能耗的规格要求。

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