Harjattomat DC-moottorit automaattitrukeissa ja mobiiliroboteissa (AGV, AMR)

Automaattitrukit sekä autonomiset mobiilirobotit, lyhyemmin AGV:t ja AMR:t ovat pääasiassa suunniteltuja tuotteiden tai materiaalien sisälogistiikkaan. Ne auttavat lisäämään turvallisuutta, tehokkuutta ja tuottavuutta samalla kun vähentävät tuotteen vaurioita ja kustannuksia. Suuremmat manuaalisesti ohjatut ajoneuvot voidaan siten korvata pienemmillä AGV:illä tai AMR:illä, mikä maksimoi varaston tehokkuuden. Tässä artikkelissa kerromme, miksi harjattomat DC-moottorit sopivat erinomaisesti AGV- ja AMR-sovelluksiin.

 

Kuinka AGV ja AMR eroavat toisistaan?

AGV:tä ohjataan joukolla markkereita, joita voidaan havaita antureilla. Suosituin navigointimenetelmä on lasertriangulaatio. Tässä menetelmässä AGV:n laseranturi skannaa heijastavia esineitä, jotka on sijoitettu määriteltyihin paikkoihin työskentelyalueella. Ajoneuvo trianguloi signaalit heijastavista esineistä ja käyttää algoritmia laskeakseen tarkan suhteellisen sijaintinsa ja reitin.

AMR ei ole ohjattu, eikä riipu markkereista tai heijastavista esineistä. Se soveltuu paremmin tilanteissa, joissa heijastavia esineitä tai magneettimerkkejä ei voida asettaa. Nämä uudemmat, älykkäämmät AMR:t sisältävät 2D- tai 3D-kartoituksen sekä kehittyneitä kameroita, antureita ja algoritmeja, jotka tekevät enemmän omia päätöksiään.

 

Miksi harjattomat DC-moottorit?

Harjattomat DC-moottorit tarjoavat useita etuja AGV:n ja AMR:n voimansiirron suunnitellussa. Kompakti koko, laaja nopeusalue, tasainen vääntömomentti, lukuisat vaihtoehtoiset vaihteistot ja korkealaatuiset ohjaimet tekevät harjattomasta DC-moottorista houkuttavan vaihtoehdon verrattuna harjallisiin moottoreihin. Lisäksi niillä on kustannusetuja servomoottoreihin verrattuna. Oriental Motorin harjattomista moottoreista erityisesti BLV-R- ja BLH-sarjat sopivat erinomaisesti autonomisten ajoneuvojen käyttöön.

 

Ystävällisiä akulle ja parempi lämmönpoisto

Akut tuottavat tasavirtajännitettä, mikä tekee niistä ihanteellisen virtalähteen DC-moottoreille.

Korkeat käyttölämpötilat ovat haaste lämpöherkille komponenteille. Harjattomat DC-moottorit tarjoavat harjallisia paremman lämmönpoiston, koska käämit sijaitsevat yleensä roottorin ulkopuolella. Matalammat käyttölämpötilat voivat auttaa pidentämään moottoreiden käyttöikää ja käyttöjaksoa.

 

Kompakti muotoilu

Yksittäisten komponenttien ja itse ajoneuvon koon minimointi on tärkeää sovelluksissa, joissa tila on rajoitettu. Oriental Motor tarjoaa harjattomia DC-moottoreita erityisen kompaktissa koossa. Lyhyempi pituus ja leveämpi moottorin kotelo mahdollistavat suuremman roottorin, jossa on suurempi inertia ja joka selviää suurista kuormitussovelluksista verrattuna tavanomaisiin pitkän sylinterimallin harjattomiin DC-moottoreihin, sekä harjallisiin moottoreihin.

 

Huoltovapaus

Harjattomat DC-moottorit eivät käytä harjoja sähköiseen kommutaatioon. Siksi niiden käyttöikä on paljon pidempi ja työvoimakustannukset ja toimintakatkokset vähenevät. Harjoista syntyvän pölyn ja sähkökaariongelmien puuttuessa harjattomia tasavirtamoottoreita voidaan käyttää myös turvallisesti useammissa ympäristöissä.

 

Laaja nopeusalue, tasainen vääntömomentti, Hall-anturi takaisinkytkentä

Siirrettäessä esineitä pisteestä A pisteeseen B, AGV:n/AMR:n on pystyttävä käsittelemään eri nopeuksia tasaisella vääntömomentilla. Harjattomien moottoreiden laaja nopeusalue ja tasainen vääntömomentti antavat suunnittelijoille suurimman joustavuuden. Sisäänrakennetut Hall-anturit sijaitsevat moottorin takaosassa ja antavat signaalin ohjaimelle nopeudensäätöä varten. Ohjain voi säädellä nopeuden poikkeamia +/- 0,5 % – saavuttaen siten servomoottorin tarkkuuden.

 

Jarrutoiminnot

AGV:n ja AMR:n osalta on myös vaatimuksia jarrutoiminnoille, kuten hätäjarrutukselle, seisontajarrutukselle ja palvelujarrutukselle. Vaikka hydrauliset tai pneumaattiset toimilaitteet ovat yleisiä hätäjarrutustilanteissa, moottorit, joissa on sähkömagneettinen jarru, voivat myös täyttää vaatimukset. Virraton sähkömagneettinen jarru käyttää kitkaa pysäyttääkseen moottorin akselin ja pitääkseen sen paikallaan. Tämä on ihanteellinen seisontajarrulle. Useimmissa tapauksissa moottori ja ohjain voivat myös toteuttaa dynaamisen (sähköisen) jarrutuksen.

 

Tässä vain muutamia esimerkkejä siitä, miksi DC-moottorit ja automaattitrukit sekä  sopivat yhteen erinomaisesti. Lue valmistajan sivuilta tarkempi selostus eduista ja sopivista vaihteistoista. Ota yhteyttä, mikäli tarvitset apua oikean moottorin valinnassa!

Kaipaatko apua harjattoman DC-moottorin valintaan? Asiantuntijamme auttavat!

Movetec Vesa Seiriö

Vesa Seiriö

Kimmo Martti