为了以最低价格实现快速可靠输送,亚洲某电子商务巨头启动计划,为传统发货中心更换全自动无人分拣设施。Elmo Motion Control 的紧凑高效高性能伺服驱动器驱动的大量小巧可移动机器人是成功的关键。

阅读本案例研究了解:

  • ultra-compact servo drive超紧凑伺服驱动器可实现最高 5.4 kW 峰值功率
  • 伺服驱动器效率超过 99%,电池充电间隔时间长
  • 在一个可 PCB 安装的小封装内提供顶级的伺服性能、先进的网络总线和安全性的优势

可移动机器人移动到装满货物的舱下方,升高以提升舱,在车间内输送货物。

机器要求

分拣中心每小时需要处理多达 9000 个包裹。解决方案是将货物放在舱中,通过可移动机器人运输。机器人移动到在舱下方,垂直升高,提升舱离开地面,运输到包装工位。

机器人需要小尺寸才能进入舱下方,而且必须非常紧凑以避免碰撞。同时,必须能够提升最多 300kg 的重物,每次充电可运行最长时间,缩短往返于充电站之间的停机时间。

运动控制解决方案

  • Gold Solo Guitar 伺服驱动器用于牵引轮
  • Gold Solo Whistle 伺服驱动器用于旋转升降

 

高功率密度

考虑到空间限制,机器人需要具有最高功率密度的驱动器。两个牵引轮推进机器人,并具有垂直升降功能,由 750 W 无刷伺服电机驱动。Elmo 的紧凑 Gold Solo Guitar 驱动器为电机提供最多 4.8 kW 连续功率或 5.4 kW 峰值功率。

旋转升降由 100 W 刷电机驱动。Elmo Gold Solo Whistle 驱动器提供 2 kW 连续功率和峰值功率,直接从控制器接收脉冲/方向信号。

高效

可移动机器人的充电前工作时间很大程度取决于电子元件效率。由于 Gold Solo Guitar 驱动器效率超过 97%,Gold Solo Whistle 驱动器效率超过 99%,非常适合应对有限电源,提高机器人的整体占空系数。

减少抖动和延迟

要控制机器人,必须精确同步牵引轴。设计基于主从架构,主轴通过模拟 +/-10V 命令从控制器接收命令。工程团队最初计划采用模拟电流跟随实现同步,但 Elmo 驱动器提供更有效的替代方案。它们采用高速 PWM 同步,支持轴跟随,同时减少抖动或延迟。

结果

Elmo 驱动器的性能和整体功能满足要求。在下一代机器人中,通信将通过 EtherCAT 信号而不是模拟 +/-10V 信号传输。加入 Elmo 的全 EtherCAT 支持,驱动器编程灵活性,以及广电压范围后,零售商为其越来越大的仓库机器人队伍锁定理想伺服驱动器解决方案。

计划正进入生产阶段,预计未来 3 到 4 年为 10 个无人分拣中心生产 1000 台机器人。

现在的解决方案:

自从设计这款可移动机器人后,Elmo 推出了新的解决方案和选择。现在:

  • 该应用的最佳解决方案是 Platinum Solo Quartet,即用的 4 轴小型运动控制系统 – 4 x 5000W 伺服驱动器和 4 轴运动控制器
  • 替代选择是使用 4 个 Gold Twitter 伺服驱动器