Standart bir tahrik tekerleği yeterli torku sağlayabilir, ancak motoru ve dişli kutusu şasinin çok yüksek olmasına neden olabilir. Daha küçük bir tekerlek kullanmak yüksekliği azaltabilir ancak bu durum yerden yüksekliği, çekişi, tekerlek ömrünü ve robotun zemin birleşim yerlerinden geçebilme yeteneğini de etkileyebilir.
Bu nedenle, birçok gövde altı ve gizli AGV/AMR projesi, standart bir hazır tekerlek düzeneği yerine, gerçek şasi alanına göre tasarlanmış düşük profilli bir AGV tahrik ünitesi gerektirir.
Düşük Profilli AGV Tahrik Ünitesi Nedir?
Düşük profilli bir tahrik ünitesi; motoru, dişli kutusunu, tahrik tekerleğini, enkoderi, freni ve montaj yapısını sınırlı bir montaj yüksekliğinde birleştiren kompakt bir düzenektir.
Geleneksel bir tahrik ünitesinde motor, tekerleğin üzerine monte edilebilir. Bu yerleşim basit olsa da değerli bir dikey alan kaplar. Düşük profilli bir tasarımda motor genellikle tekerleğin yanına yatay olarak yerleştirilir, bu da tahrik ünitesinin ana gövdesinin şasi içinde daha alçakta durmasını sağlar.
Bu tip bir yerleşim; gövde altı AMR'lerde, gizli AGV'lerde, kaldırma robotlarında, raf taşıma robotlarında ve bir yükün altında çalışması gereken diğer mobil platformlarda yaygın olarak kullanılır.
Amaç sadece tahrik ünitesini küçültmek değildir. Sistemin yine de aracın tamamı için yeterli torku, yük kapasitesini, frenleme kuvvetini ve çalışma ömrünü sağlaması gerekir.
Montaj Yüksekliği Neden Önemlidir?
Gövde altı bir AGV/AMR için birkaç milimetre, tüm mekanik yerleşimi etkileyebilir.
Eğer tahrik ünitesi çok yüksekse, tasarımcının üst şasiyi yükseltmesi, pil boyutunu küçültmesi, kaldırma modülünü değiştirmesi veya yerden yüksekliği düşürmesi gerekebilir. Bu değişikliklerin herhangi biri nihai araç performansını etkileyebilir.
Bu nedenle, montaj yüksekliği çerçeve tamamlandıktan sonra değil, şasi tasarımının başlangıcında kontrol edilmelidir.
Tekerlek çapı, toplam yüksekliğin sadece bir parçasıdır. Motor konumu, dişli kutusu yapısı, montaj plakası, enkoder, fren, konnektör yönü ve süspansiyon tasarımı, nihai alan gereksinimini etkileyebilir.
Aynı tekerlek çapına sahip iki tahrik ünitesinin genel boyutları çok farklı olabilir. Bu nedenle doğru bir karşılaştırma, sadece tekerlek özelliklerine değil, komple montaj çizimine göre yapılmalıdır.
Yatay Motor Yerleşimi Nasıl Alan Tasarrufu Sağlar?
Yatay motor yerleşimi, motoru doğrudan tekerleğin üzerine değil, yanına yerleştirir.
Motor, gücü tekerleğe planet dişli kutusu, dik açılı dişli kutusu, paralel şaft yapısı veya başka bir kompakt redüksiyon sistemi aracılığıyla aktarır. Bu düzenleme dikey yüksekliği azaltır ve şasi içindeki yatay alandan daha iyi yararlanılmasını sağlar.
Birçok alçak tabanlı robot için bu, tahrik ünitesinin üzerinde pil veya kaldırma mekanizması için daha fazla alan kalmasını sağlayabilir.
Bununla birlikte, alçak bir ünite otomatik olarak kurulumu kolay bir ünite anlamına gelmez. Motor şasinin içine daha fazla uzanabilir ve kabloların hala yeterli bükülme ve bakım alanına ihtiyacı vardır. Bu nedenle tasarımcı; toplam uzunluğu, genişliği, yüksekliği ve konnektör konumunu dikkate almalıdır.
İyi tasarlanmış bir düşük yüksekliğe sahip AGV direksiyon tekerleği veya yatay tahrik düzeneği, gelecekteki bakımları zorlaştırmadan mevcut alana sığmalıdır.
Doğru Tekerlek Çapını Seçmek
Alçak bir şasi inşa ederken mümkün olan en küçük tekerleği kullanmak mantıklı görünebilir, ancak bu yeni sorunlar yaratabilir.
Daha küçük bir tekerlek aks konumunu alçaltır ancak aynı zamanda yerden yüksekliği azaltır ve robotu zemin boşluklarına, genleşme derzlerine, kablolara ve pürüzlü yüzeylere karşı daha hassas hale getirir. Genellikle aynı araç hızında daha hızlı dönmesi gerekir ve motor ile dişli kutusuna daha fazla yük bindirebilir.
Daha büyük bir tekerlek, kusurlu zeminlerde normalde daha yumuşak hareket eder ve daha iyi dayanıklılık sunabilir, ancak daha fazla dikey alana ihtiyaç duyar.
En iyi tekerlek çapı, gerçek çalışma ortamına bağlıdır. Kompakt bir tekerlek pürüzsüz bir depo zemininde iyi performans gösterebilirken, derzleri, rampaları veya pürüzlü alanları olan bir fabrika daha büyük bir çap gerektirebilir.
Hedef sadece mümkün olan en alçak şasi değil, mümkün olan en güvenilir alçak şasi olmalıdır.
Yük Kapasitesi, Çekiş ve Tekerlek Basıncı
Toplam araç ağırlığı, şasi yerleşimi kontrol edilmeden tekerlek sayısına eşit şekilde bölünmemelidir.
Her bir tahrik tekerleği üzerindeki gerçek yük; pilin, yükün, kaldırma modülünün, tahrik tekerleklerinin ve döner tekerleklerin konumuna bağlıdır. Robot bir yük taşıdığında veya kaldırdığında ağırlık merkezi de değişir.
Bir gövde altı AMR tahrik tekerleği, çekiş oluşturmak için yeterli ağırlığı taşımalıdır. Tekerlek basıncı çok düşükse, hızlanma, frenleme, dönüş veya rampa tırmanışı sırasında kayabilir. Tekerlek çok fazla ağırlık taşıyorsa, poliüretan diş, rulmanlar, dişli kutusu ve montaj yapısı daha hızlı aşınabilir.
Bu denge, kaldırmalı AMR'ler için özellikle önemlidir. Yük kaldırıldığında ağırlık merkezi ve tekerlek yükü dağılımı değişebilir. Bu nedenle tahrik ünitesi hem boş hem de tam yüklü durum dikkate alınarak seçilmelidir.
Motor ve Dişli Kutusunun Eşleştirilmesi
Kompakt bir tahrik ünitesinin yine de robotu tam yük altında başlatmak, hızlandırmak, döndürmek ve durdurmak için yeterli torka sahip olması gerekir.
Motor seçimi; toplam hareketli ağırlığı, tekerlek çapını, hedef hızı, ivmelenmeyi, zemin direncini, eğimi ve çalışma döngüsünü dikkate almalıdır. Dişli kutusu daha sonra motor hızını gerekli tekerlek hızına ve çıkış torkuna dönüştürmelidir.
Daha yüksek bir dişli oranı tekerlek torkunu artırır ancak maksimum hızı düşürür. Daha düşük bir oran daha hızlı seyahat imkanı verir ancak ağır yük altında yeterli kuvveti sağlayamayabilir.
Bir gizli AGV tahrik sistemi için motor ve dişli kutusu birlikte seçilmelidir. Sadece motor gücüne bakmak yanıltıcı olabilir. Sürekli tork, tepe torku, dişli kutusu verimliliği, çalışma sıcaklığı ve görev döngüsü, genellikle motor etiketi üzerinde basılı olan güç değerinden daha önemlidir.
Bir tahrik ünitesi kısa bir test sırasında iyi performans gösterebilir ancak sürekli depo operasyonu sırasında aşırı ısınabilir. Seçim sırasında gerçek çalışma döngüsünün dahil edilmesi bu yüzden önemlidir.
Diferansiyel Tahrik mi, Direksiyonlu Tahrik mi?
Birçok düşük profilli AMR, iki motorlu tekerleğe sahip diferansiyel tahrik düzeni kullanır. Araç, sol ve sağ tekerleklerin hızını ve yönünü değiştirerek dönüş yapar.
Bu yapı kompakt, basit ve uygun maliyetlidir. Raf taşıma robotlarında, gizli AGV'lerde ve düzenli iç mekan rotalarını izleyen gövde altı AMR'lerde yaygın olarak kullanılır.
Direksiyonlu tahrik ünitesi, sürüş ve direksiyonu tek bir modülde birleştirir. Daha esnek hareket, hassas yanaşma ve dar alanlarda daha iyi kontrol sağlayabilir. Çift direksiyon, dört tekerlekten direksiyon veya çok yönlü hareket gerektiren araçlar için uygundur.
Bununla birlikte, direksiyonlu tahrik ünitesi; tahrik motoru, direksiyon motoru, dişli kutusu, enkoder ve döner yapı gibi daha fazla bileşen içerir. Bu nedenle kompakt bir düşük yüksekliğe sahip AGV direksiyon tekerleği üretmek, diferansiyel tahrik tekerleği üretmekten daha karmaşıktır.
Seçim sadece şasi yüksekliğine değil, gerekli hareket modeline göre yapılmalıdır.
Tipik Uygulamalar
Düşük profilli tahrik üniteleri, başka bir yapının altında veya içinde seyahat etmesi gereken robotlarda yaygın olarak kullanılır.
Gövde altı bir AMR, bir rafın veya arabanın altına girebilir ve bir kaldırma modülü kullanarak onu kaldırabilir. Bu tasarımda tahrik sistemi, tekerleği ve motoru şasi içinde korumalı tutarken kaldırma mekanizması için yeterli alan bırakmalıdır.
Gizli bir AGV, genellikle bir yük taşıyıcısını kaldırmadan veya çekmeden önce altına girer. Tahrik sistemi kompakt boyutlara, kararlı düşük hız kontrolüne, güvenilir frenlemeye ve sık başlatma/durdurma işlemleri için yeterli tekerlek torkuna ihtiyaç duyar.
Raf taşıma robotları da uzun saatler çalışır ve tekrarlanan dönüş ve yanaşma hareketlerini tamamlar. Bu araçlar için dişli kutusu ömrü, motor sıcaklığı, tekerlek aşınması ve enkoder hassasiyeti, montaj yüksekliği kadar önemlidir.
Aynı tasarım yaklaşımı kompakt transfer robotları, alçak tabanlı depo araçları ve üretim hatlarında kullanılan kaldırmalı AMR'ler için de kullanılabilir.
Yaygın Tasarım Sorunları
Yaygın bir hata, tahrik ünitesini sadece nominal yüküne göre seçmektir. Statik yük kapasitesi, motorun hızlanma, rampa tırmanma veya sık dönüşler için yeterli torka sahip olup olmadığını göstermez.
Bir diğer hata ise tekerlek çapını çok fazla küçültmektir. Şasi alçalır ancak robot daha fazla titreşim, daha hızlı tekerlek aşınması veya zemin birleşim yerlerinde düşük performans yaşayabilir.
Kablo alanı da gözden kaçırılması kolay bir detaydır. Motor, fren ve enkoder konnektörleri montaj ve bükülme için yeterli alana ihtiyaç duyar. CAD modeline sığan bir tahrik ünitesi, kablolar bağlandıktan sonra kurulumu zor hale gelebilir.
En güvenli yaklaşım, şasi çerçevesini nihai hale getirmeden önce tahrik sistemi yerleşimini doğrulamaktır.
Düşük Profilli Bir Tahrik Ünitesi Seçimi
Bir tedarikçinin doğru modeli önermesi için genellikle toplam araç ağırlığından fazlasına ihtiyacı vardır.
En faydalı bilgiler; boş araç ağırlığı, maksimum yük, gerekli hız, ivmelenme, eğim, tekerlek çapı limiti, maksimum montaj yüksekliği, mevcut motor alanı, sistem voltajı, fren gereksinimi, enkoder tipi, zemin durumu ve iletişim protokolünü içerir.
2D bir şasi çizimi veya 3D model, seçimi çok daha hızlı hale getirebilir. Müşteri araç tasarımını tamamlamadan önce tedarikçinin tekerlek konumunu, motor yönünü, montaj deliklerini, kablo çıkışlarını ve servis alanını kontrol etmesine olanak tanır.
HKT ROBOT'tan Düşük Profilli Tahrik Çözümleri
HKT ROBOT; yatay direksiyonlu tahrik üniteleri, diferansiyel tahrik tekerleği düzenekleri, servo motorlar, dişli kutuları, servo sürücüler, kontrol üniteleri ve kaldırma modülleri dahil olmak üzere AGV ve AMR projeleri için tahrik bileşenleri ve entegre çözümler sunar.
Alçak tabanlı projeler için motor, dişli kutusu, tekerlek çapı, dişli oranı, fren, enkoder ve montaj yapısı, mevcut şasi alanına ve araç performans gereksinimlerine göre eşleştirilebilir.
HKT ROBOT, motor, dişli kutusu ve tekerleği ayrı ayrı seçmek yerine, bunları eksiksiz bir tahrik sistemi olarak değerlendirmenize yardımcı olabilir.
İlk öneri için müşteriler; araç ağırlığını, yükü, hedef hızı, maksimum montaj yüksekliğini, tercih edilen tekerlek çapını, sistem voltajını, zemin durumunu ve şasi çizimini paylaşabilirler.
Uygun bir düşük profilli AGV tahrik ünitesi, küçük bir alana sığmaktan fazlasını yapmalıdır. Eksiksiz bir AMR'nin gerektirdiği torku, çekişi, kontrol hassasiyetini ve çalışma ömrünü sağlamalıdır.
Sıkça Sorulan Sorular
Bir AGV tahrik ünitesini düşük profilli yapan nedir?
Düşük profilli bir tahrik ünitesi normalde dikey montaj yüksekliğini azaltmak için kompakt bir dişli kutusu ve yatay motor yerleşimi kullanır. Nihai yükseklik ayrıca montaj yapısına, tekerlek çapına, frene, enkoderin durumuna ve kablo konumuna bağlıdır.
Alçak bir şasi için daha küçük bir tekerlek her zaman daha iyi midir?
Hayır. Daha küçük bir tekerlek şasi yüksekliğini düşürebilir ancak aynı zamanda yerden yüksekliği azaltır ve pürüzlü zeminlerde veya genleşme derzlerinde düşük performans gösterebilir.
Düşük profilli bir tahrik ünitesi ağır yükler taşıyabilir mi?
Evet, ancak motor, dişli kutusu, rulmanlar, tekerlek malzemesi ve montaj yapısı gerçek tekerlek yüküne ve çalışma döngüsüne göre seçilmelidir.
Diferansiyel tahrik gizli AGV'ler için uygun mudur?
Evet. Diferansiyel tahrik, kompakt bir yapı, basit kontrol ve nispeten düşük maliyet sunduğu için gizli AGV'lerde ve gövde altı AMR'lerde yaygın olarak kullanılır.
HKT ROBOT tahrik ünitesi boyutlarını özelleştirebilir mi?
HKT ROBOT, proje gereksinimlerine göre tekerlek çapını, motor gücünü, dişli oranını, voltajı, freni, enkoderi, iletişim arayüzünü ve montaj yapısını eşleştirebilir.
Paylaşmak:
AGV/AMR Yönlendirmeli Sürüş ve Diferansiyel Sürüş: Performans Karşılaştırması ve Seçim Rehberi
AGV Servo Motor Devreye Alma: Yaygın Kurulum ve Ayar Sorunları