Sažetak

U razvoju AGV i AMR inženjeri se obično usredotočuju na kritične komponente kao što su pogonski motori, reduktori, sustavi upravljanja i navigacijske tehnologije. Međutim, jedan važan mehanički čimbenik često se podcjenjuje - dizajn ovjesa sustava pogonskih kotača.

Za AGV vozila s četiri{0}} kotača opremljena s četiri pogonska kotača i funkcijama upravljanja, ovjes nije samo dodatna oprema. Ima ključnu ulogu u održavanju uravnoteženog opterećenja kotača, smanjenju otpora upravljanja, sprječavanju prekomjerne struje motora i poboljšanju dugoročne-pouzdanosti sustava.

Ovaj članak predstavlja stvarni slučaj kupca izPlutools, analizirajući kako je nedostatak ovjesa uzrokovao neravnomjerno opterećenje kotača, abnormalnu struju upravljanja i pregrijavanje motora na AGV-u s četiri{0}}kotača. Kroz -testiranje na licu mjesta i inženjersku analizu, identificiran je stvarni uzrok, pružajući dragocjene uvide za dizajn šasije AGV-a.

Pozadina projekta

Kupac je razvio te-AGV s pogonom na četiri-kotača i strukturom upravljanja na četiri-kotača.

AGV je bio opremljen s četiri kompletaPlutools PLT310 Vertikalni AGV pogonski kotači. Vozilo nije imalo pomoćne kotače, a sustav pogonskih kotača projektiran je bez mehanizma ovjesa.

ThePLT310 Vertikalni AGV pogonski kotačima kompaktnu strukturu, veliku nosivost, precizno upravljanje i izvrsnu pouzdanost. Dizajniran je za-aplikacije AGV-ova, AMR-ova i industrijskih mobilnih robota koji zahtijevaju stabilnu vožnju i točno pozicioniranje.

Tijekom početne faze puštanja u rad, AGV je radio glatko u tvornici kupca.

Budući da je područje puštanja u pogon imalo relativno ravan pod, vozilo je pokazalo dobre performanse upravljanja. Na temelju ovog okruženja, kupac je smatrao da je sustav ovjesa nepotreban.

Međutim, iz inženjerske perspektive preporučujemo zadržavanje dizajna ovjesa kako bi se poboljšala prilagodljivost stvarnim-uvjetima rada i održalo uravnoteženo opterećenje kotača.

Iako se AGV dobro pokazao tijekom tvorničkog testiranja, neočekivani problemi su se pojavili nakon postavljanja na mjesto konačne primjene.

Problemi s upravljanjem pojavili su se na mjestu krajnjeg korisnika

Nakon što je AGV instaliran na konačnom mjestu kupca, pojavilo se nekoliko problema:

AGV je imao poteškoća s izvođenjem-rotacije na mjestu;

Struja upravljanja često je dosezala strujno ograničenje od 80A regulatora;

U određenim područjima, AGV nije mogao dovršiti upravljanje;

Motori upravljača postali su iznimno vrući nakon neprekidnog rada.

Na temelju ovih simptoma, kupac je isprva posumnjao da sustavu upravljanja nedostaje dovoljan okretni moment.

Vjerovali su da će rješenje zahtijevati:

Veći upravljački motor;

Mjenjač s većim omjerom redukcije.

Ova pretpostavka je bila razumljiva jer su velika struja i neuspješno upravljanje često povezani s nedovoljnim momentom motora.

Međutim, nakon analize stvarnih radnih uvjeta, inženjeri Plutoolsa vjerovali su da glavni uzrok možda nije povezan sa snagom motora.

Potrebna je detaljna -istraga na licu mjesta i analiza podataka.

-Istraga na licu mjesta i analiza uzroka

Inženjeri tvrtke Plutools posjetili su mjesto krajnjeg-korisnika i proveli sveobuhvatnu inspekciju šasije AGV-a.

ČetvoricaPLT310 Vertikalni AGV pogonski kotačiinstalirani su u standardnoj konfiguraciji s četiri-kuta:

Kotač br. 1 i kotač br. 4 činili su jedan dijagonalni par;

Kotač br. 2 i kotač br. 3 činili su još jedan dijagonalni par.

Tijekom inspekcije, otkrili smo da je ravnost poda na mjestu završne primjene bila znatno lošija od okoline naručitelja pri puštanju u rad.

Što je još važnije, deformacija kotača br. 1 i kotača br. 4 bila je primjetno veća nego kod druga dva kotača.

To je značilo da četiri pogonska kotača ne dijele ravnomjerno težinu vozila.

Zbog neravnog tla, jedan dijagonalni par pogonskih kotača nosio je prekomjerno okomito opterećenje, dok je drugi dijagonalni par nosio puno manje opterećenja.

Za AGV s četiri{0}} kotača bez ovjesa, ova neravnoteža može značajno povećati otpor upravljanja i stvoriti neuobičajeno opterećenje motora.

Ispitivanje struje upravljača i provjera podataka

Kako bi potvrdili našu analizu, inženjeri Plutoola izveli su-test praćenja struje upravljanja sva četiri PLT310 vertikalna AGV pogonska kotača.

Prvo je AGV testiran u području gdje je došlo do kvara na upravljanju.

Tijekom testa, jedan dijagonalni par pogonskih kotača brzo je dosegao ograničenje struje regulatora od 80 A, ali AGV još uvijek nije mogao završiti rotaciju.

To je ukazivalo na to da je upravljački sustav imao prekomjerni mehanički otpor, a ne nedovoljnu snagu motora.

Nakon toga, AGV je premješten u područje gdje su se sva četiri pogonska kotača mogla glatko okretati. Ponovno je izmjerena struja upravljanja svakog pogonskog kotača.

Rezultati ispitivanja su pokazali:

Kotač br. 1 i kotač br. 4: približno 70–80 A struja upravljanja;

Kotač br. 2 i kotač br. 3: približno 5–15 A struja upravljanja;

Ukupna početna struja četiriju motora upravljača: približno 170–180A.

Ovi rezultati pružili su snažne dokaze.

Ako je kapacitet motora za upravljanje bio nedovoljan, sva četiri motora za upravljanje trebala su se istovremeno približiti ograničenju struje.

Međutim, stvarna situacija je bila potpuno drugačija:

Samo je jedan dijagonalni par pogonskih kotača radio pod velikim opterećenjem, dok je drugi par nosio znatno manje opterećenja.

Stoga problem nije uzrokovan nedovoljnim momentom motora upravljača ili kapacitetom mjenjača.

Stvarni uzrok bio jeneravnomjerna raspodjela opterećenja kotača uzrokovana nedostatkom kompenzacije ovjesa.

Zašto nedostatak ovjesa utječe na performanse AGV upravljanja?

Mnogi inženjeri pretpostavljaju da AGV s četiri{0}}kotača može prirodno ravnomjerno rasporediti težinu vozila na sva četiri kotača.

U teoriji, to je točno u idealnim uvjetima.

Međutim, prava industrijska okruženja rijetko su savršeno ravna.

Čak i male razlike u visini poda mogu stvoriti neravnomjerno opterećenje kada AGV šasija prolazi kroz različita područja.

Za AGV s četiri{0}}kotača bez ovjesa, šasija ne može učinkovito kompenzirati te varijacije tla.

Kao rezultat toga, može doći do sljedeće situacije:

Jedan dijagonalni par kotača nosi većinu težine vozila;

Drugi dijagonalni par ima smanjen kontaktni pritisak;

Preopterećeni kotači doživljavaju veću deformaciju gume;

Otpor upravljanja značajno se povećava;

Struja motora upravljača brzo raste;

Temperatura motora se povećava;

AGV možda na kraju neće uspjeti dovršiti upravljanje.

Stoga stvarni problem nije u tome što motor ne može generirati dovoljan moment.

Pravi problem je u tome što neravnomjerno opterećenje kotača stvara pretjerani mehanički otpor.

Analiza raspodjele opterećenja

Odnos između sile upravljanja i struje motora može se smatrati približno proporcionalnim.

Tijekom testa na terenu, kada je AGV jedva mogao završiti upravljanje, prosječne struje upravljanja dviju dijagonalnih grupa kotača bile su približno:

Grupa A: 10A;

Grupa B: 80A.

Na temelju raspodjele struje može se izračunati približna raspodjela opterećenja:

Grupa A:

Ukupno opterećenje × 10 / (10 + 80)

≈ 11% ukupnog opterećenja

Grupa B:

Ukupno opterećenje × 80 / (10 + 80)

≈ 89% ukupnog opterećenja

To znači da je omjer opterećenja između dvije dijagonalne grupe kotača bio blizu:

1 : 8

Drugim riječima, jedan par dijagonalnih kotača nosio je gotovo osam puta veći teret od drugog para.

Kada je AGV stigao do neravnijeg područja gdje je upravljanje potpuno otkazalo, neravnoteža opterećenja postala je još veća.

Ovaj izračun dodatno je potvrdio da ključni problem nije kapacitet snage sustava pogonskih kotača PLT310, već neravnomjerna raspodjela mehaničkog opterećenja.

Rješenje: Dodavanje ovjesa sustavu pogonskih kotača PLT310

Nakon utvrđivanja temeljnog uzroka, Plutools nije zamijenio motore upravljača niti modificirao konfiguraciju mjenjača.

Umjesto toga, rješenje je usmjereno na poboljšanje mehaničke strukture:

Mehanizam ovjesa dodan je na sva četiri PLT310 vertikalna AGV pogonska kotača.

S instaliranim sustavom ovjesa, svaki pogonski kotač može automatski kompenzirati male nepravilnosti poda i održavati uravnoteženiji kontaktni pritisak.

Nakon izmjene:

AGV je ponovno postigao glatku-izvedbu rotacije na mjestu;

Struja upravljanja značajno je smanjena;

Temperatura motora vratila se u normalni raspon;

Vozilo je radilo pouzdano na mjestu krajnjeg-korisnika.

Ovaj je slučaj pokazao da poboljšanje ravnoteže mehaničkog opterećenja može biti učinkovitije od jednostavnog povećanja snage motora.

Inženjerski sažetak

Mnogi AGV projekti rade dobro tijekom tvorničkog testiranja, ali nailaze na neočekivane probleme nakon implementacije.

Razlog često nije nedovoljna izvedba komponenti, već razlika između okruženja puštanja u pogon i stvarnih radnih uvjeta.

Za AGV s četiri{0}} kotača, performanse upravljanja ne ovise samo o momentu motora i odabiru mjenjača, već i o ravnoteži opterećenja kotača.

Ovaj slučaj pokazuje da čak i manje neravnine na podu mogu uzrokovati ozbiljnu koncentraciju opterećenja u AGV-u s četiri{0}}kotača bez ovjesa, što rezultira:

Povećan otpor pri upravljanju;

Pretjerana struja motora;

Viša temperatura motora;

Smanjena pouzdanost sustava;

Mogući kvar na upravljaču.

Za dizajn AGV šasije s četiri{0}}kotača, Plutools preporučuje:

Procjena zahtjeva ovjesa na temelju stvarnih uvjeta primjene, ne samo okruženja puštanja u rad;

Uzimajući u obzir najgore{0}}slučajeve radnih uvjeta tijekom projektiranja šasije;

Izvođenje analize raspodjele opterećenja kotača prije finalizacije mehaničke strukture;

Korištenje rješenja s visećim pogonskim kotačima za teške- AGV-ove i aplikacije kontinuiranog rada.

Ovjes nije samo dodatna mehanička komponenta.

To je važan element dizajna koji osigurava stabilan rad, uravnoteženo opterećenje i dugoročnu-pouzdanost AGV pogonskih sustava.

Kroz profesionalnu tehnologiju pogonskih kotača i inženjersko iskustvo,Plutools nastavlja pružati pouzdana AGV rješenja mobilnosti za globalne inteligentne proizvodne i logističke aplikacije.