Abstract

U razvoju AGV i AMR, inženjeri se obično fokusiraju na kritične komponente kao što su pogonski motori, reduktori, kontrolni sistemi i navigacione tehnologije. Međutim, jedan važan mehanički faktor je često potcijenjen - dizajn ovjesa sistema pogonskih kotača.

Za AGV vozila sa četiri -kotača opremljena sa četiri pogonska točka i funkcijama upravljanja, ovjes nije samo opcioni dodatak. Igra ključnu ulogu u održavanju uravnoteženog opterećenja kotača, smanjenju otpora upravljanja, sprječavanju prekomjerne struje motora i poboljšanju dugoročne-pouzdanosti sistema.

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

Pozadina projekta

Kupac je razvio-teški AGV sa -pogonom na četiri točka i strukturom upravljanja na četiri točka-.

AGV je bio opremljen sa četiri setaPlutools PLT310 Vertikalni AGV pogonski kotači. Vozilo nije sadržavalo pomoćne točkove, a sistem pogonskih točkova je projektovan bez mehanizma za vešanje.

ThePLT310 Vertikalni AGV pogonski kotačima kompaktnu strukturu, visoku nosivost, precizne performanse upravljanja i odličnu pouzdanost. Dizajniran je za-teške AGV, AMR i industrijske mobilne robotske aplikacije koje zahtijevaju stabilnu vožnju i precizno pozicioniranje.

Tokom početne faze puštanja u rad, AGV je nesmetano radio u fabrici kupca.

Budući da je prostor za puštanje u rad imao relativno ravan pod, vozilo je pokazalo dobre performanse upravljanja. Na osnovu ovog okruženja, kupac je vjerovao da je sistem ovjesa nepotreban.

Iz inženjerske perspektive, međutim, preporučili smo da se zadrži dizajn ovjesa kako bi se poboljšala prilagodljivost stvarnim-svjetskim radnim uvjetima i održalo uravnoteženo opterećenje kotača.

Iako se AGV dobro pokazao tokom fabričkog testiranja, neočekivani problemi su se pojavili nakon postavljanja na konačnom mjestu primjene.

Problemi s upravljanjem su se pojavili na web lokaciji krajnjeg korisnika

Nakon što je AGV instaliran na krajnjoj lokaciji kupca, pojavilo se nekoliko problema:

AGV je imao poteškoća s izvođenjem-rotacije na mjestu;

Struja upravljanja je često dostizala ograničenje struje kontrolera od 80A;

U određenim područjima, AGV nije mogao dovršiti upravljanje;

Motori upravljača postali su izuzetno vrući nakon kontinuiranog rada.

Na osnovu ovih simptoma, kupac je prvobitno posumnjao da upravljačkom sistemu nedostaje dovoljan obrtni moment.

Vjerovali su da bi rješenje zahtijevalo:

Veći motor za upravljanje;

Mjenjač sa većim omjerom redukcije.

Ova pretpostavka je bila razumljiva jer su velika struja i neuspešno upravljanje često povezani sa nedovoljnim obrtnim momentom motora.

Međutim, nakon analize stvarnih uslova rada, inženjeri Plutoolsa su vjerovali da osnovni uzrok možda nije povezan sa snagom motora.

Potrebna je detaljna -istraga i analiza podataka.

Na-Istraga na licu mjesta i analiza uzroka

Plutools inženjeri su posjetili lokaciju krajnjeg{0}}korisnika i izvršili sveobuhvatnu inspekciju AGV šasije.

ČetiriPLT310 Vertikalni AGV pogonski kotačisu instalirani u standardnoj konfiguraciji sa četiri-ugla:

Točak br.1 i točak br.4 čine jedan dijagonalni par;

Točak br.2 i točak br.3 formirali su još jedan dijagonalni par.

Tokom inspekcije utvrdili smo da je ravnost poda na mjestu završne primjene znatno lošija od okruženja za puštanje u rad.

Što je još važnije, deformacija točka br.1 i točka br.4 bila je primjetno veća od druga dva točka.

Ovo je ukazivalo na to da četiri pogonska točka ne dijele ravnomjerno težinu vozila.

Zbog neravne podloge, jedan dijagonalni par pogonskih kotača nosio je preveliko vertikalno opterećenje, dok je drugi dijagonalni par nosio znatno manje opterećenje.

Za -AGV na četiri točka bez ovjesa, ova neravnoteža može značajno povećati otpor upravljanja i stvoriti nenormalno opterećenje motora.

Test upravljačke struje i verifikacija podataka

Da bi potvrdili našu analizu, Plutools inženjeri su izvršili-test praćenja u stvarnom vremenu na struji upravljanja sva četiri PLT310 vertikalna AGV pogonska točka.

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

Tokom testa, jedan dijagonalni par pogonskih točkova brzo je dostigao ograničenje struje kontrolera od 80A, ali AGV i dalje nije mogao da završi rotaciju.

Ovo je ukazivalo na to da je sistem upravljanja iskusio preveliki mehanički otpor, a ne nedovoljnu snagu motora.

Nakon toga, AGV je premješten u područje gdje su se sva četiri pogonska točka mogla nesmetano okretati. Ponovo je izmjerena struja upravljanja svakog pogonskog točka.

Rezultati testa su pokazali:

Točak br.1 i točak br.4: približno 70–80A struja upravljanja;

Točak br.2 i točak br.3: približno 5–15A struja upravljanja;

Ukupna startna struja četiri upravljačka motora: približno 170–180A.

Ovi rezultati su pružili jake dokaze.

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

Međutim, stvarna situacija je bila potpuno drugačija:

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

Dakle, problem nije uzrokovan nedovoljnim okretnim momentom motora upravljača ili kapacitetom mjenjača.

Stvarni uzrok je bioneravnomjerna raspodjela opterećenja kotača uzrokovana nedostatkom kompenzacije ovjesa.

Zašto nedostatak ovjesa utiče na performanse AGV upravljanja?

Mnogi inženjeri pretpostavljaju da AGV na četiri točka-može prirodno rasporediti težinu vozila ravnomjerno na sva četiri točka.

U teoriji, to je tačno pod idealnim uslovima.

Međutim, prava industrijska okruženja rijetko su savršeno ravna.

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

Za -AGV na četiri točka bez ovjesa, šasija ne može efikasno kompenzirati ove varijacije tla.

Kao rezultat, može doći do sljedeće situacije:

Jedan dijagonalni par točkova nosi većinu težine vozila;

Drugi dijagonalni par ima smanjen kontaktni pritisak;

Preopterećeni točkovi doživljavaju veću deformaciju gume;

Otpor upravljanja značajno se povećava;

Struja motora upravljača brzo raste;

Temperatura motora raste;

AGV na kraju možda neće uspjeti dovršiti upravljanje.

Stoga, stvarni problem nije u tome što motor ne može proizvesti dovoljno obrtnog momenta.

Pravi problem je u tome što neravnomjerno opterećenje kotača stvara preveliku mehaničku otpornost.

Analiza raspodjele opterećenja

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

Tokom terenskog testa, kada je AGV jedva mogao dovršiti upravljanje, prosječne struje upravljanja za dvije dijagonalne grupe kotača bile su približno:

Grupa A: 10A;

Grupa B: 80A.

Na osnovu 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 skoro osam puta veći teret od drugog para.

Kada je AGV dosegao neravniju površinu gdje je upravljanje potpuno otkazalo, neravnoteža opterećenja postala je još veća.

Ovaj proračun je dalje potvrdio da ključni problem nije bio kapacitet snage sistema pogonskih kotača PLT310, već neravnomjerna raspodjela mehaničkog opterećenja.

Rješenje: Dodavanje ovjesa u sistem pogonskih kotača PLT310

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

Umjesto toga, rješenje se fokusiralo na poboljšanje mehaničke strukture:

Mehanizam ovjesa je dodat na sva četiri PLT310 vertikalna AGV pogonska točka.

Sa ugrađenim sistemom ovjesa, svaki pogonski točak mogao bi automatski kompenzirati male neravnine poda i održavati uravnoteženiji kontaktni pritisak.

Nakon modifikacije:

AGV je povratio glatke performanse rotacije-na mjestu;

Struja upravljanja je značajno smanjena;

Temperatura motora se vratila u normalni opseg;

Vozilo je pouzdano radilo na lokaciji krajnjeg{0}}korisnika.

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

Engineering Summary

Mnogi AGV projekti rade dobro tokom fabričkog testiranja, ali nailaze na neočekivane probleme nakon implementacije.

Razlog često nije nedovoljna performansa komponenti, već razlika između okruženja za puštanje u rad i stvarnih uslova rada.

Za AGV sa četiri-točka, performanse upravljanja ne zavise samo od momenta motora i odabira mjenjača, već i od balansa opterećenja kotača.

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

Povećan otpor upravljanja;

Prekomjerna struja motora;

Viša temperatura motora;

Smanjena pouzdanost sistema;

Mogući kvar upravljanja.

Za dizajn AGV šasije na četiri točka, Plutools preporučuje:

Procjena zahtjeva za suspenziju na osnovu stvarnih uslova primjene, a ne samo okruženja za puštanje u rad;

Uzimajući u obzir najgore-uvjete rada tokom dizajna šasije;

Izvođenje analize raspodjele opterećenja kotača prije finalizacije mehaničke strukture;

Korištenje rješenja za spuštene pogonske kotače za teške-agregate AGV i aplikacije za kontinuirani rad.

Ovjes nije samo dodatna mehanička komponenta.

To je važan element dizajna koji osigurava stabilan rad, uravnoteženo opterećenje i dugoročnu{0}}pouzdanost AGV pogonskih sistema.

Kroz profesionalnu tehnologiju pogonskih točkova i inženjersko iskustvo,Plutools nastavlja da pruža pouzdana AGV rješenja za mobilnost za globalnu inteligentnu proizvodnju i logističke aplikacije.