En los sistemas AGV y AMR, la estabilidad del vehículo y la precisión del movimiento a menudo están determinadas por los componentes centrales de transmisión que se encuentran debajo de la plataforma. Entre estos componentes AGV, el servomotor juega un papel clave.
Para los vehículos de guiado automático, los robots móviles y los robots de manipulación de almacenes, el motor no solo se encarga de hacer que el vehículo se mueva. También necesita mantener el vehículo funcionando sin problemas a la velocidad, dirección y trayectoria requeridas. Es por eso que un servomotor AGV se usa comúnmente en sistemas AGV y AMR donde el control de velocidad, la retroalimentación de posición y la salida de torque son importantes.
¿Qué es un servomotor AGV?
La característica principal de un servomotor AGV es el control de lazo cerrado.
En términos simples, un motor estándar gira principalmente de acuerdo con la señal de entrada, mientras que un servomotor utiliza un codificador para retroalimentar continuamente su posición, velocidad o ángulo real. El sistema compara el valor objetivo con el valor real. Si hay alguna diferencia, el servocontrolador ajusta automáticamente la salida del motor.
Un sistema de servomotor AGV típico generalmente incluye:
Servomotor
Servocontrolador
Codificador
Caja de cambios o módulo de rueda
Controlador
El codificador funciona como los "ojos" del motor. Le dice al sistema la posición y velocidad actual del motor en tiempo real. Con esta retroalimentación, el sistema de servomotor puede ofrecer un control de movimiento más estable y preciso.
En un sistema AGV, el servomotor no funciona solo. Necesita coincidir con otros componentes AGV, como el servocontrolador, la caja de cambios, el módulo de rueda, el controlador, el sistema de batería y los módulos de seguridad. Solo cuando estas partes trabajan bien juntas, el vehículo puede moverse de manera confiable y suave.
Por qué los servomotores AGV son importantes en los AGV y AMR
Los AGV y AMR a menudo operan en condiciones más complejas que los equipos de automatización fijos. Pueden funcionar durante largos períodos en almacenes, fábricas, líneas de producción o áreas de trabajo semiabiertas, y a menudo necesitan manejar condiciones como:
- Arranques y paradas frecuentes
- Cambio entre operación con carga vacía y carga completa
- Acoplamiento a baja velocidad con estanterías o estaciones de trabajo
- Desplazamiento en línea recta, giros y rotación in situ
- Estacionamiento en pendientes o manejo de ligeras inclinaciones
- Huecos en el suelo, juntas o superficies ligeramente irregulares
- Operación continua prolongada
Si el sistema de accionamiento responde lentamente, el vehículo puede presentar vibraciones a baja velocidad, detención imprecisa, errores en el ángulo de dirección o seguimiento de trayectoria inestable. Para los AMR, estos problemas también pueden afectar el rendimiento del sistema de navegación en operación real.
El valor de un servomotor AGV es que puede utilizar la retroalimentación del codificador para corregir continuamente los errores de movimiento. Esto ayuda al vehículo a mantenerse más cerca de la velocidad objetivo, el ángulo objetivo y la posición objetivo enviados por el controlador. Esa es una de las razones por las que los AGV y AMR de alto rendimiento utilizan cada vez más sistemas de servodirección.
Servomotor vs motor paso a paso en aplicaciones AGV
En general, los motores paso a paso se pueden utilizar en mecanismos simples y de bajo costo, mientras que los servomotores son una mejor opción para aplicaciones AGV y AMR que requieren un control de movimiento preciso, un funcionamiento estable y una retroalimentación confiable.
| Elemento de comparación | Servomotor | Motor paso a paso |
| Método de control | Control de lazo cerrado con retroalimentación del codificador | Generalmente control de lazo abierto |
| Retroalimentación | Puede detectar la posición, velocidad y estado de movimiento reales | Generalmente no proporciona retroalimentación en tiempo real |
| Precisión | Mayor precisión y mejor corrección de movimiento | Adecuado para posicionamiento básico, pero la precisión puede verse afectada por cambios de carga |
| Manejo de carga | Mejor para AGV y AMR de carga pesada | Más adecuado para mecanismos de carga ligera |
| Estabilidad de movimiento | Más estable durante la aceleración, desaceleración, giro y parada | Puede perder pasos bajo cambios repentinos de carga o alta aceleración |
| Costo | Mayor costo, pero mejor rendimiento y fiabilidad | Menor costo y control más simple |
| Mejor utilizado para | Detención precisa, giro estable, manejo de cargas pesadas y operación continua a largo plazo | Aplicaciones de baja velocidad, carga ligera y menos exigentes |
| Adecuación para AGV/AMR | Más adecuado para sistemas de accionamiento AGV y AMR que requieren retroalimentación confiable y movimiento estable | Solo adecuado para mecanismos auxiliares simples con requisitos de precisión más bajos |
Parámetros clave para la selección de servomotores AGV
Elegir un servomotor AGV adecuado no solo se trata de la potencia del motor. El motor correcto debe seleccionarse en función de la estructura del vehículo y los requisitos de movimiento reales.
1. Capacidad de carga
Primero se debe confirmar el peso total del AGV o AMR, incluido el peso del vehículo y la carga útil máxima. Cuanto mayor sea la carga, mayor será el par de salida requerido del motor.
2. Requisito de velocidad
La velocidad objetivo afecta la velocidad del motor y la relación de la caja de cambios. Para operaciones de alta velocidad, se deben considerar la velocidad nominal, la velocidad máxima, la aceleración y el rendimiento de desaceleración.
3. Requisito de par
Los AGV a menudo necesitan un par instantáneo más alto durante el arranque, la escalada, las paradas de emergencia y los giros. Por esta razón, tanto el par nominal como el par máximo deben verificarse durante la selección.
4. Fuente de alimentación
Los equipos fijos a menudo usan energía de 220 V o 380 V, mientras que los robots móviles generalmente dependen de la energía de la batería. Por lo tanto, los AGV y AMR usan más comúnmente soluciones de servomotor de CC de bajo voltaje, como plataformas de 24 V, 48 V o de mayor voltaje.
5. Opción de freno
Si el vehículo necesita estacionarse en una pendiente, levantar cargas verticalmente o mantener la posición después de un corte de energía, se debe considerar un servomotor con freno.
6. Protocolo de comunicación
El sistema de control AGV necesita una comunicación estable con el servocontrolador. Los métodos de control comunes incluyen CANopen, EtherCAT, RS485 y control de impulsos. Antes de la selección, es importante confirmar si el servocontrolador puede coincidir con el controlador del vehículo o el sistema PLC.
7. Espacio de instalación
El espacio del chasis del AGV suele ser limitado, por lo que las dimensiones del motor, las dimensiones de la brida, el diámetro del eje, la dirección del cable y la estructura de la caja de cambios deben confirmarse de antemano.
Dónde se utilizan los servomotores AGV
En los AGV y AMR, los servomotores se pueden utilizar en varias posiciones clave, incluyendo:
- Módulo de rueda motriz
- Módulo de dirección
- Unidad de accionamiento diferencial
- Mecanismo de elevación
- Sistema de transferencia por cinta transportadora
- Articulación de robot o actuador auxiliar
Diferentes posiciones tienen diferentes requisitos de motor. Los módulos de rueda motriz se centran más en el par, la velocidad y la estabilidad de funcionamiento. Los módulos de dirección requieren un control de ángulo preciso y una respuesta rápida. Los mecanismos de elevación necesitan par de retención y frenado seguro.
Por lo tanto, seleccionar un servomotor AGV no se trata solo de elegir un modelo de motor. Requiere hacer coincidir el motor con el peso del vehículo, el método de movimiento, el sistema de control y la estructura mecánica.
Soluciones de servomotores HKT ROBOT para sistemas AGV y AMR
Fundada en 2013, HKT ROBOT se centra en componentes de accionamiento para AGV, AMR y robots móviles industriales. Nuestras soluciones de servomotor cubren unidades integradas compactas de bajo voltaje, opciones de servomotor de 48 V y servomotores de CC de alta potencia para robots móviles, equipos de almacenamiento y logística, AGV de carretillas elevadoras y plataformas móviles de alta resistencia.
Para diferentes proyectos AGV, podemos ayudar a los clientes a combinar un servomotor AGV adecuado y una solución de accionamiento completa basada en la carga, la velocidad, el diámetro de la rueda, el voltaje de la fuente de alimentación, el protocolo de comunicación, el requisito de pendiente, el espacio de instalación y el entorno de trabajo.
Si está desarrollando un sistema AGV o AMR y necesita soporte con la selección de servomotores, módulos de rueda motriz, módulos de dirección u otros componentes AGV, no dude en contactarnos. Nuestro equipo lo ayudará a evaluar una solución de accionamiento adecuada para su proyecto.
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