아시아의 한 전자상거래 대기업은 최소한의 비용으로 빠른 배송을 안정적으로 제공하기 위해 기존 배송 센터를 무인 완전 자동화 분류 시설로 대체하는 이니셔티브를 시작했습니다. 이 벤처의 성공 여부는 Elmo Motion Control 작고 효율적인 고성능 서보 드라이브로 구동되는 로우 프로파일 모바일 로봇에 달려 있었습니다.

이 사례 연구를 읽고 자세히 알아보세요:

  • 초소형 서보 드라이브를 사용하여 최대 5.4kW의 피크 전력 구현
  • 99% 이상의 효율을 제공하는 서보 드라이브로 배터리 재충전 사이의 긴 듀티 사이클 지원
  • 최고의 서보 성능, 고급 네트워킹 및 안전성을 모두 소형 PCB 실장형 패키지로 제공하는 이점

모바일 로봇은 상품이 채워진 포드 아래에서 굴러다니다가 위로 올라가 포드를 들어올려 공장 바닥으로 상품을 운반합니다.

머신 요구 사항

분류 센터는 시간당 최대 9,000개의 소포를 처리해야 합니다. 이에 대한 해결책은 재고를 이동식 로봇이 시설 곳곳을 운반하는 포드에 넣는 것이었습니다. 로봇은 포드 아래로 굴러가면서 수직으로 상승하여 포드를 바닥 위로 들어 올려 포장 스테이션으로 운반합니다.

로봇은 포드 아래에 들어갈 수 있도록 높이가 낮아야 하며 충돌을 피하기 위해 매우 컴팩트해야 합니다. 동시에 최대 300kg의 무거운 짐을 들어 올릴 수 있어야 하고 충전소의 가동 중단 시간을 최소화하기 위해 1회 충전당 수명이 최대한 길어야 합니다.

Motion control 솔루션이 포함되어 있습니다:

 

높은 전력 밀도

공간의 제약을 고려할 때 로봇에는 가능한 한 가장 높은 전력 밀도를 가진 드라이브가 필요했습니다. 로봇을 추진하며 수직 리프트 기능도 갖춘 두 개의 트랙션 휠은 750W 브러시리스 서보 모터로 구동됩니다. Elmo소형 Gold Solo Guitar 드라이브는 모터에 최대 4.8kW의 연속 전력 또는 5.4kW의 피크 전력을 제공합니다.

회전 리프트는 100W 브러시 모터로 구동됩니다. Elmo Gold Solo Whistle 드라이브는 컨트롤러에서 직접 펄스/방향 신호를 수신하여 2kW의 연속 전력과 피크 전력을 제공합니다.

높은 효율성

모바일 로봇의 1회 충전당 작동 수명은 전기 부품의 효율성에 따라 크게 달라집니다. 왜냐하면 Gold Solo Guitar 드라이브는 97% 이상의 효율을 자랑하며 Gold Solo Whistle 드라이브는 효율이 99% 이상이기 때문에 제한된 전원 공급을 처리하고 로봇의 전체 듀티 사이클을 늘리는 데 이상적입니다.

지터 및 지연 시간 최소화

로봇을 조종하려면 트랙션 축을 정확하게 동기화해야 합니다. 이 설계는 마스터-슬레이브 아키텍처를 기반으로 하며, 주축은 아날로그 +/-10V 명령을 통해 컨트롤러로부터 명령을 받습니다. 엔지니어링 팀은 처음에 동기화를 위해 아날로그 전류 추종 방식을 사용할 계획이었지만, Elmo 드라이브가 더 효과적인 대안을 제시했습니다. 고속 PWM 동기화를 사용하여 지터나 지연 지연을 최소화하면서 축 추종이 가능합니다.

결과

Elmo 드라이브의 성능과 전반적인 기능은 요구 사항을 충족했습니다. 차세대 로봇에서는 아날로그 +/-10V 신호가 아닌 EtherCAT 신호를 통해 통신이 라우팅될 것입니다. 이 소매업체는 Elmo완전한 EtherCAT 지원, 드라이브 프로그래밍의 유연성, 넓은 전압 범위를 추가하여 증가하는 창고 로봇을 위한 이상적인 서보 드라이브 솔루션을 확보했습니다.

이 이니셔티브는 3~4년에 걸쳐 10개의 무인 분류 센터에서 1000대의 로봇을 생산할 것으로 예상되는 등 생산 모드로 전환되고 있습니다.

오늘의 솔루션:

Elmo 이 모바일 로봇이 설계된 이후 새로운 솔루션과 옵션을 도입했습니다. 오늘도 마찬가지입니다:

  • 이 애플리케이션에 가장 적합한 솔루션은 다음과 같습니다. Platinum Solo Quartet4축 소형 "즉시 사용 가능한" motion control 시스템(5000W 서보 드라이브 4개 및 4축 모션 컨트롤러)입니다.
  • 다른 옵션은 4 Gold Twitter 서보 드라이브