Õige valimineservomootor pakkimismasinale ei ole lihtsalt piisava võimsusega mootori valimine.
Pakkimisseadmed peavad sageli kiirendama, peatama, indekseerima, lõikama, pitseerima, täitma, märgistama või sünkroonima mitut mehhanismi väga lühikese tsükli jooksul. Mootor, mis töötab hästi üldises automatiseerimisrakenduses, ei pruugi olla kiire{1}}pakkimisliini jaoks parim valik.
Õige servomootor peab vastama masina kiirusele, pöördemomendile, kiirendusele, positsioneerimise täpsusele, koormuse inertsile, töötsüklile ja juhtimissüsteemile.
Selles juhendis selgitatakse, mida pakkimismasinate tootjad peaksid servomootori valimisel arvestama ja kuidas vältida levinud vigu suuruse määramisel.
Miks kasutatakse servomootoreid pakendamismasinates laialdaselt?
Pakkimismasinad on tavaliselt üles ehitatud korduvale ja kiirele{0}}liikumisele.
Tüüpiline pakkimistsükkel võib hõlmata järgmist:
- Toote söötmine
- Materjali paigutamine
- Pakendikile teisaldamine
- Täitmine või doseerimine
- Lõikamine
- Tihendamine
- Märgistus
- Valmis pakendi tühjendamine
Nende liigutuste ajastus mõjutab otseselt tootmiskiirust ja pakendi kvaliteeti.
Servomootor tagab liikumise suletud{0}ahela juhtimise, võimaldades masinal asendit, kiirust ja pöördemomenti juhtida palju täpsemalt kui tavaline mootor.
See muudab servomootorid sobivaks rakendusteks, kus masin vajab:
- Kiire kiirendus ja aeglustamine
- Täpne positsioneerimine
- Korduv liikumine
- Muutuv kiirus
- Elektrooniline sünkroniseerimine
- Sagedased käivitus-/seiskamistsüklid
- Pakendimaterjalide täpne kontroll
Mida teeb servomootor pakendamismasinas?
Pakkimismasin võib kasutada mitut servomootorit, mitte ühte mootorit kogu süsteemi jaoks.
Iga mootor saab juhtida konkreetset liikumist.
Näiteks:
| Pakkimismasina funktsioon | Tüüpiline servomootori roll |
|---|---|
| Filmi söötmine | Kontrollige filmi kiirust ja pikkust |
| Toodete söötmine | Sünkroonige toote liikumine |
| Täitmine | Kontrollige täitmisasendit ja kiirust |
| Tihendamine | Kontrollige tihendi liikumist |
| Lõikamine | Asetage lõikemehhanism oma kohale |
| Märgistus | Sildi paigutuse sünkroonimine |
| Konveier | Kontrollige toote transporti |
| Rotary indekseerimine | Kontrollige täpset nurkliikumist |
| Korgistamine | Juhtimisasend ja pöördemoment |
Pakkimismasinate kõige olulisemad servomootori spetsifikatsioonid
Pakkimisseadmete servomootori valimisel pöörake erilist tähelepanu järgmistele spetsifikatsioonidele:
- Nimipöördemoment
- Maksimaalne pöördemoment
- Nimikiirus
- Maksimaalne kiirus
- Kiirendusvõime
- Kodeerija eraldusvõime
- Mootori inerts
- Töötsükkel
- Pinge
- Piduri valikud
- Paigaldus mõõtmed
- Võlli konfiguratsioon
Nende hulgaspöördemoment, kiirus ja kiirendustavaliselt väärivad esialgse valiku käigus kõige rohkem tähelepanu.
1. Pöördemoment: kas servomootor talub pakendikoormust?
Pöördemoment määrab, kui suurt pöörlemisjõudu servomootor suudab tekitada.
Pakkimismasina jaoks võib vajalik pöördemoment pärineda:
- Filmi pinge
- Rullid
- Vööd
- Hammasrattad
- Lõikemehhanismid
- Tihendusmehhanismid
- Täitemehhanismid
- Toote kaal
- Mehaaniline hõõrdumine
Ärge arvutage mootori suurust ainult toote kaalu põhjal.
Paljudes pakkimisrakendustes kulutab mootor tegelikult rohkem pöördemomenti kiirendamisele, hõõrdumisele või mehaanilisele jõuülekandele kui tootele endale.
Pidev pöördemoment vs tipppöördemoment
Pakkimismasinad töötavad sageli korduva kiirenduse ja aeglustusega.
See tähendab, et nii pidev kui ka maksimaalne pöördemoment on olulised.
Pidev pöördemoment
See on normaalse töö ajal vajalik pöördemoment.
Näiteks kile{0}}etteandemootor võib pidevalt säilitada teatud kile kiirust ja pinget.
Maksimaalne pöördemoment
Maksimaalne pöördemoment on vajalik lühikestel perioodidel, näiteks:
- Kiire kiirendus
- Kiire aeglustumine
- Lõikamine
- Indekseerimine
- Suuna ümberpööramine
- Koormatud mehhanismi käivitamine
Mootoril võib olla piisav pidev pöördemoment, kuid ebapiisav maksimaalne pöördemoment.
See võib põhjustada ülekoormushäireid või masina kehva jõudluse{0}}kiiretel tsüklitel.
2. Kiirus: kui kiiresti peab teie pakkemasin töötama?
Pakkimismasinad on sageli projekteeritud tootmisväljundi järgi.
Näiteks:
- Pakke minutis
- Kotid minutis
- Pudelid minutis
- Kastid minutis
Mootori nõutav kiirus sõltub mootori ja pakkemehhanismi vahelisest mehaanilisest ülekandest.
Peaksite kindlaks määrama:
- Minimaalne kiirus
- Normaalne töökiirus
- Maksimaalne kiirus
- Kiirendusaeg
- Aeglustusaeg
Kõrge maksimaalse pöörete arvuga mootor ei ole automaatselt parim valik.
Olulisem küsimus on:
Kas mootor suudab vajalikul töökiirusel piisava pöördemomendi pakkuda?
3. Kiirendus ja aeglustus on kriitilise tähtsusega
Pakkimismasin peab võib-olla liikuma nullist täiskiirusele sekundi murdosa jooksul.
Näiteks võib kile{0}}söötmissüsteem vajada järgmist.
Alusta → kiirenda → saavuta sihtasend → peatu → korda
See loob palju suurema dünaamilise koormuse kui pidev pöörlemine.
Kui masinal on lühike tsükliaeg, vajab servomootor piisavat tipppöördemomenti, et kiirendada koormust ilma liigse ülelöögi või vibratsioonita.
Servomootori taotlemisel esitage tarnijale nõutav:
- Algkiirus
- Sihtkiirus
- Kiirendusaeg
- Aeglustusaeg
- Tsükli sagedus
See teave on palju kasulikum, kui lihtsalt öelda "kiire{0}}pakendaja".
4. Positsioneerimise täpsus on oluline
Pakkimismasinad peavad sageli materjalid täpselt positsioneerima.
Kaaluge vertikaalset vormi-täitmis-tihendusmasinat.
Enne lõikamist ja tihendamist peab kile õiges kohas peatuma.
Kui kile liigub liiga kaugele, võib pakendi pikkus olla vale.
Kui see peatub liiga vara, võib ka lõikeasend olla vale.
Servosüsteem saab kasutada koodri tagasisidet, et pidevalt jälgida mootori liikumist ja korrigeerida kõrvalekaldeid.
See muudab servomootorid eriti sobivaks:
- Kile lõikamine
- Sildi positsioneerimine
- Karbi indekseerimine
- Pudeli positsioneerimine
- Täitmine
- Korgistamine
- Tihendamine
Kodeerija eraldusvõime ei ole sama mis masina täpsus
Seda punkti mõistetakse sageli valesti.
Kõrgema eraldusvõimega{0}}kodeerija annab üksikasjalikumat tagasisidet asukoha kohta.
Kuid masina tegelik täpsus sõltub ka:
- Käigukasti tagasilöök
- Vöö elastsus
- Ühenduse jäikus
- Kruvi täpsus
- Mehaaniline vibratsioon
- Võlli jäikus
- Masina struktuur
Seetõttu on kõrge eraldusvõimega{0}}kodeerijaga servomootori valimine vaid osa täpse pakendamise saavutamisest.
Kogu mehaaniline süsteem tuleb õigesti projekteerida.
5. Koormuse inertsust ei tohiks eirata
Koormuse inerts on eriti oluline rullide, rullide, pöörlevate lõikurite või indekseerimismehhanismidega pakendamismasinate puhul.
Näiteks võib suurel kilerullil olla märkimisväärne pöörlemisinerts.
Rulli alguses on läbimõõt ja massijaotus teistsugused kui lõpus.
Servomootor peab seetõttu kogu tootmistsükli jooksul hakkama saama muutuvate mehaaniliste tingimustega.
Kõrge inerts võib põhjustada:
- Aeglane kiirendus
- Ületamine
- Vibratsioon
- Pikem settimisaeg
- Positsioneerimisvead
Kiirete{0}}pakkimisseadmete puhul tuleks projekteerimisetapis arvestada mootori ja koormuse sobitamisega.
Servomootor kile etteandmiseks
Kile söötmine on pakendamismasinate üks levinumaid servorakendusi.
Mootor võib vajada juhtimist:
- Filmi pikkus
- Filmi kiirus
- Filmi pinge
- Start/stopp asend
- Sünkroniseerimine lõikamise ja tihendamisega
Servomootor peab kiiresti reageerima, säilitades samal ajal stabiilse liikumise.
Kui kile etteande kiirus on ebastabiilne, võib see põhjustada:
- Ebaühtlane pakendi pikkus
- Kile kortsud
- Halb tihendusasend
- Lõikevead
- Materjalijäätmed
Nende rakenduste puhul tuleks mootorit, ajamit, kodeerijat, rullikut ja pinge{0}}juhtimissüsteemi vaadelda koos.
Täitmissüsteemide servomootor
Servomootoreid saab kasutada ka täitemehhanismide juhtimiseks.
Sõltuvalt masina konstruktsioonist võib mootor käitada:
- Pumpade täitmine
- Kolvi täiteained
- Kruvitäiteained
- Pöörlevad täitemehhanismid
Peamised nõuded võivad hõlmata järgmist:
- Täpne liikumine
- Korratavus
- Reguleeritav kiirus
- Sujuv kiirendus
- Lihtsad retsepti muudatused
Erinevate toodete puhul võib masin vajada erinevat täitmiskiirust või -asendit.
Servojuhtimine muudab nende parameetrite elektroonilise reguleerimise lihtsamaks.
Servomootor tihendamiseks ja lõikamiseks
Tihendus- ja lõikemehhanismid nõuavad sageli kiiret ja korratavat liikumist.
Servomootoril võib olla vaja:
- Kiirendage kiiresti
- Saavutage sihtasend
- Tehke tihendus- või lõikamistoimingud
- Kiiresti tagasi
- Korda tsüklit
Seetõttu vajab mootor head dünaamilist reaktsiooni ja piisavat tipppöördemomenti.
Kiirete{0}}masinate puhul peab mehaaniline konstruktsioon vibratsiooni minimeerima, kuna vibratsioon võib mõjutada tihenduskvaliteeti ja lõiketäpsust.
Servomootor märgistusmasinatele
Märgistusrakendused sõltuvad suuresti sünkroonimisest.
Mootor võib vajada sünkroonimist:
- Toote asukoht
- Sildi söötmine
- Sildi väljastamine
- Konveieri kiirus
Kui etiketi voog ja toote liikumine ei ole sünkroonitud, võidakse sildid kanda liiga vara, liiga hilja või ebaühtlastes kohtades.
Servomootor pakub tagasisidel{0}}põhist kiiruse ja asukoha juhtimist, mis aitab säilitada sünkroonimist.
Erinevate servomootori pingete vahel valimine
Servomootoreid on saadaval erinevates pingeklassides.
Levinud valikud hõlmavad järgmist:
- 24V
- 48V
- 90V
- 220V
- 380V
Õige pinge sõltub masina elektrilisest arhitektuurist ja võimsusnõuetest.
24V servomootor
Seda peetakse sageli kompaktsete seadmete ja{0}}madalpingesüsteemide jaoks.
48V servomootor
Kasulik rakenduste jaoks, mis nõuavad rohkem energiat, säilitades samal ajal suhteliselt madala pingega{0}}alalisvoolu arhitektuuri.
220V servomootor
Tavaline suurema võimsusega tööstuslike pakkimismasinate jaoks.
Mootori pinge peab alati sobima servoajami ja saadaoleva toiteallikaga.
Kuidas arvutada pakkimismasina servomootori suurust
Lihtsa suuruse määramise protsessi saab jagada mitmeks etapiks.
1. samm: määrake koormus
Tuvastage:
Toote kaal
Rulli kaal
Kilerulli kaal
Mehaaniline takistus
Hõõrdumine
2. samm: määrake kiirus
Tuvastage:
Tavaline RPM
Maksimaalne pöörete arv
Lineaarne kiirus
Tootmistsüklid minutis
3. samm: määrake kiirendus
Arvuta:
Kiirendusaeg
Aeglustusaeg
Nõutav tipppöördemoment
4. samm: arvutage inerts
Kaaluge:
Rulli inerts
Rulli inerts
Käigu inerts
Koormuse inerts
5. samm: kaaluge edastamist
Kontrollige:
Käiguarv
Rihmaratta suhe
Käigukasti efektiivsus
Rihmülekanne
6. samm: kontrollige töötsüklit
Määrake, kui sageli masin kiirendab, peatub ja tagurdab.
Seda teavet saab seejärel kasutada sobiva pideva ja tipppöördemomendiga mootori valimiseks.
Otseajam või käigukasti servomootor?
Mõlemad valikud võivad olla kasulikud pakendamismasinate jaoks.
Servo mootor + käigukast
Käigukast võib pakkuda:
- Kõrgem väljundmoment
- Madalam väljundkiirus
- Parem koormuse sobitamine
See võib olla kasulik indekseerimissüsteemide ja raskete mehhanismide jaoks.
Kuid käigukast tutvustab:
- Tagasilöök
- Mehaanilised kaod
- Lisatasu
- Täiendav hooldus
Otseajamiga servomootor
Otsese{0}}ajamiga konfiguratsioon välistab käigukasti.
Võimalike eeliste hulka kuuluvad:
- Madalam mehaaniline keerukus
- Käigukasti tagasilöök puudub
- Vähendatud hooldus
- Otsene liikumise edastamine
Otseajami{0}}süsteemid võivad aga vajada suuremaid mootoreid ja ei pruugi sobida iga rakenduse jaoks.
Parim valik sõltub vajalikust kiirusest, pöördemomendist, täpsusest ja mehaanilisest struktuurist.
Levinud servomootorite valikuvead pakendamismasinates
Mootori valimine ainult võimsuse järgi
1 kW mootor ei ütle automaatselt, kas see masinaga hakkama saab.
Pöördemoment vajalikul kiirusel on olulisem.
Tipppöördemomendi ignoreerimine
Kiired{0}}pakkimisseadmed kiirendavad ja aeglustavad sageli.
Tuleb hinnata tipppöördemomenti.
Filmirulli inertsi ignoreerimine
Kilerullidel võib olla märkimisväärne ja muutuv inerts.
See võib mõjutada kiirendusnõudeid.
Kodeerija valimine masinat arvestamata
Kodeerija eraldusvõime ei suuda kompenseerida halba mehaanilist täpsust.
Mootori ülemõõtmine
Tarbetult suur mootor suurendab kulusid ja võib suurendada inertsust.
Mootori valimine enne sõitu
Mootor ja servoajam tuleks algusest peale sobitada.
Millist teavet peaksite servomootori tarnijale andma?
Hinnapakkumist küsides esitage võimalikult palju kandideerimisinfot.
Näiteks:
Rakendus:Horisontaalne pakkimismasin
Laadimine:5 kg
Töökiirus:2000 pööret minutis
Maksimaalne kiirus:3000 pööret minutis
Kiirendusaeg:0,3 sekundit
Tsükkel:30 tsüklit minutis
Nõutav positsioneerimise täpsus:±0,1 mm
Toiteallikas:220V AC
Paigaldamine:Horisontaalne
Töökeskkond:Tootmistöökoda siseruumides
Samuti peaksite esitama:
- Võlli suurus
- Paigaldus mõõtmed
- Käiguarv
- Kodeerija nõuded
- Pidurinõuded
- Sideprotokoll
See võimaldab tarnijal soovitada mootorit tegeliku masina, mitte üldise kataloogi spetsifikatsiooni alusel.
Miks valida pakkimismasinate jaoks Auric servomootorid?
Auricpakub servomootorilahendusi tööstusautomaatikale ja OEM-seadmetele, sealhulgas pakendamismasinatele.
Pakkimisseadmete tootjatel on sageli nõuded, mis ulatuvad mootorite standardspetsifikatsioonidest kaugemale.
Auric suudab hinnata selliseid nõudeid nagu:
- Pöördemoment
- Maksimaalne pöördemoment
- Kiirus
- Kiirendus
- Kodeerija konfiguratsioon
- Pinge
- Võlli mõõtmed
- Paigalduskonfiguratsioon
- Pidurinõuded
- Servoajami ühilduvus
OEM-i pakkimismasinate puhul võib kaaluda ka kohandatud mootorikonfiguratsioone vastavalt masina mehaanilistele ja elektrilistele nõuetele.
Eesmärk ei ole lihtsalt varustada mootorit kõrgema spetsifikatsiooniga.
Eesmärk on pakkuda servomootorit, mis töötab kogu pakkesüsteemis usaldusväärselt.
Pakkimismasina servomootori valiku kontrollnimekiri
Enne servomootori ostmist veenduge:
Esitus
Pidev pöördemoment
Maksimaalne pöördemoment
Nimikiirus
Maksimaalne kiirus
Kiirendusaeg
Aeglustusaeg
Mehaaniline
Koormuse inerts
Käiguarv
Võlli suurus
Paigaldus mõõtmed
Käigukasti nõuded
Kontrolli
Kodeerija eraldusvõime
Positsiooni täpsus
Sideprotokoll
Servoajami ühilduvus
Elektriline
Nimipinge
Pidev vool
Tippvool
Keskkond
Ümbritsev temperatuur
Tolm
Niiskus
Vibratsioon
Paigaldamise suund
Korduma kippuvad küsimused
Viimased mõtted
Pakkimismasina servomootor peab tegema palju enamat kui lihtsalt pöörlema.
See peab kiiresti kiirendama, täpselt peatuma, kordama sama liigutust tuhandeid kordi, sünkroniseerima masina teiste telgedega ja säilitama usaldusväärse jõudluse kogu tootmistsükli vältel.
Seetõttu tuleks valida parim servomootor vastavalt masina täielikele nõuetele:
Pöördemoment + kiirus + kiirendus + inerts + täpsus + töötsükkel + juhtimine
Kui neid parameetreid enne ostmist õigesti hinnata, saavad pakendamismasinate tootjad vältida levinud probleeme, nagu mootori ülekuumenemine, positsioneerimisvead, ebastabiilne kile etteanne, liigne vibratsioon ja tarbetud mootorikulud.
OEM-i pakendamisseadmete tootjate jaoks, kes töötavad rakendusele{0}}keskendunud tarnijaga, näiteksAuricvõib valikuprotsessi lihtsamaks muuta. Selle asemel, et valida mootor ainult kataloogist, saab mootorit sobitada pakendamismasina tegelike liikumisvajadustega.
Kas vajate oma pakkimismasinale servomootorit? Sobiva mootorisoovituse saamiseks saatke Auricile oma koormus, kiirus, kiirendus, pinge ja paigaldusnõuded.
