परिचय

बुद्धिमान विनिर्माण और स्वचालित लॉजिस्टिक्स प्रणालियों के तेजी से विकास के साथ, स्वचालित निर्देशित वाहन (एजीवी) आधुनिक इंट्रालॉजिस्टिक्स और सामग्री हैंडलिंग संचालन के लिए महत्वपूर्ण उपकरण बन गए हैं। एजीवी का प्रदर्शन, सुरक्षा और विश्वसनीयता काफी हद तक उसके ड्राइव सिस्टम के डिजाइन पर निर्भर करती है, विशेष रूप से एजीवी ड्राइव मोटर, ब्रेकिंग सिस्टम और एकीकृत एजीवी ड्राइव यूनिट के चयन पर।

अनुचित तरीके से चयनित ड्राइव मोटर के कारण अपर्याप्त टॉर्क, अस्थिर संचालन, अत्यधिक बिजली की खपत या उपकरण का जीवनकाल कम हो सकता है। इसी प्रकार, एक अपर्याप्त ब्रेकिंग सिस्टम सुरक्षा जोखिम पैदा कर सकता है, विशेष रूप से उच्च लोड अनुप्रयोगों, उच्च परिशुद्धता पोजिशनिंग कार्यों या रैंप और ढलान वाले वातावरण में।

इस कारण से, एजीवी ड्राइव सिस्टम डिज़ाइन सरल अनुभवजन्य चयन के बजाय व्यवस्थित इंजीनियरिंग गणना पर आधारित होना चाहिए। वाहन का द्रव्यमान, पेलोड क्षमता, परिचालन गति, त्वरण विशेषताएँ, फर्श की स्थिति और ढलान कोण जैसे प्रमुख मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए।

यह इंजीनियरिंग गाइड इसका व्यावहारिक अवलोकन प्रदान करता है:

एजीवी ब्रेक मोटर चयन सिद्धांत

एजीवी ड्राइव मोटर शक्ति गणना के तरीके

विभिन्न एजीवी आर्किटेक्चर के लिए एजीवी ड्राइव यूनिट कॉन्फ़िगरेशन

विशेष परिचालन स्थिति संबंधी विचार

ये दिशानिर्देश एजीवी निर्माताओं, सिस्टम इंटीग्रेटर्स और ऑटोमेशन इंजीनियरों को सुरक्षित और अधिक कुशल एजीवी ड्राइव सिस्टम डिजाइन करने में मदद कर सकते हैं।

1. एजीवी ड्राइव यूनिट को समझना

मोटर और ब्रेक सिस्टम का चयन करने से पहले, विशिष्ट की संरचना को समझना महत्वपूर्ण हैएजीवी ड्राइव यूनिट.

एक आधुनिक एजीवी ड्राइव इकाई कई प्रमुख घटकों को एक कॉम्पैक्ट और अत्यधिक कुशल मॉड्यूल में एकीकृत करती है, जिसमें आमतौर पर शामिल हैं:

एजीवी ड्राइव मोटर (सर्वो मोटर या पीएमएसएम मोटर)

सटीक गियरबॉक्स या रेड्यूसर

एजीवी ड्राइव व्हील

विद्युत चुम्बकीय ब्रेक

एनकोडर या फीडबैक डिवाइस

मोटर नियंत्रक इंटरफ़ेस

यह एकीकृत आर्किटेक्चर ड्राइव यूनिट को प्रणोदन और, कुछ डिज़ाइनों में, स्टीयरिंग क्षमता दोनों प्रदान करने की अनुमति देता है। कई मोबाइल रोबोट और एजीवी में,एजीवी ड्राइव व्हील असेंबलीवाहन की गति के लिए जिम्मेदार मुख्य पावर मॉड्यूल के रूप में कार्य करता है।

एजीवी संरचना के आधार पर, कई ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं:

डिफरेंशियल ड्राइव एजीवी

दो ड्राइव पहिये स्वतंत्र रूप से गति और स्टीयरिंग को नियंत्रित करते हैं।

ट्रैक्शन एजीवी

एक कर्षण ड्राइव इकाई गाड़ियां या ट्रॉलियां खींचती है।

भार-एजीवी ले जाना

वाहन सीधे अपने चेसिस पर लोड का समर्थन करता है।

अंडरराइड एजीवी

एजीवी उन्हें उठाने और परिवहन करने के लिए रैक या गाड़ियों के नीचे चलता है।

स्टीयरिंग ड्राइव यूनिट एजीवी

सर्वदिशात्मक गति के लिए चलाने योग्य ड्राइव पहियों का उपयोग करता है।

प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन के लिए अलग-अलग टॉर्क आउटपुट, पावर क्षमता और ब्रेकिंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, जो सीधे एजीवी ड्राइव मोटर और ब्रेक सिस्टम के चयन को प्रभावित करते हैं।

2. एजीवी ब्रेक मोटर चयन: सुरक्षा पहले

ब्रेकिंग सिस्टम किसी भी AGV ड्राइव सिस्टम का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसके प्राथमिक कार्य हैं:

आपातकालीन स्थितियों के दौरान तेजी से रुकना सुनिश्चित करना

बिजली हटा दिए जाने पर वाहन की आवाजाही को रोकना

लोड के तहत स्थिति स्थिरता बनाए रखना

कई एजीवी ड्राइव इकाइयों में, ब्रेक को सीधे मोटर असेंबली में एकीकृत किया जाता है।

ब्रेक मोटर का चयन कई इंजीनियरिंग कारकों पर निर्भर करता है:

कुल वाहन वजन

भार क्षमता

एजीवी संरचनात्मक डिजाइन

स्थिति निर्धारण सटीकता आवश्यकताएँ

परिचालन लागत वातावरण

विशिष्ट ब्रेक मोटर चयन दिशानिर्देश

लाइट-ड्यूटी एजीवी (300 किग्रा से कम)

यदि मोटर नियंत्रण प्रणाली पर्याप्त इलेक्ट्रॉनिक ब्रेकिंग प्रदान करती है तो सपाट फर्श पर चलने वाले छोटे अंडरराइड एजीवी ब्रेक मोटर के बिना काम कर सकते हैं।

मीडियम-ड्यूटी एजीवी (300-800 किग्रा)

भार ले जाने वाले एजीवी या डिफरेंशियल ड्राइव रोबोट के लिए, आमतौर पर ब्रेकिंग मोटर्स को रुकने की स्थिरता और स्थिति सटीकता में सुधार करने के लिए अनुशंसित किया जाता है।

भारी -एजीवी (800 किग्रा से अधिक)

सिस्टम जड़ता में वृद्धि के कारण ब्रेक मोटर आवश्यक हो जाते हैं।

उच्च परिशुद्धता एजीवी

±10 मिमी या इससे बेहतर की स्थिति सटीकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को दोहराए जाने योग्य रोक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए आमतौर पर ब्रेक मोटर्स की आवश्यकता होती है।

अनिवार्य ब्रेक मोटर स्थापना

भार क्षमता की परवाह किए बिना, ब्रेक मोटर हमेशा तब स्थापित की जानी चाहिए जब:

एजीवी सुरक्षा लेजर स्कैनर या आपातकालीन स्टॉप सर्किट का उपयोग करते हैं

सिस्टम को सख्त रोक दूरी की आवश्यकता होती है

एजीवी रैंप या ढलान पर काम करता है

एजीवी नाजुक या खतरनाक सामग्रियों का परिवहन करता है

इन परिदृश्यों में, मैकेनिकल ब्रेकिंग इलेक्ट्रॉनिक ब्रेकिंग नियंत्रण से परे एक अतिरिक्त सुरक्षा परत प्रदान करती है।

3. ब्रेक बल गणना

निम्नलिखित इंजीनियरिंग समीकरण का उपयोग करके आवश्यक ब्रेकिंग बल का अनुमान लगाया जा सकता है:

Fb (mAGV + mload) × g × (μ × cosθ + synθ) से बड़ा या उसके बराबर

कहाँ:

एफबी=ब्रेकिंग बल (एन)
mAGV=AGV वाहन द्रव्यमान (किग्रा)
एमएललोड=पेलोड द्रव्यमान (किग्रा)
g=गुरुत्वीय त्वरण (9.81 m/s²)
μ=फर्श घर्षण गुणांक
θ=ढलान कोण

विशिष्ट कंक्रीट फर्श के लिए:

μ = 0.6 – 0.8

सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए, इंजीनियर आमतौर पर ब्रेकिंग सुरक्षा कारक लागू करते हैं:

एफडिज़ाइन=1.5 - 2.0 × एफबी

4. एजीवी ड्राइव मोटर पावर चयन

सही का चयन करनाएजीवी ड्राइव मोटर पावरस्थिर वाहन गति और ऊर्जा दक्षता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

आवश्यक मोटर शक्ति कई यांत्रिक मापदंडों पर निर्भर करती है:

कुल वाहन द्रव्यमान

भार क्षमता

यात्रा की गति

रोलिंग प्रतिरोध

ड्राइवट्रेन दक्षता

त्वरण प्रदर्शन

अधिकांश औद्योगिक एजीवी के लिए, सामान्य परिचालन गति निम्न के बीच होती है:

30 - 60 मीटर/मिनट

विशिष्ट मोटर पावर रेंज

यद्यपि विस्तृत गणना की अनुशंसा की जाती है, विशिष्ट एजीवी मोटर पावर श्रेणियां हैं:

डिफरेंशियल-ड्राइव एजीवी को आम तौर पर उच्च मोटर शक्ति की आवश्यकता होती है क्योंकि प्रत्येक ड्राइव व्हील को प्रणोदन और स्टीयरिंग टॉर्क दोनों प्रदान करना चाहिए।

5. बुनियादी एजीवी ड्राइव पावर गणना

निरंतर -गति गति के लिए आवश्यक मोटर शक्ति का अनुमान इसका उपयोग करके लगाया जा सकता है:

P = (F × v) / η

कहाँ:

पी=आवश्यक मोटर शक्ति
एफ=ड्राइविंग प्रतिरोध (एन)
v=वाहन की गति (मि./से.)
η=ड्राइवट्रेन दक्षता

विशिष्ट एजीवी ड्राइवट्रेन दक्षता:

η = 0.85 – 0.95

6. ढलान बिजली की आवश्यकता

जब एजीवी रैंप पर काम करते हैं, तो मोटर को अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण प्रतिरोध पर काबू पाना होगा।

Pslope=(mAGV + mload) × g × v × पापθ

कहाँ:

Pslope=ढलान पर चढ़ने की शक्ति
θ=ढलान कोण

यहां तक ​​कि एक छोटी सी ढलान भी भारी लोड वाले एजीवी के लिए बिजली की आवश्यकताओं को काफी हद तक बढ़ा सकती है।

7. त्वरण शक्ति की आवश्यकता

वाहन स्टार्टअप के दौरान त्वरण के लिए अतिरिक्त शक्ति की आवश्यकता होती है।

Pacc=(mAGV + mload) × v² / (2 × t)

कहाँ:

पीएसीसी=त्वरण शक्ति
v=लक्ष्य गति (एम/एस)
टी=त्वरण समय

विशिष्ट एजीवी त्वरण समय:

t = 3 – 5 s

8. अंतिम मोटर पावर चयन

चयनित मोटर शक्ति को संतुष्ट करना चाहिए:

Pmotor K × से बड़ा या उसके बराबर (Prun + Pslope + Pacc)

कहाँ:

Pmotor=मोटर रेटेड पावर
प्रून=निरंतर गति शक्ति
Pslope=ढलान पर चढ़ने की शक्ति
पीएसीसी=त्वरण शक्ति
के=सुरक्षा कारक

विशिष्ट इंजीनियरिंग सुरक्षा कारक:

K = 1.2 – 1.5

9. एजीवी ड्राइव इकाइयों के लिए विशेष डिजाइन संबंधी विचार

कुछ अनुप्रयोगों में मानक मोटर चयन दिशानिर्देश लागू नहीं हो सकते हैं।

अतिरिक्त इंजीनियरिंग विश्लेषण की आवश्यकता तब होती है जब:

बहु-गाड़ी खींचने वाले एजीवी

जब एक एकल एजीवी कई गाड़ियां खींचता है, तो कर्षण बल और मोड़ प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है।

केंद्र लोड बंद

यदि लोड केंद्र वाहन केंद्र रेखा से दूर चला जाता है, तो अतिरिक्त टॉर्क गणना की आवश्यकता होती है।

उच्च-स्पीड एजीवी

ऊपर संचालित एजीवी:

80 मीटर/मिनट

उच्च गतिशील भार का अनुभव करें और उच्च {{0}पावर ड्राइव इकाइयों की आवश्यकता हो सकती है।

कठोर औद्योगिक वातावरण

अत्यधिक तापमान, धूल या नमी की आवश्यकता हो सकती है:

उच्च आईपी सुरक्षा रेटिंग

मोटर व्युत्पन्न विचार

विशेष सीलिंग डिजाइन

10. एजीवी ड्राइव सिस्टम का इंजीनियरिंग सत्यापन

एजीवी ड्राइव मोटर और ब्रेक सिस्टम का चयन करने के बाद, सत्यापन परीक्षण आयोजित किया जाना चाहिए।

विशिष्ट इंजीनियरिंग परीक्षणों में शामिल हैं:

रेटेड लोड सतत संचालन परीक्षण

4 घंटे तक रेटेड लोड के तहत काम करें और मोटर तापमान की निगरानी करें।

अधिभार परीक्षण

सिस्टम को यहां चलाएं:

120% रेटेड लोड

एक घंटे के लिए.

आपातकालीन ब्रेकिंग परीक्षण

रुकने की दूरी और ब्रेक प्रदर्शन को सत्यापित करें।

टिकाउपन का परीक्षण

बार-बार आरंभ - रोक चक्र निष्पादित करें:

1000 चक्र से अधिक या उसके बराबर

दीर्घकालिक विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए।

निष्कर्ष

एक विश्वसनीय एजीवी ड्राइव इकाई को डिजाइन करने के लिए यांत्रिक गणना, इंजीनियरिंग अनुभव और सुरक्षा विचारों के संतुलित संयोजन की आवश्यकता होती है।

एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई एजीवी ड्राइव प्रणाली को कई मूल सिद्धांतों का पालन करना चाहिए:

ब्रेक मोटर कॉन्फ़िगरेशन में सुरक्षा को प्राथमिकता दें

वास्तविक परिचालन स्थितियों के आधार पर मोटर शक्ति की गणना करें

जटिल अनुप्रयोगों के लिए विशेष विश्लेषण करें

इंजीनियरिंग परीक्षण के माध्यम से प्रदर्शन को सत्यापित करें

इन इंजीनियरिंग दिशानिर्देशों का पालन करके, एजीवी निर्माता और सिस्टम इंटीग्रेटर्स आधुनिक स्वचालित लॉजिस्टिक्स वातावरण की मांगों को पूरा करने में सक्षम सुरक्षित, अधिक कुशल और अधिक टिकाऊ एजीवी ड्राइव सिस्टम डिजाइन कर सकते हैं।

एकीकृत एजीवी ड्राइव यूनिट का उदाहरण

आधुनिक एजीवी सिस्टम अक्सर एकीकृत का उपयोग करते हैंएजीवी ड्राइव इकाइयाँजो मोटर, गियरबॉक्स, ब्रेक और को जोड़ती हैएजीवी ड्राइव व्हीलएक कॉम्पैक्ट मॉड्यूल में. ये एकीकृत ड्राइव इकाइयाँ स्थापना को सरल बनाती हैं और सिस्टम विश्वसनीयता में सुधार करती हैं।

आप यहां विभिन्न प्रकार की एजीवी ड्राइव इकाइयों का पता लगा सकते हैं:

आंतरिक लिंक उदाहरण

एजीवी ड्राइव यूनिट

एजीवी ड्राइव व्हील

एजीवी के लिए डिफरेंशियल ड्राइव व्हील