Dzisiejsze zaawansowane aplikacje kontroli ruchu wymagają od serwonapędów, aby te były coraz mniejsze przy jednoczesnym zachowaniu, a nawet zwiększeniu ich mocy. Maszyny oparte na kontroli ruchu wykorzystują najczęściej wbudowane napędy o dużej mocy, które muszą funkcjonować w ograniczonej przestrzeni, aby wpasować się w kompaktowość współczesnych maszyn. Z tego powodu powstaje wiele miniaturowych serwonapędów, które mogą być montowane bezpośrednio na silniku lub w przegubach robotów.
Znaczenie serwonapędów w automatyzacji przemysłu
Kompaktowe i wydajne wbudowane serwonapędy odgrywają ważną rolę w robotyce, która coraz bardziej zyskuje na znaczeniu w różnorodnych branżach przemysłowych. Roboty pomagają chociażby wprowadzać najnowocześniejsze metody chirurgiczne i diagnostyczne w medycynie. Mają też istotne znaczenie w branży produkcyjnej półprzewodników, pozwalając na manipulację małymi, delikatnymi elementami lub też złożonymi montażami z najwyższą precyzją i higieną. Z kolei w logistyce roboty mobilne mogą samodzielnie nawigować po magazynach i centrach dystrybucyjnych, optymalizując procesy i przyspieszając kompletację zamówień.
Dodatkowo, wbudowane serwonapędy znajdują zastosowanie w takich sektorach jak przemysł lotniczy, automatyzacja laboratoriów oraz sprzęt biomedyczny. Często wiąże się to z zastosowaniem zautomatyzowanych pojazdów kierowanych (AGV), autonomicznych robotów mobilnych (AMR) i innych skomplikowanych systemów, które muszą transportować przedmioty, nawigować w przestrzeni i realizować szereg różnorodnych zadań.
Serwonapędy to urządzenia będące podstawą dla wszelkich skomplikowanych systemów. To od nich zależy spełnienie wymagań użytkownika (dotyczących sterowania ruchem, rozmiaru i wydajności maszyny) wobec aplikacji. Wobec tego przed serwonapędami stoją takie wymagania jak:
- Zapewnienie wysokiej dokładności pozycjonowania i powtarzalności.
- Osiąganie doskonałej wydajności dynamicznej, w tym płynnych profili ruchu, krótkich czasów reakcji oraz precyzyjnej kontroli prędkości i momentu obrotowego.
- Obsługa protokołów komunikacyjnych czasu rzeczywistego, takich jak EtherCAT, w celu zapewnienia niezawodnej komunikacji między napędami a systemem sterowania.
- Kompaktowy rozmiar umożliwiający montaż na samym silniku lub w przegubie robota.
- Posiadanie wystarczającej mocy, pomimo niewielkich rozmiarów, która pozwoli poruszać ramieniem robota, pojazdem AGV lub AMR z najwyższą niezawodnością i wydajnością.
Spełnienie tych wszystkich wymagań jest jednak bardzo trudne. Zaprojektowanie wydajnych, kompaktowych serwonapędów, które mogą działać w ciasnych przestrzeniach przegubów robotów, podwozi AGV i innych wbudowanych aplikacji sterowania ruchem, wiąże się z wieloma wyzwaniami projektowymi, takimi jak zarządzanie poziomem temperatury.
Jak zachować niską temperaturę urządzenia?
Zmniejszenie rozmiaru serwonapędów powoduje jednocześnie zmniejszenie powierzchni potrzebnej do skutecznego odprowadzania ciepła. Z tego powodu zarządzanie poziomem temperatury staje się coraz trudniejsze. W takim przypadku projektant napędów musi skorzystać z wielu różnych zasad projektowania, które w połączeniu pozwalają na skonstruowanie małych wbudowanych napędów. Tak właśnie powstają nasze serwonapędy Nano, oferujące wiodącą w branży gęstość mocy i wydajność (>99%), co pomaga w zarządzaniu ciepłem i zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI), umożliwia