เชิงนามธรรม

ในการพัฒนา AGV และ AMR วิศวกรมักจะมุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น มอเตอร์ขับเคลื่อน ตัวลดขนาด ระบบควบคุม และเทคโนโลยีการนำทาง อย่างไรก็ตาม ปัจจัยทางกลที่สำคัญประการหนึ่งมักถูกประเมินต่ำไป - การออกแบบระบบกันสะเทือนของระบบล้อขับเคลื่อน

สำหรับ AGV สี่ล้อ-ที่มีล้อขับเคลื่อนสี่ล้อและฟังก์ชันบังคับเลี้ยว ระบบกันสะเทือนไม่ได้เป็นเพียงอุปกรณ์เสริมเท่านั้น มีบทบาทสำคัญในการรักษาความสมดุลของการโหลดล้อ ลดแรงต้านของพวงมาลัย ป้องกันกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์มากเกินไป และปรับปรุง-ความน่าเชื่อถือของระบบในระยะยาว

บทความนี้นำเสนอกรณีลูกค้าจริงจากพลูทูลส์วิเคราะห์ว่าการขาดระบบกันสะเทือนส่งผลให้โหลดล้อไม่สม่ำเสมอ กระแสบังคับเลี้ยวผิดปกติ และมอเตอร์ร้อนจัดบน AGV สี่ล้อได้อย่างไร ด้วย-การทดสอบไซต์และการวิเคราะห์ทางวิศวกรรม ทำให้สามารถระบุสาเหตุที่แท้จริงได้ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าสำหรับการออกแบบแชสซี AGV

ความเป็นมาของโครงการ

ลูกค้ารายหนึ่งพัฒนา-AGV สำหรับงานหนักที่มีระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ-และโครงสร้างบังคับเลี้ยวสี่-ล้อ

AGV มีการติดตั้งสี่ชุดPlutools PLT310 ล้อขับเคลื่อน AGV แนวตั้ง. ยานพาหนะไม่มีล้อเสริม และระบบล้อขับเคลื่อนได้รับการออกแบบโดยไม่มีกลไกกันสะเทือน

ที่PLT310 ล้อขับเคลื่อน AGV แนวตั้งมีโครงสร้างที่กะทัดรัด ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยวที่แม่นยำ และความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยม ได้รับการออกแบบมาสำหรับ-AGV, AMR และหุ่นยนต์เคลื่อนที่ทางอุตสาหกรรมที่ใช้งานหนักซึ่งต้องการการขับขี่ที่มั่นคงและการวางตำแหน่งที่แม่นยำ

ในระหว่างขั้นตอนการว่าจ้างเบื้องต้น AGV ทำงานได้อย่างราบรื่นที่โรงงานของลูกค้า

เนื่องจากพื้นที่ทดสอบมีสภาพพื้นเรียบ รถจึงแสดงสมรรถนะการบังคับเลี้ยวที่ดี จากสภาพแวดล้อมนี้ ลูกค้าเชื่อว่าระบบกันสะเทือนนั้นไม่จำเป็น

อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางวิศวกรรม เราแนะนำให้คงการออกแบบระบบกันสะเทือนไว้เพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานจริง-และรักษาน้ำหนักบรรทุกของล้อให้สมดุล

แม้ว่า AGV จะทำงานได้ดีในระหว่างการทดสอบในโรงงาน แต่ปัญหาที่ไม่คาดคิดก็เกิดขึ้นหลังจากการปรับใช้ที่ไซต์การใช้งานขั้นสุดท้าย

ปัญหาการบังคับเลี้ยวปรากฏที่ไซต์ผู้ใช้ปลายทาง

หลังจากติดตั้ง AGV ที่ไซต์สุดท้ายของลูกค้าแล้ว เกิดปัญหาหลายประการ:

AGV มีปัญหาในการดำเนินการ-การหมุนเวียนสถานที่

กระแสบังคับเลี้ยวมักจะถึงขีดจำกัดกระแส 80A ของตัวควบคุม;

ในบางพื้นที่ AGV ไม่สามารถบังคับเลี้ยวได้สำเร็จ

มอเตอร์บังคับเลี้ยวมีความร้อนสูงมากหลังจากการทำงานอย่างต่อเนื่อง

จากอาการเหล่านี้ ในตอนแรกลูกค้าสงสัยว่าระบบบังคับเลี้ยวมีแรงบิดไม่เพียงพอ

พวกเขาเชื่อว่าการแก้ปัญหาจะต้องมี:

มอเตอร์พวงมาลัยขนาดใหญ่ขึ้น

กล่องเกียร์ที่มีอัตราทดที่สูงกว่า

ข้อสันนิษฐานนี้เป็นที่เข้าใจได้เนื่องจากการบังคับเลี้ยวที่กระแสสูงและล้มเหลวมักเกี่ยวข้องกับแรงบิดของมอเตอร์ไม่เพียงพอ

อย่างไรก็ตาม หลังจากวิเคราะห์สภาพการทำงานจริงแล้ว วิศวกรของ Plutools เชื่อว่าสาเหตุที่แท้จริงอาจไม่เกี่ยวข้องกับกำลังของมอเตอร์

จำเป็นต้องมีรายละเอียดเกี่ยวกับ-การตรวจสอบไซต์และการวิเคราะห์ข้อมูล

ใน-การตรวจสอบสถานที่และการวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริง

วิศวกรของ Plutools เยี่ยมชมไซต์ผู้ใช้ปลายทาง-และดำเนินการตรวจสอบแชสซี AGV อย่างครอบคลุม

ทั้งสี่PLT310 ล้อขับเคลื่อน AGV แนวตั้งได้รับการติดตั้งในการกำหนดค่าสี่มุมมาตรฐาน-:

ล้อหมายเลข 1 และล้อหมายเลข 4 รวมกันเป็นคู่แนวทแยง

ล้อหมายเลข 2 และล้อหมายเลข 3 ก่อตัวเป็นคู่แนวทแยงอีกคู่

ในระหว่างการตรวจสอบ เราพบว่าความเรียบของพื้นในสถานที่ใช้งานขั้นสุดท้ายแย่กว่าสภาพแวดล้อมในการทดสอบการใช้งานของลูกค้าอย่างมาก

ที่สำคัญการเสียรูปของล้อหมายเลข 1 และล้อหมายเลข 4 นั้นมากกว่าล้ออีกสองล้ออย่างเห็นได้ชัด

สิ่งนี้บ่งชี้ว่าล้อขับเคลื่อนทั้งสี่ล้อแบ่งปันน้ำหนักรถไม่เท่ากัน

เนื่องจากสภาพพื้นดินไม่เรียบ ล้อขับเคลื่อนคู่ทแยงมุมหนึ่งจึงรับภาระในแนวตั้งมากเกินไป ในขณะที่อีกคู่ในแนวทแยงรับน้ำหนักน้อยกว่ามาก

สำหรับ AGV สี่ล้อ-ที่ไม่มีระบบกันสะเทือน ความไม่สมดุลนี้สามารถเพิ่มความต้านทานการบังคับเลี้ยวได้อย่างมากและสร้างภาระของมอเตอร์ที่ผิดปกติ

การทดสอบปัจจุบันและการตรวจสอบข้อมูล

เพื่อยืนยันการวิเคราะห์ของเรา วิศวกรของ Plutools ได้ทำการทดสอบ-แบบเรียลไทม์กับกระแสบังคับเลี้ยวของล้อขับเคลื่อน AGV แนวตั้ง PLT310 ทั้งสี่ล้อ

ขั้นแรก มีการทดสอบ AGV ในพื้นที่ที่เกิดการบังคับเลี้ยวล้มเหลว

ในระหว่างการทดสอบ ล้อขับเคลื่อนคู่ทแยงมุมหนึ่งคู่ถึงขีดจำกัดกระแส 80A ของคอนโทรลเลอร์อย่างรวดเร็ว แต่ AGV ยังคงไม่สามารถหมุนได้เสร็จสมบูรณ์

สิ่งนี้บ่งชี้ว่าระบบบังคับเลี้ยวมีความต้านทานทางกลไกมากเกินไป แทนที่จะเป็นเอาท์พุตของมอเตอร์ที่เพียงพอ

หลังจากนั้น AGV ก็ถูกย้ายไปยังบริเวณที่ล้อขับเคลื่อนทั้งสี่สามารถหมุนได้อย่างราบรื่น วัดกระแสพวงมาลัยของล้อขับเคลื่อนแต่ละล้ออีกครั้ง

ผลการทดสอบพบว่า:

ล้อหมายเลข 1 และล้อหมายเลข 4: กระแสพวงมาลัยประมาณ 70–80A;

ล้อหมายเลข 2 และล้อหมายเลข 3: กระแสพวงมาลัยประมาณ 5–15A;

กระแสสตาร์ทรวมของมอเตอร์บังคับเลี้ยวทั้งสี่ตัว: ประมาณ 170–180A

ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นหลักฐานที่ชัดเจน

หากความจุของมอเตอร์พวงมาลัยไม่เพียงพอ มอเตอร์พวงมาลัยทั้ง 4 ตัวควรจะเข้าใกล้ขีดจำกัดกระแสไฟพร้อมกัน

อย่างไรก็ตาม สถานการณ์จริงแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง:

ล้อขับเคลื่อนแนวทแยงคู่เดียวเท่านั้นที่ทำงานภายใต้ภาระหนัก ในขณะที่อีกคู่หนึ่งรับภาระน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด

ดังนั้นปัญหาไม่ได้เกิดจากแรงบิดของมอเตอร์พวงมาลัยหรือความจุกระปุกเกียร์ไม่เพียงพอ

สาเหตุที่แท้จริงก็คือการกระจายน้ำหนักล้อไม่สม่ำเสมอเกิดจากการขาดการชดเชยระบบกันสะเทือน

เหตุใดการขาดระบบกันสะเทือนจึงส่งผลต่อประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยวของ AGV

วิศวกรหลายคนสันนิษฐานว่า AGV สี่ล้อ-สามารถกระจายน้ำหนักของยานพาหนะอย่างสม่ำเสมอให้กับทั้งสี่ล้อได้อย่างเป็นธรรมชาติ

ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้จะเกิดขึ้นจริงภายใต้เงื่อนไขในอุดมคติ

อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่แท้จริงมักไม่ค่อยมีความราบเรียบอย่างสมบูรณ์แบบ

ความสูงของพื้นที่แตกต่างกันแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการบรรทุกที่ไม่สม่ำเสมอเมื่อแชสซี AGV ผ่านพื้นที่ต่างๆ

สำหรับ AGV สี่ล้อ-ที่ไม่มีระบบกันสะเทือน แชสซีไม่สามารถชดเชยความแปรผันของพื้นดินเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เป็นผลให้สถานการณ์ต่อไปนี้อาจเกิดขึ้น:

ล้อคู่แนวทแยงคู่หนึ่งจะรับน้ำหนักส่วนใหญ่ของรถ

คู่แนวทแยงอีกคู่หนึ่งลดแรงกดสัมผัส

ล้อที่บรรทุกมากเกินไปจะเกิดการเสียรูปของยางมากขึ้น

ความต้านทานของพวงมาลัยเพิ่มขึ้นอย่างมาก

กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์พวงมาลัยเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

อุณหภูมิของมอเตอร์เพิ่มขึ้น

ในที่สุด AGV ก็อาจล้มเหลวในการบังคับเลี้ยวให้เสร็จสิ้นในที่สุด

ดังนั้นปัญหาที่แท้จริงไม่ใช่ว่ามอเตอร์ไม่สามารถสร้างแรงบิดได้เพียงพอ

ปัญหาที่แท้จริงคือความต้านทานเชิงกลที่มากเกินไปเกิดจากการรับน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอของล้อ

การวิเคราะห์การกระจายโหลด

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงบังคับเลี้ยวและกระแสของมอเตอร์สามารถพิจารณาได้เป็นสัดส่วนโดยประมาณ

ในระหว่างการทดสอบภาคสนาม เมื่อ AGV ไม่สามารถบังคับเลี้ยวได้สำเร็จ กระแสพวงมาลัยเฉลี่ยของกลุ่มล้อแนวทแยงทั้งสองกลุ่มจะอยู่ที่ประมาณ:

กลุ่มก: 10A;

กลุ่มบี: 80A

จากการกระจายในปัจจุบัน สามารถคำนวณการกระจายโหลดโดยประมาณได้:

กลุ่มเอ:

โหลดทั้งหมด × 10 / (10 + 80)

อยู่ที่ 11% ของภาระทั้งหมด

กลุ่มบี:

โหลดทั้งหมด × 80 / (10 + 80)

อยู่ที่ 89% ของโหลดทั้งหมด

ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนการรับน้ำหนักระหว่างกลุ่มล้อแนวทแยงสองกลุ่มใกล้เคียงกับ:

1 : 8

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ล้อคู่หนึ่งรับน้ำหนักได้เกือบแปดเท่าของอีกคู่หนึ่ง

เมื่อ AGV ไปถึงพื้นที่ที่ไม่เรียบมากขึ้นซึ่งการบังคับเลี้ยวล้มเหลวโดยสิ้นเชิง ความไม่สมดุลของน้ำหนักบรรทุกก็ยิ่งรุนแรงยิ่งขึ้น

การคำนวณนี้ช่วยยืนยันเพิ่มเติมว่าปัญหาสำคัญไม่ใช่ความจุกำลังของระบบล้อขับเคลื่อน PLT310 แต่เป็นการกระจายโหลดทางกลที่ไม่สม่ำเสมอ

วิธีแก้ไข: การเพิ่มระบบกันสะเทือนให้กับระบบล้อขับเคลื่อน PLT310

หลังจากระบุสาเหตุที่แท้จริงแล้ว Plutools ไม่ได้เปลี่ยนมอเตอร์บังคับเลี้ยวหรือปรับเปลี่ยนการกำหนดค่ากระปุกเกียร์

วิธีแก้ปัญหามุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงโครงสร้างทางกลแทน:

มีการเพิ่มกลไกกันสะเทือนให้กับล้อขับเคลื่อน AGV แนวตั้ง PLT310 ทั้งสี่ล้อ

เมื่อติดตั้งระบบกันสะเทือนแล้ว ล้อขับเคลื่อนแต่ละล้อสามารถชดเชยความผิดปกติของพื้นเล็กๆ น้อยๆ ได้โดยอัตโนมัติ และรักษาแรงกดสัมผัสที่สมดุลมากขึ้น

หลังการแก้ไข:

AGV กลับมาราบรื่นอีกครั้งใน-ประสิทธิภาพการหมุนตามตำแหน่ง

กระแสไฟเลี้ยวลดลงอย่างมาก

อุณหภูมิของมอเตอร์กลับสู่ช่วงปกติ

ยานพาหนะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่-ไซต์ผู้ใช้ปลายทาง

กรณีนี้แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงสมดุลโหลดทางกลสามารถมีประสิทธิผลมากกว่าการเพิ่มกำลังมอเตอร์เพียงอย่างเดียว

สรุปทางวิศวกรรม

โครงการ AGV จำนวนมากทำงานได้ดีในระหว่างการทดสอบในโรงงาน แต่ประสบปัญหาที่ไม่คาดคิดหลังจากการปรับใช้

สาเหตุมักไม่ใช่ประสิทธิภาพของส่วนประกอบที่ไม่เพียงพอ แต่เป็นความแตกต่างระหว่างสภาพแวดล้อมในการทดสอบการใช้งานและสภาพการทำงานจริง

สำหรับ AGV สี่ล้อ- ประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยวไม่เพียงขึ้นอยู่กับแรงบิดของมอเตอร์และการเลือกกระปุกเกียร์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความสมดุลของโหลดล้อด้วย

กรณีนี้แสดงให้เห็นว่าแม้แต่ความผิดปกติของพื้นเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดความเข้มข้นของน้ำหนักบรรทุกอย่างรุนแรงใน AGV สี่ล้อ-โดยไม่มีระบบกันสะเทือน ส่งผลให้:

เพิ่มความต้านทานการบังคับเลี้ยว

กระแสมอเตอร์มากเกินไป

อุณหภูมิมอเตอร์สูงขึ้น

ลดความน่าเชื่อถือของระบบ

อาจเกิดความล้มเหลวในการบังคับเลี้ยว

สำหรับการออกแบบแชสซี AGV สี่ล้อ- Plutools แนะนำ:

การประเมินข้อกำหนดของระบบกันสะเทือนตามเงื่อนไขการใช้งานจริง ไม่เพียงแต่สภาพแวดล้อมในการทดสอบการใช้งานเท่านั้น

พิจารณาถึงสภาวะการทำงานที่แย่ที่สุด-ระหว่างการออกแบบแชสซี

ทำการวิเคราะห์การกระจายน้ำหนักของล้อก่อนที่จะสรุปโครงสร้างทางกล

การใช้โซลูชันล้อขับเคลื่อนแบบแขวนสำหรับ-AGV งานหนักและการใช้งานต่อเนื่อง

ระบบกันสะเทือนไม่ได้เป็นเพียงส่วนประกอบทางกลเพิ่มเติมเท่านั้น

เป็นองค์ประกอบการออกแบบที่สำคัญที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มั่นคง การโหลดที่สมดุล และ-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของระบบขับเคลื่อน AGV

ด้วยเทคโนโลยีล้อขับเคลื่อนแบบมืออาชีพและประสบการณ์ด้านวิศวกรรมPlutools ยังคงนำเสนอโซลูชั่นการเคลื่อนย้าย AGV ที่เชื่อถือได้สำหรับการใช้งานด้านการผลิตและโลจิสติกส์อัจฉริยะระดับโลก