Cara Memilih Penggerak Servo Omron

Saya telah melihat banyak pembeli memulai dengan pertanyaan sederhana:

“Bisakah Anda menawarkan ini?” Penggerak servo Omron?”

Namun setelah memeriksa aplikasinya, kita sering menemukan bahwa penggerak hanyalah satu bagian dari keseluruhan sistem servo. Jika motor, pengontrol, kabel, atau metode komunikasinya tidak cocok, mesin mungkin tidak akan berjalan dengan benar meskipun penggeraknya sendiri masih baru.

Panduan ini menjelaskan cara memilih servo drive Omron secara praktis, khususnya bagi para insinyur, tim pemeliharaan, dan manajer pengadaan yang perlu menghindari kesalahan yang mahal.

Posisi Omron motor servo Dan penggerak servo untuk aplikasi kontrol berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, dan beberapa model tersedia dengan komunikasi EtherCAT bawaan.

1. Mulailah dengan Mesinnya, Bukan Penggeraknya

Langkah pertama bukanlah bertanya, “Penggerak servo mana yang lebih murah?”

Pertanyaan yang lebih tepat adalah:

“Apa fungsi sumbu ini bagi mesin?”

Penggerak servo mengontrol motor, tetapi motor tersebut harus menggerakkan beban sebenarnya. Itu berarti Anda harus terlebih dahulu memahami persyaratan mekanisnya:

Berapakah berat muatannya?
Seberapa cepatkah ia perlu bergerak?
Seberapa cepatkah kendaraan itu perlu berakselerasi dan berhenti?
Apakah sumbunya horizontal atau vertikal?
Apakah diperlukan akurasi posisi yang tinggi?
Apakah ada gearbox, ball screw, belt, meja putar, atau kopling langsung?
Seberapa sering gerakan tersebut berulang?

Untuk desain mesin baru, penentuan ukuran motor biasanya dilakukan sebelum pemilihan penggerak. Alat Penentuan Ukuran Motor Omron dirancang untuk membantu memilih motor dan penggerak yang tepat berdasarkan struktur mekanis, pola operasi, massa, rasio reduksi, inersia, dan perhitungan torsi.

Untuk penggantian atau perawatan, prosesnya berbeda. Biasanya Anda mulai dari nomor model yang tertera pada pelat nama servo drive atau motor. Dalam hal ini, pendekatan yang paling aman adalah memeriksa model yang tepat, catu daya, kompatibilitas motor, dan sambungan kabel sebelum membeli.

2. Konfirmasi Motor Servo Terlebih Dahulu

Di sebagian besar Omron Untuk sistem servo, penggerak servo harus dipilih sesuai dengan motor servo.

Motor menentukan daya keluaran yang dibutuhkan, kompatibilitas encoder, kecepatan nominal, opsi pengereman, jenis inersia, dan jenis konektor. Jika motor dan penggerak tidak cocok, Anda mungkin menghadapi kesalahan pengaturan, gangguan komunikasi, masalah encoder, atau gerakan yang tidak stabil.

Sebagai contoh, jika motor Anda berdaya 400 W, Anda biasanya memerlukan drive 400 W yang kompatibel dari keluarga servo yang sama. Jika motor memiliki rem, drive dan kabelnya harus mendukung sirkuit rem dengan benar. Jika motor menggunakan encoder absolut, drive harus mendukung jenis encoder tersebut.

Untuk desain baru, pilih motor berdasarkan kebutuhan torsi dan kecepatan terlebih dahulu. Kemudian pilih penggerak yang sesuai.

Untuk proyek penggantian, periksa kedua label berikut:

Model penggerak servo: biasanya dimulai dengan R88D
Model motor servo: biasanya dimulai dengan Rp88 juta

Pembeli mungkin hanya mengirimkan model penggerak, tetapi untuk konfirmasi yang akurat, model motor seringkali sama pentingnya.

3. Pilih Seri Servo Omron yang Tepat

Omron memiliki berbagai macam keluarga servo, dan pilihan yang tepat bergantung pada generasi mesin, platform pengontrol, dan persyaratan aplikasi.

Untuk sistem gerak Omron modern, Seri 1S banyak digunakan untuk kontrol mesin tingkat lanjut. Omron mendeskripsikan sistem servo 1S sebagai sistem yang dirancang untuk meningkatkan desain mesin, instalasi, pengoperasian, dan pemeliharaan, dengan fitur-fitur seperti encoder resolusi tinggi, encoder multi-putaran absolut tanpa baterai, kontrol loop yang lebih baik, dan fungsi keselamatan bawaan.

Seri 1S mencakup rentang daya dari 50 W hingga 15 kW, dan termasuk encoder resolusi tinggi 23-bit dan encoder multi-putaran absolut tanpa baterai.

Seri G5 adalah keluarga servo Omron penting lainnya. Seri ini sering ditemukan pada peralatan yang sudah ada dan proyek penggantian. Drive G5 tersedia dalam berbagai jenis perintah, termasuk komunikasi EtherCAT dan model analog/pulsa. Keluarga drive analog/pulsa G5 Omron mencakup model dengan motor putar dari 50 W hingga 15 kW dan dukungan encoder loop tertutup penuh.

Secara sederhana:

Gunakan Seri 1S saat Anda bekerja dengan mesin berbasis Omron Sysmac yang lebih baru, kontrol gerak EtherCAT, umpan balik resolusi tinggi, dan persyaratan keselamatan modern.

Gunakan Seri G5 saat Anda mengganti sistem G5 yang sudah ada, memelihara peralatan lama, atau mengerjakan aplikasi kontrol analog/pulsa.

Gunakan model yang persis sama jika mesin sudah beroperasi dan Anda hanya membutuhkan penggantian. Dalam hal perawatan, kompatibilitas lebih penting daripada "mengupgrade" secara sembarangan.

4. Periksa Metode Kontrol

Ini adalah salah satu poin terpenting.

Penggerak servo harus sesuai dengan metode perintah pengontrol. Jika metode kontrol salah, penggerak mungkin menyala, tetapi tidak akan berfungsi dengan PLC atau pengontrol gerak Anda.

Metode pengendalian umum meliputi:

Kucing Ether
Hal ini umum terjadi pada sistem gerak Omron yang lebih baru, terutama saat menggunakan pengontrol mesin NJ/NX dan Sysmac Studio. Sistem ini cocok untuk kontrol multi-sumbu yang tersinkronisasi dan otomatisasi mesin berkinerja tinggi.

Masukan rangkaian pulsa
Hal ini umum terjadi pada banyak aplikasi penentuan posisi PLC tradisional. Pengontrol mengirimkan sinyal pulsa dan arah ke penggerak servo.

Input analog
Ini sering digunakan untuk kontrol kecepatan atau torsi pada beberapa sistem lama atau khusus.

Sebelum memilih drive, periksa output apa yang diberikan oleh kontroler Anda. Drive servo EtherCAT tidak dapat begitu saja menggantikan drive input pulsa kecuali sistem kontrolnya juga diubah.

Sebagai contoh, servo drive 1S Omron tersedia dengan komunikasi EtherCAT bawaan, sedangkan model G5 mencakup opsi drive analog/pulsa.

Inilah mengapa akhiran model itu penting. Dua servo drive mungkin terlihat serupa dalam peringkat daya, tetapi antarmuka perintahnya bisa sangat berbeda.

5. Sesuaikan Tegangan Catu Daya

Pasokan daya adalah area lain di mana pembeli sering melakukan kesalahan.

Penggerak servo Omron dapat dirancang untuk tegangan input yang berbeda, seperti 100 VAC, 200 VAC, 400 VAC, atau 480 VAC tergantung pada wilayah dan seri modelnya.

Sebagai contoh, jajaran produk Omron 1S EtherCAT mencakup model satu fasa 100 VAC, model satu fasa/tiga fasa 200 VAC, model tiga fasa 200 VAC, dan model tiga fasa 400 VAC dengan berbagai peringkat daya.

Jika panel mesin Anda dirancang untuk 200 VAC, jangan memilih penggerak 400 VAC hanya karena peringkat dayanya terlihat benar. Kelas tegangan harus sesuai dengan desain kelistrikan mesin.

Selalu periksa:

Tegangan masukan
Pasokan satu fasa atau tiga fasa
Daya keluaran terukur
Standar tegangan regional
Desain kabinet kontrol
Kabel dan perangkat pelindung yang sudah ada

Untuk penggantian, metode yang paling aman adalah dengan mencocokkan kelas tegangan aslinya secara persis.

6. Pilih Daya Keluaran yang Tepat

Daya penggerak servo biasanya dipilih sesuai dengan daya motor servo.

Motor 400 W umumnya membutuhkan penggerak 400 W yang kompatibel. Motor 1,5 kW membutuhkan penggerak 1,5 kW yang kompatibel. Tetapi ini bukan berarti daya adalah satu-satunya hal yang perlu diperiksa.

Anda juga perlu mempertimbangkan:

Persyaratan torsi puncak
Waktu akselerasi dan deselerasi
Inersia beban
Siklus kerja
Energi regenerasi
Gesekan mekanis
Kondisi beban vertikal
Margin keamanan

Kesalahan umum adalah memilih penggerak hanya berdasarkan daya motor (watt) tanpa memperhatikan kondisi beban puncak. Sistem mungkin berfungsi selama pengujian tetapi gagal saat akselerasi cepat, pengereman mendadak, atau produksi terus menerus.

Jika mesin tersebut memiliki siklus mulai-berhenti yang sering, inersia tinggi, atau gerakan pengangkatan vertikal, pemilihan harus ditinjau lebih cermat.

7. Periksa Jenis Encoder dan Persyaratan Umpan Balik

Encoder adalah perangkat umpan balik yang memberi tahu penggerak servo posisi dan kecepatan motor.

Untuk aplikasi penentuan posisi, kompatibilitas encoder sangat penting.

Seri 1S Omron mencakup encoder resolusi tinggi 23-bit dan encoder multi-putaran absolut tanpa baterai, yang membantu menyederhanakan perawatan karena tidak memerlukan cadangan baterai untuk mempertahankan posisi absolut.

Untuk sistem yang lebih lama, Anda mungkin juga melihat konfigurasi encoder inkremental atau absolut tergantung pada seri motornya.

Sebelum memilih drive, pastikan:

Apakah motornya bertahap atau absolut?
Apakah sistem memerlukan penentuan posisi absolut setelah dimatikan?
Apakah baterai diperlukan?
Apakah pengontrol yang ada mengharapkan data posisi absolut?
Apakah kabel encoder tersebut kompatibel?

Jika Anda mengganti drive pada mesin yang sudah ada, jangan mengubah tipe encoder secara sembarangan. Hal itu dapat memengaruhi proses homing, positioning, dan pengaturan controller.

8. Tentukan Apakah Rem Diperlukan

Rem motor tidak digunakan untuk menghentikan motor selama gerakan normal. Fungsinya terutama untuk menahan sumbu saat daya mati atau saat servo dinonaktifkan.

Motor rem umum digunakan pada:

Sumbu vertikal
Mekanisme pengangkatan
Aplikasi sumbu Z
Perlengkapan penyimpanan
Robot atau sistem penanganan
Mesin-mesin di mana jatuhan beban berbahaya.

Jika sumbu Anda vertikal, Anda harus memberikan perhatian khusus pada persyaratan pengereman.

Motor tanpa rem mungkin lebih murah, tetapi bisa tidak aman atau tidak cocok untuk beban vertikal. Motor dengan rem juga membutuhkan pengkabelan dan konfigurasi penggerak yang tepat.

Saat mengganti sistem yang sudah ada, periksa apakah model motor tersebut menyertakan opsi rem. Jangan berasumsi bahwa rem bersifat opsional hanya karena mesin "biasanya berhenti dengan kontrol servo."“

9. Tinjau Persyaratan Keselamatan

Keselamatan menjadi semakin penting dalam desain mesin modern.

Untuk banyak aplikasi, Safe Torque Off, atau STO, kini menjadi persyaratan umum. Beberapa mesin juga memerlukan fungsi keselamatan yang lebih canggih tergantung pada penilaian risiko mesin.

Omron menyatakan bahwa Seri 1S mencakup fungsi keselamatan bawaan, termasuk Safe Torque Off yang terhubung langsung dan keselamatan melalui EtherCAT menggunakan FSoE.

Omron juga merilis sistem servo AC Seri 1S dengan fungsi keselamatan yang menyediakan delapan fungsi keselamatan yang memenuhi persyaratan tingkat PLe/SIL3.

Untuk mesin sederhana, STO mungkin sudah cukup. Untuk mesin yang lebih canggih, terutama mesin pengemas, robotika, penanganan material, atau peralatan yang dijual ke Eropa, fungsi keselamatan harus diperiksa dengan cermat.

Jangan memilih servo drive hanya berdasarkan peringkat daya jika mesin tersebut memerlukan fungsi keselamatan yang bersertifikasi.

10. Jangan Lupakan Kabel dan Konektor

Penggerak servo jarang digunakan sendirian.

Anda mungkin juga memerlukan:

Kabel listrik
Kabel encoder
Kabel rem
Konektor I/O
Kabel komunikasi
Aksesori encoder dengan atau tanpa baterai
Resistor regenerasi
Filter kebisingan
Reaktor
Aksesori pemasangan

Untuk proyek penggantian, kabel Hal ini bisa menjadi masalah tersembunyi. Drive baru mungkin tidak menerima konektor kabel lama, terutama jika Anda mengganti dari satu seri ke seri lainnya.

Sebelum memesan, pastikan apakah Anda hanya membeli drive atau set servo lengkap.

Untuk perawatan mendesak, mengganti hanya drive yang rusak mungkin sudah cukup. Untuk pembuatan mesin baru, lebih baik menyiapkan motor, drive, kabel, dan aksesori terkait secara bersamaan.

11. Periksa Persyaratan Regenerasi

Regenerasi terjadi ketika motor melambat atau ketika beban vertikal mendorong motor kembali. Energi kembali ke penggerak. Jika energi yang diregenerasi terlalu tinggi, sistem mungkin memerlukan resistor regenerasi.

Aplikasi dengan risiko regenerasi yang lebih tinggi meliputi:

Sumbu vertikal
Beban inersia besar
Perlambatan mendadak
Gerakan berhenti-mulai yang sering
Meja putar
Sistem penentuan posisi langkah panjang

Jika regenerasi diabaikan, mesin dapat memicu alarm tegangan berlebih atau berhenti secara tiba-tiba selama pengoperasian.

Saat aplikasi memiliki beban berat atau sering mengalami perlambatan, periksa apakah resistor regenerasi eksternal diperlukan.

12. Pertimbangkan Lingkungan Kerja

Penggerak servo dipasang di dalam panel kontrol, tetapi lingkungan sekitarnya tetap penting.

Periksa hal berikut:

Suhu sekitar
Kelembaban
Getaran
Debu
Kabut minyak
Gas korosif
Ventilasi panel
Jarak pemasangan
Pengardean dan pengendalian kebisingan

Sebagai contoh, spesifikasi umum Omron 1S mencakup suhu lingkungan pengoperasian dari 0 hingga 55°C dan kelembapan hingga maksimum 90%, tanpa kondensasi.

Jangan memasang servo drive di dalam kabinet yang penuh sesak tanpa pembuangan panas yang memadai. Sekalipun pemilihan model sudah tepat, pemasangan yang buruk dapat memperpendek masa pakai.

13. Berhati-hatilah dengan Model Pengganti dan Model yang Sudah Tidak Diproduksi Lagi

Banyak pembeli mencari servo drive Omron karena mesin lama mereka rusak, dan drive aslinya sulit ditemukan.

Dalam situasi ini, jangan terburu-buru membeli model yang "paling mirip".

Memeriksa:

Model penggerak yang tepat
Model motor yang tepat
Tegangan masukan
Daya keluaran
Metode pengendalian
Jenis encoder
Opsi rem
Kompatibilitas firmware atau parameter
Ukuran pemasangan
Kompatibilitas kabel
Model pengontrol
Persyaratan program mesin

Beberapa model pengganti mungkin memerlukan perubahan parameter atau perubahan kabel. Beberapa mungkin bukan pengganti langsung sama sekali.

Jika produksi dihentikan, solusi tercepat seringkali adalah menemukan model asli yang sama yang tersedia. Jika model asli dihentikan produksinya atau tidak tersedia, maka rencana penggantian harus diperiksa dengan detail teknis yang memadai.

14. Waspadai Servo Drive Rekondisi

Penggerak servo Omron digunakan di banyak pabrik, sehingga pasar juga memiliki banyak unit bekas atau yang telah diperbarui.

Bagi sebagian pembeli, hard drive bekas yang murah mungkin terlihat menarik. Namun dalam proyek rekayasa nyata, risikonya bisa jauh lebih tinggi daripada penghematannya.

Masalah yang mungkin terjadi meliputi:

Sisa umur yang lebih pendek
Riwayat alarm tersembunyi
Kinerja tidak stabil
Terminal yang rusak
Papan internal yang telah diperbaiki
Tidak ada garansi yang dapat diandalkan
Label yang salah atau suku cadang yang diganti
Kegagalan setelah instalasi

Untuk mesin produksi, proyek pemerintah, peralatan ekspor, atau perawatan mendesak, produk baru asli biasanya lebih aman.

Hal ini sangat penting terutama bagi manajer pengadaan yang perlu melindungi perusahaan mereka dari klaim kualitas di kemudian hari.

15. Daftar Periksa Praktis Pemilihan Servo Drive Omron

Sebelum Anda mengkonfirmasi pembelian servo drive Omron, periksa poin-poin berikut:

Model motor servo
Model penggerak servo
Daya keluaran terukur
Tegangan dan fasa masukan
Metode pengendalian
Jenis encoder
Persyaratan rem
Fungsi keamanan
Kompatibilitas kabel
Model pengontrol
Beban aplikasi
Persyaratan regenerasi
Lingkungan instalasi
Proyek desain baru atau penggantian
Ketersediaan dan waktu pengiriman
Garansi dan kondisi produk

Jika Anda dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dengan jelas, risiko memilih servo drive yang salah akan jauh lebih rendah.

16. Contoh: Memilih Penggerak untuk Mesin Pengemas

Misalnya, Anda sedang membangun atau memelihara mesin pengemasan.

Mesin ini memiliki beberapa sumbu: pengumpanan, pemotongan, penyegelan, dan penempatan. Gerakannya harus akurat, cepat, dan berulang. Jika pengontrolnya adalah sistem Omron NJ atau NX yang menggunakan EtherCAT, sistem servo EtherCAT 1S mungkin merupakan pilihan yang tepat.

Namun Anda tetap perlu memeriksa setiap sumbu secara terpisah.

Poros pemberian makan mungkin memerlukan respons cepat.
Sumbu pemotongan mungkin memerlukan sinkronisasi yang tepat.
Sumbu vertikal mungkin memerlukan rem.
Poros dengan inersia tinggi mungkin perlu ditinjau ulang regenerasinya.
Desain keselamatan mungkin memerlukan STO atau fungsi keselamatan yang lebih canggih.

Inilah mengapa satu mesin dapat menggunakan beberapa servo drive dengan peringkat daya yang berbeda, meskipun semuanya termasuk dalam keluarga servo Omron yang sama.

Pemilihan servo yang baik bukan hanya soal pencocokan produk. Ini soal pencocokan aplikasi.

17. Kesalahan Umum Saat Memilih Penggerak Servo Omron

Salah satu kesalahan umum adalah memilih hanya berdasarkan daya (watt).

Penggerak 750 W tidak otomatis tepat hanya karena motornya berdaya 750 W. Seri, tegangan, antarmuka perintah, dan encoder juga harus sesuai.

Kesalahan lainnya adalah mengabaikan controller.

Jika PLC atau pengontrol gerak mengeluarkan sinyal pulsa, drive khusus EtherCAT tidak akan menjadi pengganti langsung.

Kesalahan ketiga adalah melupakan rem motor.

Hal ini sangat berisiko, terutama untuk sumbu vertikal. Jika motor asli memiliki rem, penggantian harus diperiksa dengan cermat.

Masalah umum lainnya adalah membeli hard drive tetapi lupa membeli kabelnya.

Untuk proyek mendesak, hal ini dapat menyebabkan penundaan serius. Hard drive mungkin tiba dengan cepat, tetapi mesin tetap tidak dapat beroperasi karena kabelnya hilang.

Terakhir, banyak pembeli meremehkan risiko produk rekondisi.

Penggerak servo adalah komponen gerak presisi. Harga murah tidak ada gunanya jika mesin berhenti lagi setelah pemasangan.

18. Kapan Anda Harus Meminta Pemasok untuk Membantu Memeriksa Model?

Anda sebaiknya meminta bantuan ketika:

Model aslinya sudah dihentikan produksinya.
Anda hanya memiliki model motornya saja
Anda hanya memiliki model penggeraknya saja
Mesin ini menggunakan sistem Omron yang lebih lama.
Anda tidak yakin tentang EtherCAT atau kontrol pulsa.
Poros tersebut memiliki rem.
Proyek ini mendesak.
Anda membutuhkan pengganti tetapi tidak ingin mengubah kabel.
Anda membeli untuk mesin pelanggan dan tidak dapat mengambil risiko.

Pemasok profesional seharusnya tidak hanya memberikan penawaran harga. Mereka juga harus membantu Anda memeriksa apakah model tersebut sesuai, apakah produk tersebut baru dan asli, serta apakah aksesori yang dibutuhkan tersedia.

Bagi tim pengadaan, ini menghemat waktu komunikasi dengan para insinyur. Bagi para insinyur, ini mengurangi risiko salah kiriman suku cadang ke lokasi.