Omron Servo Sürücüsü Nasıl Seçilir?

Birçok alıcının basit bir soruyla başladığını gördüm:

“"Bunu sunabilir misiniz?" Omron servo sürücü?”

Ancak uygulamayı kontrol ettikten sonra, sürücünün tüm servo sisteminin yalnızca bir parçası olduğunu sıklıkla görüyoruz. Motor, kontrol ünitesi, kablo veya iletişim yöntemi uyumlu değilse, sürücü yepyeni olsa bile makine doğru çalışmayabilir.

Bu kılavuz, özellikle maliyetli hatalardan kaçınması gereken mühendisler, bakım ekipleri ve satın alma yöneticileri için pratik bir şekilde Omron servo sürücüsünün nasıl seçileceğini açıklamaktadır.

Omron pozisyonları servo motorlar Ve servo sürücüler Yüksek hızlı ve yüksek hassasiyetli kontrol uygulamaları için tasarlanmıştır ve bazı modellerde dahili EtherCAT iletişimi mevcuttur.

1. Sürücüden değil, makineden başlayın.

İlk adım, "Hangi servo sürücü daha ucuz?" diye sormak değil.“

Daha doğru soru şu:

“Makinenin bu eksene ne iş yapması gerekiyor?”

Servo sürücü motoru kontrol eder, ancak motorun gerçek yükü hareket ettirmesi gerekir. Bu da öncelikle mekanik gereksinimleri anlamanız gerektiği anlamına gelir:

Yükün ağırlığı nedir?
Ne kadar hızlı hareket etmesi gerekiyor?
Ne kadar hızlı ivmelenmesi ve durması gerekiyor?
Eksen yatay mı, dikey mi?
Yüksek konumlandırma doğruluğuna mı ihtiyaç duyuyor?
Burada dişli kutusu, bilyalı vida, kayış, döner tabla veya direkt bağlantı var mı?
Bu hareket ne sıklıkla tekrarlanıyor?

Yeni bir makine tasarımı için, motor boyutlandırması genellikle tahrik ünitesi seçiminden önce yapılmalıdır. Omron'un Motor Boyutlandırma Aracı, mekanik yapı, çalışma şekilleri, kütle, redüksiyon oranı, atalet ve tork hesaplamalarına dayanarak doğru motor ve tahrik ünitesini seçmenize yardımcı olmak üzere tasarlanmıştır.

Değiştirme veya bakım işlemleri farklıdır. Genellikle servo sürücü veya motor isim plakasındaki mevcut model numarasından başlanır. Bu durumda, satın almadan önce tam modeli, güç kaynağını, motor uyumluluğunu ve kablo bağlantısını kontrol etmek en güvenli yaklaşımdır.

2. Öncelikle Servo Motoru Doğrulayın

Çoğunda Omron Servo sistemlerde, servo sürücü servo motora göre seçilmelidir.

Motor, gerekli çıkış gücünü, enkoder uyumluluğunu, nominal hızı, fren seçeneğini, atalet tipini ve konektör tipini belirler. Motor ve sürücü uyumlu değilse, kurulum hataları, iletişim arızaları, enkoder sorunları veya kararsız hareketle karşılaşabilirsiniz.

Örneğin, motorunuz 400 W ise, genellikle aynı servo ailesinden uyumlu bir 400 W sürücüye ihtiyacınız vardır. Motorun freni varsa, sürücü ve kablolama fren devresini doğru şekilde desteklemelidir. Motor mutlak enkoder kullanıyorsa, sürücü bu enkoder tipini desteklemelidir.

Yeni bir tasarım için öncelikle tork ve hız gereksinimlerine göre motor seçimi yapılmalıdır. Ardından uygun tahrik ünitesi seçilmelidir.

Yeni bir proje için her iki etiketi de kontrol edin:

Servo sürücü modeli: genellikle şununla başlar: R88D
Servo motor modeli: genellikle şununla başlar: R88M

Alıcı yalnızca tahrik modeli gönderebilir, ancak doğru onay için motor modeli de genellikle aynı derecede önemlidir.

3. Doğru Omron Servo Serisini Seçin

Omron'un farklı servo aileleri bulunmaktadır ve doğru seçim, makine nesline, kontrol platformuna ve uygulama gereksinimlerine bağlıdır.

Modern Omron hareket sistemlerinde, 1S Serisi gelişmiş makine kontrolü için yaygın olarak kullanılmaktadır. Omron, 1S servo sistemini, yüksek çözünürlüklü enkoder, pilsiz mutlak çok turlu enkoder, geliştirilmiş döngü kontrolü ve dahili güvenlik fonksiyonları gibi özellikleriyle, makine tasarımı, kurulumu, devreye alınması ve bakımı için geliştirilmiş bir sistem olarak tanımlamaktadır.

1S Serisi, 50 W ile 15 kW arasında bir güç aralığını kapsar ve 23 bit yüksek çözünürlüklü enkoder ile pilsiz mutlak çok turlu enkoder içerir.

G5 Serisi, Omron'un bir diğer önemli servo ailesidir. Genellikle mevcut ekipmanlarda ve yenileme projelerinde bulunur. G5 sürücüler, EtherCAT iletişimi ve analog/darbe modelleri de dahil olmak üzere farklı komut tiplerinde mevcuttur. Omron'un G5 analog/darbe sürücü ailesi, 50 W'tan 15 kW'a kadar döner motorlara ve tam kapalı döngü enkoder desteğine sahip modelleri içerir.

Basitçe ifade etmek gerekirse:

Yeni nesil Omron Sysmac tabanlı makineler, EtherCAT hareket kontrolü, yüksek çözünürlüklü geri bildirim ve modern güvenlik gereksinimleriyle çalışırken 1S Serisini kullanın.

Mevcut G5 sistemlerini değiştirirken, eski ekipmanların bakımını yaparken veya analog/darbe kontrol uygulamalarıyla çalışırken G5 Serisini kullanın.

Makine zaten çalışıyorsa ve sadece bir yedek parçaya ihtiyacınız varsa, mevcut modelin aynısını kullanın. Bakımda, uyumluluk, rastgele "yükseltme" yapmaktan daha önemlidir.

4. Kontrol Yöntemini Kontrol Edin

Bu en önemli noktalardan biridir.

Servo sürücünün, kontrol cihazının komut yöntemiyle uyumlu olması gerekir. Kontrol yöntemi yanlışsa, sürücü çalışabilir ancak PLC veya hareket kontrol cihazınızla birlikte çalışmaz.

Yaygın kontrol yöntemleri şunlardır:

EtherCAT
Bu özellik, özellikle NJ/NX makine kontrol üniteleri ve Sysmac Studio kullanılırken, yeni Omron hareket sistemlerinde yaygındır. Senkronize çok eksenli kontrol ve yüksek performanslı makine otomasyonu için uygundur.

Darbe dizisi girişi
Bu, birçok geleneksel PLC konumlandırma uygulamasında yaygındır. Kontrol ünitesi, servo sürücüye darbe ve yön sinyalleri gönderir.

Analog giriş
Bu özellik, bazı eski veya özel sistemlerde hız veya tork kontrolü için sıklıkla kullanılır.

Sürücüyü seçmeden önce, kontrol cihazınızın hangi çıkışı sağladığını kontrol edin. Bir EtherCAT servo sürücüsü, kontrol sistemi de değiştirilmedikçe, darbe girişli bir sürücünün yerini doğrudan alamaz.

Örneğin, Omron'un 1S servo sürücüleri dahili EtherCAT iletişimi ile sunulurken, G5 modelleri analog/darbe sürücü seçeneklerini de içermektedir.

Bu nedenle model son ekleri önemlidir. İki servo sürücü güç değerleri açısından benzer görünebilir, ancak komut arayüzleri tamamen farklı olabilir.

5. Güç Kaynağı Voltajını Eşleştirin

Alıcıların sıklıkla hata yaptığı bir diğer alan da güç kaynağıdır.

Omron servo sürücüleri, bölgeye ve model serisine bağlı olarak 100 VAC, 200 VAC, 400 VAC veya 480 VAC gibi farklı giriş voltajları için tasarlanmış olabilir.

Örneğin, Omron'un 1S EtherCAT serisi, farklı güç değerlerinde tek fazlı 100 VAC modelleri, tek fazlı/üç fazlı 200 VAC modelleri, üç fazlı 200 VAC modelleri ve üç fazlı 400 VAC modelleri içermektedir.

Makine paneliniz 200 VAC için tasarlanmışsa, güç değeri doğru görünse bile 400 VAC'lik bir sürücü seçmeyin. Voltaj sınıfı, makinenin elektrik tasarımına uygun olmalıdır.

Her zaman kontrol edin:

Giriş voltajı
Tek fazlı veya üç fazlı besleme
Nominal çıkış gücü
Bölgesel gerilim standardı
Kontrol paneli tasarımı
Mevcut kablolama ve koruma cihazları

Değiştirme işlemi için en güvenli yöntem, orijinal voltaj sınıfıyla birebir aynı olanı seçmektir.

6. Doğru Çıkış Gücünü Seçin

Servo sürücü gücü genellikle servo motor gücüne göre seçilir.

400 W'lık bir motor genellikle uyumlu bir 400 W'lık sürücü gerektirir. 1,5 kW'lık bir motor ise uyumlu bir 1,5 kW'lık sürücü gerektirir. Ancak bu, kontrol edilmesi gereken tek şeyin güç olduğu anlamına gelmez.

Ayrıca şunları da göz önünde bulundurmanız gerekiyor:

Maksimum tork gereksinimi
Hızlanma ve yavaşlama süresi
Yük ataleti
Görev döngüsü
Yenilenme enerjisi
Mekanik sürtünme
Dikey yük koşulları
Güvenlik payı

Sık yapılan bir hata, tepe yük koşullarını göz ardı ederek yalnızca motor gücüne göre sürücü seçmektir. Sistem test sırasında çalışabilir ancak hızlı ivmelenme, acil durdurma veya sürekli üretim sırasında arızalanabilir.

Makinenin sık sık dur-kalk döngüleri, yüksek ataleti veya dikey kaldırma hareketi varsa, seçim daha dikkatli bir şekilde gözden geçirilmelidir.

7. Kodlayıcı Tipini ve Geri Besleme Gereksinimlerini Kontrol Edin

Enkoder, servo sürücüsüne motorun konumunu ve hızını bildiren geri bildirim cihazıdır.

Konumlandırma uygulamaları için kodlayıcı uyumluluğu kritik öneme sahiptir.

Omron'un 1S Serisi, 23 bit yüksek çözünürlüklü enkoder ve pilsiz mutlak çok turlu enkoder içerir; bu da mutlak konum tutma için pil yedeklemesine gerek duyulmadığı için bakımı basitleştirmeye yardımcı olur.

Daha eski sistemlerde, motor serisine bağlı olarak artımlı veya mutlak enkoder yapılandırmaları da görebilirsiniz.

Sürüş rotası seçmeden önce şunları doğrulayın:

Motor kademeli mi yoksa mutlak mı çalışıyor?
Sistem, güç kesildikten sonra mutlak konumlandırmaya ihtiyaç duyuyor mu?
Pil gerekli mi?
Mevcut kontrol ünitesi mutlak konum verisi mi bekliyor?
Kodlayıcı kablosu uyumlu mu?

Mevcut bir makinedeki sürücüyü değiştiriyorsanız, kodlayıcı tipini rastgele değiştirmeyin. Bu, başlangıç konumuna, konumlandırmaya ve kontrolcü ayarlarını etkileyebilir.

8. Frenleme Gerekip Gerekmediğine Karar Verin

Motor freni, normal hareket sırasında motoru durdurmak için kullanılmaz. Esas olarak, güç kesildiğinde veya servo devre dışı bırakıldığında ekseni sabitlemek için kullanılır.

Fren motorları şu alanlarda yaygındır:

Dikey eksenler
Kaldırma mekanizmaları
Z ekseni uygulamaları
Armatürleri tutmak
Robotlar veya taşıma sistemleri
Yük düşmesinin tehlikeli olduğu makineler

Eğer ekseniniz dikey ise, fren gereksinimine özellikle dikkat etmelisiniz.

Frensiz motorlar daha ucuz olabilir, ancak dikey yükler için güvenli olmayabilir veya uygun olmayabilir. Frenli motorlar ayrıca doğru kablolama ve tahrik konfigürasyonu gerektirir.

Mevcut bir sistemi değiştirirken, motor modelinde fren seçeneğinin olup olmadığını kontrol edin. Makine "genellikle servo kontrolüyle durur" diye frenin isteğe bağlı olduğunu varsaymayın.“

9. Güvenlik Gereksinimlerini Gözden Geçirin

Modern makine tasarımında güvenlik giderek daha önemli hale geliyor.

Birçok uygulama için Güvenli Tork Kesme (STO) artık yaygın bir gerekliliktir. Bazı makineler, makine risk değerlendirmesine bağlı olarak daha gelişmiş güvenlik fonksiyonları da gerektirir.

Omron, 1S Serisinin, kablolu Güvenli Tork Kapama ve FSoE kullanarak EtherCAT üzerinden güvenlik de dahil olmak üzere yerleşik güvenlik fonksiyonları içerdiğini belirtiyor.

Omron ayrıca, PLe/SIL3 seviyesi gereksinimlerini karşılayan sekiz güvenlik fonksiyonu sunan, güvenlik fonksiyonlu 1S Serisi AC servo sistemlerini de piyasaya sürdü.

Basit makineler için STO yeterli olabilir. Daha gelişmiş makineler, özellikle paketleme makineleri, robotik sistemler, malzeme taşıma ekipmanları veya Avrupa'ya satılan ekipmanlar için güvenlik fonksiyonları dikkatlice kontrol edilmelidir.

Makine onaylı bir güvenlik fonksiyonu gerektiriyorsa, servo sürücüyü yalnızca güç değerine göre seçmeyin.

10. Kabloları ve Konnektörleri Unutmayın

Servo sürücü nadiren tek başına kullanılır.

Ayrıca şunlara da ihtiyacınız olabilir:

Güç kablosu
Kodlayıcı kablosu
Fren teli
G/Ç konektörü
İletişim kablosu
Pilli veya pilsiz kodlayıcı aksesuarları
Yenilenme direnci
Gürültü filtresi
Reaktör
Montaj aksesuarları

Yenileme projeleri için, kablolar Bu durum gizli bir sorun haline gelebilir. Yeni bir sürücü, özellikle bir seriden diğerine geçiş yapıyorsanız, eski kablo konektörünü kabul etmeyebilir.

Sipariş vermeden önce, yalnızca sürücüyü mü yoksa komple servo setini mi satın aldığınızı teyit edin.

Acil bakım durumlarında, yalnızca arızalı sürücünün değiştirilmesi yeterli olabilir. Yeni bir makine kurulumu için ise motor, sürücü, kablolar ve ilgili aksesuarların birlikte hazırlanması daha iyidir.

11. Yenileme Gereksinimlerini Kontrol Edin

Motor yavaşladığında veya dikey bir yük motoru geri ittiğinde rejenerasyon gerçekleşir. Enerji tahrik sistemine geri döner. Rejenere edilen enerji çok yüksekse, sistemin bir rejenerasyon direncine ihtiyacı olabilir.

Yeniden üretim riski daha yüksek olan uygulamalar şunlardır:

Dikey eksenler
Büyük atalet yükleri
Hızlı yavaşlama
Sık sık dur-kalk hareketi
Döner masalar
Uzun stroklu konumlandırma sistemleri

Rejenerasyon işlemi ihmal edilirse, makine aşırı gerilim alarmı verebilir veya çalışma sırasında beklenmedik şekilde durabilir.

Uygulama ağır yük altında çalışıyorsa veya sık sık yavaşlama yaşanıyorsa, harici bir rejenerasyon direncinin gerekli olup olmadığını kontrol edin.

12. Çalışma Ortamını Göz Önünde Bulundurun

Servo sürücüler kontrol panellerinin içine monte edilir, ancak ortam yine de önemlidir.

Lütfen aşağıdakileri kontrol edin:

Ortam sıcaklığı
Nem
Titreşim
Toz
Yağ buharı
Aşındırıcı gaz
Panel havalandırma
Kurulum aralığı
Topraklama ve gürültü kontrolü

Örneğin, Omron 1S'in genel teknik özellikleri arasında 0 ila 55°C arasında çalışma ortam sıcaklığı ve yoğuşma olmaksızın maksimum nem yer almaktadır.

Yeterli ısı dağılımı olmayan, kalabalık bir kabine servo sürücü takmayın. Model seçimi doğru olsa bile, yanlış montaj kullanım ömrünü kısaltabilir.

13. Yedek ve Üretimi Durdurulmuş Modellere Dikkat Edin

Birçok alıcı, eski bir makinenin arızalanması ve orijinal sürücünün bulunmasının zor olması nedeniyle Omron servo sürücüleri arıyor.

Bu durumda, "en benzer görünen" modeli satın almak için acele etmeyin.

Kontrol etmek:

Tam tahrik modeli
Tam motor modeli
Giriş voltajı
Çıkış gücü
Kontrol yöntemi
Kodlayıcı tipi
Fren seçeneği
Ürün yazılımı veya parametre uyumluluğu
Montaj boyutu
Kablo uyumluluğu
Kontrolör modeli
Makine programı gereksinimleri

Bazı yedek modellerde parametre veya kablo değişiklikleri gerekebilir. Bazıları ise doğrudan yedek parça olmayabilir.

Üretim durdurulduysa, en hızlı çözüm genellikle stokta aynı orijinal modeli bulmaktır. Orijinal modelin üretimi durdurulduysa veya mevcut değilse, yeterli teknik detaylarla bir yedek planı kontrol edilmelidir.

14. Yenilenmiş Servo Sürücülerine Dikkat Edin

Omron servo sürücüleri birçok fabrikada kullanıldığı için piyasada çok sayıda kullanılmış veya yenilenmiş ünite de bulunmaktadır.

Bazı alıcılar için ucuz, yenilenmiş bir sürücü cazip görünebilir. Ancak gerçek mühendislik projelerinde risk, tasarruftan çok daha yüksek olabilir.

Olası sorunlar şunlardır:

Kalan ömrün daha kısa olması
Gizli alarm geçmişi
Kararsız performans
Hasarlı terminaller
İç devre kartları onarıldı.
Güvenilir bir garanti yok.
Yanlış etiketler veya değiştirilmiş parçalar
Kurulum sonrası arıza

Üretim makineleri, devlet projeleri, ihracat ekipmanları veya acil bakım gerektiren durumlarda, yeni orijinal ürünler genellikle daha güvenlidir.

Bu durum, özellikle şirketlerini ileride ortaya çıkabilecek kalite iddialarından korumak zorunda olan satın alma yöneticileri için son derece önemlidir.

15. Pratik Bir Omron Servo Sürücü Seçim Kontrol Listesi

Omron servo sürücüsünü onaylamadan önce şu noktalara dikkat edin:

Servo motor modeli
Servo sürücü modeli
Nominal çıkış gücü
Giriş gerilimi ve fazı
Kontrol yöntemi
Kodlayıcı tipi
Fren gereksinimi
Güvenlik fonksiyonu
Kablo uyumluluğu
Kontrolör modeli
Uygulama yükü
Yenilenme gereksinimi
Kurulum ortamı
Yeni tasarım veya yenileme projesi
Stok durumu ve teslimat süresi
Garanti ve ürün koşulları

Bu soruları net bir şekilde yanıtlayabilirseniz, yanlış servo sürücü seçme riski çok daha düşük olacaktır.

16. Örnek: Paketleme Makinesi İçin Tahrik Sistemi Seçimi

Diyelim ki bir paketleme makinesi kuruyorsunuz veya bakımını yapıyorsunuz.

Makinenin birkaç ekseni vardır: besleme, kesme, mühürleme ve konumlandırma. Hareketin doğru, hızlı ve tekrarlanabilir olması gerekir. Kontrol ünitesi EtherCAT kullanan bir Omron NJ veya NX sistemi ise, 1S EtherCAT servo sistemi uygun bir çözüm olabilir.

Ancak yine de her ekseni ayrı ayrı kontrol etmeniz gerekiyor.

Besleme ekseninin hızlı tepki vermesi gerekebilir.
Kesme ekseninin hassas bir şekilde senkronize edilmesi gerekebilir.
Dikey eksen fren gerektirebilir.
Yüksek ataletli eksenin rejenerasyon incelemesine ihtiyacı olabilir.
Güvenlik tasarımı, STO veya daha gelişmiş güvenlik fonksiyonları gerektirebilir.

Bu nedenle, aynı Omron servo ailesine ait olsalar bile, bir makine farklı güç değerlerine sahip birkaç servo sürücü kullanabilir.

İyi bir servo seçimi sadece ürün uyumu değil, uygulama uyumudur.

17. Omron Servo Sürücüsü Seçerken Yapılan Yaygın Hatalar

Sık yapılan hatalardan biri sadece watt değerine göre seçim yapmaktır.

750 W'lık bir sürücü, yalnızca motorun 750 W olması nedeniyle otomatik olarak doğru olduğu anlamına gelmez. Seri bağlantı, voltaj, komut arayüzü ve enkoder de uyumlu olmalıdır.

Bir diğer hata da kumandayı göz ardı etmektir.

PLC veya hareket kontrol ünitesi darbe sinyalleri üretiyorsa, yalnızca EtherCAT destekli bir sürücü doğrudan yedek parça olarak kullanılamaz.

Üçüncü hata ise motor frenini unutmaktır.

Bu durum özellikle dikey eksenler için risklidir. Orijinal motorda bir arıza varsa, değiştirilen motor dikkatlice kontrol edilmelidir.

Bir diğer sık karşılaşılan sorun ise diski satın alıp kabloları unutmaktır.

Acil projeler için bu durum ciddi gecikmelere neden olabilir. Sürücü hızlı bir şekilde gelebilir, ancak kablo eksik olduğu için makine yine de çalışmayabilir.

Son olarak, birçok alıcı yenilenmiş ürünlerin riskini hafife alıyor.

Servo sürücüler hassas hareket bileşenleridir. Kurulumdan sonra makine tekrar durursa düşük fiyatın bir anlamı kalmaz.

18. Bir Tedarikçiden Modelin Kontrolünden Yardım İstemeniz Gereken Durumlar Nelerdir?

Şu durumlarda yardım istemelisiniz:

Orijinal modelin üretimi durduruldu.
Sadece motor modeline sahipsiniz.
Sadece sürücü modeline sahipsiniz.
Bu makine eski bir Omron sistemi kullanıyor.
EtherCAT veya darbe kontrolü konusunda emin değilsiniz.
Eksen üzerinde fren bulunmaktadır.
Proje acil
Yedek bir parçaya ihtiyacınız var ancak kablolamayı değiştirmek istemiyorsunuz.
Müşterinin makinesi için satın alma yapıyorsunuz ve risk alamazsınız.

Profesyonel bir tedarikçi sadece fiyat teklifi vermekle kalmamalıdır. Modelin uygun olup olmadığını, ürünün yeni ve orijinal olup olmadığını ve gerekli aksesuarların mevcut olup olmadığını kontrol etmenize yardımcı olmalıdır.

Bu durum, satın alma ekipleri için mühendislerle iletişim süresini kısaltır. Mühendisler için ise sahaya yanlış parçaların gelme riskini azaltır.