추상적인

AGV 및 AMR 개발에서 엔지니어는 일반적으로 구동 모터, 감속기, 제어 시스템 및 내비게이션 기술과 같은 중요한 구성 요소에 중점을 둡니다. 그러나 한 가지 중요한 기계적 요소는 종종 과소평가됩니다. - 구동 휠 시스템의 서스펜션 설계.

4개의 구동륜과 조향 기능을 갖춘 4륜 AGV의 경우 서스펜션은 단순한 선택 액세서리가 아닙니다. 이는 균형 잡힌 휠 로딩을 유지하고, 조향 저항을 줄이고, 과도한 모터 전류를 방지하고, 장기적인-시스템 신뢰성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

이 기사에서는 실제 고객 사례를 소개합니다.플루툴스, 서스펜션 부족으로 인해 4륜 AGV에서 어떻게 불규칙한 휠 하중, 비정상적인 조향 전류 및 모터 과열이 발생했는지 분석했습니다. 현장 테스트와 엔지니어링 분석을 통해{2}}실제 원인을 파악하여 AGV 섀시 설계에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다.

프로젝트 배경

한 고객이 4륜 구동 및 4륜 조향 구조를 갖춘 견고한-AGV를 개발했습니다.-

AGV에는 4개의 세트가 장착되었습니다.Plutools PLT310 수직 AGV 구동 휠. 차량에는 보조 바퀴가 포함되어 있지 않으며 구동 휠 시스템은 서스펜션 메커니즘 없이 설계되었습니다.

그만큼PLT310 수직 AGV 구동 휠컴팩트한 구조, 높은 부하 용량, 정밀한 조향 성능, 뛰어난 신뢰성을 특징으로 합니다. 안정적인 주행과 정확한 위치 지정이 필요한 대형-AGV, AMR 및 산업용 모바일 로봇 애플리케이션용으로 설계되었습니다.

초기 시운전 단계에서 AGV는 고객 공장에서 원활하게 작동했습니다.

시운전 장소는 비교적 평평한 바닥 상태였기 때문에 차량의 조향 성능이 좋았습니다. 이러한 환경을 바탕으로 고객은 서스펜션 시스템이 불필요하다고 믿었습니다.

그러나 엔지니어링 관점에서 실제 작동 조건에 대한 적응성을 향상하고 균형 잡힌 휠 하중을 유지하기 위해 서스펜션 설계를 유지하는 것이 좋습니다.{0}}

AGV는 공장 테스트에서는 좋은 성능을 보였지만 최종 적용 현장에 배치한 후 예상치 못한 문제가 발생했습니다.

최종 사용자 사이트에서 스티어링 문제가 나타남

AGV가 고객의 최종 현장에 설치된 후 몇 가지 문제가 발생했습니다.

AGV는 제자리 회전을 수행하는 데 어려움을 겪었습니다.-

조향 전류는 컨트롤러의 전류 제한인 80A에 자주 도달했습니다.

특정 지역에서는 AGV가 조향을 완료할 수 없습니다.

연속 작동 후 조향 모터가 매우 뜨거워졌습니다.

이러한 증상을 토대로 고객은 처음에 스티어링 시스템에 충분한 토크가 부족하다고 의심했습니다.

그들은 솔루션에 다음이 필요하다고 믿었습니다.

더 큰 조향 모터;

감속비가 더 높은 기어박스입니다.

높은 전류와 조향 실패는 모터 토크 부족과 관련이 있는 경우가 많기 때문에 이러한 가정은 이해할 수 있습니다.

그러나 실제 작동 조건을 분석한 후 Plutools 엔지니어들은 근본 원인이 모터 전력과 관련이 없을 수도 있다고 믿었습니다.

자세한 현장 조사와{0}}데이터 분석이 필요했습니다.

현장-조사 및 근본 원인 분석

Plutools 엔지니어는 최종 사용자 사이트를 방문하여{0}}AGV 섀시에 대한 포괄적인 검사를 실시했습니다.

네PLT310 수직 AGV 구동 휠표준 4{0}}코너 구성으로 설치되었습니다.

휠 No.1과 휠 No.4가 하나의 대각선 쌍을 형성했습니다.

2번 휠과 3번 휠은 또 다른 대각선 쌍을 형성했습니다.

점검 과정에서 최종 적용 현장의 바닥 평탄도가 고객의 시운전 환경보다 훨씬 나쁜 것으로 나타났습니다.

더 중요한 것은 Wheel No.1과 Wheel No.4의 변형이 다른 두 바퀴보다 눈에 띄게 컸다는 것입니다.

이는 4개의 구동 휠이 차량 중량을 균등하게 공유하지 않음을 나타냅니다.

고르지 않은 지면 조건으로 인해 한 대각선 쌍의 구동 휠은 과도한 수직 하중을 전달하는 반면 다른 대각선 쌍은 훨씬 적은 하중을 전달했습니다.

서스펜션이 없는 4륜 AGV의 경우 이러한 불균형은 조향 저항을 크게 증가시키고 비정상적인 모터 부하를 유발할 수 있습니다.

조향 전류 테스트 및 데이터 검증

분석을 검증하기 위해 Plutools 엔지니어는{0}}4개의 PLT310 수직 AGV 구동 휠 모두의 조향 전류에 대한 실시간 모니터링 테스트를 수행했습니다.

먼저, 조향 불량이 발생한 지역에서 AGV를 테스트하였다.

테스트 중에 한 대각선 쌍의 구동 휠이 컨트롤러의 80A 전류 제한에 빠르게 도달했지만 AGV는 여전히 회전을 완료할 수 없었습니다.

이는 조향 시스템이 모터 출력이 부족하기보다는 과도한 기계적 저항을 겪고 있음을 나타냅니다.

그 후 AGV는 4개의 구동륜이 모두 원활하게 회전할 수 있는 영역으로 이동되었습니다. 각 구동 휠의 조향 전류를 다시 측정했습니다.

테스트 결과는 다음과 같습니다.

휠 No.1 및 휠 No.4: 약 70-80A 조향 전류;

휠 No.2 및 휠 No.3: 약 5~15A 조향 전류;

4개 조향 모터의 총 시동 전류: 약 170~180A.

이러한 결과는 강력한 증거를 제공했습니다.

조향 모터 용량이 충분하지 않은 경우 조향 모터 4개 모두 동시에 전류 제한에 도달해야 합니다.

그러나 실제 상황은 완전히 달랐습니다.

구동 휠의 대각선 쌍 중 하나만 높은 하중에서 작동하는 반면, 다른 쌍은 훨씬 적은 하중을 전달했습니다.

따라서 조향 모터 토크나 기어박스 용량 부족으로 인해 문제가 발생한 것은 아닙니다.

실제 원인은 다음과 같았습니다.서스펜션 보상 부족으로 인한 휠 하중 분포가 고르지 않습니다.

서스펜션 부족이 AGV 조향 성능에 영향을 미치는 이유는 무엇입니까?

많은 엔지니어들은 4륜 AGV가 자연적으로 4륜 모두에 차량 중량을 고르게 분산시킬 수 있다고 가정합니다.

이론적으로 이것은 이상적인 조건에서 사실입니다.

그러나 실제 산업 환경이 완벽하게 평평한 경우는 거의 없습니다.

바닥 높이의 작은 차이라도 AGV 섀시가 다른 영역을 통과할 때 고르지 않은 하중이 발생할 수 있습니다.

서스펜션이 없는 4륜 AGV의 경우 섀시는 이러한 지면 변화를 효과적으로 보상할 수 없습니다.

결과적으로 다음과 같은 상황이 발생할 수 있습니다.

한 쌍의 대각선 바퀴는 차량 중량의 대부분을 지탱합니다.

다른 대각선 쌍은 접촉 압력이 감소했습니다.

과부하된 휠은 타이어 변형이 더 커집니다.

조향 저항이 크게 증가합니다.

조향 모터 전류가 급격히 상승합니다.

모터 온도가 상승합니다.

AGV는 결국 조향을 완료하지 못할 수 있습니다.

따라서 실제 문제는 모터가 충분한 토크를 생성할 수 없다는 것이 아닙니다.

실제 문제는 고르지 못한 휠 하중으로 인해 과도한 기계적 저항이 발생한다는 것입니다.

부하분포 분석

조향력과 모터 전류 사이의 관계는 대략적으로 비례한다고 볼 수 있습니다.

현장 테스트 중 AGV가 조향을 거의 완료할 수 없었을 때 두 대각선 바퀴 그룹의 평균 조향 전류는 대략 다음과 같습니다.

그룹 A: 10A;

그룹 B: 80A.

전류 분포를 기반으로 대략적인 부하 분포를 계산할 수 있습니다.

그룹 A:

총 부하 × 10 / (10 + 80)

≒ 총 부하의 11%

그룹 B:

총 부하 × 80 / (10 + 80)

≒ 총 부하의 89%

이는 두 대각선 휠 그룹 간의 하중 비율이 다음과 비슷하다는 것을 의미합니다.

1 : 8

즉, 한 쌍의 대각선 바퀴는 다른 쌍의 거의 8배에 달하는 하중을 전달했습니다.

AGV가 조향이 완전히 실패하는 고르지 못한 지역에 도달했을 때 부하 불균형은 더욱 심각해졌습니다.

이 계산을 통해 핵심 문제는 PLT310 구동 휠 시스템의 동력 용량이 아니라 기계적 부하의 고르지 못한 분포라는 사실이 더욱 확인되었습니다.

솔루션: PLT310 구동 휠 시스템에 서스펜션 추가

근본 원인을 확인한 후 Plutools는 조향 모터를 교체하거나 기어박스 구성을 수정하지 않았습니다.

대신 솔루션은 기계 구조를 개선하는 데 중점을 두었습니다.

4개의 PLT310 수직 AGV 구동 휠 모두에 서스펜션 메커니즘이 추가되었습니다.

서스펜션 시스템을 설치하면 각 구동 휠이 바닥의 작은 불규칙성을 자동으로 보정하고 보다 균형 잡힌 접촉 압력을 유지할 수 있습니다.

수정 후:

AGV는 -원활한 제자리 회전 성능을 회복했습니다.

조향 전류가 크게 감소했습니다.

모터 온도가 정상 범위로 돌아왔습니다.

차량은 최종 사용자 사이트에서 안정적으로 작동했습니다-.

이 사례는 기계적 부하 균형을 개선하는 것이 단순히 모터 출력을 높이는 것보다 더 효과적일 수 있음을 보여주었습니다.

엔지니어링 요약

많은 AGV 프로젝트는 공장 테스트 중에는 잘 수행되지만 배포 후에는 예상치 못한 문제에 직면합니다.

그 이유는 부품 성능이 부족한 것이 아니라 시운전 환경과 실제 작동 조건의 차이 때문인 경우가 많습니다.

4륜-륜 AGV의 경우 조향 성능은 모터 토크와 기어박스 선택뿐만 아니라 휠 부하 균형에도 영향을 받습니다.

이 사례는 사소한 바닥 불규칙성조차도 서스펜션이 없는 4륜 AGV에서 심각한 부하 집중을 야기하여 다음과 같은 결과를 초래할 수 있음을 보여줍니다.

조향 저항 증가;

과도한 모터 전류;

더 높은 모터 온도;

시스템 신뢰성 감소;

조향 오류가 발생할 수 있습니다.

4륜- AGV 섀시 설계의 경우 Plutools는 다음을 권장합니다.

시운전 환경뿐만 아니라 실제 적용 조건을 기반으로 서스펜션 요구 사항을 평가합니다.

섀시 설계 중 최악의-작동 조건을 고려합니다.

기계 구조를 마무리하기 전에 휠 하중 분포 분석을 수행합니다.

대형-AGV 및 연속 작동 응용 분야에 매달린 구동 휠 솔루션을 사용합니다.

서스펜션은 단순히 추가적인 기계적 구성요소가 아닙니다.

이는 AGV 드라이브 시스템의 안정적인 작동, 균형 잡힌 로딩, -장기 신뢰성을 보장하는 중요한 설계 요소입니다.

전문적인 구동휠 기술과 엔지니어링 경험을 통해Plutools는 글로벌 지능형 제조 및 물류 애플리케이션을 위한 안정적인 AGV 이동성 솔루션을 지속적으로 제공하고 있습니다.