Guía de accionamiento para grúas apiladoras AS/RS de Korea Ever-Power · Serie Y2EJ ·

Motor de freno para grúa apiladora AS/RS y elevador de almacén:
Guía de elevación, transporte y sujeción segura

Las grúas apiladoras de los sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) operan continuamente a través de los pasillos de los almacenes de gran altura a velocidades de hasta 4 m/s en el desplazamiento y 2 m/s en la elevación, deteniéndose miles de veces por turno para depositar y recuperar palés o contenedores en ubicaciones exactas de las estanterías. El requisito de precisión de posicionamiento (normalmente de ± 5 a ± 20 mm) y el requisito de sujeción de carga a prueba de fallos (el polipasto no debe soltar un palé en caso de fallo eléctrico) hacen que los motores de freno en los ejes de elevación y desplazamiento sean la especificación estándar para las máquinas AS/RS. Esta guía cubre la selección del motor de freno Y2EJ para los accionamientos de elevación, desplazamiento y elevación de las grúas apiladoras.

Retención del polipasto a prueba de fallos
Precisión de parada de ± 5 mm
S4 de servicio de alto ciclo
Velocidad de desplazamiento de 0,5 a 4 m/s
0,18–45 kW

A prueba de fallos
La carga se mantiene durante la pérdida de energía.
± 5 mm
Repetibilidad de la parada del polipasto
Servicio S4
Ciclismo de alta frecuencia
240 / hora
Operaciones de frenado máximas
24 V CC
rectificador de freno integral

Motor de freno AS/RS grúa apiladora almacén elevador polipasto Y2EJ resorte aplicado Corea Ever-Power nave alta

Motor de freno de la serie Y2EJ de Ever-Power de Corea: el freno integral accionado por resorte proporciona una sujeción segura de la paleta en el eje de elevación y un posicionamiento preciso de la parada en los ejes de desplazamiento y elevación de las grúas apiladoras AS/RS. El freno se activa automáticamente en milisegundos tras la interrupción del suministro eléctrico, evitando cualquier movimiento de la carga durante un fallo de alimentación o una parada de emergencia en el entorno de un almacén de gran altura.

1. Ejes de accionamiento de la grúa apiladora AS/RS

Una grúa apiladora AS/RS de uno o dos mástiles cuenta con tres ejes de accionamiento independientes, cada uno con requisitos específicos de velocidad, posicionamiento y seguridad. Se requieren motores de frenado en los tres ejes, pero por diferentes razones en cada uno.

Eje 1: Polipasto (Elevación vertical)

El eje de elevación sube y baja el transportador de carga (horquilla para palés o lanzadera de contenedores) a lo largo del mástil. Velocidad de desplazamiento: de 0,3 a 1,5 m/s. Carga máxima de trabajo segura (SWL): de 500 a 3000 kg, según la clase de máquina. Requisito de frenado: freno de resorte a prueba de fallos que mantiene la carga suspendida inmóvil en caso de fallo de alimentación, parada de emergencia o cualquier fallo de accionamiento. Este es el eje crítico para la seguridad: un fallo en el freno en este punto provoca la caída de un palé de la estantería, lo que supone un grave riesgo para la seguridad y puede dañar tanto la carga como la estructura de la estantería.

Crítico para la seguridad: fallo de los frenos → caída de la carga. Freno de resorte Y2EJ obligatorio.
Eje 2: Desplazamiento (Recorrido por el pasillo)

El eje de traslación mueve la grúa a lo largo del pasillo sobre rieles en el piso entre las ubicaciones de almacenamiento. Velocidad de traslación: de 1,0 a 4,0 m/s. Precisión de posicionamiento: de ± 5 a ± 20 mm en la columna de estantería objetivo. Requisito de frenado: parada repetible en la posición de la columna objetivo con el freno activándose después de la rampa de desaceleración del variador de frecuencia hasta una velocidad cercana a cero. El freno también proporciona una parada de seguridad en situaciones de parada de emergencia, evitando que la grúa sobrepase los topes finales.

Posicionamiento y parada de seguridad: Freno Y2EJ tras la desaceleración del variador de frecuencia. Codificador o láser para la retroalimentación de posición.
Eje 3: Extracción (Bifurcación de entrada/salida)

El eje de extracción extiende la horquilla o lanzadera del transportador de carga dentro del estante para recoger o depositar un palé. Recorrido: extensión horizontal de 0,5 a 1,5 m a una velocidad de 0,2 a 0,5 m/s. Precisión de posicionamiento: ± 3 a ± 10 mm. Requisito de frenado: el motor de freno mantiene la horquilla en la posición extendida durante la transferencia de carga (la horquilla no debe retraerse mientras el palé se eleva o se baja sobre ella) y proporciona una parada rápida al final del recorrido de extensión para evitar colisiones con la viga del estante.

Sujeción de la transferencia de carga y prevención de colisiones: freno Y2EJ o servomotor, según los requisitos de precisión.

2. Requisitos del motor del freno del eje del polipasto

Cálculo del par de frenado del polipasto AS/RS — Carga de palé de 1000 kg
Parámetros del sistema:
Carga de trabajo segura (SWL) = 1000 kg
Sistema de cuerdas = ventaja mecánica 2:1
Diámetro del tambor del polipasto = 300 mm (radio 0,15 m)
Relación de la caja de cambios = 30:1
Motor del polipasto: 4 polos, par nominal T
Fuerza de elevación requerida = 1000 × 9,81 = 9810 N
Par de carga en el eje del motor = 9810 × 0,15 ÷ (2 × 30 × 0,88) = 27,9 N·m
Selección del par de frenado:
Par nominal requerido del motor: P = Tω donde T ≥ 27,9 N·m
Seleccione 3,0 kW, 4 polos: Potencia nominal T = 9.550 × 3,0 ÷ 1.450 = 19,8 N·m
(Seleccione el siguiente tamaño: 4,0 kW, potencia nominal = 26,3 N·m — marginal)
Seleccione 5,5 kW: par nominal T = 36,2 N·m → par de carga nominal 77% — correcto
Par de frenado a 2,5× = 36,2 × 2,5 = 90,5 N·m → Y2EJ 5,5 kW
Par de frenado frente a par de carga: 90,5 ÷ 27,9 = 3,2× factor de seguridad

Para los motores de elevación AS/RS, especifique un par de frenado de al menos 2,5 veces el par nominal del motor y verifique que el par de retención de frenado resultante proporcione un mínimo de 2,0 veces el par de carga máximo en el eje del motor. Esto proporciona un factor de seguridad de 2,0 entre la capacidad de frenado y la carga nominal máxima en el radio máximo desde el centro del tambor, teniendo en cuenta la variación de la eficiencia de la caja de engranajes y la tolerancia del diámetro del tambor.

3. Motor de freno del eje de traslación para el posicionamiento de la cremallera.

El motor de freno del eje de traslación se utiliza de forma diferente al motor de freno del polipasto. En lugar de soportar una carga gravitatoria, el freno de traslación proporciona una parada de desaceleración rápida después de que el variador de frecuencia haya reducido la velocidad de la grúa a casi cero, y luego mantiene la grúa inmóvil en la posición de la columna de la estantería objetivo mientras los ejes de elevación y extracción completan el ciclo de almacenamiento o recuperación.

Parada en dos etapas: Rampa VFD y luego frenado

El ciclo de desplazamiento del sistema AS/RS utiliza una desaceleración en dos etapas: (1) el variador de frecuencia (VFD) desacelera la grúa desde la velocidad máxima de desplazamiento hasta una velocidad de avance lento de aproximadamente 0,1 m/s durante los últimos 0,5 a 2,0 m de aproximación a la columna objetivo; (2) cuando el sensor de posición (codificador, láser o lector de código de barras) confirma que la grúa se encuentra en la columna objetivo, la salida del VFD disminuye gradualmente hasta cero y el freno Y2EJ se activa, deteniendo la grúa entre 50 y 150 mm de la posición objetivo. El freno Y2EJ proporciona la parada final precisa y mantiene la grúa inmóvil durante toda la operación de almacenamiento o recuperación.

Parada de emergencia desde la velocidad máxima

En caso de parada de emergencia desde la velocidad máxima de desplazamiento (por ejemplo, si una persona entra en el pasillo), el freno de desplazamiento debe detener la grúa apiladora completamente cargada dentro de una distancia definida. A una velocidad de desplazamiento de 4 m/s con una masa total de la grúa de 2000 kg, la energía cinética es de 0,5 × 2000 × 4² = 16 000 J. El freno Y2EJ debe absorber esta energía; verifique que la energía de frenado nominal por parada (especificada en julios en la hoja de datos del motor del freno) supere los 16 000 J con el factor de seguridad adecuado. Para grúas apiladoras pesadas de alta velocidad, el frenado suplementario mediante la función de frenado regenerativo del VFD reduce la carga del freno mecánico durante los eventos de parada de emergencia.

4. Clasificación S4 de servicio de alto ciclo para grúas apiladoras AS/RS

Las grúas apiladoras AS/RS pueden realizar entre 100 y 400 ciclos de almacenamiento o recuperación por hora en aplicaciones de comercio electrónico de alto volumen o almacenes de cadena de frío. Cada ciclo implica múltiples arranques y paradas en los ejes de elevación y traslación. El motor de freno Y2EJ debe estar clasificado para servicio S4 (intermitente periódico con arranque) para soportar la carga térmica derivada de los arranques y frenadas frecuentes.

240 operaciones de frenado por hora

El motor Korea Ever-Power Y2EJ tiene una capacidad máxima de 240 operaciones de frenado por hora con el par de frenado nominal. Para un sistema AS/RS que realiza 120 ciclos por hora con una parada de elevación y una parada de frenado de traslación por ciclo, el total de operaciones de frenado es de 240/hora, justo en el límite nominal. Para frecuencias de ciclo más altas, seleccione un motor de mayor tamaño para reducir la carga térmica por operación de frenado, o utilice un variador de frecuencia con frenado regenerativo para reducir la carga térmica del freno mecánico en cada parada.

Temperatura del CDF y del bobinado del motor

Para sistemas AS/RS con 120 ciclos/hora, un eje de elevación típico tiene un factor de duración cíclica (CDF) de 30 a 50%; el motor de elevación funciona durante 50% de cada ciclo durante los movimientos de elevación y descenso. Seleccione el motor Y2EJ para servicio S4 con el CDF real, no S1 continuo. La potencia nominal S4 suele ser de 15 a 25% superior a la S1 para el mismo bastidor de motor, lo que permite especificar un motor más pequeño para el servicio real sin reducción de potencia térmica.

Termistores PTC para protección térmica

Para variadores AS/RS que se encuentren en el límite superior de la capacidad de servicio Y2EJ, especifique termistores PTC en el bobinado del motor conectados a un relé termistor certificado en el panel de control de la grúa. El relé termistor inhibe el funcionamiento del motor de la grúa si la temperatura del bobinado supera el límite de la Clase F, protegiendo así el motor de daños térmicos durante periodos de funcionamiento anómalos, como después de atascos en el pasillo o en operaciones de rescate manual que requieren movimientos repetidos del polipasto en un corto periodo de tiempo.

5. Coordinación del variador de frecuencia y del motor de freno en los sistemas de almacenamiento y recuperación automatizados (AS/RS)

Todos los ejes de las grúas apiladoras AS/RS utilizan variadores de frecuencia (VFD) para un control preciso de la aceleración y la desaceleración. El motor de freno Y2EJ se utiliza junto con el VFD, no en su lugar. La coordinación entre el control de velocidad del VFD y la activación del freno es fundamental para lograr un alto rendimiento y una sujeción segura de la carga.

Ciclo de elevación del sistema AS/RS: secuencia de coordinación del variador de frecuencia y del freno
1: Preinicio
El PLC ordena el arranque del polipasto. El variador de frecuencia activa la salida, pero la mantiene a 0 Hz (flujo de CC establecido). El relé de control del freno se abre; el freno comienza a liberarse (tiempo de liberación de 50 a 100 ms).
2: Elevar/Bajar
Tras confirmarse la liberación del freno (contacto de retroalimentación del freno), el variador de frecuencia aumenta gradualmente la frecuencia hasta alcanzar la velocidad nominal en un lapso de 1 a 3 segundos. El motor eleva o desciende la carga a la velocidad nominal. El control de par del variador de frecuencia evita el deslizamiento de la carga durante la aceleración en el eje de elevación.
3: Desaceleración
El PLC ordena detenerse. El variador de frecuencia desacelera hasta 0 Hz mediante una rampa controlada (0,5–2 s). La energía regenerativa se devuelve a la fuente de alimentación. El motor mantiene la carga a velocidad cero mientras espera la orden de activación del freno.
4: Frenar y mantener
El PLC activa el freno. La bobina del freno se desenergiza; los resortes se activan en 50-100 ms. A continuación, se interrumpe la señal del variador de frecuencia. La carga se mantiene indefinidamente sujeta por el freno mecánico sin alimentación eléctrica. El polipasto está listo para la siguiente orden.

Importante: al usar un variador de frecuencia (VFD) con el motor de freno Y2EJ, la alimentación de CC del freno NO debe provenir de la salida del VFD, ya que la tensión de salida varía con la frecuencia y no liberará el freno de forma fiable a bajas frecuencias. Alimente la bobina del freno con CC desde un rectificador independiente conectado a la red eléctrica o desde un módulo de alimentación de freno específico. Coordine las órdenes de activación/desactivación del freno mediante el PLC de la grúa, con los retardos de tiempo adecuados confirmados durante la puesta en marcha.

6. Sistema de accionamiento para grúas apiladoras AS/RS de Korea Ever-Power Y2EJ

El motor de freno de la serie Y2EJ de Korea Ever-Power es la especificación estándar para los accionamientos de los ejes de elevación, traslación y extracción de grúas apiladoras AS/RS que requieren una retención de freno a prueba de fallos y un posicionamiento de parada preciso. El rango de potencia de 0,18 a 45 kW cubre los motores de los ejes de elevación y traslación para grúas apiladoras, desde las máquinas miniload más pequeñas (SWL de 30 a 100 kg) hasta las grúas apiladoras de palets medianas (SWL de 500 a 1500 kg). Para grúas apiladoras de palets pesadas de más de 1500 kg SWL donde la potencia del motor de elevación supera los 45 kW, contacte con Soporte técnico de Ever-Power en Corea para configuraciones alternativas del motor de freno. La gama completa Y2EJ está en Sección de productos de motores de freno.

Y2EJ — Datos de la grúa apiladora AS/RS
Rango de potencia 0,18–45 kW
Tipo de freno Aplicado en primavera, DC lanzado
par de frenado Motor de 1,5 a 4,0 veces la potencia nominal
Tiempo de compromiso 50–100 ms
Hora de lanzamiento 50–100 ms
Clase de servicio Grúa S3/S4
Operaciones de frenado máximo 240 por hora
Liberación manual Estándar para operaciones de rescate

7. Sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) y aplicaciones de elevación en almacenes

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Grúa apiladora de palets de gran altura

Sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) de palets de gran altura (de 10 a 40 m de altura de estantería) en centros de distribución, almacenes frigoríficos y naves industriales. Eje de elevación: Y2EJ de 5,5 a 22 kW, 4 polos, par de frenado 2,5 veces superior para una carga de trabajo segura (SWL) de 500 a 1500 kg. Eje de traslación: Y2EJ de 2,2 a 11 kW, 4 polos, para desplazamiento de la grúa a una velocidad de 1,5 a 3,0 m/s. Ambos ejes con variador de frecuencia (VFD) para un control de rampa suave; el freno Y2EJ se activa tras la desaceleración del VFD a velocidad cercana a cero.

Motor de freno miniload AS/RS tote shuttle almacén Corea Ever-Power Y2EJ polipasto posicionamiento

Apilador de contenedores Miniload AS/RS

Sistema AS/RS Miniload para almacenamiento de contenedores, cajas y piezas pequeñas (SWL de 30 a 150 kg, altura de estantería de 8 a 20 m). Eje de elevación: Y2EJ de 0,37 a 1,5 kW para elevación de contenedores ligeros a 1,0 a 2,0 m/s. Eje de desplazamiento: Y2EJ de 0,75 a 2,2 kW para desplazamiento a alta velocidad de 2,5 a 4,0 m/s. Frecuencias de ciclo muy altas (300 a 500 ciclos/hora): verifique la capacidad térmica del freno con respecto a la frecuencia de ciclo real durante la puesta en marcha. Las aplicaciones de preparación de pedidos de comercio electrónico suelen operar el sistema AS/RS Miniload al límite superior de la frecuencia de ciclo.

Sistema de almacenamiento y recuperación automatizado (AS/RS) para cámaras frigoríficas

Almacenes frigoríficos de gran altura para alimentos congelados y productos refrigerados a temperaturas de -25 a +5 °C. El motor de freno Y2EJ debe especificarse para el ambiente del almacén frigorífico: selección de grasa para el funcionamiento de los rodamientos a baja temperatura y características del resorte de freno a baja temperatura. Contacte con Korea Ever-Power para obtener las especificaciones del motor de freno Y2EJ para almacenes frigoríficos, incluida la confirmación del aislamiento de clase F en ambiente frío.

Módulo de elevación vertical

Módulos de elevación vertical (VLM) para el almacenamiento de piezas en aplicaciones de fabricación y mantenimiento, reparación y operaciones (MRO). El sistema de transporte de bandejas VLM se acciona verticalmente mediante un único motor de elevación. Y2EJ, de 0,55 a 3,0 kW, 4 polos. Un freno de seguridad impide que la bandeja caiga a la abertura de acceso si falla el motor o la alimentación eléctrica durante el desplazamiento vertical entre los niveles de almacenamiento.

Vehículo de traslado (RGV)

Vehículos guiados por raíles (VGR) que transfieren palets entre pasillos de sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) o entre estaciones de almacenamiento y preparación de pedidos. El motor de traslación del VGR requiere de 0,75 a 2,2 kW. El motor de freno proporciona una parada precisa en las posiciones de transferencia de pasillo y mantiene el vehículo inmóvil durante la transferencia de palets entre el VGR y la cinta transportadora.

Montacargas con freno de seguridad

Montacargas para entreplantas y elevadores de paletas que cumplen con la norma EN 14492 para polipastos motorizados. Y2EJ de 0,75 a 7,5 kW, 4 polos, par de frenado 2,0 veces superior al nominal. Se requiere liberación manual del freno para la recuperación de la carga en caso de fallo eléctrico. El elevador cumple con la norma EN 1570 o una norma equivalente para montacargas.

Rotor de motor Ever-Power Y2EJ de Corea

Producción de motores

Prueba de frenos del Ever-Power Y2EJ de Corea

Prueba de acoplamiento de frenos

Motor de grúa Ever-Power de Corea CE ISO

CE e ISO

Entrega global de motores para almacenes Ever-Power de Corea

Entrega global

8. Preguntas frecuentes

¿Cómo puedo rescatar a una persona o una carga atrapada por una grúa apiladora AS/RS que se ha quedado sin energía?

Todos los motores de freno Korea Ever-Power Y2EJ suministrados para aplicaciones de elevación AS/RS incluyen una palanca de liberación manual del freno de serie. La liberación manual permite a un técnico de mantenimiento mantener el freno abierto manualmente (o con un dispositivo de bloqueo en algunos tamaños de Y2EJ) mientras la grúa se baja manualmente mediante el volante de emergencia de la caja de engranajes, o mientras se conecta un variador de frecuencia (unidad de servicio portátil) para bajar la grúa con potencia controlada. El procedimiento de liberación manual debe estar documentado en el procedimiento de rescate de emergencia de la grúa y el equipo de mantenimiento debe estar capacitado para su uso. Bajo ninguna circunstancia debe dejarse la liberación manual activada (freno abierto) cuando la grúa esté desatendida; la liberación manual debe estar diseñada para volver al modo automático cuando el técnico suelte la palanca. Para grúas con una altura de bastidor superior a 10 m, donde el descenso por gravedad con liberación manual sería demasiado rápido para un control seguro, se debe proporcionar un accionamiento de descenso de mantenimiento (unidad de accionamiento de emergencia con respaldo de batería) como parte del diseño del sistema AS/RS.

¿Cuál es la vida útil del disco de freno del Y2EJ en servicio AS/RS?

El desgaste del disco de freno depende de la energía absorbida por cada evento de frenado y del número total de operaciones de frenado. Para los frenos del eje de traslación del AS/RS, donde el VFD desacelera la grúa a una velocidad cercana a cero antes de que se active el freno mecánico, la energía absorbida por cada activación del freno es baja (la grúa está casi detenida antes de que se active el freno) y el desgaste del disco de freno es mínimo; normalmente, entre 5 y 10 años antes de que sea necesario reemplazar el disco con 200 operaciones de frenado por hora en operación de 2 turnos. Para los frenos del eje de elevación, donde el freno también realiza paradas de emergencia desde velocidad moderada, el desgaste es mayor. Verifique la holgura del freno (espacio libre entre el disco de la armadura y la cara del electroimán) en cada intervalo de mantenimiento anual; cuando la holgura alcance el valor máximo especificado en el manual de mantenimiento Y2EJ, ajústela o reemplace el disco. La verificación de la holgura toma 15 minutos y solo requiere un calibrador de espesores; debe formar parte del programa de servicio anual estándar de la grúa.

¿Pueden los servomotores sustituir al motor de freno Y2EJ en los ejes de las grúas apiladoras AS/RS?

Los servomotores con frenos de seguridad se utilizan en el eje de extracción de minicargas y en algunos ejes de elevación de grúas de paletas de alta precisión donde se requiere una precisión de posicionamiento inferior a ± 2 mm. Sin embargo, para los ejes de elevación y desplazamiento de la mayoría de las grúas apiladoras de paletas, el motor de freno Y2EJ con VFD sigue siendo la especificación estándar porque: tiene un costo significativamente menor que un servomotor de potencia equivalente; la precisión de posicionamiento de ± 5 a ± 20 mm que se puede lograr con el motor de freno Y2EJ después de la desaceleración del VFD es adecuada para sistemas de estanterías de paletas estándar; y el freno de resorte a prueba de fallos Y2EJ proporciona una sujeción de carga conforme a la norma EN 14492 sin requerir la certificación de freno de seguridad del servomotor que requieren los servomotores con clasificación de seguridad. Para los nuevos sistemas de minicargas de alta velocidad que requieren un posicionamiento de ± 1 mm sin topes mecánicos, los servomotores son la especificación adecuada; Korea Ever-Power puede asesorar sobre la interfaz entre los frenos del servomotor y los controladores de seguridad AS/RS.

 

Motores de freno para grúas apiladoras AS/RS de la serie Y2EJ de Korea Ever-Power

¿Necesita motores de freno para su sistema AS/RS o grúa de almacén?

Motor Korea Ever-Power Y2EJ: 0,18–45 kW, freno de resorte a prueba de fallos, acoplamiento de 50–100 ms, 240 operaciones de frenado/hora, apto para grúas S3/S4, liberación manual estándar. Guía de coordinación con variador de frecuencia disponible.

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Editado por Cxm