A Gear Motors for Small & Medium Sorters has to do two jobs that pull in opposite directions: move product fast enough to hit the throughput target, and stop or divert it accurately enough that it lands in the right lane. On small and medium sorting stations, a compact AC gear motor from the Rangkaian motor AC dengan reduktor gigi berukuran kecil biasanya merupakan drive yang paling hemat biaya untuk tugas tersebut — tetapi hanya jika ukurannya disesuaikan dengan batasan yang tepat.
Batasan-batasan tersebut bukanlah yang biasanya dibahas dalam kebanyakan panduan seleksi. Kendala yang sesungguhnya adalah perbandingan antara kecepatan dan beban yang diizinkan dalam satu ukuran bingkai, tingkat siklus motor tersebut mampu bertahan secara termal, dan fakta bahwa motor roda gigi arus bolak-balik (AC) memberikan tidak memiliki umpan balik posisi sendiri. Panduan ini membahas ketiga hal tersebut secara berurutan, dengan menggunakan data 5RK 90W dan 120W yang telah dipublikasikan sebagai contoh perhitungan.
Kecepatan tinggi Dalam konteks penyortiran, yang dimaksud biasanya adalah angka kapasitas produksi — jumlah barang per jam — bukan kecepatan poros. Yang dibutuhkan oleh sistem penggerak adalah nilai rpm keluaran tertentu yang menghasilkan kecepatan linier yang tepat pada sabuk, rol, atau pendorong, sehingga barang-barang dapat dipisahkan satu per satu dan diberi jarak secara konsisten. Sebuah jalur yang mengolah 2.000 item per jam dengan jarak antar item 200 mm hanya memerlukan kecepatan sabuk sekitar 0,11 m/s, yang setara dengan nilai rpm keluaran rendah berdasarkan diameter katrol.
Presisi tinggi berarti kedatangan yang dapat diulang pada posisi yang diketahui, bukan kesalahan pelacakan yang sangat ketat pada tingkat servo. Ada dua mekanisme yang menyebabkan kesalahan yang menjadi dasar perancangan Anda:
Itulah sebabnya mesin penyortir yang dirancang menggunakan motor gear arus bolak-balik (AC) memanfaatkan sistem pendeteksian posisi eksternal — seperti sensor fotoelektrik, sakelar batas, atau enkoder pada poros yang digerakkan — dan sering kali dilengkapi dengan penghenti mekanis yang membuat motor berhenti secara perlahan. Motor menghasilkan gerakan yang konsisten; sedangkan mesin menghasilkan posisi yang konsisten.
Sistem penyortiran terdiri dari serangkaian gerakan kecil, bukan satu gerakan besar. Kelompokkan gerakan-gerakan tersebut berdasarkan apa yang terjadi ketika penggerak berhenti secara tiba-tiba, lalu tentukan ukuran masing-masing kelompok secara terpisah.
| Fungsi gerak | Kecepatan keluaran standar | Persyaratan utama | Sumber akurasi posisi |
|---|---|---|---|
| Bagian pengangkutan dengan sabuk atau rol | Rendah, konstan | Torsi yang stabil, penyesuaian kecepatan dengan bagian-bagian di sekitarnya | Tidak kritis; sensor mengonfirmasi adanya barang |
| Lengan pengalih atau lengan pendorong | Sedang, tidak terus-menerus | Torsi puncak saat pengoperasian, jumlah siklus yang tinggi | Penghenti mekanis di ujung langkah |
| Meja putar atau meja indeks | Sangat rendah | Torsi untuk mengatasi inersia meja, deselerasi yang mulus | Pin indeks, penahan, atau enkoder |
| Saluran atau penutup pintu | Rendah | Torsi penahan terhadap gaya gravitasi atau tekanan produk | Penahan ujung ditambah rem jika memang harus menahan |
| Rantai cangkir atau penggerak rol penyortir | Rendah hingga sedang | Stabilitas kecepatan konstan untuk paparan penglihatan | Konsistensi kecepatan lebih penting daripada posisi |
Mulailah dari mekanismenya, bukan dari katalognya.
Pada tahap ini, Anda baru memiliki rasio kandidat, bukan keputusan. Rasio tersebut mungkin tidak mampu menanggung beban — dan di sinilah letak kesalahan dalam sebagian besar pemilihan drive kompak. Hal ini panduan perhitungan rasio roda gigi menjelaskan proses konversi yang sama dengan contoh-contoh terperinci lainnya.
Pada motor gigi AC berukuran ringkas, kotak giginya memiliki sebuah beban keluaran maksimum yang diperbolehkan yang bervariasi sesuai dengan rasio reduksi — dan nilainya menurun tajam seiring berkurangnya rasio tersebut. Data yang dipublikasikan untuk rangka 5RK 90 mm menunjukkan bentuk kurva tersebut:
| Rasio | Kecepatan keluaran pada 50 Hz (putaran per menit) | Beban maksimum yang diperbolehkan 90 W (N·m) | Beban maksimum yang diperbolehkan 120 W (N·m) |
|---|---|---|---|
| 3:1 | 450 | 1.54 | 2.11 |
| 5:1 | 270 | 2.60 | 3.52 |
| 10:1 | 135 | 5.15 | 6.88 |
| 15:1 | 90 | 6.96 | 9.60 |
| 25:1 | 54 | 11.6 | 14.5 |
| 30:1 | 45 | 13.9 | 18.5 |
| 50:1 | 27 | 19.6 | 19.6 |
Anggaplah itu sebagai batas, bukan rentang. Pada 450 r/min, kapasitas beban sangat kecil. Jika diverter Anda membutuhkan torsi 4 N·m pada poros, Anda tidak dapat mengoperasikannya pada rasio 3:1 atau 5:1 — gearbox tidak akan mampu menahannya, terlepas dari berapa pun nilai torsi nominal motor tersebut.
Ada dua hal penting yang perlu diperhatikan saat membandingkan torsi yang Anda hitung dengan tabel ini:
Jika rasio yang Anda butuhkan tidak mampu menanggung beban, Anda memiliki tiga pilihan: beralih ke rangka yang lebih besar, menerima kecepatan keluaran yang lebih rendah dan memodifikasi mekanisme, atau membagi gerakan tersebut sehingga elemen dengan torsi tinggi menjadi penggerak terpisah. Hal ini Motor reduktor roda gigi 90W 5RK menempati posisi menengah dalam jajaran ini, menggunakan rangka 90 mm yang sama dengan Versi 120W, sementara Unit 60W mencakup beban yang lebih ringan di mana ruang rangka menjadi kendala utama. Dimensi rangka dan rentang torsi untuk seluruh seri tercantum dalam Tabel Ukuran Motor Roda Gigi.
Motor penyortir ditentukan berdasarkan seberapa sering motor tersebut dinyalakan, dimatikan, dan dibalik arah putarannya. Hal ini lebih berkaitan dengan masalah termal daripada masalah mekanis, karena setiap kali dinyalakan akan terjadi lonjakan arus yang memanaskan belitan. Motor gear AC kompak tersedia dalam dua varian beban kerja, dan penamaannya menunjukkan perbedaan keduanya:
Oleh karena itu, sebuah diverter yang beroperasi ratusan kali per jam bukanlah aplikasi dengan pengoperasian terus-menerus maupun aplikasi reversibel sederhana selama 30 menit. Hitung fraksi waktu aktif: satu siklus pengalih yang memakan waktu 0,6 detik pada jalur produksi yang memproses 1.800 item per jam akan mengaktifkan penggerak selama sekitar 1.080 detik per jam — beban kerja 30%. Tambahkan waktu penahanan jika penggerak tetap diberi daya di antara gerakan, lalu bandingkan hasilnya dengan spesifikasi dan pertimbangkan langkah-langkah berikut:
Relai bukanlah komponen opsional. Motor gigi AC berukuran ringkas tidak dilengkapi dengan pemutus termal internal, sehingga benda yang tersangkut akan menyebabkan rotor terkunci dan menarik arus start tanpa henti. Relai mengubah kondisi tersebut menjadi pemutusan aliran listrik, bukan penggantian komponen.
Karena penggerak tersebut tidak dapat melaporkan posisinya, tentukan terlebih dahulu titik referensinya sebelum Anda memesannya. Terdapat tiga pendekatan yang dapat diterapkan pada sebagian besar stasiun penyortiran berukuran ringkas:
Faktor backlash juga perlu diperhitungkan dalam keputusan ini. Untuk posisi indeks yang ketat, pilihlah rasio terendah yang mampu menanggung beban, karena semakin sedikit tahap roda gigi, umumnya berarti semakin sedikit gerakan yang terbuang. Rasio tinggi ditujukan untuk torsi, bukan akurasi.
| Kesalahan | Penampilannya saat digunakan | Koreksi |
|---|---|---|
| Penentuan ukuran berdasarkan torsi pengenal motor, bukan beban yang diizinkan | Kerusakan kotak persneling atau gigi yang aus pada rasio rendah | Perhatikan beban yang diizinkan pada rasio yang dipilih, bukan yang tertera pada pelat nama |
| Menganggap penugasan selama 30 menit yang dapat diulang sebagai tugas berkelanjutan | Kabel yang memanas berlebihan selama jam-jam puncak volume lalu lintas | Hitung fraksi ketepatan waktu yang sebenarnya dan sesuaikan penurunan kapasitasnya |
| Mengharapkan kotak persneling tetap pada posisinya | Pergeseran lajur, barang yang dilepaskan lebih awal, pengalihan yang tidak konsisten | Tambahkan mekanisme rem, penghenti, atau mekanisme over-centre |
| Mengabaikan garis pantai saat menentukan posisi sensor | Posisi bervariasi antara jalur yang kosong dan jalur yang penuh muatan | Tentukan titik pemicu untuk beban terburuk, atau tambahkan penghenti |
| Tidak ada perlindungan terhadap kelebihan beban termal | Satu kali macet saja sudah cukup untuk merusak motor yang seharusnya sudah terputus | Pasang relai kelebihan beban yang disetel sesuai arus operasi |
| Mengabaikan beban yang menjorok akibat tegangan sabuk atau rantai | Suara berisik pada bantalan dan kelonggaran poros dalam hitungan bulan | Periksa batas beban radial dan pasang penyangga pada poros jika diperlukan |
Motor roda gigi AC yang ringkas cocok untuk stasiun penyortiran dengan laju siklus sedang, toleransi pemosisian yang cukup besar, dan kebutuhan akan keandalan yang sederhana dengan daya dari jaringan listrik: meja penyortiran paket kecil dan surat, jalur penyortiran hasil pertanian, penyortir cangkir dan rol, pengalih jalur pada konveyor ringan, serta meja indeksasi dengan penghenti mekanis.
Ini merupakan pilihan yang salah jika proses penyortiran bergantung pada pemosisian loop tertutup yang berkelanjutan, tingkat pengulangan di bawah satu milimeter pada laju siklus tinggi, atau gerakan multi-sumbu yang tersinkronisasi. Persyaratan tersebut mengarah pada sistem servo atau brushless yang dilengkapi dengan encoder dan penggerak, dan tidak ada pemilihan rasio yang seketat apa pun yang dapat menggantikan umpan balik yang tidak dimiliki oleh motor tersebut. Ini bukanlah sistem servo, dan tidak boleh ditentukan sebagai sistem servo.
Penentuan ukuran motor roda gigi untuk mesin penyortir dapat diringkas menjadi empat langkah pemeriksaan berikut ini: ubah kapasitas produksi menjadi kecepatan keluaran yang dibutuhkan, periksa beban yang diperbolehkan pada rasio yang sesuai dengan kecepatan tersebut, pastikan frekuensi siklus sesuai dengan peringkat beban kerja, dan tentukan terlebih dahulu bagaimana referensi posisi akan ditentukan.
Jika Anda sedang menangani unit penyortir tertentu — seperti pengalih, meja pengindeks, atau bagian pengangkutan — kirimkan data kapasitas produksi, geometri mekanisme, dan rincian pasokan kepada tim kami, dan kami akan memverifikasi ukuran rangka serta rasio berdasarkan data beban yang diizinkan yang telah dipublikasikan. Hal ini panduan pemilihan motor roda gigi langkah demi langkah membahas metode penentuan ukuran yang lebih luas.
Ya, untuk fungsi pengangkutan dan pengalihan di stasiun penyortiran skala kecil dan menengah. Rangka 5RK berdiameter 90 mm mampu menghasilkan putaran 450 r/min pada rasio 3:1, yang lebih dari cukup untuk sebagian besar gerakan sabuk dan pendorong. Batasannya bukanlah kecepatan, melainkan beban yang diizinkan — pada rasio 3:1, gearbox yang sama hanya memiliki kapasitas beban torsi sebesar 1,54 N·m, sehingga kecepatan tinggi dan torsi tinggi tidak dapat dihasilkan secara bersamaan oleh satu rangka kompak.
Motor itu sendiri tidak memberikan umpan balik posisi. Konsistensi posisi diperoleh dari sensor eksternal, penghenti mekanis, atau rem dan enkoder. Dengan penghenti positif, posisi akan terulang sesuai toleransi penghenti itu sendiri, terlepas dari beban yang ada. Pada pengendalian yang hanya mengandalkan sensor, jarak penghentian bervariasi tergantung beban karena motor meluncur tanpa tenaga.
Hal ini bergantung pada nilai beban dan fraksi waktu aktif, bukan pada jumlah siklus yang tetap. Model GU yang dapat dibalik memiliki nilai beban 30 menit, sedangkan model A yang beroperasi terus-menerus tidak dirancang untuk pembalikan berulang. Hitung persentase waktu dalam setiap jam di mana penggerak dialiri arus, bandingkan dengan peringkat beban, dan pasang relai kelebihan beban termal sehingga kemacetan akan memicu pemutusan sirkuit.
Sistem tiga fasa umumnya lebih baik untuk tugas penyortiran: sistem ini beroperasi lebih mulus dengan lonjakan arus yang lebih rendah, sehingga mengurangi panas pada aplikasi dengan siklus tinggi. Versi satu fasa 110 V dan 220 V cocok untuk gerakan yang lebih ringan dan tidak terlalu sering, tetapi memerlukan kapasitor kerja yang tepat — 6 µF / 450 VAC pada 220 V, 24 µF / 250 VAC pada 110 V untuk rangka 90 mm — serta menghasilkan torsi awal yang lebih kecil.
Pada jam-jam sibuk, frekuensi start per jam meningkat, dan setiap proses start menimbulkan lonjakan arus yang memanaskan belitan. Jika penggerak tersebut dirancang hanya berdasarkan torsi rata-rata, penambahan frekuensi start ini akan membuatnya melampaui batas beban kerjanya. Solusi: beralih ke versi tiga fasa, kurangi inersia yang dipercepat pada setiap siklus, pertahankan posisi dengan rem alih-alih torsi motor, dan periksa kembali pengaturan relai kelebihan beban.
Motor AC roda gigi kompak yang macet akan menyebabkan rotor terkunci dan terus-menerus menarik arus start. Karena motor-motor ini tidak dilengkapi pemutus termal internal, belitan akan mengalami panas berlebih dan rusak kecuali jika relai kelebihan beban termal eksternal terpicu. Pasang relai pada setiap penggerak sistem penyortiran dan atur nilai arus operasinya sesuai dengan arus kerja aktual, bukan nilai maksimum yang tertera pada pelat nama.
Sorting systems usually sit in the middle of the power range: fast belt speeds but moderate torque. That puts them in our motor reduktor roda gigi menengah series, which covers 400W to 3700W with 22–50mm output shafts, rather than the motor AC berreduktor gigi berukuran kecil range used for individual feed or labelling stations.
For a typical sorter belt, the 1500W AC gear reducer motor with a 32mm shaft and the 2200W model with 40mm are the usual comparison points; where the drive must sit alongside the frame, the right angle gear reducer motors save depth.
Send your belt speed, pulley diameter and load through the contact form and we will confirm the rating.
