モータとアンプの容量を最適化し，コストダウンを実現！

サイクルタイム向上のため，サーボモータを使用するが自社にはノウハウがなく

食品搬送装置メーカーB社では，自動仕分け装置の新製品開発に取り組んでいました。新製品ではサーボモータを使用する方向となり，開発部門のS氏は手探り状態で開発を進めました。

「食品業界では自動化のニーズが高く，装置には常にサイクルタイムの向上が求められています。同時にコストが重視されるので，位置決めが必要な場合には，コストメリットのあるステッピングモータを使用しています。しかし，今回の新製品は大きな食材を扱うため，トルクの大きなサーボモータを使うことになりました。ステッピングモータなら，今まで扱ってきた経験でノウハウが蓄積されていますが，サーボモータに関しては，使った経験が乏しかったため，詳しい開発担当者はいませんでした。」（S氏）

コストをなるべく抑えてシステムを組みたいが，モータ選定のアドバイスを得られず…

試行錯誤の末，試作装置を完成させたのですが，適切なモータを選定できているのかが分かりませんでした。S氏はモータのメーカーにアドバイスを求めました。

「今回の新製品は，食品を仕分けるだけなので，複雑な動きは必要ありません。サーボモータを採用することによって，コストが高くなってしまいますが，なるべく余計な機能は削ぎ落として，安価なシステムを組みたかったのです。また，食品を扱う装置のため，装置を洗浄する必要があり，モータの防水性も必須条件となります。
そこで，試作装置に搭載したモータのメーカーに，アドバイスを求めたのですが，カタログに載っている内容しか教えてもらえず…困ってしまいました。」（S氏）

サーボモータはトルクマージンの必要がないため，オーバースペックだったことが判明

S氏は，他装置で付き合いのある山洋電気担当者との打ち合わせで，開発中の製品について話題にあげました。すると，担当者からオーバースペックの可能性を指摘されたのです。

「ステッピングモータを選定する時は，いつも約2倍のトルクマージンを確保して，脱調を防いでいます。今回，サーボモータを選定する時も同様に，トルクマージンを確保していました。しかし，山洋電気担当者の話によると，サーボモータはトルクマージンの必要がないため，オーバースペックの可能性があると教えてくれたのです。」（S氏）

S氏はあらためて装置の仕様を山洋電気担当者に詳しく伝えて，選定をサポートしてもらうことにしました。
後日，山洋電気の技術者が，B社の試作装置でトルクの測定をしました。
「測定した結果，やはりオーバースペックだったことが分かりました。そこで，山洋電気は測定結果をもとに，モータの容量を1.5kWから1.2kWに下げることを提案してくれました。」（S氏）

モータの最高回転数を抑えられ，アンプ容量の最適化でコストダウンを実現

また，山洋電気は負荷の速度から，モータの必要な回転数を割り出し，最適なアンプを提案しました。
「モータの必要な回転数が分かったので，負荷とのギヤ比を1/17から1/15に変更することにより，モータの最高回転数を抑えられました。そうすれば，アンプの容量も50Aから30Aに変更できたため，トータル的なコストダウンが実現できました。また，山洋電気のサーボモータは標準でIP65(*)の防水性能を取得しているので，装置の洗浄も問題ありませんでした。的確なサポートのおかげで，開発の遅れを取り戻すことができました。」（S氏）

今後B社では，サーボモータを積極的に水平展開していく予定です。

*保護等級IP65
耐塵性：粉塵が内部に侵入しない／防水性：いかなる方向からの水の直接噴流によっても有害な影響を受けない（IEC60529による）

公開日：2019-03-20 00:00