스테핑 모터의 사례 신속하게 움직여, 딱 맞는 위치 결정.

Problem

최근 경제 성장에 따라 세계의 생산국이었던 중국에서도 인건비가 치솟고, 종래의 노동 집약적인 비즈니스 모델에도 그늘이 보이고 있습니다. 그런 가운데, 지금까지 전용기나 수작업으로 대응하고 있던 공정을 자동화하는 「성인화」에의 움직임이 가속하고 있습니다. 또한 생산 체제도 규격품의 대량 생산에서 다품종 소량 생산으로 변화하고 있으며, FA기기 메이커 각사에게는 품질과 생산량의 유지를 지원하는 새로운 「자동화 요구」에의 대응이 요구되고 있다 있습니다.

정확성을 요구하는 「자동 조립기」신 모델, 그러나, 테이블을 기울이는 기구에 과제가…

각종 자동기, 조립기 등의 개발·제조를 다루는 I사에서는, 이렇게 중국의 생산 현장에 있어서의 인인화 요구 확대를 받아, 보다 범용성이 높은 새로운 자동 조립기의 개발에 나섰습니다. 그러나 개발에 착수한 직후 기술적인 문제에 직면하게 된다.

그렇다고 하는 것도, 신모델에서는 단순히 위로부터 조립할 뿐만 아니라, 복잡한 구조의 것에 가로나 비스듬히로부터 부품을 조립하기 위해서, 테이블을 기울이는 틸트 기구를 도입하기로 했지만, 최적인 시스템을 발견하지 않고 거기에 있었어요. 가장 저렴하고 쉬운 방법으로, 처음에 프로토 타입을 한 에어 제어에서는 테이블을 기울이는 움직임이 어색하고 생각하도록 정밀도를 내지 못했습니다.

서보 시스템, 스테핑 시스템, 에어 제어 ... 최적의 시스템은! ?

테이블을 기울이는 메커니즘은 정해진 각도로 빠르고 높은 정밀도로 정지해야합니다. 에어 제어에서는 그 정밀도가 불충분했기 때문에, I사는 다른 기구를 검토하고 있었습니다. 회사 개발부 담당 부장 K씨는 이렇게 말합니다.

"서보시스템, 스테핑 시스템 모두 메리트·데메리트를 안고 있어 모두 일장일단이었습니다. 서보시스템에는 높은 정밀도를 기대할 수 있습니다만, 스테핑 시스템 설정이 복잡한 데다 가격이 높아져 버립니다. 에는 비용 이점이 있는 반면, 탈조가 걱정이었습니다. 장치가 커져 버리고… 장치의 요점이 되는 기구이므로 어떻게든 해결책을 찾아내야 했습니다.

도전

정해진 각도에 빠르고 높은 정밀도로 테이블을 기울이고 싶다.
제어는 가능한 한 간단하게 만들고 싶습니다.
비용은 가능한 한 억제하고 싶다.

Solution

바로, 스텝과 서보의 “좋은 사촌 취급”! “고속·고정밀도 위치결정”으로 최적의 기구를 실현! 포인트는 “탈조레스”

K씨는 이러한 과제를 다른 제품에서 거래가 있던 산요전기 영업 담당자와 상담했습니다. 이에 대해 담당자는 클로즈드 루프 스테핑 시스템「SANMOTION Model No.PB」를 제안. "서보 시스템과 스테핑 시스템의 "좋은 사촌 취급"에 의해, 요구되는 성능을 만족시키는 것은 충분히 가능하다"라는 이야기에 강하게 흥미를 가진 K씨는, 즉시 선정을 의뢰했습니다.

나중에 선정 결과를 본 K씨는 의외로 모터 사이즈가 작다는 것에 놀랐습니다.
「생각했던 것보다 모터가 작았기 때문에 불안해져 확인했는데, SANMOTION Model No.PB는 저속시나 정지시의 토크가 높기 때문에, 이러한 용도라면 서보 모터보다 작은 사이즈로 할 수 있다는 것이었습니다. "(K씨)

게다가 K씨가 주목한 것은 스테핑 시스템의 약점인 "탈조"가 일어나지 않는다는 특징이었습니다.
「서보와 같이 엔코더로 위치 결정 제어를 행하는 클로즈드 루프 제어이므로 탈조하지 않고, 스텝과 같이 짧은 거리를 재빠르게 움직여, 핏과 위치 결정을 할 수 있다고 생각했습니다.또, 위치 보정 제어가 있다 그래서, 조립하는 것의 부하가 바뀌어도 위치 어긋남이 발생하지 않고, 높은 정밀도를 기대할 수 있습니다.」(K씨)

또한 스테핑 시스템과 마찬가지로 복잡한 파라미터 설정이 불필요한 점도 큰 장점이었습니다.

범용 I/O로 간단 제어! 상위에의 부담도 경감

게다가 추천된 드라이버는 프로그램 기능으로, 외부에서 포인트를 I/O로 지정함으로써 쉽게 위치결정을 할 수 있다는 뛰어난 것이었습니다. 범용 I/O로 간단하게 제어할 수 있으므로 곧바로 프로토타입에 임할 수 있었습니다.

실기 시험의 결과, 서보 시스템과 스테핑 시스템의 장점을 아울러 가진 동작 특성에 의해, 장치의 신뢰성 업 및 사이클 타임의 단축을 확인할 수 있었습니다. 게다가, 이러한 특징에 더해 서보 시스템에 비해 대폭적으로 비용을 억제할 수 있는 점도, K씨의 도입 결정을 뒷받침했습니다.

이와 같이 최소한의 비용으로 최대한의 성능 업을 전망할 수 있다고 판단한 I사는 곧 「SANMOTION Model No.PB」의 채용을 결정했습니다. K씨는 이렇게 말합니다.
“종래의 제품과는 일선을 이루는 제품 개발에 성공해 고객의 생산 라인의 효율화나 스피드 업에 공헌할 수 있어 만족하고 있습니다.”

스테핑 모터에 대한 자세한 내용은「스테핑 모터란?

효과