스테핑 모터의 사례｜057｜“저비용”으로 레이저 가공의 정밀도를 유지!

Problem

종래, 일본제의 공작기계나 산업기계는, 높은 기술력을 무기에 주로 선진국에서 점유율을 확대해 왔습니다. 그러나 시장의 중심이 신흥국으로 이동하고, 아시아 각국의 메이커가 존재감을 늘리는 가운데, 국내 메이커 각사에는 기술력의 향상에 가세해 품질과 비용의 밸런스가 잡힌 제품 만들기가 요구되고 있다 합니다.

비용 절감을 위해 서보 시스템을 교체하고 싶지만 품질을 유지하고 싶습니다 ...

각종 공작기계의 제조·판매를 행하는 W사. 이 회사는 이번에 새로운 「레이저 가공기」의 개발에 임하고 있었습니다. 이 차기 모델은 시장 점유율 확대를 위한 전략적 제품으로 자리매김되는 것으로, 개발팀은 품질은 물론 비용면에서도 해외 경쟁업체에 경쟁력을 가지는 것을 제1 목표로 지시하고 있다 네. W사 개발 설계부의 R씨는 이렇게 말합니다.

"비용 절감을 위해 장비 전체의 사양을 검토하고 서보 시스템을 스테핑 시스템으로 대체하는 것을 검토했습니다. 그러나 프로토 타입에서 검증 한 결과 스테핑 시스템 품질이 크게 저하되었습니다. 로부터의 피드백 신호가 없는 “오픈 루프 시스템” 때문에, 모터의 갑작스런 탈조에 의한 에러 검출을 할 수 없었습니다.”(R씨)

클로즈드 루프 스테핑 시스템을 검토해도, 추종성의 지연이 문제에…

「다음에, 엔코더가 붙어 있는 클로즈드 루프 스테핑 시스템 이라면, 진동도 적고, 어느 정도의 가공 정밀도도 유지한다고 생각했습니다. 그러나, 위치 편차, 즉 지령 펄스에 대한 추종성의 지연이 문제가 되어, 기존의 서보 시스템만큼의 가공 품질을 얻을 수 없었습니다.
어떻게 비용을 억제하면서 해외 제품보다 높은 성능을 실현하는지 R 씨는 고민하고있었습니다.

도전

비용 절감을 위해 품질을 유지하면서 서보 시스템을 대체하고 싶다.
폐쇄 루프 스테핑 시스템은 위치 편차 문제.

Solution

"4축 일체형 클로즈드 루프 스테핑 시스템 "에 의해 "부드러운 곡선"을 실현

고민하고 있던 R씨는, 어느 산업용 기기의 전시회를 방문했을 때, 산요전기의 풍부한 라인 업에 흥미를 가져, 부스 담당자에게 자사의 레이저 가공기가 안는 문제를 상담했습니다 .
산요전기 담당자는 R씨보다 과제를 세밀하게 청취한 후, 「SANMOTION Model No.PB DC 전원 입력 4축 일체형 드라이버」를 제안했습니다.

"SANMOTION Model No.PB DC 전원 입력 4축 일체형 드라이버 "에는 "편차리스 폐쇄 루프 제어 기능"이 탑재되어 있습니다. 위치 지령에 대한 추종성을 높이는 것으로, 축간의 동기 정밀도가 향상되어, 매끄러운 궤적을 얻을 수 있습니다.
이 제안에 관심이 있는 R 씨는 즉시 평가 샘플을 얻었다.
“사내에서 검증한 결과, 우려하고 있던 절삭 단면의 궤적의 스테핑 시스템가 없어 매끄러운 곡선이 얻어졌습니다. 도 해결했습니다.」(R씨).

설치 공간 삭감, 「저비용＋고품질」인 국제 경쟁력을 가진 제품 개발에 착수

"또한 1대의 드라이버로 4축의 모터를 제어할 수 있기 때문에, 축마다 드라이버를 내장한 사양과 비교하면 스페이스를 삭감한 후 배선절약도 실현할 수 있었습니다. 당초의 목표를 충분히 클리어 저비용으로 고성능 레이저 가공기의 개발에 이르렀습니다.

W사는 몇 개월 후에 만을 갖고 레이저 가공기의 신모델을 발표했습니다.
“해외 경쟁업체에 대해 충분한 경쟁력을 가진 제품을 만들 수 있었기 때문에, 각국의 고객으로부터 높은 평가를 받아 대량 수주에도 성공했습니다. 이 제품을 축으로, 향후도 글로벌 시장 에서의 판매 강화를 도모해 나가는 자세입니다.
무엇보다도 당사의 과제를 충분히 이해한 후 최적의 솔루션을 제공해 준 산요전기의 제안력에 매우 감사하고 있습니다. 앞으로도 여러가지 상담을 받고 싶습니다. "(R씨)

스테핑 모터에 대한 자세한 내용은「스테핑 모터란?

효과