폐쇄 루프 스테핑 시스템으로 교체하여 문제 해결!

사이클 타임 단축 때문에 스테핑 모터의 속도를 올리면 탈조가 빈발

F사에서는 생화학 자동분석장치의 신모델 개발에 임하고 있었습니다. 그러나 검사의 사이클 타임 향상을 목표로 시행 착오하는 것도 차례로 문제에 직면했습니다.

제품 개발부의 T씨는 다음과 같이 말합니다.
「신모델에서는 검사 속도를 향상시키기 위해, 기구를 경량화하고, 모터 속도를 업시킴으로써 사이클 타임의 단축을 도모하려고 했습니다.그러나, 시약 적하 기구가 때때로 위치 어긋나는 현상이 확인되었습니다 "위치 어긋남의 원인을 찾았더니 스테핑 모터에 탈조가 발생하고 있음을 알게 되었습니다."

탈조 대책으로서 구동 전류를 올리면 발열이 문제로

T씨는 탈조의 원인이 토크 부족이 아닐까 생각했습니다. 그래서 탈조 대책으로서 드라이버의 구동 전류를 올려 토크 부족을 보충하기로 했습니다.
"구동 전류를 올리면 탈조의 문제는 해결했지만, 상정했던 것 이상으로 모터가 발열하여 주위 온도가 올라 버렸습니다. 발열은 검체에 악영향을 미칠 가능성이 높고, 검사 장치로서는 치명적이었습니다.」(T씨)

T씨는 발열을 허용 범위로 억제하기 위해 시작과 검증을 반복했습니다. 하지만 꽤 좋은 결과를 얻을 수 없었고 시간이 지나갔습니다.

필요한 토크에 따라 구동 전류를 흘리기 위해 발열을 최소화 할 수 있습니다.

장치의 제어부의 냉각에는 산요전기의 팬을 사용하고 있었습니다. 그래서 T씨는 열대책 조언을 받기 위해 산요전기와 상담하기로 했습니다. 장치의 요건을 자세하게 확인해 가는 가운데, 담당자로부터는, 모터의 치환을 제안된 것입니다.

“모터의 발열을 억제하기 위해 폐쇄 루프 스테핑 시스템 스테핑 시스템 스테핑 시스템 하다는 제안을 받았습니다.
따라서 부하에 따라 필요한 토크를 제어하고 필요한 만큼 전류를 흐르게 되어 있어 발열도 최저한으로 억제된다는 것이었습니다. 또, 위치 어긋남의 원인이 되는 탈조의 걱정도 없기 때문에, 경년 변화에 의한 부하 변동에도 강해져, 장치로서의 안정성을 기대할 수 있습니다. "(T씨)

저진동 폐쇄 루프 스테핑 시스템으로 소음 감소

산요전기의 담당자로부터 보다 자세한 설명을 받고, T씨는 즉시 프로토타입기로 평가를 했습니다.
"원래 펄스열 입력 타입의 드라이버를 사용했기 때문에, 상위 장치와 접속하기 위한 구동 프로파일을 변경하지 않고, 현행의 스테핑 드라이버로부터 간단하게 치환할 수 있었습니다. 그리고, 목표로 하고 있던 사이클 타임의 단축에 성공한 것입니다.
산요전기의 제안 덕분에 예정대로 새로운 모델을 제품화할 수 있었습니다. 또한 클로즈드 루프 스테핑 시스템은 저진동이므로 소음이 억제된다는 장점도 얻어졌습니다. "(T씨)

F사에서는 지금까지의 장치에는 주로 스테핑 모터를 채용하고 있었습니다.
"이번 개발을 통해 폐쇄 스테핑 시스템의 다양한 이점을 알게 되었기 때문에 앞으로는 다른 장치에도 수평 전개하고 싶습니다."라고 T 씨는 말합니다.

스테핑 모터에 대한 자세한 내용은「스테핑 모터란?​

게시일: 2019-03-21 00:00