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解決事例
希望縮短分析裝置的生產周期,但馬達失調和發熱成為問題

透過更換閉環步進系統解決了問題!

生化自動分析裝置制造商F公司 (員工數:約700名)

Problem

檢體檢查不可缺少的生化自動分析裝置的需求逐年增加,各廠商都期待著能夠開發出提高檢查處理速度的產品。

為縮短生產周期,提高步進馬達速度後失諧現象頻發

F公司正在開發一種新的生化自動分析儀模型。但是,雖然以提高檢查周期為目標進行了反復試驗,但還是接連遇到了問題。

產品開發部的T先生說:
「為了提高新型號的檢查速度,我們嘗試透過減輕機構重量和提高馬達速度來縮短循環時間。但是,我們觀察到試劑滴注機構有時會出現錯位的現象。當我們調查時造成位置偏差的原因,我們發現是步進馬達失步。

作為失調對策提高驅動電流會導衹發熱問題

T先生認為失去同步的原因是扭力不足。因此,作為失步對策,我們決定增加驅動器的驅動電流來補償扭力的不足。
「增加驅動電流解決了失步問題,但馬達產生的熱量比預期多,從而提高了環境溫度。熱量的產生很可能對樣本產生負面影響,而作為一個設備,這是致命的。」 (T先生)

T為了將發熱控制在允許範圍內,反復進行了試制和驗證。但是,很難得到好的結果,時間就這樣過去了。

Solution

可根據所需扭矩輸入驅動電流,將發熱控制在最低限度

使用山洋電氣Denki 風扇來冷卻設備的控制部分。因此,T先生決定向山洋電氣諮詢有關高溫對策的建議。在詳細檢查設備要求後,負責人建議更換馬達。

「我們收到一項建議,認為閉環步進系統可以有效減少馬達中的發熱。與步進系統不同,閉環步進系統具有類似於伺服系統的反饋環路。
因此,根據負載控制所需的扭矩,並且僅允許流動必要量的電流,這意味著可以將熱量產生保持在最低限度。此外,無需擔心失步會導致位置偏差,因此可以抵抗因老化而導致的負載波動,並且可以預期裝置的穩定性。 」(T先生)

低振動閉環步進系統降低噪音

在收到山洋電氣代表更詳細的解釋後,T先生立即開始評估原型機。
「由於我們最初使用的是脈衝串輸入型驅動器,因此我們能夠輕鬆更換目前的步進驅動器,而無需更改連接到主機設備的驅動設定檔。我們成功地縮短了它。
感謝山洋電氣的建議,我們能夠如期將新型號商業化。此外,閉環步進系統由於振動小而具有降低噪音的優點。 」(T先生)

到目前為止,F公司的設備主要使用步進馬達。
「透過這個開發項目,我們了解了閉環步進系統的各種優點,因此我們希望將來將其水平擴展到其他設備,」T 先生說。

有關步進馬達的更多信息,請另參閱「什麼是步進馬達?解釋其機理、類型、如何使用它(驅動方法和控制方法)、優點和特點」。

效果
  • 透過將其替換為閉環步進系統,問題得以解決。
  • 因為反饋位置信息,所以不用擔心失調。
  • 由於可根據所需扭矩輸入驅動電流,因此可將發熱控制在最低限度。
  • 低振動閉環步進系統降低噪音。

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