中空ロータリーアクチュエータの選定 DGⅡシリーズの選定

DGⅡシリーズの選定計算について説明します。

1. 慣性モーメントの計算

搬送物の慣性モーメント(負荷慣性モーメント)を計算します(計算式はこちらを参照)。
搬送物の慣性モーメントは、アクチュエータ慣性モーメントの30倍以下(深溝玉軸受タイプは10倍以下)を目安としてください。

2. 機種の選定

摩擦トルクがない場合は、DGⅡシリーズの負荷慣性モーメント-位置決め時間グラフから位置決め時間を確認します。
負荷慣性モーメント-位置決め時間グラフはこちらをご覧ください。
位置決め時間と加減速時間を決定します。
ただし、
位置決め時間≧負荷慣性モーメント-位置決め時間グラフより求めた最短位置決め時間
加減速時間 t1×2≦位置決め時間
としてください。

起動回転速度N1を決定し、運転回転速度N2を次式より計算します。
N1は低速 [0-数r/min]に設定し、必要以上に大きくしないでください。

\(\begin{align} N_2 = \frac{\theta - 6 N_1 t_1}{6 ( t - t_1)} \end{align}\)
N 2
運転回転速度[r/min]
θ

位置決め角度[°]

N 1
起動回転速度[r/min]
t
位置決め時間[s]
t 1
加速(減速)時間[s]

上記計算式でN1N2≦200[r/min]にならない場合は①へ戻り条件を見直してください。

2. 機種の選定

3. 必要トルクの計算

加速トルクを次式により計算します。

\(\begin{align} T_a = (J_1 + J_L) \times \frac{\pi}{30} \times \frac{(N_2 - N_1)}{t_1} \end{align}\)
T a
加速トルク[N·m]
J 1
アクチュエータ慣性モーメント[kg·m²]
J L
全慣性モーメント[kg·m²]
N 2
運転回転速度[r/min]
N 1
起動回転速度[r/min]
t 1
加速(減速)時間[s]

必要トルクを算出します。必要トルクは摩擦抵抗による負荷トルクと慣性モーメントによる加速トルクを足したものに、安全率を乗じたものになります。

\(\begin{align} T = (T_L + T_a) \ S_f \end{align}\)
T
必要トルク[N·m]
T L
負荷トルク[N·m]
T a
加速トルク[N·m]
S f
安全率

安全率Sf は1.5以上(AZシリーズ搭載 取付角寸法130mmのDC48V入力は2倍以上)にしてください。

必要トルクTが回転速度-トルク特性の内側に収まるかどうか確認します。収まらない場合は「2. 機種の選定」の②へ戻り、条件を変更して再計算します。

3. 必要トルクの計算

なお、回転速度からパルス速度へ変換する場合は次式のようになります。

\(\begin{align} f \ [\mathrm{H_Z}] = \frac{6N}{\theta _S} \end{align}\)
f
パルス速度[Hz]
N
回転速度[r/min]
θ S
出力テーブル部最小移動量[deg/STEP]

4. 負荷モーメント、アキシアル荷重の計算

出力テーブルに下図のように荷重が掛かる場合は、次式による負荷モーメント、アキシアル荷重を計算し、仕様値内であることを確認してください。

4. 負荷モーメント、アキシアル荷重の計算
4. 負荷モーメント、アキシアル荷重の計算
品名 DGM60 DGM85R
DGB85R
DGM130R
DGB130R
DGM200R
出力テーブル
支持軸受
深溝玉軸受 クロスローラベアリング
定数a [mm] 10 20 30 40
品名 出力テーブル
支持軸受
許容モーメント
[N・m]
許容アキシアル荷重
[N]
DGM60 深溝玉軸受 2 100
DGM85RDGB85R クロスローラ
ベアリング
10 500
DGM130RDGB130R 50 2000
DGM200R 100 4000

負荷モーメントによる変位量(参考値)

出力テーブルに負荷モーメントをかけると変位します。
グラフの変位量は負荷モーメントを一方的に作用させたとき、出力テーブル回転中心から距離Lだけ離れた位置での変位です。
負荷モーメントが正、負の両方向で作用する場合、変位量は約2倍になります。

  • 負荷モーメントによる変位量(縦方向)
  • 負荷モーメントによる変位量(横方向)
  • DGM60
  • DGM85R
  • DGM130R
  • DGM200R

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