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uroko_st1212   6 / 8

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すべての設計者の共通の悩み、それはコストダウン。コストはもっと下げられないだろうか。本当 にいま以上、下げる余地はないのだろうか。今回、我々はそんな現状に立ち向かうべく実際のボー ルねじ機構を元に、仕様アップとコストダウンの同時達成にチャレンジしてみた。ほんの一例だ が、皆様の課題解決のヒントになれば幸いだ。 もっとコストは 下げられないのか?! 大幅にコストダウンできる余地があった! ゼロベースでの機構見直しと、特性を見極めたモーター選定によって、モーターサイズは大きくなってしまっ たが、何とか仕様アップとコストダウンの両立ができた。なんとなく使いやすさやイメージでモーターを選 んでいた部分もあったが、サーボとステッピングモーターの動きの違いをもっと意識できていれば、と反省。 価格も、ステッピング軸が思っていたより安かったのが意外だった。これがいけるなら、まだまだ他の装置 でもコストダウンできる余地は残っているのではないだろうか。ポイントは、モーター特性を活かして仕様 とコストのバランスがとれた選定をすることだ、と改めて意識できた。今後の選定の参考としたい。 ミッション 案 問題点 結果 試算 直動機構で @もっとスピードを上げる Aしっかりコストを下げる 【もともと検討していた装置の状況】 機構: ボールねじ+サーボモーター 負荷、速度、リードなどの条件は右の通り。 サーボにボールねじは鉄板、ということでこの条件。・最高速度:600mm/sec ・ストローク:1000mm ・スピードを上げるならボールねじ⇒ベルト機構がよさそう ⇒ベルト機構であれば1000mm/sec〜1500mm/secが可能。位置決め精度に問題がなければベルトに変えたいところ。 ・素直にベルトに変更できればかなりのコストダウン ⇒ベルトは安い。しかし、剛性が低くなるのでオートチューニングしているもののサーボモーターの動作に不安が。 ●ベルトのリード:50mm ※オリエンタルモーターの  直販窓口価格(定価の▲10%) トータル 37%コストダウン! @ねじの方が停止精度がよい。ベルトに変えても問題ないだろうか。 ⇒改めて用途を確認したところ、要求停止精度は±0.05〜0.1mmとねじほどの精度は必須ではなく、ベルトに置き換えても構わないようだ。 Aベルトに変更すると、機構側の剛性が低くなるのでサーボモーターの動きが不安定に。 ⇒同じ位置決めモーターでも、エンコーダを積んでいないステッピングモーターなら調整不要で低剛性機構に強いとのこと。 負荷が変動しても関係なく動作が安定する。同じ出力のものがあれば検討。 @ねじとベルトの停止精度の差 … 停止精度をどこまで要求されているか? A低剛性化による影響 … 整定時間への悪影響、チューニングの問題回避 機構:ベルト・プーリー + モーター:ステッピングモーター でトライ ● 可搬質量 → 7kgまで許容 ● 移動速度 → 800mm/secに向上 モーター サーボモーターからステッピングモーターへの変更で50%コストダウン! 機構 ボールねじからベルト機構への変更で7%コストダウン! 一般的なサーボモーター(50W)+ボールねじ 価格 一般的なサーボモーター 83,517円  31,370 円(モーター)  52,147 円(ドライバ) ボールねじ、ガイドなど 19,000円(ねじC10級) 15,000円(ガイド) Total 117,517円 5相ステッピングモーターユニット RKUシリーズ+ベルトプーリー(1/2減速) 価格 RK Uシリーズ ユニット:RKS569AA-3 41,850円※ ベルトプーリー、ガイドなど 4,000円(ベルト2本) 12,500 円(プーリー3個+アイドラ1個) 15,000円(ガイド) Total 73,350円 機構をベルト・プーリーに変更してみる 事例で 検証! もっとスピードを上げたい! でもコストも下げたい! リード:12mm ACサーボモーター 50W 7kg 6