自働化実現のポイントを実機・実例をもとにご紹介
多品種パーツ供給装置

当社生産設備の実例から多品種パーツ供給装置を取り上げ、製品選定のポイントを解説します。
あわせて、装置設計をサポートするためのサービスをご案内します。ご検討の際は、お気軽にご相談ください。

装置実例
多品種パーツ供給装置

装置概要

さまざまなサイズのパーツを、パーツフィーダのように1つずつ供給する装置です。
指定されたパーツをストッカーからラック・ピニオン機構で切り出し、供給口まで搬送します。
複数のパーツを1台で供給できるため、段取り替えによるラインの停止ロスを削減します。

軸数 3軸
旋回部 テーブル寸法 Φ400×12mm
搬送質量 9.3㎏
(テーブル+パーツの入った円筒8本のストッカーを含む)
パーツ 全8種 サイズ Φ10×5mm~Φ30×10mm
質量 5~20g
装置のサイクルタイム 6.5s/1cycle (工程間で1.0sかかる場合)
速度 旋回部 13.3deg/s (1.5s/1cycle)
切り出し部 80mm/s (1.5s/1cycle)
パーツ送り部 405mm/s (1.5s/1cycle)
主電源 AC100V
  • ※ドライバの制御用・駆動用電源はDC24Vです。

システム構成

各軸をModbus(RTU)にて制御しています。

システム構成の図

構成品一覧

品名 定価 (WEBショップ価格)
1
中空ロータリーアクチュエータ
AZシリーズ
中空ロータリーアクチュエータ DGM130R-AZAK 175,000円 (148,750円)
ドライバ
(位置決め機能内蔵タイプ)
AZD-KD 39,000円 (33,150円)
モーターケーブル CC050VZF2 8,800円 (7,480円)
DC電源用ケーブル CC02D010-3 950円 (800円)
FLEX用通信ケーブル CC02FLT 4,500円 (3,820円)
2
中空ロータリーアクチュエータ
AZシリーズ
電動スライダ EASM4LNXD040AZAK 59,800円 (50,830円)
ドライバ
(位置決め機能内蔵タイプ)
AZD-KD 39,000円 (33,150円)
モーターケーブル CC050VZF2 8,800円 (7,480円)
DC電源用ケーブル CC02D010-3 950円 (800円)
RS-485通信用ケーブル CC001-RS4 2,000円 (1,700円)
3
αSTEP
ARシリーズ
αSTEP ARM24SAK-T10 30,900円 (26,260円)
ドライバ
(位置決め機能内蔵タイプ)
ARD-KD 36,000円 (30,600円)
モーターケーブル CC050VA2F2 6,400円 (5,440円)
DC電源用ケーブル CC02D010-3 950円 (800円)
RS-485通信用ケーブル CC001-RS4 2,000円 (1,700円)
合計 415,050円 (352,760円)
  • ●モーターケーブルの長さはすべて5mとしています。

各軸の構成ポイント

軸1のハイライト 軸2のハイライト 軸3のハイライト 各軸の構成ポイント
1
2
3
1
中空ロータリーアクチュエータ DGⅡシリーズ

中空ロータリーアクチュエータ DGⅡシリーズ

2
電動スライダ EASシリーズ

電動スライダ EASシリーズ

3
αSTEP ARシリーズ

αSTEP ARシリーズ

<高強度・高剛性>中空ロータリーアクチュエータ DGⅡシリーズ

さまざまなサイズのパーツを積載するために
高強度・高剛性の機構を採用

旋回軸は、パーツストッカーを搭載しています。パーツの重量への対応、また、テーブル上のストッカ―の重量の偏りによる負荷モーメントの変動への対応が必要です。
DGⅡシリーズは、中空出力テーブルの軸受にクロスローラーベアリングを採用。高荷重搬送と高許容モーメントを実現しています。

高荷重・高剛性のテーブルを採用
テーブル中央から200mmの位置の負荷モーメントと変位量の関係

大きい型番ほど、受けられる許容モーメントが大きく、かつ負荷モーメントに対する変位量が小さくなります。

テーブル中央から200mmの位置の変位量
近回り運転でタクトタイム短縮

パーツを最短で供給するため、必要パーツのストッカーを供給口に近い方へ旋回させます。
ここではDGⅡシリーズ αSTEP AZシリーズ搭載の「近回り運転」機能を使用することで、テーブルが供給口座標(指定座標)への最短距離の回転を自動的に選択し駆動しています。これにより、パーツの供給にかかる時間を削減しています。

近回り運転でタクトタイム短縮

例)
0°の位置から270°に移動する場合、
反時計回りの最短の回転方向を自動的に選択して駆動します。

始業時・遮断後の運転再開時間を短縮

この装置のテーブル軸は、始業時や動力遮断後の原点復帰に時間と手間がかかります。
DGⅡシリーズ αSTEP AZシリーズ搭載は、モーター後部に搭載したアブソリュートセンサで常に現在位置を検出・保持しています。そのため、原点復帰せず、運転を再開できます。

原点復帰運転が必要な場合でも、原点センサが不要のため、センサ感度を気にせず高速で原点復帰することが可能です。また、原点センサの配線やメンテナンスの手間も削減できます。

始業時・遮断後の運転再開時間を短縮

<柔軟な搬送に対応>電動スライダ EASシリーズ

パーツのサイズに合わせた搬送が可能

この装置では、供給口にある冶具の中心にパーツをセットするため、パーツごとに搬送距離を調整しています。
EASシリーズは異なる距離の位置決めデータを256点まで設定できるため、異なるサイズのパーツでも冶具の中心に合わせた位置決め運転が可能です。

パーツのサイズに合わせた搬送が可能
タクトタイム短縮と正確な位置決めの実現

EASシリーズは異なる運転データを組み合わせ、連結運転が可能です。パーツの送り出しは早く、供給口では減速することで、タクトタイムを削減したうえで正確な供給ができます。

①パーツの送り出しはじめは早く
②供給口手前で減速
③供給口前でゆっくり搬送

外部センサに関する設計の手間・トラブル削減

設備において、センサの配線やトラブル対応、定期メンテナンス作業は時間と手間がかかります。
EASシリーズ αSTEP AZシリーズ搭載は、モーター後部に搭載したアブソリュートセンサで常に位置情報を検出でき、原点等の外部センサを用意する必要がありません。これにより、センサに関する手間やトラブルを削減することができます。

<小型・高トルク>αSTEP ARシリーズ

小型から揃う標準品のギヤードモーター

切り出し軸は設置スペースが限られる上、大きな負荷がかかるためギヤヘッドが必要でした。機構はラック・ピニオンであり、停止精度はバックラッシ約60arcminの条件に入ったことから、ここでは□28mmと小型でリーズナブルなTHギヤードタイプを選定しました。
αSTEP ARシリーズ ギヤードタイプは、トルク、サイズ、バックラッシなどでお選びいただくことができ、装置設計の自由度向上に貢献します。

THギヤード(平歯車機構) PSギヤード(遊星歯車機構) PNギヤード(遊星歯車機構) ハーモニックギヤード(ハーモニックドライブ®)
バックラッシレス ノンバックラッシ
THギヤード
(平歯車機構)
PSギヤード
(遊星歯車機構)
PNギヤード
(遊星歯車機構)
ハーモニックギヤード
(ハーモニックドライブ®)
バックラッシ60arcmin バックラッシ35arcmin バックラッシ3arcmin 0

<□28mm DC電源入力ギヤードタイプのラインアップ>

  • ※ハーモニックギヤードタイプは□30mm
  • ●ハーモニックドライブ®は、株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズの登録商標または商標です。
  • ●直交軸ギヤードタイプなどもラインアップしています。

αSTEP AZシリーズ・ARシリーズ

軸状態の監視と独自制御により装置のダウンタイムを削減

各軸の状態を確認するため、今回の装置では全軸をαSTEPで構成しています。αSTEPは“オープンループ制御”と“クローズドループ制御”の利点をハイブリッドした独自制御をおこなうモーターです。モーターの位置を常時監視し、位置決め完了時にはEND信号を出力します。
通常時は指令に同期してオープンループ制御で運転しますが、過負荷時には即座にクローズドループによる制御に切り替わり、位置の補正をおこないます。
また、連続した過負荷が加わった場合はアラームを出力するため、信頼性も高いモーターです。
経年的な摩擦の増加や意図しないパーツのひっかかりによる負荷の変化があった場合でも、装置のダウンタイムを減らし生産性向上に貢献します。

軸状態の監視と独自制御により装置のダウンタイムを削減
安価なシステム構成で装置の状態をモニタ可能

設備を構成するモーターの状況を確認する場合、ステータス確認のため、ネットワーク環境が必要です。
今回の装置事例ではmodbus通信を使用することで、シンプルなシステムを構成しています。ネットワーク環境を構築するための専用接続ポートが安価なため、上位制御機器にかかる費用を抑え、安価なシステム構成を実現しています。

さまざまな制御ネットワークに対応

αSTEP AZシリーズ、ARシリーズは様々な制御ネットワークに対応しています。お客様のネットワークに合わせて、選択することが可能です。

さまざまな制御ネットワークに対応

製品選定段階から装置設計をサポート

モーターの選定をサポート

パソコンでモーターや電動スライダ・シリンダの選定がおこなえるコンテンツをご用意しています。機構や運転条件の数値を入力していただくだけで選ぶことができます。
また専任スタッフがお客様に代わって選定することも可能です。

詳細はリンク先をご参照ください。

装置事例に関する資料をご用意

装置の仕様や外形寸法、動作パターンに関する資料をご用意しています。同様の装置を検討する際にご活用ください。

PLCとの接続資料をご用意

PLCとの接続および簡単な動作までの流れを説明したセットアップマニュアルをご用意しています。立ち上げ時間の短縮にご活用ください。
〈対象メーカー〉
オムロン株式会社、 株式会社キーエンス、 株式会社日立産機システム、 富士電機株式会社、 三菱電機株式会社、 株式会社安川電機、 シーメンス株式会社

トラブルの際はサービスエンジニアが訪問

モーターに関する様々な疑問やトラブルに対し、お客様の現場にサービスエンジニアがお伺いし対応します。
またオンラインサポートもおこなっておりますので、お気軽にご利用ください。

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