テクニカルレポート RENGA AZシリーズ
小型ドライバ(AZD-KRD)の開発

2019年11月27日時点の情報です。

近年、多関節ロボットなどの自動化装置では、小型・軽量化のためにドライバをモーターの近くに配置したいというニーズが増えており、ドライバに対しても小型・軽量化、省配線化が求められています。AZシリーズ小型ドライバは、通信制御に絞り、設定用スイッチを無くし、コネクタやケースなどの構造を見直すことで、従来品から体積が84 %、質量が74 % 低減しました。さらに、電源線と通信線をまとめたデイジーチェーン接続が可能であり、省配線による装置の軽量化に貢献できます。小型化を実現しながら、AZ シリーズの特長であるバッテリレスアブソリュートシステムや豊富な運転機能を備えています。ロボットシステムを効率的に開発できるROS 用のソフトウェアも用意しました。本稿では、AZ シリーズ小型ドライバの小型化、省配線化、機能について解説します。

目次
  • 1. はじめに
  • 2.ドライバの小型化
    • 2.1.小型に特化したインタフェース
    • 2.2.部品の高密度実装化
    • 2.3.熱対策
    • 2.4.回生電力の有効利用
  • 3.省配線化
    • 3.1.AZD-KRDの配線
    • 3.2.省配線化の実例
    • 3.3.ケーブル延長距離
    • 3.4.AZD-KRD専用モーター
  • 4.機能
    • 4.1.AZシリーズの特長
    • 4.2.ROS対応
  • 5.まとめ

ここでは、「1. はじめに」の内容のみを掲載しています。
続きは以下よりPDFをダウンロードのうえ、ご覧ください。

1. はじめに

近年、労働力人口の減少を背景に、人の作業を代替する自動化装置の導入が進んでいます。その代表例が、多関節ロボットです。人の作業を代替する場合、装置は人と同等のサイズが求められ、装置全体の小型化が重要です。
一般的な装置では、ドライバを制御盤内に設置し、モーターまで配線を引き回す構成が用いられます。この構成では、配線が多くの空間を占有してしまい、引き回しが難しくなります。また、可動部に配線が多くある場合には、配線自体を動かすためにモーターに加わる負荷が増加し、出力の大きいモーターが必要になります。このように配線は装置が大型化する要因のひとつです。

AZシリーズ

図1 ドライバの配置位置と省配線

配線を少なくするためには、図1のようにドライバをモーターの近くに配置することが有効です。そのためには、ドライバには小型・軽量・省配線が求められます。
オリエンタルモーターでは、これらのニーズに応えるため、FAや半導体製造装置の業界などで多くの使用実績があるAZシリーズに、AZシリーズ小型ドライバ(以下、AZD-KRD)を開発しラインアップに追加しました(図2)。AZD-KRDは、同じDC電源入力のドライバAZD-KDと比較して、体積を84 %、質量を74 % 低減しています(図3)。
また、電源線と通信線をまとめてデイジーチェーン接続が可能なため、省配線が実現できます。

AZシリーズ

図2 AZシリーズ小型ドライバ(AZD-KRD)

AZシリーズ

図3 ドライバサイズ、質量比較

小型化を実現しながらAZシリーズの特長であるバッテリレスアブソリュートシステムや豊富な運転機能を搭載しています。また、ROS(Robot Operating System)対応のModbus RTU(注1)パッケージを用意しており、ロボット開発の際のModbus 通信に関するプログラムの簡素化が可能となります。

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