モータ
一軸ユニット（ステージタイプ）
サーボモータを用いた直動運動機構の調達は次のような対応のため、設計技術者の工数が必要です。 （1） 部品点数が多くなるので、設計工数がかかる。 （2） 精度部品（リニアガイド、ボールねじ）などの精密構成部品の調達納期がかかる。 （3） 部品...
電気設備の省電力対策-4
（4）受変電トランスの無負荷損失 受変電室にはいくつかのトランスがあり、6600ボルトの高圧電力を受電して、200Vや100Vに降圧して工場に電力を供給しています。 しかしこれらは、工場が休止している夜間でも、休日でも、高圧側の入力スイッチ...
リニアブシュの簡易自動機応用事例-2（リニアブシュを使いこなそう-5）
（2）ステッピングモータとボールねじ駆動 ボールねじ駆動方式は、[1] モータの回転運動をダイレクトに直進運動に変換させる、[2] ボールねじピッチが減速装置の働きをする特徴を持つため、駆動力の伝達率とモータ効率に優れています。 【図4】は...
リニアブシュの簡易自動機応用事例-1（リニアブシュを使いこなそう-4）
これまでのリニアブシュの特徴解説を再整理すると、下記となります。 [1] 低価格でバランスのとれた直動案内軸受である。（コストパフォーマンスが良い） [2] 摩擦係数が小さいのでアクチュエータの選定が楽。（低価格なシリンダ方式か、中価格のモ...
マイクロ・ナノ位置決め用平行ばね（ばねの設計-12）
精密位置決めには、（1）アクチュエータ、（2）精密位置決め機構、（3）制御方法の3要素技術が関係してきます。ここでは（2）精密位置決め機構のなかで、ミクロン～ナノの領域で採用される、微小位置決め機構用平行ばねを紹介します。 （1）平行ばねの...
超精密直動案内へのブレイクスルー講座
ここでは、リニアガイドよりも格段に高精度な、直動案内の先端技術の概要を紹介します。 携帯電話の液晶表示モニタやPC用ディスプレイなど、高精細画像を表示させる商品のキー部品は、サブミクロンオーダ（例えば0.3μm以下）の公差精度が要求されます...
モータ軸とスプロケットの締結法（続）（動きを持つ構造設計-37）
摩擦締結式メカロックには、 モータ軸とスプロケットの締結法（動きを持つ構造設計-36） で紹介したテーパスリーブ形状以外に、シングルコーン形状、ダブルコーン形状があります。 以下にそれぞれの構造や特徴を解説します。 （1）シングルコーン形状...
ステッピングモータの高精度化（動きを持つ構造設計-31）
ステッピングモータ（ここでは5相タイプ）は、1回転を500ステップに分割し、基本ステップ角0.72度を制御単位として、回転角度と速度を簡単に制御することができるモータです。ここでは同一のステッピングモータ励磁方式の切り替えによる高精度化手法...
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モータ軸とボールねじの連結（動きを持つ構造設計-26）
回転モータの回転トルク（力）や回転数（移動距離）をボールねじに正確に伝動させる場合、採用した伝動機械要素の特徴で組立作業の難易度、精度、寿命/信頼性などが変わってきます。ここでは、カップリング継手について解説します。 （1）カップリングの役...
システム構成（動きを持つ構造設計-22）
センサの使い方-5（動きを持つ構造設計-20） 、 【写真3】 の1軸モータ駆動機構を事例として、システム構成を解説します。 （1）システム構成の解説 センサの使い方-5（動きを持つ構造設計-20） で解説した3個の光電センサ（原点センサ、...
タイミングベルト駆動（動きを持つ構造設計-15）
ここでは、小型・安価でモータの使い方が簡単なステッピングモータとタイミングベルトを採用した1軸ロボット（【図1】参照）を例に、ステッピングモータの必要精度を解説します。 （1）モータに必要な回転精度の算出 モータの回転運動を直進運動に置き換...
モータの使い分け-2（動きを持つ構造設計-14）
ステッピングモータとACサーボモータの使い分けについて、位置決め制御方式や駆動機構の剛性の違いの面で解説します。 （1）「位置決め制御方式」の面での使い分け 位置決め制御方式は、 ステッピングモータ（動きを持つ構造設計-11） 、 サーボモ...
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モータの使い分け-1（動きを持つ構造設計-13）
ステッピングモータとACサーボモータの使い分けについて解説します。 （1）「回転速度—トルク特性」の面での使い分け 2種のモータの回転の原理と構造の違いから、「回転速度—トルク特性」に違いがあります。このトルク特性の違いに対して、 LCA（...
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サーボモータ（動きを持つ構造設計-12）
サーボモータも ステッピングモータ（動きを持つ構造設計-11） も、それぞれの名称がモータの特徴を表現しています。ステッピングモータは、ステップ状（正確にはパルス状）の指令信号に応じて回転が制御されるモータです。今回のサーボモータは、サーボ...
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ステッピングモータ（動きを持つ構造設計-11）
シーケンスプログラムで駆動制御ができる電動アクチュエータは、運動制御が可能なため「位置決め性能」や「多機種化対応」に優れています。また回転方向変換やブレーキ機能付き、トルク検出式など多彩な付加機能を持つモータもあります。ここでは、 LCA（...
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小型モータの特徴紹介（動きを持つ構造設計-10）
小型モータの用途は、電気を回転力に変換し動力用モータとして使用する場合と、回転位置や速度を制御して使用する制御用モータに分類できます。 LCA（ローコストオートメーション） のアクチュエーアとしては後者の用途が多いでしょう。 ここでは、各種...
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直進運動の運動制御（動きを持つ構造設計-9）
ボールねじと電動モータからなる直進運動機構の運動制御（作動特性と速度特性）の概要を解説します。カムやクランク機構を用いた直進運動機構に較べて、ボールねじと電動モータからなる直進運動機構は制御性に優れているため、高速化と位置決め精度の相反する...
トルクとは（動きを持つ構造設計-5）
電動モータの仕様に出てくるトルク（Torque）について解説します。 （1）トルクとは 一般に、直線運動は電動モータの回転の力をボールねじやカムーリンク機構などの変換機構により作り出されます。そして、この直進運動が持つ力で移動体の運動制御を...
治具・簡易機械化（搬送のLCA：ローコストオートメーション）
治具・簡易機械化について、特に「からくり治具」に関連する話題を解説してゆきます。 コンピュータを用いたNC制御と各種の駆動モータと案内機構、機械要素部品を使えばいかなる運動も実現できるといえます。したがって、前者はまさしく「超からくり」とい...
材料送り装置とプレスストロークの関係（プレス機械と金型の関係 その8）
【図1】は、プレス機械のストローク送りの関係を示した図です。 プレス機械のスライドは、上死点（0°）位置から下降を始め、下死点（180°）に達します。材料送りは、戻り工程の中間点（270°）位置から材料送りがスタートして、下降工程の中間点（...
プレス機械の駆動機構（プレス機械と金型の関係 その7）
プレス機械の中で最もよく使われているクランク機構プレス（クランクプレス）は,、【図1】に示すような機構となっています。 構造がシンプルであり、作りやすい機械であることから普及しています。クランク軸にはエキセン軸と呼ばれる形もありますが、最近...
動力の伝達と機構設計（LCA：ローコストオートメーションメカニズムの構想法-その6）
（1）動力伝達機構 動力の伝達機構は次の3種に大別できます。 （a）直接接触 歯車やカムなど原動節が従動節に直接触れることによって、動力を伝える方式です。 （b）連結 多くは原動節と末端の従動節との間をつなぐ形です。次の種類があります。 1...