産業用ロボットでは、可動部分の重量、イナーシャ、形状の自由度が重要な要素となります。従来の汎用サーボモータではモータが重く大きなものとなっていました。モータのハウジングを排除しステータとロータだけにすることで、最低限の重量で、配置の自由度を増すことができました。。
汎用モータでは、装置の設計自由度低く、完成品の性能を上げるには大幅な変更が必要である
・ モータの大きさが大きく、その分重量も重い
・ モータハウジングだけでは剛性不足があり、装置の大きさが大きくなる
・ 可動部のイナーシャが大きく、可動部の慣性が高く応答性が制限される
・ モータの大きさが大きく、その分重量が重い
→ 素早い応答ができない
・ モータハウジングだけでは剛性不足
→ モータのハウジングだけでは剛性が不足するために、装置側で補うことが必要
・ 可動部慣性が大きく応答性が低い
→ 高速位置決めが困難
・ 装置サイズが大きく設計自由度が低い
ビルトインモータ(ステータASSY+ロータASSY) を採用し、以下のように装置側で最適化を実施。
・ ステータをフレームへ直接固定し、剛性が向上すると共にサイズのコンパクト化も可能
・ フレームを放熱経路として利用し、熱安定性を改善
・ ロータASSYの軽量化により、可動部慣性を低減
・ エンコーダ仕様を装置の要求精度に合わせてカスタムが容易
・ 位置決め精度の向上
剛性向上により振動が低減し、位置決め精度が改善。
・ 熱安定性向上(温度上昇を大幅に抑制)
放熱経路の最適化により、長時間運転でも熱変位が抑えられ、加工精度の維持が可能に
・ 装置サイズを削減
モータハウジング不要により内部スペースを効率化。
装置の小型化・軽量化に貢献。
・応答性向上(慣性低減に応答性を改善)
軽量ロータにより、可動部の応答性が改善し、サイクルタイム短縮にも寄与。。
・ メンテナンス性向上
ロータASSYの交換が容易になり、ダウンタイムを短縮。
ロボット、工作機械だけではなく搬送装置などへの採用拡大を検討しています。
ビルトインモータにすることで、用途に関係なく、共通化の範囲が大きくなります。
高剛性・高効率・小型化、共通化などのメリットは、多くの産業機器に応用可能であり、さらなる性能向上が期待されています。