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2018.02.13

超小型モータで、装置小型化とタクトタイム短縮は両立できる?

豆大福先生への質問豆大福先生への質問

超小型サーボモータで装置を小型化していますが、
本当はパワーを上げてタクトタイムを短縮したいんです。
両立は可能でしょうか?

「小型化したいが、パワーや精度を上げるにはモータサイズを大きくする必要がある」というジレンマがあるようですね。今回は、小型化とパワーの両立を叶えられる安川電機の超小型サーボモータ「Σ-7mini」の特長や用途について解説しましょう。

業界最小クラスのサーボモータで、装置を小型化・省スペース化に貢献

安川電機から発売された超小型ACサーボモータΣ-7mini(SGM7Mモデル)。最大の特長は、miniという名の通りその小ささです。安川電機のサーボモータの中でこれまでもっとも小さかったΣ-Vminiと比べて、全容量(3.3W~30/33W)で小型化されています。

フランジ角やシャフト形状は前シリーズのΣ-Vminiと同じサイズなので、置き換えのときに機械設定の手間がかからないのがポイントです。

小さくても、高トルク&高速回転&高精度

Σ-7miniは、超小型ながらパワーや精度の面でも性能を向上させています。

1. 高トルク&高速回転
最新の最高性能磁石を採用し、基本的に前シリーズΣ-Vmini比110%の高定格トルク∗1を実現しています。また、最高回転速度は7000min-1∗2で、よりパワフルな動きで装置のタクトアップを図ることができます。

∗1
詳しくは定格・仕様をご覧下さい。
∗2
DC24V/DC48V入力タイプの33Wモータは6000m-1

2. 高精度
超小型モータは高精度のエンコーダを搭載するのが難しいとされていましたが、Σ-7miniには世界最小サイズのモータとしては世界最高クラスの高精度20bitエンコーダを搭載し、きめ細やかな動きにも対応できます。

超小型ですが、パワフルで早く、かつ高精度。小さくても頼もしい存在ですね。ここからは、Σ-7miniの特長が実際にどんな装置で活用できるかを解説していきましょう。

装置補強のコストをかけずにトルクアップできる!

機構部に搭載されることの多い超小型サーボモータ。Σ-7miniも、検査装置、計測機器、組立装置、バイオ・メディカル用装置、マウンタ、電子部品製造装置、半導体製造装置、ロボットなどの用途で活躍します。

XYZ軸ステージのZ軸など、「機構を小型化しつつ、タクトタイムをさらに短縮したい」という課題の解決策を見てみましょう。

一般的にタクトタイムを上げるためにはトルクアップが必要です。トルクアップのためには、基本的にはサーボの容量を上げる必要がありますが、サーボの容量アップは重量増や外形が大きくなることにつながり、装置をより頑丈にするためのコストがかかってしまいます。
しかし、Σ-7miniはΣ-VminiよりL寸のみ小さく、重量はそのままでトルクが110%向上。機構部を小型化するとき、装置はそのままにトルクアップができるので、コストをかけずにタクトタイムを短縮できます。

Σ-7miniを用いて機構部をサイズダウンする

サーボが機構部のサイズを左右するようなマウンタやロボットハンドなどでは、Σ-7miniの小ささが役立ちます。
たとえば、近年さらなる小型化が求められるモジュラーマウンタ。多軸搭載されるサーボ自体が小型化することでヘッド部分が小さくなり、マウンタ自体の小型化につながります。高速性、高精度の両立も可能です。

標準サーボパックが使えて、在庫管理が楽に

Σ-7miniのもう一つの特長として、サーボパックの在庫管理の簡易化が挙げられます。
Σ-7mini はAC200V電源、DC24/48V電源に対応しており、200V級はΣ-7標準サーボパック(Σ-7S/7W)で駆動できます。
たとえば多軸マシンの中で標準サーボモータと超小型モータが混在している場合でも、別々にサーボパックを準備・管理する必要がなくなるというわけです。

装置のさらなる小型化を実現し、性能アップも叶えられる超小型サーボモータΣ-7mini。ぜひ活用されてみてはいかがでしょうか。

解説のポイント

  1. Σ-7miniは、超小型でも高トルク・高速回転・高精度を実現
  2. 機構部はそのままにトルクアップができるから、
    コストを掛けずにタクトタイムを短縮できる!
  3. 標準サーボモータと同じ標準サーボパックを使用できるから、在庫管理が楽に