ユニサーボとは

電動トルクアクチュエータ「ユニサーボ」は、トルク制御機能を組み込んだ初めてのモーションコントロール用アクチュエータです。 トルクを計測しその値が所望の値になるようにリアルタイムでフィードバック制御を行います。

今回はユニサーボの「実トルク値による制御」と従来モータの「電流値によるモータ制御」の違い、さらにユニサーボのプログラムを選択肢を選ぶだけで生成できるマクロ自動生成ツールをご紹介します。

従来モータのトルク制御について

DCモータ、サーボモータ、ダイレクトドライブモータの場合、モータの発生トルクに比例する電流値をトルクとみなして制御します。

モータロータの慣性モーメント、摩擦損失、温度変化による効率の変化などにより、電流値から計算したトルク値には揺らぎが生じます。その値が正確かどうかは、トルク計で改めて測定する必要があります。

ギヤードモータでは減速機の摩擦効率が影響するので、電流値から出力トルクを推測することがさらに難しくなります。 

ユニサーボのトルク制御について

ユニサーボは軸にトルク計を内蔵しており、出力軸のトルクを直接測定しています。これにより、高精度かつ高応答なトルク値を得られます。

また、本体の姿勢や加速度や温度、外力による筐体のひずみの影響を受けづらく、減速機の影響も受けない正確なトルク測定が可能になります。

高減速比ギアを介して出力トルクを制御するので、アクチュエータのロータ慣性モーメントの影響が極めて小さく、制御の応答性を高めることができます。

ユニサーボのトルク制御がどれほど正確か判断するために、UTMIIIとユニサーボを同軸上で同時に捻ったトルク値の比較動画がありますのでご覧ください。

アプリケーション例

＜モータの評価＞

ユニサーボで、さまざまな角度からモータの評価ができます。

動力として使用すれば、被検モータに対してトルク制御し負荷試験が行えます。

ブレーキとして使用すれば、被検モータを動力としてトルク測定が行えます。

＜ねじ締め試験＞

高精度なトルク制御により目標トルクで精密なねじ締めが行えます。またその際のトルク値を記録することができます。

ユニサーボアプリケーションノート

条件を選択するだけで、「モータ検査(T-N曲線)」、「キャッパーの締め付け検査」のマクロが自動生成できるツールです。例えば以下のようなマクロが簡単に組めます。

＜モータ検査＞

ユニサーボはブレーキ(負荷)として駆動

・トルクレートは5Nm/s

・測定前にトルク値をゼロリセット

・回転速度は30rpm

・マクロの実行は外部入力の4番で制御

・測定は下記のグラフの形で制御(トルクパターンは10まで設定可能)

生成されるデータはテキスト形式なので、サンプルプログラムを編集するだけで数値の微調整やトルクパターンの追加が簡単に行えます。

このツールを活用することで、ユニサーボに登録可能な15種類の制御マクロの設計に役立ちます。

ユニサーボに登録されたマクロは専用PCソフトやPLCなどの汎用機器から実行することができます。

「ユニサーボ」は、回転軸の高精度なトルク制御・測定技術で、上記のアプリケーションをはもちろん、ロボット・アシスト装置・テンション制御・プレスコントロールなど、多くの分野での、今までになかった活躍が期待されます。