CoffeeTime[ コーヒータイム ]Vol.224
2021
OCTOBER

Coffee Time

10

October

さや か

担当：井柳 彩佳

Topics
学び の広場

機械要素や部品の基礎知識についてご紹介します『エンコーダー』ってなに？

第1回

エンコーダーとは、直線の移動量や角度の移動量を検出し、電気信号として出力する装置です。検出方式は光学式や磁気式などがあります。
エンコーダーは、直線軸の移動量を検出するリニアエンコー
ダーと回転の移動量や角度を検出するロータリーエンコーダーがあります。
ここでは、電動アクチュエーターでよく使われる光学式ロータ
リーエンコーダーについて説明します。
モーター
ロータリー
エンコーダー
出力軸

Coffee Time

● 光学式ロータリーエンコーダーの原理

スリットの入ったエンコーダーディスクに発光素子から光を当てます。スリットを通過した光を受光素子が受け、そのON/OFFの回数をカウントします。
ONとOFF各1回で“1パルス”といい、1回転あたりのパルス数を“エンコーダーの分解能”と呼びます。

発光素子

ON

受光素子

回転

スリット板
ＯＮ
（光が透過）ＯＦＦ
（光が不透過）

OFF

1回

ONOFF

ON
OFF

2回

3回

OFF

1パルス
エンコーダー● 移動速度

速度に関しては、単位時間あたりのパルス数で算出します。仮に分解能が800のエンコーダーを使い、ある動作で1秒あたり8,000パルス検出した場合、「1秒でモーターが10回、回転した」ということになります。
※回転回数＝検出パルス数/分解能＝8,000パルス/800＝10回転

このとき、エレシリンダーで使っているボールねじのリードが、16㎜（1回転あたりの送り量＝16㎜）だとすると、移動速度Vは
V ＝16mm×（8,000パルス/800パルス）/s=16mm×10回転/s＝160mm/s となります。

発光素子
受光素子ということは…

つまり…

1秒でモーターが10回、回転した速度160mm/sで移動した

1秒間で8,000パルスを検出

モーター
エンコーダーディスク（分解能800）

News
アプリケーション事 例 紹 介パックジュース払い出し装置
1. 概要

ベルトコンベアー① 装置

パックジュース1個目● コンベアーでパックジュースが1個ずつ流れてきます。

● パックジュースが3個溜まった事

エアシリンダーを光電センサーで検出し、まとめて次工程へ払い出します。

光電センサー

ローラーコンベアー● 払出しの際、エアシリンダーの動作が速すぎると、押し出した時にパックジュースを倒してしまいます。
一方、パックジュースを決して倒さないようにエアシリンダーの速度を落とすと、サイクルタイムが長くなります。
そのため、微妙なスピコン調整が必要でした。
また、エアシリンダーには動作の再現性がありません。
微妙なスピコン調整を行なった後も、1日平均で5回、パックジュースが倒れていました。
その都度、作業者は『ライン停止→手でパックジュースを起こす→再起動』のチョコ停対応(1回あたり約5分)を行っていました。
※1日のチョコ停対応時間＝約5分×5回＝約25分

パックジュースが倒れてしまう。

③ 改善テーマ ● チョコ停削減

2. 改善内容＜エレシリンダー＞● エレシリンダーを採用しました
EC-RR6HR（ガイド内蔵）3. 効果● エレシリンダーは加速度・速度・減速度を個別に任意の値に設定できます。
そのため、パックジュースを決して倒さず、生産数を落とさない動きを簡単に実現でき、かつ速度を上げサイクルタイムを短くすることができました。
一度設定すれば、一年中ずっと同じ動きを再現できるため、再調整をする必要もなくなりました。

＜条件＞人件費（時給）2,300円、年間稼働日数240日

改善効果（エアシリンダー→エレシリンダー）
チョコ停
作業時間

1日約5回発生 → ゼロ

25分

チョコ停1回のライン停止時間5分×5回＝25分

結果、年間23万円（2,300円×25分×240日）の人件費削減になりました。

Coffee Time

② 問題点

Voice

お客様からいただいたご意見を一部ご紹介いたします。

DDAに自動ゲイン調整機能を

アイエイアイの電動アクチュエーターはゲイン調整する必要がないので、非常に使いやすいです。一方、ダイレクトド
ライブモーターDDAシリーズはゲイン調整が必要で、時間がかかることがあります。難しいと思いますが、自動ゲイン調整機能があれば大変使いやすくなります。ぜひご検討をお願いいたします。
（工作機械製造メーカーご担当者様）
貴重なご意見ありがとうございます。よりお客様の使いやすい製品にできるよう検討いたします。

IAIのT TAは安価で使いやすい

従来は、基板の分割・塗布・ねじ締め工程に他社の卓上型ロボットを使用していましたが、アイエイアイのテーブルトップ T TAを知り、試作機として導入しました。購入コストが 大 幅に削 減できたことに加え、バッテリーレスアブソリュートエンコーダーが搭載されておりとても使いやすかったです。
今後の要望ですが、異物の入込み防止のためにZ軸の本体取付稼働部の隙間がないタイプ（スライダータイプのようにステンレスシートで保護したもの）をオプション追加できないでしょうか。
ご検討をお願いします。
（自動車部品製造メーカーご担当者様）
ありがとうございます。今後の製品開発の参考にさせていただきます。今後とも引き続きよろしくお願いいたします。

初めて採用したがとても簡単でした

今回、エレシリンダーを採用しました。アイエイアイ製品を使うのは初めてでしたが、立上げ作業が簡単ですぐに使用できました。モーター・ボールねじ・リニアガイドを購入しアクチュエーターを自作することがありますが、設計、調達、組立ての手間がかかります。エレシリンダーは手間がかからず価格も抑えられ、その上操作性も高いので今後は積極的に採用を検討していこうと思います。
要望としましては、大型エレシリンダーのデジタルスピコン対応をお願いします。
（装置メーカーご担当者様）
ご採用いただきありがとうございます。デジタルスピコン
は様々なご要望をいただいております。今後の新製品の参考にいたします。

取付け互換性があると助かります

今までエアシリンダーを使用していましたが、今回エレシリンダーのワイドスライダータイプを採用しました。ロッド
レスエアシリンダーとの取付け互換プレートのオプションがあり設計が楽で大変助かりました。
いろいろなタイプのエアシリンダーと取付け互換が持てるようにエレシリンダーの取付けブラケットを用意してもらえると助かります。
（機械装置製造メーカーご担当者様）
ありがとうございます。取付けブラケットについては、特別仕様品での対応もできますので、ぜひアイエイアイ営業員へご相談ください。

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※記事は匿名で掲載しています。

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〈訂正〉先月号（2021年9月号）の製品Q&AでRCP6-SA8とRCONを接続するケーブルとありましたが、正しくはRCP6-SA7でした。
お詫びして訂正させていただきます。

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Coﬀee Time vol.224/2021.10