質問: サーボプレス サーボモータ+ボールネジを使用して簡単なサーボプレス機製作を社内設備用として検討しています。下死点の位置精度必要とする為、上下スライド部分にリニアスケールを付け、位置を見ながらの閉ループで制御させようと考えています。 この場合、サーボ側では位置制御ということになると思われるのですが、 単純に位置制御を行うと下死点付近では減速に向かう為、トルクが落ちる傾向に なると推測されます。 プレスの場合、下死点で非常に強い力が欲しくなりますので、トルクを落とさずに動かしたいのですが、そうなるとトルク制御となり、逆に位置の精度が保証されなくなりそうです。 要求する精度は10μ程です。 下死点で求めるプレス能力を考慮すると、かなり容量の大きいモータを選定しなければならなくなりそうですし、また、タイミングベルトを介するのですが、プーリ比で対応すると逆にスピードが落ちてしまいます。 トルクと位置、これらを両立させることは不可能なのでしょうか。 不可能であれば何か良い方法はありますでしょうか。 市販されているサーボプレスはどのようになっているのでしょうか。 制御担当ではありませんので、あまり詳しいことは分かりませんが、 何卒ご教示願います。
回答: 制御屋です 所謂クランクプレス、リンク機構をサーボに置き換えた物 http://www.nc-net.or.jp/kouza/introm/nkq2.html http://www.komatsusanki.co.jp/tanatsu/h1f.html ボールネジ直動型 http://www.isel.co.jp/servo/servo.htm http://www.daiichi-dentsu.co.jp/sb/index2.html#sy http://mect.sinto.co.jp/press/servopress_index.htm サーボモータの動作原理 http://www.nagoya.melco.co.jp/fair/fa_basic/05/51.htm 失礼ながらサーボモータの動作原理をあまりご存知ないようですので サーボモータを位置制御すると出力トルクは汎用モータと違って回転数とは直接の関連は無い 3000rpmでもゼロrpmでも100%出力します このプレスの場合に当てはめますと ワークに当たる直前トルクが3000rpm30%トルクであったとして ワークに金型が接触した瞬間に1000rpm80%とかになり 金型が閉じきる(下死点)直前で10rpm100% 閉じ切ってゼロrpm200%とかになります (あくまで数値は適当な仮定ですので悪しからず) また、一般的にサーボモータには300%トルクというのがあります 連続定格100%とは例えばローラ駆動とかで連続で長時間運転出来るトルクです 300%トルクとは短時間定格(概ね30分以下) 短時間なら過熱するまでそのトルクを出しても良いと言うことです 但しこれが余力になりますのであまりギリギリに計算すると使い物にならなくなります ここにサーボモータ選定ソフトがありますがプレス等の衝撃トルクが繰り返される場合は 必ずしも適用されない場合もありますので注意が必要です 出来ればメーカに選定を依頼されたほうがよろしいかと http://wwwf3.mitsubishielectric.co.jp/faland/index.html http://www.e-mechatronics.com/mc/index.html http://www.fujielectric.co.jp/fcs/jpn/f/f_pro_q.html また、リニアスケールを使用する場合はフルクローズド制御と呼ばれて サーボアンプはそれ専用になります(一般型サーボではその機能が無い)