モーター選定
モーター選定
○仕様を満足するためにどのようなモーターが必要か?
モーターの使用箇所は、X軸とY軸の水平移動機構に置いてであります。
必要な事は、位置を正確に把握できる事。
装置の構成をシンプルにする事。
○ステッピングモーターの特徴
長所:パルス数で距離を計測できる。
距離を測る装置が不要。
短所:負荷が大きすぎたり、周波数が高すぎると脱調(モーターの挙動が異
常になる)という現象が起きる。
この様な特徴からステッピングモーターを使用することに決定しました。
○選定計算
選定方法に置いてはオリエンタルモーターの資料を参考に致しました。
http://www.orientalmotor.co.jp/knowledge/technical/pdf/Select_Motor_Tech.pdf
駆動機構の決定
要求仕様の確認
負荷計算
モーター機種の選択
選定計算
○吸着機側モーターY軸
テーブルとワークの総重量m = 1048g
しゅう動面の摩擦係数μ = 0.1
ボールねじの効率η = 0.3
ボールねじの軸径DB = 10mm
ボールねじの全長LB = 400mm
ボールねじの材質鉄 密度 7.9 * 10^3 kg / ㎥
ボールねじのリード PB = 1.5mm
要求分解能Δl = 3.7μm
送り量l = 400mm
位置決め時間t0 = 約10秒
ローター慣性モーメントjo= モーター固有の値
○動作パルス数
A = l/ PB * 360° / θs
○運転パルス速度[HZ]
f2 = A – f1 * t1 / t0 – t1
○必要トルクTm[Nm]
運転方向荷重F[N]
F = FA + mg(sin α + μ cos α)
負荷トルク[Nm]
TL = F * PB / 2πη + μ0 * F0 * PB / 2π
○加速トルクTa[Nm]
ボールねじの慣性モーメントJB[Kg㎡]
JB = π * 密度 * LB * DB^4 / 32
テーブルとワークの慣性モーメントJT[kg㎡]
JT = m(PB / 2π)^2
負荷慣性モーメントJL[Kg㎡]
JL = JB + JT
加速トルクTa[Nm]
Ta = (J0 + JL) * π * θs * (f2 – f1) / 180 * t1
○必要トルクTM
TM = (TL + Ta) * 安全率3
〇リニアラックX軸
テーブルとワークの総重量m = 2210g
しゅう動面の摩擦係数 μ = 0.1
ボールねじの効率 η = 0.3
ボールねじの軸径 DB = 22mm
ボールねじの全長 LB = 800mm
ボールねじの材質 鉄 密度 7.9 * 10^3 kg / ㎥
ボールねじのリード PB = 62.84mm
要求分解能 Δl = 0.15mm
送り量l = 800mm
位置決め時間 t0 = 約5秒
減速比i = 1
ローター慣性モーメントjoモーター固有の値
〇外力F[N]
F = μmg
〇負荷トルクTL(N * m)
TL = FD / 2
〇直線運動モーメント[Kg ㎡]
JC = WD^2 / 4
〇全慣性モーメントJL[Kg㎡]
JL = Jc + Jr / i^2
〇加速トルク[Nm]
Ta = (Jo + JL) * π * 0.9 / 180 * f2 / t1
〇必要トルクTM[Nm]
TM = (TL + Ta) * S
吸着機側
リニアラック側
運転パルス速度
1400HZ
1250HZ
外力 F
2.05 N
4.33 N
慣性モーメント JT
5.97*10^-7 Kg㎡
ボールねじ慣性モーメント JB
6.2*10^-6 Kg㎡
負荷慣性モーメント JL
6.32*10^-6 Kg㎡
直線運動モーメント JC
0.26*10^-3 Kg㎡
加速トルク Ta
384.5*10^-6 Nm
5.98*10^-3 Nm
負荷トルク TL
1.37*10^-3 Nm
0.0476 Nm
必要トルク TM
0.003 Nm
0.1607 Nm
上記の計算式を用いてこの値が算出されました。
この値を満たすモーターを選定した結果
吸着機側PK223PB(オリエンタルモーター)
リニアラック側PK244PB-L(オリエンタルモーター)
にきまりました。
○仕様を満足するためにどのようなモーターが必要か?
モーターの使用箇所は、X軸とY軸の水平移動機構に置いてであります。
必要な事は、位置を正確に把握できる事。
装置の構成をシンプルにする事。
○ステッピングモーターの特徴
長所:パルス数で距離を計測できる。
距離を測る装置が不要。
短所:負荷が大きすぎたり、周波数が高すぎると脱調(モーターの挙動が異
常になる)という現象が起きる。
この様な特徴からステッピングモーターを使用することに決定しました。
○選定計算
選定方法に置いてはオリエンタルモーターの資料を参考に致しました。
http://www.orientalmotor.co.jp/knowledge/technical/pdf/Select_Motor_Tech.pdf
駆動機構の決定
要求仕様の確認
負荷計算
モーター機種の選択
選定計算
○吸着機側モーターY軸
テーブルとワークの総重量m = 1048g
しゅう動面の摩擦係数μ = 0.1
ボールねじの効率η = 0.3
ボールねじの軸径DB = 10mm
ボールねじの全長LB = 400mm
ボールねじの材質鉄 密度 7.9 * 10^3 kg / ㎥
ボールねじのリード PB = 1.5mm
要求分解能Δl = 3.7μm
送り量l = 400mm
位置決め時間t0 = 約10秒
ローター慣性モーメントjo= モーター固有の値
○動作パルス数
A = l/ PB * 360° / θs
○運転パルス速度[HZ]
f2 = A – f1 * t1 / t0 – t1
○必要トルクTm[Nm]
運転方向荷重F[N]
F = FA + mg(sin α + μ cos α)
負荷トルク[Nm]
TL = F * PB / 2πη + μ0 * F0 * PB / 2π
○加速トルクTa[Nm]
ボールねじの慣性モーメントJB[Kg㎡]
JB = π * 密度 * LB * DB^4 / 32
テーブルとワークの慣性モーメントJT[kg㎡]
JT = m(PB / 2π)^2
負荷慣性モーメントJL[Kg㎡]
JL = JB + JT
加速トルクTa[Nm]
Ta = (J0 + JL) * π * θs * (f2 – f1) / 180 * t1
○必要トルクTM
TM = (TL + Ta) * 安全率3
〇リニアラックX軸
テーブルとワークの総重量m = 2210g
しゅう動面の摩擦係数 μ = 0.1
ボールねじの効率 η = 0.3
ボールねじの軸径 DB = 22mm
ボールねじの全長 LB = 800mm
ボールねじの材質 鉄 密度 7.9 * 10^3 kg / ㎥
ボールねじのリード PB = 62.84mm
要求分解能 Δl = 0.15mm
送り量l = 800mm
位置決め時間 t0 = 約5秒
減速比i = 1
ローター慣性モーメントjoモーター固有の値
〇外力F[N]
F = μmg
〇負荷トルクTL(N * m)
TL = FD / 2
〇直線運動モーメント[Kg ㎡]
JC = WD^2 / 4
〇全慣性モーメントJL[Kg㎡]
JL = Jc + Jr / i^2
〇加速トルク[Nm]
Ta = (Jo + JL) * π * 0.9 / 180 * f2 / t1
〇必要トルクTM[Nm]
TM = (TL + Ta) * S
吸着機側
リニアラック側
運転パルス速度
1400HZ
1250HZ
外力 F
2.05 N
4.33 N
慣性モーメント JT
5.97*10^-7 Kg㎡
ボールねじ慣性モーメント JB
6.2*10^-6 Kg㎡
負荷慣性モーメント JL
6.32*10^-6 Kg㎡
直線運動モーメント JC
0.26*10^-3 Kg㎡
加速トルク Ta
384.5*10^-6 Nm
5.98*10^-3 Nm
負荷トルク TL
1.37*10^-3 Nm
0.0476 Nm
必要トルク TM
0.003 Nm
0.1607 Nm
上記の計算式を用いてこの値が算出されました。
この値を満たすモーターを選定した結果
吸着機側PK223PB(オリエンタルモーター)
リニアラック側PK244PB-L(オリエンタルモーター)
にきまりました。
# by yuurebonbo | 2011-12-16 02:10

