サーボモータは、サーボドライバとセットで使用し、サーボシステムを構成し、負荷を駆動するモータ部と、位置検出器(エンコーダなど)で構成されます。ここではサーボモータ、サーボドライバの選定を解説します。
| サーボモータの選定 |
サーボモータの選定をパソコンで行える
「モータ選定プログラム for Windows版」
「サーボモータの選定は計算が複雑で難しい」と、 いつもお悩みではないですか?
手計算の方法は、「計算式」と、「計算例」にありますが、
このソフトを使えば誰でも間単にモータ選定が可能になります。
動作パターン設定画面
モータ選択・判定画面
ドライバ選択画面
特長
動作環境
| 項目 | システム要件 | |
| オペレーティング システム(OS) | Microsoft Windows2000 (Service Pack 4以降)/XP | Microsoft Windows Vista(32ビット/64ビット) Microsoft Windows 7 (32ビット/64ビット) |
| 必須ソフトウェア等 | Visual Basic 5.0 ランタイムライブラリ | .NET Framework 3.5 SP1 .NET Framework Language Pack SP1 |
| CPU | Pentium Ⅱ 333MHz以上のプロセッサを搭載した、 DOS/V(IBM AT互換機)パーソナルコンピュータ。 Pentium V 1GHz以上を推奨。 | Microsoftが推奨するプロセッサを搭載した、 DOS/V(IBM AT互換機)パーソナルコンピュータ。 1GHz以上を推奨 |
| メモリ | 256MB以上を推奨 | 1GB以上を推奨 |
| ハードディスク | インストール時に10MB以上の空き容量が必要 | |
| ディスプレイ | SVGA(800×600)以上の高解像度ディスプレイ、256色以上の表示が必要 | |
入手方法
■動作パターンの計算式
| 三角形 | ![]() | ![]() |
| 台形 | ![]() | ![]() |
| 速度勾配指定時の 立上り時 | ![]() | ![]() |
| 速度勾配指定時の 台形パターン | ![]() | ![]() |
| 速度勾配指定時の 三角形パターン | ![]() | ![]() |
| 回転体のとき | ![]() | ![]() |
■イナーシャの計算式
| 円筒のイナーシャ | ![]() | ![]() |
| 偏心円板の イナーシャ (回転の中心が ずれた場合の円筒) | ![]() | ![]() |
| 回転角柱の イナーシャ | ![]() | ![]() |
| 直線運動する物体の イナーシャ | ![]() | ![]() |
| 物体をプーリで 巻き上げる時の イナーシャ | ![]() | ![]() |
| ピニオン/ラックで 動かすときの イナーシャ | ![]() | ![]() |
| カウンタバランスが ついているときの イナーシャ | ![]() | ![]() |
| ベルトコンベアで 物体を運ぶ時の イナーシャ | ![]() | ![]() |
| ワークがローラに 挟み込まれた状態の イナーシャ | ![]() | ![]() |
| モータ軸換算負荷 イナーシャ | ![]() | ![]() |
■負荷トルクの計算式
| 外力に対するトルク | ![]() | ![]() |
| 摩擦力に対する トルク | ![]() | ![]() |
| 回転体に外力付加の 時のトルク | ![]() | ![]() |
| ベルトコンベア上の 物体に外力付加の時 のトルク | ![]() | ![]() |
| ピニオン/ラックで 物体に外力付加の時 のトルク | ![]() | ![]() |
| ななめにワークを 上げる時のトルク | ![]() | ![]() |
| モータ軸換算負荷 トルク | ![]() | ![]() |
■加減速トルクの計算式
![]() | ![]() |
■瞬時最大トルク、実効トルクの計算式
![]() | ![]() |
■位置決め精度
![]() | ![]() |
■直線運動体の速度とモータの回転数
![]() | ![]() |
@機械系の決定
| ・負荷質量 M=5(kg) ・ボールネジピッチP=10(mm) ・ボールネジ直径 D=20(mm) ・ボールネジ質量 MB=3(kg) ・ボールネジ摩擦係数 μ=0.1 ・減速機がないので G=1、η=1 | ![]() |
A動作パターンの決定
| ・1段変則 ・負荷移動速度 V=300(mm/s) ・ストローク L=360(mm) ・ストローク移動時間 tS=1.4(s) ・加減速時間 tA=0.2(s) ・位置決め精度 AP=0.01(mm) | ![]() |
Bモータ軸換算負荷イナーシャの計算
| ボールネジの イナーシャJB | ![]() | ![]() |
| 負荷の イナーシャJW | ![]() | ![]() |
| モータ軸換算負荷 イナーシャJL | ![]() | ![]() |
C負荷トルクの計算
| 摩擦力に対する トルクTW | ![]() | ![]() |
| モータ軸換算負荷 トルクTL | ![]() | ![]() |
D回転数の計算
| 回転数 N | ![]() | ![]() |
Eモータの仮選定〔OMNUC Uシリーズからの仮選定例〕
| モータのロータ・イナー シャを負荷の1/30*以上 とするモータの選定 | ![]() | 形R88M-U20030(JM=1.23×10−5)を仮選定する。 |
| モータの定格トルク×0.8 がモータ軸換算負荷トル クより大とするモータの 選定 | ![]() | 形R88M-U20030の定格トルクTM=0.637(N・m)より TM=0.637(N・m)×0.8>TL=7.8×10−3(N・m) |
*この値はシリーズにより違いますのでご注意ください。
F加減速トルクの計算
| 加減速トルク TA | ![]() | ![]() |
G瞬時最大トルク、 実効トルクの計算
必要な瞬時最大トルクT1は ![]() | ![]() |
実効トルクTrmsは ![]() |
H検討
| 負荷イナーシャ | 〔負荷イナーシャJL=1.63×10−4(kg・m2)〕 ≦〔モータのロータイナーシャJM=1.23×10−5〕×〔適用イナーシャ比=30〕 | 条件満足 |
| 実効トルク | 〔実効トルクTrms=0.0828(N・m)〕<〔モータの定格トルク0.637(N・m)×0.8〕 | 条件満足 |
| 瞬時最大トルク | 〔瞬時最大トルクT1=0.173(N・m)〕<〔モータの瞬時最大トルク1.91(N・m)×0.8〕 | 条件満足 |
| 最大回転数 | 〔必要な最大回転数N=1800(r/min)〕≦〔モータの定格回転数3000(r/min)〕 | 条件満足 |
| エンコーダ 分解能 | ポジショナの逓倍値を1としたときの要求されるエンコーダ分解能は![]() Uシリーズのエンコーダ仕様2048(パルス/回転)をエンコーダ分周比設定にて 1000(パルス/回転)で使用する。 | 条件満足 |
注. 本例では、回生エネルギー、使用環境、ポジショナ特性の検討は省略しています。