安川電機サーボパック 用途最適形Σ-X FT70 × パートナ製品で実現 安全で高精度なガントリ機構へ

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装置+サーボモータ 
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B!

お客さまの課題

より高精度なガントリステージを安心して使用したい!

システム構成

ガントリシステムは制御×メカ機構のそれぞれの精度によって、その性能が変わってきます。
当社では制御だけではなくメカ機構もさまざまな観点からご提案が可能です!

提案1
ガントリ機構の制御に最適な機能を備えた
サーボパックΣーX FT70で安全に使用!

① 軸間隔差過大検出機能

機能概要

簡単な設定で任意の位置偏差を監視可能にしておくことで、軸間の位置ずれが原因でプライマリ軸とセカンダリ軸の位置偏差が許容値を超えた場合、アラームおよびワーニングを発生することなく、X値のねじれを検知する機能。

効果

軸間の位置偏差のモニタリングにより、X軸のねじれによって発生するメカ破損やライン停止を未然に防止できる。


② アラーム発生時瞬時制御停止機能

機能概要

プライマリ軸またはセカンダリ軸のどちらか一方に何らかのアラームが発生した場合に、アラームが発生した側にももう一方の側(健全側)にも同時に制御信号を送ることで両者同時に制御停止させる機能。

効果


③ ねじれ抑制機能

機能概要

高加減速動作時には、負荷の重りや機械の傾け(スケール含)誤差により、ねじれによる軸間位置偏差が発生し、これが大きくなると機械破損が発生するため、高加減速動作時の軸間位置偏差を抑制する機能。モード分離制御機能と軸間位置偏差補償の2種類がある。

効果

ねじれ制御機能の種類 モード分離制御 軸間隔差偏差補償
内容 並進動作と回転動作に分離し、それぞれ独立して位置速度制御を行う。 軸間位置偏差を低減するように、トルク推力指令を補償する。
特長 回転動作の抑制効果が大きい。 従来の制御と組合せが可能である。
適用装置の特長 ビームの剛性が低く、加減速中に軸間位置偏差が大きい。 ビームの剛性が比較的高く、軸間位置偏差が大きい。

④ 位置補正テーブル機能

機能概要

テーブルに設定された補正量をもとにして位置を補正しながら駆動することで、機械により生じる無駄なトルクを抑える機能。

効果

2軸間に無駄なトルクを発生させず駆動できるため、サイクルタイムを短縮することができる。

提案2
親和性のあるパートナメーカ製品との組み合わせで
更なる高精度化を実現!

① リニアスケール

直線運動の位置や移動距離を正確に測定し、電気信号として出力する
センサー(リニアスケール)はサーボパックとの併用が必須です!

■ 各社リニアスケール

方式 リニア
エンコーダ
タイプ
製品名 分解能(nm) 特徴
ハイデンハイン株式会社(RSF Elektronik)
アブソリュート  オープン LIC4190シリーズ 1, 5, 10 搬送系から半導体製造装置まで、高速度・高精度・高品質な製品に幅広く対応。グループ会社のRSF Elektronik GmbH製品も含め、コスト面でも柔軟な対応が可能。
LIC3190シリーズ 10, 100
LIC2190シリーズ 10
シールド LC115 10
LC415 10
アブソリュート オープン MC15Yシリーズ 10, 100
レニショー株式会社
アブソリュート オープン RESOLUTERL36Y 1, 50 高精度・低振動・超高真空に対応。過酷な環境でも使用可能な耐環境性を有す。(※1)セットアップLEDで調整も容易。
アブソリュート オープン EVOLUTEEL36Y 50, 100, 500 優れたコスト効率、RESOLUTEよりも広い公差、耐環境性。磁気式や電磁誘導式からの置換え事例を多数有り。(※1)
アブソリュート クローズド FORTiS 1, 50 切り粉やクーラントが飛散する環境でも使用可能な密閉型。IP64対応で最大30Gの衝撃にも耐える高耐久設計。(※1)
FS
FN
インクリメンタル オープン TONiC 78.1254.883(20) 高精度、低熱膨張、超高真空、デュアル出力に対応し、広い公差とAGCで信号強度を常に一定に保つことが可能。(※1)
株式会社マグネスケール
アブソリュート オープン SQ47、SQ57 5, 10 磁気式スケールの最高峰、エアパージ不要、IP67。
シールド SR27A 10, 50, 9.8, 78.1 スリム形状で狭いスペースに簡単取り付け可能。
インクリメンタル オープン BL50H 48.83 世界最高精度のレーザー式スケール。
SL7*0/PL101 97.7 有効長100mまで対応可能。
株式会社ミツトヨ
アブソリュート オープン ST1381,ST1382 1, 10 両側テレセントリック光学系による撮像方式を採用、光電式と比べ汚れやGAP許容に対するロバスト性に優れる。テープスケールを採用、豊富な取付方法をラインナップ。最大有効長12m、最大応答速度8m/sを実現。
ST788A 100 耐環境性、耐水性、耐油性に優れている。柔軟なケーブル取り出しで取付け自由度も高い設計。
シールド AT1383A,AT1384A,AT1387A 1, 10, 50 テレセントリック光学系による撮像方式を採用、光電式と比べロバスト性に優れる。クーラントが入りにくい新構造、耐クーラント性の高い防塵ゴム素材を採用。

② その他ガントリステージを支えるパートナ製品

高性能なガントリステージにはそれを支える高性能なメカ機構も必須。
“制御”だけでは賄えない対外的な障害も当社が扱うメカ機構で補えます!

■ クランプ機構 【主なメーカー:鍋屋バイテック会社】

目的 リニアモータが通電していないときに固定する
効果
  • 機械停止時に空気圧・油圧でガイドを固定することができる
  • くさび機構による増幅で省スペース化にもかかわらず高い保持力を実現できる
  • 大手リニアスケール4社との接続で、リニアモータと組み合わせた フルクローズド制御” ができる
リニアクランパ・ズィー(鍋屋バイテック会社)

■ 除振装置 【主なメーカー:特許機器(株)】

目的 外部からの振動が精密機器に伝わるのを防ぐ
効果
  • 高速ステージに対して除振性能を保ったまま、制振性を効かせることができる
  • ステージ停止後の整定時間の短縮できる
アクティブ振動制御ユニット(特許機器)

■ 高精度・高剛性架台 【主なメーカ:(株)横河ブリッジ】

目的 機械精度の高い架台にガントリステージを固定する
効果
  • 機械精度の高い架台にガントリステージを固定することにより、更なる高精度位置決めができる
  • 鋼製溶接の架台の場合は、シミュレーション等により、動作時の挙動を軽減するなど「最適設計」もできる

お客さまの声

従来品との組み合わせと比較して装置の組み立て・調整が容易になった!
装置の異常状態の検出・安全停止機能により安心して使用できるようになった!
振動が最小限に抑えられて壊れない上に、FT70の性能を十分に発揮することができ位置決め精度も上がった!
ステージ停止後の整定時間が短縮し生産性向上に繋がった!

今後の展望

今回ご紹介したソリューション事例は、以下のような分野で活用が可能です!

ガントリシステムは用途に応じてモジュール化や柔軟な構成が可能で、
当社ではお客さまそれぞれのお悩みに合った組み合わせを一緒に検討させていただき、
納期短縮や生産性向上に寄与しております。

高精度&安全どちらも取りたいガントリは“制御”だけでは叶いません。
メカ機構自体も高品質なものを組み合わせることで可能となる
“高精度かつ安全・安心な”ガントリシステムを実現するなら、ぜひ当社にお任せください!