サーボモータ駆動・ラック＆ピニオン構造のロボット…

Question

サーボモータ駆動・ラック＆ピニオン構造のロボット用ハンドの検討

６軸多関節の産業用ロボットでプリント基板(A4サイズmax）や基板に装着する
コネクタ（幅４０?程）のハンドリングを検討していて、ハンドの設計に
関してご教授願いたく投稿いたしました。

要件は、ワークサイズ：４０～３００程度と広範囲の為
構造はラックをピニオンを対称に２コ配置した形でワークを挟み込む物にし
ワーク質量：数グラム～３００g程度なのでサーボモータ駆動でトルク制御し
剛性感の無い基板をやんわりと数百グラムの把持力で掴むことを考えています。
詳細
ラックはモジュール１、φ10の丸ラック、ピニオンはP.C.D 12
サーボモータは50w、軸径φ８がどうも最少の様ですのでこれを使用
定格0.15Nm、3,000rpmです。

この条件で考えると、ラック速度はゆっくりでよく50?/s程度でよいと考えますが
?心配なのがモータ1回転当たりラックは37?も進むので、減速機なしで使う場合、モータは超低速回転ということになります。
このような使い方はありなのでしょうか。

?もう一つはトルク的に行けるかと思うのですが、慣性モーメント的には
　NGとなってしまうことです。(選定ｿﾌﾄで）

この件にお詳しい方いらっしゃいましたら、ご教授ねがいたくよろしくお願いいたします。

Accepted Answer

回答１さんに逆らう訳では有りませんが
サーボモータの場合は０．１ｒｐｍとかの極低速でもちゃんと回せます

でも、最大の問題はそこでは有りません
>慣性モーメント的にはNGとなってしまうことです。(選定ｿﾌﾄで）
ここに有ります
選定ソフトはそれなりに余裕を持ってますので仮にＮＧでは有っても
必ずしも絶対にＮＧとは限りません
ＮＧになった理由が問題です

通常サーボモータには「許容イナーシャ（ＧＤ２）」と言うのがあります
モータイナーシャの何倍のイナーシャを駆動できるか？です
カタログ上で許容イナーシャが１０倍まで可能で有った場合
選定ソフトでは１０．１倍でも無常にもＮＧにしてしまいます

それくらいなら多少の問題は有るかも知れませんが不可能では無いでしょう
でも、２０倍になったらほぼ不可能になります

ギアヘッド付きにする方が良いでしょうね
ギア減速すると負荷イナーシャは減速比の２乗分の１になるので
単純に１／１０減速するだけで負荷イナーシャは１／１００になります

三菱なら最少モータは１０Ｗから有りますね
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/servo/lineup/motor/hc-aq.html
オリエンタル、安川、富士なら５０Ｗ以上
http://www.orientalmotor.co.jp/products/sv/index.html
http://www.e-mechatronics.com/product/servo/index.jsp
http://www.fujielectric.co.jp/fcs/jpn/f/f_pro_q.html

Answer

モーターを超低速で使用するのは基本的には無しです。
トルクがいけても、回転ムラがでる可能性があります。回転ムラがひどい場合
動きがギクシャクしてしまいます。
オリエンタルモーターにあるようなギヤヘッドタイプの減速機を使用しては
どうでしょうか？スペースもあまりとらないので、良いかと思います。

サーボモータ駆動・ラック＆ピニオン構造のロボット用ハンドの検討