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電流値の変化を利用した制御回路について

2008/09/02 22:37

素人質問で申し訳ないのですが
電動ドライバーに流れる交流電流の起動時とロック時の電流変化を検出
して制御回路をネジ締め完了信号を取り出したいのですがドライバーを
改造せずに信号を検出する事は可能でしょうか？
宜しくお願いします。

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回答 （3件中 1～3件目)

2008/09/03 12:02
回答No.3

いつもお世話になります。ご参考までに投稿させて頂きます。

停止・ロック（モーター定格一杯）を検知するなら、回答（2）さんのメーターリレーがお手軽かと思います。
ネジの締め付け力管理（締め付けトルク＝ロック）ということであれば、有効電力モニタが良いと思います。
ご存知の通り、メーターリレーは電流値を見ていますが、三相交流モーターの場合、電流値の変化は定格のおよそ70～80％から急激に変化（電流値上昇）します。一般的にはモーターに余裕を持たせた設計がされているので、電流値が急激に上がった時には既に機械・設備、あるいはワークにダメージを与えてしまっている可能性が高いといえます。また、電流値は電圧変動の影響を受けますのでその点にも注意が必要です。

そこで、有効電力モニタの話になりますが、モニタリングしているものは有効電力（基本的に、電圧＊電流＊力率）をモニタしています。ですので、外乱に強くより正確な状況をリアルタイムで監視可能です。
取り付けも端子台からＵ・Ｖ・Ｗの三相を入力するだけ（インバータ対応機種も用意されていますので、この場合はインバータの２次側の結線するだけ）と改造の必要も無く容易に設置できます。
難点と言えば、１モーターに１セット必要なこととメーターリレーに比べて価格が高いことでしょうか。
とはいえ、装置の管理、ビットの管理、ワークの管理、等々メリットは多々あるかと思います。

ちなみに主なアプリケーションは、
【設備保護】(「壊れる前に予知する」しかし電流監視では、モーターがフル　パワーを出した時点で装置を破壊する可能性が高い、これは多くの場合モ　ーターの先には減速機が介在するため平常時にはモーターは低負荷で運転　され外部からの過負荷が掛かった場合、無理やりにでもパワーを出すから　です。今のトレンドは「いつも好調状態を保つ」ことになってきていま　　す)。
【切削工具の交換情報管理】(定数交換から実寿命交換)
【研磨機のフィードコントロール管理】
【搬送機のロード管理】
【破砕機の材料供給コントロール管理】
【攪拌機の粘度品質の管理】
【自動車ラインの車体クレーンへの自働給油】
【保全マンの定期点検の安全化】(高所、高電圧など危険区域への運用で極力　危険な場所に近づかなくする）
等々、アプリケーションは多岐に渡り、モーターを使っている部位全てが適用可能となりますので、あとは、アイデアと費用対効果でご検討されると良いのではと思います。

気になる価格帯は機種により60,000円/セット～150,000円/セットが目安と思われます。

【参考】http://www.haneda-shokai.co.jp/seihin/category04/elfi/index.html

お礼

こちらこそお世話になります。
詳しい説明ありがとうございました！！
とてもわかりやすくて勉強になりました。
1ツールとして考えれば管理面等のメリットはとても魅力的ですね。
あとは価格しだいなんでしょうけど・・・
検討します。

2008/09/03 20:43

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2008/09/02 23:45
回答No.2

この質問の電動ドライバーは↓のようなＡＣ１００Ｖ仕様ですよね
http://www.nitto-kohki.co.jp/prd/delvo.html
通常の電動ドライバーは設定トルクになると停止する機構が付いてます
従って電流変化で締め付け完了トルクを検出するのは困難です

でも、ドライバが自動停止する直前の電流を検出して締め付け完了とみなす事は可能です
もしくはドライバが自動停止して電流がゼロになった事を検出するかですが
メータリレー
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/1535/index_t.html
http://www.asahikeiki.co.jp/digipane/digitalpanel/pd_meterrelay.html


そんな手間ヒマ掛けるよりもトルクアップ信号出力付きを選択したほうが
結果的には安いと思う
http://www.nitto-kohki.co.jp/product/pdf-f/D003-07A_Delvo.pdf
２３ページ
この仕事をサービス残業の無償奉仕でするつもりなら引き留めはしませんが

お礼

夜分遅くに回答していただきましてありがとうございました。
多少なりとも安価で製作できないものか思慮していましたので・・・・
メーターリレーですか・・・こんなツールもあるんですね！！
とても参考になりました。
早速、具体的なコスト比較を行ってみたいと思います。
ありがとうございました。

2008/09/03 00:17

2008/09/02 23:44
回答No.1

ドライバーを改良せずにという考えからですが、交流
検出コイルを利用する方法でしょうか。
よく、工事現場で使っている交流電流計は、電線を挟
んでその電流を測定します。
また、電流プローブもそのたぐいです。
この信号を利用してうまく増幅、信号可し、そのパル
スをカウントすると、起動時は１回、ロック時は数回
程度のパルスと認識できれば、その差でロックとする
などでしょうか。
あまり現実味がないかもしれませんが、起動時の音と
ロック時の音に差があるのであれず、その音を判別し
てロック時とする方法ではいかがでしょうか。
たとえば、起動時が「キューン」と高く、ロック時が
「ダダダダダダ」などになるのであれば、解析できる
と思います。余談ですいません。このようなものを真
剣に考えたものとして。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上

お礼

夜分遅くに回答していただきましてありがとうございました。
私達の間でも最初にそのような意見が挙がりましたが、実際に上手くいくか？
という事で悩んでいました。
なかなか難しいですね？
既知のものは既にメーカーからでていますから、それをあえて内製しようと
すればやはり簡単にはできないものなんですよね。
ご丁寧なアドバイスありがとうございました。

2008/09/03 00:25

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