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ロボットアーム用サーボモーター:何が起こるのか?

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遠くから、ロボットアーム 左右に揺れたり動いたりできる単純な付属物のように見えるかもしれません。しかし、1つのロボットアームにある部品の数はあなたの心を吹き飛ばします。ロボットアームが効率的に高速で機能するためには、ロボットアーム内のすべての部品が設計どおりに機能する必要があります。それらを構成する多くの部品の中で、最も重要な部品の1つはサーボモーターです。

サーボモーターとは何か、それが何をするのか、ロボットの手でそれらを使用することの利点、そして自動化の将来におけるそれらの位置を探求するつもりです。ビジネスの自動化を考えていて、サーボモーターについてもっと知りたい場合は、適切な場所にいます。

目次

サーボモーターアームとは何ですか?

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これは、回転運動を線形運動に変換するために使用される最も正確なロボット機械の1つである高度なロボットアームです。効率が非常に高いため、常に精度と精度が求められる用途にサーボロボットアームを使用しています。サーボモーターアームを構成する部品は以下のとおりです。

  • SCおよびDC電気モーター、ポテンショメーター、およびコントローラーボードで構成される電子機器のアセンブリ。
  • モーターやその他の重要なコンポーネントを収容するプラスチック製のハウジングで作られたケース。
  • いくつかのドライブギアは、モーターの速度を調整するのに役立ちます。これは、腕の動きの速さに影響するため重要です。
  • 出力スプラインは、作成されるモーションのオブジェクトとサーボモーター自体の間の最終的な相互作用点として出力シャフトに接続されます。
サーボモーターのしくみ

多くの作業で使用されるサーボモーターには多くの種類がありますが、それらの動作の背後にある原理は世界中で同じです。以下は、モーターがその機能を実行する際に通過する複雑な動きです。

  • すべては、モーションコントローラからサーボに信号が送信されたときに始まります。
  • 次に、サーボは、送信された信号のパルス幅変調に応じて、特定の量の回転を開始します。サーボが停止しているとき、出力スプラインは通常0度です。これは、20ミリ秒のパルス周波数と1.5ミリ秒のパルス幅が適用されると、一方向に90度に切り替わる可能性があります。
  • 次に、出力スプラインの位置がポテンショメータによって綿密に監視されます。目的の位置に到達すると、モーターへの電源がすぐに切断され、別のコマンドをトリガーする別の信号が送信されるまで、サーボはその位置を保持するように強制されます。
  • サーボモーターは、手元のニーズに応じて、必要な速度で動作することができます。必要に応じて0度から180度まで、元に戻すことができます。この柔軟性が、今日のほとんどの高度な機械に使用するのに理想的なロボットモーターとなっています。
ロボットアームにサーボモーターを使用する利点

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サーボモーターの使用は、製造業界で勢いを増し続けています。彼らがテーブルにもたらす多くの利益のために人々は彼らに目を向けています。 ロボットアームにサーボモーターを使用する利点は次のとおりです。

高トルク密度: サーボモーターは多くのパワーを詰め込んでおり、これはトルク密度が高いことからもわかります3。これにより、速度と精度が要求される集中的な作業で使用できるようになります。それらには、効率の低下を最小限に抑えるほぼゼロのバックラッシュを追加する、基礎となるひずみ波技術が付属しています。

柔軟な動き: サーボモーターを使用するロボットアームには、通常、約6自由度があります。これは、人間の腕に見られるものとほぼ同じです。同じ高レベルの精度で、どちらの方向にも360度全体を動かすことができます。また、柔軟性をさらに高める多数のモジュラー統合が付属しているため、効率が目標である場合に必要な理想的な機械部品になります。

高精度: 精度に関する限り、それを達成するための最良の方法は、サーボモーターを使用するロボットアームを使用することです。内蔵のアクチュエータはエンコーダからのフィードバックに依存しており、位置のわずかな変化を常に監視しているため、数秒で再調整できます。

プログラマビリティ: サーボモーターは、主流のロボットアームのほとんどに見られる通常のモーターよりも洗練されています。しかし、彼らのロボットプログラミングはそれほど難しくありません。 Java、API、C、Pythonなどの一般的なプログラミング言語を使用して、サーボモーターを簡単に実行するプログラムを作成できます。

信頼性と耐久性: サーボモーターは、自己設計および製造された高品質の部品で作られています。彼らはライフサイクルを通して効率を維持することができます。少なくとも約35,000時間の保証があります。これは、継続的な作業が保証されるため、初期投資を補うのに十分な時間です。

安全性: サーボモーターには、コアに統合されたセンサーに基づく過熱保護が装備されたアクチュエーターが付属しています。プログラミング自体には、このテクノロジーを利用するロボットアームが、周囲の人々の生命を危険にさらしたり、他のマシンに損傷を与えたりすることなく機能する機能を備えていることを保証する安全プロトコルが付属しています。

静か: サーボモーターは十分に油を塗られており、動作時にほとんど音が聞こえないように設計されています。これにより、床に沈黙がもたらされるため、周囲で起こっていることすべてに追いつくことができるため、ペースの速い生産プロセスに最適です。

小さい: サーボモーターはかさばったり重くはありません。これは、小さなロボットアームに変換されます それも同様に効果的です。このため、サーボモーターを使用したロボットアームは、何も壊さずに簡単に移動できるため、繊細な操作に使用できます。

サーボモーターは何に使用されますか?

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サーボモーターは、その信頼性と柔軟性を考慮して、幅広い用途があります。それらの使用は、製造業のすべてのセクターで注目を集めています。注目すべきアプリケーションには、次のものがあります。

ロボット溶接のような高精度に依存する工作機械 およびロボット塗装機 均一性が非常に重要な場合。

パワー、精度、速度を必要とするロボットアプリケーション。軽量、高速、小型で、ペースの速い製造環境に最適です。

コンベヤーおよびハンドリングシステムでは、商品と原材料がそれぞれの生産ステーションに確実に配送されるように、一貫性、速度、および精度が必要です。

高いトルクと精度を必要とするアンテナ位置決めシステム。

瞬時に停止する機能に加えて、速度と滑らかさに依存するシミュレーションアプリケーション。

再生可能エネルギーのアプリケーションでは、エラーの余地のない高性能、機能性、および効率が必要です。

精度が重要であり、迅速な組み立てと生産のためにスピードが必要とされる現代の印刷機では。

温度変動やウォッシュダウンに対応できる高口径のサーボモーターを必要とする食品および飲料業界。

武器やその他の機械の最高の性能を得るために衝撃荷重とさまざまな温度範囲に依存する軍の防衛用途。

高圧と高温に対処する海での石油探査。サーボモーターには、この種の集中的でリスクの高い作業を行うために必要な防爆機能があります。

サーボモーターアームの未来

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サーボモーターは、自動化時代から生まれた最も革新的な機械の1つであると言えます。時間が経つにつれて、より多くの機能を備えたより優れたバージョンが登場し続けます。未来はすべての可能性に満ちており、サーボモーターはそこにあるすべてのロボット技術の中心に位置することができます。

現在、最先端のロボット工学に電力を供給することにより、サーボモーターは、前任者が過去に達成できた以上のことをすでに達成しています。人類はより多くの技術を要求し続けているため、サーボモーターは、これらの要求が将来完全に満たされることを保証するのに最適です。

切断者に、実際の手足と同じように機能する高機能の手足を装備することが可能になります。サーボモーターで動作するロボットアームは、手術などの繊細な操作を実行したり、海の掘削、洞窟の探索などの不安定で危険な環境で使用したりすることもできます。開発のペースが非常に速いため、今後10年間で何が起こるかを明確に描くことは困難ですが、サーボモーターが近い将来イノベーションの中心になることは明らかです。

結論

自動化におけるサーボモーターの重要性は計り知れず、それは時が経つにつれて成長し続けるでしょう。世界のすべての自動化されたプロセスには、使用中の技術に対する何らかの形のサーボモーターがあります。製造ニーズに応じてサーボモーターには多くのバリエーションがありますが、動作原理はそれらすべての下で類似しています。サーボモーターとロボットアームの詳細については、ご自身の時間にWebサイトを確認してください。ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。


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