エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2005年02月10日

カテゴリ : 直動部品

第196回 リニアモータに挑戦−4:シャフトモータ機構部設計のポイント−1

 次の3項目、1)、2)、3)が、シャフトモータ機構部設計のポイントです。

■シャフトモータ機構部設計のポイント
 1)シャフトモータの磁場分布を乱さない機構設計
 2)シャフトモータの磁力に負けない機構剛性
 3)組付け精度が出しやすい機構部品の設計

 以降では、横型1軸駆動ユニット(【図1】)を事例に、それぞれの項目について解説します。 図

(1)シャフトモータの磁場分布を乱さない機構設計

 シャフトモータを含むリニアモータは、永久磁石を直線状に配置して磁力線の移動で推力を発生させます(【図2】参照)。磁場分布が乱れることは、リニアモータの推力バランスが崩れることを意味します。したがって発生磁場を乱さない機構設計が重要です。 図2

■磁場の乱れを避ける設計のポイント
 a)シャフトに近い部品は非磁性材料を選定
 b)シャープな尖った形状を避ける(面取り等)

(a)シャフトに近い部品は非磁性材料を選定について
1. 永久磁石が入っているシャフトの周辺は、非磁性材料(SUS材、アルミ材)を採用すること
2. シャフトモータ用のコイルを固定するボルトなども非磁性材料(SUS材)を採用すること

 【図1】で採用した機構部品とその材料/表面処理を、下表に示します。

部品名材料/表面処理部品名材料/表面処理
1.ベースプレートA5052P/白色アルマイト5.センサーブラケットA5052P/白色アルマイト
2.スライドガイドベースA5052P/白色アルマイト6.センサーブラケットA5052P/白色アルマイト
3.ワークガイドプレートA5052P/白色アルマイト7.エンコーダ取付台A5052P/白色アルマイト
4.センサードグSUS3048.操作ボックスA6063S

(b)シャープな尖った形状を避ける(面取り等)
3. シャフト周辺の機構設計はシャープな尖った形状を避けて、凸部のコーナは面取り、凹部コーナもC面形状を持たせるなどで、磁場変動を抑える形状設計がノウハウとなります。

 次回では、シャフトモータ採用LCAの磁力に負けない剛性設計のポイントを解説します。

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