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機械設計メモ2

・サーボプレス

【未解決】繰り返しの位置が決まらなかったサーボプレスの件

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今日は「【未解決】繰り返しの位置が決まらなかったサーボプレスの件」についてのメモです。今回、私が関わった設備・使用したIAIサーボプレスによる条件で起きた、予測できなかった出来事のメモです。下記に該当される方は、一度内容を把握していただき設計に生かしていだければと思います。

 

・圧入工程にサーボプレスを検討している

・サーボプレスで指定高さの時に荷重値を監視したい

・多品種をその一台で賄おうと考えている

・安価なIAIを考えている

 

サーボプレスを圧入工程に利用しました

今回関わった設備では、数ヶ所の圧入工程のある組立設備でした。従来は油圧を利用した工程でしたが、今回は数種類の組立をするためにサーボプレスを起用です。何社かサーボプレスを扱うメーカーがありますが、メーカーに位置決め能力は問題無いことをメーカーに確認し、その中でも一番安いIAIのサーボプレスにしました。

 

製品の仕上がりに寸法0.1程度のバラつきが出た

設備が組み上がり、実際に圧入の品質をチェックする時が来ました。サーボプレスで圧入した製品を測定すると、寸法がバラついていました。

圧入後の製品の測定値で0.1mm程度の差がありました。

 

押し付け時の高さを検査したら0.07の差

測定器を設備に固定をして、押し付け金具の端面を直接測定したところ±0.035で、最大差が0.07mmありました。カタログの繰り返し位置決め精度±0.01はここに該当するのでは?と思いましたが、違うんですかね?(この部分をメーカーへ事前に確認し購入しました)

サーボプレス本体から得られる数値(距離)は狙い値で到達しているが、実際の端面位置にばらつきがある。という状態でした。押し込み位置に差がある時は、ロードセルの荷重にも違いがありましたので

 

荷重が高い場合は押し込みが足らない

荷重が低いものは予定している位置

 

という感じです。メーカーによると、

ロストモーションやその他のバックラッシに相当する部分は、荷重が掛かっている状態であれば除去されるのでバラつく事はない。考えられるとしたらサーボプレスを取り付けている構造物の強度と、サーボプレス内の構造物の弾性により変わるかもしれない。

上記の回答をもらいましたが、よく理解できませんでした。能力max6000Nに対して使っていた荷重は1000N辺りだったからです。

謎は深まるばかりでした・・・。

 

【補足】ロストモーションとは

一つの位置について

  1. 正の向きでの位置決めを行い位置を測定
  2. そのまま同じ向きに指令を与えてさらに移動させる
  3. 移動後の位置から負の向きに同一の指令を与えて移動させ位置決め測定
  4. 更に負の向きに指令を与えて移動させる
  5. その位置から正の向きに同一の指令を与えて移動させ位置決め測定

この方法による測定を繰り返し、正・負の向きで位置決めの停止位置の平均値の差を求める(各7回)

 

最終的に外部ストッパを設けて油圧の使い方にしました

色々な事を試しました結果、最終的にサーボプレスは押し込むだけで外部ストッパにて停止位置を安定させることにしました。当たり前ですがこの時点でバラつきは無くなりました

 

サーボプレスにストッパをつける場合

サーボプレスにストッパを設ける場合、ロードセル直結部分を包む外筒は利用しないようにしてください。IAIサーボプレスのロードセル直結の場所は以下(黄色)の部分です。

 

最後に

ここまで書いといて解決策が無いのは大変申し訳ありません。今回の件は、私が関わった設備・使用したサーボプレスによる条件で起きた現象を記事にしました。他の条件では起こらないかもしれません。そして、この記事はサーボプレスおよびメーカーを否定するものではございません。こういった事もおこりうると把握し設計に生かして頂ければと思います。(私と同じような考えの方もきっといると思いますので)

また、この件につきましては何か解決策が見つかり次第補足いたしますし、この件の解決策をお持ちの方は情報いただけると幸いです。

 

以上です。




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