自動組立用ロータリアクチュエータ

Jun 04, 2023

自動車メーカーは、SBZ スイベルジョーを使用して、大型コンポーネントを持ち上げ、輸送、回転、設置します。 ジョーは、各グリッパーフィンガーに取り付けられたデュアルラックアンドピニオンロータリーを備えています。 写真提供：Zimmer Group US Inc.

この画像は、部品のロードとアンロードを実行するロータリー、グリッパー、リニア スライドの組み合わせを示しています。 写真提供: Destaco (ドーバー社)

デュアル ラック アンド ピニオン設計の空気圧ロータリーは、単一のラック アンド ピニオンを備えたユニットよりもはるかに多くのトルクを生成します。 写真提供：Festo Corp.

薄型の空気圧式 RCC ロータリーは航空機品質のスチール ケーブルで駆動され、90 度および 180 度回転します。 写真提供：PHD株式会社

GFS スイベルフィンガは、グリッパに保持されたワークピースを回転させることができます。 写真提供：株式会社シュンク

外から見ると、ロボットは多くの優れた機能を単独で実行できる独立した存在のように見えます。 しかし実際には、ロボットがさまざまな種類の組み立てを効果的に実行できるようにしているのは、内部テクノロジーとアーム先端のツールです。

ロボットの重要な内部コンポーネントの 1 つは、ロータリー アクチュエーター (ロータリー) です。 コンパクトでありながら頑丈な設計により、エンジニアはロボットの関節や筋肉の形成に適応させることができ、高レベルの機械的剛性とトルクを実現できます。 ロータリー アクチュエータは、多軸ロボットが高価または大きすぎる場合、または速度が十分でない場合や必要性がない場合に、単独で使用することも、他の機器と一緒に使用することもできます。

SCHUNK Inc. のオートメーション コンポーネント営業担当副社長である Thomas Reek 氏は、「メーカーが組み立て中に部品を機械に素早く出し入れするためにピック アンド プレース ユニットを必要とする状況を考えてみましょう。」と説明します。デュアルグリッパーを使用すると、未完成の部品を交互に挿入したり、完成した部品を機械から取り外したり、部品を手放すことなく、部品をつかみ、方向を変えて配置し、さらなる組み立て作業を行うことができます。」

Reek 氏によると、ロータリー ユニットを使用すると、ピック アンド プレースまたはロボットがワークピースの配置と取り出しを 1 回の移動でより迅速に完了できるようになります。 これにより、全体のサイクルが短縮され、プロセスがアイドル状態になるのを防ぐことができます。

「ロータリー アクチュエータは 1 つの運動面で動作します。通常、ある種の自動組立を効果的に実行するにはそれだけで十分です」と Zimmer Group US Inc. の東部地域営業マネージャーの Costas Charalambous 氏は述べています。アプリケーション。」

対照的に、ロータリーは単純な機械動作に依存して、部品の供給と方向調整、シュートの操作、コンベア上のパレットのルーティングなどのさまざまな機能を確実に実行します。 この多用途性は、ロータリーが油圧または空気圧で駆動されていた 1950 年代以来、メーカーに恩恵をもたらしてきました。 現在、機器サプライヤーは、エンジニアがあらゆる作業に適切なアクチュエータを指定するのに必要な専門知識とともに、電動ロータリー アクチュエータも提供しています。

自動組立では空気圧ロータリーアクチュエータが依然として最も一般的ですが、メーカーの環境への懸念の高まりとメンテナンスの軽減を望むため、油圧ロータリーはあまり使用されません。 電動ロータリーは比較的新しい製品ですが、ゆっくりと着実に使用量が増加しています。

空圧ロータリー アクチュエータと油圧ロータリー アクチュエータの両方に、シングルまたはデュアル ラックアンドピニオン、ベーン (半回転)、およびヘリカル スプラインのバージョンがあります。 ラックアンドピニオン ロータリーは、精密で過酷な用途に推奨され、シリンダーの直線運動を回転運動に変換します。

ラックは、シリンダーのピストンに取り付けられたまっすぐな歯のセットです。 ピストンが動くと、ラックが直線的に押され、ラックの歯がピニオンの円形の歯と噛み合い、強制的に回転します。 シリンダの反対側に空気圧または流体圧が供給されると、ピニオンが回転して元の位置に戻ります。 最大回転はそのサイズによってのみ制限されます。

Zimmer Group US Inc. は、各グリッパー フィンガにデュアル ラックアンドピニオン ロータリーが取り付けられた SBZ シリーズのスイベル ジョーを提供しています。 シャランブース氏によると、自動車、白物家電、医療機器、消費財のメーカーは、小型、中型、大型部品の持ち上げ、輸送、回転、設置にこのジョーを数年間使用してきました。 ジョーには 5 つのサイズがあり、ジョーあたりのトルクは 1.2、3.5、10、23、または 57 ニュートン メートルです。 回転角度は 90 度および 180 度です。 ジョーは 1,000 万回のメンテナンスフリーサイクルに耐えられると評価されています。