「サーボ」という言葉は、ギリシャ語の「奴隷」を意味する言葉に由来しています。 「サーボ モーター」は、制御信号のコマンドに絶対的に従うモーターとして理解できます。制御信号が送信される前は、ローターは静止したままです。 制御信号が発行されると、ローターは直ちに回転します。 制御信号が消えると、ローターは直ちに回転を停止することができます。 サーボモーターは、自動制御装置の実行要素として使用されるマイクロモーターであり、その機能は電気信号をシャフトの角変位または角速度に変換することです。
ロボットで使用されるサーボ モーターは、コントローラーとサーボ間の高速バス通信速度を必要とします。 サーボの高精度。 さらに、基本的な材料には加工要件があります。 特にロボットのエンドエフェクター (グリッパー) では、特に高速応答が必要な場合、体積と質量が最小限のモーターを使用する必要があります。 サーボ モーターは、高い信頼性と安定性を備え、過酷な動作条件に耐え、非常に頻繁な前進および後退、加減速を実行でき、短期間の過負荷に耐えることができなければなりません。
ロボットサーボの特別な要件
サーボモータはACサーボとDCサーボの2つに分類されます。
ACサーボモータの基本構造はAC誘導モータ(非同期モータ)と同様です。 ステータ上の位相空間で 90 度ずれた 2 つの励磁巻線 Wf と制御巻線 WcoWf があり、これらは一定の AC 電圧に接続されています。 モーターの動作を制御する目的は、Wc に印加される交流電圧または位相変化を使用して達成されます。 AC サーボ モーターは、安定した動作、良好な制御性、高速応答、高感度、および機械的特性と規制特性の厳密な非直線性指標 (それぞれ 10% ～ 15% 未満および 15% ～ 25% 未満) の特性を備えています。
DCサーボモータの基本構造は一般的なDCモータと同様です。 モーター速度 n=E/K1j=(Ua IaRa)/K1j、ここで E は電機子逆起電力、K は定数、j は極あたりの磁束、Ua、Ia は電機子電圧と電流、Ra は電機子抵抗、Ua または φ を変更することで DC サーボモータの速度を制御できますが、一般的には電機子電圧を制御する方法が使用されます。 永久磁石DCサーボモータでは、励磁巻線を永久磁石に置き換え、磁束φを一定とします。 DC サーボ モーターは、優れた線形調整特性と高速な時間応答を備えています。
サーボモーターの重要性
産業用ロボットの制御システムおよび自動化製品には、主にサーボモーター、減速機、コントローラー、センサーが含まれます。 サーボモーターは産業用ロボットの動力システムであり、通常はロボットの「関節」に取り付けられ、ロボット動作の「心臓部」となります。
現在、ロボットの関節駆動はサーボシステムから切り離すことができません。 関節の数が多いほどロボットの柔軟性と精度が高まり、より多くのサーボモーターを使用する必要があります。 ロボットのサーボシステムに対する要求は高く、高速応答、高起動トルク、大きな動トルク慣性比、広い速度範囲、小型・軽量、加減速動作、高い信頼性・安定性などの要求を満たさなければなりません。 現在、産業用ロボットにはACサーボ方式が主流です。
サーボモータの市場流通状況
現在、中国の産業機械市場では、日本のパナソニック、安川、三菱のほか、欧米のレンツ、ボッシュ・レックスロスなどが主流のサプライヤーとなっている。 市場シェアの観点から見ると、外国のサーボ企業は現在中国で 75% の市場シェアを持っています。 そのうち日本ブランドは50％を占める。 ヨーロッパとアメリカのブランドが 25% を占めています。 国内ブランドは市場シェアの約20％しか占めていない。
現在、中国の中級から低級サーボシステムは大規模生産を達成できていますが、ハイエンドサーボシステムはまだ商業化と量産能力を形成していません。 中国における高精度サーボモーター制御システムの需要は主に輸入に依存しています。 ロボット産業の発展は急速に進んでいます。 ロボット産業への支援政策の推進と国産サーボ技術の継続的な向上により、中国におけるサーボシステムの輸入代替のペースは加速すると思われます。