安全機能

今日のモーション・システムは、機械のオペレータ、装置、生産性を保護するために機能安全を採用しています。例えば、セーフ・トルク・オフ（STO）は、ドライブの電源を切断することなく、ドライブからモータに送信されるトルク発生信号を遮断する内蔵ソフトウェア機能です。STOはシステムの動きを効果的に停止させるセーフガードとして機能し、それにより人への危害や機器への損傷を引き起こす可能性のある偶発的な動きを防止します。STOは再起動を高速化し、リレーや非常停止を使用することによって生じるドライブへのストレスを軽減します。(STOはトルクのみを除去し、負荷は沿岸に残すということに注意することが重要です。より即座に停止するには、アクティブブレーキを作動させる必要があります)。例えば、STO機能を備えた産業用コンベヤシステムは、モーターを即座に停止させることで予期せぬ動きを防ぎ、危険な事故を回避することができます。

その他にも、STOと連動して速度、位置、トルクを制限する安全機能がいくつかある。これらの安全機能は、協働ロボットへの道を開いた。その他の使用例としては、ジャムの解消や機械の清掃など、産業作業の効率化が考えられる。

ドライブがどのような安全システムにも適合するように、制御アーキテクチャを確認してください。プロトコルは、必要な安全機能を提供し、外部センサの物理層と通信プロトコルに適合しながら、リスクを適切に最小化するのに十分な速度である必要があります。通信の中断が発生するたびに、中断を検出してシステムを既知の安全状態に戻すために、コンパニオン安全プロトコルが設計されています。

また、すべてのドライブが安全定格であると宣伝されているわけではなく、すべてのアプリケーションで安全定格が必要なわけではないことにも注意が必要です。例えば、先に述べた協働ロボットには安全定格コンパートメントが必要であり、安全認定サーボ・ドライブの使用が義務付けられています。

最も信頼性の高いドライブは、製品だけでなく製造・試験プロセス全体を審査する有名な製品認証機関、たとえばTÜVの認証を受けたものから選ぶことができる。

特別な配慮

過酷な環境を考慮せずにドライブを選択することはできません。自動フォークリフトは、電子部品が高レベルの衝撃と振動にさらされ、汚染リスクもあります。水中遠隔操作車（ROV）が成功するためには、長時間の浸漬と高圧に耐えなければなりません。アプリケーションの評価プロセスが成功の鍵です。

お客様の用途に十分対応できる堅牢なユニットを選ぶようにしてください。ベンダーと緊密に連携し、必要な時間をかけて仕様を理解することが重要です。IP67の機器は防水ではありませんが、水深1mに30分間浸水しても耐えられることを意味します。IP66の100kPaの水しぶきやIP69Kの10MPaの水しぶきと比べると、まったく異なる種類の水しぶきです。

考慮すべき要素は汚染だけではない。高高度を飛行する無人航空機（UAV）は、高度の放射線にさらされる可能性がある。このような場合、アナログ・ドライブの方が、単一事象のアップセットやより深刻なダメージに弱いデジタル・バージョンよりも堅牢かもしれない。とはいえ、通信プロトコルの欠如など、機能性が制限されるというトレードオフがあります。デジタル・ドライブを選択し、エンクロージャで保護することが、最終的に最善のソリューションとなる可能性があります。

最後に、デューティ・サイクルについて考えてみましょう。24時間365日稼働するアプリケーションでは、電子機器の寿命が制限されます。超低デューティーサイクルは難しいかもしれません。ミサイルの誘導システムは、何年も使用されないかもしれませんが、運用が開始されれば、作動する必要があります。性能要件を満たすように設計されたドライブを必ず見つけてください。

結論

ドライブは単にモーターに動力を与えるだけでなく、モーションシステムを最適化する強力な機会を提供します。適切なドライブの選択により、OEMは競合製品との差別化を図ることができます。これは、性能、運転寿命、信頼性、コスト、または上記のすべてによるものです。このプロセスは、アプリケーションと現在設計されているシステムの詳細を収集することから始まります。オプションの調査も必要ですが、最も重要なのはベンダーと緊密に協力することです。ベンダーは、さまざまなアプリケーションで豊富な経験を積んでおり、目の前のタスクに適したドライブを選択するのに役立ちます。

ここでは、サーボ・ドライブを選択する際に常に考慮すべき事項を簡単にチェックします：

1.ホストのタイプ（PLC、PC、HMIなど）は？
2.集中制御（モーションコントローラやPCなど）または分散制御（スマートドライブなど）を使用していますか？

3.システムの軸数は？
4.モーターの種類（メーカー、型式・品番）は？
5.システムの電源電圧は？
6.各軸のフィードバックのタイプは何か（メーカーとモデル/パーツ番号）？
7.特別な環境要件やアプリケーション要件はありますか？