ストレステスト・ステーションがもたらすモーションコントロールの課題を克服する

背景

ストレス・テスト・ステーションでは、motion control 技術に高い要求が課せられます。試験中、リニア軸はさまざまな方向に高速で移動します。これらの動きは、対象物に「応力」を与え、応力破壊に対する安全能力を判定します。典型的なストレステストステーションでは、数日以内に製品のライフサイクル全体のストレスをコンポーネントに与えることができます。

より厳しい試験条件と高度な製品技術は、ストレス試験装置メーカーに新たな課題を突きつけています。たとえば、医療業界では、救命用製品の試験に関する規制が特に厳しく、ハイエンドの試験装置に課題を突きつけています。

このケーススタディを読むと、以下のことがわかる：

  • コンパクトで高性能なサーボドライブがストレステストの時間とリソースを節約する方法
  • ドライブの高い信頼性により製品寿命が延長
ストレステスト・ステーションがもたらすモーションコントロールの課題を克服する

Fig.1: The stress test station from Heitec allows, among other things, test frequencies up to 1000 Hz and a repeat accuracy of <10 μm

機械要件

ベルリンにあるハイテックAG社は、機械的負荷を多軸的かつ動的に加えて対象物を試験するための、精度、スピード、ダイナミクスを兼ね備えたハイエンド試験ステーションを開発・製造しています。各試験には最大6億回の荷重サイクルが含まれるため、同社の製品には制御技術が不可欠でした。ハイテックは、0.01mmから1.5mmの短いストロークで、最大1000Hzの「クリーン」な正弦周波数を駆動できるサーボドライブを探していました。ドライブは、-10℃から60℃までの中間の試験温度に耐え、制御精度は±1℃、測定精度は0.1℃でなければなりませんでした。

研究室は小規模になる傾向があるため、ハイテックは応力試験ステーションを非常にコンパクトで持ち運び可能なものにしたいと考えていました。さらに、サイクル数、試験時間、荷重、距離、周波数、温度などの試験パラメータを継続的に制御し、文書化でき、関連するFDAの要件を満たすソリューションが必要でした。

Motion control

Elmo Gold Solo Twitter、スタンドアロン・サーボ・ドライブとしても多軸運転でも使用でき、ハイテックのアプリケーションに最適なソリューションでした。Gold Solo Twitter 大きさは47.2 x 30 x 22.15 mmで、重量は60.5 gです。Motion Control サーボドライブは小型なので、非常に有利です」と、ハイテックAGの北／東地域マネージャー、ステファン・ロートは述べています。

Gold Solo Twitter低消費電力は、放熱が不利なスペースへの設置を可能にします。冷却コンセプトに応じて、ドライブは1 A、2.5 A、5 A、10 A、15 A、20 Aの公称電流で動作し、1.6 kWの連続出力と最大3.2 kWのピーク出力を提供します。電源電圧はDC 12 V～195 Vです。また、リアルタイム・アプリケーション用に、認証済みのEtherCATまたはCANopen接続が可能です。Motion Control サーボドライブは堅牢に設計されており、私たちのテストステーションで使用することができます。

 

結果

Gold Solo TwitterようなElmo洗練されたコンパクトな製品は、ハイテックのような高度なテスト・ステーションの性能を向上させます。「以前はテスト結果を得るのに数ヶ月かかっていました。「現在では、最新のドライブ技術のおかげで、頻度やサイクル数にもよりますが、テストには数週間しかかかりません」。