ものづくりの技モーションコントローラ

モーションコントローラはソディック製品の「神経」的な役割を果たすと言われているんだ

リニアモータにより、スムーズにとても速い動きを実現することが可能なりました。次に取り組むべき課題はNC装置から送られてくる指令を、いかに速く正確にリニアモータに伝えるか、ということでした。

そこでソディックでは、NC装置からの指令に基づきリニアモータの高速・高精度な動作をコントロールするための「モーションコントローラ」の開発を進めることにしました。

Q1モーションコントローラの特長は?

その1

0.01μm単位のスケールで、指令位置へスムーズに確実に止める!

テーブルの位置を検出する制御は、テーブルにコイルユニットと移動する量の基準となる専用の目盛りを付けた物差し(スケール)をつけているから、常にテーブルの位置を直接読み取ることができます。
これで0.01μmという微小な位置決めでも、速い動きでも、スムーズに動かせて確実に止まれます。


もし、制御がうまくいかず、スムーズにとまれないと・・・?

電車が急発進や急ブレーキをかけた時の状況と同じように、思っていた位置に停止出来ない状況になってしまいます。これでは、µmオーダーのものづくりにこだわる現場で高精度なものを作ることは出来ません。

慣性の法則・・・学校で習ったなぁ

 
リニアモータの位置決めに欠かせない「専用の目盛りを付けた物差し」とは? リニアモータは動力発生をになう装置なので、推進力をコントロールして正確な位置に停止させるためには、
常に自分のいる位置を知るための基準となる精密な物差しが必要です。
これは、「リニアスケール」といい、光学の特性を利用して高精度な読み取りが可能な専用の目盛りによって、
常に正確な現在位置を認識することができます。
 
その2

速い、リニアモータを操る高応答な制御で安定性をキープする!

スムーズに確実に止まるだけではなく、動いている時にいかにテーブルを安定させるか?ということも課題になってきます。
テーブルの上でドミノを並べて、テーブルを動かすと、普通は倒れてしまいます。
ところが、「倒れない指令(プログラム)」をつくり、その指令に対し正確な動作をすることが出来ればドミノを倒さずにテーブルを動かすことが可能となります。これは、倒れようとする方向とは反対の力を瞬時に働かせ、指令に対して遅れのない高応答制御が実現する技なのです。

高応答ってそういうことか!

これらの技術を実現するため、
ソディックリニアモータ専用のモーションコントローラ
K-SMC を自社開発しました

ソディックでは、K-SMCを開発するために、2000年からアメリカのシリコンバレーで
研究・開発を進めています。

Q2 K-SMCはどうやって操作するの?

簡単です!
なにも 難しいことは考える必要ないんです。
機械の「頭脳」であるNC装置に加工形状のプログラムをいれてあげるだけで、高速で高性能なリニアモータの優位性を、最大限に発揮できるよう、 K-SMCソディックモーションコントローラが動いてくれます。

K-SMCは頼れる現場監督みたいだね

Q3

この技術は
どんなマシンに搭載されているの?

この、リニアモータとモーション技術は、放電加工機だけでなく、
高速高精度な切削加工機マシニングセンタ、金属3Dプリンタにも搭載しています。

リニアモータ駆動
高速・高性能ワイヤ放電加工機

SL600G

リニアモータ駆動
ウルトラハイスピード
ミーリングセンタ

UH430L

リニアモータ駆動
ワンプロセスミーリングセンタ

OPM250L

リニアモータを搭載したマシンは数々の賞を受賞しているんだ!

Q4

ソディックが目指している
ものづくりとは?

ものづくりの技
その基となるひとつひとつを
自分たちで作り上げてきたソディック

今回紹介したモーションコントローラ(K-SMC)やNC装置を自社開発しているソディックは、世界でも数少ない機械メーカーです。
自らつくりあげることで、開発力を高め、さらなる課題をクリアする、先行技術を研究開発しつづけています。
現在では、工作機械事業だけでなく産業機械事業やマシニング事業にもこれらの技術を生かした新製品が開発されています。

当たり前に使っている身近なものがどうやって生み出されているのか考えてみてくれたら嬉しいな!

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