ロボット用保持磁石の選び方
適切なロボット用保持磁石を選ぶには、単に公称保持力を比較するだけでは不十分です。磁石は、ワークピース、ロボット、エンドエフェクタ、動作環境、および自動化サイクルに適合している必要があります。
1. 加工対象物の材質を調べます。
加工対象物が強磁性体であることを確認してください。軟鋼は一般的に、ステンレス鋼やその他の磁気応答性の低い材料よりも優れた磁気吸引力を持っています。
2. 加工対象物の厚さを測定します。
ワークピースの厚みが薄いと、磁石の保持力が大幅に低下する可能性があります。最も重いワークピースに合わせて磁石を選ぶのではなく、ロボットが加工する材料の最小厚さと最大厚さを把握する必要があります。
3．表面の状態を分析する。
塗料、錆、スケール、油、汚れ、表面の粗さ、空気の隙間などは、有効な保持力を著しく低下させます。きれいな鋼材にはよく効く磁石でも、コーティングされた素材や表面が粗い素材にはうまく機能しない場合があります。
4. 動的荷重を決定する。
加工物の重量だけでなく、ロボットの加速、減速、振動、ロボットの姿勢、遠心力の影響も考慮する必要があります。動的な力は静的な荷重よりも大きくなります。
5. 安全率を選択します。
磁石を理論上の最大保持容量付近で使用しないでください。用途と落下物の影響に関する工学的評価に基づき、安全マージンを確保してください。
6. ロボットのペイロード互換性。
ロボットは、加工対象物だけでなく、磁石、取り付け金具、センサー、ケーブル、その他の機器も取り扱う必要がある。非常に強力だが重い磁石は、ロボットの可搬重量を減少させる可能性がある。
7．磁気技術を選択する。
永久磁石は、ワークピースを保持するために電力を必要としません。電磁石は作動を制御できますが、電力を消費します。電磁永久磁石は、その中間的な解決策です。
8．動作速度を考慮する。
高速アプリケーションでは、作動時間と解放時間が非常に重要です。ピックアップと解放のサイクルを実行できるマグネットを選択してください。
9. 取り付けと制御を分析する。
取り付け部とフランジの寸法を選択する際は、取り付け方向、電圧、制御インターフェース、センサーの互換性、ケーブル配線などを考慮してください。
10．実際の加工物で磁石のテストを行う。
実際の材料、ワークピースの厚さ、ワークピースの表面状態、ロボットの速度、ロボットの向きなどを用いてテストを実施してください。実地テストは、信頼性の高い動作を確認するための最良の方法の一つです。
ロボット保持用マグネット設計におけるよくある間違いを避けるためのヒント
加工物の重量に基づいて磁石を選ばないでください。
負荷を計算する際は、ロボットの加速と減速を考慮に入れてください。
メーカーが公表している最大保持力と、実際の保持力を混同しないでください。
磁気技術を選択する前に、正確な鋼材グレードを確認してください。
塗料、油、錆、スケール、表面の空隙などが含まれます。
ワークピースの最小厚さを確認してください。
磁石を大きすぎるものにしたり、ロボットの積載量を不必要に増やしたりしないでください。
動的運転時には、適切な安全率を確保することを忘れないでください。
磁石が設定温度でも正常に機能するかどうか、必ず確認してください。
磁極を、有効接触面積が最大になるように配置してください。
加工物を持ち上げる際は、重心を考慮してください。
ケーブルはロボットの動きに干渉しないように配線してください。
磁石のスイッチング電圧と制御要件を確認することを忘れないでください。
必要に応じて、ワークピース検出機能または磁気状態フィードバック機能を設置してください。
生産開始前に、ロボット・磁石・ワークピースシステムの完全なテストを実施してください。
緊急停止時および電源喪失時の動作を確認してください。
ロボットが安全な位置と目的地に到着するまで、荷物を放さないでください。
加工物の摩耗、汚染、およびメンテナンス要件を考慮してください。
取り付け金具が繰り返し発生する動的荷重に耐えられることを確認してください。
検査手順を文書化する。最終的な運用限界値を文書化する。
