三共のカム技術/ローラギヤカム
カム技術は完成度の高いモーションコントロールを実現するのに有効な手段の一つです。このカム技術には二つの大きな領域があります。それは機構学的手法により得られる情報を機械的に記録させ、これを再生することで運動を得ようとする方法と、機構学的に満たされたプログラムを作成し、それに従いダイレクトに運動を制御しようとする方法です。簡単な言葉で言えば、前者はカム機構を、後者はサーボモータとコントローラを利用して理想的な運動を得る手法ということになります。どちらの手法も生産システムに適合する運動を作り出すには有効な手段であり、現在の産業界において欠くことのできないものです。三共製作所は、このカム技術を扱うようになって45 年以上になります。国内で初めて開発に着手したローラギヤカム機構から、最近のサーボモータとコントローラによる運動制御まで最適な『モーションコントロール』の提供をテーマに、研究・開発を続けています。

インデックス装置は、その使用目的により多くの種類が考えられ使われています。自動機械に対する高精度化、高速化の要求により、間欠割出というインデックス装置本来の働きのほか、位置決め装置としての機能を合せ持つ確動カムを用いたインデックス装置の優秀性が証明されてまいりました。なかでも、剛性が高いこと、バックラッシのない確動機構であること、高速性に優れていること、使用条件に応じた運動特性を得られることなど、現在インデックス装置に求められている機能、特性すべてに優秀性を示すローラギヤカム機構のインデックス装置は産業界で幅広い需要を得ています。

ローラギヤカムとは、鼓型カム(concave globoidal cam)の一種で間欠割出や揺動割出及び連続回転を得るのに用いられます。 下図に示す様に、ローラギヤカムのテーパリブとローラフォロアの接触は拘束型の予圧構造であり、停留区間はバックラッシがなく剛性が高いため、高速回転位置決めに適しています。カム形状とローラフォロアの転がり面の形状を変えることにより、回転動作を自由にデザインすることが可能です。一般的にはこのデザインを『カム曲線』と呼びます。
三共製作所は1970年からローラギヤカムのカム曲線(カムによって動かされる従節の運動曲線)の解析を始め、カム加工機の自社開発を経て、1973 年に国内初のローラギヤカム式インキシングドライブの開発に成功しました。

ローラギヤカム機構は、主に入力軸(ローラギヤカム)とローラフォロアの組み込まれた出力軸(タレット)によって構成されています。ローラフォロアは転がり軸受構造で、適度な予圧状態を保ちながら転がり接触でトルクを伝達します。この構造により高速位置決め、長寿命化を実現していることから、様々な業界の生産設備に幅広く採用されています。
機構
構造
予圧メカニズム
特長
  • 停留区間のバックラッシが無く剛性が高い
  • 高速運転が可能で位置決めが正確
  • 耐久性に優れている
ローラギヤカムと他機構との比較
  ローラギヤカム アクチュエータ(油圧・空圧) 各種ギヤ
運動特性 5 振動や衝撃のない滑らかな動作 2 停止時に衝撃を伴い、滑らかな
運動の制御は難しい
3 滑らかな運動の制御は難しい
位置決め
精度
5 高精度 1 機械的な(減速機などの)
ガタツキに依存
3 バックラッシに依存
安定性 5 高速でも繰り返し動作の
安定性がよい
2 高速での安定性が低い 3 高速での安定性がやや低い
保守性 5 メンテナンスフリー
(オイル交換は必要)
3 メンテナンスが必要 2 バックラッシ調整必要

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