サーボモーター用減速機 - 日刊工業新聞 Business Line

業界展望台

高速・高トルク・高精度化への対応進む－サーボモーター用減速機

5月11日（月曜日）付日刊工業新聞 18面広告特集から

＜出稿企業一覧＞

企業名	所在地
坂西精機株式会社	東京都日野市
株式会社ニッセイ	愛知県安城市
株式会社マキシンコー	大阪市中央区
株式会社三共製作所	東京都江東区

　サーボモーター用減速機はサーボモーターとともに各種機械・装置の性能を左右する駆動系を構成している。近年、工作機械や産業用ロボット、半導体・薄型ディスプレー（FPD）製造装置向けなど、高速・高精度位置制御が求められる用途で急速に需要が拡大してきた。折からの景気悪化によって、生産・販売量は落ち込んでいるものの、長期的には成長分野と見る向きは多い。こうした中、減速機メーカー各社は、価格競争力を持った製品から先端技術を詰め込んだ高性能機種まで幅広くラインアップし、多様化するユーザーニーズに対応しようとしている。

【LED製造装置など成長分野に照準】

高速・高加速度が求められるハンドリングロボットにはサーボモーターと減速機が使われている（写真は08国際ウエルディングショーでダイヘンの「アルメガAX―V16」）

高速・高加速度が求められるハンドリングロボット
にはサーボモーターと減速機が使われている
（写真は08国際ウエルディングショーで
ダイヘンの「アルメガAX―V16」）

　サーボモーターはここ数年、大型プレス機や射出成形機用など比較的大型機種の需要が高まったが、ニーズの中心が小型・軽量化にあることには変わりがない。減速機メーカーはより小さい体積で大きなトルク出力を可能とする開発でしのぎを削っている。産業用ロボットでは、駆動系がコンパクト・軽量になることで、機体の省スペース化や可搬性能の向上、アームの多軸化、可動範囲の拡大といった性能向上につながっている。

　そうした中で減速機メーカーの活発な動きが目立つのが遊星減速機だ。ウォーム減速機を主力としてきたメーカーも、ユーザーニーズに応えるため遊星減速機に手を広げる動きを見せている。遊星減速機は小型で大きなトルクを伝達できるという点に加え、採用する機構の種類によって軸方向の薄型化や中空軸構造にするのも容易だ。しばらくは遊星減速機を主な競争分野とした展開が続くと見られている。

　大不況による需要低迷が続いている中で、発光ダイオード（LED）やリチウムイオン電池の製造設備、太陽電池の発電効率を最大化する太陽光追尾駆動装置、さらに介護用パワーアシストスーツなど、今後の成長分野に照準を合わせた開発に各社とも力を入れている。また需要が伸びるにつれ減速機の価格が一段とこなれたものになってくると、一般消費者に身近な分野での展開も出てきそうだ。

　半面で、サーボモーターの新技術として、減速機構を必要としないリニアモーターやダイレクトドライブモーター（DDモーター）といった開発が進んでいる。クリーンルーム環境下で使用される半導体製造装置や、従来以上の高精度加工が求められるレーザー加工機などで採用されつつある。現時点ではまだ価格や汎用性の面でサーボモーターと減速機の組み合わせが一歩リードしており、一部での利用に留まっている。特に回転系の制御を行うDDモーターは、減速機を使わない分、より大きなトルクを得るためにはサイズを大型化しなければならないという課題もある。ただこうした新型サーボモーターの流れは今後広がることが確実視されている。

　減速機メーカーも新型サーボモーターに押されまいとして、バックラッシ（モーターとギアのかみ合わせの遊び）精度を1分（約0・0167度の遊び角度）以下にした製品や、バックラッシのないローラギア機構を採用した精密減速機など、技術開発を活発化させている。減速機の今後については見方が分かれているものの、リニアモーターやDDモーターは最先端分野で、サーボモーターと減速機の組み合わせは汎用分野でと、棲み分けが進むとの見方もある。

▽▲ワンポイント▲▽

　「主人の命令に忠実に従う使用人」という意味のラテン語“servus”がサーボの語源。サーボモーターはコントローラーからの指示を制御部であるサーボアンプを通じ、モーターの回転角度や回転速度、発生トルクに忠実に反映させられる特徴を持つ。頻繁な始動・停止、迅速な加・減速、目的位置へ精度良く停止させるといった用途で多用されている。こうしたサーボモーターは電動モーターであり回転数でパワーを稼ぐ構造上、トルクを高めるために減速機と組み合わせて用いるのが一般的になっている。