巻線（銅線3?径をステッピングモータで1?～5?…

Question

巻線（銅線3?径をステッピングモータで1?～5?程送り出すときの選定は？

お世話になっております
　
銅線3?径を1?～５?ほど送りだす時に
選定するステッピングモータのSPECはどのように選定すればいいでしょうか？

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選定例
サイズ(mm)	軸Φ3.4×4.8
重量(g)	0.4
抵抗(Ω)	25
定格電圧(V)	3.0
駆動波形	矩形
励磁方法	2相
ステップ角(°)	18
ステップ精度(%)	10
ホールディングトルク(mN・m)	0.06
ディテントトルク(mN・m)	0.005
最大自起動周波数(pps)	3000
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ご指導をよろしくお願いいたします。

駆動系は初めて行います。

Accepted Answer

トップ>セミナー・技術情報>技術資料>選定手順
http://www.orientalmotor.co.jp/tech/reference/sizing_motor01/

何は無くとも先ずイナーシャ計算（慣性モーメント）
http://kousyoudesignco.dip.jp/rikigaku14.html
http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No22/Statics22.htm
http://home.catv.ne.jp/hh/toku/jdsgn/inertia/inertia.htm
そして加速度と最高速度
それを元にして必要トルクを計算する
これだけでモータ選定計算の半分くらい終わる

多くの初心者に共通するのは
「加速度が分かりません、最高速度が分かりません」
加速度や最高速度は計算から求めるのではありません　＜仕様が決める

＞銅線3?径を1?～５?ほど送りだす時に
５ｍｍ送る時間は何秒でしょうか？
１００秒掛かっても良いのですか？

常識的なレベルで１秒以内でしょうか？

１秒以内で送り完了しなければならないのに１０秒掛かって最高速まで加速してたら間に合いませんね
なので加速時間は０．１秒程度でしょうか？

本件の銅線を送る機構はやはりローラでしょうか？
停止時から０．１秒で最高速まで加速してローラと銅線はスリップしませんか？
極論すれば０．００１秒で最高速まで加速したらローラが空回りするだけで銅線は送られないでしょう

また、トルク＝加速度ｘイナーシャです
加速度を上げるとモータは大きくしなければなりません　＜ご予算とモータスペースで決まる

そして更に、大きなトルクのモータにはそれに耐える駆動部の剛性が必要です
駆動部の剛性を上げる＝イナーシャの増大
つまり、更にモータを大きくしなければなりません

なので、モータ選定計算は条件を変えて２０～３０回くらい繰り返します
そして、コストパフォーマンスで妥協できるポイントを探す

＞調査、験し、を経ずしてイキナリ計算から入ってしまうと、的を外したことが判るのは完成後

本件の最大の問題は技術計算云々でなく　ご予算！
http://www.tokyo-ideal.co.jp/pri_ctauto.html
ZKC-25 デジタルカッター　シャー刃タイプ \655,000

果たして６５万円以下で製作可能か否か？

かなりの確率で買った方が遥かに安いでしょう
まぁ、サービス残業と無断休日出勤だけで作れば工賃はタダですが

Answer

１再出

銅線3?径をステッピングモータで1?～5?程送り出し
　　＋ カット

の組合わせが目的とすると、そもそも困難です。

線材カット専門会社
　　http://www.hirano-steel.com/service_ns.html
　　「通常直線カット」
断面が斜になり、窪みとバリが発生するので1?カットは不可能に近い。元を強く抑えてもカット側が逃げ、切削切粉みたく元形を留めない屑になってしまう。

「ニードルカット」
不明ながら中抜きの形と思われる（片端は捨て）
でも片端がこれ位変形し、両端同じには出来ない。

可能なカット長さの目安を明示
　　http://www.hirano-steel.com/table01.html
　　φ3.5で最小８

これは経験的条件式に由来。
　　径 ＜ 長さ
φ３なら長さ３以下は困難。長さ８程度は出来なくないが仕上に問題あり。

どうしても必要なら材料歩留まりと能率が落ちるのを覚悟し、自動旋盤削りや鋸カット（スライス）にせざるを得ないのです。

板のプレス抜きでは逆の関係になるので、使えるかも
　　径 ＞ 板厚
板厚１でφ３抜きは容易、しかし板厚５でφ3抜きは困難。

Answer

結局、加圧ローラーで押し出し、且つ巻線原反アンコイラーのテンション抵抗や、

逆ベンドローラーにて巻線Ｒを極力矯正、等々の仕様や定寸切断はないんでしょうか？

それらを考慮したトルクとスピード（回転数）の確認が必要です。

それと、ステッピングモータは、停止時の保持トルクはモータ内の磁石によるものですから、

比較的小さいし、その特性を把握し確認ください。（これでの失敗が多い）

Answer

巻き線を解き切断部へいく行程を設計しないと、モーターの必要パワーは出ません。

このサイズの素材コイルは重量物で引張るだけで解すにはかなりなパワーが必要。
巻きグセを直すならそのパワーも加わる。それは別装置で既に有っても必要な
パワーは小さくない。
あくまで例示とはいえ小さすぎです。

選定例　サイズ(mm)    軸Φ3.4×4.8　重量(g) 0.4、、、、、、
　　http://www.nidec-sankyo.co.jp/product/motor/msdu.html
　　主な用途　カメラ等

焦点合せ用？
エンドユーザ向け量産組込が前提で１、２個の入手はサンプル扱で買えないかも。アキバで偶々有るのはその流れモノ。

これや模型マブチモータ使えば確かに安上りながら技術とダメ元の覚悟要。駆動電源どうします？

生産設備用として普通に使うには
　　http://www.pulsemotor.com/products/index.html
　　http://www.orientalmotor.co.jp/products/stepping/list/
等々

既存機械を調べる。

コンパクトタイプ切断機　　能力不足
　　http://www.mk-ele.co.jp/products/zkc16.html

電動ケーブルカッター　　ギリギリ（AWG9 φ2.9 ）
　　http://www.mk-ele.co.jp/products/lc100.html

例とはいえ、重さ0.4gのパルスモータを示されるようでは、買った方がよいです。

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=307435&event=QE0004
　　巻付装置。既にあれこれ試したがうまくいかない ⇒ メーカー探してみます

これでなくっちゃ。残念ながら此処では少ない例。
調査、験し、を経ずしてイキナリ計算から入ってしまうと、的を外したことが判るのは完成後。文字通り　あとのまつり!!

狂人がまた何か言うてますナ　餡子？ イラネ（笑）

巻線（銅線3?径をステッピングモータで1?～5?程送り出すときの選定方法