ファクトリーオートメーション
ファクトリーオートメーション：最先端の機構解析ツールでロボットアームの性能を予測
ファクトリーオートメーション：最先端の機構解析ツールでロボットアームの性能を予測の概要
FAにおける組立について市場背景と課題
組立工程では、様々な種類のアーム型の垂直多関節ロボットが利用されています。平面作業に適したスカラロボットから複雑な作業が可能な双腕ロボットなど様々です。多様化するロボットアームの開発では、試作によるコストを削減するため、シミュレーションによる性能予測のニーズが高まっています。詳細かつ正確な機構動作、振動・騒音、耐久性等を予測する技術が必要です。
サイバネットのFAにおける組立ソリューション
Ansys Motion では、機構と構造の連携解析により実稼働に近い条件でロボットアームの性能を予測することができます。高速位置決めにおける慣性によるたわみの影響や振動現象の評価、ギア部品や軸受部品のガタの考慮などの非線形現象も取り扱うことができます。減速機や軸受など詳細度の高い機械要素部品の評価から制御連携によるアーム全体の評価まで様々な用途で利用することができます。
特徴
アームの高速位置決め評価
機構と構造の連携解析を行うことで、アームの弾性体の変形や振動を考慮した位置計算が可能です。
Ansys MotionとMATLAB/Simulink を連携し、制御系と組み合わせることで高速位置決め評価を行うことができます。
高度な接触計算
高速計算を実現する接触アルゴリズムで、ハンドの把持などの接触を含む機構部品の評価を効率的に行うことができます。
また、波動歯車減速機のような大規模な接触問題を安定かつ高速に計算することができます。
1DCAEとの連携
ロボット開発では、機械、電気、制御などの複合領域からなるシステムの最適化の需要が高まっています。Ansys Motonと、FMIまたはMATLAB/Simulinkとの連携により、様々な物理領域との連携解析が可能です。
解析事例
弾性体ロボットアームの運動解析
剛体運動と弾性体の変形を同時に計算するフレキシブルマルチボディダイナミクスを用いれば、アームの慣性によるたわみの影響や振動現象を考慮して、アーム先端の挙動を正確に予測できます。また、弾性体とした部品の応力から寿命計算を行うことができます。
減速機の性能予測
減速機は、モータのトルクを増幅、かつ、必要な回転速度を得るためにモーターと組み合わせて使用される重要な構成要素の一つとなります。高精度・高強度の減速機を設計するにあたり、伝達効率や伝達誤差、ヒステリシス特性、寿命といった諸性能を予測するシミュレーション技術が期待されています。
機構と制御を組み合わせたシステムシミュレーション
Ansys MotionとFMIの連携による多関節ロボットのシステムシミュレーション例です。1DCAEのモータ制御と連携し、制御検証を行うことが可能です。
