ユニサーボとは
ユニサーボはトルク制御機能を組み込んだ初めてのモーションコントロール用アクチュエータです。
トルクを計測しその値が所望の値になるようにフィードバック制御を行います。
減速機を採用することで、トルク制御に通常用いられるダイレクトドライブモータ（DDM）と比べて圧倒的に小型軽量になりました。
また、トルクの分解能は1/10000にも達するため大きなトルクも繊細に制御することができます。
トルクセンサの応答速度は3kHz、サンプリング速度は20kHz、トルク発生機構の慣性モーメントはトルクフィードバックループ内にあるためフィードバック制御の効果で見かけ上極めて小さくすることができます。
「ユニサーボ」及び UNISERVO は株式会社ロボテックの登録商標です。
出力軸トルクが測れると何ができる？
トルク制限 既定のトルクを超えないように制限できる。 ⇒ 捲込まれ時に安全
ゼロトルク制御 出力軸のトルクが零（厳密には極めて小さな値）になるように制御するので、出力軸に力を加えると、 簡単に動かすことができる。 ⇒ ダイレクトティーチング
コンプライアンス制御 制御で見かけ上バネのような特性を実現できる。 ⇒ 人が力を作用させるのと似た特性が得られる
トルク制御のヒューマンマシンインターフェイスへの応用
従来の産業用ロボットは、アームと人とが接触しても、関知することができないため、基本的に柵を設け、ロボットの作業と人の作業を分離してきた。
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ロボットが、力やトルクを感じ、人と接触しても安全であれば、柵を取り払い人と機械とが協調して作業できるようになり、作業の大幅な効率化と省スペース化を図ることが可能。
介護機器など、高い安全性が求められる機器では、安全のためにアクチュエータの動力を制限しているが、極端に応答が遅く、使い勝手が悪い。
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アクチュエータのトルクが制限できれば、容量の大きなアクチュエータを使って、応答を早くでき、使い勝手が大幅に向上する。
バイラテラル制御
2つのアクチュエータ出力の回転角は等しく、トルクは釣り合うように動作を制御。
2つのトルクは比率を変えることもできる。
・遠隔ロボットハンド
・遠隔での力加減が重要な用途に（左官作業などの繊細な感覚と動作の遠隔操作に）
θ１=θ2、T1+T2＝0 となるように制御
回転角－トルク特性
マクロ機能
・ 通信コマンド文字列を記録することでマクロを組むことができます。
・ マクロは15個作成可能です。
・ 最大1MBの内容をフラッシュROMに保存することができます。
・ マクロに書き込むための一時保存用RAMは32kBです。
・ マクロは階層構造にすることもできます。
・ マクロ内で更に2階層マクロを引用できます。
安全機能
電動トルクアクチュエータ ユニサーボには、安全を確保するための保護機能が装備されています。
以下の条件を検知した場合には、制御をOFFし停止します。
| 過トルク（システム固定） | 出力軸トルクが設定値を超えた場合 |
| 過電流（システム固定） | アクチュエータ電流が設定値を超えた場合 |
| 過電圧（システム固定） | アクチュエータコイルの起電力が設定値を超えた場合 |
| 駆動部エラー | 異常な動作をした場合 |
| 過速度（システム固定） | 回転速度が設定値を超えた場合 |
| パワー素子温度異常 | パワー素子温度が設定値を超えた場合 |
| エンコーダ異常 | エンコーダの状態が異常な場合 |
| 回転トルクメータ異常 | 回転トルクメータが異常な場合 |
| アクチュエータ異常 | アクチュエータの動作が異常な場合 |
速度・回転角での制御も可能
| 速度制御 | アクチュエータの回転速度が目標速度と等しくなるように制御します。トルク制限を付加できます。 |
| 回転角制御 | アクチュエータの回転角が目標回転角度と等しくなるように制御します。 トルク制限、コンプライアンス制御を付加できます。 |
トルクを正確に測定
内蔵トルクセンサの分解能は1/10000、トルク値、回転数を出力できる
NEW!! ユニサーボ(ダイレクトドライブタイプ)
ユニサーボシリーズにギヤのないダイレクトドライブモータSVDMが新登場。
最高回転数6000rpmでのトルクフィードバックをご提案。
減速機がないのでバックラッシュレスで高剛性
SVDMは通常のUNISERVOと比べて減速機がないのでダイレクトにトルクを計測し、フィードバックすることが可能です。また、剛性もあがることでより応答性も有利となります。
UNISERVOで回転数が欲しいときに
新しくラインアップされたダイレクトドライブのUNISERVOは、最高回転数が上がったことで張力のフィードバック制御が可能となります。下のイラストのように一般的に張力をコントロールする場合はまず張力測定のための機構を設ける必要があります。ダイレクトドライブのUNISERVOならばモータ自体がトルクを検知し、かつフィードバックができるために非常にシンプルな構造になります。
NEW!! ユニサーボ専用モニタ ＜複雑な制御も簡単に＞ USV-EC70
EC70は条件によってシーケンスを分岐させることで複雑な制御が可能！
シーケンスを連結することで条件を変えての連続試験がPLCレスで行える。
用途に合わせて表示モードを選択できる。
制御は速度制御、位置制御、トルク制御、ばね制御、摩擦制御から選択。同時に制御の制限値が設定できる。
位置制御は絶対位置制御と相対位置制御が行える。
トルク制御や速度制御は、ステップ制御が可能。
アナログ出力（±10V電圧出力）を2点標準装備
オプションでEtherNet/IP、CC-Link、Devicenetを選択可能。
「ユニサーボ」と「EC70」を組み合わせたキャップ締め付け機の合否判定
ユニサーボ 型式構成表
・ユニサーボ
トルク制御に特化した新しいモーションコントロール用アクチュエータ
・ユニサーボ（ダイレクトドライブタイプ）
減速機構が無いためバックラッシュレスかつ高剛性となりトルクフィードバックの高速化を実現！
より精密な動的トルク制御に。
・ユニサーボ（ブレーキ付きタイプ）
バッテリーレス多回転アブソリュートエンコーダの搭載により、不測の電源断でも原点位置にもどすことなく動作を継続！
電源断時に自動的に出力軸がロックされるため安全性も向上。
・ユニサーボ（フィールドネットワークタイプ）
CC-Linkに対応。PLCから制御モードの切替や各モニタデータの呼出しが可能！
制御モードは位置制御運転、速度制御運転、トルク制御運転が選択できる。
主な仕様
ユニサーボ アクチュエータ部 仕様
| 型式 | SVM-15 | SVM-40 | SVM-80 | SVM-200 | SVM-750 | SVM-1500 | ||||||||||||
| 定格出力 | 15W | 40W | 80W | 200W | 750W | 1500W | ||||||||||||
| 減速比 | 30 | 50 | 100 | 30 | 50 | 100 | 30 | 50 | 100 | 30 | 50 | 100 | 30 | 50 | 100 | 50 | 100 | |
| 定格トルク | 0.9Nm | 1.5Nm | 3Nm | 2.4Nm | 4Nm | 8Nm | 4.5Nm | 8.5Nm | 16Nm | 13Nm | 23Nm | 45Nm | 51Nm | 87Nm | 174Nm | 171Nm | 348Nm | |
| 最大瞬間トルク | 1.8Nm | 3.3Nm | 4.8Nm | 4.5Nm | 8.3Nm | 11Nm | 9Nm | 23Nm | 36Nm | 27Nm | 70Nm | 107Nm | 100Nm | 261Nm | 433Nm | 515Nm | 982Nm | |
| 定格回転数 | 100rpm | 60rpm | 30rpm | 100rpm | 60rpm | 30rpm | 100rpm | 60rpm | 30rpm | 100rpm | 60rpm | 30rpm | 100rpm | 60rpm | 30rpm | 60rpm | 30rpm | |
| 最高回転数 | 200rpm | 120rpm | 60rpm | 200rpm | 120rpm | 60rpm | 200rpm | 120rpm | 60rpm | 200rpm | 120rpm | 60rpm | 160rpm | 96rpm | 48rpm | 76rpm | 38rpm | |
| 耐荷重 | ラジアル耐荷重 | 100N | 200N | 400N | 1000N | 1500N | 3000N | |||||||||||
| スラスト耐荷重 | 100N | 200N | 500N | 2500N | 4000N | 7000N | ||||||||||||
| 温度・湿度環境 | 使用時 | 0～40℃、20～80％RH（結露不可） | ||||||||||||||||
| 保存時 | -20～60℃、20～80％RH（結露不可） | |||||||||||||||||
| 外形寸法(W×H×D） | 40×51.6×109 mm （突起部含まず） |
68.9×65.5×140.0 mm （突起部含まず） |
74×73.3×194.5 mm （突起部含まず） |
100×99×222 mm （突起部含まず） |
135.9×132.5×312.5 mm （突起部含まず） |
215.75×184×378.25 mm （突起部含まず） |
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| 重量 | 約0.35kg | 約0.9kg | 約1.5kg | 約3.4kg | 約11kg | 約27kg | ||||||||||||
| 対応コントローラ | SVC-15 | SVC-80 | SVC-200 | SVC-750 | SVC-1500 | |||||||||||||
ユニサーボ コントローラ部 仕様
| 型式 | SVC-15 | SVC-80 | SVC-200 | SVC-750 | SVC-1500 | |||||||
| 容量 | 15W | 80W | 200W | 750W | 1500W | |||||||
| 入力電源 | 主回路 | 単相 AC100～115V 50/60Hz |
単相 AC200～240V 50/60Hz |
三相 AC200～240V 50/60Hz |
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| 制御回路 | 単相 AC100～115V 50/60Hz |
単相 AC200～240V 50/60Hz |
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| 制御モード | トルク制御、コンプライアンス制御、速度制御、 位置制御、Q軸電流制御 |
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| 入出力信号 | デジタル入出力 | 入力8ch、出力8ch | ||||||||||
| アナログ入出力 | 入力2ch、出力2ch | |||||||||||
| ラインドライバ入出力 | 入力2ch、出力3ch | |||||||||||
| 表示部 | コード表示 | 7セグメント赤色LED2桁 | ||||||||||
| 状態表示 | 赤色LED3点 | |||||||||||
| チャージ表示 | 主回路電源電圧確認用赤色LED1点 | |||||||||||
| 操作部 | プッシュボタン | 2点 | ||||||||||
| 通信機能 | USB | 通信規格 | USB Ver2.0準拠 | |||||||||
| 通信速度 | フルスピード | |||||||||||
| クラス | 仮想COMポート | |||||||||||
| 対応OS | Windows7(32/64bit)、Windows10(32/64bit) | |||||||||||
| 温度・湿度環境 | 使用時 | 0～40℃、20～80%RH（結露不可） | ||||||||||
| 保存時 | -20～60℃、20～80%RH（結露不可） | |||||||||||
| 外形寸法 (W×H×D) |
45×195×134 mm （突起部含まず） |
45×195×174 mm （突起部含まず） |
60×195×252 mm （突起部含まず） |
68×245×293 mm （突起部含まず） |
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| 重量 | 約0.8kg | 約1.0kg | 約2.0kg | 約4.3kg | ||||||||
| その他機能 | 突入電流軽減機能 | |||||||||||
| 対応アクチュエータ | SVM-15 | SVM-40/SVM-80 | SVM-200 | SVM-750 | SVM-1500 | |||||||
| ソフトウェアオプション | 仮想回転負荷制御、遠隔双方向制御 | |||||||||||
ユニサーボ(ダイレクトドライブタイプ) アクチュエータ部 仕様
| 型式 | SVDM-200 | SVDM-400 | SVDM-750 | |
| 定格出力 | 200W | 400W | 750W | |
| 定格トルク | 0.64Nm | 1.27Nm | 2.39Nm | |
| 最大瞬間トルク | 1.9Nm | 3.8Nm | 7.2Nm | |
| 定格回転数 | 3000rpm | |||
| 最大回転数 | 6000rpm | |||
| 温度・湿度・環境 | 使用時 | 0 ~ 40℃、20 ~ 80％RH(結露不可) | ||
| 保存時 | -20 ~ 60℃、20 ~ 80％RH(結露不可) | |||
| 外形寸法 | 94.9×94.8×138.3mm (突起部含まず) |
94.9×94.8×156.1mm (突起部含まず) |
94.9×94.8×195mm (突起部含まず) |
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| 重量 | 約1.9kg | 約2.4kg | 約3.3kg | |
| 対応コントローラ | SVC-200 SVCI-200 |
SVC-750 SVCI-750 |
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ユニサーボ (ブレーキ付きタイプ) アクチュエータ部 仕様
| 型式 | SVM-80R | SVM-200R |
| 定格出力 | 80W | 200W |
| 外形寸法(W×H×D) | 74×73.3×250mm (突起部含まず) |
100×99×271mm (突起部含まず) |
| 重量 | 約1.8kg | 約4.1kg |
| その他の仕様 | SVM-80の仕様をご参照ください。 | SVM-200の仕様をご参照ください。 |
| 対応コントローラ | SVC-80R SVCI-80（ブレーキ解除電源はお客様がご用意ください） |
SVC-200R SVCI-200（ブレーキ解除電源はお客様がご用意ください） |
ユニサーボ (ブレーキ付きタイプ) コントローラ部 仕様
| 型式 | SVC-80R | SVC-200R |
| 容量 | 80W | 200W |
| 外形寸法(W×H×D) | 45×195×154mm (突起部含まず) |
45×195×194mm (突起部含まず) |
| 重量 | 約0.8kg | 約1.0kg |
| その他の機能 | 突入電流軽減機能, 無励磁作動ブレーキ制御機能 多回転アブソリュートエンコーダ制御機能 |
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| その他の仕様 | SVC-80の仕様をご参照ください。 | SVC-200の仕様をご参照ください。 |
| 対応アクチュエータ | SVM-80R | SVM-200R |
ユニサーボ(フィールドネットワークタイプ) コントローラ部 仕様
| 型式 | SVCI-80 | SVCI-200 | SVCI-750 | |
| 容量 | 80W | 200W | 750W | |
| 入出力信号 | デジタル入出力 | 入力8ch、出力8ch | ||
| アナログ入出力 | 入力2ch、出力2ch | |||
| ラインドライバ入出力 | 入力2ch、出力3ch | |||
| PLC入出力 | CC-Link対応 | |||
| 外形寸法(W×H×D) | 65×195×133mm (突起部含まず) |
65×195×174mm (突起部含まず) |
79×195×247mm (突起部含まず) |
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| 重量 | 約0.9kg | 約1.3kg | 約2.7kg | |
| その他の仕様 | SVC-80の仕様をご参照ください。 | SVC-200の仕様をご参照ください。 | SVC-750の仕様をご参照ください。 | |
| 対応アクチュエータ | SVM-40 SVM-80 SVM-80R（ブレーキ解除電源はお客様がご用意ください） |
SVM-200 SVM-200R（ブレーキ解除電源はお客様がご用意ください） SVDM-200 |
SVM-750 SVDM-400 SVDM-750 |
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接続・通信
電動トルクアクチュエータ ユニサーボ専用コントローラとPCを通信用ケーブルで接続します。
ターミナルソフトにて設定値の読み出しや書き込みがUSB経由で行うことが可能です。
| 規格 | USB Ver2.0準拠（フルスピード） |
| クラス | コミュニケーションクラス |
| 対応機種 | USBポートを有するAT互換機 |
| 対応OS | Windows Vista, Windows 7, Windows 10 |
| コネクタ | miniBタイプ |
*本ソフトウェアを使用するためには、.NET Framework 3.5がインストールされている必要があります。
