サーボモータの寿命は？サーボモータの寿命について

小さくても強力なサーボモーターは、機械を自力で動かすのに役立っている。しかし、これらのモーターはどれくらいの期間使えるのだろうか？本当の答えは一つではありません。サーボモーターの寿命は、多くの事柄に基づいている。この記事では、私が学んだことをお話しします。何がサーボモーターを長持ちさせるのか、何がサーボモーターを早く壊してしまうのか、その原因を説明します。これを読めば、お金を節約することができます。また、問題や費用のかかるダウンタイムを避けるのにも役立つでしょう。

サーボモーターの寿命を決めるものは何か？

サーボモーターの寿命について語るとき、それは時間だけの問題ではない。モーターがどれだけハードに働くかということでもある。そして、それが働く場所についてもです。あるサーボモーターは10年間問題なく動いているのを見たことがある。また、1年足らずで壊れてしまうサーボモーターも見てきました。最も重要なことは、モーターの使い方、モーターがある場所、そして手入れの仕方です。消耗する主な部品は可動部です。ベアリングが最も一般的です。

ベアリングは車のタイヤのようなものだと考えてください。平滑な道をやさしく走れば、タイヤは長持ちします。荒れた道を速く走れば、タイヤはすぐにすり減ってしまいます。サーボモーターのベアリングもそれと同じです。重い仕事、速いスピード、多くの振動は、ベアリングをより早く摩耗させます。ベアリングの磨耗は、サーボモーターの故障の原因として非常に一般的です。つまり、サーボモーターの運転寿命は、これらの重要な詳細によって決まるのです。

モータの寿命にとってデューティ・サイクルが重要な理由とは？

デューティ・サイクルという名前は難しく聞こえるかもしれないが、非常にシンプルな考え方である。つまり、モーターがどれだけ働いているかということです。サーボモーターの中には、連続運転が可能なものもあります。これは、一日中、一晩中、停止することなく稼動できることを意味する。他のサーボモーターは、休憩を挟みながら短時間働くように作られています。デューティサイクルを間違えてモーターを使用すると、必ず問題が発生します。

サーボを長持ちさせるためには、デューティ・サイクルについて知ることが非常に重要です。常にモーターを動かす必要がある場合は、連続運転用のモーターを選ぶ必要があります。短時間しか動作させる必要がない場合は、デューティサイクルの低いモータを使用することができます。モータのデューティ・サイクルをジョブが必要とするものに合わせることは、サーボ・モータを長持ちさせ、オーバーヒートにつながる問題を起こさないようにする最も簡単な方法の1つです。

サーボモーターが故障する最も一般的な理由とは？

長年にわたり、私はほとんどあらゆる種類のサーボモーターの故障を見てきた。そのほとんどは、いくつかの共通した理由から来ている。ほとんどの場合、モーター自身のせいではありません。たいていはモーターの取り付け方や使い方に問題がある。故障の主な原因はベアリングであることが多い。しかし、それ以外でもうまくいかないことがある。

サーボモーターが故障する理由のトップは以下の通りだ：

• ベアリングの故障：これが一番の理由です。ほこりや水による汚染、振動の多さ、あるいは単に古くなっただけで、ベアリングがダメになることがあります。ベアリングがダメになると、モーター全体が動かなくなることもあります。
• 電気的な問題：電源からの電圧スパイクやサーボドライブの不良などの問題は、モーターのワイヤーを傷つける可能性があります。ケーブルの不良や電気接続の緩みも、電気障害や短絡の原因になります。このような電気的な不具合は、サーボモーターにとって非常に悪い影響を与えます。
• 不適切な取り付け：これは私がよく目にする大きな問題です。モーターシャフトがその仕事に対して完璧に並んでいないと、ベアリングに大きなストレスがかかります。不適切な取り付けによってモーターの寿命が半分になるのを見たことがあります。ケーブルを曲げすぎるのも、時間が経つとケーブルの故障の原因になります。
• 周辺の問題：サーボモーターにとって、高熱、油や汚れの混入、水などはすべてよくありません。これらの環境条件は、部品を錆びさせたり、早く故障させたりします。

サーボモーターのトラブルの主な原因は、多くの場合、これらが混在している。例えば、換気が悪いとモーターが熱くなりすぎる。この熱はベアリングや電気部品にストレスを与える。これがサーボモーターの早期故障につながります。サーボモーターのトラブルの一般的な原因を知ることが、トラブルを未然に防ぐ第一歩です。

高速モータはサーボモータの寿命を縮めるか？

短い答えはイエスです。サーボモーターを常に最高回転数で動かすと、モーターの寿命が短くなります。毎日毎日、とても長いレースを走っているようなものだと思ってください。しばらくはできるかもしれませんが、すぐに体が消耗してしまいます。サーボモーターも同じです。高速回転はより多くの熱を発生させ、機械部品、特にベアリングに負担をかけます。

常に高速で作業していると、モーターのベアリングの摩耗が進みます。発熱による高熱のため、ベアリング内部の特殊グリースはより早く分解されます。つまり、給油量が少なくなる。そのため、摩擦が多くなり、さらに熱も発生するため、問題はさらに悪化する。その結果、ベアリングの故障が早まる可能性があります。

私はいつもお客様に、常に全速力で運転しなくても仕事ができるモーターを選ぶように言っています。最高速度よりほんの少し低い速度で運転することで、サーボモーターの寿命を大幅に延ばすことができます。高速回転が必要な場合は、冷却システムが非常に優れていることを確認する必要があります。また、その種の作業用に作られた高性能モーターを使用する必要があります。仕事に適したモーター速度を選ぶことは、良い仕事と長い寿命のどちらを選ぶかということです。

職場環境はサーボモーターにどう影響するか？

サーボモーターは、その仕事をする場所が寿命に大きく影響します。私は、完璧な温度のクリーンルームにあるサーボモーターが何年も長持ちするのを見てきました。また、高温で汚れた工場にあるサーボモーターがわずか数ヶ月で故障するのも見てきました。環境条件は非常に重要です。気をつけるべき3大要素は、熱、汚染、水です。

熱は大きな問題だ。サーボモーターは作動時に自ら熱を発する。周囲の空気がすでに熱くなっていると、冷却することができない。周囲温度が高く、換気が悪いと、モーターはすぐに熱くなりすぎてしまいます。この熱ストレスは、モーターの電子機器や電線被覆を傷つけます。サーボモーターの周囲をうまく空気が動くようにし、冷却システムに気を配る必要があります。不十分な冷却は電気的故障の一般的な原因です。

汚染もモーターを死滅させる要因のひとつだ。ホコリや金属片、オイルがモーター内部に入り込むことがあります。そしてそれがベアリングに入り込む。この汚染は紙やすりのようなものだ。ベアリングが削られ、故障の原因になります。作業場所に適した密閉型モーターを使用することが重要です。水も同様です。錆の原因となり、ショートやその他の電気的、機械的な問題を引き起こします。最適な性能を得るためには、悪い環境要因からサーボモーターを保護することが非常に重要です。

サーボモーターの故障の警告サインとは？

サーボモーターは通常、突然動かなくなることはありません。何かがおかしいという警告サインを出すことがよくあります。何を見ればよいかを知っていれば、大きな作業停止やコストのかかるダウンタイムを引き起こす前に、モーターの問題を見つけることができます。サーボモーターのトラブルの兆候を学ぶことは、非常に役立つスキルです。

以下は、私がよく見かける摩耗の兆候である：

• ノイズや振動の増加：これは、ベアリング不良の非常に一般的な兆候です。モーターが甲高い音を立て始めたり、ガリガリ音を立て始めたりしたら、点検する必要があります。または、いつもより振動を感じるようであれば、ベアリングを見てみましょう。健康なサーボモーターは、大きな揺れもなく静かに動くはずです。
• 熱くなりすぎる：モーターが必要以上に熱いと感じたら、それは警告サインです。モーターが熱くなりすぎる理由はたくさんあります。仕事量が多すぎたり、換気が悪かったり、ベアリングの不良で内部がこすれたりする可能性があります。モーターの温度は、その健全性を示す重要なサインです。
• 動作不良：モーターの動作に問題があることにお気づきですか？もしかしたら、以前ほど正確ではないかもしれません。あるいは、同じトルクを扱えないのかもしれません。このような性能上の問題は、電気的および機械的な問題の兆候である可能性があります。また、本来の性能を発揮できていない可能性もあります。

これらの兆候が見られたら、そのまま放置してはいけない。問題は悪化するだけです。早期に発見することで、修理の計画を立てることができます。そうすることで、高額な修理費用や突然のサーボモーターの故障を避けることができます。このような摩耗の兆候をチェックすることは、すべてを最適なパフォーマンスで動作させるための簡単な方法です。

サーボモーターの寿命を延ばすには？

サーボモーターの寿命を変えるためにできることはたくさんあります。サーボモーターを長持ちさせるには、ちょっとした配慮が必要です。それは、モーターが不要なストレスを感じることなく働けるように、良い場所を作ってあげることです。効果的なメンテナンスを心がけることが大切です。

やるべきことを簡単な表にしてみました。これらのルールに従えば、サーボモーターの寿命を延ばすことができます。

このようなことは多くの時間を必要としないが、非常に大きな違いを生むことがある。私は、工場が修理チームが従うべき簡単なリストを作っているのを見たことがある。このような定期的な点検によって、サーボモーターの故障件数は大幅に減少した。問題が起こってからではなく、起こる前に行動することが重要なのです。それがサーボモーターを最適な状態に保つ最善の方法なのです。

なぜ正しいサーボモーターを選ぶことが重要なのか？

これはとてもとても重要なことです。サーボモーターは、必要な作業に適したものを選ぶ必要があります。熱くなりすぎたり、摩耗が早まったりと、私が目にする問題の多くは、モーターが作業に適していなかったことから始まります。小さすぎるモーターを選ぶのは非常によくある間違いです。小さすぎるモーターは、一生懸命働かなければなりません。モーターは常に高トルク、高回転で動くことになる。これはオーバーヒートと摩耗の増加につながります。

しかし、大きすぎるモーターを選ぶことも問題を引き起こす可能性がある。大きすぎるモーターはうまく作動しないかもしれない。また、必要な慎重な制御ができないかもしれません。重要なことは、アプリケーションの要求を注意深く把握することです。必要な速度、トルク、デューティサイクルを知る必要があります。そうすることで、仕事を簡単にこなせるモーターを選ぶことができます。

産業用オートメーション・ソリューションを購入する際、適切なサーボモータを選ぶのに時間をかけることは、最も重要なことの1つです。これは、信頼できるシステムを構築するのに役立ちます。コストだけを見てはいけません。詳細を見て、必要なものであることを確認してください。この簡単なステップで、何時間もかかるダウンタイムや後々の問題を防ぐことができる。サーボシステムを長持ちさせる最善の方法です。

将来の問題に目を向けることは、本当に運動能力を向上させるのか？

一昔前までは、部品が壊れるのを待って修理していた。それは工場を運営する上で非常に悪い方法だ。今日では、より良い方法がある。予知保全はその最たるもののひとつだ。部品が故障するのを待つのではなく、いつ故障が起こるかを推測するツールを使うのです。これはモーターの性能と寿命に大きな影響を与えます。

サーボモーターの予知保全に最適なツールは、振動チェックとサーモグラフィの2つです。振動をチェックするツールは、モーターの運転状態のごく小さな変化を見つけることができます。これらの変化は、ベアリングに問題が生じ始めていることを早期に警告することができます。サーモグラフィは特殊なカメラを使って熱を見ます。ラインで稼動しているモーターを見て、必要以上に高温になっているモーターがないか確認できます。これにより、冷却不足、電気的トラブル、または故障に近いベアリングがあることを示すことができます。

これらのツールを使うことで、問題が大きくなる前に潜在的な問題を見つけることができる。機械がすでに停止しているときに修理を計画できる。これは、突然のサーボモーターの不具合ですべての作業が止まってしまうよりもずっと良いことです。予知保全は、最適なパフォーマンスを維持するのに役立ちます。また、サーボモーターを可能な限り長寿命化するのにも役立ちます。それは、賢く、最初に行動することです。これは、産業用オートメーション・ソリューションを使用するすべての顧客に提案する計画です。潜在的な故障を特定するための素晴らしい方法です。

サーボモーターの寿命を最大限に引き出すための最後の言葉

今更ながら、サーボモーターの寿命は秘密ではないことを知った。サーボモーターの寿命は、私たちの選択によって決まるのです。モーターを選ぶときから、モーターの入れ方、手入れの仕方まで、すべての選択が重要です。サーボモーターは丈夫な機械ですが、壊れないものではありません。長く使うためには、私たちの助けが必要です。モーターが不要なストレスを受けることなく、元気に動く作業場を作ることが目標です。

サーボモーターを痛める最も一般的なものはストレスである。熱による熱的ストレス、振動やアライメント不良による物理的ストレス、電源不良による電気的ストレスなどです。あなたの仕事は、そのストレスを下げることです。それができれば、コストのかかるダウンタイムの苦痛から解放されます。サーボモーターの性能と寿命は、あなたの手にかかっているのです。

物事が壊れるのを待ってはいけない。まず行動してください。サーボモーターを大切に扱えば、長年にわたってよく働き、あなたを大切にしてくれるでしょう。これらの強力な部品は、今日、機械がそれ自体で動作する方法の中心にあり、私たちのケアと注意が必要です。工場で稼動しているモーターを大切に扱うことは、長い目で見れば大きな助けとなります。これらの故障は大きな問題につながる可能性がありますが、しばしば簡単に止めることができます。

覚えておくべきこと

• 正しいモーターを選ぶ：モータの出力（トルク、速度、デューティ・サイクル）が作業のニーズに合っていることを常に確認すること。
• モーターのアライメントが適切であることを確認し、ケーブルの取り回しに注意してください。そうすることで、ベアリングや電気部品にストレスがかからなくなります。
• 作業エリアの管理サーボモーターを熱、汚染、水から守る。良好なエアフローは非常に重要です。
• 警告サインを探す：新しい音がしないか、余分な振動がないか、熱くなりすぎていないかなどを確認する。これらはサーボモーターの故障の初期症状です。
• 維持管理をスマートに：定期点検の計画を立てましょう。サーモグラフィのような予知保全ツールを使って、作業が中断する前に問題を発見することを考えましょう。