ガントリーシステムは見た目はシンプルな場合が多いものの、高速かつ高精度な動作を実現するには、リニアモーターやサーボドライブを用いた高度な設計が必要となることがよくあります。低ストロークのガントリーシステムであれ、完全自動化された高加速度モデルであれ、サーボ制御ソリューションは、アプリケーションに必要な精度、速度、そしてインテリジェンスを提供します。

ガントリーシステムとは何ですか？

一般的に、ガントリーとは、可動部品を備え、荷重を支えて移動させるフレームのことです。構造は様々です。フレーム全体がレールに沿って移動するものもあれば、レールがフレームに取り付けられ、そのレールに沿って装置が移動するものもあります。また、両方の組み合わせの場合もあります。

ガントリーロボット、またはリニアロボットは、マニピュレータを利用して水平面に沿って移動します。ガントリーは、直交座標系に沿って完全なXYZ方向の移動が可能で、物体を高速で移動させたり、ピックアップして配置したりすることもできます。

ガントリーのサイズは、工場で自動車エンジンを持ち上げたり移動させたり、輸送ヤードで輸送コンテナを持ち上げたり移動させたりできる産業用オーバーヘッドガントリーから、自動化された作業を行う小型の卓上ガントリーまで多岐にわたる。

小型ガントリーシステムは、自動化、ロボット組立、ピックアンドプレースマシン、3Dプリンティング、電子機器組立などの用途でよく用いられます。

大型ガントリーは、自動車工場、航空宇宙施設、造船所、組立工場などでよく見られる、重量物を扱うための天井構造物です。これらの大型ガントリーでは、直線モーターではなく、車輪、ギア、またはプーリーシステムを備えた回転モーターが使用されることが多いです。

中型ガントリーシステムは、中間的な用途に適しています。これらのシステムは、荷物を頭上または下方へ移動させるために使用できます。さらに、大型機械加工用途向けに切断トーチなどの工具を取り付けることも可能です。場合によっては、中型ガントリーは、カメラ、セット、あるいは俳優の移動など、エンターテイメント目的で使用されることもあります。

ガントリーシステムの動作を理解する

ガントリーシステムは、サイズや用途に応じて、始動/停止制御またはインテリジェント制御機能で操作できます。小型ガントリーは、多くの場合、あらかじめ定義されたプログラムに基づいて自律的に動作します。中型オーバーヘッドガントリーのほとんどは、始動/停止制御で操作されます。大型ガントリーは、一般的に手動制御で操作されます。

インテリジェントリフトアシストモードは、大型ガントリークレーンでよく使用され、オペレーターが標準的な中型工場モデルよりも重い荷物を持ち上げることを可能にします。ガントリーはオペレーターの動きに合わせて力を加えるため、オペレーターはまるで自分の体の延長のように、正確な操作を行うことができます。

最後に、小型の卓上型から大型の工場型まで、様々なガントリーはサーボドライブ制御によって駆動・給電されることが多い。

サーボ駆動式パワーガントリーシステムの仕組み

両側をレールで支えるガントリーは、動作が協調していないと固着する可能性があります。固着を防ぐには、サーボドライブを用いて動作を協調させることができます。さらに、サーボドライブは大型垂直軸の回生動作を補助することも可能です。

そのため、小型から中型のモデルでは、リニアブラシレスサーボモーターとドライブがよく採用されます。全軸の位置制御が可能なサーボドライブは、3次元空間内で負荷を正確に位置決めしたり、回生動作を確実に実行したり、数百フィートもの負荷を移動させたりするなど、様々な用途に対応できます。

エンコーダーフィードバックを備えたサーボドライブは、最もシンプルなものから最も高度なものまで、ガントリーシステムの動作要件を満たすために必要な協調性、速度、および回転位置決め機能を提供します。