モーターを効率的に駆動させる産業/輸送市場向け誘導型位置センサーの選び方

自動化が進むにつれて、モーションコントロールの重要性が高まっています。モーターを効率的に駆動するには、速度と位置を検知する制御入力が必要です。しかし、このセンシングには多様な方法が存在し、それぞれに異なる属性と用途があります。

この記事では、さまざまな回転センシング技術を比較し、それらの選択理由について考察します。次に、市場で入手可能ないくつかの最新デバイスについて説明します。

位置センシングアプリケーション

位置センシングアプリケーションは、これまで手動で行われていたプロセスが自動化され、より高い精度、優れた生産性、および低い運用コストを実現することから、急速に拡大しています。実際、何らかの動きがあるところには、コントローラーに位置情報を提供するセンサーが存在します。

インダストリー4.0により、産業市場における自動化が急速に進んでいます。ロボット工学が普及し、疲労やミスを起こさない24時間365日の「無人」運転が可能になっています。このようなシステムでは、各運動軸にセンサーが必要です。また、従来の工場で人間と並んで作業する「コボット」にも同じことが言えます。

今日、多くの部品が、コンピューター数値制御(CNC)マシン、レーザーカッター、3Dプリンターなどの機械によって製造されています。これらの機械にはそれぞれに可動部品があり、品質目標を達成するには精密な位置制御が要求されます。成形された材料は、自動マテリアルハンドリングやコンベヤーベルトで運ばれることが多いため、やはり位置センシングが必要です。

工場環境の外では、患者またはスキャナーを移動させる大型医療機器に位置制御が必要です。また、ロボットが手術を行えるようになったため、ここでも非常に精密な制御が必要になります。

輸送部門では、どのアプリケーションにも動きが存在し、列車、農業機械、建設機器などの従来式の車両だけでなく、倉庫で使用される自律走行型モバイルロボット(AMR)などの新しいアプリケーションや現在使用中の何千機のドローンにも、位置センシングが採用されています。

乗用車の電動化が拡大するのに伴い、内燃機関(ICE)、電気自動車(EV)、ハイブリッド車など、あらゆる駆動方式で機械制御から「ドライブバイワイヤー」や「ステアバイワイヤー」などのシステムへの移行が加速しています。これらのシステムが動作するには、アクセルペダル(アクセル)の位置を電子制御ユニット(ECU)に、またはステアリングホイールの位置をステアリング制御システムに伝達する必要があります。

制御範囲が車両のほぼすべての操作にまで拡大しており、サスペンション構成部品(車高調整/乗り心地制御用)、パワートレイン、および電動ウィンドウ、サンルーフ、ドアロックなどの部分にも位置センシングが応用されています。