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

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。

アームの高速位置決め評価

高度な接触計算

1DCAEとの連携

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。

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。

本ソリューションは、Ansys Motionを活用して遊星歯車の動的挙動を可視化するソリューションです。 機構-構造連成解析により複雑な接触を伴う遊星歯車の動的挙動解析を現実的な計算コストで実施します。

本ソリューションは、波動歯車減速機の挙動の再現と性能予測を、Ansys Motionでシミュレーションし ます。実稼働状態を再現し、試作前に性能予測を可能にします。

本ソリューションは、Ansys Motionを活用してスナップフィットの装着挙動を試作前に予測し、より最 適な形状となるよう設計します。試作を削減しリードタイム短縮とコストダウンに貢献します。

本ソリューションは、Ansys Motionを活用して回転機械において振動が発生することでボルトがゆるむ条件を事前予測します。事前に現象を把握することで重大な事故の防止に貢献します。

本ソリューションは、Ansys Motionを活用してギアの加工誤差や組み立て時のずれを考慮した動作を事前に予測することができます。事前に現象を把握することで製品開発のリードタイム短縮に貢献します。

ロボットに組み込まれるコントローラやセンサの開発において、次のような技術課題があります。
1高速・高精度な位置決め、2高温環境や連続稼働時に発生する熱対策、3多関節・広範囲動作・経年劣化の対応、などです。 これらの対策をおこないつつも、より早い製品開発が求められています。実験データやシミュレーションデータを活用し、複雑なシステムの開発に活かせるソリューションをご提供いたします。

様々なロボットのセンサー及び制御設計においては、実機開発に依存した設計手法では多くの制約があります。 実機テストでは、温度・遮蔽物・照明など様々な環境を網羅してテストすることは困難です。 また、危険な領域(建屋内・宇宙空間・ヒトとの空間)での安全性評価も難しいといった課題があります。 3D仮想のデジタルツインモデルを構築し、システムシミュレーションによる事前検証をおこなうことで、より効率的に開発を進めることが可能になります。