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解決事例 生化学自動分析装置メーカーF社(従業員数:約700名) 分析装置のタクトタイムを短縮したいが,モータの脱調・発熱が問題に クローズドループステッピングシステムへの置き換えで課題解決!

課題・問題

検体検査に欠かせない生化学自動分析装置の需要は年々増え続けており,メーカー各社には検査処理の速度を向上させた製品の開発が期待されています。

タクトタイム短縮のため,ステッピングモータの速度を上げると脱調が頻発

F社では生化学自動分析装置の新モデルの開発に取り組んでいました。しかし,検査のタクトタイム向上を目指して試行錯誤するも,次々と問題に直面しました。

製品開発部のT氏は次のように語ります。
「新モデルでは検査速度を向上させるために,機構を軽量化し,モータ速度をアップさせることでタクトタイムの短縮を図ろうとしました。しかし,試薬滴下機構がときどき位置ズレするという現象が確認されました。位置ズレの原因を探ったところ,ステッピングモータに脱調が発生していることが分かりました。」

脱調対策として駆動電流を上げると発熱が問題に

T氏は,脱調の原因がトルク不足ではないかと考えました。そこで,脱調対策として,ドライバの駆動電流を上げてトルク不足を補うことにしました。
「駆動電流を上げると,脱調の問題は解決しましたが,想定していた以上にモータが発熱し,周囲温度が上がってしまいました。発熱は検体に悪影響を及ぼす可能性が高く,検査装置としては致命的でした。」(T氏)

T氏は発熱を許容範囲に抑えるために,試作と検証を繰り返しました。しかし,なかなか良い結果が得られず,時間ばかりが過ぎていきました。

課題
  • ステッピングモータの速度を上げると脱調が発生。
  • 脱調対策として駆動電流を上げると発熱が問題に。
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