在現代製造業中，提高生產效率和產能是一個至關重要的目標。
其中，伺服轉盤工作站的使用是影響產能提升的關鍵因素。本文將深入探討伺服轉盤的設計須知。
什麼是伺服轉盤機構？
轉盤機構設計的應用範疇非常廣泛，可以在各種工業機械系統中找到。
這些機構不僅提高了工作效率，且良好的設計能將系統轉換成穩定的工作速度，實現快速精確的角度控制。而伺服轉盤機構常見主要分為 水平轉盤或垂直轉盤：
水平轉盤
伺服軸心朝垂直方向，帶動機構旋轉
(類似餐桌轉盤旋轉的方向)
垂直轉盤
伺服軸心朝水平方向，帶動機構旋轉
(類似汽車輪胎旋轉的方向)
常見轉盤機構設計
高效率水平圓盤工作站
垂直轉盤刀塔刀庫
各式分度、旋轉機構
各式翻轉台，轉向機構
機械手臂各關節
伺服轉盤設計注意事項
一、扭力是否足夠
- 理論上等速旋轉的物體無須施加扭力，但真實上是需要克服摩擦力。
- 加速度需要施加扭力
加速度扭力(N.m) = 轉動慣量(kg.m^2) x 角加速度(Arc/sec^2)
- 垂直轉盤需要注意負載不平衡的扭矩問題。
二、慣量比是否洽當
1. 什麼是慣量？
- 物體有維持原來運動方式的能力→ 慣性 (動者恆動，靜者恆靜)
- 物體有維持原來旋轉方式的能力→ 慣量 (旋轉的陀螺與旋轉的地球)
2. 常見公式：
圓柱體的慣量(kg.m^2)
= 1/8 x 圓柱重量m(kg) x 圓柱的直徑D^2
慣量比 = 負載等效慣量 / 馬達轉子慣量 (馬達轉子慣量查手冊規格)
慣量比太大會造成伺服控制轉盤晃動而無法使用 (整定不良)
慣量比過高的救星－減速機
減速機不僅可以將高速運動轉換為更適合特定工作的低速運動，穩定轉速，減少速度誤差，正確的設計還能夠有效地分配力量，從而減輕機械組件的負擔，延長其使用壽命。在伺服系統中最重要的是還能降低慣量比平方倍。
常見的減速機類型
在工業應用上，最常用有行星減速機、蝸輪減速機、擺線減速機、諧波齒輪減速機等。選擇減速機類型需要注意需求精度、壽命、額定轉矩、最大轉矩、額定轉速、效率…等規格。羅昇代理大廠的減速機均會經過相關測試，能夠提供客戶設計參考資料。
精準掌握您的減速機：減速機的選用須知
減速機可抵消比數平方倍的慣量比
注意減速機的比數是否為整數
注意減速機的效率
注意減速機的負載強度
注意減速機的精度
伺服專用減速機
伺服馬達選型錯誤改善範例
客戶設計了一輸送線翻面機構，物件最大100KG，伺服選用 ECMA-E213100SS 中慣量 1 kw 加上 1/20 比的減速機。羅昇技術人員細心的幫助客戶修正，免除了設計失誤所造成的損失。相關規格案例如下：
一、重力力矩確認
不平衡 1 ：
50(kg)x9.8(Nt/kg)x0.3(m)=147(Nt.m)
147(Nt.m)/20(比)/0.9(效率)=8.16(Nt.m)
客戶選 E21310(額定扭力4.77Nt.m)扭力不足
不平衡 2：
100(kg)x9.8(Nt/kg)x0.2(m)=196(Nt.m)
196(Nt.m)/20(比)/0.9(效率)=10.88(Nt.m)
客戶選 E21310(額定扭力4.77Nt.m)扭力不足
二、慣量比確認
1/8 x100(kg) x 1.2(m)^2 = 18(kg.m^2)
18/20(比)^2 = 0.045(kg.m^2)
0.045/0.000841 = 53.5倍 E21310整定不良
結論：建議使用 ECMA-E21830SS + 1/20 減速機
1. 最大重力負載率：10.88 / 14.32 = 76%
2.負載慣量比：0.045 / 0.005495 = 8.19 倍
FAQ
1. 減速機比數如何選擇？
2. 提供給羅昇協助轉盤選型之必要事項？
