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高精度協働ロボットのFAIRINO(フェアリノ・ファイリノ)

Allowable Torque (Per Axis Torque Limit)

許容トルク(各軸)

許容トルク(各軸)とは、ロボットやサーボ機構の各関節(軸)が安全に発生・保持できる最大トルクの許容値を示す仕様です。


産業ロボットは複数の関節軸(J1〜J6など)で構成されており、それぞれの軸にはモーターや減速機の能力に応じたトルク制限があります。

この許容トルクを超える負荷がかかると、サーボ過負荷アラーム、精度低下、減速機破損、モーター過熱などの原因となります。


可搬重量が規格内であっても、アーム長・重心位置・加速度によって各軸にかかるトルクが増加するため、ロボット選定では各軸の許容トルク確認が重要です。


■トルクとは


トルクは回転させる力を表します。


<式>

T = F × r

◆記号

◆意味

T

トルク

F

r

半径(距離)

距離が長いほどトルクが大きくなります。


■許容トルクのイメージ


重い × 長い → 大トルク 軽い × 短い → 小トルク


<つまり>

重量 + 長さ + 加速度=軸トルク


■各軸ごとに制限がある理由


ロボットは軸ごとに能力が異なります。

◆軸

◆特徴

J1

ベース回転

J2

アーム上下

J3

前腕

J4

手首回転

J5

手首曲げ

J6

手首回転

根元ほど大トルクが必要になります。


■許容トルクを超えると起こる問題

◆問題

◆内容

サーボアラーム

過負荷

減速機損傷

ギア破損

精度低下

たわみ

発熱

モーター過熱

振動

制御不安定

高速動作ほど影響が大きいです。


■可搬重量との違い

◆項目

◆可搬重量

◆許容トルク

基準

重量

回転力

評価

全体

各軸

関係

静的

動的

両方満たす必要があります。


■許容トルクに影響する要素

◆要素

◆内容

ワーク重量

負荷

重心位置

モーメント

リーチ

距離

加速度

慣性

姿勢

重力方向

ツール重量

追加負荷

姿勢によっても変わります。


■FA・ロボットで重要な理由


次の用途で特に重要です。

◆作業

◆理由

重量物搬送

高負荷

長尺ワーク

大モーメント

高速動作

慣性増大

溶接

姿勢変化

協働ロボット

安全制御

■許容トルクを守るための対策

◆方法

◆内容

重心を近づける

モーメント減少

軽量ハンド

負荷低減

加速度制限

トルク減少

大型ロボット選定

容量増

姿勢変更

軸負荷減

設計段階で重要です。


■まとめ


許容トルク(各軸)とは、ロボットの各関節軸が安全に発生できる最大回転力の制限値です。


可搬重量だけでなく、重心位置・リーチ・加速度によって軸トルクが変わるため、ロボット選定やツール設計で重要な仕様となります。

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