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スピンドルの角度割出
2023/09/06 19:52
- スピンドル側にエンコーダを追加すれば可能であると思いますが、それ以外で案はありませんでしょうか?
- ベルトはタイミングベルトを使用し、モータはACサーボを使用しています。高速カウンタの設定や機械的な部分を見直して問題なく動作するようになりました。
- スピンドルを何回も回転していると、角度位置がずれてしまいます。スピンドルの角度を算出するためにはどのようにすればよいでしょうか?
スピンドルの角度割出
2014/12/27 10:20
現在サーボモータでスピンドルを回転させたり、角度割出が出来る装置を作成しようと考えています。
サーボモータとスピンドルはベルトを介して回転させ、サーボモータ側プーリ径19,スピンドル側プーリ径40です。
モータの角度は、サーボアンプのエンコーダパルス出力を3600pls/revに設定し、高速カウンタでカウントして算出しています。
スピンドルの角度は(19 / 40) * 3600 = 1710pls/rev に設定して角度の算出を行おうと思いテストしましたが、スピンドルを何回も回転していると、角度位置がずれてしまいます。
上記のような場合でスピンドルの角度を算出するためにはどのようにすればよいでしょうか? スピンドル側にエンコーダを追加すれば可能であると思いますが、それ以外で案はありませんでしょうか?
以上、何卒ご助言よろしくお願い致します。
皆様、アドバイスいただきありがとうございます．
ベルトはタイミングベルトを使用し、モータはACサーボを使用しています．
高速カウンタの設定や機械的な部分を見直して問題なく動作するようになりました．
いろいろなアドバイスをいただきありがとうございました．
質問者が選んだベストアンサー
回答（１）さんの言われるように
>サーボモータ側プーリ「歯数」19,スピンドル側プーリ「歯数」40
>と書くべきところを書き間違えたダケと言う憶測が成り立つ
だとすると、話はまた別ですね。
その場合、考えられるのは
（１）カウンタがカウントミスしている。
（２）カウンタに設定しているプリロードかコンペア値が間違っていてどんどんずれる。
（３）エンコーダーのパルスが、適切でななくなる場合がある。
くらいでしょうか。
（４）ベルトが歯を乗り越えて滑っている。
う～ん、でも（４）は正直考えにくいんですよねえ。
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その他の回答 （13件中 1～5件目)
回答（１２）さんへ
念のためマニュアルを再確認してみました
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/index.html
三菱電機サーボモータ マニュアル
MR-J3A 技術資料集 sh030037r ＜一つ前の古い形ですが、それほど古くは無い
155/652ページ
－－－－－－－抜粋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
5.1.8 電子ギア
インデックステーブルなどで無限に一方向回転するような場合，四捨五入分の
誤差が累積し，インデックス位置はずれます。
例えば，前例で指令を36000pulse入力してもテーブルは
（うっとおしいので途中式省略）
360.00018°になり，テーブル上では同一位置に位置決めできません。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
と、記載されてます
これのサーボモータ内蔵エンコーダ分解能 262144パルス（約26万パルス）
私の記憶違いも少し有ったけれど
MRJ3はサーボアンプ単体では端数処理してなかった
位置決め装置側で端数処理してる
回転テーブルのインデックス制御は、それ用に設計された機器を使用しないとハマる
本件がサーボのエンコーダパルスと総減速比が整数で割り切れるなら良いのですが
仮に割り切れたとしても末尾に小数点以下があればいつかはズレる
サーボアンプに端数処理機能があれば別ですが
現在の型番はMRJ4 エンコーダ分解能は約400万パルス
こちらのマニュアルにはMR-J3のような注意事項は見つかりません
他のメーカの調査してみます
安川電機 MECHATROLINK-III通信指令形Σ-7シリーズ
ACサーボドライブ 製品マニュアル sijps80000128c_2_0
エンコーダ分解能約１千７百万パルス
235/525ページ
6.12.8 マルチターンリミット設定
「一方向にしか回転しないため，絶対値エンコーダが計数できる回転数の上限をいつかは超えてしまいます。」
「このときに，モータの回転数とターンテーブルの回転数が，整数比の関係において端数が生じないようにする」
「ためにマルチターンリミットを使用します。」
ちょっと意味合いが違うような気がしなくもないが
少なくともターンテーブル制御の注意事項には違いない
富士電機
富士サーボシステム ALPHA5 SXタイプ/E-SXタイプ
ユーザーズマニュアル 24C7-J-0050a
エンコーダ分解能 約100万パルス
インデックステーブル、ターンテーブルについての記載は見つかりません
回答（１１）さんへ
>基本的に整数演算なので小数点以下は切り捨てられる
外部出力的にはそう見えますが、内部処理では切り捨てていないはずです。
ただし速度検出を重視していると逆転動作切り替え時には
小数点以下をリセットしている可能性はありますね。
回答（１０）さんへ
>>実はサーボモータじゃ無い可能性、つまりブラシレスＤＣモータ
>さすがにそれは無いでしょう。
ＡＣサーボモータの場合では割り切れないスケーリングしたとしても正確な現在位置を把握できてる
モータ内蔵エンコーダが１０００パルスだとして ＜現在はこのようなパルスは無いが分かりやすい例として
１／３にスケーリングしたとする
３３３．３３３・・・ですが
基本的に整数演算なので小数点以下は切り捨てられる
ＡＣサーボの場合で同一回転方向に回した場合
１回転目 ３３３パルス出力
２回転目 ３３３パルス出力
３回転目 ３３４パルス出力 ＜割切れない誤差を内部カウントして１以上になったら１＋する
４回転目 ３３３パルス出力
５回転目 ３３３パルス出力
６回転目 ３３４パルス出力 ＜割切れない誤差を内部カウントして１以上になったら１＋する
７回転目 ３３３パルス出力
と、言う内部処理をしてます
でも、安価なブラシレスＤＣモータでそれをやっているのかな？
と、言う疑問
２０年以上昔のＡＣサーボはそのような割切れない場合の処理をしていなかった
なので、ユーザー側でそのような計算をしなければならなかった
現在の日本製ＡＣサーボモータはどこのメーカでもそのような内部処理してます
（全メーカ確認したわけでは無いが）
回答（１）さんへ
>実はサーボモータじゃ無い可能性、つまりブラシレスＤＣモータ
さすがにそれは無いでしょう。
有ったとしてもモーター本体のエンコーダが変なら
もっと顕著な症状が出そうな感じがします。
>端的に言えばＺ相パルスが必ず３６０．０００度でＯＮするのか？
>そしてＡ相Ｂ相パルスもＺ相とピッタリ同期してるのか？
速度検出のためだけだとしても、この条件はクリアしてると思います。
>何故これが問題なのか？ですが
>現代の日本製サーボやブラシレスＤＣのアンプからのパルス出力はスケーリングされてる
>つまり、モータのお尻に付いてるエンコーダ出力がそのまま直接出てるのでは無いから
まあ速度検出のためならある平均化したほうが扱いやすいしね
でも回転方向を切り替えなければ誤差蓄積にはならないんじゃないかな。
回答（４）は、蛇足。
回答（２）が、真のアドバイス内容。 また、…か？
