サーボ発振と振動伝播

　お話しを聞いていると、ゲイン調整の事しか出てきませんが、それだけでは確かに追従性がどんどん悪くなるだけです。マニュアルや必要なら解説書を買ってきてすべてのパラメータについて調整して下さい。
　その上で停止時ゲインロー(もちろん必要な保持トルクの範囲内で)をかけて下さい。停止時のゲインローの方法については(できるできないも含めて)マニャアルを読んでみて下さい。
　尚、当然、プーリの偏心が数十ミクロンでぴんぴんに張っているなら明らかにまずいですからメカ系の設計見直しをお勧めします。
　また、エンコーダのみプーリ負荷側につける手もあります。

こんばんは。早速ですが、お答えします。
＞発振し始めたところで停止させても共振は続きます。
剛性的視点からみると、ベルトのテンションによって共振点が変化します。この場合の共振は周波数帯もひくく、ベルトに起因していると察しがつきます。

まず、高周波の振動が伝わるかという点ですが、伝わります。やはりサーボ調整が必要でしょう。サーボ以外が原因でしたら共振点は移動しません。
今お使いのサーボはトルクをモニタ可能でしょうか？FFT解析を行うことで周波数を特定できるはずです。それが700Hzと一致していたら、ゲインローが必要です。もしくはフィルタを入れるとか。

お礼

2004/12/06 09:17

アドバイスありがとうございます。
だんだん質問も古くなり、回答がもらえているのはうれしいです。
FFT解析と呼ぶのかどうかはわかりませんが、共振周波数は特定できているようです。制御屋からは、ただいつもモータからみて剛性がかわったと抽象的な言い方しかされません。メカ屋としては同じ構造で、組み立て誤差程度で剛性をウンヌン言われても対応のしように悩まされます。みなさんはサーボのゲイン調整はどのようにマージンを設けているのでしょうか？

質問者

>豆腐をたたいても金属音は出ませんが、水中では超音波は伝播するし、さっぱり理解できません。どなたかすっきりした回答お願いします。

少し事情が分かってきましたので、まず最初の疑問にお答えしますと、豆腐はすかすかですが、
水は連続しており剛性も高いですから、当然そういう結果になります。ベルトも貼っていれば当然かなり高い周波数まで伝わります。


>サーボ定数見直しやモータの変更は、製品、仕様ともすでに固まっているため変更するわけには行きません。ステッピングについては過去に使用したことがあるそうですが、モータの構造上、パルス振動でワークが振動し精度が上げられなかった

　何でサーボ定数の見直しができない事があり得るのかさっぱり分かりません、何か勘違いはありませんか? サーボ定数は負荷に合わせていじるのが当然なのですから、もう一度適切かどうか見直すべきだと思いますが。停止時保持出来るぎりぎりまでゲインローした結果はどうですか?それでもやはり振動とれませんでしたか?
　ステッピングモータは5相をマイクロステップ動作させればサーボモータよりよほど低振動ですし、停止時は更に有利ですから、過去のステッピングモータの使い方が単純に誤っていたと考えられます。

　良い案と言っても、モータの変更もサーボ定数もいじれないのであれば、Z軸の変更とは一体何が許されるのか分かりません。
　いずれにせよ、他の軸からの伝達が主因であればそれを取るのが本筋と思います。

お礼

2004/12/06 09:29

いつもありがとうございます。
＃7の方にもお尋ねしましたが、みなさんはどうやってサーボゲインを設定しているのでしょうか？
確かに、ゲインローすれば共振は収まります。ただ仕様として求められるスピードにあげようとした場合、かなりぎりぎりまでゲインをあげてやる必要があるようです。
制御屋さんからは数十ミクロン程度のプーリの偏芯でも、剛性が変わったといわれます。メカ屋としては数十ミクロンは加工公差、組立て公差内としたいのですが。一般的にはサーボゲインは機械毎に設定を変えられているのでしょうか？そこまでした場合、経年変化など許容できるものか疑問です。

質問者

こんにちは。
的外れだったらすいません。

>Z軸にサーボ+タイミングベルト、それを乗せるXY軸にサーボ+ボールねじの構成です。
XYのステージ上にZ軸があるならXY側のサーボモータが持つ共振が乗る可能性はありませんか？

ベルトを介在するというよりは全体フレーム系を介しての共振の可能性があります。必要があれば全体装置の４隅に重量物を取り付け共振域の変更と、減衰を狙うことも一つの方法です。試行錯誤を重ねる難点はありますが。全体フレーム系の重量を変更するとどのような効果がでるかは不明ですが。