ベルト駆動の停止制度

Question

サーボモーターで駆動し、タイミングベルトでつなぎ、180度回転させ、ワークをクランプする機構の機械があるのでせすが、停止精度が良くなく、クランプミスをしてしまいます。
以前はロータリーアクチュエーターで回転させていたのですが、サイクルタイムが間に合わす、サーボモーターに変更したようです。その時はメカ的なストッパがついていたのですが、今はありません。
前述の状態で、停止制度を上げる方法はないでしょうか。

Accepted Answer

通常のサーボなら精度は高いはずですので
何かがまちがっています。
モーターのトルクとGD2（慣性）と加減速の関係ではないでしょうか？
減速時間を長くしてみてください。

Answer

どの程度の慣性モーメントがモータ軸換算で掛かかっているのかが気になる
適正な容量であって制御も間違いなければ、ここを疑いたくなってしまいます
一般にサーボモータを使えば単純に繰り返し精度が上がると思われがちですが
↓URLにあるようにベルト駆動の際は気を付けないとならないと思います

サイクルタイムが短いようなので短時間に加減速している筈なので負荷ＧＤ値
が予想よりかなりオーバーしている気がしてならないが、どうなんでしょうか
下記回答にもあるようにサイクルタイムを長くし、負荷ＧＤ値を軽減してみて
停止精度があがってくるならば、サーボ容量不足と確信できると思います

Answer

サーボモータのトルクで選定しているなら、ベルトには問題がないでしょう。さて、先ず、クランプ金具を手でゆすって下さい。ガタがあるなら、減速機等のバックラッシ<メカの遊び>です。以前はロータリーアクチュエーターで、且つメカ的なストッパ付きで使用の条件なら、バックラッシ分余計にクランプさせると良いでしょう。次に、サーボモーターのエンコーダーと減速機？、クランプ機構にて、サーボモーターのエンコーダーが1パルス動作すると、クランプは何度動きますか？その制御は如何なんですか？スローアップ＆ダウンで、停止精度は**±0 パルスですか？ <当たり前の制御ですが、スピードアップでラフにしていませんか？> 最後に、工学の為に、確認結果を教えて下さい。

Answer

>長くしてみます、でした。
サイクルタイムを短くするのが目的なので長くしては無意味になりますね
でも、長くして効果が有るのか無いのかでまた変わってきます

１　長くして効果があった
　　減速時間が短いとサーボ系の振動によって位置決め完了時間が返って長くなります
　　つまり最適な減速時間にすることによって位置決め完了時間を最短にする事は可能です

２　長くしても効果が無い、もしくは逆にクランプ力が減る
　　単純にモータトルクが足りない　＜モータの選定ミス
　　その場合の解決方法は当然の如くモータを大きくするか減速比を上げるかですが

>停止精度が良くなく、クランプミスをしてしまいます
停止精度が良すぎてクランプ圧がゼロと言う情けない結果だったりして
クランプ時間が短いなら（１サイクル時間）停止位置を１８０度以上にする
単純にこれだけでクランプ力は上がります
但し、長時間クランプ状態を保つにはそのままではできません
サーボの積分時間でモータが過負荷になりますのでそれを回避するために
それなりの制御回路が必要になります

>ベルトの伸びが少ないように余裕のある容量サイズを
逆にベルトの伸びが大きいのを選んでゴムヒモのような効果を期待する
モータ軸は１８５度とか余分廻してベルトの伸びでトルクを稼ぐ

Answer

サーボシステムの定位置停止のシステムはどのような方式としている
のでしょうか?
サーボシステムなどによりますが[位置決め完了信号]が出力されてから、
クランプ機構が動作するようなインターロック回路が必要と思います。
位置決め完了信号は使用していますか?
-->停止位置がある範囲(数値)に入ったら完了信号を出力する。

サーボアンプのチューニングは、正しく設定してありますか?
P(比例)やI(積分)の各値を負荷慣性モーメントに対して適切な設定値
にする必要があります。
機種などによりますが、オートチューニングの機能が付属している
場合もありますので、この場合はチューニング動作を実行します。

回答(2)の方が書かれていますが、サーボモータの容量選定は適切
なのでしょうか?
また、急停止される場合は、負荷慣性モーメントに見合った制動用
抵抗器を設ける必要があります。これらの検討も必要となります。

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