シーケンサー（ＰＬＣ？）で制御するサーボモータ現在地が少しずつズレる

質問

現在、KEYENCE製PLC・位置決めユニットを使用してサーボモーターを動かしています。あまり詳しくないのですが、このモーターを使用し、ブームを動かし先端位置の座標を割り出しています。

定期的に設置原点の座標を設定するのですが、この原点が少しずつズレてきます。なので、しばらく使用すると現在座標が実際より５０や１００ズレてきます。このため、頻繁に原点セットをせねばならず、困っています。

原因がいまだわかりません。

電源ON・OFF時にズレが発生しているようでもありませんでした。

たとえば、丸め誤差や桁落ちなどで現在値がズレるということなどが可能性としてありますか？

この分野についてはあまり詳しくないので、不明確な部分が多いとはおもいますが、なにかお気づきの点などありましたらアドバイスいただけたらと想います。m(__)m

回答No.7

caceres · ベストアンサー

ついでにもう一つノウハウを。

訳がわからない問題の時はとにかく
最大最小の設定、動作そして境界点をヒントに
試してみます。
最高速度、最低速度、最大移動量、最低電圧、最高電圧、最大長、最短長、締める、緩める、熱い、冷たい、
遠い、近い。

でも0.5usは怪しいところですよ。

とにかく変化が現れたら「しっぽ」かもしれませんからその変化をコントロール出来るようになったらシメタものです。　「夜明けは近いかも」となります。

お礼

調べるのに少し時間がかかりそうなのでこれにて締め切ります。
とても参考になり、助かりました。
ありがとうございました。

回答No.6

caceres

No5です。
基本的な観察点を上げます。
パルス入力なら
　指令側の値と位置決めユニットの入力パルスが等しいか確認します。(パルスの入出力を視認)

エンコーダー
　インクリメンタルならノイズを拾う場合がある。
アブソリュートならモニタ表示しながら確認。
　(グレーコードですか。変換は大丈夫？)
　とにかく一軸づつ同じ指令値を行ったり来たりしてどのタイミングでずれるかその瞬間をつかむ。

ケーブル
　特に電源は十分に容量を満たさないと位置決め系ユニットがモジモジすることが有ります。

周辺環境
　ソレノイドとか高周波系、モーターなど近くでグイーン・ドカン・ガシャって動いていないですか。
　アースからの影響やら電源の回り込みノイズの影響。
　まさか近くで溶接なんぞはしてないですよね。

計算処理
　丸め誤差が有っても絶対パルス数で原点から計算すればずれるはずはない。　相対的にしか考えていないならあるでしょうね。途中の計算移動位置は常に絶対位置を基準にすればずれないでしょ。

一つ一つ潰せばなんとかなるものです。
単純な事象にして確実に検証した部分を切り落としていくと一見、難しそうですが判ってみると大したことではないのがこの手の問題です。

お礼

お詳しい解説ありがとうございます。
参考にさせていただいてひとつずつ確認してみようと思います。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＞＞周辺環境
ソレノイドとか高周波系、モーターなど近くでグイーン・ドカン・ガシャって動いていないですか。アースからの影響やら電源の回り込みノイズの影響。まさか近くで溶接なんぞはしてないですよね。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
これらについては大丈夫と思います。

エンコーダは・・・調べてみますｗ
グレーコードとはどういったものでしょうか？
無知ですみません・・・ｗ

ちなみに先に回答いただいた入力時定数は、こちらも0.5μsになっていました。こちらで使用している位置決めユニットはKV-H20です。
おっしゃるとおりに、マニュアルにも、定数を長くするとノイズなどを拾いにくくなりますのようなことが書いてありました。

これで改善されればてっとりばやいのですが。。。
当方はシーケンサ（PLC?)等にはあまり詳しくないのですが、アドバイスいただいた内容でひとつずつ確認していこうとおもいます。

非常に助かりました。ありがとうございます。

回答No.5

caceres

KV1000で同じ現象がありました。
こちらで原因をつかみ営業に文句を言いました。

「デフォルトで最高速対応になんぞ設定するから原因不明の現象になるんだ」と。
あくまでも私の場合ですがパルス入力にしたためですが
パルス列入力時定数が0.5usだったために5v系のノイズで4.6v程度の落ち込みを拾っていたためでした。
パルス列入力時定数を2usにして解決しました。

5.1vから4.6vの落ち込み波形をパルスとして拾う問題とデフォルトでは最高速を誇示する仕様ではなく確実な動作を保証せよと開発部に伝わるように報告して終わりました。

同じ現象だったらよいですが。

お礼

返答ありがとうございます。

そのような事例もあるのですね。
少し調査してみます。

とても参考になりました。お詳しいのですね。
ありがとうございました。

回答No.4

lumiheart

>多軸ロボットです。全体で約８トンほどあります。
話が見えませんが
http://www.e-mechatronics.com/robot/index.html
安川のロボットはのタイプでしょうか？
>機種は700。
ロボットのシリーズに700と言うシリーズは探し出せませんが？

市販のロボットではなくて
安川のサーボモータとキーエンスＰＬＣを組み合わせて
作った自作ロボットなのでしょうか？
http://www.e-mechatronics.com/mc/index.html

>５０や１００は先端座標の例えです。毎回バラバラと想います。
>ズレるのは旋回部の角度です。ズレ０．１度～１．１度といったところです。

この場合のズレの定義ですが多関節ロボットならばモータは複数有るはずで
先端座標はその複数のモータの合計ベクトル座標に成るはずです

>現在、KEYENCE製PLC・位置決めユニット
http://www.keyence.co.jp/seigyo/plc/kv_1000/kousei01.jsp
そもそもKEYENCE製位置決めユニットは多関節ロボットに対応していない
KEYENCEのPLCで三角関数を駆使して座標計算すれば丸め誤差の
累積は有りうるか？
プログラムの作り方にも拠るでしょうけれど

お礼

補足ですが、７００というのはＫＶ－７００のことです。
参照していただいたキーエンスのページにのっているのでわかるかと思って７００と省略してしまいました。
すみません。

お手数かけてしまって申し訳ありません。。。

補足

「サーボパック」が安川です。
安川のロボットではありません。

話が食い違っているようですね。

＞＞市販のロボットではなくて
＞＞安川のサーボモータとキーエンスＰＬＣを組み合わ
＞＞せて作った自作ロボットなのでしょうか？

お察しの通りです。

＞＞この場合のズレの定義ですが多関節ロボットならばモータは複数有るはずで、先端座標はその複数のモータの合計ベクトル座標に成るはずです

多軸ロボットと申しております。おっしゃるとおりでございます。

＞＞EYENCEのPLCで三角関数を駆使して座標計算すれば丸め誤差の累積は有りうるか？

丸め誤差の累積は有りうるかわからないので質問してみました。

とても話がかみ合ってないきがするのですが、なにぶん私自身が無知のため、質問すべきではなかったかもしれません。。。

まことに申し訳ございません。

回答No.3

velvia

(1)サーボモーターのエンコーダーはインクリメントですか？アブソリュートですか？
(2)サーボコントローラーへはアナログ入力ですか？パルス列入力ですか？
(3)ずれる方向は一定方向のみですか？
まずは使用環境を教えてください。

補足

エンコーダはアブソリュートとおもいます。
サーボへはパルスだとおもいます。
ずれる方向は不定です。。。

すみません私自身の知識がなさすぎかもしれません。。。

回答No.2

lumiheart

書き忘れました

>たとえば、丸め誤差や桁落ちなどで現在値がズレるということなどが可能性としてありますか？

用途は何でしょう？
もし、インデックステーブルやコンベアをピッチ送りで同一方向に送るような場合で
例えば１００回転位すると（３６０００度）１回転で外周誤差で０．０１ｍｍ有るとすると
１００回転で累積誤差１．０ｍｍずれる事になります

丸め誤差や桁落ちは通常なら考慮する必要はありませんが↑の例のような場合なら
それが累積されてしまうので、例え誤差０．１ミクロンでも避けることは出来ません
そのような場合は例えば１０回転で０．１ｍｍ自動補正するとか
定期的に原点センサーで自動補正するようにプログラムします

お礼

返答ありがとうございます。
なにぶん知識が乏しいものでワケのわからない質問をしてすみません。

５０や１００は先端座標の例えです。毎回バラバラと想います。ズレるのは旋回部の角度です。ズレ０．１度～１．１度といったところです。

モーターはアブソです。
サーボパックがYASUKAWAです。
機種は700。

せっかく返答いただいたのですが、ちょっと私ではわからないかも。。。スミマセン。。。

原点復帰は不要なのにて、原点がずれるので定期的にしてるのであって、ズレないのであればしません。

用途は、運搬　になりますかね。
多軸ロボットです。全体で約８トンほどあります。
ちなみに原点確認はセンサーは使いますが人間がセットします。環境を計測して原点を決めます。
原点は当然１点のみで、ズレた場合は明らかにずれます。

ロボット自体が重いのでモータ固定部およびギア部に負荷がかかるのでそれに対する固定方法もしっかりしています。（と思います）

ありがとうございました。

回答No.1

lumiheart

キーエンスのサーボはこれでしょうか？
http://www.keyence.co.jp/acservo/servo/mv/spec01.jsp
PLCは何でしょう？
http://www.keyence.co.jp/seigyo/plc/kv_1000/index.jsp

この機種のサーボには直接関わったことは有りませんが
このサーボモータはアブソエンコーダなので原理的に
位置ずれは有り得ません
このタイプのサーボで現在位置がずれるとすればそれは
プログラムに原因が有ると思われます

ごくまれにノイズやサージ等で座標がずれる場合もありますが
ハード回路をマニュアルの通りに製作してあればその様な事は
通常の用途ではほぼありません
また、更に確率が低いですがメーカ不良もあります

>定期的に設置原点の座標を設定するのですが、この原点が少しずつズレてきます。
>なので、しばらく使用すると現在座標が実際より５０や１００ズレてきます。
５０や１００とは５０や１００ミクロンか？それともミリか？

位置ズレが５０．００ミクロン飛びに起きるのか
それとも約５０から１００ミクロンの範囲でずれるのか
ではなしが変わってきます

５０ミクロン飛びにずれる　－＞　プログラムのバグ
５０から１００ミクロンずれる　－＞　モータ軸カップリングの緩み
もしくは原点確認センサーにしょぼいセンサーを使っている
そもそもアブソエンコーダなのだから原点復帰自体が不要なのに