停止精度の求め方

質問

エンコーダを使用した機械(スプロケット－チェーン駆動)の停止精度(位置決め)を求めたい時に必要な条件を教えて下さい。電気やなのでワカリマセン。宜しくお願い致します。

回答No.1

daitei · ベストアンサー

「停止精度を求める」という日本語の意味が、今ひとつわかりませんが・・。
(1)「目標位置に出来るだけ小さな誤差で正しく止めたい」。
(2)「目標位置と実際の停止位置との差を精度よく計測したい。
の複数の意味に受け取れるのですが、(1)の意味として・・・。
まず、位置検出はエンコーダを使っているようですが、
駆動源はどのような物でしょうか？
駆動源の性能で左右されるので、その辺を書かないと適切な解は出ないと思います。例えば、サーボモータを使っているとか、
INV専用モータとか、油圧モータとか、一般の誘導電動機のブレーキ付きとか、一般の電動機にクラッチブレーキをつけているとか、
その駆動形態で大体の精度が決まってしまいます。
また、どのくらいの精度で止めたいのかが書いてありませんね。
１/１００ｍｍの精度なのか、１０ｍｍ以内でよいのか、その辺も
機械系の精度目標とともに書いてないと評価できないと思います。
（外部にエンコーダがあるということ、サーボモータではないようですが）
それとエンコーダの分解能が書いてありませんので、それも欲しいですね。
移動速度もデータとして必要でしょう。高速からの停止のほうが、
低速より精度が落ちると思われます。
減速比、移動速度、停止精度要求量（単位はｍｍか？）動力源の方式、
エンコーダの分解能などすべてを勘案しないと正しい解はでないと
思います。移動方向が水平か上下か、負荷のイナシャーも判らないと
いけないと思います。
電気屋なので、ワカラナイというのも、よくわからないです。
機械系の停止精度の要求に、電気的な精度を提案するのは電気屋の
仕事です。機械系で出来ないことは電気屋でも出来ません。
停止精度は機械の設計でほぼ決まってしまいます。
１/１０ｍｍのガタがある機械で1/100ｍｍの精度は出せないことは
お分かりでしょう。
エンコーダの分解能は、機械系の停止精度要求の数倍から１０倍程度は
欲しいところです。停止目標位置の前に減速したいので、
それを判定する高速カウンタや制御を提案するのも電気屋の仕事です。
バックラッシュを消すための、一方向からの位置決めソフトも必要でしょう。その辺が、タイムサイクルと機械の動きから許せるのかも知りたいでしょう。
それと、電気屋として苦言ですが、このような機械屋からの要求に応える、提案するのは電気屋がお金を
もらってする商売（仕事）ですので、このようなことを
ネットで他の人に聞くというのは自分の仕事を只で設計してほしいといっているようなものです。考えが甘いと思います。

お礼

早速の回答誠に有り難う御座います。質問内容が具体的でない事は大変失礼しました。昨年よりシーケンサ＋エンコーダ＋高速カウンターユニット＋タッチパネル＋I/O＋ブラシレスDCモーターを求めオリジナルでエレベータデモ機を製作し現在、24時間デモ運転させております。各階の行き及び呼びに対して(方向性乗合全自動方式)の着床をエンコーダを使い(目標値=現在値)位置決めするラダープログラムを作る主たる目的でやっております。納品する云々は全く関与せずソフトの勉強用だけに製作したものです。エンコーダパルスで回転数とかもタッチパネルに表示しております。当方なりにエンコーダは100パルスなので停止精度は結構、出ていると思われるが停止精度を具体的な数値として求める為に(何が条件として必要なのか)質問した次第でした。当然、その計算式もわかりませんが。詳細はブログに製作過程等を載せております。http://sun.ap.teacup.com/suzukipc/
今の本職は高圧受電設備等の電気主任技術者です。

回答No.2

daitei

失礼、失礼、趣味で製作とは恐縮です。
ブログの写真を拝見しました。
チョット的外れでしたか？
停止精度を求める・・と言う意味は、計算で求めるという
ことなのでしょうか？
先ず、エンコーダ１回転当たり１００Ｐとの事ですが、
１パルスが移動量の何ｍｍ（またはミクロンか？）でほとんど
決まってしまいます。1パルス以下の精度が出ないことは
直感的にわかります。
もっとも重要なものは１パルスの移動量です。
サーボモータでしたら、ボールネジを使えば１パルス以内で
精度が出せます。
ですから、１パルスの移動量が精度の限度だと思います。
ソフトで逓倍する方法もありますが、基本的には
１パルスの移動量で決まると思います。
原点の復帰方法で、出発点の精度も決まりますが、
どのような方法でしょうか？

補足

忙しいところ回答有り難う御座います。スタートは原点、１階センサー離れた瞬間より高速カウンタカウント開始としており、例として２階の着床位置割出は近接センサーヒット＋目標値(実際値100カウント設定)で15パルス手前(上昇、下降も同じ)で減速をかけ一致にて電動機停止させております。移動量を見るにはカゴをZパルスから１回転後のZパルスまで低速手動で動作させその移動したかご長さをアバウトですがスケール等で測る事になるのでしょうか。ソフト的にはカウント逓倍はしておらずエンコーダパルスそのままです。停止位置に関しては目標値=現在値になり停止すれば良い考えで方向性乗合全自動方式のシーケンスが主な目的でした。現在7万回以上、上昇下降を繰り返しておりミスは無く、ただ単純にどの程度の±誤差で停止しているのか疑問に思った次第でした。高速(毎分19回転表示←エンコーダパルスよりソフトで計算)から減速スピードも遅いのでカウントオーバーは有りません。