サーボモータの原点復帰信号処理について

質問

現在、ミナスモータ（松下電器）のサーボモータの原点復帰で原点位置が時々ずれるという現象が発生しています。原因はＺ相ラインに12KHz（約1μ秒幅）のノイズなのですが原因を特定できません。周りに多くのユニットが組み込んであるので特定している時間は有りません。信号ラインから除去できる有効な方法が有りましたらアドバイス願います。尚、入力にプルダウンでＣを入れましたが効果なしで大きくするとモータが動かなくなりました？？

１．原点信号処理
　　　(1)．フォトセンサーで原点近傍信号を入れ速度をスローに落とす。
　　　(2)．モータドライバーのZ相信号をTD62002(ダーリントントランジスタ)で受けパルス発生器（駆動信号）のパルスを止めている。
　　　　　＊入出力共に10KΩでプルアップ
２．これまでの調査結果
　　　(1)．1日に約２回だけ全ポイントが同じ方向にずれ（次の原点復帰で正常に戻っている）
　　　(2)．ずれ量は一定でない
　　　(3)．原点近傍のスロー域を短くすると発生率が減少
　　　(4)．モータドライバーから信号処理基板までの接地が機器のボディーにされているか確認済

よろしくお願いします。

回答No.2

LCR707 · ベストアンサー

松下電器のＭＩＮＡＳモータのホームページを見てみました。モータドライバのＣＺ信号（Ｚ相オープンコレクタ出力）から、信号処理基板に送るのでしょうか。「制御回路標準接続例」にもありますが、フォトカプラで絶縁するのが普通です。信号を絶縁せずにトランジスタアレイで受けるのは、コモンモードノイズを除去できないので問題が生じやすいと思います。

　まず、回路設計上の確認です。ＴＤ６２００２は、入力に約７Ｖのツェナーダイオードが入っているので、ＣＺ信号は１２Ｖ～２４Ｖ振幅だと思いますが、合っているでしょうか。また、ダーリントントランジスタは飽和電圧が１Ｖ位あるので、次の受け手が５ＶのＴＴＬだとノイズマージンを満たしません。ＨＣ－ＣＭＯＳなどならＯＫです。これも大丈夫ですか。

　１０ＫΩのプルアップは、基板内ならともかく、外部信号を受けるには少々大きいと思います。１ＫΩ位にできないでしょうか。信号のインピーダンスを下げると、ノイズを受けにくくなります。

　それでもだめなら、やはりメーカの標準接続図通り、フォトカプラを入れるべきです。１２ＫＨｚ１μＳのノイズは、もしかしたらサーボドライバ自身のスイッチングノイズかも知れませんが、ケーブルにコモンモードで乗って来たものが、受け手でノルマルモードに変わって信号に重畳します。Ｚ相信号を一旦フォトカプラで受ければ、コモンモードのノイズはＬＥＤを光らせないので除去できます。ＣＺ信号の電源と基板の電源を完全に分離できれば申し分無いのですが、それができなくても、フォトカプラを入れる効果はあります。

お礼

こんばんは、atano2001です。
CZ信号のプルアップ電源は１２Vでした。多分ノイズマージンを稼ごうとTD62002にしたと思います。
よく見ると適当につぎはぎで考えた所が見え隠れしています。回答ありがとうございました。

回答No.1

j2000jp

シロウト考えですが・・

サーボの原点信号だけを原点とするのはどうかなと思います。
近傍での信号を取っておられるので、暴走したり大きくずれる事は
無いと思いますが。

別途に原点センサやポテンショメータで原点を設定し、
毎回か何回かに一度原点をリセットする時間は取れませんか？
原点を探す瞬間の速度さえ充分落としておけば、センサでも再現性は
あると思います。

本来はノイズ源を断つのが原則かと思いますが、そっちに走ると
泥沼になるような気もします。「ノイズはあるものだ」と割り切る
方が、現実的には近道だと思います。

お礼

回答ありがとうございます。
実はこれの設計者が適当にしてたことが発見されました。
結局のところ時間が無かったので対策として
　１．配線はすべてツイストペアに変えました。
　２．邪道ですが問題の回路（ダーリントンTr）の出力にプルダウンＣを追加して瞬間的なパルスを吸収させました。

結論としてノイズマージンどころかノイズを強調する回路になってました。

Ｚ相出力（ＯＣ）⇒単純な配線⇒ダーリントンＴｒ⇒ワンショットタイマー⇒ＰＬＣ

ワンショットはＰＣＬ用としてしかたないとしても、ノイズ対策まったく無しはひどかったです。