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スライダーの位置決め方法と注意点
- 大きさが約1500×2000で重さが500kg程度のテーブルを2本の平行ガイドの上に載せ、高精度で位置決めをする方法について教えてください。
- タイミングベルトを使用して位置決めをすることを考えていますが、モーター１ケだけでは送りムラが発生してしまいます。2つのモーターを独立制御する方法や注意点について教えてください。
- 位置決めの精度としてはピッチ送り±5μｍが望ましいです。モーター２ケを使うことで、この精度を達成することができるのでしょうか。また、モーター２ケの独立駆動時の注意点についても教えてください。
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大きさが約1500×2000で重さが500kg程度のﾃｰﾌﾞﾙを ２本の平行ｶﾞｲﾄﾞの上に載せ高精度で位置決めをしたいのです。 送る長さは5ｍ～10ｍでボールねじが使えません。 タイミングベルトで何とかしたいです。 リニアモータのようなモノが使えない金額でして。 精度としてはピッチ送り±5μｍが出ると最高ですが。 サーボモーター１ケでは左右の送りムラがでてしまいます。 30μｍ～50μｍ モーター２ケをつけて各々の軸を独立制御しようと思うのですが、 いろんな意味でケンカし合わないか危惧しているところです。 モータ２ケの独立駆動の際の注意点を挙げていただけますと幸いです。 ご教示願います。 サーボモーター１ケでは左右の送りムラがでてしまいます。 30μｍ～50μｍの意味が？？？です。 例えば、ラック＆ピニオンで、バックラッシを弾性力等でなくする場合 右回りと左回りの差で生まれる誤差の事ですか？？ さて、モータを2個使用するのは、各ガイドのガイド性能が悪く、左右が ガタツキながら動く事を防止するためですか？ それなら、LMガイド等を使用しガイドを確りさせ、ガイドピッチも1m程度 にしますと、問題は解決します。 送る長さ5～10mで、希望停止精度±5μmは、絶対精度か相対精度かで 異なります。 熱膨張を考慮するか、しないかです。 恒温室で使用でも、動作で発熱する事も考慮が必要かです。 機構は、モータ2個を使用して、ラック＆ピニオンで、ピニオンを各2個 使用してバネ等でバックラッシをなくして、動作させる。 動作は、常に左右が同じで、再現性があるサーボモータを使用すると 可能と考えます。以下からノーバックラッシ機構を確認下さい。 http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch06/ch06_02.html
その大きさだと、左右のガイド近くに位置検出のためのリニアエンコーダを配置し２個のモータでフィードバック制御。送り系はラック＆ピニオンあたりでしょうか？左右のモータは独立制御ではなく、片方を主導側、もう一方を従動側としたほうが楽そうな気が。 ただし、熱膨張等で左右のエンコーダに誤差が生じると そのままヨーイングになって現れますのでご注意。 「摩擦駆動」というご意見もあるようですが、個人的には案内が静圧軸受ならともかくＴＨＫのＬＭガイドみたいなものだとしたら不向きと考えます。
使用する環境にもよると思いますが±５μｍに入れるのは至難の技ではないでしょうか。 まずテーブルの左右で送りむら（ヨーイング）が３０～５０もあるということはガイドレールの取り付け精度、剛性が低いと考えられ、当然ピッチング、ローリングについてもそれなりに変化があると推測されます。 テーブル上の１点のみの位置決め精度であればなんとかなるかもしれませんが（それでも難しいですが）、テーブル上面全体の精度となると測定方法から考えなければいけません。 タイミングベルト（ラック-ピニオンみたいなもの？）の使用をお考えとのことですが、５～１０ｍの長さでは温度変化によるベルトの伸び縮みも相当大きいと考えて下さい（１０ｍだと鉄で１００μｍ／℃になります）。 否定的な意見で申し訳ありませんがこのままの方針では上手くいかないと思われます。 （１）さんも書かれていますが、ガイドの精度、剛性を上げる方向で再度検討されてはいかがでしょうか。 それが出来れば１サーボでもピッチ補正、スケールフィードバック（２本使うのもいいかも）等の方法でご要望の位置決め精度に近づけることができると思います。 条件が合えば摩擦駆動といった送り機構も良いかもしれません。 とにかく位置決めの再現性が重要と思われます。
お礼
回答ありがとうございました。
工作機械並みの精度ですね。 ボールネジを使わず位置決めとは・・・ ラック＆ピニオンでしょうか？ セミクーロズドループでの位置決めでしょうか？ ＞２本の平行ｶﾞｲﾄﾞの上に載せ高精度で位置決めをしたいのです。 ガイド部の精度と剛性も重要です。 ２サーボを採用されるのなら制御機のメーカーと打合せをされる事をお勧めします。 １サーボでもスケールフィードバックなどでクローズドループにして ガイドの剛性を上げればどうなんでしょうか？
お礼
回答ありがとうございました。
お礼
回答ありがとうございました。