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タイミングベルト使用時の反転運動と回転運動の違い
- タイミングベルトを使用した反転運動と回転運動の違いについて調べています。
- 反転運動ではバックラッシュが起きて位置決め不良が生じることがありますが、回転運動ではバックラッシュが解消される可能性があります。
- ただし、加減速条件が同じであれば回転運動でもバックラッシュが起こる可能性があると考えられます。
- 機械設計
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小生の説明が不十分だったようでもう少し説明させていただきます。 質問者の補足説明には対象とする物体が位置決め時にズレを発生している様子が伝わってきません。どのように確認したのですか？ なぜこんなくどくどと！ と思うか知れませんが 前回説明したように停止時に一定の方向に荷重が働いていれば、 バックラッシュがあっても一定の位置に停止します。 それは、バックラッシュの性格で、ガタがあることには変わりはありませんが ガタが同じ方向に押し付けられているなら、同じ位置となるからです。 話は変わりますが、サーボモーターが非常に高価で普及していないころ モーターを使った位置決め機構は対象物の位置を検出してモーターを 停止させていました。そのときには回転方向とバックラッシュにより 停止位置が変動していました。当時のイメージを持った先輩に 単なるイメージで指導されていませんか？ もう一度現場でよく観察してください。 どうしてもバックラッシュのことが気になるなら バックラッシュの小さくする手段はいくつかあります 制約条件を提示しないと検討は出来ません こんなところでいかがですか？
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バツクラッシュの原因を、もう一度検証してみて下さい。 皆さんのご指摘の通り、タイミングベルトが位置決め不良を起こすほどの バックラッシュの原因とはどうしても考えにくいと思います。 0.001を制御する工作機械でもタイミングベルトは採用されることもあります。 （この場合は、主に省スペースの為ですが。） 無論、バックラッシュ補正は入りますが、ベルトの伸び+軸受の遊び 程度です。 ベルトとプーリーはちゃんと適合品を使っておられるでしょうか？ 使っているすれば、プーリーの取付部はどうですか。 軸にきっちり固定されていますか。 ＞計算式を踏まえ教えていただけると助かります。 私は計算式が苦手ですが、質問内容だけでは誰も答えようは無いと思いますよ。
テンションプーリをサーボ停止時に作動させてテンションかけるか 対象プーリに電磁ブレーキ付けたらどうでしょう？ 往復で位置が安定しない状況では回転にしても同じです。 また、そんなガバガバのベルトを何本掛けしても変わりませんよ。 ベルトをねじる余裕があるからバックラッシュが出るのです。
どちら側にテンションがかかっているかという問題もあります。 たとえば右回りの時は上側にテンションがかかっていて左回りのときには 下側にテンションがかかっているとか。 反転運動には必ず幾分かの誤差が出ます。 決まっている誤差であればその分補正すれば解決します。
タイミングベルトは、所定のサイズを選定して、所定の張力で張ると、 バックラッシュは、でないものです。 正確には、バックラッシュの少ない、減速機と同等レベルです。 所定の張力を出せる、ねじ等での引っ張る機構は、付いていますか？ また、キー溝で止めていますと、そこにもガタが出る要因があります。 小生のアドバイスが、既に実行済みなら、他の要因を探すべきです。
あなたが示した状況説明では充分な解説は出来ませんが、取り合えず説明をします。 バックラッシュは物体の重力に起因する駆動力と、モーター側から起動させるための駆動トルクと、停止させるための制動トルクにより異なる方向へ発生します。しかし、バックラッシュに起因する位置の変動は、物体の重力に起因する力が充分に大きいく、一定方向に加わるなら１つの方向に出ます。それ以外の状況にはバックラッシュ方向を特定できません。 質問があります バックラッシュによる位置決め不良は、どのように確認しましたか？本当にベルトのバックラッシュですか？ サーボモーターで位置決めをする場合にはすべての機構部品をバックラッシュ耐作品を使いますが、なぜタイミングベルトなんですか？ バックラッシュを計算するなら機構部品のバックラッシュを減速比を考慮して加算すれば求めることが出来ます
補足
回答ありがとうございました。捕捉ですが、まずｻｰﾎﾞﾓｰﾀのズレに関する確認ですが現在値をﾓﾆﾀｰしています。（パルスにて）平行して外部にﾚｰｻﾞｰｾﾝｻｰを取り付け毎回同じ位置に停止していることも確認済みです。 本来であればｻｰﾎﾞﾓｰﾀｰ直結にて行いたいのですが、スペースの関係・付随する機構の関係上、如何してもﾀｲﾐﾝｸﾞﾍﾞﾙﾄで駆動源を切り離す必要がありました。 今回のﾊﾞｯｸﾗｯｼｭですが、反転運動の際に毎回発生するのであれば、その補正値をサーボにて行えるのですが、必ずしも毎回発生していません。 サーボロックをかけた状態で手で回転体を触りますと、サーボは動きませんがﾀｲﾐﾝｸﾞﾍﾞﾙﾄのみがﾊﾞｯｸﾗｯｼｭ分動いているので、おそらくﾍﾞﾙﾄとﾌﾟｰﾘｰのﾊﾞｯｸﾗｯｼｭなのかと考えました。 電気的な制御方法を反転運動よりも回転運動にした方が一定方向にﾊﾞｯｸﾗｯｼｭが寄りますので解決するのかと考えていますが・・・。 構造を変更する方法も考えていますが、現状ﾍﾞﾙﾄの2本掛け（ﾊﾞｯｸﾗｯｼｭを殺すようにねじる）くらいしか思いつきません。良い方法があれば教えていただけると助かります。
お礼
回答ありがとうございました。今回の件は、専門家（サーボモーター・プーリーメーカー）等にも実機を見ていただき確認してもらいましたが、メカ機構の速度が速すぎる為のベルト及びプーリーの劣化もしくは、初期不良ではないかと言うことで終了しました。新品をつけるとバックラッシュがかなり少なくなったことより判断しました。 またサーボモーターの制御方法を変更し急な立ち上がりを極力減らすことで解決しそうです。運転方法（反転・回転運動）に関しては今後調査していくつもりです。 色々と教えていただき大変ありがとうございました。