制御と機械のシンクロ率って考え方について

質問

設備の制御を担当しています。生産性向上と言う事で、設備のピッチタイムがどんどん早くなり、この振動で大丈夫か？という話になってきました。納得のいく評価方法を迫られており、まずは制御機器の動作に追従した動作になっている事を客観的に測定できるものを探しています。何か良い智恵があれば、教えて下さい。

回答No.4

lumiheart

>今回は、このペンの先端と、制御コントローラの同調を見る方法を相談しています。
リアルタイムで計測しなければならないのでしょうか？
オフラインででも良いのでしょうか？
ペンプロッタみたいに絵を書かせてみて例えば”○”や”＋”等のシンプルな図形で
速度を上げてその図形がひずむのがサーボ剛性の限界かと思います

>精度は３０μｍ位です。

恐らくですが通常のＮＣ旋盤やマシニング自体の加工精度が１０μくらいであったと思う
１μ台の計測精度を求める事自体が難しい
そもそも恒温室でないと計測できないし

ＦＡ系の質問ならココより↓の方が
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?event=TE0001
http://www.system-brain.com/cgi-bin/wmbp/wingmulti2.cgi?bbsname=kaigi

回答No.3

matyrcry

「消費」は文字通りで、電力消費、設備の消耗です。
酷使すれば時間あたりの生産効率は上がりますが、電気を食って設備の
部品寿命でロスが出るという見方です。
速度は時間、精度も原料の消費効率と考えられるので、リソースの消費
効率という視点では皆ほとんど同じかもしれません。
オーバーシュートの計測のようですが、駆動源と加減速の制御処理あたり
が検討課題になっているのでしょうか。
急加減速の限界（最大制動距離やパルスモータなら脱調する加速度など）
を測っておいて、そこからどの程度まで駆使するか思案するとか？
トルクとデバイスのモーメントから机上でも試算出来ますが、式通りに
出た試しがないから実測するしかないでしょうね。
ペン先ならビデオカメラを用意するほどでもないかな。
前向きな話題にすり替えずに正直に「大丈夫か？」を議題にとると
繰り返し精度と設備寿命を明らかにするためにメーカーをつつくか自力で
耐久テストをやるなんて大手間になりそうな気が．．．。

お礼

「消費」、勉強になりました。耐久試験も大きな話題なのですが、ペンの例の通り、位置が安定する迄、次のステップに動けない（動けば字が崩れる）為、スピードアップの限界目安をコントローラの位置決め信号では無く、ペン先で評価したいのです。いろいろと考察頂き、有難う御座います。また、もうちょっと分かり易い文章なりをまとめてから、質問いたします。有難う御座いました。

回答No.2

matyrcry

うーん、ひょっとして機械設計の方の話なんでしょうか。
自分はプログラマなんで加工精度とか部品摩耗とかの話になるとちょっと
ついて行けなくなりそうです。^^;
ともあれ、何の設備なのかが伏せられたままでは記憶も浮かびにくいので
他の方もちょっと意見を出しづらいかと。
（生産設備は企業秘密が絡みやすく難しいんですけどね）
測る要素は、速度・精度・消費の３点くらいに分類できるのではないかと思っています。

補足

抽象的ですみません。制御設計専門でやっています。例えば、市販のロボットを使用して、先端にペンを持たせて字を書いたとします。速度をアップすると、当然、オーバーシュートして一旦行き過ぎてから目標の位置に戻るような軌跡を描くように変化していくと思います。それは、ロボットの出力や、ゲイン、そして先端のペンの長さにも比例すると思います。今回は、このペンの先端と、制御コントローラの同調を見る方法を相談しています。
ｐｓ：回答にある「消費」って何ですか？知らない言葉なので教えていただけないでしょうか？

回答No.1

matyrcry

振動の大きさとデバイスの作業効率の関連性というのがよく分からないんですが、
各デバイスの動作を五線譜に作曲するみたいにタイミングチャートに図示して
時間的余裕を机上で確認することと高速度撮影するかセンサ入力などをサンプ
リングして実測確認するくらいではないでしょうか？
ありきたりですけど、次にどこの時間を削るかの計画にも役立ちますし。
あんまりシビアな世界に入ると、各デバイスの応答性の誤差成分を読む必要が
ありますし、ハードとソフトの両面の知識が必要ですから、深みに嵌って苦労
するかもしれませんけど。
ＰＬＣだと電磁弁を叩いてからデバイスの前進端センサが返ってくるまでの時
間を高速タイマで測っておくとかはよくやりますよ。

補足

回答、有難う御座います。このカテゴリーで初めて同じ業種の人に会えたように思えて嬉しいです。制御的には大きな視野で、要求的にはシビアな世界に入っています。入出力のフィルターとか、電気的なデータは波形で観測できますが、それが実際に機械と同調しているのかどうかなのです。更には、機械のネジレ、タワミがその同調を超えた部分で発生したことをどう検出し評価するか？について、頭を悩ませているのです。精度は３０μｍ位です。