装置の振動を抑えたい。

質問

レーザにて半田付けをする装置を設計しましたが、
実際、組み上がり稼動したとき、
Ｐ＆Ｐユニット（Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸／θ軸）の振動が
レ－ザユニットに伝わりレーザ照射位置がぶれています。
特にＸ軸とＹ軸が移動するときに振動が発生します。
また、振動が発生するため、Ｐ＆Ｐユニットのタクトを上げることも出来ません。
どのようにすれば振動を抑えることができますか。
振動に対して、知識がなく困っていますので、
回答及びアドバイスをよろしくお願い致します。

各データ
Ｘ軸　最大速度８００ｍｍ／ｓｅｃ　ストローク６００ｍｍ　モータ３０００ｒ／ｍｉｎ
Ｙ軸　最大速度８００ｍｍ／ｓｅｃ　ストローク５００ｍｍ　モータ３０００ｒ／ｍｉｎ
Ｙ軸搬送重量　１５ｋｇ
Ｘ軸搬送重量　４５ｋｇ

回答No.5

noname#230359

直接解決に結びつくアドバイスではありませんが、
最大加速度を抑えてやれば振動は減少します。
実測値から加速度線図を書ければ楽なのですが。

制振は発生元を抑えられなければやるしかないですが
初めにやるのは発生元を抑えることです。

お礼

回答ありがとうございます。
一応、モータのゲイン等の再設定、加減速時間・移動速度の調整をしてもらい、
メカ系では直動システムの脚の補強をして、様子を見ることになりました。

回答No.4

noname#230359

現在、サーボモータ制御システムを開発しています
最近のシステムでは機械構造の変化や強度不足による振動モードに適応す御が行われています
具体的には、制御信号の発信タイミングと電流値を振動モードの推定値に対応させてコントロールしています

アドバイスとしては、
１）振動モードの論理解析を行い
２）データを採取して
３）制御を調整する
とさせていただきます

追記：技術講座「振動と騒音」資料を参考にしてください

参考URL：

http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/indexkkk.html

お礼

回答ありがとうございます。
一応、モータのゲイン等の再設定、加減速時間・移動速度の調整をしてもらい、
メカ系では直動システムの脚の補強をして、様子を見ることになりました。

回答No.3

noname#230359

>加速途中で減速に入る時が振動が一番大きくでます。
ちょっといみが分からないのですが、S字カーブで加減速制御設定をしてあって、その加速時の後半という意味ですか?

　また、その直動システムは最初からメカ、モータ、制御系が一体になった市販品なのですか?
　メカ剛性その他の問題もあるかもしれませんが、まず、サーボ調整は手順通り行われましたか?

　あと、設定速度をわざとうんと落とした時はどうなりますか?

>サーボ調整は私はしていませんが制御を担当している者がちゃんと行っていると思います。

状況から推定すると(メカ剛性不足などの要因があったとしても)、とてもそうは思えません。

　オムロンの最新のがどうなっているか今把握していませんが、まず、基本的定数の設定を最初からやり直しましょう。現代制御云々とか適応制御云々とあってもPIDに毛が生えた(へたするとむだ毛だったりする)物も多いようですから、設定を繰り返し追い込んでいく必要があると思って下さい。慣れればどうということは無いのですが、機器の組合せ(この2社が悪いと言ういみとは違います)やご質問者とサーボ調整の方が別々であるなど、正直、ちょっとやばい臭いがします。
　メカ系の剛性不足などがあっても、カップリングの再選定や結合部剛性位しか、今更もういじれないと思いますが、それも不安が大きいようでしたら、別途図面等メール添付して下さい。

なるほど。その感じだと、やはり、そもそもメカ剛性も足りていないのではありませんか?　構造をお教え下さい。門型ですか?　またカップリングは何ですか?
また、わざと設定速度をうんと落とした時はどうなりますか?

お礼

説明不足で申し訳ございません。
ストローク６００ｍｍとは最大ストロークにことで、
ワークをトレイに収納する際、トレイの手前側に収納する場合は移動距離が短くなり、
この場所では搬送速度まで速度が上がりきる前に減速に入ります。

　　　　　　《通常》　　　　　　　　《振動が大きい場合》
　｜　　　　＿＿＿＿　　　　　　　　｜
速｜　　　／　　　　＼　　　　　　速｜
度｜　　／　　　　　　＼　　　　　度｜　　／＼
　｜　／　　　　　　　　＼　　　　　｜　／　　＼
　｜＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿　　　　｜＿＿＿＿＿＿＿＿
　　　　　　時間　　　　　　　　　　　　　　時間

直動システムはメカ（ＴＨＫ）とモータ（オムロン）を別々のメーカーで組み合わせています。
サーボ調整は私はしていませんが制御を担当している者がちゃんと行っていると思います。

加減速時間を長く（５～１０ｓｅｃ）設定すると振動は出ません。

分かりづらい説明ですが、アドバイス及び回答をお願いいたします。

回答ありがとうございます。
制御担当者に確認したところ、S字カーブで加減速制御しているということでした。
一応、モータのゲイン等の再設定、加減速時間・移動速度の調整をしてもらい、
メカ系では直動システムの脚の補強をして、様子を見ることになりました。

回答ありがとうございます。
構造は門型です。
カップリングはモータ等の条件を提示し、直動システムのメーカーで選定したものを使っています。
設定速度を極端に落としての動作では振動はほとんどないとのことでした。
先週、振動防止の補強工事をして、レーザ照射部の揺れは0.2mm程度揺れます。
現在、お客様がどこまで揺れを押えればよいのかを問い合わせ中です。

回答No.2

noname#230359

用語だけなら『アクティブ制振』技術の分野かと。。。

参考URL：

http://www.shinko-elec.co.jp/active/Default.htm

お礼

回答ありがとうございます。
今回の現象に使えるのかメーカーに問い合わせをしてみます。

回答No.1

noname#230359

お話しの内容からだけだと,原因の特定もなかなか困難です.
お使いの直行ユニットのメカ方式,制御方式だけでもまずお教え下さい.
振動は停止時でなく移動時なのですね?

お礼

早速の回答をありがとうございます。
Ｘ・Ｙ・Ｚ軸はＴＨＫのＬＭガイドアクチュエータを用いています。
制御方式はよく分かりませんが、パルスで制御しているようです。
また、加速途中で減速に入る時が振動が一番大きくでます。
設計初心者で説明が不足していますが、
回答及びアドバイスをお願い致します。