セミナー情報

モーションコントロール技術の基礎と高速・高精度化への応用・例 〜デモ付〜

〜 モーションコントロールの仕組み、モーションコントローラの機能、位置決め・補間動作、高速・高精度のための技術、応用事例 〜

  • 応用する立場で実務として役立つポイントを、事例やデモを交えて解説する講座!
  • 機構・サーボ系・コントローラの総合技術であるモーションコントロールについての基本と本質を身につけ、位置決め・同期・運動の高速化・高精度化に活かそう!

講師の言葉

 あらゆる生産現場でサーボ応用のロボットや装置は拡大している。特に単純な位置決めではなく、多軸の同期や高速連動など、NC技術を必要とする「緻密な動作」のマシンは、中核マシンとして重要である。これらを制御する技術がモーションコントロールであるが、それは機構・サーボ系・コントローラの総合技術であり、すべてを深く理解するのは困難である。そのため、「モーションコントロールの重要性はわかるが、うまく活用できない」という意見も目立つ。

  本講座では、モーションコントロールの基本や本質を把握して、高速・高精度(高い生産性)を実現するポイントや評価方法を理解いただく。マシンや生産技術は多様でも、押さえるべき本質は共通である。制御理論や中身ではなく、応用する立場で実務として役立つポイントを、事例やデモも参考にしながら、イメージとして把握いただく。

 今後、実務の中で、「緻密なモーション」を推進でき、マシンや生産性の向上のバックボーンになれると考えている。

セミナー詳細

開催日時 2017年01月18日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 【東京】日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・産業機械・生産設備・ロボットなどでモーションコントロールに関わる技術者の方
予備知識 ・モーションコントロールの対象となる機械・設備とその動作や運転内容について、少なくとも1種類以上の具体的なイメージを持っていると理解が早い
修得知識 ・モーションコントロールの基本・本質
 仕組みや基本機能を把握  
 マシンは多様でも制御の本質や押さえるべきポイントは共通
・高速高精度なモーション(高い生産性)を実現する要素と考え方
 高速高精度を実現するポイント
 制御の立場で機構やサーボ系を把握し最適制御する
 モーション精度を定量計測・解析し評価する
・モーションコントローラの基本要件と高速高精度を実現するための基本性能
 機構・サーボ系を最適にし、モーションコントローラの性能・特徴を見極めて活用する
プログラム

1. モーションコントロールとは

  (1). 本講座で対象とするモーションコントロールの定義

  (2). モーションコントロールを必要とするマシン

    a. 動画で事例紹介(精密加工・ロボット・巻線機・半導体製造等)

    b. モーションコントロールの重要性

 

2. モーションコントロールの仕組み 

モーションコントロールは、機構・サーボモータ・位置検出器・サーボアンプ・コントローラの総合技術である。まずは、各々の要素の意味と役割を理解いただく。

  (1). ブロック図と各要素(モーションコントローラ、サーボアンプ、モータ・エンコーダ、機構、作業ヘッド)

  (2). 機構

  (3). 作業ヘッド(ハンド・ツール・主軸など)作業するツールと作業内容の例

  (4). モータとエンコーダ(位置検出器)

    a. モータ:サーボアンプの指令通りの力・速度を発生、位置制御

    b. エンコーダ:サーボモータの回転位置(高精度)100万分割や400万分割、速度検出も兼ねる

  (5). サーボアンプ

  (6). 機械の入出力制御

    a. 出力:シリンダーやソレノイド

    b. 入力:リミットスイッチや各種センサー

  (7). モーションコントローラ

    a. サーボアンプへの指令、入出制御、上位・周辺制御機器との接続(通信)

    b. モーションコントローラの実例

 

3. モーションコントローラの機能

  (1). 基本機能:正確な多軸制御を実現する機能

  (2). 応用機能:正確な運転や実動作に直結する機能

  (3). モーションコントローラの運転方法:状況や作業目的で運転方法を選択

  (4). 運転プログラム:緻密で高度な動作を簡単に記述

    a. G言語運転

    b. ロボット言語(テクノ言語)運転

    c. マクロ機能で運転にバリエーション

    d. マルチタスクで複数作業を並行制御

  (5). モーションコントローラの操作:単独運転〜ライン制御(連動)

    a. PCから運転:運転画面例

    b. スイッチパネルで運転: 操作スイッチや操作パネルの例

    c. PLCから運転:サンプルラダー

 

4. 高速・高精度とは

  (1). マシンや動作の内容や目的で考える必要がある

  (2). 位置決めの高精度:静的な精度

  (3). 補間動作の高精度:動的な精度

  (4). 各マシンでの高速・高精度の事例

    a. 半導体製造装置での高速・高精度:貼り合わせなど

    b. 精密加工機での高速・高精度  :微小補間の連続の意味

    c. 巻き線機での高速・高精度   :微小補間の連続の意味

  (5). 力・トルクの高精度

  (6). 速度の高精度

 

5. 高速・高精度化のための技術

  (1). 位置検出の高精度化・高分解能

    a. シリアルエンコーダ:パルス発生型との比較・メリット

    b. 回転型サーボモータのエンコーダ(セミクローズ制御)、最新動向、セミクローズ制御

    c. リニアスケールによるフルローズ制御(課題とメリット)

  (2). サーボアンプへの指令方式

    a. パルス列方式の課題(限界)とメリット

    b. ネットワーク方式(EtherCATやMECHATROLINK)課題とメリット

  (3). 静的精度を高めるために

    a. 位置検出の量子化単位

    b. ピッチエラー補正

    c. 機構補正

  (4). 動的精度を高めるために

    a. 機構の剛性:機構をモデル化して理解(慣性・摩擦負荷・バネ要素)

    b. サーボ系 :位置・速度・電流の3重ループ制御を理解

  (5). 高速高精度のためのモーションコントローラの仕組み

    a. 内部ブロック図  軌跡発生→加減速→各軸位置制御→サーボアアンプへの指令

    b. サンプリング制御(制御周期)

    c. モーションコントローラの軌跡発生の仕組み

  (6). モーションコントローラの精度

    a. 多軸の同期精度(補間精度)

    b. 制御周期と指令の緻密さ:連続性の問題、微小な補間の連続性能

    c. 加減速制御

    d. いろいろな補正機能

  (7). 最新のサーボアンプ

    a. 制御周期と応答性

    b. サーボ系の剛性をあげる:制振制御

    c. 応答性・軌跡精度を向上:偏差レス制御

  (8). 動的精度の定量的な検証手段:計測の原理・計測データ例

    a. 1軸の解析:サーボアンプメーカのソフト

    b. 2軸・多軸での合成(軌跡)精度、同期性の精度

  (9). 多軸の同期性の仕組み(サーボメーカも語らない本当の仕組み)

  (10). さらなる高精度化の事例

    a. センサーラッチ(高精度位置計測)

    b. ガントリー(平行軸)

    c. 3次元補正

    d. 同期追従

    e. 接線制御

    f. 微小補間の連続能力 多軸同期制御

    g. 精密加工・成型・巻線・ロボット制御・ロール制御への応用

    h. ソフトIF:PLC/画像処理/CAM/生産管理などユーザソフトと直結

 

6. モーションコントロールの成果事例

  (1). 発展的な応用

    a. 産業用ロボットへの応用

    b. 超多軸制御

  (2). 応用事例:モーションコントロールによるメリット・成果

    a. 高速巻き線機 :ノズル巻き

    b. 高速組み立て機:圧入・圧着

    c. 複合マシン  :専用加工機とロボット(搬入・搬出)

    d. 専用加工機  :研磨 切削

    e. バネ製造   :成形

    f. 放電加工機

  (3). オープン化とソフトIFの公開の事例

 

7. 付録

  (1). モーションコントローラを総括して整理

  (2). モーションコントローラの周辺技術(連係)

    a. MCモーションコントローラとPCの連係

    b. モーションコントローラとPLCの連係

    c. IoTへの展開

キーワード モーションコントロール サーボ制御 緻密なマシン制御 多軸制御 位置決め NC技術
タグ モータ  機械  金属加工  工作機
受講料 一般(1名) : 48,600円 (税込み)
同時複数申し込みの場合(1名) : 43,200円 (税込み)
会場 日本テクノセンター研修室
住所: 〒 163-0722 東京都新宿区西新宿小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666

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カテゴリ:

電気・機械・メカトロ・設備成形・加工・接着接合・材料化学・環境・異物対策ソフト・データ・画像・デザイン品質・生産管理・コスト・安全研究開発・ビジネススキル

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