サーボモーターを繋いでみよう

サーボモーターを繋いでみよう。

何でも出来る、サーボモーターを繋いでみよう！

ん？そもそも何でもって何？

三菱電機さんのＪ４シリーズを参考に、サーボモーターの繋ぎを考えてみましょう

どうも ズブ です。今回は、サーボモーターを繋いでみよう。

サーボモーターのポイント

サーボモーターを組むに当たって、押さえておくポイントは

クローズドループ

これだけです！

端折り過ぎでしたか(笑)

だけど、全てがこれにぶら下がってくるので、１つずつ見て行きましょう。

クローズドループって何？

システム図は散々見掛けてると思いますが、改めてシステムを見てみると

こんな繋ぎですよね。
なので、モーターに行くケーブルは２本となります。

でもって、クローズドループ（閉ループ）という位なのですから、このような制御の流れになります。

言葉にすると

ん？　そういや、似たようなシステムを見た事ないですか？

そうそう、温度制御とそっくりじゃないですか。

ちなみに動きも、ほぼ同じ

モーター

ヒーター

フォードバック制御 というジャンルなので、同じようになるのは当然なのですが、

ヒーターは簡単に触るのに、サーボを触りたがらない人が多いので、同じような物ですよってのが言いたかった訳です。

ゲインって何？

先ほどの速度時間表を見る限り、オーバーシュートやらを繰り返して、暴れている感じですよね。

そんな時、

温調器だと、オートチューニング を掛けますが

サーボでも、ゲインチューニング を掛けます。。

先ほどのグラフを見る限り、業界最高レベルのサーボアンプが、こんな性能な訳がありません。

チューニングが終わると、はいこの通り

ぴったり追随してますね。

しかし、なぜ ゲイン調整 が必要なのでしょう？

先ほどのグラフにヒントがありますので、拡大してみましょう。

黒線 が 指令値

赤線 が 実測値 です。

少し 遅れ動いている のが分かりますね。

この遅れが、先ほどの クローズドループ で回っている為に起こる 応答遅れ時間 です。
（ちなみに、オープンループだと、黒線の回転数となります）

この遅れの間に起こる様々な要因のせいで、オーバーシュート や ハンチング が発生してしまうのです。
これを、ゲイン調整で打ち消す事が必要となるのですね。
まずは第一歩

インポジションって何？

ゲイン調整前のグラフを見て下さい

ハンチングを繰り返しながら、収束して行ってます。

ゲインを調整して良い感じになったとしても、直線部分を拡大すると、このようなグラフが出てくる訳です。

そこで、一定の振れ幅以下に収まったのなら、それはもうOK なんじゃね？

っていうのが、インポジション です。

クローズドループにぶら下がっていて、かつ意識しておいて欲しいものを、２つ挙げましたが、実際は繋いでゲイン調整したら大体終わりです。

ただ、メカ屋さんが低出力のモーターを選定する癖がある場合は、電気屋さんは大変です。

正直、時間さえあれば、殆どの物は回るのですが、イナーシャ比がメチャメチャになってくるので、オートチューニングだけでは収まらない事も多々あるのです。

そんな時は、不貞腐れながら手動でチマチマ追い込んで行くしかありません(笑)

サーボアンプに配線しよう

せっかくＪ4を選ぶのなら、CC-Link IE 等を使用して、配線レスに持っていくべきでしょう。
欲しい数値から何から、全部バッファに入ってくるし、工数も削減できてすごく楽ちんです。

ですが、題名に配線を入れてしまったので(笑)
置き換え等で配線が必要というケースを想定してみましょう。

置き換えの場合、恐らくが上位位置コンだったり、アナログだったりの入出力でしょうから
MR-J4-A(-RJ)を選定してみます。

随分オドロオドロシイしい配線図ですよね。

今回は、位置決めで考えてみましょう。
不要な箇所はざっくり削ります。

なんかもう、こんだけ

本当に要るのは、サーボON 位

まとめ

もちろん、速度だったり、トルクだったり、狙った機能を生かす為には、その為の配線も必要です。

何でも出来るからには、何でも繋げるように作ってくれているのですが、物怖じする必要はありません。

狙いの最低機能だけ最初に繋いで、後から欲しい機能を追加していくように考えたら、捉え方が楽になりませんか？

三菱電機 汎用 ACサーボ　MELSERVO-J4　カタログを参考にさせて頂きました。