加減速設定とは？（かげんそくせってい）

■定義

加減速設定とは、機械軸やロボットの動作において、目標速度へ「加速していく過程」と、停止・低速へ「減速していく過程」をどのように設計するかを指定する制御概念である。設定項目には主に以下が含まれる。

• 加速度（acceleration）：どれだけの速さで速度を上げるか

• 減速度（deceleration）：どれだけの速さで速度を落とすか

• プロファイル形状（台形・S字）：速度変化のカーブをどう描かせるか

• ジャーク（加加速度）：加速度変化の滑らかさをどう制限するか

特にS字プロファイル（S-curve）はジャークを抑制し、ロボットアーム・自動機構の振動、部品の把持ずれ、ワーク飛びを大幅に低減できる。

■加減速プロファイルの種類と特徴

●1. 台形プロファイル（Trapezoidal Acc/Dec）

もっとも一般的で、「一定加速度 → 等速 → 一定減速度」という“台形”の速度曲線を描く。

メリット

• 応答が速い

• プログラムがシンプル

• 時短工程に向く

  
  

デメリット

• 速度切替点でジャークが発生し振動が出やすい

• 精密工程や把持作業ではワークずれの原因に

  
  

適用例：サイクル重視工程（供給、搬送、P&Pなど）

●2. S字プロファイル（S-curve Acc/Dec）

加速度を滑らかに変化させるため、速度曲線が“ゆるやかなS字”を描く。

メリット

• ジャーク低減 → ロボットの振動抑制

• ワーク保持の安定性向上

• 研磨・面取りなど仕上げ工程に最適

デメリット

• 台形より応答が遅い（時間がかかる）

• チューニングパラメータが多い

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適用例：品質優先工程（研磨、圧入、測定、光学部品搬送など）

■ポイント（設計時に必ず考慮すべき要素）

●1. 軸ごとの上限値・可搬慣性を考慮することが必須

ロボット・モーターには、

• 許容加速度

• 可搬慣性（モーメント負荷）

• 機械剛性などの制約が存在する。

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加減速設定がこれを超えると、振動増加・位置決め精度低下・過負荷アラームが起こり、最悪の場合は機構破損につながる。

●2. 「工程の目的によって設定は真逆になる」

• 品質重視なら S字＋ブレンド

  • ブレンドとは、ポイント間を滑らかに接続し、停止なく移動させる技術

  • 設備振動の抑制、ワーク表面の品質向上に有効

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• 時短重視なら 台形＋高応答

  • ピック＆プレース、ワーク供給など

  • 軸停止数を減らし、加減速の立ち上がりを鋭くする

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工程目的の“優先指標（品質 or サイクル）”を明確にすることが重要。

●3. ジャーク制御とトルク管理が表裏一体

滑らかな加減速は、必要トルクのピークを抑え、モーター温度上昇を低減する。

逆に、ジャークが大きい（=台形の急な立ち上がり）とトルクピークが跳ね上がり、

• 過負荷

• サーボアラーム

• 位置決め精度の低下

の原因になるため、トルクチューニングとセットで最適化する。

■関連用語

• モーション制御（Motion Control）

• ブレンド（Blend / Cornering）

• ジャーク制限（Jerk Limit）

• トルクチューニング（Servo Tuning）

• プロファイル生成（Trajectory Planning）

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■用例（現場での実際の使われ方）

ほかにも、

• 脱着工程でワークずれがなくなった

• ガラス搬送で破損率が低下

• 位置決め時間を短縮し生産タクトが向上

など、工程ごとに加減速設定を最適化することで大きな改善が得られる。

■まとめ（技術者へのメッセージ）

加減速設定は単なる“速度の上げ下げ”ではなく、品質・タクト・設備寿命を左右する基礎モーション要素である。

• 品質工程 → S字プロファイル

• タクト工程 → 台形プロファイル

という原則を押さえつつ、軸負荷・慣性・剛性・工具特性を考慮して設定することで、ロボット・自動機の性能を最大限引き出すことが可能になる。