
Encoder Feedback
エンコーダフィードバック
エンコーダフィードバックとは、エンコーダ(回転位置センサー)で検出したモーターの位置や速度情報を制御装置へ戻し、モーション制御に利用する仕組みのことです。
サーボモーターや産業ロボットでは、モーターの回転位置や回転速度をエンコーダで検出し、その情報をサーボアンプやコントローラへフィードバックすることで、指令値と実際の動作との差を補正するクローズドループ制御が行われます。
このフィードバックにより、ロボットや自動化装置では高精度な位置制御や安定した動作が可能になります。
■エンコーダフィードバックの基本構造
モーション制御の構成
制御装置(PLC / コントローラ) ↓ サーボアンプ ↓ モーター ↑ エンコーダ ↑ フィードバック信号
エンコーダがモーターの回転状態を検出し、制御装置へ情報を返します。
■エンコーダで検出できる情報
エンコーダフィードバックでは次の情報を取得できます。
◆情報 | ◆内容 |
位置 | 回転角度 |
速度 | 回転速度 |
回転方向 | 正転・逆転 |
移動量 | 移動距離 |
この情報を利用してモーション制御が行われます。
■エンコーダフィードバックの仕組み
(例):位置制御
指令位置:100 mm 実際位置:98 mm
(誤差)
2 mm
(制御装置が補正を行い)
モーター再駆動
して目標位置へ移動します。
■エンコーダフィードバックの種類
エンコーダには主に次の種類があります。
◆種類 | ◆特徴 |
インクリメンタルエンコーダ | パルス信号 |
アブソリュートエンコーダ | 絶対位置検出 |
磁気エンコーダ | 磁気検出 |
光学エンコーダ | 高分解能 |
ロボットやサーボモーターではアブソリュートエンコーダが多く使用されます。
■FA・ロボットでのエンコーダフィードバック
工場の自動化設備では次の用途で使用されます。
◆用途 | ◆内容 |
サーボモーター | 位置制御 |
産業ロボット | 関節制御 |
CNC工作機械 | 精密加工 |
半導体装置 | 高精度位置決め |
例えば
ロボット関節 ↓ サーボモーター ↓ エンコーダフィードバック ↓ 高精度制御
■エンコーダフィードバックのメリット
◆メリット | ◆内容 |
高精度制御 | 位置補正 |
安定性 | 外乱対応 |
高速制御 | リアルタイム補正 |
信頼性 | 動作保証 |
ロボット制御では欠かせない技術です。
■まとめ
エンコーダフィードバックとは、エンコーダで検出したモーターの位置や速度情報を制御装置へ戻して制御に利用する仕組みです。
サーボモーターや産業ロボットのクローズドループ制御で使用され、高精度なモーション制御を実現します。
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