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    線形ガイドシステム

    線形運動システムの最も一般的な移動プロファイルは、台形および三角形です。台形の移動プロファイルでは、システムはゼロから最大速度に加速し、指定された時間(または距離)の間、その速度で移動し、ゼロに減速します。逆に、三角形の移動プロファイルはゼロから最大速度まで加速し、すぐにゼロに戻り、一定の速度がなくなります(つまり、すべての移動時間は加速または減速して費やされます)。

    しかし、実際には、これらの動きプロファイルはどちらもモーションシステムに特に理想的ではありません。特に、動きの終了時にスムーズな移動、高い位置付けの精度、または安定性を必要とするものです。これは、加速して減速するプロセスが、ジャークとして知られる現象につながるためです。

    加速が速度の変化速度(誘導体)であるように、ジャークは加速度の変化率です。言い換えれば、ジャークとは、加速が増加または減少している速度です。ジャークは一般的に望ましくありません。なぜなら、それは突然のぎくしゃくした動きを作成するからです。工作機械、スカラロボット、分配システムなどの産業用途では、加速の急速な変化、IEジャークは、システムを振動させます。ジャークが高いほど、振動が強くなります。そして、振動は、沈降時間を増やしながら、位置決めの精度を低下させます。

    ジャークを避ける方法は、加速または減速速度を減らすことです。モーションコントロールシステムでは、これは「ぎくしゃくした」台形プロファイルの代わりに、Sカーブモーションプロファイルを使用して行われます。台形の移動プロファイルでは、加速度は即座に(少なくとも理論的には)発生し、ジャークは無限です。移動中に発生するジャークの量を減らすために、加速度と減速の開始と終了時の遷移は「S」形状に滑らかになります。結果のプロファイルは、Sカーブ移動プロファイルと呼ばれます。

    台形の移動の加速プロファイルをプロットすると(上記参照)、それがステップ関数であることがわかります。つまり、加速度はゼロから最大瞬間になり、減速は最大から瞬時にゼロになります。 S-Curve移動では、加速プロファイルは形状が台形になり、加速度と減速が即座にかつ突然ではなく、滑らかな方法で発生します。

    S-Curveプロファイルは3次システムに基づいており、加速度、速度、距離(変位)のモーション方程式を台形移動プロファイルの動き(変位)よりも複雑にします。

    S-Curveと台形の移動プロファイルを使用することのトレードオフは、S-Curveプロファイルで移動の全体的な時間が長くなることです。これは、上昇加速(および減速)が台形移動の瞬間的な加速よりも時間がかかるためです。ただし、高レベルのジャークによって誘発される振動により、台形移動プロファイルを使用することで得られる時間の利点は、より長い沈降時間によって無効になる場合があります。そして、ジャークは機械的成分に広範囲に歪みを置くため、台形の移動が基礎として使用されていても、通常、スムージングの量が加速フェーズと減速フェーズに適用され、移動プロファイルがよりS字型になります。


    投稿時間:Mar-14-2022
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