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インテリジェントガイドによる工作機械サーボ特性の改善に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450058
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関京都大学

研究代表者

垣野 義昭  京都大学, 工学研究科, 教授 (00026204)

研究分担者 竹下 虎夫  三菱電機(株), 名古屋製作所・NCシステム部, 参事(研究職)
中村 晋哉  日本精工(株), 精密技術開発センタ, 部長(研究職)
松原 厚  京都大学, 工学研究科, 助教授 (80243054)
竹下 虎男  三菱電機(株), 名古屋製作所・NCシステム部, 参事(研究職)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
2001年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2000年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
キーワードサーボ系 / 振動減衰 / 油圧制御系 / CNC工作機械 / 直動ガイド / 直道ガイド
研究概要

1.接触型インテリジェントガイド評価実験装置の設計・製作 ガイドレール側面からブレーキシューで接触圧力を加えることによって,テーブルとガイドの間の摺動抵抗を動的に制御することが出来る直動案内機構を提案し,評価実験装置を設計・製作した.アクチュエータには油圧シリンダを用い,油圧制御にはデジタル制御された高速電磁弁を用いた.この油圧制御系を送り駆動系に組み込み,特に工作機械の高速化,高加速化において,サーボ系の安定性や軌跡精度に悪影響を及ぼす構造振動の減衰特性向上を図った.油圧制御系の帯域が最大60Hzと限界があるものの,それ以下の低周波数の構造振動に関しては適切な減衰を負荷し,応答性を向上できることを実験にて確認した.
2.ボールねじ送り駆動系のための減衰制御理論の比較検証 機械の構造振動やボールねじの縦振動など送り駆動系の振動要因に対し,テーブル速度とモータ速度の差速度をフィードバックことによって減衰特性を改善する手法の検証を行った.特に差速度をサーボモータの制御系にフィードバックする手法と,テーブルに直接制御力を与える手法の理論的な比較検証を行った.テーブルに直接制御力を与えるために,上記の接触型インテリジェントガイドを用いることができる.評価用のテストスタンドを用いて,様々な直接速度フィードバック,相対速度フィードバック手法を実装し,それらの比較検証を理論的・実験的に行った.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 松原 厚, 茨木 創一, 垣野 義昭, 遠藤 雅也, 梅本 雅資: "NC工作機械送り系の振動制御(第1報)-速度制御則の比較-"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 505 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原 厚, 垣野 義昭, 梅本 雅資: "相対速度フィードバックによるNC工作機械送り駆動の高速・高精度化(第1報)-制御理論-"2001年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 452 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Matsubara, S. Ibaraki, Y. Kakino, M. Endo, and M. Uroemoto: "Vibration Control for Feed Drive Systems in NC Machine Tools (1st Report) - The Comparison of Velocity Control Schemes -"Proc. of the 2001 Fall Japan Society for Precision Engineering Semiannual Meeting. 505. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Matsubara, Y. Kakino, and M. Umemoto: "High-speed and High-accuracy Control of Feed Drives in NC Machine Tools by Relative Velocity Feedback"Proc. of the 2001 Spring Japan Society for Precision Engineering Semiannual Meeting. 452. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原 厚, 茨木 創一, 垣野 義昭, 遠藤 雅也, 梅本 雅資: "NC工作機械送り系の振動制御(第1報) -速度制御則の比較-"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 505 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松原 厚, 垣野 義昭, 梅本 雅資: "相対速度フィードバックによるNC工作機械送り駆動の高速・高精度化(第1報)-制御理論-"2001年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 452 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsubara: "Servo Performance Enhancement of High Speed Feed Drives by Damping Control"Proc.of the JAPAN-USA Symposium on Flexible Automation. 2000JUFSA. 13073 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松原厚: "相対速度フィードバックによるNC工作機械送り系の高速・高精度化(第1報)・制御理論・"2001年度精密工学会春季大会講演論文集. M04 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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