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2008年6月の30件の記事

2008年6月30日

仕事を始める前に調査を

最近、「モーションおやじ」の会社のエンジニアに、新開発テーマの要素技術について、インターネットで調査をしてもらっている。

半日調べて、20万円でその要素技術が入手できることがわかれば、それを買ったほうが早くて安い。

半日ブラウズして、動作実績のあるサンプルプログラムが入手できれば、開発コストはほとんどタダに近い。

25年前に比べると

・インターネットで情報に簡単にアクセスできる

・潜在顧客リストを得るために無料の、あるいは無料に近い情報をネットで提供している

昔はまずやってみた。でも、今は「まず、やらないで済むか」を考える。もちろん、そこには、

「やらずに残されているやるべきことは何か?」

の視点が重要!さらに、

「それが本当に自前でやるべきことか?」

「価値を受け取る人の資金でできないか?」

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2008年6月29日

口コミ

先日、「モーションおやじ」の会社のホームページから資料をダウンロードされた神奈川県の方にフォローの電話をした。

「どのようにして当社に行き当たったのですか?」とお聞きしたら、長野県の協力会社さんと、機械制御について、お茶飲み話をしていたら、「モーションおやじ」のコントローラが出てきて、興味を持ったとのこと。

モーションコントローラは、

・外部から見えない

・お客様の社内の人、あるいは専属外注の人しか使わない

ので、口コミでは伝わらない商品と思っていたが、そうでもないようだ。

長野県から神奈川県へ飛び火することもある。

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2008年6月28日

パルス列位置指令の最高周波数

モーションコントローラからパルス列位置指令を受け取って、モータを回転させるモータ制御機器、つまり、サーボドライバやステッピングモータのドライバでは、その電子回路の動作制限から、パルス列位置指令入力の最高周波数が仕様で決められている。

たとえば、100k[pps] 、つまり100 kilo pulse per secondとか記載されている。100kHzと同じ意味である。

「モーションおやじ」のモーションコントローラでは、この最高周波数を「MOTIWAREConfig.ini(モウティウェアコンフィグ.イニ)」というパラメータ設定ファイルで設定する。各移動動作に関しては、この最高周波数に対する%で

RobSetPtpSpeed( 1, 50 );

という命令で指定する。()の中の2番目の値、50は、最高周波数に対して50%を示している。

「モーションおやじ」のモーションカードは、10Mpps(10MHz)まで出力できる。ただし、各モーションカードの1軸め、2軸めのみ。他の3軸めから8軸めは1Mpps。カードが2枚あれば、9軸め、10軸めも10Mpps可能。

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2008年6月27日

移動に関するパラメータ

Photo 移動する場合、停止状態から徐々に加速して、定速状態になって、徐々に減速して、停止して、移動が完了する。

まとめると図のようになる。移動を指定するパラメータとして、すでに書いた「目標位置」に相当する

・移動距離

のほか

・加速時間

・減速時間

・移動速度

というパラメータが必要である。「モーションおやじ」のモーションコントローラでは、加速時間、減速時間を

RobSetPtpAccelerations(1, 0.1 , 0.1 , 0 , 0);

という命令で設定する。Accelerationは、「加速」を意味する。

例によって、()の中の最初の1は、この命令で設定したい対象ロボット番号である。次の0.1は、加速時間[秒]、次の0.1は、減速時間[秒]を指定している。加速時間と減速時間は、特別な目的がない限り同じで良い。残りの2つの0については、しばらく後で説明する。

移動速度は、

RobSetPtpSpeed(1, 100);

という命令で設定する。例によって、()の中の最初の1は、ロボット番号である。次の100というのは、「パルス列位置指令出力の最高周波数」に対する%で指定している。

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2008年6月26日

ユーザ単位

先に書いた移動命令のプログラム中に単位を示す記述が無い。mmなのか、μmなのかの指定が無い。この定義は、実際のところ、「ユーザの期待している移動単位(例えばmm)を移動するために、モータ制御装置に何パルスの位置指令を入力するか」ということである。

1mm移動したいとき、モータ制御装置に何パルス入力すればよいのか?ということは、以下のようなパラメータで決定される。

・A: モータを1回転させるためにモータ制御装置に何パルス入力するのか? [pulse/回転]

・B: 直動ステージを1mm移動させるためにモータを何回転させるのか?[回転/mm]

例えば、

2048pulseの位置指令パルスで1回転するモータとモータ制御装置を用意して、モータ1回転で6mm移動するステージを使用するならば、

A=2048[pulse/回転]

B=1/6[回転/mm]

A*B=341.33333333333[pulse/mm]

「モーションおやじ」のモーションコントローラでは、「MOTIWAREConfig.ini(モウティウェアコンフィグ.イニ)」というパラメータ設定ファイルで定義する。上記のAやBは、制御プログラマーが関知しないところで決定されるので、移動プログラムの中で、記述しなくて済むようになっている。

倍精度の計算なので、15桁くらい有効である。

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2008年6月25日

移動命令

直線移動するにあたって、

・どこへ行きたい(目標位置)

・その目標位置の指定方法(絶対と相対)

を指定することをしばらく前に書いた。

例えば、絶対座標指定移動で+10mmの位置に移動させたい場合、「モーションおやじ」のモーションコントローラでは、以下のように記述する。

pos[0] = 10;

RobPtpMove(1, pos, 1);

1行目は、+10mmに行きたいということをposという変数に代入している。2行目は、そのposへ移動しなさいという命令である。

()の中の1つ目の「1」は、ロボット1番に対して、指令するということを示している。

()の中の2つ目の「1」は、絶対座標位置指定であることを示している。この値を変えると相対座標位置指定になる。

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2008年6月24日

玄関のスカシユリ

Photo 本日の会社の玄関。

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2008年6月23日

50m延長ケーブル

50m 50m25対(50芯)の延長ケーブル。

ノイズで位置指令パルス数がずれるというクレームがあって、再現実験のために買った。

注文先のミスミの担当者が「本当に50mですか?」と確認の電話をしてきた。

その件以降、使い道がない!

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2008年6月22日

信号モニタツール

50 写真は、「オス」のコネクタが付いた50芯端子台とその各端子台につながる「メス」コネクタ付き50芯ケーブル。

この「オス」コネクタと「メス」コネクタは、勘合する。

50_3 つまり、50芯の信号をモニタできる端子台。上の写真では、4本の信号が分岐ケーブル経由でモニタされる。

位置がずれる(位置指令パルス数がおかしい)とか、メカの現在位置とソフトの現在位置表示値と差があるとか、クレームがあると活躍する。

最近の出動頻度はめっきり減っている。いいことだ!

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2008年6月21日

適性試験3

Photo 適性試験を受けに来た学生さんから聞いた話。

あるベンチャー企業の適性試験を受けに行ったら、「考えられる使い道を可能な限り考えなさい」と80個の空欄がある用紙を渡された。

その次に、「対象はこれです」と写真の物体を担当者は示した。

その学生さんは、15個使い道を考えたという。

立派なもんじゃん!

でも、落されたとのこと。

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2008年6月20日

電話級アマチュア無線技士

アマチュア無線の免許を取りたくなった。当時は、電話級、電信級、2級、1級があって、初心者は電話級だ。講習会は無くて、長野市の蔵春閣というところで、いきなり試験。それで、お小遣いをためて、通信教育に入って模擬問題集を入手した。技術と法規を丸覚えした。

試験は、平日。1時間目と2時間目の授業を受けた後、3時間くらいかけて、一人で長野市の蔵春閣というところへ電車を乗り継いで行って試験を受けた。1発合格。中学2年生の時。コールサインはJAφVPQとなった。(この権利は流してしまった)

問題は、無線機。これがめちゃめちゃ高い。トリオ(現ケンウッド)に就職した例のいとこにトリオの中古無線機を探してもらった。TS311という短波帯の入門機で確か68,000円だった。それでも当時としては、かなり高額の出費だった。これは「モーションおやじ」の本物の親父に買ってもらった。「期末テストでいい点を取るから」という条件だったと思うが、取れたか、覚えていない。無線の試験に受かってから開局するまで時間がかかったから、テストの点数はかなり苦労したのだろう。

中学3年生の文化祭で、理科クラブ長だった「モーションおやじ」は、アマチュア無線公開をした。体育館の屋根に上るはしごと別棟の2階の教室の間にダイポールアンテナを張って、21MHzで石垣島と交信できた。

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2008年6月19日

スカイセンサ ICF-5800

Icf_5800 ノイズだらけのラジオに張り付いて、BCLカードを並べて見せる「モーションおやじ」少年に感じるところがあったのか、「モーションおやじ」の本ものの叔父が、ソニーの専門的なラジオ「スカイセンサICF-5800」をプレゼントしてくれた。(彼は昨年亡くなってしまったが)

ICが1個載っていて、それが当時、セールスポイントになっていた。

こいつが現役で、たまにスイッチを入れる。

短波の3MHzくらいから28MHzを聞けた。そうなると、世界の放送局が聞けた。北京放送、モスクワ放送、ラジオオーストラリア、ドイチェべレ(ドイツ)等を聞いて、はがきを書いて、海外に出して、QSLカードをもらった。インターネットが無い時代、小学6年か、中学1年の頃、海外から手紙がきて、すごく感動した。北京放送は、パンダの切り絵のきれいなカードだった。

AC100Vの並行ビニルコードを買ってきて、庭にある柿の木と、庭木のさわらの木に竹を立てて、ダイポールアンテナを張って、スカイセンサーの背面の端子につないだ。

3.5MHz、7MHz、14MHz、21MHz、28MHzでアマチュア無線が聞こえた。一方的に受信しているより、交信できる無線がやりたくなってきた。

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2008年6月18日

BCLカード、QSLカード

隣町の電気屋で「中古の」トランジスタラジオを本物のおやじ、「モーションおやじ」の本物の父親に買ってもらった。新品のトランジスタラジオは、高い時代だった。

そのラジオで、ラジオ放送を聞いて、その放送局に受信状況をはがきで報告するときれいなカードをくれる。これがBCLカード。またはQSLカード。

長野県内のSBCはもちろん、山梨放送、ニッポン放送、文化放送、TBS、CBC、東海ラジオ、北海道HBC、福岡のRKB、とか集めた。

これらのカードは捨ててしまって今はないが、ネットで調べると約40年前に集めた懐かしいデザインのカードが見つかる。

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2008年6月17日

エレクトロニクスエンジニアの夢

「モーションおやじ」が小学校5年生のとき、工業高校3年生で無線クラブのクラブ長をしていたいとこの家に行った。そこで、いとこは、ゲルマニウムラジオを作ってくれて、その場で聞かして、「モーションおやじ」にそのラジオを渡してくれた。

これは、忘れもしない「モーションおやじ」の人生を決める事件だった。

いとこは、ガラスマイペット(ガラスクリーナー)のスプレーの白いふたに穴を空けて、並四コイルとアルプスのバリコンと3端子のラグ端子を付けた。ゲルマニウムダイオードはIN60。後、クリスタルイヤホーン。NHKラジオが聞こえた。

鮮明に覚えている。

その瞬間、エレクトロニクスエンジニアを目指そうと決めた。単純なガキだった。

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2008年6月16日

RS422のシグナルグランド

RS422という信号規格があって、数MHz(メガヘルツ)程度の信号伝送に使用されている。とくに、モータ制御用の信号としては、ロータリエンコーダのA±、B±、Z±、位置指令用のCW±、CCW±のように頻繁に見かける。

送信側はラインドライバ、受信側はラインレシーバというICが使われて、絶縁されていない場合がある(なお、受信側がフォトカプラの場合には、絶縁される)。片側には、サーボドライバの高電圧スイッチング回路があり、ノイズ発生源がある。

このとき、両ICのグランドを同じにするために、グランドを接続したほうが良いのか、しないほうが良いのか、判断基準が欲しい。(RS485という信号規格でも同じ問題がある)

経験から、「グランドがループにならないようにグランドを接続すればよい」と考えている。過去にループを作ってロジック回路が誤動作した経験があるので、こう考えている。

皆さんの考えはいかがでしょうか?

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2008年6月15日

DC/DCコンバータ

部品実装していただいたプリント基板が入荷した。電源を入れる。消費電流は問題ない。外部から信号を入れる。動かない!電源電圧がおかしい!

調べると、DC/DCコンバータのピン配置と基板パターンが異なっている。やってしまった!パターンチェックが甘かった。

プリント基板のアートワークは100%協力会社にお願いしている。いままで、この類のミスはなかった。

DC/DCコンバータは、ピン番号がカタログに掲載されていないので、人により勝手に順番を解釈する。要注意!

1分のチェック怠慢が2日分の作業を作ってしまった。

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2008年6月14日

新卒募集用会社案内

Photo_4 先週は、新卒の内定者と懇親会。3日間にわたり、入社前研修で、「新卒募集用会社案内」を作ってもらった。入社前研修で会社案内を作ってもらうというネタは、写真の本の127ページに出ている。

「モーションおやじ」の会社にどのような魅力を感じたのか、キーワードをさぐり、それを中心に、全体の構成をまとめていただいた。

でてきたキーワードは、「モーションおやじ」の期待していたものや、さらにかっこよいものだった。ギャップは少ないようだ。

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2008年6月13日

スイッチングノイズで誤動作

お客様の装置(実機)では、高電圧のスイッチングノイズで、ロジック回路が誤動作する。しかし、会社へ戻って、テストベンチでは誤動作しない。再現しない。

・基台(装置フレーム)の有無

・電源の機種差

・フレームグランド等配線状況の差

で、高周波電流の流路が異なるのか? 現場の実機で対策するしかない。

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2008年6月12日

アナログテスタ

Photo アナログテスタ。現役。

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2008年6月11日

高電圧用レギュレータ

とあるテーマで、100Vくらいの高電圧用レギューレータICが必要になった。負荷の消費電流は、数10mA以下。モデルによっては、10mA以下。以下のICが見つかった。

・TI社TL783

・SUPERTEX社のLR12

お客様が装置システム設計に困っていれば、ステージ制御に付随した電子応用システムを丸ごと受けてしまうので、このような仕事もやってしまう。

今回SUPERTEX社のICを使用したが、この会社は高電圧ICに絞り込んで、面白い製品を用意している。

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2008年6月10日

絶対と相対

HTMLの本を読んでいたら、フォルダにあるファイルに対して、

・絶対パス

・相対パス

画面の中の表示位置指定方法で

・絶対位置指定

・相対位置指定

という考え方があります。

位置決めの目標位置指定方法と同じです。

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2008年6月 9日

南信州ビール(地ビール)

Photo_5 駒ヶ根高原の駒ヶ根ファームス2階の地ビールレストラン「味わい工房」でできたての南信州ビールがグラスで飲める。

町中から遠いので、何かのイベントでしか飲みにいけないところが、期待感を増してしまいます。

日本酒も好きですが、南信州ビールも好きです。

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2008年6月 8日

絶対座標指定移動と相対座標指定移動

原点復帰動作で原点を決めました。

その原点からの+10mmとかへ移動する場合、「絶対」座標指定移動と呼びます。

今居る位置、それは、原点から20mmの位置かも知れないし、2000mmの位置かもしれないが、今居る位置から、+10mmとかの位置へ移動する場合、「相対」座標指定移動と呼びます。あるいは「インクリメンタル」指定移動と呼びます。

「インクリメンタル」は、日本語で「累加的」という意味です。

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2008年6月 7日

原点復帰動作

さて、やっと、直線状のステージで原点を求めて、動かすことができるようになった。

モーションコントローラからCW±、CCW±パルス信号を出力することにより、モータのシャフトを回転させて、直動案内機器の可動部を動かし、原点センサ信号が変化する位置を見つける。この位置を、座標系のゼロとする。この動作を「原点復帰動作」と呼ぶ。

「原点復帰動作」をするようにモーションコントローラには「原点復帰命令」を発行している。

モーションコントローラは、原点センサの変化した位置を「原点」すなわち、座標系のゼロと認識する。

その位置「ゼロ」から、例えば10mm、あるいは、-10mmの位置を決めることができる。

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2008年6月 6日

シャフトカップリング

Photo 原点センサを直動案内機器の固定部につけて、小型鉄片を可動部につける。そして、直動案内機器に内蔵されている回転部のボールねじ(右側のシャフト部)にモータ(左側)のシャフトをカップリング(写真中央の白っぽい部品)で取り付ける。(写真では、サーボモータを使っています。)

上の写真のカップリングは、「ディスク形」と呼ばれているが、下の写真のようにスリットを入れた「スリット形」と呼ばれるタイプもある。選択基準については、ミスミ社の「FAメカニカル標準部品」のカップリングの概要の部分を読んでください。

Photo_2 Photo_3

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2008年6月 5日

原点信号

Photo 昨日のセンサを原点にしたいところに設置するだけでは、「原点信号」が発生しない。原点信号をオン、オフさせるために、写真中央の小型鉄板を可動部につける必要がある。

中央の鉄板が、右奥に見えるセンサに近づいたときに、オンする。

逆の論理のセンサもある。つまり、通常は、オンしていて、鉄板がセンサに近づいたときに、オフするセンサもある。また、ある信号の配線をDC+24Vに接続するか、グランドに接続するかで、論理が変わるセンサもある。

普通はオフしていて、近づいたら、つまり、原点に来たらオンするセンサを選ぶ。

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2008年6月 4日

直動ステージを動かす

モータシャフトの回転運動を直線運動に変えて、直線状の位置を指定して、その位置に動かしたい。その場合、ボールねじ等を使用した直動案内機器にモータを取り付けて、そのモータの回転角度を制御することにより、直線状の位置を制御する。

Thk ・THK社では、「LMアクチュエータ」

・日本トムソン(IKO)社では、「直動案内機器:メカトロシリーズ」

・日本精工(NSK)社では、「モノキャリア」

等の直動案内機器が知られている。

直線状の位置を指定するとき、どの位置が基準位置か、決める必要がある。「ここから、何mmのところに移動したい」と指定したいからだ。つまり、目に見えない「ものさし」みたいなものを直動機器の上に置きたい。この「ものさし」を「座標系」、「ものさし」の基準位置を「原点」と呼ぶ。

「原点」には、電気信号を発生するセンサと取り付けてある。「原点センサ」と呼ばれる。「原点センサ」がオフからオンになるところ、変化点、が「原点」となる。

Sunx「原点センサ」としては、

・SUNX社の近接センサ(GXLシリーズ)

・OMRON社のフォトマイクロセンサ(EE-SXシリーズ)

Ee_sx 等が良く使用されている。

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2008年6月 3日

モータを回す 2

Inching 前日のステッピングモータ、ドライバ、モーションコントローラ間の配線が終わった後の作業です。「モーションおやじ」の製品「MOS Bench(モスベンチ)」の中にMOTIWARE Manager(モウティウェア マネジャー)」というソフトウェアがあります。それを起動して、図の画面を表示させます。

その後、

1、左下の「Servo Power」のボタンを押す。

2、Inching(インチング)のラジオボタンを押す。

3、Axis 1の「+」ボタン、もしくは、「-」ボタンを押すと、CW用パルス信号、もしくは、CCW用パルス信号が出力され、モータが回ります。

簡単でしょ!

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2008年6月 2日

モータを回す

モータには、いろいろあるが、通常の用途は

・位置(角度)

・速度

・トルク

のどれかの目標値を与えて、それに追随させるというものである。簡単な「位置」目標値に追随させることを例にとって考える。この操作は、業界で「位置決め」と呼ばれている。

5 安いDC24V電源入力タイプの5相ステッピングモータを例として、モータを位置決めで回してみよう。まず、DC24V電源(3Aくらい)、モータ用ドライバ(アンプ)、位置決め用コントローラ(モーションコントローラ)を用意して、配線する。

・ドライバとDC24V間を配線する

5_2 ・ドライバとモータ間を配線する

・ドライバとモーションコントローラ間でCW+、CW-、CCW+、CCW-というパルス信号を配線する。「モーションおやじ」のモーションコントローラの信号名では、FP-、FP+、RP-、RP+と接続する。

後は、DC24V電源をオンして、モーションコントローラが入ったパソコンを立ち上げれば、ソフトウェア操作のみで、モータが回る。

写真は、オリエンタルモータ社のDC入力5相ステッピングモータとそのドライバです。

■ステッピングモータ制御の簡単なところ

1、電源をONすれば、励磁が始まっている(モータに通電している)ので簡単。サーボモータの場合、電源をONした後、サーボオンという信号をオンしないとモータの通電が始まらない。サーボオン信号の配線、制御が必要になる。

2、位置検出用ロータリーエンコーダのモータ・ドライバ間配線、ドライバ・モーションコントローラ間の配線が無いので簡単。

3、アラーム信号、アラームリセット信号が無いので簡単。

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2008年6月 1日

VenturCom(ベンチャコム)RTX5.1.1

Rtx511_cd 今はArdence(アーデンス)になってしまったが、昔のVenturCom(ベンチャコム)の頃のRTXのCD。

2004年7月のRTX5.1.1。

WindowsでリアルタイムのIO制御に使った。Windowsで簡単にリアルタイムIO制御をしたい方、

RTX導入10年目、株式会社プライムモーションのページはこちら

http://www.primemotion.com

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