多くのシミュレーション テスト リグや 6-DOF モーション プラットフォームでは、正確な多軸調整が必要です。かなりの数のプロジェクトがハードウェア チェックに合格しても、満足のいく動的パフォーマンスが得られません。根本的な原因は、電動シリンダの推力、ストローク、速度ではなく、通信バスであることがよくあります。
パルス制御または Modbus-RTU は、コスト上の理由から複数のアクチュエータを駆動するために依然として広く採用されていますが、高性能システムには明らかな限界があります。
同期ずれが大きい。軸が増えるとレイテンシーが蓄積します。同期エラーは数十ミリ秒に達する可能性があり、6-DOF プラットフォームでは揺れや姿勢オフセットが発生します。
大変な配線作業。パルス制御の場合は各軸に個別の配線が必要です。 6 軸システムには膨大なケーブルが付属しており、設置とトラブルシューティングの作業負荷が増加します。
長い試運転サイクル。パラメータは軸ごとに手動で調整する必要があり、大規模なモーション システムでは数週間かかる場合もあります。
限られたフィードバック。実際の位置、負荷、温度データはリアルタイムで読み取ることができないため、早期に障害を警告する可能性はほとんどありません。
ネイティブ EtherCAT リアルタイム バス サーボ シリンダは、多軸システムに信頼性の高いソリューションを提供します。 6 軸構成のラボテストでは、次のことがわかりました。
周期同期時間：1ms、多軸同期誤差＜100μs
数十のアクチュエータをデイジーチェーン接続してサポートし、配線を大幅に削減
双方向のリアルタイムデータ: 位置、推力、電流、および故障コードがコントローラーに送信されます
主流のモーションコントローラーと互換性があり、位置、速度、力の制御モードをサポート
6‑DOF モーション プラットフォームに適用すると、6 つのサーボ電動シリンダーが EtherCAT を介して緊密に調整されます。姿勢切り替え、乱流シミュレーション、高周波往復運動が再現性よくスムーズに動作します。このソリューションは、耐久性テストベンチや振動シミュレーション装置にも適合します。
ネイティブ EtherCAT ドライブを備えたアクチュエータを選択する 一部の製品は、EtherCAT を実現するために外部変換モジュールに依存します。変換モジュールにより、余分な遅延と不安定性が生じます。高精度の多軸プロジェクトの場合は、コントローラレベルのネイティブ EtherCAT CoE サポートを備えたサーボ シリンダを選択してください。
コントローラーとバスのパラメーターを一致させる ハードウェアだけでは高い同期パフォーマンスを保証できません。モーション コントローラーは EtherCAT CoE をサポートする必要があります。同期エラーを目標範囲内に抑えるには、適切な DC 分散クロック設定と不要なバックグラウンド メッセージの無効化が必要です。多くのプロジェクトはこの構成ステップで失敗します。
ケーブルと現場での設置を標準化する 産業現場での電磁干渉はバスの安定性にダメージを与えます。シールドされた産業用イーサネット ケーブルを使用し、高電力ケーブルとの並走を避けてください。長距離デイジーチェーン レイアウトにリピーターを追加する場合の遅延の影響を評価します。
あるシミュレーション システム インテグレーターは、パルス制御の電動シリンダーを使用して 6-DOF プラットフォームを構築しました。このユニットは高速動作下で姿勢オフセットを生成し、現場での長時間の調整が必要でした。ネイティブ EtherCAT サーボ電動シリンダー ソリューションに切り替えた後:
多軸同期誤差を90μs以内に抑制
現場配線作業負荷を60%削減
合計試運転期間が 14 日から 4 日に短縮
リアルタイムの軸ごとの負荷監視により、早期の過負荷警告が可能になります
サーボ電動シリンダの推力、ストローク、速度が目に見える仕様です。バスの通信能力は目に見えないものの決定的な要素です。高度な同期を必要とする 6-DOF プラットフォームおよび多軸テスト リグの場合、ネイティブ EtherCAT サーボ アクチュエータは通信層からのジッター、非同期、長いコミッショニング サイクルを解決し、長期的な運用および保守コストを削減します。
