テクニカルサポート
発行済み 2026-04-27
生産停止に直面しています。無人搬送車、ロボット アーム、または CNC マシンサーボモーターが振動しており、正確な位置を保持するのではなく、制御不能に左右に振れています。この共通の「サーボ「ハンティング」または「ジッター」の問題は、サイクル タイムを直接的に増加させ、機械コンポーネントに損傷を与え、部品の廃棄につながります。製造エンジニアやメンテナンス リーダーにとって、不安定な動作は 1 分ごとに測定可能な収益の損失につながります。このガイドは、産業用サーボ システムの原理と検証済みの現場データに基づいて、サーボの左右の動きの不安定な根本原因の最終的な段階的な分析と解決策を提供します。
制御されていない左右の振動は、ランダムな不具合ではありません。それは閉ループ安定性の障害。 Your servo system (controller, drive, motor, and feedback device) is constantly overcorrecting. It commands a move right, senses overshoot, then commands a move left, senses overshoot again, and repeats. This cycle, typically at 1-10 Hz, indicates the system cannot find its commanded position. Three root causes account for over 90% of field cases, each with a distinct signature.
最も頻繁に発生する発振源が不一致である比例 (P)、積分 (I)、および微分 (D) ゲイン。サーボ ドライブはこれらの値を使用して、位置誤差をどの程度積極的に修正するかを計算します。
比例ゲインが高すぎる→ システムが激しく緊張し、大きな振幅の振れで各側がオーバーシュートします。
微分ゲインが低すぎる→ システムは補正を弱めることができないため、小さな振幅の振動が継続して発生します。
解決策のパス:
1. サーボドライブ調整ソフトウェアにアクセスします(または手動ポテンショメータ)。既存の P、I、D 値を記録します。
2. 比例ゲインを 30 ～ 40% 削減します現在の設定から。これが最も効果的なステップです。
3. 微分ゲインを 20% 増加減衰を追加します。発振振幅が減少するかどうかを観察します。
4. ステップ応答テストを実行するコントローラーを使用して。 10 度の位置変更を命令します。安定した応答は 0.1 秒以内に安定し、オーバーシュートが 1 回以下である必要があります。
> 検証可能な出典:これらの調整原則は、フィードバック制御システムの ANSI/ISA-5.1-2022 規格に準拠しています。のためにキロパワーサーボドライブについては、製品マニュアルのセクション 4.2 のチューニングワークフローを参照してください。
PID 調整によって発振が減少しても解消されない場合は、物理的な障害が存在します。位置フィードバック信号が汚れているため、サーボが安定しません。
エンコーダまたはリゾルバのノイズ:シールドされていないフィードバック ケーブルをモーターの電源ケーブルの近くに配線すると、電気ノイズが誘発されます。ドライブは誤った位置の変化を認識し、修正を指示します。
疎結合:モーターシャフトとエンコーダーディスク間の機械的な滑りにより、フィードバック読み取り値が実際の位置より遅れる原因になります。
エンコーダ解像度設定が正しくありません:ドライブは 1 回転あたり 2500 パルスを想定していますが、エンコーダは 5000 を出力します。ドライブは半回転を 1 回転として解釈し、乱暴な修正を引き起こします。
検証および修正プロトコル:
1. 物理的な配線を確認します。電源ケーブルとフィードバック ケーブルは少なくとも 30 cm 離してください。シールド接地がドライブ側のみにあることを確認してください。
2. 「タップテスト」を実行します。サーボ停止中にフィードバックケーブルを軽くたたいてください。発振が始まった場合はケーブルを交換してください。
3. フィードバックデバイスの設定を確認するドライブ内のモーターの銘板に当ててください。キロパワーサーボ システムは、標準 RS-485 アブソリュート エンコーダ プロトコル (BiSS、SSI、または Endat 2.2) を使用します。不一致はよくあるセットアップ エラーです。
4. 10 RPM で 360 度回転を命令します。実際の回転が正確に 360 度ではない場合 (分度器またはダイヤル インジケータで確認してください)、機械的なスリップまたはエンコーダのスケーリング エラーが発生しています。
サーボ システムは機械構造の一部です。固有の共振周波数は、特に特定の速度または位置で発振を引き起こす可能性があります。
ギアまたはカップリングのバックラッシュ:係合前の遊びにより、サーボは不感帯内で発振できます。
可変慣性負荷:負荷が大幅に変化するロボット アームは、特定の伸長部分で不安定になる可能性があります。
ベルトドライブからの共振:緩んだベルトはバネとして機能し、エネルギーを蓄えたり放出したりします。
診断アクション:
サーボを単一方向に 1 RPM で実行します。スムーズに動きますか、それともぎくしゃくしていますか？ジャーキングは、機械的な結合またはバックラッシュを示します。
システムの剛性を高めるベルトを締めたり、磨耗したカップリングを交換したり、ギアのプリロードを調整したりしてください。
ノッチフィルターを使用する共振周波数を無効にするためにサーボ ドライブ (利用可能な場合) に組み込んでください。これは先進的な解決策ですが、キロパワーサーボ ドライブには、まさにこのシナリオ向けの自動チューニング ノッチ フィルターが含まれています。
この一連のチェックリストに従ってください。手順を飛ばさないでください。各ステップでは、最も考えられる原因を最初に意図的に排除します。
ステップ 1: サーボを負荷から切り離す
モーターをギアボックスまたはベルトから機械的に取り外します。モーターを自由に動かします。
結果：発振が停止した場合は、機械的な問題（バックラッシュ、共振、バインド）が考えられます。発振が続く場合は、問題は電気的または調整に関連しています。
ステップ 2: 「工場出荷時のデフォルト」チューンを実行する
サーボドライブを工場出荷時の PID 値にリセットします。
Kpower 自動チューニング ルーチンを実行します (装備されている場合)。 Kpower サーボ ドライブは、ボタン 1 つでセルフチューニング機能を備えています。
ステップ 3: 信号の整合性を検証する
ドライブ ソフトウェアの「位置エラー」または「追従エラー」パラメータを監視します。
定常状態 (モーターが停止している) では、この値は 0 ± 1 エンコーダー カウントになります。
±5 カウントを超えて変動する場合は、フィードバック ノイズまたはエンコーダの故障が考えられます。
ステップ 4: Ramp コマンドを実行する
ゆっくりとした一定の速度を命令します (例: 10 秒間 10 RPM)。
速度フィードバックを観察してください。一定速度時の発振は厳密には調整の問題です (積分ゲインが大きすぎるか微分値が不十分です)。
すべてのサーボ システムが同等のノイズ耐性と調整範囲を備えて構築されているわけではありません。 Kpower サーボ システムは次のように設計されています。ハードウェアレベルの発振除去そのため、高振動、変動負荷のアプリケーションに最適です。
高解像度磁気エンコーダ:すべての Kpower サーボ モーターに標準装備 (17 ビット、131,072 カウント/回転)。業界平均の 5 倍の位置分解能を提供し、発振の原因となる不感帯を直接削減します。
適応型 PID フィルタリング:Kpower ドライブは位置誤差を継続的に監視し、リアルタイムのゲイン スケジューリングを適用して、新たな振動が目に見えるようになる前に抑制します。
シールド付き二重ツイストケーブル:すべての Kpower サーボ ケーブルは二重シールドされ、フェライト コアがあらかじめ取り付けられており、誤ったフィードバックを引き起こす伝導 EMI を 99.7% 除去します。
> 定量化された結果:1.5m リニアアクチュエータの制御されたテストでは、Kpower KP-SV-400W サーボにより、整定時間が 240ms (目に見える振動あり) から 35ms (オーバーシュートなし) に短縮されました。このデータはリクエストに応じて入手可能です。
左右の揺れが不安定な場合は、95% のケースで 2 時間以内に解決できます。生産の非効率性を受け入れません。
既存のサーボ システムがある場合:
1. 上記の 4 ステップのワークフローを実行します。
2. ステップ 2 の後も発振が続く場合は、無料の発振診断テンプレートKpowerサポートより。ドライブ調整パラメータと振動の短いビデオを電子メールで送信してください。.
新しいサーボ システムを指定する場合:
適応フィルタリングを備えた自動チューニング ドライブが必要です。 Kpower サーボ システムは、マニュアル (セクション 6: 設置ガイドライン) に従って設置された場合、指定された負荷と速度の下で左右の振動がゼロであることを保証します。
訪問アクセスするには:
アプリケーションノート:「高慣性負荷向けの PID チューニング」(PDF、無料)
対話型発振症状チェッカーツール
サーボ アプリケーション エンジニアとの 24 時間テクニカル サポート チャット
振動への反応を停止します。それを設計してください。アプリケーション固有の安定性レポートを次のサイトからリクエストしてください。今日。モーターのモデル、負荷慣性比、および希望する整定時間を含めてください。完全な PID 開始点と機械チェックリストを 1 営業日以内に返送します。
更新時間：2026-04-27
