技術概要

Technology

モーションコントローラの最先端ソフトモーション

モーションコントローラの中でも最先端といわれている「ソフトモーション」とは、専用NCボードやプロセッサを用いずにパソコンのホストCPUのみでWindowsのような汎用OSの下でリアルタイムモーション演算を実行し、各種サーボドライブやI/Oインターフェースを介して様々な製造装置やロボットなど多軸モーション制御を実現する技術のことです。

パソコン向けCPUの性能は常に向上し続けており、毎年の様に新製品が発売されています。そんなCPUの性能を余すことなく利用するソフトサーボシステムズのソフトウェアベース・モーションコントローラは、高精度のガントリー制御や多様な加減速プロファイルなどの高度な機能を有しながら、ユーザが独自のコントローラを自由にデザインできるAPIも用意する高性能と使いやすさを両立したソリューションです。

汎用多軸モーションコントローラWMX2

ハイエンドコントローラMXR2

当社のモーションコントローラ技術

WindowsとリアルタイムOSをひとつのCPUに搭載し、
Windowsの汎用性とリアルタイムOSの実時間性を同時に活用しています。
一般的にパソコンOSとして普及しているWindowsは、実時間性や安定性、信頼性に乏しく、機械等を制御するソフトウエアプラットフォームとしては使われないのが現状です。特に工作機械や高速半導体製造装置の位置決め精度を決める軌跡位置制御演算処理部分では、数ミリ秒やそれ以下の周期で、高度な実時間性をもって演算処理や入出力処理を行う必要があります。そのような実時間ソフトウエア処理をWindows上で行うのは不可能だと言われています。
一般的にパソコンアーキテクチャーを用いて制御装置を構築する場合、産業用途に開発された汎用リアルタイムOSを用いる傾向があります。汎用リアルタイムOSを用いた場合、制御演算に必要な実時間性は優れているものの、グラフィックユーザインターフェースやネットワーク環境、既存パソコンとの親和性に著しく欠け、市場に普及している様々なソフトウエア資源を活用することができません。

当社のソフトモーション技術では、WindowsとリアルタイムOSをひとつのCPUに搭載し、Windowsの汎用性とリアルタイムOSの実時間性を同時に活用しています。モーション制御のコアとなる制御演算処理はリアルタイムOS上で実行しているため、上位のWindowsが重くなったり不安定になったりしても、継続して実時間性を維持することができます。上位のWindowsでは、様々な既存ソフトウエア、ネットワーク資源が活用できます。エンドユーザがリアルタイムOSを理解しなくても、通常のWindowsの環境でアプリケーションを開発し自由にカスタマイズすることも可能です。

米国マサチューセッツ工科大学(MIT)で基礎開発され、その開発メンバーによって製品化された当社のソフトモーション技術は、限りなく進化を続けるパソコン用CPUの演算資源を最大限に駆使しています。既存の専用NCボードやPLCに搭載されているプロセッサーと比較して、何十倍、何百倍も処理機能を持っているパソコンCPUをリアルタイムOS上で占有することによって、パソコン一台のみで超多軸超高速超精密モーション制御を可能にしました。現在では0.5msの補間サイクルで64軸までをサブナノメートルの精度で完全同時制御できるようになりました。

当社モーションコントローラの強み

ソフトサーボシステムズのモーションコントローラは、ソフトウェアモーションコントローラの中でも抜群の高機能、信頼性と自由度を誇ります。

トップレベルのモーションコントロール機能

当社のモーションコントローラは、多様な加減速プロファイルや、特に高度な制御が要求されるガントリー制御・1対多軸の同期制御にも対応します。

滑らかなモーションを実現する加減速は、基本的な台形やS字カーブだけでなく、ジャーク比の設定による加速度制御やSign波形など、多種多様なプロファイルを用意しています。

同期軸間の誤差をリアルタイムに検出し補正する等の基本的な機能はもちろんのことながら、同期/非同期のリアルタイムな切り替えや、豊富な原点検出や緊急停止時の同機軸制御など、多様な制御が可能です。

安定した稼働を実現する抜群の信頼性

半導体製造ラインや部品加工工場など、製造現場での装置は連続稼働が前提となっています。当社のモーションコントローラは、その様な連続稼働環境での動作を前提として設計されています。

現在も世界各地の半導体製造工場や加工工場で当社のコントローラを使用した装置が稼働しており、その信頼性においても高い評価を得ています。

ユーザ独自のモーションコントロールアプリケーション開発をサポート

当社のWMX2に代表されるモーションコントローラは、サーボやI/Oとの通信から各種モーションコントロールまで、ユーザが独自にアプリケーションを開発できる様にAPIベースでモーションを用意しています。

開発環境は、Borland C++ Builderなどを含むC言語ベースのほか、VB.NET、C#.NETなどの.NET環境を利用する事も可能です。APIベースでの各種機能の提供のため、ユーザが独自に利用したいAPIと組み合わせたアプリケーションを実現できます。

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