CN102892281A - 电子部件安装装置 - Google Patents
电子部件安装装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102892281A CN102892281A CN2012102569287A CN201210256928A CN102892281A CN 102892281 A CN102892281 A CN 102892281A CN 2012102569287 A CN2012102569287 A CN 2012102569287A CN 201210256928 A CN201210256928 A CN 201210256928A CN 102892281 A CN102892281 A CN 102892281A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- initial point
- belt
- driving
- rotation
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
- H05K13/0409—Sucking devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
- B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0413—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
本发明提供一种电子部件安装装置,其可以使得将吸附嘴的轴和使吸附嘴转动的电动机的轴连接的传动带,稳定地进行原点复位。在将安装于θ轴电动机(21)的轴上的驱动带轮(22)和安装于吸附嘴轴(12a)上的从动带轮(12c)连接的传动带(23)的中途,设置传动带原点检索用的带轮(24),使传动带(23)的齿数L与驱动带轮(22)的齿数m和带轮24的齿数p的最小公倍数一致。并且,设置对驱动带轮(22)的原点进行检测的电动机编码器(25)和对带轮(24)的原点进行检测的原点传感器(26),根据驱动带轮(22)的原点位置和带轮(24)的原点位置之间的关系,对传动带(23)的原点进行检索,进行原点复位。
Description
技术领域
本发明涉及一种将从电子部件供给装置供给的部件向基板上安装的电子部件安装装置,特别地,涉及一种电子部件安装装置,其使得将吸附部件的吸附嘴的轴和使该吸附嘴转动的电动机的轴连接的传动带进行原点复位。
背景技术
已知一种电子部件安装装置,其可以利用吸附嘴对电子部件进行吸附保持,将该电子部件向基板上移动并向该基板上搭载,该吸附嘴可以向平面上的X轴及Y轴方向移动,向作为上下方向的Z轴方向移动,以及绕以Z轴为中心的旋转方向即绕θ轴进行旋转。
在这种电子部件安装装置中,作为提高吸附嘴的绕θ轴旋转的旋转位置精度而提高安装精度的技术,存在例如专利文献1所记载的技术。该电子部件安装装置利用传动带将吸附嘴的轴和使吸附嘴转动的θ轴电动机的轴连接,将θ轴电动机的驱动力向吸附嘴传递,在上述传动带上附加传动带标记,通过利用传感器对该传动带标记进行检测,从而对传动带的原点进行检索,进行传动带的原点复位。
专利文献1:日本特开2009-124083号公报
发明内容
但是,在上述专利文献1所记载的现有装置中,由于随时间的老化及传动带的摩擦等,而存在难以检测出传动带标记的情况,对于耐久性存在担心。
因此课题是,使得将吸附嘴的轴和使吸附嘴转动的电动机的轴连接的传动带,稳定地进行原点复位。
为了解决上述课题,本发明提供一种具有以下(1)~(8)的各特征的电子部件安装装置。
(1)
一种电子部件安装装置,其利用吸附嘴对电子部件进行吸附,向基板上搭载该电子部件,其中,该吸附嘴安装在通过θ轴电动机进行旋转的吸附嘴轴上,该电子部件安装装置的特征在于,具有:带齿的驱动带轮,其安装在所述θ轴电动机的轴上,与该轴同轴;带齿的第1从动带轮,其安装在所述吸附嘴轴上,与该吸附嘴轴同轴;带齿的第2从动带轮;带齿的传动带,其架设在所述驱动带轮、所述第1从动带轮及所述第2从动带轮上,具有与所述驱动带轮的齿数和所述第2从动带轮的齿数的最小公倍数相等的齿数;第1原点检测单元,其在所述驱动带轮位于原点上时,输出第1原点检测信号;第2原点检测单元,其在所述第2从动带轮位于原点上时,输出第2原点检测信号;以及原点复位单元,其基于所述第1原点检测单元输出的所述第1原点检测信号、所述第2原点检测单元输出的所述第2原点检测信号,使所述传动带向原点复位。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,由于使得将θ轴电动机的驱动力向吸附嘴轴传递的传动带的齿数,与驱动带轮的齿数和第2从动带轮的齿数的最小公倍数一致,所以可以在传动带旋转1周的期间内,仅得到1次使驱动带轮和第2从动带轮均处于原点的定时。另外,可以使驱动带轮位于原点时的第2从动带轮相对于原点的偏移量、以及第2从动带轮位于原点时的驱动带轮相对于原点的偏移量具有规律性。
因此,可以基于第1原点检测信号的输出定时和第2原点检测信号的输出定时,适当地检索传动带原点并进行原点复位。此时,由于不需要如现有装置那样在传动带上附加传动带标记,所以即使随着时间而老化或产生传动带的摩擦等,也不会对传动带原点的复位动作造成影响。因此,可以稳定地进行传动带的原点复位。
(2)
上述(1)所涉及的电子部件安装装置的其特征在于,具有多个所述第2从动带轮,所述第2原点检测单元在各个所述第2从动带轮位于原点时,输出各自的第2原点检测信号,所述原点复位单元基于所述第2原点检测单元输出的所述第2原点检测信号,使所述传动带向原点复位。
如上述所示,在设置多个传动带原点检索用的从动带轮的电子部件安装装置中,构成为,在各个从动带轮上设置原点传感器,可以对所有的原点传感器是否为接通状态进行判定,因此,可以与仅设置1个传动带原点检索用的从动带轮的情况相同地,进行传动带的原点复位。
(3)
上述(1)或上述(2)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,以下述方式进行组装,即,使得在所述传动带位于原点时,所述驱动带轮以及所述第2从动带轮均位于原点。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,可以仅在传动带位于原点时,使第1原点检测信号的输出定时和第2原点检测信号的输出定时一致。因此,可以容易地检索传动带原点。
(4)
另外,上述(1)或上述(2)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,所述原点复位单元还具有:检索单元,其在使所述θ轴电动机旋转的同时,对所述第1原点检测单元和所述第2原点检测单元分别同时输出原点检测信号的定时进行检索;以及电动机停止单元,其在由所述检索单元检索出的定时,使所述θ轴电动机的旋转停止。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,利用仅在传动带位于原点上时,使第1原点检测信号的输出定时和第2原点检测信号的输出定时一致这一点,在使θ轴电动机旋转的同时,对在输出第1原点检测信号时是否也输出第2原点检测信号进行确认,在确认了输出第1原点检测信号时也输出了第2原点检测信号时,使θ轴电动机的旋转停止。由此,可以在传动带复位至原点的时刻使θ轴电动机停止。即,在上述电子部件安装装置中,可以同时进行传动带的原点检索和原点复位。
(5)
上述(1)或上述(2)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,还具有对所述第2从动带轮的旋转角度进行检测的带轮角度检测单元,所述原点复位单元具有:偏移量运算单元,其在所述第1原点检测单元输出第1原点检测信号时,基于由所述带轮角度检测单元检测出的所述第2从动带轮的旋转角度,对该时刻的所述传动带相对于原点的偏移量进行运算;电动机控制量运算单元,其基于由所述偏移量运算单元运算出的所述传动带相对于原点的偏移量,对为了使所述传动带向原点复位而所需的所述θ轴电动机的旋转方向及旋转量进行运算;以及电动机驱动单元,其使所述θ轴电动机向由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转方向,以由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转量进行旋转。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,由于在驱动带轮位于原点时的第2从动带轮的旋转角度具有规律性,所以如果可以对输出第1原点检测信号的时刻的第2从动带轮的旋转角度进行检测,则可以基于该检测角度,适当地识别当前的传动带位置(相对于原点的偏移量)。并且,在对当前的传动带位置进行识别后,可以使θ轴电动机一次性旋转而使传动带向原点复位。如上述所示,可以适当且迅速地进行传动带原点的复位动作。
(6)
上述(1)或上述(2)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,具有对所述θ轴电动机的旋转角度进行检测的电动机角度检测单元,所述原点复位单元具有:偏移量运算单元,其在所述第2原点检测单元输出第2原点检测信号时,基于由所述电动机角度检测单元检测出的所述θ轴电动机的旋转角度,对该时刻的所述传动带相对于原点的偏移量进行运算;电动机控制量运算单元,其基于由所述偏移量运算单元运算出的所述传动带相对于原点的偏移量,对为了使所述传动带向原点复位而所需的所述θ轴电动机的旋转方向及旋转量进行运算;以及电动机驱动单元,其使所述θ轴电动机向由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转方向,以由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转量进行旋转。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,由于第2从动带轮位于原点时的θ轴电动机(驱动带轮)的旋转角度具有规律性,所以如果可以对输出第2原点检测信号的时刻的θ轴电动机(驱动带轮)的旋转角度进行检测,则可以基于该检测角度,适当地识别当前的传动带位置(相对于原点的偏移量)。并且,在对当前的传动带位置进行识别后,可以使θ轴电动机一次性旋转而使传动带向原点复位。如上述所示,可以适当且迅速地进行传动带原点的复位动作。
(7)
上述(6)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,所述偏移量运算单元在检测出所述第1原点检测单元输出第1原点检测信号这一情况后,在使所述θ轴电动机每次旋转规定角度时,对所述第2原点检测单元是否输出第2原点检测信号进行确认,在确认所述第2原点检测单元输出了第2原点检测信号这一情况时,基于由所述电动机角度检测单元检测出的所述θ轴电动机的旋转角度,对所述偏移量进行运算。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,即使在对于第2原点检测单元可以检测出第2从动带轮的原点的范围(传感器的反应范围)具有宽度的情况下,也可以通过适当地设定上述规定角度,从而高精度地对输出第2原点检测信号的定时进行检测。
(8)
上述(7)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,所述规定角度是根据所述驱动带轮的齿数和所述第2从动带轮的齿数的比率而确定的。
在具有上述特征的电子部件安装装置中,可以利用驱动带轮位于原点时的第2从动带轮相对于原点的偏移量具有规律性这一点,在对第1原点检测信号进行检测后,使θ轴电动机旋转,以成为可能输出第2原点检测信号的传动带位置。即,可以仅在可能输出第2原点检测信号的传动带位置处,对有无第2原点检测信号的输出进行确认,因此,可以高精度且高效地对第2原点检测信号的输出定时进行检索。
(9)
上述(1)所涉及的电子部件安装装置的特征在于,还设置有:
电动机编码器,其可以对所述驱动带轮的原点位置进行检测;以及原点传感器,其可以对所述第2从动带轮的原点位置进行检测,该电子部件安装装置根据所述驱动带轮的原点位置和所述第2从动带轮的原点位置之间的关系,对将所述吸附嘴的轴和使所述吸附嘴转动的电动机的轴连接的传动带的原点进行检索,进行原点复位。
发明的效果
根据上述(1)~(9)所涉及的电子部件安装装置,由于可以根据安装在电动机轴上的驱动带轮的原点检测信号、和相对于安装在吸附嘴轴上的第1从动带轮单独设置的第2从动带轮的原点检测信号,对传动带自身的原点进行检索,所以不必附加传动带标记就可以进行传动带的原点复位。因此,即使随着时间而老化或发生传动带的摩擦等,也不会对传动带原点的复位动作造成影响,可以稳定地进行传动带的原点复位。其结果,可以进行稳定的安装。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的电子部件安装装置的俯视图。
图2是表示搭载头和搭载头的θ轴旋转机构的概要的斜视图。
图3是θ轴旋转机构的主要部分的俯视图。
图4是表示电子部件安装装置的控制系统的结构的框图。
图5是表示第1实施方式所涉及的电子部件安装装置的传动带原点检索处理流程的流程图。
图6是表示传动带的状态和Z相的关系的图,是表示将传动带的1个周长量以一维的方式展开的示意图。
图7是表示传动带的通常状态和以一维的方式展开的状态的图。
图8是用于说明第1实施方式所涉及的电子部件安装装置的动作的图,是表示在利用电动机编码器输出Z相的时刻的传动带状态的图。
图9是表示设置2个第2从动带轮的例子的图。
图10是表示第2实施方式所涉及的电子部件安装装置的传动带原点检索处理流程的流程图。
图11是表示第2实施方式所涉及的电子部件安装装置中的、在检测出电动机编码器的Z相的时刻的带轮旋转角的图,是将传动带的1个周长量以一维的方式展开的示意图。
图12是表示第3实施方式所涉及的电子部件安装装置的传动带原点检索处理流程的流程图。
图13是表示第3实施方式所涉及的电子部件安装装置中的、在检测出原点传感器的Z相的时刻的电动机编码器输出的图,是将传动带的1个周长量以一维的方式展开的示意图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
(结构)
在图1中,电子部件安装装置1在基座10的上表面具有沿X方向延伸的一对输送导轨11。该输送导轨11对电路基板5的两侧边部进行支撑,通过利用输送用电动机(未图示)进行驱动,从而将电路基板5沿X方向输送。
另外,电子部件安装装置1具有搭载头12。该搭载头12构成为,在下部具有多个用于吸附电子部件的吸附嘴,利用X轴龙门架13以及Y轴龙门架14,可以在基座10上沿XY方向水平移动。
在该电子部件安装装置1中,在输送导轨11的Y方向两侧,安装电子部件供给装置15,其利用收容带供给器等供给电子部件。另外,从电子部件供给装置15供给的电子部件被搭载头12的吸附嘴进行真空吸附,向电路基板5上安装搭载。
另外,在部件供给装置15和电路基板5之间,配置由CCD照相机构成的识别照相机7。该识别照相机7对由吸附嘴吸附的电子部件进行拍摄,以对电子部件的吸附位置偏移(吸附嘴的中心位置和所吸附的部件的中心位置之间的偏移)、及吸附角度偏移(倾斜)进行检测。
另外,在搭载头12上安装距离传感器8。该距离传感器8通过传感器光而对吸附嘴和电路基板5之间的Z方向的距离(高度)进行测定。
另外,在电子部件安装装置1中,与要吸附的部件的尺寸及形状相对应,而设置有用于更换吸附嘴的吸附嘴更换机16。在该吸附嘴更换机16内,保管并管理多种吸附嘴。
在图2中,θ轴旋转机构20具有θ轴电动机21,该θ轴电动机21作为用于以搭载头12的吸附嘴轴12a为中心使吸附嘴12b旋转的驱动源。
在θ轴电动机21的电动机轴27上,安装驱动带轮22。如果使θ轴电动机21进行驱动,则经由架设在驱动带轮22上的传动带23,使安装在与吸附嘴轴12a相同的轴上的从动带轮(第1从动带轮)12c旋转,由此,使吸附嘴轴12a旋转。另外,传动带23除了架设在驱动带轮22及从动带轮12c上之外,还架设在传动带原点检索用的带轮(第2从动带轮)24上,在θ轴电动机21驱动时,利用驱动带轮22经由传动带23使带轮24也旋转。
在这里,各带轮22、24及12c如图3所示,分别是带齿的带轮,且驱动带轮22和从动带轮12c具有相同的齿数m。另外,传动带23是带齿的传动带,传动带23的齿数L与驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的最小公倍数一致。
即,对于传动带23的齿数L,使用导出最小公倍数的函数LCM(),由下式表示。
L=LCM(m,p)……(1)
另外,在图2中,θ轴电动机21内置电动机编码器25,根据该电动机编码器25的输出,可以检测出θ轴电动机21的电动机角度。该电动机编码器25在电动机轴27每次旋转一周并使原点位置成为规定的基准位置时,作为第1原点检测信号而输出Z相。因此,可以通过电动机编码器25对驱动带轮22的原点位置进行检测。
另外,在带轮24上,设置有可以对该带轮24的原点位置进行检测的原点传感器26。该原点传感器26在每次带轮24旋转一周并使原点位置成为规定的基准位置时,作为第2原点检测信号而输出相当于Z相的信号,可以由磁式传感器或光学式传感器构成。
在该θ轴旋转机构20的组装时进行初始调整,以使得在传动带23位于原点时,θ轴电动机21和带轮24均处于原点。在这里,所谓传动带23位于原点,是指传动带23的原点位置α位于图3所示的规定的基准位置的状态,所谓θ轴电动机21和带轮24均位于原点,是指θ轴电动机21的原点位置β和带轮24的原点位置γ均位于图3所示的规定的基准位置的状态。此外,各基准位置可以适当地设定。
在图4所示的框图中,电子部件安装装置1具有控制器30,该控制器30由具有对装置整体进行控制的CPU、RAM以及ROM等的个人计算机构成。控制器30对以下所示的各结构31~35分别进行控制。
真空机构31形成真空,经由未图示的真空开关使吸附嘴12b产生真空负压。
X轴电动机32是用于使搭载头12沿X轴龙门架13向X轴方向移动的驱动源,Y轴电动机33是用于使X轴龙门架13沿Y轴龙门架14向Y轴方向移动的驱动源。通过由控制器30对X轴电动机32以及Y轴电动机33进行驱动控制,从而可以使搭载头12沿XY方向移动。
Z轴电动机34是用于使吸附嘴12b沿Z方向升降的驱动源。此外,在这里,仅图示了一个Z轴电动机34,但在具有多个吸附嘴12b的情况下,与吸附嘴12b的数量相对应而设置。
控制器30使用搭载头12的吸附嘴12b对电子部件P进行吸附,基于由识别照相机7拍摄的电子部件P的图像,执行用于将电子部件P向电路基板5上搭载的部件安装处理。另外,控制器30在规定的定时(例如,电子部件安装装置1的电源接通时),执行图5所示的传动带原点检索处理,对传动带23的原点进行检索,进行原点复位。
在θ轴旋转机构20中,由于上述式(1)成立,所以如果传动带23从位于原点的状态旋转1周并向原点复位,则驱动带轮22旋转L/m圈,带轮24旋转L/p圈,并分别向原点复位。仅在传动带23位于原点时,驱动带轮22和带轮24均位于原点上。即,成为在传动带23从原点偏离的情况下,即使驱动带轮22位于原点上,带轮24也从原点偏离的状态。
由此,利用该结构,在传动带原点检索处理中,在使θ轴电动机21旋转的同时,对驱动带轮22和带轮24均位于原点上的状态进行检索,如果确认驱动带轮22和带轮24均位于原点上的状态,则在该时刻,使θ轴电动机21的旋转停止。这样,使传动带23向原点复位。
在传动带原点检索处理中,如图5所示,首先在步骤S1中,控制器30使θ轴电动机21向固定方向(例如,正方向)旋转,并向步骤S2跳转。
在步骤S2中,控制器30对是否检测出电动机编码器25的Z相进行判定。并且,在检测出Z相的情况下,向步骤S3跳转,在没有检测出Z相的情况下,作为直至检测出Z相为止使θ轴电动机21旋转的处理,向上述步骤S1跳转。
在步骤S3中,控制器30使对开始执行传动带原点检索处理后检测出电动机编码器25的Z相的次数进行计数的计数器n递增,并向步骤S4跳转。
在步骤S4中,控制器30确认原点传感器26的状态,对原点传感器26是否为接通状态(输出了Z相的状态)进行判定。并且,在原点传感器26为接通状态的情况下,判断为驱动带轮22和带轮24均位于原点,向步骤S5跳转,在原点传感器26为断开状态的情况下,向后述的步骤S6跳转。
在步骤S5中,控制器30作为传动带原点检索成功的情况而使θ轴电动机21停止旋转,将当前的传动带23的状态设定作为传动带23位于原点的状态,然后结束传动带原点检索处理。
另外,在步骤S6中,控制器30对计数器n是否达到规定值N进行判定。在这里,规定值N是用于对在开始执行传动带原点检索处理后传动带23是否旋转了1周进行判定的值,是根据传动带23的齿数L和驱动带轮22的齿数m之间的比率而确定。具体地说,利用在传动带23旋转1周时,驱动带轮22旋转L/m这一点,得到N=L/m。并且,在该步骤S6中,在判断为计数器n没有达到规定值N的情况下,向上述步骤S1跳转,在判断为计数器n已经达到规定值N的情况下,向步骤S7跳转。
在步骤S7中,假设即使传动带23旋转1周,也无法检索到传动带原点,控制器30实施向作业人员报告这一情况等规定的错误处理,结束传动带原点检索处理。在这里,作为传动带原点检索错误的原因,考虑传感器部的问题或初始调整没有实施。
利用以上的结构,在通常时,如果使电动机轴27直至原点为止旋转最多N(=L/m)圈,则可以检索传动带23的原点,并进行原点复位。
此外,在上述中,电动机编码器25与第1原点检测单元对应,原点传感器26与第2原点检测单元对应。另外,图5的步骤S1~S4与检索单元对应,步骤S5与电动机停止单元对应。
(动作)
下面,参照图6~图8,对第1实施方式的动作进行说明。在这里,假设驱动带轮22的齿数m=24,传动带原点检索用的带轮24的齿数p=21,传动带23的齿数L=168而进行说明。
驱动带轮22的齿数m和传动带23的齿数L大致根据所使用的环境而确定。因此,在对θ轴旋转机构20进行设计时,基于齿数m和齿数L,导出满足上述式(1)的齿数p。在m=24、L=168的情况下,对于带轮24的齿数p,通过计算可以选择7、14、21、28、42、56、84中的某一个。
因此,在这里假设p=21而进行说明,但也可以从上述的多个值中任意地选择除了21之外的值。此外,对于满足上述式(1)的齿数p,通过计算还包含p=168,但由于与传动带23的齿数L相同,所以在实际中无法组装。因此,不能选择p=168。
如图6所示,在m=24、L=168、p=21的情况下,如果使传动带23旋转1周,则电动机轴27旋转L/m=7圈,电动机编码器25输出(A)~(G)这7次Z相。相同地,如果传动带23旋转1周,则带轮24旋转L/p=8圈,原点传感器26输出(a)~(h)这8次Z相。
另外,如上述所示,传动带23的齿数L与驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的最小公倍数一致,进行初始调整,以使得在传动带23位于原点上时,驱动带轮22和带轮24均位于原点上。因此,由电动机编码器25输出Z相的定时和由原点传感器26输出Z相的定时,仅在传动带23位于原点时一致,除此之外不一致。
根据L/m=168/24=7,对于由电动机编码器25输出Z相时的传动带23的状态,考虑图8(a)~(g)这7个状态。在这里,图8(a)是传动带23位于原点的状态,图8(b)~图8(g)分别是传动带23从原点前进1/7、2/7、…、6/7周的状态。
即,图8(a)~(g)分别是检测出图6中的Z相(A)~Z相(G)的时刻的传动带23的状态。另外,在图8(a)~(g)中,点α表示传动带23的原点位置,点β表示驱动带轮22的原点位置,点γ表示带轮24的原点位置。
如果开始执行图5所示的传动带原点检索处理,则控制器30首先使θ轴电动机21旋转,对电动机编码器25的Z相进行检测。在此时检测出的Z相为图6的Z相(B)的情况下,该时刻的传动带23的状态,如图8(b)所示是从原点前进1/7周的状态。另外,此时,带轮24也处于从原点前进1/7周的状态。
如上述所示,传动带23相对于原点的偏移量和带轮24相对于原点的偏移量一致,在传动带23位于原点时,带轮24也位于原点。因此,在驱动带轮22和带轮24均位于原点时,传动带23位于原点。因此,对在驱动带轮22位于原点时带轮24是否也位于原点进行确认。
由于在驱动带轮22位于原点,即检测出电动机编码器25的Z相时的状态为图8(b)所示的状态时,带轮24没有位于原点,所以原点传感器26为断开状态。因此,控制器30使θ轴电动机21旋转,直至再次检测出电动机编码器25的Z相为止。然后,如果如图8(c)所示,传动带23成为从原点前进2/7周的状态,电动机编码器25输出图6的Z相(C),则控制器30对该时刻的原点传感器26的状态进行确认。但是,在该状态下,由于带轮24处于从原点前进2/7周的状态,原点传感器26为断开状态,所以控制器30使θ轴电动机21旋转一周,直至再次检测出电动机编码器25的Z相(图8(d))。
并且,如图8(e)、图8(f)所示,使电动机轴27每次旋转一周,从而使传动带23每次前进1/7圈,并每次对原点传感器26的状态进行确认,对带轮24是否位于原点上(传动带23是否位于原点上)进行确认。
然后,如果如图8(g)所示,从传动带23相对于原点前进6/7周的状态开始,使θ轴电动机21旋转一周,直至检测出电动机编码器25的Z相为止,则传动带23的状态如图8(a)所示,回到位于原点上的状态,带轮24也向原点复位。因此,此时的原点传感器26成为接通状态。因此,控制器30在该时刻使θ轴电动机21的旋转停止。由此,传动带23成为向原点复位后的状态。
在本实施方式中,在传动带原点检索处理的执行开始时,无论传动带23位于哪个位置,只要使θ轴电动机21旋转至检测出电动机编码器25的Z相的位置,则传动带23的状态一定成为图8(a)~(g)中的某一个。因此,如果利用这一点,则通过使电动机轴27最多旋转N圈(在上述的例子中旋转7圈),从而可以使传动带23向原点复位。
(效果)
如上述所示,在上述第1实施方式中,构成为使将吸附嘴的轴和电动机轴连接的传动带的齿数,与驱动带轮的齿数和传动带原点检索用带轮的齿数的最小公倍数一致,因此,可以在传动带旋转1周的期间内,使得驱动带轮和传动带原点检索用带轮的原点一致的定时仅出现1次。并且,由于进行初始调整,以使得驱动带轮的原点和传动带原点检索用带轮的原点一致的定时,成为传动带位于原点上的定时,从而组装θ轴旋转机构,所以通过对驱动带轮的原点和传动带原点检索用带轮的原点一致的定时进行检索,从而可以检索传动带的原点。
所需的电动机轴的齿数和传动带长度随着系统的不同而不同,但只要满足传动带的齿数为电动机轴的齿数的整数倍这一条件,则通过调整传动带原点检索用带轮的齿数,从而在大多数情况下,在任意条件下均可以使用。并且,传动带原点检索用带轮的齿数可以通过简单的计算而求出,可以任意地选择有利的结构。
另外,在对传动带原点进行检索时,对θ轴电动机的电动机编码器所输出的Z相进行检测,将检测出Z相的时刻作为基准,使θ轴电动机每次向固定方向旋转1周,在每次使θ轴电动机旋转一周时,对用于检测传动带原点检索用带轮的原点的原点传感器的状态进行确认。并且,如果根据原点传感器的状态确认传动带原点检索用带轮位于原点上,则在该时刻使θ轴电动机的旋转停止。由此,可以可靠地进行传动带的原点复位。
即,不必如现有的方式那样附加传动带标记,就可以进行传动带的原点复位。因此,即使随着时间而老化或发生传动带的摩擦等,也不会对传动带原点的检索精度造成影响,可以稳定地进行传动带的原点复位。其结果,可以进行稳定的安装。
并且,对传动带原点检索用带轮的原点进行检测的原点传感器,只要是可以获知该带轮的1周的原点(Z相)的传感器即可,可以使用任意结构的传感器。因此,由于不需要获知带轮的详细角度,所以可以使用廉价的传感器。
(变形例)
此外,在上述第1实施方式中,针对仅设置1个传动带原点检索用的带轮的情况进行了说明,但也可以多个设置。例如,在将传动带23的齿数L设为144,将驱动带轮22的齿数m设为24的情况下,满足上述式(1)的齿数p除了与传动带23的齿数L相等的144之外,不存在其他值。由于无法将齿数p=144的传动带原点检索用的带轮,向齿数L=144的θ轴旋转机构20上组装,所以在这种情况下,通过设置多个传动带原点检索用的带轮而实现。
即,如下式所示,使得驱动带轮22的齿数m和多个(k个)传动带原点检索用带轮的各齿数p1、…、pk的最小公倍数,等于传动带23的齿数L。
L=LCM(m,p1、…、pk)……(2)
例如,在上述的例子(L=144,m=24)的情况下,如图9所示,只要设置2个传动带原点检索用的带轮,将这2个带轮的齿数(p1,p2)设为(16,18)即可。此外,在图9所示的例子中,设为(p1,p2)=(16,18),但满足上述式(2)的(p1,p2)通过计算存在(9,16)、(9,48)、(16,18)、(16,36)、(18,48)、(16,72)、(36,48)、(48,72)。因此,对于(p1,p2),可以从它们中任意地选择。
并且,在设置多个传动带原点检索用带轮的情况下,针对它们分别设置原点传感器,在图5所示的传动带原点检索处理的步骤S4中,对全部的原点传感器是否为接通状态进行判定。通过这种结构,可以得到与仅设置1个传动带原点检索用的带轮的情况相同的作用效果。
(第2实施方式)
下面,对本发明的第2实施方式进行说明。
该第2实施方式构成为,在上述的第1实施方式中,取代原点传感器26而设置可以检测带轮24的旋转角度的角度传感器(带轮角度检测单元)。
(结构)
本实施方式中的θ轴旋转机构20,取代图2中的原点传感器26,而具有可以检测带轮24的旋转角度的角度传感器。并且,控制器30在传动带原点检索处理中,基于检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角度,对该时刻的传动带23相对于原点的偏移量进行检测,通过使θ轴电动机21旋转,以使该偏移量成为0,从而进行传动带23的原点复位。
在图10中,对第2实施方式的传动带原点检索处理流程进行说明。
首先,在步骤S11中,控制器30使θ轴电动机21向固定方向(例如,正方向)旋转,并向步骤S12跳转。
在步骤S12中,控制器30对是否检测出电动机编码器25的Z相进行判定。并且,在检测出Z相的情况下,向步骤S13跳转,在没有检测出Z相的情况下,作为直至检测出为止使θ轴电动机21旋转的处理,并向上述步骤S11跳转。
在步骤S13中,控制器30取得由角度传感器检测出的带轮24的旋转角,并向步骤S14跳转。
在步骤S14中,控制器30基于上述步骤S13中取得的带轮24的旋转角,对是否可以检索出传动带23的原点进行判定。
在完成了上述初始调整的情况下,对于检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角,存在一定的规律,该角度是根据驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率而确定的。并且,如果获知检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角,则可以获知传动带23已经相对于原点以何种程度偏移。对于这一点,参照图11而具体地说明。此外,该图11是将传动带23的1个周长量以一维的方式展开的示意图。即,是表示将如图7(a)所示通常成为环状的传动带,如图7(b)所示以一维的方式展开的图。
在图11所示的例子中,设为驱动带轮22的齿数m=24,带轮24的齿数p=21,传动带23的齿数L=168。检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角,在检测出Z相(A)时(传动带原点)为0。另外,在检测出Z相(B)时,为360°/≒51°,在检测出Z相(C)时为360°/7×2≒103°,在检测出Z相(D)时为360°/7×3≒154°,在检测出Z相(E)时为360°/7×4≒206°,在检测出Z相(F)时为360°/7×5≒257°,在检测出Z相(G)时为360°/7×6≒309°。
因此,在检测出电动机编码器25的Z相的时刻,由角度传感器检测出的带轮24的旋转角为例如51°的情况下,可知检测出的Z相为图11的Z相(B)。因此,在此情况下,可知传动带23向正方向偏移1/7周,因此,可知如果使电动机轴27向反方向旋转1周,则可以使传动带23向原点复位。
因此,在步骤S14中,对上述步骤S13中取得的带轮24的旋转角是否为根据驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率确定的、可以检索出传动带23的原点的角度进行判定。例如,在图11的例子中,在带轮24的旋转角为相对于360°/7的j倍(j为大于或等于1而小于或等于7的整数)设置容许范围(±几°)的角度时,判定为可以检索出传动带23的原点的角度。并且,在判定为可以检索出传动带23的原点的情况下,向步骤S15跳转。
在步骤S15中,控制器30根据上述步骤S13中取得的带轮24的旋转角,求出传动带23相对于原点的偏移量,并对为了使传动带23以最短路径向原点复位而所需的θ轴电动机21的旋转方向以及旋转量进行运算。
例如,在图11所示的例子中,假设在带轮24的旋转角为0°的情况下,传动带23位于原点,因此,θ轴电动机21不需要进行旋转,将上述旋转量设为0。另一方面,在带轮24的旋转角为51°的情况下,为检测出Z相(B)的状态,因此,假设为了使传动带23以最短路径向原点复位,而需要使θ轴电动机21向反方向旋转一周,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为360°。相同地,假设在带轮24的旋转角为103°的情况下,需要使θ轴电动机21向反方向旋转2周,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为720°。另外,假设在带轮24的旋转角为154°的情况下,需要使θ轴电动机21向反方向旋转3周,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为1080°。
另外,假设在带轮24的旋转角为154°的情况下,为了使传动带23以最短路径向原点复位,而需要使得θ轴电动机21向正方向旋转3周,将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为1080°。并且,假设在带轮24的旋转角为206°的情况下,需要使θ轴电动机21向正方向旋转2周,将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为720°。相同地,假设在带轮24的旋转角为309°的情况下,需要使θ轴电动机21向正方向旋转1周,将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为360°。
在这里,带轮24的旋转角的判定是考虑上述容许范围而进行的。即,在例如由角度传感器检测出的检测值为0°±容许范围的情况下,将带轮24的旋转角设为0°,在由角度传感器检测出的检测值为51°±容许范围的情况下,将带轮24的旋转角设为51°,对θ轴电动机21的旋转方向以及旋转量进行运算。
然后,在步骤S16中,控制器30使θ轴电动机21向上述步骤S15中求出的旋转方向,以上述步骤S15中求出的旋转量旋转,并向步骤S17跳转。
在步骤S17中,假设控制器30在θ轴电动机21的旋转结束的时刻,完成传动带23的原点复位,从而结束传动带原点检索处理。
另外,在上述步骤S14中判定为无法进行传动带原点的检索的情况下,向步骤S18跳转,控制器30实施向作业人员通知无法进行传动带原点的检索这一情况等的规定的错误处理,从而结束传动带原点检索处理。在这里,作为传动带原点检索错误的原因,考虑传感器部的问题或初始调整没有实施。
此外,图10的步骤S11~S14与偏移量运算单元对应,步骤S15与电动机控制量运算单元对应,步骤S16与电动机驱动单元对应。
(动作)
下面,对第2实施方式的动作进行说明。在这里,如图11所示,使用驱动带轮22的齿数m=24、传动带原点检索用的带轮24的齿数p=21、传动带23的齿数L=168的例子进行说明。
如果开始执行图10所示的传动带原点检索处理,则控制器30首先使θ轴电动机21旋转,对电动机编码器25的Z相进行检测。然后,利用角度传感器对该时刻的带轮24的旋转角进行检测。
此时,如果利用角度传感器检测出带轮24的旋转角为51°的情况,则由于该角度为可以进行传动带原点的检索的角度,所以控制器30基于检测出的角度,对为了使传动带23向原点复位而所需的θ轴电动机21的旋转方向和旋转量进行运算。
由于带轮24的旋转角为51°,所以控制器30判断为,检测出电动机编码器25的Z相的时刻的传动带23的状态是向正方向前进1/7周的状态。因此,判断为如果使电动机轴27向反方向旋转1周,则可以使传动带23向反方向返回1/7周,可以以最短路径使传动带23向原点复位。因此,控制器30将上述旋转方向设定为反方向,将上述旋转量设定为1个周长量的360°,使θ轴电动机21向反方向旋转360°。由此,传动带23向原点复位。
如上述所示,通过对检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角进行检测,从而掌握传动带23相对于原点的偏移量,然后在使θ轴电动机21旋转时,以向原点复位所需的旋转量一次性旋转。因此,在检测出电动机编码器25的Z相后,不必使θ轴电动机21多次旋转,可以迅速地向原点复位。
此外,在本实施方式中,针对仅设置1个传动带原点检索用的带轮的情况进行了说明,但也可以应用于例如如图9所示设置多个的情况。
(效果)
如上述所示,在上述第2实施方式中,由于设置对传动带原点检索用的带轮的当前角度进行检测的角度传感器,所以可以根据检测出电动机编码器的Z相的时刻的带轮角度,对该时刻的传动带的状态(相对于原点的偏移量)进行识别。因此,在检测出电动机编码器的Z相后,可以一次性使传动带向原点复位。因此,即使不如上述第1实施方式所示进行N次(L/m次)的重复,也可以实现传动带的原点复位。其结果,可以缩短原点复位所花费的时间。
另外,由于在检测出电动机编码器的Z相后,对θ轴电动机的旋转方向以及旋转量进行运算,以按照最短路径向原点复位,所以可以更迅速地进行原点复位。
(第3实施方式)
下面,对本发明的第3实施方式进行说明。
在上述第2实施方式中,基于检测出电动机编码器25的Z相的时刻的带轮24的旋转角,而掌握当前的传动带23的位置,与此相对,该第3实施方式构成为,基于检测出带轮24上设置的原点传感器26的Z相的时刻的θ轴电动机21的旋转角,而掌握当前的传动带23的位置。
(结构)
本实施方式中的θ轴旋转机构20具有与图2所示的θ轴旋转机构20相同的结构。并且,控制器30在传动带原点检索处理中,取得检测出原点传感器26的Z相的时刻的θ轴电动机21的旋转角,基于所取得的角度,对该时刻的传动带23相对于原点的偏移量进行检测。
根据图12,对第3实施方式的传动带原点检索处理流程进行说明。
首先在步骤S21中,控制器30使θ轴电动机21向固定方向(例如,正方向)旋转,并向步骤S22跳转。
在步骤S22中,控制器30对是否检测出电动机编码器25的Z相进行判定。并且,在检测出Z相的情况下,向步骤S23跳转,在没有检测出Z相的情况下,作为直至检测出为止使θ轴电动机21旋转的处理,向上述步骤S21跳转。
在步骤S23中,控制器30对原点传感器26的状态进行确认,对原点传感器26是否为接通状态进行判定。并且,在原点传感器26为断开状态的情况下,向步骤S24跳转,在原点传感器26为接通状态的情况下,向后述的步骤S27跳转。
在步骤S24中,控制器30对传动带原点的检索是否失败进行判定。在这里,在检测出电动机编码器25的Z相后,对是否已经使θ轴电动机21以理论上检测出原点传感器26的Z相的角度旋转进行判定。例如,在驱动带轮22的齿数m大于带轮24的齿数p的情况下,在使θ轴电动机21旋转360°的期间内,至少可以检测出一次原点传感器26的Z相。因此,在这种情况下,在检测出电动机编码器25的Z相后,对是否使θ轴电动机21旋转了360°进行判定,在旋转了360°的情况下,判断为传动带原点的检索失败。
在上述步骤S24中,判断为传动带原点的检索失败的情况下,向步骤S25跳转,实施向作业人员通知传动带原点的检索失败这一情况等的规定的错误处理,从而结束传动带原点检索处理。在这里,作为传动带原点检索错误的原因,考虑传感器部的问题或初始调整没有实施。
另一方面,在上述步骤S24中,没有判断为传动带原点的检索失败的情况下,向步骤S26跳转,控制器30使θ轴电动机21向正方向旋转规定角度θ0°,并向上述步骤S23跳转。在这里,规定角度θ0是基于驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率而确定的。
在图13所示的例子中,设为驱动带轮22的齿数m=24、带轮24的齿数p=21、传动带23的齿数L=168。在完成了上述的初始调整的情况下,在检测出原点传感器26的Z相(a)时(传动带原点),电动机编码器输出成为0°。并且,在检测出Z相(b)时,成为315°,在检测出Z相(c)时,成为270°,在检测出Z相(d)时,成为225°,在检测出Z相(e)时,成为180°,在检测出Z相(f)时,成为135°,在检测出Z相(g)时,成为90°,在检测出Z相(h)时,成为45°。如上述所示,在齿数m和齿数p的比率为8:7的情况下,检测出原点传感器26的Z相的时刻的电动机编码器输出为45°的倍数。
因此,在图13所示的例子中,如果将检测出电动机编码器25的Z相的时刻作为基准,使θ轴电动机21每次向正方向旋转45°,则在再次检测出电动机编码器25的Z相之前,一定在某处与检测出原点传感器26的Z相的定时一致。因此,在此情况下,设为规定角度θ0=45°,在每次使θ轴电动机21向正方向旋转45°时,对原点传感器26是否作出反应(是否成为接通状态)进行确认。反复进行该动作,直至原点传感器26作出反应为止,如果取得原点传感器26反应时的电动机编码器输出,则可以根据该电动机编码器输出,掌握该时刻的传动带23相对于原点的偏移量。
在步骤S27中,控制器30根据电动机编码器25的输出而取得电动机角度,并向步骤S28跳转。
在步骤S28中,控制器30根据上述步骤S27中取得的电动机角度,求出传动带23相对于原点的偏移量,对为了使传动带23以最短路径向原点复位而所需的θ轴电动机21的旋转方向以及旋转量进行运算。
例如,在图13所示的例子中,在电动机角度为0°的情况下,假设由于传动带23位于原点,所以θ轴电动机21不需要旋转,将上述旋转量设为0。另外,在电动机角度为315°的情况下,假设由于是检测出Z相(b)的状态,所以需要使θ轴电动机21向反方向旋转315°,以使得传动带23以最短路径向原点复位,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为315°。相同地,在电动机角度为270°的情况下,假设需要使θ轴电动机21向反方向旋转360°+270°,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为630°。另外,在电动机角度为225°的情况下,假设需要使θ轴电动机21向反方向旋转720°+225°,将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为945°。
另外,在电动机角度为180°的情况下,假设由于是检测出Z相(e)的状态,所以需要使θ轴电动机21向正方向旋转1080°+180°,以使传动带23向原点复位,将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为1260°。此外,在电动机角度为180°的情况下,也可以将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为1260°。
另外,在电动机角度为135°的情况下,假设由于是检测出Z相(f)的状态,所以需要使θ轴电动机21向正方向旋转720°+(360°-135°),以使得传动带23以最短路径向原点复位,将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为945°。相同地,在电动机角度为90°的情况下,假设需要使θ轴电动机21向正方向旋转360°+(360°-90°),将上述旋转方向设为反方向,将上述旋转量设为630°。另外,在电动机角度为45°的情况下,假设需要使θ轴电动机21向正方向旋转(360°-45°),将上述旋转方向设为正方向,将上述旋转量设为315°。
在这里,电动机角度的判定是考虑规定的容许范围(±几°)而进行的。即,例如在由电动机编码器25检测出的检测值为315°±容许范围的情况下,将电动机角度设为315°,在由电动机编码器25检测出的检测值为270°±容许范围的情况下,将电动机角度设为270°,对θ轴电动机21的旋转方向以及旋转量进行运算。
然后,在步骤S29中,控制器30使θ轴电动机21向上述步骤S28中求出的旋转方向,以上述步骤S28中求出的旋转量旋转,并向步骤S30跳转。
在步骤S30中,假设控制器30在θ轴电动机21的旋转结束的时刻,完成传动带23的原点复位,从而使传动带原点检索处理结束。
此外,在上述中,电动机编码器25与电动机角度检测单元对应。另外,图2的步骤S21~S27与偏移量运算单元对应,步骤S28与电动机控制量运算单元对应,步骤S29与电动机驱动单元对应。
(动作)
下面,对第3实施方式的动作进行说明。在这里,如图13所示,使用驱动带轮22的齿数m=24、传动带原点检索用的带轮24的齿数p=21、传动带23的齿数L=168的例子进行说明。
如果开始执行图12所示的传动带原点检索处理,则控制器30首先使θ轴电动机21旋转,对电动机编码器25的Z相进行检测。然后,从该时刻开始,每次使θ轴电动机21向正方向旋转规定角度θ0,并每次对原点传感器26是否作出反应进行确认。
例如,在图13所示的例子中,在从传动带23相对于原点略微前进的状态开始,使θ轴电动机21旋转,检测出电动机编码器25的Z相的情况下,该时刻的传动带23成为向正方向前进1/7周后的状态。并且,在从该状态开始使θ轴电动机21每次向正方向旋转规定角度θ0=45°的情况下,在使θ轴电动机21旋转6次的时刻,检测出原点传感器26的Z相(c)。即,此时的电动机编码器输出为45°×6=270°。
如果检测出下述情况,即,检测出原点传感器26的Z相(c)的时刻的θ轴电动机21的旋转角为270°,则控制器30基于该检测出的角度,对为了使传动带23向原点复位而所需的θ轴电动机21的旋转方向和旋转量进行运算。
由于θ轴电动机21的旋转角为270°,所以判断为,如果控制器30使θ轴电动机21向反方向旋转360°+270°=630°,则可以以最短路径使传动带23向原点复位。因此,控制器30将上述旋转方向设定为反方向,将上述旋转量设定为630°,使θ轴电动机21向反方向旋转630°。由此,传动带23向原点复位。
如上述所示,在从检测出电动机编码器25的Z相的时刻开始,使θ轴电动机21每次旋转规定角度θ0,并且对原点传感器26的反应进行确认,通过对检测出原点传感器26的Z相的时刻的θ轴电动机21的旋转角进行检测,从而掌握传动带23相对于原点的偏移量。另外,在检测出原点传感器26的Z相时,从检测出电动机编码器25的Z相的时刻开始,使θ轴电动机21每次以根据驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率确定的规定角度θ0进行旋转。
由此,可以在原点传感器26有可能反应的传动带位置处,对在实际中原点传感器26是否作出反应进行确认。因此,对于原点传感器26的反应角度(可检测出原点的范围)存在规定的宽度,在即使带轮24从原点略微偏移也使原点传感器26作出反应的构造的情况下,可以高精度地检测出带轮24位于原点这一情况。
另外,在检测出原点传感器26的Z相后,以向原点复位所需的旋转量,使θ轴电动机21一次性旋转。因此,在检测出原点传感器26的Z相后,不使θ轴电动机21多次旋转,可以迅速地向原点复位。
此外,在本实施方式中,针对仅设置1个传动带原点检索用的带轮的情况进行了说明,但也可以应用于例如如图9所示设置多个的情况。
另外,在原点传感器26采用对于反应角度(可检测范围)不具有宽度而仅对精确定位进行检测的构造的情况下,也可以不是将检测出电动机编码器25的Z相的时刻作为基准而对原点传感器26的Z相进行检测,而是在传动带原点检索处理刚开始后,直接使θ轴电动机21旋转,同时对原点传感器26的Z相进行检测。
(效果)
如上述所示,在上述第3实施方式中,由于可以基于检测出传动带原点检索用带轮的原点的时刻的θ轴电动机的旋转角,掌握当前的传动带的位置,所以在传动带原点检索用的带轮上,仅设置廉价的原点传感器即可,不需要设置可以对该带轮的旋转角度进行检测的高价的角度传感器。
另外,在检测传动带原点检索用带轮的原点时,使用下述方法,即,从检测出电动机编码器的Z相的时刻开始,使θ轴电动机每次旋转规定角度,并对原点传感器的反应进行确认。此时,上述规定角度是根据驱动带轮的齿数和传动带原点检索用带轮的齿数的比率而设定的。由此,可以仅在原点传感器有可能作出反应的传动带位置处,对在实际中原点传感器是否作出反应进行确认,因此,可以不依赖于原点传感器的反应角度(可检测出原点的范围),而高精度地对传动带原点检索用带轮的原点进行检测。
并且,由于可以在基于检测出传动带原点检索用带轮的原点的时刻的θ轴电动机的旋转角,掌握当前的传动带的位置后,一次性使传动带向原点复位,所以可以缩短向原点复位所花费的时间。
(应用例)
此外,在上述第2及第3实施方式中,对下述情况进行了说明,即,在传动带23位于原点时,进行初始调整,以使驱动带轮22和带轮24均位于原点,从而进行组装作业,但即使不进行该初始调整,也可以实现。
对于θ轴电动机21的Z相,如果接通电源而不进行动作,则无法准确地检测出。另外,在传动带23等的θ轴旋转机构20的组装时,难以对θ轴电动机21接通电源,即使可以接通电源,也使工时增加。因此,通过不进行初始调整而进行组装作业,从而可以减少工时。此时,必须考虑对驱动带轮22的原点位置已经附加了补偿(偏移)这一点而进行动作,但如果针对各检测角度,采用考虑了补偿值的值,则运用可以更充分。
例如,在上述第2实施方式的情况下,假设在由角度传感器检测出的带轮24的旋转角度中包含补偿值(固定值),实施传动带原点检索处理。例如,在图11所示的例子中,将在角度传感器的检测值的判定中使用的容许范围设为±25°。
具体地说,在角度传感器的检测值为0°±25°(335°~25°)的情况下,使带轮24的旋转角为0°,判断为传动带23位于原点。另外,在角度传感器的检测值为51°±25°(26°~76°)的情况下,使带轮24的旋转角为51°,判断为传动带23从原点前进1/7周的状态(检测出Z相(B)的状态)。
相同地,在角度传感器的检测值为103°±25°(78°~128°)的情况下,将带轮24的旋转角设为103°,在角度传感器的检测值为154°±25°(129°~179°)的情况下,将带轮24的旋转角设为154°,在角度传感器的检测值为206°±25°(181°~231°)的情况下,将带轮24的旋转角设为206°,在角度传感器的检测值为257°±25°(232°~282°)的情况下,将带轮24的旋转角设为257°,在角度传感器的检测值为309°±25°(284°~334°)的情况下,将带轮24的旋转角设为309°。
在这里,作为容许范围的“±25°”是基于驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率而确定的,在上述的例子中,由于m:p=7:8,所以成为与51°的一半一致或者大致一致的值。
并且此时,可以根据角度传感器的检测值相对于理论值(在图11的例子中为0°、51°、103°等)的偏移量,对驱动带轮22的补偿值进行检测。因此,暂时对检测出的补偿值进行保存,作为下次以后的补偿值(的参考值)使用。由此,可以更适当地实施传动带原点检索处理。
另外,在上述第3实施方式的情况下,假设在θ轴电动机21的电动机编码器值(角度)中包含了补偿值(固定值),实施传动带原点检索处理。即,在图13所示的例子中,将在电动机角度的判定中使用的容许范围设为±22°。
具体地说,在电动机编码器输出为0°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为0°,判断为传动带23位于原点。另外,在电动机编码器输出为315°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为315°,判断为传动带23从原点前进1/8周后的状态(检测出Z相(b)的状态)。
相同地,在电动机编码器输出为270°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为270°,在电动机编码器输出为225°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为225°,在电动机编码器输出为180°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为180°,在电动机编码器输出为135°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为135°,在电动机编码器输出为90°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为90°,在电动机编码器输出为45°±22°的情况下,将电动机编码器输出设为45°。
在这里,作为容许范围的“±22°”是基于驱动带轮22的齿数m和带轮24的齿数p的比率而确定的,在上述的例子中,由于m:p=7:8,所以成为与45°的一半一致或者大致一致的值。另外,在此情况下,如果将在图12的步骤S26中使θ轴电动机21旋转的角度(规定角度θ0)设定为与5°左右相比较小,则可以利用原点传感器26可靠地得到反应。
此外,该情况下的规定角度θ0也可以与原点传感器26的反应角度(可检测范围)相对应而设定。对于原点传感器,通常越是对于可检测范围不具有宽度而仅对精确定位进行检测的传感器,越难以进行检测控制动作,为了易于进行安装及控制,而使可检测范围具有固定的宽度。因此,在该宽度大于基准值θTH(在图13所示的例子中,由于m:p=7:8,所以为45°)(但小于θTH×2)的情况下,设定为规定角度θ0=θTH。另一方面,在小于或等于θTH的情况下,将规定角度θ0设定为小于或等于原点传感器26的可检测范围的宽度(角度)的1/2。在图13所示的例子中,由于不会以大于或等于45°发生偏移(即使发生了偏移,也由于与下一个θ轴电动机21的Z相对应,而没有成为发生偏移的情况),因此,可以通过上述控制而进行适当的运用。
Claims (9)
1.一种电子部件安装装置,其利用吸附嘴(12b)对电子部件(P)进行吸附,向基板(5)上搭载该电子部件,其中,该吸附嘴(12b)安装在通过θ轴电动机(21)进行旋转的吸附嘴轴(12a)上,
其特征在于,具有:
带齿的驱动带轮(22),其安装在所述θ轴电动机的轴(27)上,与该轴同轴;
带齿的第1从动带轮(12c),其安装在所述吸附嘴轴上,与该吸附嘴轴同轴;
带齿的第2从动带轮(24);
带齿的传动带(23),其架设在所述驱动带轮、所述第1从动带轮及所述第2从动带轮上,具有与所述驱动带轮的齿数和所述第2从动带轮的齿数的最小公倍数相等的齿数;
第1原点检测单元(25),其在所述驱动带轮位于原点上时,输出第1原点检测信号;
第2原点检测单元(26),其在所述第2从动带轮位于原点上时,输出第2原点检测信号;以及
原点复位单元(30),其基于所述第1原点检测单元输出的所述第1原点检测信号、所述第2原点检测单元输出的所述第2原点检测信号,使所述传动带向原点复位。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置,其特征在于,
具有多个所述第2从动带轮,
所述第2原点检测单元在各个所述第2从动带轮位于原点时,输出各自的第2原点检测信号,
所述原点复位单元基于所述第2原点检测单元输出的所述第2原点检测信号,使所述传动带向原点复位。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
以下述方式进行组装,即,使得在所述传动带位于原点(α)时,所述驱动带轮以及所述第2从动带轮均位于原点(β,γ)。
4.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述原点复位单元具有:
检索单元(S1~S4),其在使所述θ轴电动机旋转的同时,对所述第1原点检测单元和所述第2原点检测单元分别同时输出原点检测信号的定时进行检索;以及
电动机停止单元(S5),其在由所述检索单元检索出的定时,使所述θ轴电动机的旋转停止。
5.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
具有对所述第2从动带轮的旋转角度进行检测的带轮角度检测单元(26),
所述原点复位单元具有:
偏移量运算单元(S11~S14),其在所述第1原点检测单元输出第1原点检测信号时,基于由所述带轮角度检测单元检测出的所述第2从动带轮的旋转角度,对该时刻的所述传动带相对于原点的偏移量进行运算;
电动机控制量运算单元(S15),其基于由所述偏移量运算单元运算出的所述传动带相对于原点的偏移量,对为了使所述传动带向原点复位而所需的所述θ轴电动机的旋转方向及旋转量进行运算;以及
电动机驱动单元(S16),其使所述θ轴电动机向由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转方向,以由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转量进行旋转。
6.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
具有对所述θ轴电动机的旋转角度进行检测的电动机角度检测单元(S25),
所述原点复位单元具有:
偏移量运算单元(S21~S27),其在所述第2原点检测单元输出第2原点检测信号时,基于由所述电动机角度检测单元检测出的所述θ轴电动机的旋转角度,对该时刻的所述传动带相对于原点的偏移量进行运算;
电动机控制量运算单元(S28),其基于由所述偏移量运算单元运算出的所述传动带相对于原点的偏移量,对为了使所述传动带向原点复位而所需的所述θ轴电动机的旋转方向及旋转量进行运算;以及
电动机驱动单元(S29),其使所述θ轴电动机向由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转方向,以由所述电动机控制量运算单元运算出的旋转量进行旋转。
7.根据权利要求6所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述偏移量运算单元在检测出所述第1原点检测单元输出第1原点检测信号这一情况后,在使所述θ轴电动机每次旋转规定角度时,对所述第2原点检测单元是否输出第2原点检测信号进行确认,在确认所述第2原点检测单元输出了第2原点检测信号这一情况时,基于由所述电动机角度检测单元检测出的所述θ轴电动机的旋转角度,对所述偏移量进行运算。
8.根据权利要求7所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述规定角度是根据所述驱动带轮的齿数(m)和所述第2从动带轮的齿数(p)的比率而确定的。
9.根据权利要求1所述的电子部件安装装置,其特征在于,
还设置有:电动机编码器,其可以对所述驱动带轮的原点位置进行检测;以及原点传感器,其可以对所述第2从动带轮的原点位置进行检测,
根据所述驱动带轮的原点位置和所述第2从动带轮的原点位置之间的关系,对将所述吸附嘴的轴和使所述吸附嘴转动的电动机的轴连接的传动带的原点进行检索,进行原点复位。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011-160284 | 2011-07-21 | ||
JP2011160284A JP5740233B2 (ja) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | 電子部品実装装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102892281A true CN102892281A (zh) | 2013-01-23 |
CN102892281B CN102892281B (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=47535585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210256928.7A Active CN102892281B (zh) | 2011-07-21 | 2012-07-23 | 电子部件安装装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5740233B2 (zh) |
KR (1) | KR101854348B1 (zh) |
CN (1) | CN102892281B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102711431A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 东莞市新泽谷机械制造股份有限公司 | 链式供料插件机 |
CN103269576A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-08-28 | 哈尔滨工业大学 | 全自动贴片机吸嘴头轴原点定位的方法 |
CN106888568A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-23 | Juki株式会社 | 电子部件安装装置 |
CN111086835A (zh) * | 2018-10-23 | 2020-05-01 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 带驱动系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61289694A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品装着装置 |
CN1620246A (zh) * | 2003-11-19 | 2005-05-25 | 索尼株式会社 | 元件安装装置 |
JP2009200094A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Juki Corp | 電子部品実装装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010047158A (ja) | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
-
2011
- 2011-07-21 JP JP2011160284A patent/JP5740233B2/ja active Active
-
2012
- 2012-07-19 KR KR1020120078672A patent/KR101854348B1/ko active IP Right Grant
- 2012-07-23 CN CN201210256928.7A patent/CN102892281B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61289694A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品装着装置 |
CN1620246A (zh) * | 2003-11-19 | 2005-05-25 | 索尼株式会社 | 元件安装装置 |
JP2009200094A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Juki Corp | 電子部品実装装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102711431A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 东莞市新泽谷机械制造股份有限公司 | 链式供料插件机 |
CN102711431B (zh) * | 2012-05-28 | 2015-06-03 | 东莞市新泽谷机械制造股份有限公司 | 链式供料插件机 |
CN103269576A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-08-28 | 哈尔滨工业大学 | 全自动贴片机吸嘴头轴原点定位的方法 |
CN103269576B (zh) * | 2013-05-31 | 2016-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 全自动贴片机吸嘴头轴原点快速定位的方法 |
CN106888568A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-23 | Juki株式会社 | 电子部件安装装置 |
CN106888568B (zh) * | 2015-12-14 | 2020-07-21 | Juki株式会社 | 电子部件安装装置 |
CN111086835A (zh) * | 2018-10-23 | 2020-05-01 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 带驱动系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5740233B2 (ja) | 2015-06-24 |
KR101854348B1 (ko) | 2018-05-03 |
JP2013026469A (ja) | 2013-02-04 |
KR20130011953A (ko) | 2013-01-30 |
CN102892281B (zh) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4882411B2 (ja) | フィーダ調整装置、フィーダ調整方法およびテープフィーダ | |
CN102892281A (zh) | 电子部件安装装置 | |
CN102636195B (zh) | 伺服马达及其制造方法和制造设备以及编码器 | |
JP7335878B2 (ja) | アライナ及びアライナの補正値算出方法 | |
JP6667326B2 (ja) | ダイボンダおよびボンディング方法 | |
CN104080324A (zh) | 元件安装方法 | |
US8550523B2 (en) | Pick and place system | |
CN110091340A (zh) | 一种晶圆取放机械手 | |
CN103904008B (zh) | 一种半导体设备的机械臂的动态传感器结构 | |
CN103227135A (zh) | 基板定位装置 | |
CN103227130A (zh) | 传动机构、基板定位装置和机器人 | |
WO2017006456A1 (ja) | 実装装置 | |
CN103043423B (zh) | 一种led分光机的分料装置 | |
CN106664823B (zh) | 作业头单元、安装装置及作业头单元的控制方法 | |
CN102651965A (zh) | 电子部件安装装置以及电子部件安装方法 | |
WO2017029730A1 (ja) | 測定装置 | |
CN207502189U (zh) | 五轮仪检测装置及系统 | |
JP3596250B2 (ja) | 電子部品実装方法 | |
JP7316581B2 (ja) | 部品供給装置および部品供給装置の制御方法 | |
CN110664357B (zh) | 带轮装置、洗鞋机和用于带轮装置的控制方法 | |
CN209176234U (zh) | 一种糊盒机反钩装置 | |
CN105052252A (zh) | 元件安装装置 | |
CN109592466A (zh) | 一种条并卷机皮带的纠偏检测装置 | |
KR102057236B1 (ko) | 탐지 모듈에 기초하는 액추에이터 일체형 로봇 구동 컨트롤러 | |
JP2007214395A (ja) | 部品搭載装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |