CN113545184B - 伺服放大器系统 - Google Patents

Abstract

一种伺服放大器系统，对于多个轴进行多轴控制，多个轴由第一轴组和第二轴组构成，其中，属于上述第一轴组的轴在对于多轴控制的动力供给异常时被锁定，属于上述第二轴组的轴在动力供给异常时在属于第一轴组的轴被锁定之前被伺服切断。

Description

伺服放大器系统

技术领域

本公开涉及进行多轴控制的伺服放大器系统。

背景技术

以往，关于进行多轴控制的伺服放大器系统，提出了各种技术。例如，下述专利文献1记载的技术是一种用于控制机械装置的控制装置，上述机械装置具备重力轴、驱动重力轴的马达、对重力轴进行制动的制动装置，上述控制装置的特征在于，具备：伺服放大器，与机械装置的马达连接，并控制马达；制动电路，与机械装置的制动装置连接，并控制制动装置；主控制部，与伺服放大器连接，并且与制动电路连接，并将经由伺服放大器而用于控制马达的驱动信号及电力切断信号向伺服放大器供给，并且将经由制动电路而用于控制制动装置的制动有效信号向制动电路供给；控制电源，将经由主控制部而用于对伺服放大器供给电力切断信号的电力切断指令信号向主控制部供给，并且对制动电路直接供给制动有效信号；及延迟电路，夹设于控制电源与主控制部之间，并使电力切断指令信号向主控制部供给的时刻延迟，制动电路能够基于来自控制电源的制动有效信号立即控制制动装置，并通过制动装置使重力轴制动。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-9168号公报

发明内容

发明所要解决的课题

这样特征的控制装置根据上述专利文献1的记载，能够防止电源切断时的重力轴的自然落下，但期望更合适的对策。

本公开鉴于上述内容而作出，课题在于提供多轴控制的动力供给异常时的对策合适的伺服放大器系统。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开一种伺服放大器系统，对于多个轴进行多轴控制，上述多个轴由第一轴组和第二轴组构成，其中，属于上述第一轴组的轴在对于上述多轴控制的动力供给异常时被锁定，属于上述第二轴组的轴在上述动力供给异常时在属于上述第一轴组的上述轴被锁定之前被伺服切断。

发明效果

根据本公开，伺服放大器系统中多轴控制的动力供给异常时的对策合适。

附图说明

图1是构成本实施方式的伺服放大器系统的元件安装机的立体图。

图2是用于对该伺服放大器系统的控制结构进行说明的图。

图3是示意性地表示安装头的一部分的图。

图4是用于对该伺服放大器系统的功能进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对将本公开具体化的一实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的伺服放大器系统1具备元件安装机10。图1示出在共用基座11上并列设置的两台元件安装机10。元件安装机10是例如与焊料印刷机、基板检查机、回流焊机等其他装置连结而构成生产线来生成安装有多个电子元件的电路基板的装置。两台元件安装机10成为相同的结构，因此，以其中一台为中心进行说明。元件安装机10在共用基座11上安装有基板输送装置13、元件供给装置15及头驱动机构17等各种装置。另外，在以下的说明中，如图1所示，将元件安装机10并列设置的方向称为X轴方向，将与输送的电路基板的基板平面平行且与X轴方向成直角的方向称为Y轴方向，将与X轴方向及Y轴方向这两方成直角的方向称为Z轴方向进行说明。

基板输送装置13是第一输送装置21及第二输送装置23在Y轴方向上并列设置的所谓的双输送机类型的装置。第一及第二输送装置21、23分别具有沿着X轴方向配设的一对输送带(省略图示)。第一及第二输送装置21、23分别缠绕一对输送带，将支撑在输送带上的电路基板沿着X轴方向输送。另外，第一及第二输送装置21、23分别通过设置于电路基板的上部的止动件(省略图示)和设置于下部的夹持件(省略图示)在Z轴方向上夹持并固定输送至进行电子元件的安装作业的停止位置的电路基板。例如，第一及第二输送装置21、23分别将从焊料印刷机等上游的装置搬入的电路基板沿着X轴方向输送，并在停止位置夹紧电路基板。当安装作业结束时，第一及第二输送装置21、23将电路基板沿着X轴方向输送而向后段的装置搬出。

元件供给装置15是供料器方式的装置，且设置于元件安装机10的Y轴方向上的前端部分(图1中的左下侧)。在元件供给装置15中，在X轴方向上并列设置的多个供料器25设置在共用基座11上。各供料器25构成为能够相对于共用基座11进行拆装，并从带式供料器27向供给位置供给电子元件。带式供料器27是供给电子元件的介质，且缠绕有以恒定间隔保持有多个电子元件的载带。供料器25将载带的前端拉出至供给位置，按每个载带而供给不同种类的电子元件。各供料器25的供给位置沿着X轴方向并列设置。因此，对于供给位置而言，若电子元件的种类不同则X轴方向上的位置不同。

另外，头驱动机构17是XY机器人型的移动装置。头驱动机构17具备：使滑动件31沿着X轴方向滑动的X轴伺服马达41(参照图2)；及使滑动件31沿着Y轴方向滑动的Y轴伺服马达43(参照图2)。在滑动件31上安装有安装头33。安装头33通过两个伺服马达41、43驱动，向载置在共用基座11上的元件安装机10各自的框架部35上的任意位置移动。X轴伺服马达41及Y轴伺服马达43例如能够将线性马达机构或滚珠丝杠进给机构等用作移动机构。另外，关于安装头33的移动距离，Y轴方向比X轴方向长。由于这样的移动距离等，所以Y轴伺服马达43的电力消耗大于X轴伺服马达41的电力消耗。

在安装头33的下方设有吸嘴保持件37。吸嘴保持件37对多个安装吸嘴向下地进行保持。安装吸嘴分别经由正负压供给装置(省略图示)而连通到负压空气、正压空气通路，并利用负压吸附保持电子元件，且通过被供给少许正压而使所保持的电子元件脱离。安装头33具有驱动吸嘴保持件37绕着Z轴旋转的R轴伺服马达45(参照图2)。另外，安装头33具有Z轴伺服马达47，上述Z轴伺服马达47使选择出的安装吸嘴单独地向Z轴方向上的下方进行伸出动作及向Z轴方向上的上方进行缩退动作(参照图2)。另外，安装头33具有驱动选择出的安装吸嘴单独地绕着Z轴进行旋转的Q轴伺服马达49(参照图2)。

上述基板输送装置13、元件供给装置15、头驱动机构17及安装头33通过通信线缆而与控制装置51(参照图2)连接。控制装置51从各装置13至17取得各种信息，并基于取得的信息执行运算和判定等。另外，控制装置51基于运算结果和判定结果来适当地控制装置13至17的动作。元件安装机10通过控制装置51控制电子元件的安装作业。另外，在元件安装机10中，在上部罩的前端部分设置有操作装置29。操作人员能够对控制装置51输出至操作装置29的信息进行确认，并对操作装置29进行所需要的操作和设定。

上述结构的元件安装机10基于控制装置51的控制，对头驱动机构17及安装头33进行驱动，反复执行将供给位置的电子元件向电路基板的安装位置安装的安装作业。具体而言，首先，头驱动机构17使安装头33移动至供给安装的电子元件的供料器25的供给位置的上方。安装头33通过安装吸嘴对供给位置的电子元件进行吸附。接下来，头驱动机构17通过基板输送装置13使安装头33移动至定位于停止位置的电路基板的上方。并且，在安装头33中，Z轴伺服马达47进行驱动，使安装吸嘴向Z轴方向的下方进行伸出动作。此时，如图3所示，在安装头33的吸嘴保持件37中，升降轴71在由设置于其下端的安装吸嘴73吸附了电子元件EP的状态下进行下降。而且，在安装头33中，当电子元件EP与基板输送装置13上的电路基板CB的安装位置抵接时，消除安装吸嘴73的负压，电子元件EP脱离而安装于电路基板CB。

如图2所示，元件安装机10除了上述结构以外，还具备伺服放大器53，而且，在控制装置51中，具备主控制部55及伺服控制器57。主控制部55以计算机作为主体而构成，具备CPU等运算电路、RAM、ROM等存储装置，控制元件安装机10的整体。

伺服控制器57在控制装置51内与主控制部55连接，并且通过通信线缆而与伺服放大器53连接。伺服控制器57除了主控制部55及伺服放大器53以外，还通过上述头驱动机构17的各伺服马达41、43及安装头33的各伺服马达45至49构成伺服机构。由此，通过进行多轴控制来进行上述电子元件EP的安装作业。

伺服放大器53具备：转换器59、电压检测部61及伺服控制部63。转换器59对所连接的电源P的交流进行整流，并利用电容器使其平滑而转换为直流。另外，电源P为例如商用电源，通过还与控制装置51连接，从而对于上述多轴控制进行动力供给。

电压检测部61在伺服放大器53内与转换器59及伺服控制部63连接。当转换器59的电压降低而比基准值(例如，小于商用电源电压的值)小时，电压检测部61向伺服控制部63发送警告信号。另外，伺服控制部63当接收到警告信号时，将该意思经由伺服控制器57而通知给主控制部55。

伺服控制部63通过通信线缆而与头驱动机构17的各伺服马达41、43及安装头33的各伺服马达45至49连接。伺服控制部63根据伺服控制器57的指令，使头驱动机构17的各伺服马达41、43及安装头33的各伺服马达45～49成为伺服接通或者伺服切断的状态。由此，具备这样的伺服控制部63的伺服放大器53为多轴一体型的结构。

而且，安装头33具备Z轴锁定装置39。通过切断电源，Z轴锁定装置39自动地锁定升降轴71而使升降轴71无法向Z轴方向的上下移动。另外，Z轴锁定装置39通过通信线缆而与主控制部55连接。由此，主控制部55例如通过对Z轴锁定装置39发送低电平信号，而与切断电源的情况相同地，能够自动地锁定升降轴71而无法使升降轴71向Z轴方向的上下移动。另外，这样的Z轴锁定装置39通过公知技术构成，因此，省略其详细的说明。

在本实施方式的伺服放大器系统1中，防止在对于上述多轴控制的动力供给异常时升降轴71因其自重而落下的情况。因此，图4的流程图所示的各处理例如在主控制部55中通过动作中的伺服中间件等来执行。

此外，作为动力供给的异常，例如存在电源P停电的情况。在这样的情况下，主控制部55通过充电于其电容器的电力等而继续伺服中间件的动作。另外，伺服放大器53的动作通过充电于转换器59内的电容器的电力来进行。

首先，在步骤S10中，主控制部55判定是否从伺服控制器57接收到伺服控制部63接收到电压检测部61的警告信号的意思的通知。该判定在主控制部55没有接收到上述通知的情况下(S10：否)再次进行。

与此相对，在主控制部55接收到上述通知的情况下(S10：是)，在步骤S12中，进行第一伺服切断处理。在该处理中，主控制部55经由伺服控制器57及伺服控制部63而使头驱动机构17的各伺服马达41、43成为伺服切断的状态。此时，头驱动机构17的各伺服马达41、43按电力消耗大的顺序成为伺服切断的状态。因此，首先，Y轴伺服马达43成为伺服切断的状态，接下来，X轴伺服马达41成为伺服切断的状态。由此，通过至各伺服马达41、43停止为止施加了反馈至转换器59内的电容器的再生能量的电力，来维持Z轴伺服马达47的伺服接通的状态。

接着，在步骤S14中，进行锁定处理。在该处理中，主控制部55经由Z轴锁定装置39而锁定升降轴71。

而且，在步骤S16中，进行第二伺服切断处理。在该处理中，在经过了Z轴锁定装置39的锁定结束所需的时间之后，主控制部55经由伺服控制器57及伺服控制部63而使安装头33的各伺服马达45、47、49成为伺服切断的状态。

如以上详细说明的那样，本实施方式的伺服放大器系统1多轴控制的动力供给异常时的对策合适。

顺便一提，在本实施方式中，元件安装机10是安装机的一个例子。由X轴伺服马达41及Y轴伺服马达43构成的轴组是第二轴组的一个例子。由Z轴伺服马达47构成的轴组是第一轴组的一个例子。电压检测部61是检测部的一个例子。

另外，本公开不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在第一伺服切断处理(S12)或者第二伺服切断处理(S16)中，也可以取代主控制部55，而由伺服控制部63使各伺服马达41至49成为伺服切断的状态。

另外，也可以是，成为在伺服放大器53与Z轴锁定装置39之间输入输出信号的结构，在伺服控制部63接收到警告信号的时刻将从伺服放大器53输出并且向Z轴锁定装置39输入的信号作为触发来处理，由此开始锁定处理(S14)的升降轴71的锁定。

另外，也可以是，通过将电压检测部61设置于电源P与伺服放大器53之间，而向伺服控制器57输入电压检测部61的警告信号。

另外，伺服放大器53也可以由多轴一体型的伺服放大器和一轴型的伺服放大器的组合构成，也可以由五个一轴型的伺服放大器构成。其中，在这样的情况下，电压检测部61设置于对Y轴伺服马达43或者X轴伺服马达41进行控制的伺服放大器内，或者设置于对Y轴伺服马达43或者X轴伺服马达41进行控制的伺服放大器与电源P之间。

另外，本公开也可以通过机床等而具体化。

附图标记说明

1...伺服放大器系统；10...元件安装机；41...X轴伺服马达；43...Y轴伺服马达；45...R轴伺服马达；47...Z轴伺服马达；49...Q轴伺服马达；61...电压检测部；CB...电路基板；EP...电子元件。

Claims (4)

1.一种伺服放大器系统，对于多个轴的方向上的动作进行多轴控制，所述伺服放大器系统具备主控制部及伺服控制部，

所述多个轴由包含一个以上的轴的第一轴组和包含一个以上的轴的第二轴组构成，其中，属于所述第一轴组的轴的方向为重力方向且在对于所述多轴控制的动力供给异常时所述主控制部使在属于所述第一轴组的轴的方向上动作的升降轴的动作被锁定装置锁定，所述伺服控制部使驱动属于所述第二轴组的轴的方向上的动作的伺服马达在所述动力供给异常时在属于所述第一轴组的所述轴在所述升降轴的动作被锁定之前被伺服切断。

2.根据权利要求1所述的伺服放大器系统，其中，

所述伺服放大器系统具备检测部，所述检测部对于向所述第二轴组供给的动力进行所述动力供给异常的检测。

3.根据权利要求1或2所述的伺服放大器系统，其中，

属于所述第二轴组的所述轴至少有两个以上，按照电力消耗从大到小的顺序被伺服切断。

4.根据权利要求3所述的伺服放大器系统，其中，

所述多个轴包括：向电路基板安装电子元件的安装机所具有的X轴、Y轴及在重力方向上动作的Z轴，

所述Z轴包含于所述第一轴组，

所述X轴及所述Y轴包含于所述第二轴组。

Images