JP2003140751A - マスタスレーブ式ｘｙ位置決め制御装置及び電子部品搭載装置 - Google Patents
マスタスレーブ式ｘｙ位置決め制御装置及び電子部品搭載装置Info
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- JP2003140751A JP2003140751A JP2001340864A JP2001340864A JP2003140751A JP 2003140751 A JP2003140751 A JP 2003140751A JP 2001340864 A JP2001340864 A JP 2001340864A JP 2001340864 A JP2001340864 A JP 2001340864A JP 2003140751 A JP2003140751 A JP 2003140751A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、マスタスレーブ式位置決め制
御方式において、外乱等が起きた異常状態の場合のトル
ク指令の急激な出力方向の変化を抑制することである。 【解決手段】マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
を備え電子部品２１を回路基板２２に搭載する電子部品
搭載装置Ｃにおいて、目標位置の位置指令、及びＹ軸リ
ニアエンコーダ７から出力された位置フィードバック信
号から算出された速度指令を微分した加速度指令の加速
方向又は減速方向に比較して、前記位置指令、位置フィ
ードバック信号及びその微分値である速度フィードバッ
ク信号から算出されたトルク指令の出力方向が逆転し、
かつ、当該トルク指令の変化幅が設定値よりも多い異常
状態の場合、前記トルク指令の変化幅を設定値よりも低
く制限して当該トルク指令をＹ軸リニアモータ５Ａ，５
Ｂに入力する。
御方式において、外乱等が起きた異常状態の場合のトル
ク指令の急激な出力方向の変化を抑制することである。 【解決手段】マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
を備え電子部品２１を回路基板２２に搭載する電子部品
搭載装置Ｃにおいて、目標位置の位置指令、及びＹ軸リ
ニアエンコーダ７から出力された位置フィードバック信
号から算出された速度指令を微分した加速度指令の加速
方向又は減速方向に比較して、前記位置指令、位置フィ
ードバック信号及びその微分値である速度フィードバッ
ク信号から算出されたトルク指令の出力方向が逆転し、
かつ、当該トルク指令の変化幅が設定値よりも多い異常
状態の場合、前記トルク指令の変化幅を設定値よりも低
く制限して当該トルク指令をＹ軸リニアモータ５Ａ，５
Ｂに入力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスタスレーブ式
位置決め制御方式で搬送対象物をＸＹ位置移動自在に位
置決めするマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置及び
電子部品を搭載する電子部品搭載装置に関するものであ
る。
位置決め制御方式で搬送対象物をＸＹ位置移動自在に位
置決めするマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置及び
電子部品を搭載する電子部品搭載装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電子部品の搭載を行なうヘッ
ドや、部材を切削加工等するための工具を、ＸＹ平面の
所定位置に正確に位置決めするＸＹ位置決め制御装置を
備えた、電子部品を回路基板に搭載するための電子部品
搭載装置や、各種工作機械等があった。
ドや、部材を切削加工等するための工具を、ＸＹ平面の
所定位置に正確に位置決めするＸＹ位置決め制御装置を
備えた、電子部品を回路基板に搭載するための電子部品
搭載装置や、各種工作機械等があった。
【０００３】ここで、図５を参照して、従来の電子部品
搭載装置を説明する。電子部品搭載装置は、ＸＹ平面の
所定位置に位置決め制御するガントリ型（門形移動型）
のＸＹ位置決め制御装置３０と、電子部品を供給する図
示しない部品供給体と、回路基板を搬送するための図示
しない基板搬送装置とからなる。
搭載装置を説明する。電子部品搭載装置は、ＸＹ平面の
所定位置に位置決め制御するガントリ型（門形移動型）
のＸＹ位置決め制御装置３０と、電子部品を供給する図
示しない部品供給体と、回路基板を搬送するための図示
しない基板搬送装置とからなる。
【０００４】ＸＹ位置決め制御装置３０は、基板搬送装
置に対して直角に、かつ、基板搬送装置を跨ぐようにし
て設けられる二本の支持梁３１Ａ，３１Ｂと、Ｙ軸方向
へ移動自在となるように二本の支持梁３１Ａ，３１Ｂ間
に架け渡されるビーム３２と、ビーム３２の長手方向に
移動自在に取付けられるヘッド３３と、ヘッド３３に搭
載され部品供給体から電子部品を吸着して回路基板上の
所定位置に装着する吸着ノズル３４と、ビーム３２の各
端で支持梁３１Ａ，３１Ｂそれぞれの長手方向の移動の
駆動力を供給するＹ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂと、Ｙ
軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂから供給された駆動力をビ
ーム３２にそれぞれ伝えるＹ軸タイミングベルト３６
Ａ，３６Ｂと、ヘッド３３に対してビーム３２の長手方
向の移動の駆動力を供給するＸ軸回転モータ３７と、Ｘ
軸回転モータ３７から供給された駆動力をヘッド３３に
伝えるＸ軸タイミングベルト３８とを有する。
置に対して直角に、かつ、基板搬送装置を跨ぐようにし
て設けられる二本の支持梁３１Ａ，３１Ｂと、Ｙ軸方向
へ移動自在となるように二本の支持梁３１Ａ，３１Ｂ間
に架け渡されるビーム３２と、ビーム３２の長手方向に
移動自在に取付けられるヘッド３３と、ヘッド３３に搭
載され部品供給体から電子部品を吸着して回路基板上の
所定位置に装着する吸着ノズル３４と、ビーム３２の各
端で支持梁３１Ａ，３１Ｂそれぞれの長手方向の移動の
駆動力を供給するＹ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂと、Ｙ
軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂから供給された駆動力をビ
ーム３２にそれぞれ伝えるＹ軸タイミングベルト３６
Ａ，３６Ｂと、ヘッド３３に対してビーム３２の長手方
向の移動の駆動力を供給するＸ軸回転モータ３７と、Ｘ
軸回転モータ３７から供給された駆動力をヘッド３３に
伝えるＸ軸タイミングベルト３８とを有する。
【０００５】また、ＸＹ位置決め制御装置３０は、ビー
ム３２のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であ
り、支持梁３１Ａ，３１Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リ
ニアエンコーダ３９と、ヘッド３３のＸ軸位置を検出す
るための図示しない位置検出手段であるＸ軸リニアエン
コーダと、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）を
含みビーム３２をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置
決め制御部４０を備え、またヘッド３３をＸ軸方向に位
置決め制御する制御手段とを有する。図５に示すよう
に、ビーム３２の長手方向をＸ軸方向、支持梁３１Ａ、
３１Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向と
する。
ム３２のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であ
り、支持梁３１Ａ，３１Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リ
ニアエンコーダ３９と、ヘッド３３のＸ軸位置を検出す
るための図示しない位置検出手段であるＸ軸リニアエン
コーダと、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）を
含みビーム３２をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置
決め制御部４０を備え、またヘッド３３をＸ軸方向に位
置決め制御する制御手段とを有する。図５に示すよう
に、ビーム３２の長手方向をＸ軸方向、支持梁３１Ａ、
３１Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向と
する。
【０００６】電子部品搭載装置は、ＣＰＵ４１が出力す
る位置指令（ビーム３２及びヘッド３３の位置、回路基
板上への電子部品の搭載位置、部品供給体上の電子部品
の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め
制御部４０を含める制御手段が、各駆動手段の駆動を制
御することで、ヘッド３３を部品供給体上の所定位置に
移動させ、ヘッド３３が備える吸着ノズル３４により電
子部品を吸着する。そして、ヘッド３３を、回路基板搬
送装置で搬送された回路基板上の所定位置に移動させ、
電子部品を回路基板に装着する構造となっている。
る位置指令（ビーム３２及びヘッド３３の位置、回路基
板上への電子部品の搭載位置、部品供給体上の電子部品
の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め
制御部４０を含める制御手段が、各駆動手段の駆動を制
御することで、ヘッド３３を部品供給体上の所定位置に
移動させ、ヘッド３３が備える吸着ノズル３４により電
子部品を吸着する。そして、ヘッド３３を、回路基板搬
送装置で搬送された回路基板上の所定位置に移動させ、
電子部品を回路基板に装着する構造となっている。
【０００７】ＸＹ位置決め制御装置３０の位置決め制御
方式としては、Ｘ軸、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれの軸に
リニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行う全軸式
位置決め制御方式と、Ｙ１軸、Ｙ２軸の片方とＸ軸にリ
ニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行うマスタス
レーブ式位置決め制御方式とがあった。
方式としては、Ｘ軸、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれの軸に
リニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行う全軸式
位置決め制御方式と、Ｙ１軸、Ｙ２軸の片方とＸ軸にリ
ニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行うマスタス
レーブ式位置決め制御方式とがあった。
【０００８】ここで、図６を参照して、マスタスレーブ
式位置決め制御方式を説明する。マスタスレーブ式位置
決め制御方式は、マスタ側であるＹ１軸側のＹ軸回転モ
ータ３５Ａにおいて位置検出してトルク制御し、スレー
ブ側であるＹ２軸側のＹ軸回転モータ３５ＢにおいてＹ
１側のトルク指令（電流指令）を用いてトルク制御し、
ビーム３２を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０
は、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２、速度偏差Ｐ
Ｉ演算部４３、低域フィルタ４４、速度演算部４５とを
設ける。
式位置決め制御方式を説明する。マスタスレーブ式位置
決め制御方式は、マスタ側であるＹ１軸側のＹ軸回転モ
ータ３５Ａにおいて位置検出してトルク制御し、スレー
ブ側であるＹ２軸側のＹ軸回転モータ３５ＢにおいてＹ
１側のトルク指令（電流指令）を用いてトルク制御し、
ビーム３２を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０
は、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２、速度偏差Ｐ
Ｉ演算部４３、低域フィルタ４４、速度演算部４５とを
設ける。
【０００９】先ず、ＣＰＵ４１から目標位置の信号であ
る位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器４２で当該位
置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ３９からの位置フィー
ドバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応
する速度の信号である速度指令を出力し、速度偏差ＰＩ
演算部４３で、位置偏差比例増幅器４２からの速度指令
と速度演算部４５からの速度フィードバック信号との偏
差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算
して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電
流指令）を出力し、低域フィルタ４４で当該トルク指令
の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流
アンプ４６Ａで増幅してＹ軸リニアモータ３５Ａに入力
する。
る位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器４２で当該位
置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ３９からの位置フィー
ドバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応
する速度の信号である速度指令を出力し、速度偏差ＰＩ
演算部４３で、位置偏差比例増幅器４２からの速度指令
と速度演算部４５からの速度フィードバック信号との偏
差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算
して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電
流指令）を出力し、低域フィルタ４４で当該トルク指令
の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流
アンプ４６Ａで増幅してＹ軸リニアモータ３５Ａに入力
する。
【００１０】Ｙ２軸側では、低域フィルタ４４から出力
されたトルク指令を電流アンプ４６Ｂで増幅してＹ軸回
転モータ３５Ｂに入力してトルク制御し、ビーム３２の
位置決め制御を行う。
されたトルク指令を電流アンプ４６Ｂで増幅してＹ軸回
転モータ３５Ｂに入力してトルク制御し、ビーム３２の
位置決め制御を行う。
【００１１】マスタスレーブ式位置決め制御方式は、全
軸式位置決め制御方式に比べて、Ｙ２軸側に、位置偏差
比例増幅器、速度偏差ＰＩ演算部、低域フィルタ、速度
演算部及びＹ軸リニアエンコーダを設置する必要がない
ので、ＸＹ位置決め制御装置の製造コストを低く抑える
ことができるという利点があった。
軸式位置決め制御方式に比べて、Ｙ２軸側に、位置偏差
比例増幅器、速度偏差ＰＩ演算部、低域フィルタ、速度
演算部及びＹ軸リニアエンコーダを設置する必要がない
ので、ＸＹ位置決め制御装置の製造コストを低く抑える
ことができるという利点があった。
【００１２】また、ここでは、Ｘ軸回転モータ３７、Ｘ
軸タイミングベルト３８、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５
Ｂ、タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを駆動手段として
用いたが、リニアモータ等の駆動手段も用いられてい
る。また、マスタスレーブ式位置決め制御方式でＹ１軸
側をスレーブ側、Ｙ２軸側をマスタ側とする構成でもよ
い。
軸タイミングベルト３８、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５
Ｂ、タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを駆動手段として
用いたが、リニアモータ等の駆動手段も用いられてい
る。また、マスタスレーブ式位置決め制御方式でＹ１軸
側をスレーブ側、Ｙ２軸側をマスタ側とする構成でもよ
い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマスタ
スレーブ式位置決め制御方式では、マスタ側であるＹ１
軸側の駆動手段であるＹ軸回転モータ３５Ａと、スレー
ブ側であるＹ２軸側の駆動手段であるＹ軸回転モータ３
５Ｂとの駆動時、Ｙ１軸側の、支持梁３１Ａ、ビーム３
２、Ｙ軸回転モータ３５Ａ、Ｙ軸タイミングベルト３６
Ａの間の摩擦係数と、Ｙ２軸側の、支持梁３１Ｂ、ビー
ム３２、Ｙ軸回転モータ３５Ｂ、Ｙ軸タイミングベルト
３６Ｂの間の摩擦係数との差や、外乱等の外的要因によ
り、Ｙ１軸側とＹ２軸側それぞれで位置決め制御された
ビーム３２の位置にずれが生ずる場合があった。
スレーブ式位置決め制御方式では、マスタ側であるＹ１
軸側の駆動手段であるＹ軸回転モータ３５Ａと、スレー
ブ側であるＹ２軸側の駆動手段であるＹ軸回転モータ３
５Ｂとの駆動時、Ｙ１軸側の、支持梁３１Ａ、ビーム３
２、Ｙ軸回転モータ３５Ａ、Ｙ軸タイミングベルト３６
Ａの間の摩擦係数と、Ｙ２軸側の、支持梁３１Ｂ、ビー
ム３２、Ｙ軸回転モータ３５Ｂ、Ｙ軸タイミングベルト
３６Ｂの間の摩擦係数との差や、外乱等の外的要因によ
り、Ｙ１軸側とＹ２軸側それぞれで位置決め制御された
ビーム３２の位置にずれが生ずる場合があった。
【００１４】外乱とは、位置決め制御におけるビーム３
２の異常な動きであり、例えば、Ｘ軸におけるヘッド３
３の移動や、外部からの衝撃等で起こる。ビーム３２の
各軸側での位置にずれが生ずる場合には、一方の軸側が
他方の軸側にそれぞれ干渉する外力をビーム３２に与え
あうこととなっていた。
２の異常な動きであり、例えば、Ｘ軸におけるヘッド３
３の移動や、外部からの衝撃等で起こる。ビーム３２の
各軸側での位置にずれが生ずる場合には、一方の軸側が
他方の軸側にそれぞれ干渉する外力をビーム３２に与え
あうこととなっていた。
【００１５】その場合、マスタ側では、位置フィードバ
ック信号及び速度フィードバックを用いた位置決めのサ
ーボ制御を行っているため、ビーム３２は、基本的に位
置指令にほぼ正確に追随する。一方、スレーブ側では、
位置フィードバック信号及び速度フィードバックを用い
た位置決めのサーボ制御がなされておらず、マスタ側の
トルク信号が与えられているだけであるから、位置指令
と、実際のスレーブ側のビーム３２の動きは異なってい
た。
ック信号及び速度フィードバックを用いた位置決めのサ
ーボ制御を行っているため、ビーム３２は、基本的に位
置指令にほぼ正確に追随する。一方、スレーブ側では、
位置フィードバック信号及び速度フィードバックを用い
た位置決めのサーボ制御がなされておらず、マスタ側の
トルク信号が与えられているだけであるから、位置指令
と、実際のスレーブ側のビーム３２の動きは異なってい
た。
【００１６】このスレーブ側の動きは、マスタ側に対し
ては外乱として働き、マスタ側では、当該外乱を補正し
ようとするための位置決め制御を行うため、位置指令に
対応するトルク指令に不連続な部分が発生し、実駆動時
の衝撃や異音となって現れることがあった。
ては外乱として働き、マスタ側では、当該外乱を補正し
ようとするための位置決め制御を行うため、位置指令に
対応するトルク指令に不連続な部分が発生し、実駆動時
の衝撃や異音となって現れることがあった。
【００１７】よって、マスタ側とスレーブ側でビーム３
２の位置のずれが起こり、その結果、スレーブ側からマ
スタ側へ外乱が伝わり、トルク指令の急激（断続的）な
出力方向（加速方向又は減速方向）の変化の発生によ
り、実駆動時の衝撃や異音が発生するという問題や、高
精度なビーム３２の位置及び速度の制御、静かで滑らか
な位置決め制御を行おうとしても、実現できないという
問題があった。
２の位置のずれが起こり、その結果、スレーブ側からマ
スタ側へ外乱が伝わり、トルク指令の急激（断続的）な
出力方向（加速方向又は減速方向）の変化の発生によ
り、実駆動時の衝撃や異音が発生するという問題や、高
精度なビーム３２の位置及び速度の制御、静かで滑らか
な位置決め制御を行おうとしても、実現できないという
問題があった。
【００１８】上記の問題は、ビーム３２の剛性を高くす
ればするほど顕著となる。しかし、剛性を低くすると制
御ゲインを上げることができず、位置決め目標への整定
時間（目標位置へ位置決め終了するまでの時間）が遅く
なるという問題が起こっていた。
ればするほど顕著となる。しかし、剛性を低くすると制
御ゲインを上げることができず、位置決め目標への整定
時間（目標位置へ位置決め終了するまでの時間）が遅く
なるという問題が起こっていた。
【００１９】本発明の課題は、マスタスレーブ式位置決
め制御方式において、外乱等が起きた異常状態の場合の
トルク指令の急激な出力方向の変化を抑制することであ
る。
め制御方式において、外乱等が起きた異常状態の場合の
トルク指令の急激な出力方向の変化を抑制することであ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向
に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物（例え
ば、図１に示すヘッド３）をＸ軸方向に移動自在に支持
する移動体（例えば、図１に示すビーム２）と、当該移
動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿っ
て案内する第１及び第２のガイド部材（例えば、図１に
示す支持梁１Ａ，１Ｂ）と、前記移動体の一端部の第１
のＹ軸方向の位置を検出する位置検出手段（例えば、図
２に示すＹ軸リニアエンコーダ７）と、第１及び第２の
Ｙ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び
第２の駆動手段（例えば、図２に示すＹ軸リニアモータ
５Ａ，５Ｂ）と、前記位置検出手段から出力された位置
情報を用いて第１及び第２の駆動手段に、前記移動体を
Ｙ軸方向の任意の位置へ位置決め制御する制御手段（例
えば、図３に示すＹ軸位置決め制御部１０を含める制御
手段）とを備えるマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装
置であって、前記制御手段は、目標位置の信号である位
置指令と、前記位置検出手段から出力された位置フィー
ドバック情報とを用いて、速度指令を算出する速度指令
算出手段（例えば、図３に示す位置偏差比例増幅器１
２）と、前記位置検出手段から出力された位置フィード
バック情報から、速度フィードバック情報を算出する速
度演算手段（例えば、図３に示す速度演算部１６）と、
前記速度指令算出手段から出力された速度指令と、前記
速度演算手段から出力された速度フィードバック情報と
を用いて、前記第１及び第２の駆動手段の駆動の信号で
あるトルク指令を算出するトルク指令算出手段（例え
ば、図３に示す速度偏差ＰＩ演算部１３）と、前記速度
指令算出手段から出力された速度指令を用いて、加速度
指令を算出する加速度指令算出手段（例えば、図３に示
す加速度指令演算部１７）と、当該加速度指令算出手段
から出力された加速度指令が加速方向又は減速方向のど
ちらであるかを検出し、当該検出した加速度指令の加速
方向又は減速方向に比較して、前記トルク指令算出手段
から出力されたトルク指令の出力方向が逆転し、かつ、
前記トルク指令の変化幅が任意に設定された設定値より
も大きい、異常状態であるかを判別する異常判別手段
（例えば、図３に示す異常判別部１８）と、当該異常判
別手段で異常状態であると判別した場合、前記トルク指
令の変化幅を前記設定値以下に制限するトルク指令制限
手段（例えば、図３に示すトルクリミッタ１４）と、を
具備するマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置である
ことを特徴とする。
Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向
に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物（例え
ば、図１に示すヘッド３）をＸ軸方向に移動自在に支持
する移動体（例えば、図１に示すビーム２）と、当該移
動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿っ
て案内する第１及び第２のガイド部材（例えば、図１に
示す支持梁１Ａ，１Ｂ）と、前記移動体の一端部の第１
のＹ軸方向の位置を検出する位置検出手段（例えば、図
２に示すＹ軸リニアエンコーダ７）と、第１及び第２の
Ｙ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び
第２の駆動手段（例えば、図２に示すＹ軸リニアモータ
５Ａ，５Ｂ）と、前記位置検出手段から出力された位置
情報を用いて第１及び第２の駆動手段に、前記移動体を
Ｙ軸方向の任意の位置へ位置決め制御する制御手段（例
えば、図３に示すＹ軸位置決め制御部１０を含める制御
手段）とを備えるマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装
置であって、前記制御手段は、目標位置の信号である位
置指令と、前記位置検出手段から出力された位置フィー
ドバック情報とを用いて、速度指令を算出する速度指令
算出手段（例えば、図３に示す位置偏差比例増幅器１
２）と、前記位置検出手段から出力された位置フィード
バック情報から、速度フィードバック情報を算出する速
度演算手段（例えば、図３に示す速度演算部１６）と、
前記速度指令算出手段から出力された速度指令と、前記
速度演算手段から出力された速度フィードバック情報と
を用いて、前記第１及び第２の駆動手段の駆動の信号で
あるトルク指令を算出するトルク指令算出手段（例え
ば、図３に示す速度偏差ＰＩ演算部１３）と、前記速度
指令算出手段から出力された速度指令を用いて、加速度
指令を算出する加速度指令算出手段（例えば、図３に示
す加速度指令演算部１７）と、当該加速度指令算出手段
から出力された加速度指令が加速方向又は減速方向のど
ちらであるかを検出し、当該検出した加速度指令の加速
方向又は減速方向に比較して、前記トルク指令算出手段
から出力されたトルク指令の出力方向が逆転し、かつ、
前記トルク指令の変化幅が任意に設定された設定値より
も大きい、異常状態であるかを判別する異常判別手段
（例えば、図３に示す異常判別部１８）と、当該異常判
別手段で異常状態であると判別した場合、前記トルク指
令の変化幅を前記設定値以下に制限するトルク指令制限
手段（例えば、図３に示すトルクリミッタ１４）と、を
具備するマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置である
ことを特徴とする。
【００２１】請求項１記載の発明によれば、製造コスト
の低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置におい
て、第１及び第２の駆動手段へ入力するトルク指令の出
力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、トルク指
令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が起こっ
た異常状態の場合に、トルク指令の変化幅をある設定値
以下に制限する。
の低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置におい
て、第１及び第２の駆動手段へ入力するトルク指令の出
力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、トルク指
令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が起こっ
た異常状態の場合に、トルク指令の変化幅をある設定値
以下に制限する。
【００２２】従って、請求項１記載の発明によれば、移
動体への外力の干渉を抑え、衝撃や異音、移動体の破
損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余
分な電力の消費を避けることができ、また、移動体の剛
性を高くすることができるので、制御ゲインを高め、高
速な位置決め制御を行うことができる。
動体への外力の干渉を抑え、衝撃や異音、移動体の破
損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余
分な電力の消費を避けることができ、また、移動体の剛
性を高くすることができるので、制御ゲインを高め、高
速な位置決め制御を行うことができる。
【００２３】請求項２に記載の発明は、請求項１の特徴
の第１及び第２の駆動手段が、リニアモータである、マ
スタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置であることを特徴
とする。
の第１及び第２の駆動手段が、リニアモータである、マ
スタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置であることを特徴
とする。
【００２４】従って、請求項２記載の発明によれば、第
１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移
動体の高精度な位置決め制御を行うことができる。
１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移
動体の高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
何れかの特徴のマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置
を具備する電子部品搭載装置であって、前記搬送対象物
は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路基板上に搭載す
る電子部品搭載ヘッドである、電子部品搭載装置である
ことを特徴とする。
何れかの特徴のマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置
を具備する電子部品搭載装置であって、前記搬送対象物
は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路基板上に搭載す
る電子部品搭載ヘッドである、電子部品搭載装置である
ことを特徴とする。
【００２６】従って、請求項３の発明によれば、請求項
１又は２記載の効果を得ると共に、移動体への外力の干
渉を抑えて、電子部品を回路基板上の所定位置に搭載す
ることができる。
１又は２記載の効果を得ると共に、移動体への外力の干
渉を抑えて、電子部品を回路基板上の所定位置に搭載す
ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を説明する。先ず、装置的特長を図１〜
図３を参照して説明する。なお、図面は発明が理解でき
る程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図
示例に限定するものではない。
明の実施の形態を説明する。先ず、装置的特長を図１〜
図３を参照して説明する。なお、図面は発明が理解でき
る程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図
示例に限定するものではない。
【００２８】図１〜図３に示すように、電子部品搭載装
置Ｃは、ヘッドをＸ軸及びＹ軸移動自在に位置決めする
ガントリ型のマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
と、電子部品２１を供給する部品供給体２３と、電子部
品２１を搭載するための回路基板２２を搬送するための
基板搬送装置２４とからなる。
置Ｃは、ヘッドをＸ軸及びＹ軸移動自在に位置決めする
ガントリ型のマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
と、電子部品２１を供給する部品供給体２３と、電子部
品２１を搭載するための回路基板２２を搬送するための
基板搬送装置２４とからなる。
【００２９】マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
は、基板搬送装置２４に対して直角に、かつ、基板搬送
装置２４を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁１
Ａ，１Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支
持梁１Ａ，１Ｂ間に架け渡されるビーム２と、ビーム２
の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド３と、ヘッ
ド３に搭載され部品供給体２３から電子部品２１を吸着
して回路基板２２上の所定位置に装着する吸着ノズル４
と、ビーム２の各端で支持梁１Ａ，１Ｂそれぞれの長手
方向の移動の駆動力を供給するＹ軸リニアモータ５Ａ，
５Ｂと、ヘッド３のビーム２の長手方向の移動の駆動力
を供給するＸ軸リニアモータ６とを有する。
は、基板搬送装置２４に対して直角に、かつ、基板搬送
装置２４を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁１
Ａ，１Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支
持梁１Ａ，１Ｂ間に架け渡されるビーム２と、ビーム２
の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド３と、ヘッ
ド３に搭載され部品供給体２３から電子部品２１を吸着
して回路基板２２上の所定位置に装着する吸着ノズル４
と、ビーム２の各端で支持梁１Ａ，１Ｂそれぞれの長手
方向の移動の駆動力を供給するＹ軸リニアモータ５Ａ，
５Ｂと、ヘッド３のビーム２の長手方向の移動の駆動力
を供給するＸ軸リニアモータ６とを有する。
【００３０】また、マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御
装置Ｄは、ビーム２のＹ１軸位置を検出するための位置
検出手段であり支持梁１Ａにそれぞれ設けられたＹ軸リ
ニアエンコーダ７と、ヘッド３のＸ軸位置を検出するた
めの位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダ８と、Ｃ
ＰＵ１１を含みビーム２をＹ軸方向に位置決め制御する
Ｙ軸位置決め制御部１０を備えまたヘッド３をＸ軸方向
に位置決め制御する制御手段とを有する。図１に示すよ
うに、ビーム２の長手方向をＸ軸方向、支持梁１Ａ，１
Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とす
る。
装置Ｄは、ビーム２のＹ１軸位置を検出するための位置
検出手段であり支持梁１Ａにそれぞれ設けられたＹ軸リ
ニアエンコーダ７と、ヘッド３のＸ軸位置を検出するた
めの位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダ８と、Ｃ
ＰＵ１１を含みビーム２をＹ軸方向に位置決め制御する
Ｙ軸位置決め制御部１０を備えまたヘッド３をＸ軸方向
に位置決め制御する制御手段とを有する。図１に示すよ
うに、ビーム２の長手方向をＸ軸方向、支持梁１Ａ，１
Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とす
る。
【００３１】電子部品搭載装置Ｃは、ＣＰＵ１１から出
力される位置指令（ビーム２及びヘッド３の位置、回路
基板２２上への電子部品２１の搭載位置、部品供給体２
３上の電子部品２１の吸着位置等に関する情報）に基づ
いて、Ｙ軸位置決め制御部１０を含む制御手段でＸ軸リ
ニアモータ６及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの駆動を
制御することで、ヘッド３を部品供給体２３上の所定位
置に移動させ、ヘッド３が備える吸着ノズル４により電
子部品２１を吸着する。そして、ヘッド３を、基板搬送
装置２４で搬送された回路基板２２上の所定位置に移動
させ、電子部品２１を回路基板２２に装着する構造とな
っている。
力される位置指令（ビーム２及びヘッド３の位置、回路
基板２２上への電子部品２１の搭載位置、部品供給体２
３上の電子部品２１の吸着位置等に関する情報）に基づ
いて、Ｙ軸位置決め制御部１０を含む制御手段でＸ軸リ
ニアモータ６及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの駆動を
制御することで、ヘッド３を部品供給体２３上の所定位
置に移動させ、ヘッド３が備える吸着ノズル４により電
子部品２１を吸着する。そして、ヘッド３を、基板搬送
装置２４で搬送された回路基板２２上の所定位置に移動
させ、電子部品２１を回路基板２２に装着する構造とな
っている。
【００３２】Ｙ軸位置決め制御部１０は、各部を中央制
御するＣＰＵ１１と、Ｙ１軸側に、位置偏差比例増幅器
１２、速度偏差ＰＩ演算部１３、トルク指令を制限する
トルクリミッタ１４、低域フィルタ１５、速度演算部１
６、速度指令から加速度指令を演算する加速度指令演算
部１７、加速度指令及びトルク指令から異常であるかを
判別する異常判別部１８とを設け、電流アンプ１９Ａ，
１９Ｂを介してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂに接続さ
れ、また、Ｙ軸リニアエンコーダ７とも接続する。
御するＣＰＵ１１と、Ｙ１軸側に、位置偏差比例増幅器
１２、速度偏差ＰＩ演算部１３、トルク指令を制限する
トルクリミッタ１４、低域フィルタ１５、速度演算部１
６、速度指令から加速度指令を演算する加速度指令演算
部１７、加速度指令及びトルク指令から異常であるかを
判別する異常判別部１８とを設け、電流アンプ１９Ａ，
１９Ｂを介してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂに接続さ
れ、また、Ｙ軸リニアエンコーダ７とも接続する。
【００３３】マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄ
は、マスタスレーブ式位置決め制御方式によりＹ軸方向
の位置制御を行い、マスタ側であるＹ１軸のＹ軸リニア
モータ５Ａに対してビーム２の位置決めのサーボ制御を
行い、スレーブ側であるＹ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂ
に対して、マスタ側のトルク指令を用いてビーム２の位
置決め制御を行う構成である。
は、マスタスレーブ式位置決め制御方式によりＹ軸方向
の位置制御を行い、マスタ側であるＹ１軸のＹ軸リニア
モータ５Ａに対してビーム２の位置決めのサーボ制御を
行い、スレーブ側であるＹ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂ
に対して、マスタ側のトルク指令を用いてビーム２の位
置決め制御を行う構成である。
【００３４】ここで、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５Ａに
ついての位置決め制御を説明する。先ず、ＣＰＵ１１か
ら目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比
例増幅器１２で当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ
７から出力された位置フィードバック信号との偏差を比
例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度
指令を出力し、速度偏差ＰＩ演算部１３で、位置偏差比
例増幅器１２からの速度指令と速度演算部１６から出力
された速度フィードバック信号との偏差を積分演算し
て、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対
応する電流の信号であるトルク指令を出力し、トルクリ
ミッタ１４で、当該トルク指令の急激な（断続的な）加
速方向又は減速方向への出力方向の逆転部分を制限し、
低域フィルタ１５で当該トルク指令の低域ノイズを除去
して出力し、出力された当該トルク指令を電流アンプ１
９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力し、Ｙ軸リ
ニアモータ５Ａを当該トルク指令に対応して駆動させ、
ビーム２を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置
決め制御する。
ついての位置決め制御を説明する。先ず、ＣＰＵ１１か
ら目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比
例増幅器１２で当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ
７から出力された位置フィードバック信号との偏差を比
例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度
指令を出力し、速度偏差ＰＩ演算部１３で、位置偏差比
例増幅器１２からの速度指令と速度演算部１６から出力
された速度フィードバック信号との偏差を積分演算し
て、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対
応する電流の信号であるトルク指令を出力し、トルクリ
ミッタ１４で、当該トルク指令の急激な（断続的な）加
速方向又は減速方向への出力方向の逆転部分を制限し、
低域フィルタ１５で当該トルク指令の低域ノイズを除去
して出力し、出力された当該トルク指令を電流アンプ１
９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力し、Ｙ軸リ
ニアモータ５Ａを当該トルク指令に対応して駆動させ、
ビーム２を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置
決め制御する。
【００３５】なお、Ｙ軸リニアエンコーダ７は、Ｙ１軸
側のビーム２の位置を検出し、検出した位置を位置フィ
ードバック信号として出力し、速度演算部１６は、Ｙ軸
リニアエンコーダ７からの位置フィードバック信号を微
分演算して、速度フィードバック信号を出力する。
側のビーム２の位置を検出し、検出した位置を位置フィ
ードバック信号として出力し、速度演算部１６は、Ｙ軸
リニアエンコーダ７からの位置フィードバック信号を微
分演算して、速度フィードバック信号を出力する。
【００３６】Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂについて
の位置決め制御は、低域フィルタ１５から出力されたト
ルク指令を電流アンプ１９Ｂで増幅し、増幅したトルク
指令をＹ軸リニアモータ５Ｂに入力し、Ｙ軸リニアモー
タ５Ｂを当該トルク指令に対応して駆動させ、ビーム２
を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御
する。
の位置決め制御は、低域フィルタ１５から出力されたト
ルク指令を電流アンプ１９Ｂで増幅し、増幅したトルク
指令をＹ軸リニアモータ５Ｂに入力し、Ｙ軸リニアモー
タ５Ｂを当該トルク指令に対応して駆動させ、ビーム２
を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御
する。
【００３７】ここで、トルクリミッタ１４におけるトル
ク指令当該トルク指令の急激な（断続的な）加速方向又
は減速方向への出力方向の逆転部分を制限する制御につ
いて詳細に説明する。先ず、加速度指令演算部１７は、
位置偏差比例増幅部１２から出力された速度指令を微分
演算して、加速度指令を出力し、異常判別部１８は、加
速度演算部１７から出力された加速度指令が加速方向か
減速方向かを判別し、速度偏差ＰＩ演算部１３からトル
クリミッタ１４及び低域フィルタ１５を介して出力され
たトルク指令の加速方向又は減速方向への出力方向と、
前記加速度指令の方向（加速方向又は減速方向）を比較
し、当該方向が異なる（逆転している）場合を判別す
る。
ク指令当該トルク指令の急激な（断続的な）加速方向又
は減速方向への出力方向の逆転部分を制限する制御につ
いて詳細に説明する。先ず、加速度指令演算部１７は、
位置偏差比例増幅部１２から出力された速度指令を微分
演算して、加速度指令を出力し、異常判別部１８は、加
速度演算部１７から出力された加速度指令が加速方向か
減速方向かを判別し、速度偏差ＰＩ演算部１３からトル
クリミッタ１４及び低域フィルタ１５を介して出力され
たトルク指令の加速方向又は減速方向への出力方向と、
前記加速度指令の方向（加速方向又は減速方向）を比較
し、当該方向が異なる（逆転している）場合を判別す
る。
【００３８】異常判別部１８は、トルク指令の出力方向
と、前記加速度指令の方向とが同じである場合、異常状
態ではないと判別し、トルク指令の出力方向と、前記加
速度指令の方向とが異なると判別した場合、更に、トル
ク指令の信号の変化幅がある設定値以下であるかを判別
する。
と、前記加速度指令の方向とが同じである場合、異常状
態ではないと判別し、トルク指令の出力方向と、前記加
速度指令の方向とが異なると判別した場合、更に、トル
ク指令の信号の変化幅がある設定値以下であるかを判別
する。
【００３９】異常状態とは、外乱等により、ビーム２に
対してＹ１軸及びＹ２軸上で位置ずれが起こり、スレー
ブ側であるＹ２軸側からマスタ側のＹ１軸側に外力を与
えて、トルク信号が急激（断続的）に出力方向を逆転し
た不連続部分が存在する状態である。トルク信号に不連
続部分が存在する場合、ビーム２の位置決め制御時の衝
撃や異音の原因となる。
対してＹ１軸及びＹ２軸上で位置ずれが起こり、スレー
ブ側であるＹ２軸側からマスタ側のＹ１軸側に外力を与
えて、トルク信号が急激（断続的）に出力方向を逆転し
た不連続部分が存在する状態である。トルク信号に不連
続部分が存在する場合、ビーム２の位置決め制御時の衝
撃や異音の原因となる。
【００４０】異常判別部１８は、トルク指令の出力方向
と加速度指令の方向とが異なると判別し、かつ、トルク
指令の信号の変化幅がある設定値以下の場合、異常状態
ではないと判別し、同じく、トルク指令の信号の変化幅
がある設定値よりも大きい場合、異常状態であると判別
し、トルクリミッタ１４に稼動信号を入力し、トルクリ
ミッタ１４は、当該稼動信号に従ってＯＮされ、トルク
指令の信号の変化幅をある設定値以下に制限して抑制す
る。
と加速度指令の方向とが異なると判別し、かつ、トルク
指令の信号の変化幅がある設定値以下の場合、異常状態
ではないと判別し、同じく、トルク指令の信号の変化幅
がある設定値よりも大きい場合、異常状態であると判別
し、トルクリミッタ１４に稼動信号を入力し、トルクリ
ミッタ１４は、当該稼動信号に従ってＯＮされ、トルク
指令の信号の変化幅をある設定値以下に制限して抑制す
る。
【００４１】このトルク指令の信号の変化幅をある設定
値以下に抑制する動作は、例えば、トルク指定信号Ｔr
（ｎ）（ｎは１以上の整数）とした場合、現在のトルク
指定信号Ｔr（ｍ）と、一つ前に出力されたトルク指定
信号Ｔr（ｍ−１）を用いて、｜Ｔr（ｍ−１）−Ｔr
（ｍ）｜≧Ｔr_lmtの場合、現在のトルク信号Ｔr（ｍ）
をＴr（ｍ）＝Ｔr（ｍ−１）＋ΔＴrに制限する。但
し、Ｔr_lmt及びΔＴrは共に予め設定した設定値であ
る。
値以下に抑制する動作は、例えば、トルク指定信号Ｔr
（ｎ）（ｎは１以上の整数）とした場合、現在のトルク
指定信号Ｔr（ｍ）と、一つ前に出力されたトルク指定
信号Ｔr（ｍ−１）を用いて、｜Ｔr（ｍ−１）−Ｔr
（ｍ）｜≧Ｔr_lmtの場合、現在のトルク信号Ｔr（ｍ）
をＴr（ｍ）＝Ｔr（ｍ−１）＋ΔＴrに制限する。但
し、Ｔr_lmt及びΔＴrは共に予め設定した設定値であ
る。
【００４２】ここで、図４を参照して、異常判別部１８
における、異常状態の判別の具体例を説明する。（I）
に示すように、時間に対して、位置偏差比例増幅器１２
から速度指令が出力され、（II）に示すように、（I）
に対応し、時間に対して、加速度指令演算部１７から加
速度指令が出力され、（II）の実線に示すように、正常
時では、時間に対する、速度偏差ＰＩ演算部１３からト
ルクリミッタ１４及び低域フィルタ１５を介して加速度
指令が出力される。
における、異常状態の判別の具体例を説明する。（I）
に示すように、時間に対して、位置偏差比例増幅器１２
から速度指令が出力され、（II）に示すように、（I）
に対応し、時間に対して、加速度指令演算部１７から加
速度指令が出力され、（II）の実線に示すように、正常
時では、時間に対する、速度偏差ＰＩ演算部１３からト
ルクリミッタ１４及び低域フィルタ１５を介して加速度
指令が出力される。
【００４３】及びの時間に異常が起こったとする
と、Ｙ軸リニアエンコーダ７にビーム２を介して外力が
働く。しかし（I）及び（II）に示すように、位置フィ
ードバック信号の影響しか受けない速度指令及び加速度
指令は、ほとんど外力に影響されない。
と、Ｙ軸リニアエンコーダ７にビーム２を介して外力が
働く。しかし（I）及び（II）に示すように、位置フィ
ードバック信号の影響しか受けない速度指令及び加速度
指令は、ほとんど外力に影響されない。
【００４４】しかし、速度フィードバック信号の影響を
受けるトルク指令は、（III）の一点鎖線に示すよう
に、において急激に加速方向へ向かう方向に出力され
る。（III）の一点鎖線は、トルク指令を補正しない場
合を示す。
受けるトルク指令は、（III）の一点鎖線に示すよう
に、において急激に加速方向へ向かう方向に出力され
る。（III）の一点鎖線は、トルク指令を補正しない場
合を示す。
【００４５】異常判別部１８では、加速度指令がで減
速方向にあり、トルク指令の出力方向がで加速方向へ
向かっているので、方向が異なり（逆転し）、かつトル
ク指令の変化幅がある設定値より大きいと判別するの
で、（III）の点線に示すように、トルクリミッタ１４
に稼動信号を送信してトルクリミッタをＯＮにし、トル
ク指定の変化幅をある設定値以下となるよう補正する。
速方向にあり、トルク指令の出力方向がで加速方向へ
向かっているので、方向が異なり（逆転し）、かつトル
ク指令の変化幅がある設定値より大きいと判別するの
で、（III）の点線に示すように、トルクリミッタ１４
に稼動信号を送信してトルクリミッタをＯＮにし、トル
ク指定の変化幅をある設定値以下となるよう補正する。
【００４６】よって、本実施の形態によれば、製造コス
トの低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄにお
いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂへ入力するトルク指
令の出力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、ト
ルク指令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が
起こった異常状態の場合にも、トルク指令の変化幅をあ
る設定値以下に制限するので、ビーム２を介して、Ｙ２
軸側からＹ１軸側に働く外力の干渉による衝撃や異音を
抑えることができる。
トの低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄにお
いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂへ入力するトルク指
令の出力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、ト
ルク指令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が
起こった異常状態の場合にも、トルク指令の変化幅をあ
る設定値以下に制限するので、ビーム２を介して、Ｙ２
軸側からＹ１軸側に働く外力の干渉による衝撃や異音を
抑えることができる。
【００４７】また、外力の干渉による、ビーム２の破
損、及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの温度の上昇、並
びに、余分な電力の消費を避けることができる。
損、及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの温度の上昇、並
びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００４８】また、ビーム２の剛性を高くすることがで
きるので、位置決め整定時間を短くすることができ、高
速な位置決め制御を行うことができる。
きるので、位置決め整定時間を短くすることができ、高
速な位置決め制御を行うことができる。
【００４９】更に、Ｙ１軸及びＹ２軸におけるビーム２
の駆動手段として、ビーム２の剛性を低くすることな
く、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれでＹ軸リニアモータ５
Ａ，５Ｂを用いることができるので、ビーム２の高精度
な位置決め制御を行うことができる。
の駆動手段として、ビーム２の剛性を低くすることな
く、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれでＹ軸リニアモータ５
Ａ，５Ｂを用いることができるので、ビーム２の高精度
な位置決め制御を行うことができる。
【００５０】なお、上記各実施の形態では、位置偏差比
例増幅器１２から出力された速度指令を元に、加速度指
令演算部１７で加速度指令を演算しているが、ＣＰＵ１
１から出力された位置指令及びＹ１軸リニアエンコーダ
７から出力された位置フィードバック信号を元に、直
接、加速度指令演算部で位置偏差の比例演算及び微分演
算をして加速度指令を演算し、異常判別部１８に入力す
る構成でもよい。
例増幅器１２から出力された速度指令を元に、加速度指
令演算部１７で加速度指令を演算しているが、ＣＰＵ１
１から出力された位置指令及びＹ１軸リニアエンコーダ
７から出力された位置フィードバック信号を元に、直
接、加速度指令演算部で位置偏差の比例演算及び微分演
算をして加速度指令を演算し、異常判別部１８に入力す
る構成でもよい。
【００５１】また、上記各実施の形態では、Ｙ１側をマ
スタ側とし、Ｙ２軸側をスレーブ側としているが、Ｙ２
側をマスタ側としてＹ軸リニアエンコーダを設け、当該
Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダからの位置フィードバ
ック信号を用いてＹ軸位置決め制御を行う。すなわち、
Ｙ１軸側をスレーブ側として、Ｙ２軸側のトルク指令を
用いてＹ１軸側のＹ軸リニアモータを駆動する構成でも
よい。
スタ側とし、Ｙ２軸側をスレーブ側としているが、Ｙ２
側をマスタ側としてＹ軸リニアエンコーダを設け、当該
Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダからの位置フィードバ
ック信号を用いてＹ軸位置決め制御を行う。すなわち、
Ｙ１軸側をスレーブ側として、Ｙ２軸側のトルク指令を
用いてＹ１軸側のＹ軸リニアモータを駆動する構成でも
よい。
【００５２】また、上記各実施の形態では、駆動手段と
してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを使用したが、駆動手
段としてタイミングベルト及び回転モータ等の他の駆動
手段を使用してもよく、その場合にも、ビーム２の剛性
を高くすることができ、制御ゲインを高め、高速の位置
決め制御を行うことができる。
してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを使用したが、駆動手
段としてタイミングベルト及び回転モータ等の他の駆動
手段を使用してもよく、その場合にも、ビーム２の剛性
を高くすることができ、制御ゲインを高め、高速の位置
決め制御を行うことができる。
【００５３】更に、上記各実施の形態では、マスタスレ
ーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄを電子部品搭載装置に設
けているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向移動自在に位置決め
制御する他の一般的な装置に設けることもできる。例え
ば、各種工作機械、縫製機、プロッタプリンタ等であ
る。
ーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄを電子部品搭載装置に設
けているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向移動自在に位置決め
制御する他の一般的な装置に設けることもできる。例え
ば、各種工作機械、縫製機、プロッタプリンタ等であ
る。
【００５４】以上、本発明の実施の形態につき説明した
が、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限
定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本
発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施
が可能なものである。
が、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限
定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本
発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施
が可能なものである。
【００５５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、製造コス
トの低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置におい
て、第１及び第２の駆動手段へ入力するトルク指令の出
力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、トルク指
令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が起こっ
た異常状態の場合に、トルク指令の変化幅をある設定値
以下に制限するので、移動体を介して第２のＹ軸側から
第１のＹ軸側に働く外力の干渉を抑え、衝撃や異音、移
動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並
びに、余分な電力の消費を避けることができ、また、移
動体の剛性を高くすることができるので、制御ゲインを
高め、高速な位置決め制御を行うことができる。
トの低いマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置におい
て、第１及び第２の駆動手段へ入力するトルク指令の出
力方向が、加速度指令の方向と逆転し、かつ、トルク指
令の変化幅がある設定値よりも大きい、外乱等が起こっ
た異常状態の場合に、トルク指令の変化幅をある設定値
以下に制限するので、移動体を介して第２のＹ軸側から
第１のＹ軸側に働く外力の干渉を抑え、衝撃や異音、移
動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並
びに、余分な電力の消費を避けることができ、また、移
動体の剛性を高くすることができるので、制御ゲインを
高め、高速な位置決め制御を行うことができる。
【００５６】請求項２記載の発明によれば、第１及び第
２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更
に高精度な位置決め制御を行うことができる。
２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更
に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００５７】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２の何れか記載の効果を得ると共に、移動体への外力
の干渉を抑えて電子部品を回路基板上の所定位置に搭載
することができる。
は２の何れか記載の効果を得ると共に、移動体への外力
の干渉を抑えて電子部品を回路基板上の所定位置に搭載
することができる。
【図１】本発明の実施の形態の電子部品搭載装置Ｃの斜
視図である。
視図である。
【図２】マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置Ｄの上
面図である。
面図である。
【図３】Ｙ軸位置決め制御部１０のブロック図である。
【図４】速度指令、加速度指令及びトルク指令を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】従来の電子部品搭載装置のＸＹ位置決め制御装
置３０の斜視図である。
置３０の斜視図である。
【図６】マスタスレーブ式位置決め制御方式を行う従来
のＹ軸位置決め制御部４０のブロック構成図である。
のＹ軸位置決め制御部４０のブロック構成図である。
Ｃ…電子部品搭載装置
Ｄ…マスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置
１Ａ，１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ…支持梁
２，３２…ビーム
３，３３…ヘッド
４，３４…吸着ノズル
５Ａ，５Ｂ…Ｙ軸リニアモータ
６…Ｘ軸リニアモータ
７，３９…Ｙ軸リニアエンコーダ
８…Ｘ軸リニアエンコーダ
１０，４０…Ｙ軸位置決め制御部
１１，４１…ＣＰＵ
１２，４２…位置偏差比例増幅器
１３，４３…速度偏差ＰＩ演算部
１４…トルクリミッタ
１５，４４…低域フィルタ
１６，４５…速度演算部
１７…加速度指令演算部
１８…異常判別部
１９Ａ，１９Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ…電流アンプ
２１…電子部品
２２…回路基板
２３…部品供給体
２４…回路基板搬送装置
３０…ＸＹ位置決め制御装置
３５Ａ，３５Ｂ…Ｙ軸回転モータ
３６Ａ，３６Ｂ…Ｙ軸タイミングベルト
３７…Ｘ軸回転モータ
３８…Ｘ軸タイミングベルト
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｋ 13/04 Ｈ０５Ｋ 13/04 Ａ
(72)発明者 安西 洋
東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ
ューキ株式会社内
(72)発明者 八幡 直幸
東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ
ューキ株式会社内
Ｆターム(参考） 5E313 AA01 AA11 EE01 EE02 EE24
FF24 FF28
5H269 AB01 BB12 CC01 DD01 EE01
GG01 GG02 HH03 JJ02 NN07
PP06
5H303 AA05 BB02 BB08 BB12 CC02
CC03 DD04 EE03 EE08 FF07
HH01 HH07 JJ02 JJ04 JJ05
KK08 KK18 KK20 LL06 MM05
QQ09
Claims (3)
- 【請求項１】Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交
するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対
象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移
動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿っ
て案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の
一端部の第１のＹ軸方向の位置を検出する位置検出手段
と、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を
移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記位置検出手
段から出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動
手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象
物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段と
を備えるマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装置であっ
て、 前記制御手段は、 目標位置の信号である位置指令と、前記位置検出手段か
ら出力された位置フィードバック情報とを用いて、速度
指令を算出する速度指令算出手段と、 前記位置検出手段から出力された位置フィードバック情
報から、速度フィードバック情報を算出する速度演算手
段と、 前記速度指令算出手段から出力された速度指令と、前記
速度演算手段から出力された速度フィードバック情報と
を用いて、前記第１及び第２の駆動手段の駆動の信号で
あるトルク指令を算出するトルク指令算出手段と、 前記速度指令算出手段から出力された速度指令を用い
て、加速度指令を算出する加速度指令算出手段と、 当該加速度指令算出手段から出力された加速度指令が加
速方向又は減速方向のどちらであるかを検出し、当該検
出した加速度指令の加速方向又は減速方向に比較して、
前記トルク指令算出手段から出力されたトルク指令の出
力方向が逆転し、かつ、前記トルク指令の変化幅が任意
に設定された設定値よりも大きい、異常状態であるかを
判別する異常判別手段と、 当該異常判別手段で異常状態であると判別した場合、前
記トルク指令の変化幅を前記設定値以下に制限するトル
ク指令制限手段と、を具備する、 ことを特徴とするマスタスレーブ式ＸＹ位置決め制御装
置。 - 【請求項２】前記第１及び第２の駆動手段は、 リニアモータである、 ことを特徴とする請求項１記載のマスタスレーブ式ＸＹ
位置決め制御装置。 - 【請求項３】請求項１又は２の何れか記載のマスタスレ
ーブ式ＸＹ位置決め制御装置を具備する電子部品搭載装
置であって、 前記搬送対象物は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路
基板上に搭載する電子部品搭載ヘッドである、 ことを特徴とする電子部品搭載装置。
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| JP2001340864A JP3808347B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | マスタスレーブ式ｘｙ位置決め制御装置及び電子部品搭載装置 |
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| JP2003140751A true JP2003140751A (ja) | 2003-05-16 |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005078327A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Seiko Epson Corp | 状態フィードバック制御装置 |
| JP2005183572A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品装着装置、スクリーン印刷装置、リフロー装置および電子部品実装システム、並びに、電子部品装着方法、スクリーン印刷方法およびリフロー方法 |
| JP2006287098A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Nsk Ltd | 位置決め装置 |
| JP2007018439A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Juki Corp | ガントリ型ｘｙ位置決め装置 |
| JP2011155167A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Ntn Corp | ガントリー型ｘｙステージ |
| WO2011101897A1 (ja) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 三菱電機株式会社 | 並列駆動システム |
| WO2012070276A1 (ja) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | 株式会社日立産機システム | 制御システムコントローラ |
| JP2016054573A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-14 | アイシン精機株式会社 | 車両制御装置 |
| DE102016113817A1 (de) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Jenaer Antriebstechnik Gmbh | Linearmotoranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Linearmotoranordnung |
| JP2018200914A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | ヤマハ発動機株式会社 | モーター動作決定方法、モーター動作決定プログラム、モーター動作決定装置 |
| JP2020171167A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | オムロン株式会社 | 制御装置、調整必要箇所特定方法、トルクバランス調整方法及びプログラム |
-
2001
- 2001-11-06 JP JP2001340864A patent/JP3808347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005078327A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Seiko Epson Corp | 状態フィードバック制御装置 |
| JP2005183572A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品装着装置、スクリーン印刷装置、リフロー装置および電子部品実装システム、並びに、電子部品装着方法、スクリーン印刷方法およびリフロー方法 |
| JP2006287098A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Nsk Ltd | 位置決め装置 |
| JP2007018439A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Juki Corp | ガントリ型ｘｙ位置決め装置 |
| JP2011155167A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Ntn Corp | ガントリー型ｘｙステージ |
| CN102763050A (zh) * | 2010-02-17 | 2012-10-31 | 三菱电机株式会社 | 并行驱动系统 |
| US8947036B2 (en) | 2010-02-17 | 2015-02-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Parallel drive system |
| CN102763050B (zh) * | 2010-02-17 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 并行驱动系统 |
| WO2011101897A1 (ja) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 三菱電機株式会社 | 並列駆動システム |
| DE112010005277T5 (de) | 2010-02-17 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Parallelantriebssystem |
| JP5389251B2 (ja) * | 2010-02-17 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 並列駆動システム |
| KR101440702B1 (ko) | 2010-02-17 | 2014-09-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 병렬 구동 시스템 |
| WO2012070276A1 (ja) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | 株式会社日立産機システム | 制御システムコントローラ |
| JP2012113473A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 制御システムコントローラ |
| JP2016054573A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-14 | アイシン精機株式会社 | 車両制御装置 |
| DE102016113817A1 (de) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Jenaer Antriebstechnik Gmbh | Linearmotoranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Linearmotoranordnung |
| JP2018200914A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | ヤマハ発動機株式会社 | モーター動作決定方法、モーター動作決定プログラム、モーター動作決定装置 |
| JP2020171167A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | オムロン株式会社 | 制御装置、調整必要箇所特定方法、トルクバランス調整方法及びプログラム |
| JP7031637B2 (ja) | 2019-04-04 | 2022-03-08 | オムロン株式会社 | 制御装置、調整必要箇所特定方法、トルクバランス調整方法及びプログラム |
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| Publication number | Publication date |
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