JP2005140739A

JP2005140739A - 位置検出方法、位置検出装置および同装置を備えた単軸ロボット、表面実装機、部品試験装置、スカラ型ロボット

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Publication number: JP2005140739A
Application number: JP2003379985A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Aoshima; 泰明青島; Isao Kagatani; 功加々谷
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-10
Also published as: JP4342914B2

Abstract

【課題】バックアップ電源の消費量を抑えつつ、断電時に検出される回転絶対位置の信頼性を向上させる。
【解決手段】通電時には、Ｒ／Ｄコンバータ４２においてレゾルバ１０を正弦波励磁してその応答信号から回転角θを求める一方、該応答信号をサンプルホールド回路６０においてサンプルホールドして波形データを取得し、このデータからモータ９の回転量を検出し、絶対位置検出回路３６においてこの回転量と回転角θとからモータ９の回転絶対位置を検出する。断電後は、レゾルバ１０をパルス励磁してその応答信号をサンプルホールドすることにより波形データを取得し、この波形データに基づいて断電後のモータ９の回転量を検出し、絶対位置検出回路においてこの回転量と主電源復帰後の検出回転角とからモータ９の回転絶対位置を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、停電、断線等により駆動モータの高速回転中に電力供給が遮断された場合でも、駆動モータの回転絶対位置を精度良く検出することができる位置検出方法、位置検出装置および同装置を備えた単軸ロボット、表面実装機、部品試験装置、スカラ型ロボットに関するものである。

従来から、直交配置された２つの単軸ロボットによりテーブルを２次元的に移動させるＸＹテーブルが広く知られている。この種のＸＹテーブルはその利用分野が広く、例えばプリント基板上に自動的に部品を実装するいわゆる表面実装機等にも適用されている。

この種のＸＹテーブルでは、各単軸ロボットの駆動モータに位置検出手段として例えばレゾルバが組込まれており、レゾルバを励磁したときの応答信号に基づいてテーブルのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置制御が行われるようになっているが、例えば、駆動中に停電等が発生して電源が遮断されると、レゾルバに対する励磁電圧の供給が遮断されてモータの多回転にわたる回転絶対位置（基準位置からの回転数＋１回転中の回転角）が検出できなくなる一方で、駆動モータが慣性により回転してしまい、その後の位置制御に支障をきたすという問題があった。そこで、この点を解決すべく例えば特許文献１に開示されるような位置検出装置が提案されている。

この装置は、主電源がオンの時にはレゾルバを正弦波励磁し、その誘起電圧の検出に基づいて駆動モータの絶対回転位置の検出を行う。そして、停電等により主電源がオフ（断電）されると、その時点の絶対回転位置に基づいて駆動モータの回転量（基準位置からの回転数）を演算して記憶する。そして、断電中は、バックアップ電源を使ってレゾルバをパルス励磁し、その誘起電圧の検出に基づいて駆動モータの回転変化量を検出し、記憶されている回転量を補正する。こうして主電源が復帰すると、レゾルバの出力に基づいて駆動モータの回転角を求め、この回転角と記憶されている回転量とから駆動モータの絶対回転位置を検出するように構成されている。
特開昭６３−２１４６１７号公報

特許文献１に開示される位置検出装置によると、通電時にはレゾルバを正弦波励磁することによりレゾルバからの応答信号が滑らかな正弦波となるため精度良く回転絶対位置を検出することができ、また断電時にはパルス励磁することによりレゾルバからの応答信号を得るためバックアップ電源の消費を軽減することができるという利点がある。

ところが、上記のように断電（停電等）発生後にレゾルバをパルス励磁に切換えるため、レゾルバからの応答信号が間欠的な信号となり断電発生前後の該信号の連続性が失われるため、モータの回転量（補正値）に誤差が生じ易く、最終的に求められる絶対回転位置の信頼性が必ずしも高くないという欠点がある。そこで、励磁信号（パルス信号）のデユーディ比を大きくする、あるいは発信周期を短くすることも考えられるが、これではバックアップ電源の消費軽減効果が減殺されることとなり得策ではない。従って、この点を解決することが望まれる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、断電時におけるバックアップ電源の消費を軽減しながら、主電源復帰後に検出される回転絶対位置の信頼性を高めることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の位置検出方法は、レゾルバが組付けられた回転軸の前記レゾルバを正弦波励磁することによりその出力である正弦波出力に基づいて前記回転軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出しながら、主電源が遮断された断電時には、バックアップ電源を使って前記レゾルバをパルス励磁することによりその出力であるパルス出力に基づいて前記回転軸の回転量を検出し、主電源復帰後に、この回転量と前記正弦波出力に基づいて検出される回転軸の回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出する方法であって、レゾルバからの前記正弦波出力を所定周期でサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを取得する一方、断電発生後は、レゾルバからの前記パルス出力をサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを取得し、前記各出力データに基づいて断電発生前後の前記回転軸の回転量を連続的に検出することにより、この回転量と主電源復帰後に検出される前記回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出するようにしたものである（請求項１）。

また、本発明の位置検出装置は、レゾルバが組付けられた回転軸の前記レゾルバを正弦波励磁することによりその出力である正弦波出力に基づいて前記回転軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出しながら、主電源が遮断された断電時には、バックアップ電源を使って前記レゾルバをパルス励磁することによりその出力であるパルス出力に基づいて前記回転軸の回転量を検出し、主電源復帰後に、この回転量と前記正弦波出力に基づいて検出される回転軸の回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出する装置であって、前記正弦波出力に基づいて前記回転軸の回転角を検出する回転角検出手段と、レゾルバからの前記正弦波出力を所定周期でサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを生成する第１データ生成手段と、断電発生後、レゾルバからの前記パルス出力をサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを生成する第２データ生成手段と、前記第１および第２データ生成手段により生成される波形出力データに基づいて断電発生前後にわたる前記回転軸の回転量を連続的に検出する回転量検出手段と、前記主電源の復帰後に前記回転角検出手段により検出される回転角と前記回転量検出手段により検出される回転量とに基づいて回転軸の前記回転絶対位置を検出する絶対位置検出手段とを備え、断電発生時には、少なくとも前記各データ生成手段および回転量検出手段を前記バックアップ電源によりバックアップするように構成されているものである（請求項２）。

この位置検出装置においては、前記断電の発生を検知する断電検知手段と、この断電検知手段による断電発生の検知に基づいて前記サンプルホールドのタイミングを切換える切換手段と、前記第１および第２データ生成手段である共通のデータ生成手段とを備えているのがより好ましい（請求項３）。

また、請求項２又は３に記載の位置検出装置においては、前記レゾルバを励磁する励磁手段を有し、この励磁手段が、断電発生後の前記パルス励磁の際には断電発生前の前記正弦波励磁に比べて振幅が小さい励磁電圧を前記レゾルバに印加するように構成されているのがより好ましい（請求項４）。

また、本発明は、一軸方向に往復移動可能に支持された可動部と、モータを駆動源として前記可動部を前記一軸方向に移動させる駆動機構と、前記モータに組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置とを備えた単軸ロボットにおいて、前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えているものである（請求項５）。

また、本発明は、部品吸着用の一乃至複数のヘッドを備えたヘッドユニットを移動させるモータ駆動のロボットと、前記ロボットの作動により前記ヘッドユニットを移動させながら前記ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着して目的位置である実装作業位置にセットされた基板上に実装する表面実装機において、前記ロボットのモータにそれぞれ組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置と、前記ヘッドユニットを所望の位置に移動させるべく前記位置検出装置により求められる前記モータの回転絶対位置に基づいて前記ロボットを駆動制御する制御手段とを備え、さらに、前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えているものである（請求項６）。

また、本発明は、部品吸着用の一乃至複数のヘッドを備えたヘッドユニットを移動させるモータ駆動のロボットと、前記ロボットの作動により前記ヘッドユニットを移動させながら前記ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着して目的位置である検査手段に移載して各種検査を行う部品試験装置において、前記ロボットのモータにそれぞれ組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置と、前記ヘッドユニットを所望の位置に移動させるべく前記位置検出装置により求められる前記モータの回転絶対位置に基づいて前記ロボットを駆動制御する制御手段とを備え、さらに、前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えているものである（請求項７）。

また、本発明は、先端に作業用のヘッド部分を具備し、旋回可能に支持されるアームと、このアームを旋回駆動するモータと、このモータに組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置とを備え、前記回転絶対位置に基づき前記アームの旋回位置を検出するようにしたスカラ型ロボットにおいて、前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えているものである（請求項８）。

本発明の位置検出方法（請求項１）によると、通常の通電時には、レゾルバを正弦波励磁することによりその正弦波出力に基づいて回転軸の回転絶対位置を検出するため高い精度で回転絶対位置を検出することができ、また、停電等の断電時には、レゾルバをパルス励磁するので、断電時の消費電力を軽減することができる。しかも、断電発生時の前後を通してレゾルバの出力をサンプルホールドすることによって回転軸の回転に対応した連続性のある波形出力データを取得し、このような波形出力データに基づいて断電発生前後の回転軸の回転量を連続的に検出するようにしているため、回転量を精度良く検出することができ、その結果、主電源復帰後の回転絶対位置をより精度良く検出できるようになる。従って、断電時の消費電力を軽減する一方で、主電源復帰後に検出される回転絶対位置の信頼性を高めることができる。

なお、請求項の記載において「正弦波励磁」とは、励磁信号（励磁電圧）として所定周波数の正弦波信号をレゾルバに与えて励磁することを意味し、「パルス励磁」とは、励磁信号（励磁電圧）として所定周波数のパルス信号をレゾルバに与えて励磁することを意味するものである。また、「回転角」とは、回転軸の１回転中における基準位置との角度差を意味し、「回転量」とは、同軸の基準位置からの多回転にわたる回転数を意味し、「回転絶対位置」とは、前記「回転量」に加えて「１回転中の回転角」まで特定した位置を意味するものである。さらに、「主電源復帰後」とは、主電源が遮断された後、通電状態に復帰する（又は復帰させる）ことを意味する。

一方、本発明の位置検出装置（請求項２）によると、通電時には、レゾルバからの正弦波出力に基づき回転軸の回転絶対位置が検出される一方で第１データ生成手段において回転軸の回転に対応した波形出力データが生成される。そして、停電等、断電状態が発生すると、レゾルバからのパルス出力に基づき、第２データ生成手段において回転軸の回転に対応した波形出力データが生成され、これら第１および第２データ生成手段により生成される出力データに基づき、回転量検出手段において前記回転軸の回転量が求められる。そして、主電源が復帰すると、回転量検出手段において求められた回転量と前記主電源の復帰後に前記回転角検出手段により検出される回転角とに基づいて回転軸の前記回転絶対位置が検出されることとなる。従って、この装置によると、請求項１に係る位置検出方法を良好に実施することができ、従って上記の効果、すなわち断電時の消費電力を軽減する一方で、主電源復帰後に検出される回転絶対位置の信頼性を高めるという効果を得ることができる。

この位置検出装置において、特に請求項３に係る構成によると、共通のデータ生成手段をつかって前記波形出力データを生成することができるため、装置構成を合理的に簡素化することができる。具体的には、通電時にはレゾルバからの正弦波出力のピーク値を一定周期でサンプルホールドする一方、断電後はレゾルバからのパルス出力のタイミングで該出力をサンプルホールドするように、断電の発生に同期してタイミング切換えを行うことにより、共通のデータ生成手段で前記波形出力データを生成することができる。

また、請求項４に係る構成によると、断電中の消費電力をより低く抑えることが可能となり、バックアップ電源を節約することができるようになる。

一方、本発明に係る単軸ロボット（請求項５）によると、上記のような位置検出装置を備えているので、停電等が生じた場合でも、主電源復帰後には出力軸の回転絶対位置を高い精度で検出することができる。従って、可動部に搭載される各種部材を目標位置に対してより精度良く移動させることが可能となる。しかも、断電時の消費電力を軽減することができるため、バックアップ電源（電池）を節約することもできる。

また、本発明に係る表面実装機（請求項６）および部品試験装置（請求項７）によると、ロボットを駆動するモータの出力軸の位置検出装置として上記のような位置検出装置を備えているため、停電等が生じた場合でも、主電源復帰後には出力軸の回転絶対位置を高い精度で検出することができる。従って、ヘッドユニットを目標位置に対してより精度良く移動させることが可能となる。しかも、断電時の消費電力を軽減することができるため、装置のバックアップ電源（電池）を節約することもできる。

また、本発明に係るスカラ型ロボット（請求項８）によると、アームを旋回駆動するモータの出力軸の位置検出装置として上記のような位置検出装置を備えているため、停電等が生じた場合でも、主電源復帰後には出力軸の回転絶対位置を高い精度で検出することができる。従って、アーム（ヘッド部分）を目標位置に対してより精度良く移動させることが可能となる。しかも、断電時の消費電力を軽減することができるため、装置のバックアップ電源（電池）を節約することもできる。

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明に係る表面実装機（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される表面実装機）を概略的に示している。同図に示すように表面実装機（以下、実装機と略す）の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。

上記コンベア２の両側には、部品供給部４が配置されている。これら部品供給部４には、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。各テープフィーダー４ａは、それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述するヘッドユニット６により部品が取出されるに伴い間欠的に部品を繰り出すように構成されている。

上記基台１の上方には、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア２と平行な方向）及びＹ軸方向（コンベア２と直交する方向）に移動することができるようになっている。

すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）がボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

また、Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５には、それぞれレゾルバ１０，１６が組込まれており、これらレゾルバ１０，１６からの出力に基づいて上記ヘッドユニット６の位置制御が行われるようになっている。

図示を省略するが、レゾルバ１０，１６は、例えばサーボモータ９，１５の出力軸に固定される１相の励磁コイルを備えた回転子と、９０°位相のずれた２相の出力コイルを備えた固定子とを有する１相励磁２相出力型のものであり、励磁コイルに励磁電圧（励磁信号）を与えることによって出力コイルに生じる誘起電圧、すなわち出力軸の回転角度位置に応じた誘起電圧を応答信号として後記コントローラに出力するようになっている。

ヘッドユニット６には部品装着用の複数の実装用ヘッド１８が搭載されており、当実施形態では６本の実装用ヘッド１８がＸ軸方向に等間隔で一列に並べて搭載されている。

実装用ヘッド１８は、それぞれヘッドユニット６のフレームに対してＺ軸方向の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド１８には、その先端（下端）に不図示の吸着ノズルが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。

前記基台１上には、さらにヘッドユニット６による部品の吸着状態を画像認識するための撮像ユニット２０が設けられている。撮像ユニット２０は、例えばＣＣＤラインセンサ有するカメラと多数のＬＥＤを備えた照明装置とからなり、ヘッドユニット６が撮像ユニット２０上を移動する間に、各実装用ヘッド１８に吸着されている部品をその下側から撮像するように構成されている。

この実装機による基本的な実装動作は次の通りである。

実装動作が開始されると、まず、ヘッドユニット６が部品供給部４に移動して各実装用ヘッド１８による部品の吸着が行われる。具体的には、実装用ヘッド１８が対象となるテープフィーダー４ａの上方に配置された後、実装用ヘッド１８が昇降することによりテープ内の部品を吸着ノズルにより吸着した状態でテープフィーダー４ａから取出す。

部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット６が部品供給部４からプリント基板３上へ移動する。この移動途中、ヘッドユニット６が撮像ユニット２０上を通過することにより各実装用ヘッド１８に吸着された部品がそれぞれ撮像され、その画像に基づいて各実装用ヘッド１８による部品の吸着状態（吸着誤差）が求められるとともに、この吸着誤差に基づいて目標位置の再設定が行われる。

そして、ヘッドユニット６がプリント基板３上に到達すると、各実装用ヘッド１８の昇降に伴い最初の部品がプリント基板３上に実装され、以後、ヘッドユニット６が間欠的に実装位置に移動しながら順次残りの吸着部品をプリント基板３上に実装する。

こうして全ての部品がプリント基板３上に実装されると、ヘッドユニット６が部品供給部４上にリセットされ、以後、ヘッドユニット６が部品供給部４とプリント基板３との間を往復移動しながらプリント基板３上に所定数の部品が実装されることとなる。

上記のような実装機には、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成されるコントローラが設けられている。

図２は、このコントローラのうち本発明の主要部に対応する部分の構成、すなわちヘッドユニット６を駆動する前記サーボモータ９，１５の回転位置検出を行う部分（以下、位置検出機能部分３０という；本発明の位置検出装置）の構成をブロック図で示している。

同図に示すように位置検出機能部分３０は、実装機の主電源がオンの状態（通電時という）でのみ作動する第１動作部３２と、バックアップ電源６６によりバックアップされて常時、すなわち通電時のみならず停電発生時等（断電時という）にも作動する第２動作部３４とを有している。

第１動作部３２は、正弦波励磁回路４０、Ｒ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）コンバータ４２および波形整形回路４４等を含んでいる。

正弦波励磁回路４０は、レゾルバ１０（１６）に対する励磁信号として図３（ａ）に示すような所定周波数の正弦波信号を出力するもので、通電時には、後述する励磁切換回路５２を介してこの励磁信号がレゾルバ１０（１６）の前記励磁コイルに与えられる。

Ｒ／Ｄコンバータ４２は、レゾルバ１０（１６）から出力される応答信号に基づきサーボモータ９（１５）の回転角θ（出力軸の回転角；出力軸の１回転中における基準位置との角度差）を求めて後記絶対位置検出回路３６に出力するもので、通電時には、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号により励磁（正弦励磁）されたレゾルバ１０（１６）からの正弦波出力（図３（ｂ））に基づいて回転角θを求める。

波形整形回路４４は、後記サンプルホールド回路６０において応答信号をサンプルホールドするためのタイミング信号を生成するもので、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号をパルス波形に変換し、励磁信号のうち特定周期のピーク値（絶対値）に同期するタイミングでパルス信号を出力する。具体的には、図３（ｃ）に示すように、正弦波励磁したときにレゾルバ１０（１６）から出力される応答信号（正弦波出力）のピーク値でタイミング信号が出力され得るように前記励磁信号をパルス波形に変換する。

一方、第２動作部３４は、絶対位置検出回路３６，断電検知回路５０，パルス励磁回路５２，励磁切換回路５４，タイミング切換回路５６，振幅調整回路５８，サンプルホールド回路６０，コンパレータ６２および回転量記憶回路６４等を含んでいる。

絶対位置検出回路３６は、前記Ｒ／Ｄコンバータ４２から出力される回転角θと回転量記憶回路６４から出力される回転量（出力軸の基準位置からの多回転にわたる回転数）とに基づいて現時点の出力軸の回転絶対位置（回転量に加えて出力軸１回転中の回転角まで特定した位置）を求めるもので、当実装機は、ここで求められた回転絶対位置に基づいて前記サーボモータ９，１５が駆動制御される。なお、当実施形態では、前記Ｒ／Ｄコンバータ４２により本発明の回転角検出手段が構成されるとともに、絶対位置検出回路３６により本発明の絶対位置検出手段が構成されている。

断電検知回路５０（断電検知手段）は、断線や停電等の断電状態を検知して検知信号を出力するもので、例えば図５（ａ）（ｂ）に示すように、停電等の発生により主電源（コントローラの制御電源）の電圧が所定値Ｖｓまで降下すると、その時点でパルス励磁回路５２およびタイミング切換回路５６に対して検知信号を出力する。

パルス励磁回路５２は、レゾルバ１０（１６）に対する励磁信号として図４（ａ）に示すようなパルス波を出力するもので、断電時には、励磁切換回路５２を介してこの励磁信号がレゾルバ１０（１６）の前記励磁コイルに与えられる。なお、パルス励磁回路５２は、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号に比べて充分に振幅が小さい信号を前記レゾルバ１０（１６）に出力するように構成されている。

励磁切換回路５４は、レゾルバ１０（１６）に与える励磁信号を切換えるもので、通電時は正弦波励磁回路４０から出力される正弦波の励磁信号をレゾルバ１０（１６）に与え、断電時には、すなわち断電検知回路５０からの断電検知信号が入力された時には、パルス励磁回路５２から出力されるパルス波の励磁信号をレゾルバ１０（１６）に与える。つまり、当実施形態では、上記正弦波励磁回路４０、パルス励磁回路５２およびこの励磁切換回路５４により本発明の励磁手段が構成されている。

タイミング切換回路５６（切換手段）は、サンプルホールド回路６０における応答信号のサンプルホールドタイミングを切換えるもので、通電時は波形整形回路４４から出力されるタイミング信号をそのままサンプルホールド回路６０に出力し、断電時には、パルス励磁回路５２から出力される励磁信号に同期したタイミング、具体的には、図４（ｃ）に示すように、パルス励磁したときにレゾルバ１０（１６）から出力される応答信号（パルス出力）がピーク値となるタイミングの信号を生成してサンプルホールド回路６０に出力する。

振幅調整回路５８は、レゾルバ１０（１６）からの応答信号のうち、例えば断電時のパルス出力を、通電時の正弦波出力を基準にして振幅調整するものである。つまり、上記の通り、断電時には通電時に比べて振幅の小さい励磁信号がレゾルバ１０（１６）に与えられるため、これに伴い断電時の応答信号の振幅もその分だけ通電時に比べて小さくなる。振幅調整回路５８では、このような断電時の応答信号の振幅が通電時と等価となるように振幅調整して出力する。なお、振幅調整回路５８は、通電時にはレゾルバ１０（１６）からの応答信号をそのままサンプルホールド回路６０に出力するようになっている。

サンプルホールド回路６０は、振幅調整回路５８を経たレゾルバ１０（１６）からの応答信号（誘起電圧）をタイミング切換回路５６からのタイミング信号に応じてサンプルホールドするものである。具体的に説明すると、通電時には、図３（ｃ）に示すように、波形整形回路４４から出力されるタイミング信号に基づいてレゾルバ１０（１６）からの応答信号をサンプルホールドし、断電時には、図４（ｃ）に示すように、タイミング切換回路５６で生成されたタイミング信号に基づいて前記応答信号をサンプルホールドする。

コンパレータ６２は、サンプルホールド回路６０でサンプルホールドされたデータ（波形出力データ）に所定の閾値を設定して当該データを２値化し、サンプルホールドされたデータを出力軸の回転量検出に適した矩形波データに変換して出力するものである。

回転量記憶回路６４は、コンパレータ６２で生成された矩形波データに基づいて出力軸の回転量を演算し、その結果をＣＰＵ３６に出力するものである。

なお、当実施形態では、上記サンプルホールド回路６０により本発明のデータ生成手段（第１および第２データ生成手段を兼ねる共通のデータ生成手段）が、上記コンパレータ６２および回転量記憶回路６４により本発明の回転量検出手段がそれぞれ構成されている。

以上のような位置検出機能部分３０の構成によると、サーボモータ９，１５による回転絶対位置の検出は次のようにして行われる。以下、図６を参照しつつ説明する。なお、図６は、縦軸に電圧を、横軸に時間をとり、（イ）レゾルバ１０（１６）に与えられる励磁信号、（ロ）レゾルバ１０（１６）からの応答信号、（ハ）サンプルホールド後の応答信号、（ニ）サンプルホールド後の応答信号を２値化して得られる矩形波データをそれぞれ示したもので、時点ｔ₀は、断電検知回路５０により断電発生が検知された時点を示している。

まず、通電時（時点ｔ₀以前）では、第１動作部３２および第２動作部３４は、共に主電源による電力供給を受けて作動しており、正弦波励磁回路４０からの励磁信号（正弦波信号；図６（イ））がレゾルバ１０（１６）に与えられる。これによりレゾルバ１０（１６）が正弦波励磁され、その応答信号（正弦波出力；図６（ロ））がＲ／Ｄコンバータ４２に出力されて出力軸の回転角θが求められる。

また、これと並行して、レゾルバ１０（１６）からの応答信号が振幅調整回路５８を経てサンプルホールド回路６０に出力され、図６（ハ）に示すような正弦波データが生成され、さらにこのデータに基づきコンパレータ６２で図６（二）に示すような矩形波データが生成され、この矩形波データから回転量記憶回路６４において出力軸の回転量が求められる。

そして、Ｒ／Ｄコンバータ４２で求められた出力軸の回転角θと、回転量記憶回路６４で求められた回転量とに基づき、絶対位置検出回路３６においてサーボモータ９，１５（出力軸）の回転絶対位置が求められる。

こうして通電中は、上記のようにして絶対位置検出回路３６で求められた回転絶対位置に基づいて前記サーボモータ９，１５が駆動制御されることとなる。

このようなサーボモータ９，１５の駆動制御状態において、例えば停電等、断電状態が発生すると、主電源からの電力供給が遮断されて位置検出機能部分３０のうち第１動作部３２が停止するものの、第２動作部３４はバックアップ電源６６によりバックアップされて継続的に作動する。

断電が発生すると（時点ｔ₀以後）、励磁切換回路５４の切換えにより、パルス励磁回路５２からの励磁信号（パルス信号；図６（イ））がレゾルバ１０（１６）に与えられる。これによりレゾルバ１０（１６）がパルス励磁され、その応答信号（パルス出力；図６（ロ））が振幅調整回路５８に出力される。そして、この応答信号が振幅調整回路５８で波形整形された後、サンプルホールド回路６０に出力されて波形出力データが生成され（図６（ハ））、さらにこのデータに基づきコンパレータ６２で矩形波データ（図６（ニ））が生成され、この矩形波データから回転量記憶回路６４において出力軸の回転量が求められる。

そして、主電源が復帰すると、回転量記憶回路６４で求められる回転量と主電源復帰後にＲ／Ｄコンバータ４２で求められる出力軸の回転角θとに基づき、絶対位置検出回路３６においてサーボモータ９，１５（出力軸）の回転絶対位置が求められる。

以上のような実装機によると、ヘッドユニット６を駆動する前記サーボモータ９，１５の位置検出に関し、通常の通電時には、レゾルバを正弦波励磁することによりその正弦波出力に基づいてサーボモータ９，１５（出力軸）の回転絶対位置を検出するため高い精度で回転絶対位置を検出することができる。しかも、断電発生時（図６の時点ｔ₀）の前後を通してレゾルバ１０（１６）からの応答信号を連続的にサンプルホールドすることにより図６（ハ）に示すように出力軸の回転に対応した連続性のある波形出力データを取得し、さらにこの波形出力データをコンパレータ６２で２値化して回転量を検出することにより出力軸の回転量を連続的に検出するようにしているため、主電源復帰後の回転絶対位置をより精度良く検出できる。すなわち、このように断電発生時の前後を通じて出力軸の回転量を途切れることなく検出することによって誤差を伴うことなく回転量を正確に検出することが可能となる。そのため、例えば従来技術で説明した特許文献１のように、断電時に記憶した回転量を断電後のレゾルバからの応答信号（パルス出力）に基づいて補正する方法と比べると、検出される回転量の精度が高いものとなる。従って、主電源復帰後のサーボモータ９，１５の回転絶対位置をより精度良く検出することができるようになる。

その上、断電時には、レゾルバ１０（１６）をパルス励磁することによりそのパルス出力に基づいて回転絶対位置を検出するため、断電時の消費電力（バックアップ電源６６の消費）も軽減することもできる。

従って、上記実装機によると、断電時の消費電力を軽減する一方で、主電源復帰（再起動）後のヘッドユニット６の位置制御をより精度良く行うことができるようになる。

なお、上記実施形態中では詳しく説明していないが、図１および図２に示す表面実装機では、上記のようにヘッドユニット支持部材１１にＸ軸方向のガイド部材１３とＸ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分がボールねじ軸１４に螺合することにより、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっており、従って、上記実施形態では、これら支持部材１１等により本発明の単軸ロボットも構成されることとなる。つまり、ヘッドユニット６により単軸ロボットの可動部が、支持部材１１、ガイド部材１３、ボールねじ軸１４、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動機構が、コントローラの前記位置検出機能部分３０により本発明の位置検出装置がそれぞれ構成されることとなる。

ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される表面実装機）の一形態であって、その具体的な構成、位置検出方法・同装置の具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態では、コントローラの位置検出機能部分３０のうち第２動作部３４にのみサンプルホールド回路６０，コンパレータ６２および回転量記憶回路６４を設け、タイミング切換回路５６によってサンプルホールドのタイミングを切換えることによって通電時も断電時も共通の回路６０等を使って出力軸の回転量を検出するように構成しているが、勿論、第１動作部３２に別途独立のサンプルホールド回路等を設け、この第１動作部３２に設けたサンプルホールド回路等により通電時の出力軸の回転量を検出するように構成してもよい（この場合には、第１動作部３２のサンプルホールド回路により本発明の第１データ生成手段が構成され、第２動作部３４のサンプルホールド回路６０により本発明の第２データ生成手段が構成される）。つまり、通電時の出力軸の回転量と断電時の出力軸の回転量とを別個独立の回路で検出するように構成してもよい。しかし、実施形態のように、第２動作部３４のサンプルホールド回路６０等を共用する構成によれば、コントローラ（位置検出機能部分３０）の構成を合理的に簡素化することができるという利点がある。

また、実施形態のコントローラ（位置検出機能部分３０）では、パルス励磁回路５２は、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号に比べて振幅（電圧）が小さい励磁信号を前記レゾルバ１０（１６）に出力するように構成されているが、勿論、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号と同等、あるいはそれ以上の振幅の信号であってもよい。但し、実施形態の構成によれば、断電中の消費電力を低く抑えることが可能となるため、バックアップ電源６６をより節約することができるという利点がある。

また、実施形態の断電検知回路５０は、主電源の電圧が所定値Ｖｓまで降下すると、その時点で検知信号を出力するようになっているが（図５（ａ）（ｂ）参照）、断電の検知方法はこれ以外の方法であってもよく、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すように、正弦波励磁回路４０から出力される励磁信号の振幅（電圧）が所定値ＶＤｓまで降下してから一定時間（ｔ）経過することにより断電を検知するように構成してもよい。あるいは、断電検知の確実性を高めるために、図５および図７に示した検知方法の双方を採用し、主電源の電圧が所定値Ｖｓとなる時点又は上記一定時間（ｔ）が経過する時点のいずれか遅い時点で検知信号を出力するように構成してもよい。

また、実施形態のコントローラ（位置検出機能部分３０）では、絶対位置検出回路３６を第２作動部３４に設けているが、例えば第１作動部３２に設けるように構成してもよい。この場合、Ｒ／Ｄコンバータと絶対位置検出回路３６とをＣＰＵにより一体に構成することもできる。

また、上記実施形態では、本発明を表面実装機に適用した例であるが、例えば、本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を検査する部品試験装置に適用することも可能である。

図８は、本発明に係る部品試験装置（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される部品試験装置）を示す平面図である。

図８に示すように、部品試験装置７０の基台７１には、ベアチップがダイシングされた状態のウェハＷａを上下多段に収納したカセット７２を装着可能なカセット設置部７３が設けられている。このカセット設置部７３に装着されたカセット７２は、図略の搬送機構により基台７１に形成された開口部７４の下方位置に搬送され、この位置でベアチップがヘッド７５によって取上げられる。ヘッド７５は、基台７１上でＹ軸方向に延びるレール７６に沿って、上記開口部７４から部品待機部７７までベアチップを搬送するようになっている。

部品待機部７７は、基台７１上でＸ軸方向に延びる一対のレール７８の間に配置されており、この部品待機部７７に搬送されたベアチップが、各レール７８に沿って駆動する一対のヘッドユニット７９、８０により基台７１上の検査ソケット８１まで搬送され、所定の検査が実行されることとなる。なお、ヘッドユニット７９（８０）には、ベアチップを吸着可能な２つの検査用ヘッド７９ａ（８１ａ）が並べて設けられている。

そして、検査ソケット８１における検査の結果、不良品であると判定されたベアチップは、各ヘッドユニット７９、８０により不良品回収部８８の不良品用トレイ８９に搬送される一方、良品であると判定されたベアチップは、各ヘッドユニット７９、８０により基台７１上の部品収納部９０まで搬送されるとともに、この部品収納部９０において、テープフィーダー用のベーステープ９１内に収容され、このベーステープ９１に図略のカバーテープが張付けられることとなる。

なお、不良品回収部８８の不良品用トレイ８９が満載状態になると、そのトレイ８９が図外のトレイ移動機構によりトレイ排出部９２に移送されるとともに、不良品回収部８８に隣接したトレイ待機部９３にあるトレイ９４がヘッドユニット７９、８０により不良品回収部８８に移送され、かつ、図外のトレイ移動機構によりトレイ待機部８３に空トレイ載置部８５から空トレイが移送されるようになっている。

このような部品試験装置において、前記ヘッド７５およびヘッドユニット７９，８０は、モータを駆動源とするボールネジ機構によりレール７６、７８に沿ってそれぞれ移動するように構成されており、前記モータに組み込まれるレゾルバからの応答信号に基づいて該モータの回転絶対位置が検出されることによりヘッド７５およびヘッドユニット７９，８０の位置制御が行われるように構成されている。そして、この部品試験装置を統括的に制御するコントローラに、前記モータの位置検出を行う部分として上記実施形態の表面実装機と同様の位置検出機能部分（図２参照）が設けられ、この位置検出機能部によりヘッド７５およびヘッドユニット７９，８０をそれぞれ駆動する前記モータの回転絶対位置の検出が行われるようになっている。

このような部品試験装置によると、ヘッド７５およびヘッドユニット７９，８０をそれぞれ駆動するモータの回転絶対位置の検出に関し、断電時の消費電力を軽減しながら検出値（回転絶対位置）の信頼性を高めることができ、従って、ヘッド７５等の位置制御、特に、断電発生後、再起動してからのヘッド７５等の位置制御をより精度良く行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、本発明を表面実装機に適用した例であるが、例えば、本発明は、いわゆる単軸ロボットに適用することも可能である。

図９は、本発明に係る単軸ロボット（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される単軸ロボット）を断面図で概略的に示している。

この図に示すように、単軸ロボット１０１は、ベース１０２及びカバー１０３等から構成される一軸方向に細長のケーシングを有し、このケーシングに可動部材１０４を移動可能に備えるとともに、ケーシング内に設けられた駆動機構１０５により可動部材１０４を駆動するように構成されている。

駆動機構１０５は、上記ベース１０２上に固定されて一軸方向に延びるガイドレール１１０と、このガイドレール１１０と平行に延びて上記ベース１０２に回転自在に支持されるボールねじ軸１１１と、このボールねじ軸１１１を回転駆動するモータ１１２とを有しており、上記可動部材１０４が上記ガイドレール１１０に移動可能に装着されるとともに、可動部材１０４に一体に内蔵されたナット部材１０４ａが上記ボールねじ軸１１１に螺合装着されている。そして、駆動源であるモータ１１２により回転軸であるボールねじ軸１１１が正逆回転駆動されると、これに応じて可動部材１０４がガイドレール１１０に沿って一軸方向に移動するように構成されている。なお、可動部材１０４には、上記ケーシングに形成されたスリット１０３ａから外部に露出する取付部１０４ｂが設けられており、この取付部１０４ｂに各種作業用部材が装着されるようになっている。

上記駆動機構１０５においてボールねじ軸１１１は、同図に示すように前後両端部分（左右両端部分）がベース１０２に固定された支持台１１４，１１５にベアリング１１６，１１７を介して回転自在に支持されている。ボールねじ軸１１１の後端は、支持台１１５よりも更に後方に延設されており、この延設部分１１１ａに上記モータ１１２が組付けられている。

モータ１１２は、モータ本体部１２２とレゾルバ１２４とを有している。モータ本体部１２２は、ステータ１２２ａとロータ１２２ｂとからなり、ロータ１２２ｂは、キー１１８を介してボールねじ軸１１１の延設部分１１１ａに相対回転不能な状態で一体に結合されている。一方、ステータ１２２ａは、上記ロータ１２２ｂに対向するように該ロータの外側に配置されてモータ１１２のフレーム部材１２０に固定されている。このフレーム部材１２０は、ベース１０２に固定されて上記カバー１０３等と協働して上記ケーシングを形成するように構成されているとともに、ボールねじ軸１１１の前側に向かって開口する中空部を有しており、上記ステータ１２２ａは、この中空部の内壁部分に固定されている。なお、フレーム部材１２０の奥端部（同図では左側端部）にはベアリング１２６が配設されており、上記ボールねじ軸１１１の端部（延設部分１１ａの端部）がこのベアリング１２６を介してフレーム部材１２０に回転可能に支持されている。

レゾルバ１２４は、例えば上記実施形態のものと同様の１相励磁２相出力型のものであり、ボールねじ軸１１１の延設部分１１１ａに固定される１相の励磁コイルを備えた回転子１２４ｂと、９０°位相のずれた２相の出力コイルを備えた固定子１２４ａとを有している。そして、上記励磁コイルに励磁電圧（励磁信号）が与えられることによって出力コイルに生じる誘起電圧、すなわち出力軸の回転角度位置に応じた誘起電圧を応答信号として出力するようになっている。

そして、前記モータ１２２のコントローラに、前記モータの回転位置検出を行う部分として上述した実施形態の表面実装機と同様の位置検出機能部分（図３参照）が設けられ、この位置検出機能部により前記モータ１２２の回転絶対位置の検出が行われるようになっている。

このような単軸ロボットによると、可動部材１０４を駆動するモータの回転絶対位置の検出に関し、断電時の消費電力を軽減しながら検出値（回転絶対位置）の信頼性を高めることができ、従って、可動部材１０４に取付られる作業用部材の位置制御、特に、停電等の断電発生後、主電源が復帰（再起動）してからのヘッド７５等の位置制御をより精度良く行うことが可能となる。

さらに本発明は、いわゆるスカラ型ロボットに適用することも可能である。

図１０は、本発明に係るスカラ型ロボット（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用されるスカラ型ロボット）を概略的に示している。

この図に示すスカラ型ロボットは、円筒状に形成された中空の基台２０１と、水平関節型のアーム２０２と、このアーム２０２の先端部に装備された作業用のヘッド部分２０３とで構成されている。上記アーム２０２は、図示の例では第１アーム２０２ａと第２アーム２０２ｂとからなり、第１アーム２０２ａの基端部が垂直な回動軸である第１軸２０４を介して上記基台２０１に回動自在に連結されるとともに、この第１アーム２０２ａの先端部に第２アーム２０２ｂの基端部が、垂直な回動軸である第２軸２０５を介して回動自在に連結されている。また、第２アーム２０２ｂの先端部には垂直方向の作動軸２０６が昇降及び旋回可能に設けられ、この作動軸２０６の下端に上記ヘッド部分２０３が設けられており、このヘッド部分２０３に作業用部材を取付け得るようになっている。

上記基台２０１の内部には第１軸モータ２１０が装備され、このモータ２１０によって第１軸２０４が回動されることにより第１アーム２０２ａが旋回するようになっている。また、上記第２アーム２０２ｂ上にはハウジング２０７が設けられ、このハウジング２０７内に図外の第２軸モータ、Ｚ軸モータ及びＲ軸モータが配置され、第２軸モータによって第２軸２０５が駆動されることにより第２アーム２０２ｂが第１アーム２０２ａに対して旋回するとともに、Ｚ軸モータ及びＲ軸モータの駆動によって作動軸２０６の昇降及び回転が行なわれるようになっている。

上記基台２０１の側部には配線、配管用の小室２０８が連設され、この小室２０８と上記ハウジング２０７との間には、電気配線やエアー等の配管を内部に通した可撓性パイプ２０９が接続されている。

基台２０１の内部に配置される第１軸モータ２１０は、回転軸である出力軸が上向きとなるように配置されたモータ本体部分２１１と、その下端部に組付けられるレゾルバ２１２とを有しており、上記モータ本体部分２１１の出力軸が減速機２１３を介して上記第１軸２０４に連結されている。レゾルバ２２２は、例えば上記実施形態のものと同様の１相励磁２相出力型のものであり、図示を省略するが、モータ本体部分の出力に固定される１相の励磁コイルを備えた回転子と、９０°位相のずれた２相の出力コイルを有し、モータ本体部分のボディに固定される固定子とを有している。そして、上記励磁コイルに励磁電圧（励磁信号）が与えられることによって出力コイルに生じる誘起電圧、すなわち出力軸の回転角度位置に応じた誘起電圧を応答信号として出力するようになっている。

なお、基台２０１の内部に配置される第１軸モータ２１０は、第２アーム２０２ｂに搭載される第２軸モータも第１軸モータ２１０と同様にモータ本体部分とレゾルバとを有しており、モータ本体部分の出力軸が減速機を介して第２軸２０５に連結されている。

そして、上記１軸モータ２１０および第２軸モータのコントローラに、前記各モータの回転位置検出を行う部分として上述した実施形態の表面実装機と同様の位置検出機能部分（図３参照）が設けられ、この位置検出機能部により前記モータ２１０の回転絶対位置の検出が行われるようになっている。

このようなスカラ型ロボットによると、アーム２０２を駆動するモータ２１０等の回転絶対位置の検出に関し、断電時の消費電力を軽減しながら検出値（回転絶対位置）の信頼性を高めることができ、従って、上記ヘッド部分２０３に取付られる作業用部材の位置制御、特に、停電等の断電発生後、主電源が復帰（再起動）してからの位置制御をより精度良く行うことが可能となる。

本発明に係る表面実装機（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される表面実装機）を示す平面図である。表面実装機のコントローラに含まれる機能構成のうち、ヘッドユニットを駆動するためのサーボモータの位置検出を行う部分（位置検出機能部分）を示すブロック図である。サーボモータの回転絶対位置を検出するための各種信号を示す図（主電源から電力供給を受けているとき状態（通電時））で、（ａ）はレゾルバに与えられる励磁信号、（ｂ）はレゾルバからの応答信号、（ｃ）はレゾルバからの応答信号をサンプルホールドするためのタイミング信号、（ｄ）レゾルバからの応答信号がサンプルホールドされることにより生成される波形データ信号をそれぞれ示している。サーボモータの回転絶対位置を検出するための各種信号を示す図（主電源からの力供給が遮断された状態（断電時））で、（ａ）はレゾルバに与えられる励磁信号、（ｂ）はレゾルバからの応答信号、（ｃ）はレゾルバからの応答信号をサンプルホールドするためのタイミング信号、（ｄ）レゾルバからの応答信号がサンプルホールドされることにより生成される波形データ信号をそれぞれ示している。断電検知回路による断電の発生検知方法を説明する図である。サーボモータの回転絶対位置を検出するための各種信号を示す図で、（イ）はレゾルバに与えられる励磁信号、（ロ）はレゾルバからの応答信号、（ハ）応答信号をサンプルホールドすることにより生成された波形データ信号、（二）は（ハ）の波形データを二値化することにより得られる矩形波データをそれぞれ示している。断電検知回路による断電の発生検知方法を説明する図である。本発明に係る部品試験装置（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される部品試験装置）を示す平面図である。本発明に係る単軸ロボット（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用される単軸ロボット）を示す平面図である。本発明に係るスカラ型ロボット（本発明に係る位置検出方法・同装置が適用されるスカラ型ロボット）を示す平面図である。

符号の説明

９，１５サーボモータ
１０，１６レゾルバ
３０位置検出機能部分
３２第１動作部
３４第２動作部
３６絶対位置検出回路
４２Ｒ／Ｄコンバータ
４０正弦波励磁回路
４４波形整形回路
５０断電検出回路
５４励磁切換回路
５６タイミング切換回路
５８振幅調整回路
６０サンプルホールド回路
６２コンパレータ
６４回転量記憶回路

Claims

レゾルバが組付けられた回転軸の前記レゾルバを正弦波励磁することによりその出力である正弦波出力に基づいて前記回転軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出しながら、主電源が遮断された断電時には、バックアップ電源を使って前記レゾルバをパルス励磁することによりその出力であるパルス出力に基づいて前記回転軸の回転量を検出し、主電源復帰後に、この回転量と前記正弦波出力に基づいて検出される回転軸の回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出する方法であって、
レゾルバからの前記正弦波出力を所定周期でサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを取得する一方、断電発生後は、レゾルバからの前記パルス出力をサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを取得し、前記各出力データに基づいて断電発生前後の前記回転軸の回転量を連続的に検出することにより、この回転量と主電源復帰後に検出される前記回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
レゾルバが組付けられた回転軸の前記レゾルバを正弦波励磁することによりその出力である正弦波出力に基づいて前記回転軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出しながら、主電源が遮断された断電時には、バックアップ電源を使って前記レゾルバをパルス励磁することによりその出力であるパルス出力に基づいて前記回転軸の回転量を検出し、主電源復帰後に、この回転量と前記正弦波出力に基づいて検出される回転軸の回転角とに基づいて前記回転絶対位置を検出する装置であって、
前記正弦波出力に基づいて前記回転軸の回転角を検出する回転角検出手段と、
レゾルバからの前記正弦波出力を所定周期でサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを生成する第１データ生成手段と、
断電発生後、レゾルバからの前記パルス出力をサンプルホールドすることにより前記回転軸の回転に対応した波形出力データを生成する第２データ生成手段と、
前記第１および第２データ生成手段により生成される波形出力データに基づいて断電発生前後にわたる前記回転軸の回転量を連続的に検出する回転量検出手段と、
前記主電源の復帰後に前記回転角検出手段により検出される回転角と前記回転量検出手段により検出される回転量とに基づいて回転軸の前記回転絶対位置を検出する絶対位置検出手段とを備え、
断電発生時には、少なくとも前記各データ生成手段および回転量検出手段を前記バックアップ電源によりバックアップするように構成されていることを特徴とする位置検出装置。
請求項２に記載の位置検出装置において、
前記断電の発生を検知する断電検知手段と、
この断電検知手段による断電発生の検知に基づいて前記サンプルホールドのタイミングを切換える切換手段と、
前記第１および第２データ生成手段である共通のデータ生成手段と
を備えていることを特徴とする位置検出装置。
請求項２又は３に記載の位置検出装置において、
前記レゾルバを励磁する励磁手段を有し、この励磁手段は、断電発生後の前記パルス励磁の際には断電発生前の前記正弦波励磁に比べて振幅が小さい励磁電圧を前記レゾルバに印加する
ことを特徴とする位置検出装置。
一軸方向に往復移動可能に支持された可動部と、モータを駆動源として前記可動部を前記一軸方向に移動させる駆動機構と、前記モータに組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置とを備えた単軸ロボットにおいて、
前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えていることを特徴とする単軸ロボット。
部品吸着用の一乃至複数のヘッドを備えたヘッドユニットを移動させるモータ駆動のロボットと、前記ロボットの作動により前記ヘッドユニットを移動させながら前記ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着して目的位置である実装作業位置にセットされた基板上に実装する表面実装機において、
前記ロボットのモータにそれぞれ組込まれるレゾルバと、
このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置と、
前記ヘッドユニットを所望の位置に移動させるべく前記位置検出装置により求められる前記モータの回転絶対位置に基づいて前記ロボットを駆動制御する制御手段とを備え、さらに、
前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えていることを特徴とする表面実装機。
部品吸着用の一乃至複数のヘッドを備えたヘッドユニットを移動させるモータ駆動のロボットと、前記ロボットの作動により前記ヘッドユニットを移動させながら前記ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着して目的位置である検査手段に移載して各種検査を行う部品試験装置において、
前記ロボットのモータにそれぞれ組込まれるレゾルバと、
このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置と、
前記ヘッドユニットを所望の位置に移動させるべく前記位置検出装置により求められる前記モータの回転絶対位置に基づいて前記ロボットを駆動制御する制御手段とを備え、さらに、
前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えていることを特徴とする部品試験装置。
先端に作業用のヘッド部分を具備し、旋回可能に支持されるアームと、このアームを旋回駆動するモータと、このモータに組込まれるレゾルバと、このレゾルバの出力に基づいて回転軸である前記モータの出力軸の多回転にわたる回転絶対位置を検出する位置検出装置とを備え、前記回転絶対位置に基づき前記アームの旋回位置を検出するようにしたスカラ型ロボットにおいて、
前記位置検出装置として請求項２乃至４の何れかに記載の位置検出装置を備えていることを特徴とするスカラ型ロボット。