JP2005196363A - Positioning device and component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用工作機械において移動体の位置決めを行なう位置決め技術に関し、特にその移動体の位置決めを高速に行なわせる技術に関する。 The present invention relates to a positioning technique for positioning a moving body in an industrial machine tool, and more particularly to a technique for positioning the moving body at high speed.
従来から、移動体を所定位置へ移動させるための装置として位置決め装置がある。
この位置決め装置には、サーボモータを駆動源にし、カップリングを介して接合したボールネジにおいて移動体を直線動作させることで移動体の位置決めを行なっている態様のもの(特開平3−203294号公報)や、リニアモータとリニアスケールを組み合わせ、移動体の位置をそのリニアスケールで読取り、その読取値に基づいて上記リニアモータを駆動させて移動体の位置決めを行なっている態様のものなどが、一般的に知られている。そして、このような位置決め装置により、移動体の移動を低コストかつ高精度に行なうことができるようになる。
This positioning device uses a servo motor as a drive source and performs positioning of the moving body by linearly moving the moving body with a ball screw joined through a coupling (Japanese Patent Laid-Open No. 3-203294). Or a mode in which a linear motor and a linear scale are combined, the position of the moving body is read with the linear scale, and the moving body is positioned by driving the linear motor based on the read value. Known to. Such a positioning device can move the moving body at low cost and with high accuracy.
しかし、一般的にサーボモータなどは、電圧が印加されてその回転出力が最高値に達するまでの立ち上がり時間や、印加された電圧がカットされて回転出力が0になるまでの立ち下り時間が非常に長い。
そして、回転出力を最高値に長時間維持できる長距離移動を主とする位置決め装置であれば、その立ち上がり時間及び立ち下がり時間による移動体の移動の遅れは比較的問題にならないが、その移動体を短い距離(例えば1mm)だけ移動させる場合を主としたり、長距離移動と短距離移動が頻繁に入り混じるような制御を行なう場合は、短距離移動における移動体の上記移動の遅れが顕著に現れ、問題となる。
However, in general, for servo motors, the rise time until the rotation output reaches the maximum value after the voltage is applied, and the fall time until the rotation output becomes 0 after the applied voltage is cut off are very long. Long.
And if it is a positioning device mainly for long-distance movement that can maintain the rotation output at the maximum value for a long time, the delay of movement of the moving body due to its rise time and fall time is not a problem. When the main body is moved by a short distance (for example, 1 mm), or when the long distance movement and the short distance movement are mixed frequently, the delay of the movement of the moving body in the short distance movement becomes remarkable. Appears and becomes a problem.
特に産業用工作機械に適用される位置決め装置においては、その生産効率を低下させる重大な要因になる。例えば、プリント基板に対して電子部品を搭載する部品搭載装置であれば、昨今のプリント基板に対する電子部品の集積度の向上により、電子部品をプリント基板に一つずつ搭載する際の移動体(この場合、作業ヘッドという)が移動させられる各搭載位置間の移動距離が短くなっている。このため、サーボモータの応答速度がプリント基板に電子部品を搭載する能率に直接的に影響するようになってきた。 In particular, in a positioning device applied to an industrial machine tool, it becomes a serious factor that lowers the production efficiency. For example, in the case of a component mounting apparatus that mounts electronic components on a printed circuit board, due to the recent increase in the degree of integration of electronic components on the printed circuit board, a moving body (one for mounting each electronic component on the printed circuit board) In this case, the movement distance between the mounting positions to which the working head is moved is shortened. For this reason, the response speed of the servo motor has directly influenced the efficiency of mounting electronic components on a printed circuit board.
そこで本発明は、移動体の移動距離に寄らず高速に所望の位置に移動体を移動させることができる位置決め装置及び部品搭載装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a positioning device and a component mounting device that can move a moving body to a desired position at a high speed regardless of the moving distance of the moving body.
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の位置決め装置の態様の一つは、移動体を目標位置に移動させる指令を出す位置指令手段と、該位置指令手段に基づき上記移動体を該移動体の現在位置から上記目標位置に移動させて上記移動体を上記目標位置で停止させる第一の位置制御手段と、を有することを前提とし、上記第一の位置制御手段に基づいて移動する上記移動体の位置及び上記目標位置を比較しながら、上記第一の位置制御手段のみで上記移動体を上記目標位置へ移動させた場合よりも早く上記移動体を上記目標位置に到達させて上記移動体を上記目標位置で停止させられるように上記移動体の移動を補助制御する、第二の位置制御手段を更に有する、ように構成する。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
One aspect of the positioning device of the present invention is a position command means for issuing a command to move the moving body to a target position, and the moving body is moved from the current position of the moving body to the target position based on the position command means. And the first position control means for stopping the moving body at the target position, and comparing the position of the moving body moving based on the first position control means and the target position. However, the moving body can reach the target position earlier than the case where the moving body is moved to the target position by only the first position control means, and the moving body can be stopped at the target position. And a second position control means for assisting in controlling the movement of the moving body.
なお、上記第二の位置制御手段は、上記移動体を該移動体の移動開始と共に上記位置指令手段の指令に基づく上記移動体の移動距離または該移動距離内の所定距離だけ移動させ、上記移動体が上記目標位置に到達した後に、上記第二の位置制御手段による上記移動体の上記移動距離または上記所定距離の移動に基づいて上記第一の位置制御手段の移動系で上記目標位置に未到達と判断されて上記第一の位置制御手段によって移動し続ける上記移動体を該移動体の進行方向と反対方向に移動するよう補助制御する、ように構成してもよい。 The second position control means moves the moving body by a moving distance of the moving body based on a command of the position command means or a predetermined distance within the moving distance along with the start of movement of the moving body. After the body reaches the target position, the moving position of the moving body by the second position control means or the movement of the predetermined distance on the moving system of the first position control means is not set to the target position. The moving body that is determined to have reached and continues to move by the first position control means may be configured to perform auxiliary control so as to move in a direction opposite to the traveling direction of the moving body.
また、上記第二の位置制御手段は、上記第一の位置制御手段による移動系の一部または全体を、少なくとも一つの圧電素子の膨張または収縮によって上記移動体の移動方向に前進または後退させる、ように構成してもよい。
また、上記各態様において、上記第一の位置制御手段は、応答速度は遅いが高速回転が可能なモータと該モータの回転動力を上記移動体の直線移動の力に変えるボールネジとの組み合わせにおいて、モータの回転角に基づいて上記移動体の位置を制御し、上記第二の位置制御手段は、上記移動体の絶対位置に基づいて上記移動体の位置を制御する、ように構成してもよい。
Further, the second position control means advances or retracts a part or the whole of the moving system by the first position control means in the moving direction of the moving body by expansion or contraction of at least one piezoelectric element. You may comprise as follows.
In each of the above aspects, the first position control means may be a combination of a motor that is slow in response speed but capable of high-speed rotation and a ball screw that changes the rotational power of the motor into the linear movement force of the moving body. The position of the moving body may be controlled based on the rotation angle of the motor, and the second position control means may control the position of the moving body based on the absolute position of the moving body. .
本発明の部品搭載装置の態様の一つは、作業ヘッドの水平移動及び昇降移動に基づいて電子部品を上記作業ヘッドに吸着及び保持してプリント基板に搭載する処理を、複数の電子部品を対象に連続的に行なうことを前提とし、上記作業ヘッドを目標位置に移動させる指令を出す位置指令手段と、該位置指令手段に基づき上記作業ヘッドを該作業ヘッドの現在位置から上記目標位置に水平移動させて上記作業ヘッドを上記目標位置で停止させる第一の位置制御手段と、上記第一の位置制御手段に基づいて水平移動する上記作業ヘッドの位置及び上記目標位置を比較しながら、上記第一の位置制御手段のみで上記作業ヘッドを上記目標位置へ水平移動させた場合よりも早く上記作業ヘッドを上記目標位置に到達させて上記作業ヘッドを上記目標位置で停止させられるように上記作業ヘッドの水平移動を補助制御する、第二の位置制御手段と、を有するように構成する。 One aspect of the component mounting apparatus of the present invention is a process for mounting a plurality of electronic components on a printed circuit board by adsorbing and holding the electronic components on the work head based on horizontal movement and elevation movement of the work head. The position command means for issuing a command to move the work head to the target position, and based on the position command means, the work head is moved horizontally from the current position of the work head to the target position. The first position control means for stopping the work head at the target position and the position of the work head horizontally moving based on the first position control means and the target position are compared with each other. The work head is caused to reach the target position earlier than when the work head is horizontally moved to the target position by only the position control means, and the work head is moved to the target position. In assisting controls the horizontal movement of the work head to be stopped, and configured to have a second position control means.
なお、上記第二の位置制御手段は、上記作業ヘッドを該作業ヘッドの移動開始と共に上記位置指令手段の指令に基づく上記作業ヘッドの移動距離または該移動距離内の所定距離だけ移動させ、上記作業ヘッドが上記目標位置に到達した後に、上記第二の位置制御手段による上記作業ヘッドの上記移動距離または上記所定距離の移動に基づいて上記第一の位置制御手段の移動系で上記目標位置に未到達と判断されて上記第一の位置制御手段によって移動し続ける上記作業ヘッドを該作業ヘッドの進行方向と反対方向に移動するよう補助制御する、ように構成してもよい。 The second position control means moves the work head by a movement distance of the work head based on a command of the position command means or a predetermined distance within the movement distance at the same time as the movement of the work head starts. After the head reaches the target position, the moving position of the working head by the second position control means or the movement of the predetermined distance is not set to the target position by the moving system of the first position control means. The working head that is determined to have reached and continues to move by the first position control means may be configured to be auxiliary-controlled so as to move in the direction opposite to the traveling direction of the working head.
また、上記第一の位置制御手段は、サーボモータと該サーボモータの回転動力を上記作業ヘッドの直線移動の力に変えるボールネジとの組み合わせにおいて、サーボモータに構成される該サーボモータの回転角に基づいて上記作業ヘッドの位置を制御し、上記第二の位置制御手段は、上記作業ヘッドの絶対位置をリニアスケールで検出して、上記第一の位置制御手段による移動系の一部または全体を、少なくとも一つの圧電素子の膨張または収縮によって上記作業ヘッドの移動方向に前進または後退させる、ように構成してもよい。 Further, the first position control means has a rotation angle of the servo motor configured in the servo motor in a combination of the servo motor and a ball screw that changes the rotational power of the servo motor into the linear movement force of the work head. And the second position control means detects the absolute position of the work head with a linear scale, and a part or the whole of the moving system by the first position control means is controlled by the second position control means. The at least one piezoelectric element may be advanced or retracted in the moving direction of the working head by expansion or contraction.
本発明では、第一の位置制御手段による移動体の目標位置への移動制御の際に、上記移動体の上記目標位置への到達時間を早めるように第二の位置制御手段を上記移動体の目標位置への移動に作用させることができる。
特に、上記移動体の移動開始時に上記第二の位置制御手段を上記移動体の上記目標位置への移動に作用させているので、上記移動体は目標位置に早く到達できる。そして、上記移動体が早く上記目標位置に到達したことにより上記移動体が目標位置に到達した直後において引き続き上記第一の位置制御手段に移動させられる上記移動体を、上記第二に位置制御手段が前記移動体の移動方向と反対方向に移動させることにより上記目標位置に停止させることができる。
In the present invention, when the movement control of the moving body to the target position by the first position control means is performed, the second position control means is connected to the moving body so as to advance the arrival time of the moving body to the target position. It is possible to act on the movement to the target position.
Particularly, since the second position control means acts on the movement of the moving body to the target position when the moving body starts moving, the moving body can reach the target position quickly. Then, the moving body that is moved to the first position control means immediately after the moving body reaches the target position as a result of the moving body having reached the target position quickly, is the second position control means. Can be stopped at the target position by moving in the direction opposite to the moving direction of the moving body.
また、本発明において、上記態様を部品搭載装置に適用させることにより、電子部品吸着位置や電子部品搭載位置などの所定位置に対して高速に作業ヘッドを水平移動させることができる。
そして、上記所定位置に上記作業ヘッドが高速移動した後の上記第一の位置制御手段による上記作業ヘッドの移動及び上記移動に対抗する方向への上記第二の位置制御手段による上記作業ヘッドの移動に要する時間は、例えば、上記作業ヘッドの昇降動作の時間内とすることもできる。
In the present invention, by applying the above aspect to a component mounting apparatus, the work head can be moved horizontally at a high speed with respect to a predetermined position such as an electronic component suction position or an electronic component mounting position.
Then, the work head is moved by the first position control means after the work head has moved at a high speed to the predetermined position, and the work head is moved by the second position control means in a direction opposite to the movement. The time required for the operation can be, for example, within the time of the lifting and lowering operation of the work head.
以上述べたように、本発明の位置決め装置によれば、第一の位置制御手段による移動体の移動に対して応答速度の遅い範囲を応答速度の速い第二の位置制御手段で補うことにより、広い可動範囲と短い位置決め時間(特に、位置決め動作の終盤の減速停止にかかる時間の短縮化)の両立を可能とし、上記移動体の移動距離に寄らず高速に移動体を所望の位置に移動させることが可能になる。 As described above, according to the positioning device of the present invention, the range in which the response speed is slow with respect to the movement of the moving body by the first position control means is compensated by the second position control means having a high response speed. A wide range of movement and a short positioning time (especially shortening the time required for deceleration and stopping at the end of positioning operation) can be achieved, and the moving body can be moved to a desired position at high speed regardless of the moving distance of the moving body. It becomes possible.
また、本発明の部品搭載装置によれば、作業ヘッドを高速に所望の位置に移動させることが可能になるため、生産効率が大幅に高まる。 Further, according to the component mounting apparatus of the present invention, the work head can be moved to a desired position at a high speed, so that the production efficiency is greatly increased.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明を実施するための最良の形態である位置決め装置の例である。
本位置決め装置は、ボールネジの回転により移動体を移動させる形態の位置決め装置であり、同図はその位置決め装置の側面図を示している。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an example of a positioning device which is the best mode for carrying out the present invention.
This positioning device is a positioning device in a form in which a moving body is moved by the rotation of a ball screw, and this figure shows a side view of the positioning device.
同図の位置決め装置10は、第一フレーム11、リニアスケール12、ガイドレール13、第二フレーム14、積層圧電素子15、ボールネジ保持部材16、ボールネジ17、サーボモータ18、カップリング19、ナット21及びベアリング22及び検出器23が構成される移動テーブル20から構成されている。
The
上記第一フレーム11は水平に延在し、その側面にリニアスケール12が、その下方にガイドレール13が、その第一フレーム11に沿って構成されている。そして、この第一フレーム11の左端下方には下方向に延びた第二フレーム14が接合されている。
この第二フレーム14はその中央に貫通口を有し、その右隣にはその貫通口の中心軸と同一中心軸の貫通口を有する積層圧電素子15およびボールネジ保持部材16がこの順に構成されている。
The
The
ボールネジ17は、その左端よりが上記ボールネジ保持部材16によって保持され、ボールネジ保持部材16、積層圧電素子15、及び第二フレーム14に構成される貫通口を介してサーボモータ18と接続されている。但し、サーボモータ18とボールネジ17はカップリング19を介して接合される。
The
一方、上記ボールネジ17の右端は、同図には記載を省略しているが他のボールネジ保持部材によってボールネジ17の回転軸方向(同図の左右方向)に滑動自在に保持され、そのボールネジ17は第一フレーム11と平行になるように構成されている。
移動テーブル20は、同図の左端から右端にかけて貫通口が形成され、その左端にはさらにナット21が構成されている。
On the other hand, the right end of the
The moving table 20 has a through hole formed from the left end to the right end in the figure, and a
そして、その移動テーブル20は、上記ボールネジ17の回転に対してその貫通口が滑動自在となるように、さらに上記ボールネジ17の回転と共にそのナット21によってボールネジ17上を直線移動するように、ボールネジ17に対して嵌合される。
また、その移動テーブル20の上面にはベアリング22が構成され、その移動テーブル20が第一フレーム11に固定されたガイドレール13に沿って移動できるように、そのベアリング22が上記ガイドレール13に沿って滑動自在に係合している。
Then, the moving table 20 is moved so that the through-hole is slidable with respect to the rotation of the
Further, a
さらに、その移動テーブル20は、第一フレーム11に固定されているリニアスケール12が指し示す移動テーブル20の現在位置を正確に検出できるように、その移動テーブル20から上記リニアスケール12に向けて検出器23を突出させている。
このように、本例の位置決め装置10は、ボールネジ17とガイドレール13とリニアスケール12が平行し、それらと直交する方向に移動テーブル20から検出器23が突出して構成されている。
Further, the moving table 20 is a detector from the moving table 20 toward the
As described above, the
上記構成による位置決め装置10においては、特に図示されていない制御部からの位置制御信号に基づいてサーボモータ18を回転させて、その回転動力をカップリング19を介してボールネジ17に伝達し、さらに、上記制御部からの電圧制御に基づいて積層圧電素子15の厚みを変化させる。なお、積層圧電素子15においては、予め決めた所定値の電圧を印加させて所定量だけ膨張させた状態を基準の厚みとすることで、その基準の厚みをその電圧制御により減らす方向に働かせることができる。このように所定量だけ積層圧電素子15を膨張させておくのは、後に詳しく説明するが、サーボモータ18に基づく移動テーブル20のオーバーシュートの影響を上記積層圧電素子の膨張/収縮作用によって吸収させるためである。
In the
こうして、サーボモータ18からボールネジ17に伝達された回転動力は、移動テーブル20の左端に構成されるナット21を介して移動テーブル20を水平方向(同図の左右方向)に直線運動させる力として作用し、これと同時に積層圧電素子15の厚みの変化は、ボールネジ17をボールネジ17の回転軸方向(同図の左右方向)へ移動させるように作用する。
Thus, the rotational power transmitted from the
その結果、ボールネジ17のその回転軸方向への移動及びそのボールネジ17上における移動テーブル20の移動によって、移動テーブル20の絶対位置を移動させることができる。
図2は、上記位置決め装置10において移動テーブル20の位置を制御するための制御ブロック図である。
As a result, the absolute position of the moving table 20 can be moved by moving the
FIG. 2 is a control block diagram for controlling the position of the moving table 20 in the
同図(a)は、サーボモータ18を駆動させることによりボールネジ17に対する移動テーブル20の位置を制御する制御ブロック図である。
同図(a)に示される制御ブロック図30は、位置指令部31、制御部32、及び光学エンコーダ33からなる。
FIG. 2A is a control block diagram for controlling the position of the moving table 20 with respect to the
A control block diagram 30 shown in FIG. 3A includes a
位置指令部31は、移動テーブル20を移動させる位置の情報(本明細書においては、移動先位置情報または目標位置情報とも呼ぶ)を制御部32に与える。この移動先位置情報は、例えば、記憶部に読み込まれた移動テーブル20の移動を制御するプログラムがCPUで実行されることにより、所定のタイミングで制御部32に与えられる。
The
制御部32は、上記位置指令部31から与えられた移動先位置情報と予め記憶されている移動テーブル20の現在位置情報や後述する光学エンコーダ34からフィードバックされた移動テーブル20の初期位置情報(回転角)とに基づいて、上記移動テーブル20を移動先まで移動させるための移動量情報(電力情報など)をサーボモータ33に出力する。
The
サーボモータ33は、制御部32から出力された移動量情報を回転動力に変える。そして、そのサーボモータ33の回転動力がボールネジ17に伝わり、移動テーブル20を移動させる。
光学エンコーダ34は、所定のタイミングでサーボモータ33の回転角を検出し、その検出した回転角の値(なお、この値は移動テーブル20のボールネジ17上の移動量に追従する)を制御部32にフィードバックする。
The
The
このように、同図(a)に示される制御系(第一の位置制御手段)では、サーボモータ18の回転角から、ボールネジ17から見た移動テーブル20の位置をリアルタイムに検出し、サーボモータ18の回転量を逐次制御している。
一方、同図(b)は、積層圧電素子15の厚みを変化させることにより移動テーブル20の絶対位置(第一フレームから見た移動テーブル20の位置)を制御する制御ブロック図である。
As described above, in the control system (first position control means) shown in FIG. 5A, the position of the moving table 20 as viewed from the
On the other hand, FIG. 4B is a control block diagram for controlling the absolute position of the moving table 20 (the position of the moving table 20 as viewed from the first frame) by changing the thickness of the laminated
同図(b)に示される制御ブロック図40は、位置指令部41、制御部42、アクチュエータ43及び検出部44からなる。
位置指令部41は、移動テーブル20を移動させる位置の情報(本明細書においては、移動先位置情報または目標位置情報とも呼ぶ)を制御部42に与える。この移動先位置情報は、例えば、記憶部に読み込まれた移動テーブル20の移動を制御するプログラムがCPUで実行されることにより、所定のタイミングで制御部42に与えられる。
A control block diagram 40 shown in FIG. 4B includes a
The
制御部42は、上記位置指令部41から与えられた移動先位置情報と予め記憶されている移動テーブル20の初期位置情報(絶対位置)や後述する検出部44からフィードバックされた移動テーブル20の現在位置情報(絶対位置)とに基づいて、アクチュエータ43に印加する電圧を制御する。
The
アクチュエータ43は、本例では図1に示される積層圧電素子15であり、電圧が印加されるとその電圧値の上昇に応じて図1の右方向に膨張し、その電圧値を下降させると図1の左方向に収縮し、電圧が切られると元の厚みに戻る。なお、本例では、予め決めた所定値の電圧を積層圧電素子15に印加させ、積層圧電素子15を所定量だけ膨張させた状態を基準の厚みとしているので、印加電圧を上記所定値に戻すことによって積層圧電素子を元の基準の厚みに戻す事が可能になり、さらに電圧を下げることによって元の基準の厚みよりもさらに積層圧電素子を薄い状態にすることができる。
The
検出部44は、本例では図1のリニアスケール12と検出器23によって構成され、リニアスケール12上に示される上記アクチュエータ43の膨張或いは収縮に応じて変化する移動テーブル20の位置を検出器23によって検出する。そして、その検出した移動テーブル20の位置情報を制御部42にフィードバックする。
In this example, the
このように、同図(b)に示される制御系(第二の位置制御手段)では、リニアスケールが指し示す移動テーブル20の絶対位置を検出器23によってリアルタイムに検出し、アクチュエータに印加する電圧を逐次制御している。
以上に示した図2(a)及び図2(b)の二つの制御系は、互いに依存することなく独立して動作することができる。
Thus, in the control system (second position control means) shown in FIG. 5B, the absolute position of the moving table 20 indicated by the linear scale is detected in real time by the
The two control systems shown in FIGS. 2A and 2B described above can operate independently without depending on each other.
また、位置司令部31及び41を共通にすることもできる。さらに、上記二つの制御系を互いに依存するように構成することもできる。
なお、以下の説明では、位置司令部31及び位置司令部41のみが共通で、上記二つの制御系は互いに依存することなく独立して動作する場合について説明する。
Further, the
In the following description, only the
図3は、上記各制御系において移動テーブル20を移動させた場合の移動テーブル20の位置とその位置における時間の関係をグラフ化したものである。
図3(a)は、サーボモータ18の回転動力に基づいて移動する移動テーブル20が目標位置付近で減速して目標位置に正確に停止する場合を示したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the position of the moving table 20 and the time at that position when the moving table 20 is moved in each control system.
FIG. 3A is a graph showing a case where the moving table 20 that moves based on the rotational power of the
また、図3(b)は、サーボモータ18の回転動力に基づいて移動する移動テーブル20が目標位置でオーバーシュートする場合を示したグラフである。
両図の縦軸は、移動方向の距離(X)であり、両図の横軸は移動時間(t)である。
そして、両図のX軸上には移動テーブル20の移動先(目的位置:Xp)及び積層圧電素子15が膨張した際に基準の厚みからX軸方向へ変位できる最大の変位(ΔX)が示されている。
FIG. 3B is a graph showing a case where the moving table 20 that moves based on the rotational power of the
The vertical axis in both figures is the distance (X) in the moving direction, and the horizontal axis in both figures is the moving time (t).
On the X axis in both figures, the movement destination (target position: Xp) of the moving table 20 and the maximum displacement (ΔX) that can be displaced in the X axis direction from the reference thickness when the laminated
今、両図には共に三種類のグラフが示されている。
破線で示されるグラフL1、L2は、サーボモータ18の回転動力によりサーボモータ18上の所定の基準位置からX軸方向に移動する移動テーブル20の移動位置と移動時間の関係を示したグラフである。なお、本例では、図1のボールネジ17の回転軸上において、そのボールネジ17から見たボールネジ17の左端に示される位置(同図のボールネジ保持部材16の位置)をX=0とし、そのボールネジ17から見た同図右方向の所定位置を目標位置としてX=Xpに設定している。
Both figures now show three types of graphs.
Graphs L1 and L2 indicated by broken lines are graphs showing the relationship between the movement position of the movement table 20 that moves in the X-axis direction from the predetermined reference position on the
一点鎖線で示されるグラフM1、M2は、積層圧電素子15の膨張/収縮によりX軸方向に移動するボールネジ17の移動位置と移動時間の関係を示すグラフである。すなわち、絶対位置から見た図1のボールネジ17の左端に示される位置(上記グラフL1、L2の基準点X=0)の、積層圧電素子15の膨張に基づく時間変化を示したグラフである。
Graphs M 1 and M 2 indicated by alternate long and short dash lines are graphs showing the relationship between the movement position and the movement time of the
実線で示されるグラフN1、N2は、夫々、上記グラフL1及びグラフM1、上記グラフL2及びグラフM2が各時刻において相互に作用した際の、移動テーブルの絶対位置の時間変化を示すグラフである。
なお、グラフN1、N2においては、積層圧電素子15に所定値の電圧が印加され、上記積層圧電素子15が基準の厚みを有している状態における上記ボールネジ左端の位置を基準位置X=0としている。
Graphs N1 and N2 indicated by solid lines are graphs showing temporal changes in the absolute position of the moving table when the graph L1 and graph M1, and the graph L2 and graph M2 interact with each other at each time, respectively.
In the graphs N1 and N2, a voltage of a predetermined value is applied to the laminated
先ず始めに、図3(a)のグラフについて説明する。
同図(a)のグラフL1を参照すると、サーボモータ18の回転に基づいてボールネジ17上を移動する移動テーブル20は、移動開始時刻(t=0)から所定時間までは時間をかけてゆっくりと加速している。そして、そのようにして速度が上がった移動テーブル20は、目標位置Xpに近づくと減速し始め、目標位置Xpまでゆっくりと近づいてその目標位置Xpで停止している。
First, the graph of FIG. 3A will be described.
Referring to the graph L1 in FIG. 6A, the moving table 20 that moves on the
そこで、本例では、サーボモータ18の回転による移動テーブル20の移動が低速で行なわれる移動開始時及び移動終了時の近傍で、積層圧電素子15に対する印加電圧を上昇または減少させた。
同図(a)のグラフM1に示されるように、時刻t=0からt=t2にかけて積層圧電素子15が急激に膨張し、時刻t=t2において膨張量が最大(厚みΔX)に達する。この期間内においては、積層圧電素子15には高い電圧が急激に加わり、積層圧電素子に大量の電荷が注入される。そのため、積層圧電素子15はサーボモータ18による移動テーブル20の移動速度よりも格段に速い速度で膨張してボールネジ17ごと移動テーブル20を移動テーブル20の移動方向に移動させることができる。この現象は、同図(a)のグラフN1に示され、絶対位置から見た移動テーブル20の位置は時刻t=t2において移動テーブル20の移動方向にΔXだけ移動させられることが分かる。
Therefore, in this example, the voltage applied to the laminated
As shown in the graph M1 in FIG. 5A, the laminated
なお、サーボモータ18による制御系では、この時点を含む時刻t=0から時刻t=t1にかけて、ボールネジ17と移動テーブル20が移動テーブル20の移動方向にズラされたことが検知されないためサーボモータ18の回転角を見ながら予定の移動位置(ボールネジ17上の位置)に移動テーブル20を移動させる制御を行なう。
In the control system using the
そして、時刻t=t3に達するまでは、グラフM1に示されるように、積層圧電素子15は引き続き同一の電圧が印加されてその厚みを保ったままの状態に保持される。
続いて、時刻t=t3に達すると、グラフN1に示されるように絶対位置から見た移動テーブル20の位置は既に目標位置X=Xpに達していることが分かる。
Until the time t = t3, as shown in the graph M1, the laminated
Subsequently, when time t = t3 is reached, it can be seen that the position of the movement table 20 as viewed from the absolute position has already reached the target position X = Xp as shown in the graph N1.
この時、サーボモータ18の回転駆動による移動テーブル20を移動させる制御系では、ボールネジ17から見た移動テーブル20の位置を基準に制御をおこなっているので、移動テーブル20の位置が絶対位置において目標位置Xpに達したことは検知できない。よって、移動テーブル20の位置が絶対位置において目標位置Xpに達した後においても、この制御系では引き続き、ボールネジ17上における目標位置Xpに向けて移動テーブル20を移動させる制御を、同図(a)の時刻t=t3以後のグラフL1に示されるように行なっている。
At this time, in the control system that moves the moving table 20 by the rotational drive of the
一方、時刻t=t3以後において、積層圧電素子15の厚みを変化させる制御系では、上記サーボモータ18の回転動作によりボールネジ17上を移動する移動テーブル20の移動を絶対位置から見かけ上停止させるために、グラフL1の時刻t=t3以後に示される曲線に上下対称となる曲線を描くように積層圧電素子15への印加電圧を制御して最大に膨張していた積層圧電素子15を収縮させる。そして、サーボモータ18の回転駆動が停止する時刻t=t1において、積層圧電素子15への印加電圧を元の電圧値に戻して、積層圧電素子15を基準の厚みに戻す。
On the other hand, after the time t = t3, the control system for changing the thickness of the laminated
このように、絶対位置から見かけ上、移動テーブル20の移動が停止する時刻t=t3以後において、上述したようにサーボモータ18の回転及び積層圧電素子15の膨張/収縮を制御することにより、同図(a)のグラフN1に示されるように移動テーブルは時刻t=t3で達する目標位置Xpでその後も停止し続けることが可能になる。
As described above, by controlling the rotation of the
よって、サーボモータ18の回転動作により移動テーブル20を移動させる制御系のみで移動テーブル20を目標位置Xpに移動させた場合(到達時刻t=t1)よりも、さらに膨張/収縮の速度が速い積層圧電素子15を用いた制御系を組み合わせた方が格段に早く(到達時刻t=t3)目標位置Xpに移動テーブルを移動させる事が可能になる。
Therefore, the stacking speed of expansion / contraction is higher than when the moving table 20 is moved to the target position Xp only by the control system that moves the moving table 20 by the rotation operation of the servo motor 18 (arrival time t = t1). The combination of the control system using the
次に、図3(b)のグラフについて説明する。
但し、同図(b)の時刻t=t3までは、各グラフは上述した図3(a)と同一の曲線を描き、その説明は上記図3(a)の説明の繰り返しになるため、ここでの説明は省略することとし、以下では時刻t=t3以後の説明をする。
Next, the graph of FIG. 3B will be described.
However, until the time t = t3 in FIG. 3B, each graph draws the same curve as in FIG. 3A, and the description thereof is a repetition of the description of FIG. In the following, description after time t = t3 will be given.
さて、グラフL2は、時刻t=t4において目標位置Xpに達しているが、その後オーバーシュートを生じ、最終的に目標位置Xpに停止するのは時刻t=t1の時になっている様子が示されている。すなわち、移動テーブル20が目標位置Xpに達する時刻t=t4以後においては、移動テーブル20は目標位置Xpを越え、光学エンコーダで検出したサーボモータの回転角をフィードバックして目標位置Xpに戻す方向にサーボモータを制御させるが、時刻t=t5以後のグラフL2に示されるように、移動テーブル20の位置が戻りすぎ、再度、光学エンコーダで検出したサーボモータの回転角をフィードバックして目標位置Xpに戻す方向にサーボモータを制御させることにより時刻t=t1で目標位置Xpに移動テーブル20を停止させている。このとき、同図に示されるように、移動テーブル20は目標位置Xpを超えて最大で位置Xp+Xqまで達する。 The graph L2 has reached the target position Xp at time t = t4, but after that overshoot occurs and finally stops at the target position Xp at time t = t1. ing. That is, after time t = t4 when the movement table 20 reaches the target position Xp, the movement table 20 exceeds the target position Xp and feeds back the rotation angle of the servo motor detected by the optical encoder to return to the target position Xp. Although the servo motor is controlled, as shown in the graph L2 after time t = t5, the position of the moving table 20 returns too much, and the servo motor rotation angle detected by the optical encoder is fed back to the target position Xp again. By controlling the servo motor in the returning direction, the moving table 20 is stopped at the target position Xp at time t = t1. At this time, as shown in the figure, the moving table 20 reaches the position Xp + Xq at the maximum exceeding the target position Xp.
一方、時刻t=t3以後において、積層圧電素子15の厚みを変化させる制御系では、上記サーボモータ18の回転動作によりボールネジ17上を移動する移動テーブル20の移動を絶対位置から見かけ上停止させるために、グラフL2の時刻t=t3以後に示される曲線に上下対称となる曲線を描くように積層圧電素子15への印加電圧を制御して最大に膨張していた積層圧電素子15を収縮させたり収縮した積層圧電素子15を再度膨張させたりする。
On the other hand, after the time t = t3, the control system for changing the thickness of the laminated
同図(b)のグラフM2を参照すると、時刻t=t3のグラフM2に示される位置を基点に、上記グラフL2の時刻t=t3以後に示される曲線に上下対称となる曲線が示されている様子が分かる。そして、時刻t=t4からt5においては位置Xが負の値を示している。 Referring to the graph M2 in FIG. 5B, a curve that is vertically symmetric with respect to the curve shown after time t = t3 of the graph L2 is shown with the position shown in the graph M2 at time t = t3 as a base point. You can see how they are. And from time t = t4 to t5, the position X shows a negative value.
上述したように、積層圧電素子15は同図(b)のX=0において、所定値の電圧が印加されて基準の厚みを有しているため、その所定の印加電圧をさらに下げることによって積層圧電素子15の厚みを基準の厚みからさらに薄くすることができる。
よって、同図(b)の時刻t=t4からt5において示される負のX値は上記所定の印加電圧をさらに下げることによって達成され、本例では、積層圧電素子15の厚みが基準の厚みから−Xqまで薄くされている。
As described above, since the laminated
Therefore, the negative X value shown from time t = t4 to t5 in FIG. 4B is achieved by further lowering the predetermined applied voltage. In this example, the thickness of the laminated
このように、絶対位置から見かけ上、移動テーブル20の移動が停止する時刻t=t3以後において、上述したようにサーボモータ18の回転及び積層圧電素子15の膨張/収縮を制御することにより、同図(b)のグラフN2に示されるように、サーボモータ18によるオーバーシュートを吸収し、移動テーブル20は時刻t=t3で達する目標位置Xpでその後も停止し続けることが可能になる。
As described above, by controlling the rotation of the
よって、サーボモータ18の回転動作により移動テーブル20を移動させる制御系のみで移動テーブル20を目標位置Xpに移動させた場合(到達時刻t=t1)よりも、さらに膨張/収縮の速度が速い積層圧電素子15を用いた制御系を組み合わせた方が格段に早く(到達時刻t=t3)目標位置Xpに移動テーブルを移動させる事が可能になる。
Therefore, the stacking speed of expansion / contraction is higher than when the moving table 20 is moved to the target position Xp only by the control system that moves the moving table 20 by the rotation operation of the servo motor 18 (arrival time t = t1). The combination of the control system using the
なお、上述したように、積層圧電素子15に所定値の電圧を印加して、その時の積層圧電素子の厚みを基準の厚みとすることで、上記2種類のパターン(目標位置Xpへの低速接近またはオーバーシュート)による移動テーブル20の位置決めの遅れを無くすことが可能になるが、例えば、上記目標位置Xpへの低速接近だけが問題となる場合は上記図3(a)のパターンとなるので、X=0において積層圧電素子15に電圧を印加しない最小の厚みのものを適用させてもよい。
As described above, by applying a voltage of a predetermined value to the laminated
続いて、上記サーボモータの回転及び上記積層圧電素子の膨張/収縮により移動テーブルの位置を制御する位置決め装置を備えた産業用工作機械の一例を示す。
この産業用工作機械においても各種様々な形態のものが存在するが、その中の電子部品のプリント基板への自動搭載に使用される部品搭載装置を一例に、以下に図を用いて説明する。
Next, an example of an industrial machine tool provided with a positioning device that controls the position of the moving table by the rotation of the servo motor and the expansion / contraction of the laminated piezoelectric element will be described.
Various types of industrial machine tools exist, and a component mounting apparatus used for automatically mounting electronic components on a printed circuit board will be described below with reference to the drawings.
図4には部品搭載装置の斜視図を示している。
同図(a)は、内部機構を実線で示した上記部品搭載装置の透視図であり、同図(b)には、見易いように、同図(a)の内部機構を抜き出して示している。
同図の部品搭載装置400の下部に構成される基台402の上には、中央に、固定と可動の1対の平行する基板案内レール404が同図(b) に示すプリント基板406の搬送方向(X軸方向、図の斜め左下から斜め右上方向)に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール404の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト(コンベアベルト)が走行可能に配設される。
FIG. 4 shows a perspective view of the component mounting apparatus.
FIG. 4A is a perspective view of the component mounting apparatus in which the internal mechanism is shown by a solid line, and FIG. 2B shows the internal mechanism of FIG. .
A fixed and movable pair of parallel
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール404の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、上記搬送方向に走行し、プリント基板406の裏面両側を下から支持しながら、電子部品の搭載がなされる前のプリント基板406をライン上流側から装置本体400内に搬入し、電子部品の搭載を終えたプリント基板406を順次ライン下流側に搬出する。
The conveyor belt is driven by a belt drive motor (not shown) with the side of the belt of several millimeters in width looking into the substrate conveyance path from below the
この部品搭載装置400内には、常時2枚のプリント基板406が搬入され、基台402内に構成されたプリント基板の位置決め機構によって位置決めされ、プリント基板を2本の基板案内レール404間に固定する基台402内に構成された基板固定機構によって、電子部品の搭載を終えるまでその位置にそのプリント基板は固定される。
Two printed
基台402の内部には、同図には示されていないが、プリント基板406の位置を決定するための位置決め機構、プリント基板406を一対の基板案内レール404間に固定する基板固定機構、例えば後述するボールネジや積層圧電素子などの各部の制御や演算処理等を行なう制御装置などが備えられている。
Although not shown in the figure inside the
基台402の前後には、それぞれ部品供給台408が形成されている(同図(a) では図の左斜め上方向になる後部の部品供給台408は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の部品供給台408は図示を省略している)。部品供給台408には、テープカセット式部品供給装置410(一般には単に、テープフィーダ、カセット式、又はテープ部品供給装置などと簡略に呼ばれている)が、50個〜70個と多数配置され、このテープカセット式部品供給装置410から電子部品が部品供給位置に送り出される。
A component supply table 408 is formed in front of and behind the
基台402の上方には、基板搬送方向に直角の方向(前後方向)に平行に延在する左右一対の固定レール(Y軸レール)412が配設されている。これらY軸レール412の前後に移動レール(X軸レール)414がY軸レール412に沿って滑動自在に係合し、各X軸レール114に作業ヘッド支持塔416がX軸レール414に沿って滑動自在に懸架されている。つまり、ここに示す部品搭載装置400には合計4台の作業ヘッド支持塔416が配設されている。
Above the
ここに示されるX軸レール414は、同図のY軸レール412の一部が透視された位置に示されるY軸レール412内部のボールネジ417に対して不図示のナットを介して係合されている。そして、そのボールネジ417の図示されていないサーボモータ側の端部には、これまた不図示であるが積層圧電素子が構成されている。さらに、上記Y軸レール412のフレームには不図示のリニアスケールが上記ボールネジ412に平行するように固定され、上記リニアスケールによって示されるX軸レール412の位置が検出できるように、上記X軸レール414から不図示の検出器が上記リニアスケール上を移動自在に取り付けられている。
The
すなわち、上記X軸レール414は図1の移動テーブル20に対応し、上記ボールネジ417は図1のボールネジ17に対応させた関係で、上述したX軸レール414の位置決め機構は図1に一例として示した位置決め機構によって構成される。
この位置決め機構におけるX軸レールの制御は図2を用いて前に詳しく説明した制御をとり、上記基台402に収納された制御装置による制御の下、X軸レール414は、サーボモータの回転によるボールネジ417の回転駆動に連動し、上記ナットを介してボールネジ417上をY軸レール412に沿って移動し、積層圧電素子の膨張/収縮による上記ボールネジ417の移動によってY軸レール412に沿ってその移動した分だけ移動する。
That is, the
The control of the X-axis rail in this positioning mechanism takes the control described in detail with reference to FIG. 2, and the
また、上記X軸レール414の位置決め機構と同様に、X軸レール414に対する作業ヘッド支持塔416の位置決めにも上記ボールネジ及び積層圧電素子の位置決め機構及び上記制御方法が採用されている。よって、作業ヘッド支持塔416は、X軸レール414に収容された不図示のボールネジの回転及び積層圧電素子の膨張/収縮に基づいてX軸レールに沿って移動することができる。
Similar to the positioning mechanism for the
同図の各作業ヘッド支持塔416には、図の例では2個の作業ヘッド418が上下(Z方向)に昇降自在に且つ360度方向に回転自在に配設されている。本例の部品搭載装置400には合計8個の作業ヘッド418が配設されていることとなる。
各作業ヘッド418は、X軸レール414のY軸方向への水平移動、作業ヘッド支持塔416のX軸方向への水平移動、及び作業ヘッド418自身によるZ軸方向への昇降移動とZ軸を中心とする回転により、部品供給位置とプリント基板間の前後左右上下に対する位置移動及び水平面内での360度方向への向きの変換を自在に行なうことができる。
In each work
Each
さらに、作業ヘッド418の先端には電子部品を直接吸着する吸着ノズルが装着され、この吸着ノズルの先端で電子部品の吸着及び解放を直接行なう。
このように構成される電子部品搭載装置400では、コンピュータ制御により、ボールネジの回転制御による作業ヘッド418の水平移動の移動速度を積層圧電素子の厚み制御で補助して作業ヘッド418の高速水平移動を実現し、作業ヘッド418を目標位置に高速移動させた後のその停止状態を維持するための時間に上記作業ヘッド418の昇降移動を行なって部品供給位置から電子部品を吸着したり、吸着した電子部品をプリント基板上の部品搭載位置に搭載したりする事が可能になる。
Further, a suction nozzle for directly sucking the electronic component is attached to the tip of the
In the electronic
また、部品吸着位置で電子部品を吸着し、図4に示される撮影カメラ420で電子部品の吸着状態を撮影し、撮影した吸着状態に基づいて画像解析し、その解析結果に応じて電子部品の位置や角度を補正し、吸着した電子部品をプリント基板上へ搭載するなどの部品搭載手順は、電子部品一つに対してシリアルに進められるため、作業ヘッド418の高速動作が上述したように実現されることにより、各手順間の処理が短縮、特に上記画像解析から電子部品の搭載までの時間が短縮され、生産効率を上げることが可能になる。
Further, the electronic component is picked up at the picked-up position, the picking state of the electronic component is picked up by the photographing
さらに、部品吸着時に作業ヘッド418が部品供給位置まで短時間で到達できるので、部品供給位置の電子部品の姿勢を撮影し、その電子部品を吸着ノズルで吸着するまでに作業ヘッド418の位置を補正して、小さな電子部品の中央を正確に吸着させることも実現できる。
Furthermore, since the
また、部品供給位置での電子部品の吸着やプリント基板上の部品搭載位置に対する電子部品の搭載の精度が良くなる。上記部品搭載装置の各構成装置からは様々な高周波振動を発生している。例えばX軸レール414の移動時や作業ヘッド支持塔416の移動時や作業ヘッドの昇降動作時などがこれに当てはまる。そして、その高周波振動は特に吸着ノズルの先端に対して大きく作用し、電子部品の吸着時や電子部品の搭載時に位置ズレを起こす要因になる。そのため、応答速度が速い上記積層圧電素子などの変位調整部材を構成して高周波成分のフィードバックを弱くすることにより、上記高周波振動がその変位調整部材に吸収され、高精度な位置決めを実現できるようになる。
In addition, the accuracy of the electronic component suction at the component supply position and the mounting of the electronic component at the component mounting position on the printed board is improved. Various high-frequency vibrations are generated from the component devices of the component mounting device. For example, this applies when the
なお、上記例では位置決め機構をX軸レール414及びY軸レール412の有する機構として述べたが、上述した位置決め機構は、位置決定を行なう個所であればどこにでも適用できる。
また、位置決め機構に構成される積層圧電素子は、上述した位置に限らず、絶対位置から見てボールネジを上記移動テーブル(X軸レールや作業ヘッド支持塔)の移動方向に移動できる位置であれば何れの個所であっても適宜構成できる。
In the above example, the positioning mechanism is described as a mechanism having the
Further, the laminated piezoelectric element constituting the positioning mechanism is not limited to the position described above, and can be any position that can move the ball screw in the moving direction of the moving table (X-axis rail or work head support tower) when viewed from the absolute position. Any location can be appropriately configured.
また、位置決め機構に構成される移動テーブル(X軸レールや作業ヘッド支持塔)の絶対位置は、積層圧電素子の変位だけを検出する小さな位置検出器を構成させることによっても検出できる。
また、上記例では、変位調整部材として応答速度が速い上記積層圧電素子を構成させたが、その他にも応答速度が速いものとしてボイスコイルモータや空圧アクチュエータやステッピングモータなどを適用させても、上記同様な効果が得られる。
Further, the absolute position of the moving table (X-axis rail or work head support tower) configured in the positioning mechanism can also be detected by configuring a small position detector that detects only the displacement of the laminated piezoelectric element.
In the above example, the laminated piezoelectric element having a high response speed is configured as the displacement adjusting member, but a voice coil motor, a pneumatic actuator, a stepping motor, or the like is also applied as a response speed is fast. The same effect as described above can be obtained.
10 位置決め装置
11 第一のフレーム
12 リニアスケール
13 ガイドレール
14 第二のフレーム
15 積層圧電素子
16 ボールネジ保持部材
17 ボールネジ
18 サーボモータ
19 カップリング
20 移動テーブル
21 ナット
22 ベアリング
23 検出器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第一の位置制御手段に基づいて移動する前記移動体の位置及び前記目標位置を比較しながら、前記第一の位置制御手段のみで前記移動体を前記目標位置へ移動させた場合よりも早く前記移動体を前記目標位置に到達させて前記移動体を前記目標位置で停止させられるように前記移動体の移動を補助制御する、第二の位置制御手段を更に有する、
ことを特徴とする位置決め装置。 Position command means for issuing a command to move the moving body to the target position, and based on the position command means, the moving body is moved from the current position of the moving body to the target position, and the moving body is stopped at the target position. A positioning device having first position control means,
Comparing the position of the moving body that moves based on the first position control means and the target position, the moving body is moved to the target position only by the first position control means. A second position control means for assisting the movement of the moving body so that the moving body reaches the target position and the moving body is stopped at the target position;
A positioning device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の位置決め装置。 The second position control means moves the moving body by a moving distance of the moving body based on a command of the position command means or a predetermined distance within the moving distance when the moving body starts moving. After reaching the target position, the target position is not reached by the moving system of the first position control means based on the movement distance of the moving body or the movement of the predetermined distance by the second position control means. Auxiliary control is performed so that the moving body that is determined and continues to move by the first position control means moves in the direction opposite to the traveling direction of the moving body.
The positioning device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の位置決め装置。 The second position control means advances or retracts a part or the whole of the moving system by the first position control means in the moving direction of the moving body by expansion or contraction of at least one piezoelectric element.
The positioning apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記第二の位置制御手段は、前記移動体の絶対位置に基づいて前記移動体の位置を制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至3の内の何れか一つに記載の位置決め装置。 The first position control means is based on the rotation angle of the motor in a combination of a motor with a slow response speed but capable of high-speed rotation and a ball screw that changes the rotational power of the motor into a linear movement force of the moving body. To control the position of the moving body,
The second position control means controls the position of the moving body based on the absolute position of the moving body.
The positioning device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記作業ヘッドを目標位置に移動させる指令を出す位置指令手段と、
該位置指令手段に基づき前記作業ヘッドを該作業ヘッドの現在位置から前記目標位置に水平移動させて前記作業ヘッドを前記目標位置で停止させる第一の位置制御手段と、
前記第一の位置制御手段に基づいて水平移動する前記作業ヘッドの位置及び前記目標位置を比較しながら、前記第一の位置制御手段のみで前記作業ヘッドを前記目標位置へ水平移動させた場合よりも早く前記作業ヘッドを前記目標位置に到達させて前記作業ヘッドを前記目標位置で停止させられるように前記作業ヘッドの水平移動を補助制御する、第二の位置制御手段と、
を有することを特徴とする部品搭載装置。 A component mounting apparatus that continuously performs a process of sucking and holding an electronic component on the work head and mounting the printed circuit board on a printed circuit board based on horizontal movement and up-and-down movement of the work head, targeting a plurality of electronic components,
Position command means for issuing a command to move the working head to a target position;
First position control means for horizontally moving the work head from the current position of the work head to the target position based on the position command means and stopping the work head at the target position;
Compared with the position of the working head that moves horizontally based on the first position control means and the target position, the work head is moved horizontally to the target position only by the first position control means. Second position control means for auxiliary control of horizontal movement of the work head so that the work head reaches the target position as soon as possible and the work head is stopped at the target position;
A component mounting apparatus characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項5に記載の部品搭載装置。 The second position control means moves the work head by a movement distance of the work head based on a command of the position command means or a predetermined distance within the movement distance when the work head starts to move. After reaching the target position, the target position is not reached by the moving system of the first position control means based on the movement distance of the working head or the movement of the predetermined distance by the second position control means. Auxiliary control is performed so that the working head, which is judged and continues to move by the first position control means, moves in the direction opposite to the traveling direction of the working head.
The component mounting apparatus according to claim 5.
前記第二の位置制御手段は、前記作業ヘッドの絶対位置をリニアスケールで検出して、前記第一の位置制御手段による移動系の一部または全体を、少なくとも一つの圧電素子の膨張または収縮によって前記作業ヘッドの移動方向に前進または後退させる、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の部品搭載装置。
The first position control means is based on a rotation angle of the servo motor configured in the servo motor in a combination of a servo motor and a ball screw that changes the rotational power of the servo motor into a linear movement force of the work head. To control the position of the working head,
The second position control means detects the absolute position of the working head with a linear scale, and a part or the whole of the moving system by the first position control means is expanded or contracted by at least one piezoelectric element. Moving forward or backward in the direction of movement of the working head,
The component mounting apparatus according to claim 5, wherein the component mounting apparatus is a component mounting apparatus.
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---|---|---|---|---|
JP7344627B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-09-14 | アセンブリオン ビー.ブイ. | Die attachment systems and methods of attaching the die to the substrate |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060913 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080214 |