JP2006300646A

JP2006300646A - 作動装置

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Publication number: JP2006300646A
Application number: JP2005121057A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Fujita; 政利藤田
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】作動部材の位置を検出するインクリメンタルエンコーダの原点位置を速やかに検出し得、安価な作動装置を得る。
【解決手段】電子部品保持装置移動装置を構成するＸ軸方向移動装置のＸ軸スライダの位置をインクリメンタルエンコーダにより検出し、Ｘ軸スライダ移動用モータのロータの回転位置をアブソリュートエンコーダにより検出し、電源投入時にインクリメンタルエンコーダの原点位置を取得する。そのため、インクリメンタルエンコーダの原点に対して予め定められた側に探索開始位置をアブソリュートエンコーダの出力値で設定し、アブソリュートエンコーダの出力値に基づいてＸ軸スライダを探索開始位置へ高速で移動させ、その後、低速で移動させつつ原点位置を探す。原点位置検出信号が得られれば、インクリメンタルエンコーダの出力値を０にセットする。
【選択図】図６

Description

本発明は、作動部材が駆動源により運動伝達装置を介して作動させられる作動装置に関するものであり、特に、駆動源の位置がアブソリュートエンコーダにより検出され、作動部材の位置がインクリメンタルエンコーダにより検出される作動装置に関するものである。

この種の作動装置は、例えば、下記の特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の作動装置は主軸装置であり、主軸と、主軸を回転駆動するサーボモータと、複数の歯車を含み、サーボモータの回転を減速して主軸に伝達する減速機とを備え、主軸の回転位置がインクリメンタルエンコーダにより検出され、サーボモータのロータの回転位置がアブソリュートエンコーダにより検出される。この主軸装置の作動時には、インクリメンタルエンコーダの出力値に基づいて主軸の回転位置が求められ、フィードバック制御が行われる。そのため、電源投入時にアブソリュートエンコーダの出力値とインクリメンタルエンコーダの出力値とに基づいて、それらエンコーダの原点相互のずれが求められ、作動時には、取得された原点間のずれと、インクリメンタルエンコーダの出力値とに基づいて、演算により主軸の絶対的な回転位置（インクリメンタルエンコーダの原点をアブソリュートエンコーダの原点に一致させた場合の、インクリメンタルエンコーダの原点に対する位置）が得られるようにされている。
特開平５−８８７５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の主軸装置においては、アブソリュートエンコーダの原点とインクリメンタルエンコーダの原点とのずれを、それらの出力値に基づいて演算により求めているため、誤差が生ずる場合がある。両エンコーダの原点の相対位置や運動伝達装置としての減速機の熱変形等に起因する機械的誤差によっては、大きな演算誤差が生じることすらある。
一方、原点センサを設け、インクリメンタルエンコーダの原点を検出することが行われており、この場合には上記演算誤差発生の恐れはないが、原点検出に時間が掛かるという別の問題がある。原点センサで原点を検出するためには、作動部材を低速で移動させることが必要であるからであり、作動部材が原点から遠く離れた位置にある状態から原点検出が行われる場合には、特に長い時間が必要となる。
本発明は、上記の事情を背景として為されたものであり、作動部材を運動伝達装置を介して作動させる駆動源の位置がアブソリュートエンコーダにより検出され、作動部材の位置がインクリメンタルエンコーダにより検出される作動装置において、インクリメンタルエンコーダの原点位置を速やかに検出し得、しかも安価な作動装置を得ることを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、駆動源と、その駆動源により運動伝達装置を介して作動させられる作動部材と、駆動源の位置を検出するアブソリュートエンコーダと、作動部材の位置を検出するインクリメンタルエンコーダと、それらアブソリュートエンコーダおよびインクリメンタルエンコーダの出力に基づいて駆動源を制御することにより作動部材の位置を制御する制御装置とを含む作動装置において、制御装置を、(a)作動部材を、アブソリュートエンコーダの出力に基づいて、インクリメンタルエンコーダの原点位置近傍であって、かつ、その原点に対して予め定められた側であることが保証される探索開始位置まで作動させるように、駆動源を高速で作動させる高速作動部と、(b)その高速作動部による作動後に、上記高速より低い速度で駆動源を作動させる低速作動部と、(c)その低速作動部による作動中にインクリメンタルエンコーダの原点を探索し、原点位置を取得する原点探索部とを含むものとしたことを要旨とするものである。
作動部材には、例えば、一直線に沿って移動する直線移動部材、回転軸線まわりに回転する回転部材、旋回軸線まわりに旋回する旋回部材等がある。回転部材の位置検出には、インクリメンタルエンコーダとしてロータリエンコーダが適している。
駆動源として、例えば、電動回転モータのような回転駆動源や、流体圧シリンダのような直線的駆動源を使用することができる。直線的駆動源の位置検出には、アブソリュートエンコーダとしてリニアスケールエンコーダを用いてもよく、ロータリエンコーダを用いてもよい。
運動伝達装置として、例えば、互いに螺合した雄ねじ部材および雌ねじ部材を含むねじ装置、プーリ等の回転体およびベルト等の巻掛回転伝達部材を含む巻掛伝達装置、互いに噛み合わされた複数の歯車を含む歯車装置等を使用することができる。

インクリメンタルエンコーダの原点の探索は、例えば、インクリメンタルエンコーダ自身が有する原点検出機構、あるいはインクリメンタルエンコーダとは別に設けられた原点位置センサによって、原点が検出されるか否かにより行われ、作動部材が駆動源により作動させられ、インクリメンタルエンコーダの原点に対応する位置へ到達すれば、原点位置検出信号が得られ、インクリメンタルエンコーダの原点位置が取得される。いずれにしても、インクリメンタルエンコーダの原点位置は作動部材の作動領域内にあり、作動部材を作動させることにより、インクリメンタルエンコーダの現実の原点位置が得られ、運動伝達装置に熱膨張や経年変化等が生じてもインクリメンタルエンコーダの原点位置が正確に得られ、その出力値に基づいて作動部材の位置を精度良く検出することができる。
しかも、探索開始位置が設定され、作動部材は原点探索開始時の位置から探索開始位置までは高速で作動させられ、探索開始位置到達後、インクリメンタルエンコーダの原点位置近傍では低速で作動させられるため、作動部材が原点探索開始時の位置から原点位置まで低速で作動させられる場合に比較して、迅速に、かつ原点位置を逃すことなく確実に取得することができる。また、探索開始位置は、インクリメンタルエンコーダの原点に対して予め定められた側であることが保証される位置に設定されるため、作動部材の探索開始位置からの作動方向が予め定められ、駆動源の低速作動制御が容易に行われる。
なお、インクリメンタルエンコーダを、それ自身が原点位置を検出する機能を有するものとすれば、インクリメンタルエンコーダとは別に原点位置センサを設ける場合に比較して、容易にかつ安価に原点位置を取得することができる。また、別の原点位置センサにおけるようにノイズ等により原点位置の検出精度が低くなることがなく、原点位置が精度良く検出される。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に相当し、(2)項が請求項２に、(3)項が請求項３に、(4)項が請求項４に、(6)項と(8)項とを合わせたものが請求項５にそれぞれ相当する。

（１）駆動源と、その駆動源により運動伝達装置を介して作動させられる作動部材と、前記駆動源の位置を検出するアブソリュートエンコーダと、前記作動部材の位置を検出するインクリメンタルエンコーダと、それらアブソリュートエンコーダおよびインクリメンタルエンコーダの出力に基づいて前記駆動源を制御することにより前記作動部材の位置を制御する制御装置とを含む作動装置であって、
前記制御装置が、
前記作動部材を、前記アブソリュートエンコーダの出力に基づいて、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置近傍であって、かつ、その原点に対して予め定められた側であることが保証される探索開始位置まで作動させるように、前記駆動源を高速で作動させる高速作動部と、
その高速作動部による作動後に、前記高速より低い速度で前記駆動源を作動させる低速作動部と、
その低速作動部による作動中に前記インクリメンタルエンコーダの原点を探索し、原点位置を取得する原点探索部と
を含む作動装置。
探索開始位置は、予めアブソリュートエンコーダの一定出力値に設定しておくことも可能であるが、下記 (2)項，(3)項に記載のように設定すれば、原点探索のために作動部材を低速で移動させるべき距離を小さくでき、原点検出に要する時間を短縮し得る。
（２）前記高速作動部が、
(a)当該作動装置について予め実際に検出されて前記制御装置に記憶されている、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置と前記アブソリュートエンコーダの原点位置との相互ずれ量と、(b)当該作動装置と同種の作動装置に共通の値として予め設定されて前記制御装置に記憶されている前記探索開始位置と前記インクリメンタルエンコーダの原点との間の前記作動部材の作動量である共通設定作動量とに基づいて、前記探索開始位置に対応する前記アブソリュートエンコーダの出力値である初期目標出力値を設定する初期目標出力値設定部と、
前記アブソリュートエンコーダの実際の出力値が、前記初期目標出力値設定部により設定された前記初期目標出力値と等しくなるまで、前記作動部材を高速で作動させるように前記駆動源を制御する高速作動制御部と
を含む(1)項に記載の作動装置。
相互ずれ量および共通設定作動量は、例えば、作動部材の作動を制御するプログラムの一部として設定されて、プログラムと共に制御装置のプログラム記憶部に記憶されるようにしてもよく、あるいは少なくとも一方がプログラム記憶部とは別の記憶部に記憶され、プログラム実行時に読み出されて使用されるようにしてもよい。
インクリメンタルエンコーダの原点とアブソリュートエンコーダの原点とが完全に合致するように作動装置を組み立てるには極めて長い時間を要し、実際は殆ど不可能である。そのため、両エンコーダの原点にある程度のずれを許容して作動装置の組立てが行われるのが普通である。ただし、両エンコーダの原点のずれが許容範囲内にあることは必要であり、組立終了時にはずれ量が検出され、許容範囲内にあることが確認されるのが普通である。この場合には、検出されたずれ量を制御装置に記憶させておけばよい。しかし、実際のずれ量は、作動装置の構成要素、特に運動伝達装置の熱膨張，経年変化等に起因して変化する。
したがって、共通設定作動量は、実際のずれ量の上記変化にもかかわらず、探索開始位置へ高速作動させられた作動部材が、必ずインクリメンタルエンコーダの原点位置の予め定められた側に位置することが保証される大きさに設定される。それによって、インクリメンタルエンコーダの原点を探索するための作動部材の作動は、常に予め定められた方向への低速作動により行うことが可能となる。
（３）前記高速作動部が、
前記アブソリュートエンコーダの現在の出力値を、少なくともそのアブソリュートエンコーダと前記インクリメンタルエンコーダとの分解能および前記運動伝達装置の伝達比を使用して、前記インクリメンタルエンコーダの出力値に換算する換算部と、
少なくとも、当該作動装置と同種の作動装置に共通の値として予め設定されて前記制御装置に記憶されている前記探索開始位置と前記インクリメンタルエンコーダの原点との間の前記作動部材の作動量である共通設定作動量に基づいて、前記探索開始位置に対応する前記インクリメンタルエンコーダの出力値である初期目標出力値を設定する初期目標出力値設定部と、
前記作動部材の移動に伴って、前記換算部により換算された出力値から変化する前記インクリメンタルエンコーダの実際の出力値が、前記初期目標出力値設定部により設定された初期目標出力値と等しくなるまで、前記作動部材を高速で作動させるように前記駆動源を制御する高速作動制御部と
を含み、かつ、前記換算部と前記初期目標出力設定部とのいずれか一方が、前記換算または前記初期目標出力値の設定に、当該作動装置について予め実際に検出されて前記制御装置に記憶されている、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置と前記アブソリュートエンコーダの原点位置との相互ずれ量をも加味するものである(1)項に記載の作動装置。
アブソリュートエンコーダの出力値とインクリメンタルエンコーダの出力値とは、両エンコーダの分解能（アブソリュートエンコーダとインクリメンタルエンコーダとが発生するパルス信号の１周期に対応する作動部材の作動量）および駆動源の運動を作動部材に伝達する運動伝達装置の伝達比とを使用して相互に換算することができる。
また、高速作動制御部をインクリメンタルエンコーダの出力値に基づいて駆動源を制御するものとする場合には、アブソリュートエンコーダの出力値により示されている作動部材の現在位置をインクリメンタルエンコーダの現在位置に換算して、駆動源の高速作動制御に使用する必要がある。
しかし、両エンコーダの原点位置間には相互ずれ量が存在するため、換算部によるアブソリュートエンコーダの現在の出力値のインクリメンタルエンコーダの出力値への換算と、初期目標出力値設定部による初期目標出力値の設定とのいずれか一方において、両エンコーダの原点位置の相互ずれ量が加味されるようにすることが望ましい。
（４）前記作動部材の作動目標位置を取得する作動目標位置取得部と、
前記原点探索部により探索された原点位置と前記インクリメンタルエンコーダの出力とに基づいて、前記作動部材の現在位置を取得する現在位置取得部と、
その現在位置取得部により取得される現在位置が、前記作動目標位置取得部により取得された作動目標位置に等しくなるように前記駆動源を制御し、前記作動部材を前記作動目標位置へ移動させる位置制御部と
を含み、かつ、前記高速作動部，低速作動部および原点探索部が前記制御装置の少なくとも電源投入時に作動させられ、前記作動目標位置取得部，現在位置取得部および位置制御部が前記電源投入時より後の時期である通常時に作動させられる(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の作動装置。
インクリメンタルエンコーダは、電源が落とされれば、電源投入中の出力を記憶せず、次の電源投入時の出力は作動部材の位置を表さない。そのため、電源投入時にインクリメンタルエンコーダの原点位置が探索され、インクリメンタルエンコーダにより作動部材の位置が検出され得るようにされる。
作動部材が、それに予定された作動を行う際には、既にインクリメンタルエンコーダの原点位置が取得されており、作動部材の現在位置と作動目標位置とに基づいて駆動源が制御されることにより、作動部材が精度良く作動目標位置に位置させられる。
インクリメンタルエンコーダは、原点探索部により探索された原点位置から現在位置までの距離を出力するものでもよく、作動部材が単位量作動する毎に＋１あるいは−１を出力するものでもよい。前者の場合には、現在位置取得部は単にインクリメンタルエンコーダの出力を読み取る読取部とすることができ、後者の場合には、原点位置において０にセットされ、＋１あるいは−１を加算するカウンタとすることができる。
インクリメンタルエンコーダの原点のアブソリュートエンコーダの原点に対する位置が一定で変化しないのであれば、電源投入毎に必ずインクリメンタルエンコーダの原点位置を探索することは不可欠ではなく、アブソリュートエンコーダの原点位置に基づいて演算によりインクリメンタルエンコーダの原点位置を取得することができる。それに対し、例えば運動伝達装置の熱膨張によりインクリメンタルエンコーダの原点とアブソリュートエンコーダの原点との相対位置が変化する場合には、電源投入毎に原点探索が行われ、常にインクリメンタルエンコーダの正確な原点位置が得られるようにすることが必要である。また、アブソリュートエンコーダとインクリメンタルエンコーダとの分解能が異なるために、演算結果に１パルスの誤差が生じる可能性がある場合にも、電源投入毎に原点探索が行われるようにすることが望ましい。
なお、インクリメンタルエンコーダの原点位置の探索は、電源投入時に限らず、それ以外の時、例えば、予め設定された条件の成立時にも行われるようにすることができる。予め設定された条件は、例えば、電源投入から設定時間が経過したこと、その作動装置を含む作業機械の作業量が設定量に達したこと等である。作動装置が回路基板への電子部品の装着を行うための装置であれば、設定枚数の回路基板への電子部品の装着が行われたことが後者の一例である。
（５）前記駆動源が、回転部材を備え、その回転部材の回転に基づいて駆動を行う回転駆動源であり、前記アブソリュートエンコーダが前記回転部材の回転位置を検出するロータリエンコーダを含む(1)項ないし(4)のいずれかに記載の作動装置。
アブソリュート型のロータリエンコーダはリニアスケールエンコーダに比較して安価であり、回転駆動源のアブソリュートエンコーダに適している。また、アブソリュート型のロータリエンコーダを備えた回転駆動源が多く市販されており、それら市販の回転駆動源を利用すれば、本項の作動装置を安価に構成することができる。
（６）前記作動部材が一直線に沿って移動する直線移動部材を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の作動装置。
（７）前記運動伝達装置が、互いに螺合した雄ねじ部材と雌ねじ部材とを含み、それら両ねじ部材の一方が前記回転駆動源によって回転させられることにより、両ねじ部材が相対的に直線移動させられる送りねじ装置を含む(5)項または(6)項に記載の作動装置。
運動伝達装置が互いに螺合される２つのねじ部材を含む場合、例えば、熱膨張により、インクリメンタルエンコーダの原点位置とアブソリュートエンコーダの原点位置との関係が変わることがあるが、インクリメンタルエンコーダの原点位置が取得されるため、熱膨張の影響を受けることなく、作動部材の位置を制御することができる。
（８）前記インクリメンタルエンコーダが、前記一直線に平行に配設されたリニアスケールエンコーダを含む(6)項または(7)項に記載の作動装置。
インクリメンタル型のリニアスケールエンコーダはアブソリュート型に比較して安価であり、本発明によれば、高価なアブソリュート型のリニアスケールエンコーダを用いることなく、直線移動部材の位置を検出することができる。
（９）駆動源と、その駆動源により運動伝達装置を介して作動させられる作動部材と、前記駆動源の位置を検出するアブソリュートエンコーダと、前記作動部材の位置を検出するインクリメンタルエンコーダと、それらアブソリュートエンコーダおよびインクリメンタルエンコーダの出力に基づいて前記駆動源を制御することにより前記作動部材の位置を制御する制御装置とを含む作動装置の制御プログラムであって、
前記作動部材を、前記アブソリュートエンコーダの出力に基づいて、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置近傍であって、かつ、その原点に対して予め定められた側であることが保証される探索開始位置まで作動させるように、前記駆動源を高速で作動させる高速作動ステップと、
その高速作動ステップの実行後に、前記高速より低い速度で前記駆動源を作動させる低速作動ステップと、
その低速作動ステップの実行中に前記インクリメンタルエンコーダの原点を探索し、原点位置を取得する原点探索ステップと
を含む作動装置の制御プログラム。
(2)項ないし(8)項の各々に記載の特徴は、本制御プログラムの発明にも適用可能である。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

本実施例の電子部品装着システムは、図１に示すように、電子部品保持装置１０，電子部品供給装置１２，基板保持装置１４，電子部品保持装置移動装置１６，基板搬送装置１８および制御装置２０（図３参照）を含む。

基板搬送装置１８は、システム本体の一部を成すベッド２４上に設けられ、例えば、ベルトコンベヤを備え、回路基板２６を水平な姿勢で一方向に搬送して基板保持装置１４に搬入し、基板保持装置１４から搬出する。基板搬送方向をＸ軸方向とし、基板保持装置１４により保持された回路基板２６に平行な面である水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。基板保持装置１４は位置を固定して設けられ、図示は省略するが、例えば、回路基板２６を下方から支持する基板支持装置と、回路基板２６をクランプするクランプ装置とを含み、基板搬送装置１８により搬入された回路基板２６を水平に保持する。電子部品供給装置１２は、本実施例では、ベッド２４上の、基板搬送装置１８に対してＹ軸方向の一方の側に位置を固定して設けられている。

電子部品保持装置移動装置１６は、本実施例では、Ｘ軸方向移動装置３０およびＹ軸方向移動装置３２を含み、電子部品保持装置１０と、電子部品供給装置１２および基板保持装置１４とを部品保持具の軸線と直交する方向に相対移動させる相対移動装置を構成している。Ｘ軸方向移動装置３０は、本実施例では、作動部材の一種である直線移動部材としてのＸ軸スライダ３４とＸ軸スライダ移動装置３６とを含む。Ｘ軸スライダ移動装置３６は、本実施例では、回転駆動源の一種である２つのＸ軸スライダ移動用モータ３８と、それらＸ軸スライダ移動用モータ３８の各回転をそれぞれＸ軸スライダ３４の直線運動に変換する運動伝達装置の一種である運動変換装置としての送りねじ装置４０とを含む。送りねじ装置４０は、ベッド２４上にＸ軸方向に平行な姿勢で回転可能にかつ軸方向に移動不能に設けられた雄ねじ部材たる送りねじの１種であるボールねじ４２と、Ｘ軸スライダ３４に固定され、ボールねじ４２と螺合された雌ねじ部材としてのナット４４とを含み、ボールねじ４２がＸ軸スライダ移動用モータ３８によって回転させられることにより、Ｘ軸スライダ３４が案内装置を構成する案内部材としての１対のガイドレール４６（図２参照）により案内されてＸ軸方向に平行な一直線に沿って移動させられる。

２つのＸ軸スライダ移動用モータ３８はそれぞれ、本実施例ではサーボモータにより構成されている。サーボモータは回転角度の正確な制御が可能な回転電動モータであり、図示は省略するが、回転部材としてのロータを備え、ロータと一体的に回転する出力軸からボールねじ４２に回転が伝達される。２つのＸ軸スライダ移動用モータ３８のうちの一方、例えば、図１においては上側に図示されていて、電子部品供給装置１２側とは反対側に設けられたＸ軸スライダ移動用モータ３８は、ロータの回転位置を検出するエンコーダ４８を備えている。このエンコーダ４８は、本実施例では、アブソリュート型のロータエンコーダとされている。以後、アブソリュートエンコーダ４８と称する。

また、Ｘ軸スライダ３４の位置は、エンコーダ５０（図３参照）により検出される。このエンコーダ５０は、本実施例では、インクリメンタル型のリニアスケールエンコーダとされており、インクリメンタルエンコーダ５０と称する。インクリメンタルエンコーダ５０は、図示は省略するが、メインスケールおよびインデックススケールを含む。メインスケールは、ベッド２４の、前記アブソリュートエンコーダ４８が設けられたＸ軸スライダ移動用モータ３８およびそれにより回転させられるボールねじ４２の近傍部分に、Ｘ軸スライダ３４の移動領域全体にわたってＸ軸方向に平行に固定して設けられ、２つのスリット列がそれぞれ、Ｘ軸方向に平行にかつ上下に並んで設けられるとともに、それらスリット列の下に原点位置検出用スリットが設けられている。２つのスリット列はそれぞれ、Ｘ軸方向に等ピッチで並んで形成された多数のスリットを備えるとともに、Ｘ軸方向において、スリットの幅の１／２分（隣接する２個のスリット間のピッチを３６０度とすれば９０度分）、位相をずらして設けられている。また、原点位置検出用スリットは、メインスケールの、Ｘ軸スライダ３４の移動領域の一方の端に対応する位置に１個、設けられている。

インデックススケールはＸ軸スライダ３４に設けられ、スリット，発光素子および受光素子が、メインスケールの３段のスリットの各々について設けられており、Ｘ軸スライダ３４と共に移動する。発光素子および受光素子は、インデックススケールのスリットおよびメインスケールを挟む状態で設けられ、インデックススケールは、受光素子の受光量の変化に基づいてパルス信号を生成するとともに、パルス信号数をカウントして出力する。また、インデックススケールにより、２列のスリット列の位相ずれに基づいてＸ軸スライダ３４の移動方向が検出され、原点位置検出スリットを光が通過することにより原点位置検出信号が出力され、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置が検出される。なお、３段のスリットは、上下方向に限らず、例えば、水平方向に並ぶ状態で設けてもよい。

Ｙ軸方向移動装置３２は、図１に示すように、作動部材の一種である直線移動部材としてのＹ軸スライダ６０およびＹ軸スライダ移動装置６２を含み、Ｘ軸スライダ３４上に設けられている。Ｙ軸スライダ移動装置６２は、Ｘ軸スライダ移動装置３６と同様に、回転駆動源の一種であるＹ軸スライダ移動用モータ６４と送りねじ装置６６とを含む。送りねじ装置６６は、図２に示すように、Ｘ軸スライダ３４にＹ軸方向に平行な姿勢で回転可能にかつ軸方向に移動不能に設けられた雄ねじ部材としてのボールねじ６８と、Ｙ軸スライダ６０に固定され、ボールねじ６８と螺合された雌ねじ部材としてのナット７０とを含み、ボールねじ６８がＹ軸スライダ移動用モータ６４によって回転させられることにより、Ｙ軸スライダ６０が１対のガイドレール７２に案内されてＹ軸方向に平行な一直線に沿って移動させられる。

Ｙ軸スライダ移動用モータ６４は、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８と同様にサーボモータにより構成され、そのロータの回転位置がアブソリュート型のロータリエンコーダ７４により検出される。また、Ｙ軸スライダ６０の位置は、前記Ｘ軸用のインクリメンタルエンコーダ５０と同様のインクリメンタル型のリニアスケールエンコーダ７６（図３参照）により検出される。このＹ軸用のインクリメンタルエンコーダ７６は、Ｘ軸スライダ３４に、Ｙ軸スライダ６０の移動領域全体にわたってＹ軸方向に平行に設けられたメインスケールと、Ｙ軸スライダ６０に設けられたインデックススケールとを含み、Ｙ軸スライダ６０の位置，移動方向およびインクリメンタルエンコーダ７６の原点位置が検出される。

前記電子部品保持装置１０はＹ軸スライダ６０上に設けられ、電子部品保持装置移動装置１６により水平面内の任意の位置へ移動させられる。電子部品保持装置１０は、本実施例では、図２に示すように、保持装置本体８０，部品保持ヘッド８２，部品保持ヘッド昇降装置８４および部品保持ヘッド回転装置８５（図３参照）を備えている。部品保持ヘッド８２は、保持装置本体８０により前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交し、基板保持装置１４に保持された回路基板２６に直角な方向である鉛直なＺ軸方向に移動可能にかつ自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に支持され、部品保持具の一種である吸着ノズル８６を保持し、部品保持ヘッド昇降装置８４によりＺ軸方向に移動させられ、部品保持ヘッド回転装置８５により回転させられる。

部品保持ヘッド昇降装置８４は、本実施例では、Ｚ軸スライダ９０およびＺ軸スライダ移動装置９２を含む。Ｚ軸スライダ移動装置９２は、回転駆動源の一種であるＺ軸スライダ移動用モータ９４と送りねじ装置９６とを備えている。送りねじ装置９６は、保持装置本体８０に鉛直軸線まわりに回転可能かつ軸方向移動不能に設けられた雌ねじ部材としてのナット９８と、Ｚ軸スライダ９０と一体的に設けられ、ナット９８と螺合された雄ねじ部材としてのボールねじ１００とを含み、ナット９８がＺ軸スライダ移動用モータ９４によって回転させられることによりＺ軸スライダ９０が昇降させられ、Ｚ軸スライダ９０に設けられた部品保持ヘッド８２が昇降させられる。

Ｚ軸スライダ９０が作動部材の一種である直線移動部材であり、Ｚ軸スライダ移動用モータ９４は、本実施例においてはサーボモータにより構成され、そのロータの回転位置が、アブソリュート型のロータリエンコーダ１０４に検出される。また、Ｚ軸スライダ９０のＺ軸方向の位置が、インクリメンタル型のリニアスケールエンコーダ１０６（図３参照）により検出される。このＺ軸用のインクリメンタルエンコーダ１０６は、保持装置本体８０にＺ軸方向に平行に固定されたメインスケールと、Ｚ軸スライダ９０に設けられたインデックススケールとを含み、Ｚ軸スライダ９０の位置，昇降方向およびインクリメンタルエンコーダ１０６の原点位置が検出される。

なお、Ｘ軸スライダ３４には、吸着ノズル８６に保持された電子部品を撮像する部品撮像システム１１０（図１参照）が設けられ、Ｙ軸スライダ６０には、回路基板２６に設けられた基準マークを撮像するマーク撮像システム１１２（図２参照）が設けられている。電子部品は、回路基板２６に装着されて電子回路を構成する部品である。

前記制御装置２０は、図３に示すように、制御コンピュータ１２０および入出力部１２２を含む制御部と、複数の駆動回路１２３，１２４とを含む。これら複数の駆動回路１２３，１２４のうち、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８，Ｙ軸スライダ移動用モータ６４およびＺ軸スライダ移動用モータ９４の各駆動回路１２４はそれぞれ、市販のサーボ制御装置１３４（図４参照）を主体として構成されている。制御コンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２６，ＲＯＭ１２８，ＲＡＭ１３０およびそれらを接続するバスを含み、入出力部１２２には、インクリメンタルエンコーダ５０，７６，１０６，画像処理コンピュータ１３２，Ｘ軸スライダ移動用モータ３８等が接続されている。なお、アブソリュートエンコーダ４８，７４，１０４は、後述する図７および図８に示す実施例において入出力部１２２に接続されるため、ここでは二点鎖線で示す。サーボ制御装置１３４は、図４にＸ軸スライダ移動用モータ３８の制御を代表して示すように、通常時には、制御コンピュータ１２０から、Ｘ軸スライダ３４の移動目標位置に対応するインクリメンタルエンコーダ５０の出力値である作動目標出力値としての移動目標出力値が供給されるとともに、制御コンピュータ１２０により、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８をアブソリュートエンコーダ４８の出力値に基づいて制御する状態と、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値に基づいて制御する状態とに切り換えられる。また、サーボ制御装置１３４から制御コンピュータ１２０に、制御コンピュータ１２０から供給された移動目標出力値に対応する位置に到達したことを表す情報（信号）が供給される。さらに、ＲＯＭ１２８には、図示を省略するメインルーチン，電子部品装着ルーチン，図５にフローチャートで示すスライダ移動制御ルーチン等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。

本電子部品装着システムにおいては、電子部品保持装置１０が電子部品保持装置移動装置１６により移動させられるとともに、部品保持ヘッド昇降装置８４により昇降させられ、電子部品供給装置１２から電子部品を受け取り、回路基板２６に装着するのであるが、電源投入時にＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸用のインクリメンタルエンコーダ５０，７６，１０６についてそれぞれ原点位置が取得され、その原点位置に基づいてスライダ３４，６０，９０が移動目標位置へ移動させられる。これらエンコーダ５０，７６，１０６の各原点位置の取得およびスライダ３４，６０，９０の各移動目標位置への移動の制御はそれぞれ、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について同様に行われるため、Ｘ軸用のインクリメンタルエンコーダ５０の原点位置の取得およびＸ軸スライダ３４の移動目標位置への移動制御を代表的に説明する。

原点位置は、図５に示すスライダ移動制御ルーチンの実行により取得される。本電子部品装着システムの電源が投入されれば、スライダ移動制御ルーチンのステップ１（以後、Ｓ１と略記する。他のステップについても同じ。）が実行され、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置が既に取得されたか否かが判定される。この判定は、ＲＡＭ１３０に設けられた原点位置取得フラグが１にセットされているか否かにより行われる。原点位置取得フラグは、例えば、電源投入時にメインルーチンの初期設定において０にリセットされる。電源投入時には原点位置が取得されておらず、原点位置取得フラグは０にリセットされており、Ｓ１の判定結果はＮＯになってＳ２が実行される。

Ｓ２においては、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置の探索を開始する探索開始位置が設定される。探索開始位置は、アブソリュートエンコーダ４８の原点位置とインクリメンタルエンコーダ５０の原点位置との相互ずれ量（相互ずれ距離）と、探索開始位置とインクリメンタルエンコーダ５０の原点との間のＸ軸スライダ３４の移動距離である共通設定移動距離とに基づいて設定される。Ｘ軸スライダ移動装置３６の組立は、アブソリュートエンコーダ４８の原点とインクリメンタルエンコーダ５０の原点とにある程度のずれを許容して行われ、組立終了時にずれ量が検出され、許容範囲内にあることが確認される。本実施例では、インクリメンタルエンコーダ５０の原点がアブソリュートエンコーダ４８の原点に対して、図６(a)に示すように、Ｘ軸スライダ３４がアブソリュートエンコーダ４８の原点に対応する位置から、インクリメンタルエンコーダ５０の原点に対応する位置へ移動させられるとき、アブソリュートエンコーダ４８の検出値が増大する側にずれるように組立が行われ、検出された相互ずれ量は、制御コンピュータ１２０の記憶部たる不揮発性メモリ、例えば、ＲＯＭ１２８に記憶される。アブソリュートエンコーダ４８の原点における出力値は０であり、相互ずれ量は、アブソリュートエンコーダ４８の出力値により記憶される。なお、説明は省略するが、Ｙ軸，Ｚ軸の各スライダ移動装置６２，９２も同様に組立が行われ、インクリメンタルエンコーダ７６，１０６についてもそれぞれ、それらの各原点位置とアブソリュートエンコーダ７４，１０４の各原点位置との相互ずれ量が検出され、記憶される。

上記相互ずれ量が、個々の電子部品装着システムに固有の値であるのに対し、共通設定移動距離は、同型式の電子部品装着システムに共通の大きさに設定される。ただし、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各スライダ移動装置３６，６２，９２間では互いに同じ大きさに設定されても、異なる大きさに設定されてもよく、本実施例においては、移動距離の大きさや温度変化の大きさの違いを考慮して互いに異なる大きさに設定されている。いずれにしても、共通設定移動距離は、送りねじ装置４０等の熱膨張や経年変化等に起因する相互ずれ量の変化にもかかわらず、探索開始位置へ移動させられたＸ軸スライダ３４が、図６(a)に示すように、アブソリュートエンコーダ４８の原点に対応する位置から、インクリメンタルエンコーダ５０の原点に対応する位置より離れた位置に位置する距離に設定され、上記相互ずれ量と同様に制御コンピュータ１２０の不揮発性メモリに予め記憶されている。共通設定移動距離は、アブソリュートエンコーダ４８のパルス信号数で記憶される。Ｓ２においては、制御コンピュータ１２０に記憶されている相互ずれ量および共通設定移動距離が読み出され、アブソリュートエンコーダ４８の原点での出力値である０に、相互ずれ量および共通設定移動距離を加えた値が算出され、探索開始位置に対応するアブソリュートエンコーダ４８の出力値である初期目標出力値が設定される。

次いでＳ３が実行され、Ｘ軸スライダ３４が探索開始位置へ移動させられる。電源投入時におけるＸ軸スライダ３４の位置は一定ではないが、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置はＸ軸スライダ３４の移動領域の一端に設けられ、探索開始位置も原点位置近傍に設けられているため、電源投入時にＸ軸スライダ３４は、探索開始位置に対して、アブソリュートエンコーダ４８の原点とは反対側へ大きく離れた位置にあるのが普通である。したがって、通常は、Ｓ３が実行されれば、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８が起動されてＸ軸スライダ３４が高速で探索開始位置へ移動させられ、停止させられる。Ｘ軸スライダ３４は、滑らかに加速後、一定速度で移動させられた後、滑らかに減速させられる。この速度制御および位置制御は、駆動回路１２４の主体をなす市販のサーボ制御装置１３４により行われ、サーボ制御装置１３４は２つのＸ軸スライダ移動用モータ３８を同じ制御指令により同時に共通して制御する。探索開始位置への到達後およびインクリメンタルエンコーダ５０の原点位置の取得後の通常時におけるＸ軸スライダ３４の移動時も同様である。そのため、Ｓ３では、Ｘ軸スライダ３４の探索開始位置への高速移動指令とともに、Ｓ２において算出された初期目標出力値が上記サーボ制御装置１３４へ出力される。また、サーボ制御装置１３４は、制御コンピュータ１２０により、アブソリュートエンコーダ４８からの出力に基づいてＸ軸スライダ移動用モータ３８を制御する状態に切り換えられる。サーボ制御装置１３４は、これら制御コンピュータ１２０からの出力値およびアブソリュートエンコーダ４８の出力値に基づいてＸ軸スライダ移動用モータ３８を制御し、図６(b)に示すように、アブソリュートエンコーダ４８の実際の出力値が初期目標出力値と等しくなるまで、Ｘ軸スライダ３４を高速で移動させる。なお、移動開始時におけるＸ軸スライダ３４の位置が探索開始位置に近い場合には、例えば、加速および減速のみが行われる等、適宜のパターンで速度制御が行われる。

Ｘ軸スライダ３４が探索開始位置へ到達し、停止させられれば、その到達，停止を表す信号がサーボ制御装置１３４から制御コンピュータ１２０へ供給され、それによりＳ４が実行され、Ｘ軸スライダ３４が探索開始位置への移動時と同じ方向へ、その移動時より低速で移動させられる。
ただし、稀に、電源投入時にＸ軸スライダ３４が探索開始位置よりもアブソリュートエンコーダ４８の原点に対応する位置側に位置することがあり、その場合には、インクリメンタルエンコーダ５０の原点探索時のＸ軸スライダ３４の移動方向が、電源投入時の位置から探索開始位置までの移動方向とは逆になる。

Ｓ４では、原点探索時におけるＸ軸スライダ３４の移動方向および移動速度が制御コンピュータ１２０からサーボ制御装置１３４に指令され、それに従ってＸ軸スライダ移動用モータ３８が制御される。探索開始位置は、アブソリュートエンコーダ４８の原点に対応する位置から、インクリメンタルエンコーダ５０の原点に対応する位置より離れた位置に設定され、インクリメンタルエンコーダ５０の原点に対して、予め定められた側であることが保証される位置に設定されているため、Ｘ軸スライダ３４の探索開始位置からの移動方向が予め定められており、それに従って移動方向が指令される。上記原点探索時におけるＸ軸スライダ３４の移動速度は、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置を見落とすことなく、確実に検出することができる速さに設定される。インクリメンタルエンコーダ５０は、スライダ３４が原点位置に至れば、原点位置検出信号が出力されるように構成されており、原点位置検出信号が出力される状態が確実に捉えられる速度にＸ軸スライダ３４の移動速度が設定される。そして、Ｓ５において原点位置検出信号が出力されているか否かにより、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置が検出されたか否かが判定される。原点位置検出信号が出力されていなければ、Ｓ５の判定結果はＮＯになってＳ４が実行され、Ｘ軸スライダ３４が低速で移動させられ続ける。インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置が検出されるまで、Ｓ４およびＳ５が繰り返し実行され、図６(c)に示すようにＸ軸スライダ３４が原点位置へ到達し、原点位置検出信号が出力されれば、Ｓ５の判定結果がＹＥＳになってＳ６が実行され、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値がＲＡＭ１３０に記憶される。次いでＳ７が実行され、Ｘ軸スライダ３４が停止させられた後、Ｓ８が実行され、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置における出力値が０にセットされる。具体的には、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値が読み込まれ、その出力値から、Ｓ６において記憶された原点位置検出時の出力値を引いた値に、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値がセットされ、検出された原点位置を０としてＸ軸スライダ３４の位置を表すパルス信号数が出力されるようにされるのである。また、原点位置取得フラグがセットされるとともに、サーボ制御装置１３４が、制御コンピュータ１２０により、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値に基づいてＸ軸スライダ移動用モータ３８を制御する状態に切り換えられる。

電源投入後、電子部品の回路基板２６への装着が行われる通常時には、上記のように取得されたインクリメンタルエンコーダ５０の原点位置，Ｘ軸スライダ３４の作動目標位置としての移動目標位置および現在位置に基づいてＸ軸スライダ移動用モータ３８がフィードバック制御され、Ｘ軸スライダ３４が移動目標位置へ移動させられる。この際には、既にインクリメンタルエンコーダ５０の原点位置における出力値が０にセットされており、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値はＸ軸スライダ３４の、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置に対する位置（現在位置）を表す。
まず、Ｓ９においてＸ軸スライダ３４の移動が指令されているか否かが判定され、移動が指令されているのであれば、Ｓ９の判定結果はＹＥＳになってＳ１０が実行され、Ｘ軸スライダ３４の移動目標位置が、電子部品装着プログラムから読み出される。Ｘ軸スライダ３４の移動目標位置は、原点位置を０とするインクリメンタルエンコーダ５０の出力値により設定されている。次いでＳ１１が実行され、Ｘ軸スライダ３４が移動目標位置へ高速で移動させられる。このＸ軸スライダ３４の移動目標位置への移動も、探索開始位置への移動と同様に市販のサーボ制御装置１３４により制御される。ただし、この際には、サーボ制御装置１３４に現在位置が既に記憶されているため、Ｓ１１では、Ｘ軸スライダ３４の移動指令が、Ｓ１０において取得された移動目標位置と共にサーボ制御装置１３４へ出力される。サーボ制御装置１３４においては、インクリメンタルエンコーダ５０により検出され、時々刻々供給されるＸ軸スライダ３４の現在位置と、上記移動目標位置とに基づいて速度制御および位置制御が行われ、Ｘ軸スライダ３４が移動目標位置へ移動させられる。Ｘ軸スライダ３４が移動目標位置へ到達すれば、スライダ移動制御ルーチンの実行が終了する。次にＳ１が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになってＳ９ないしＳ１１が実行される。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、制御コンピュータ１２０のＳ２を実行する部分が初期目標出力値設定部を構成し、Ｓ３を実行する部分がサーボ制御装置１３４と共同して高速移動制御部を構成し、それらが高速移動部を構成している。また、制御コンピュータ１２０のＳ４を実行する部分が低速移動部を構成し、Ｓ５を実行する部分が原点探索部を構成し、Ｓ１０を実行する部分が移動目標位置取得部を構成し、原点位置における出力値が０にセットされた後のインクリメンタルエンコーダ５０自体、あるいはそのインクリメンタルエンコーダ５０とそれの出力値を時々刻々サーボ制御装置１３４に供給する部分とが共同して現在位置取得部を構成し、Ｓ１１を実行する部分がサーボ制御装置１３４と共同して位置制御部を構成し、制御装置２０がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各スライダ移動装置３６，６２，９２の各々と共に、請求可能発明の実施例である作動装置を構成している。

Ｘ軸スライダ３４を探索開始位置へ移動させる際、インクリメンタルエンコーダ５０の出力に基づいて移動を制御してもよい。この移動も、本実施例では、駆動回路１２４の主体を成す市販のサーボ制御装置１４０により制御され、図７にＸ軸スライダ移動用モータ３８の制御を代表して示すように、サーボ制御装置１４０には、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値は供給されるが、アブソリュートエンコーダ４８の出力値は供給されず、制御コンピュータ１２０から、Ｘ軸スライダ３４の移動目標位置がインクリメンタルエンコーダ５０の出力値で供給される。本実施例では、電子部品装着システムの構成要素のうち、前記実施例の電子部品装着システムの構成要素と同様の作用を成す要素については同じ符号を付して説明に使用する。本電子部品装着システムにおいては、制御コンピュータ１２０の入出力部１２２にアブソリュートエンコーダ４８，７４，１０４が接続されている。また、制御装置２０の構成を概念的に示すブロック図においてモータ３８，６４，９４と駆動回路１２４との関係は、駆動回路１２４によるモータ３８，６４，９４の制御を表す一方向の矢印により表される。

この場合、制御コンピュータ１２０のＲＯＭ１２８には、図８に示すスライダ移動制御ルーチンが記憶され、実行される。このルーチンのＳ２１は、前記スライダ移動制御ルーチンのＳ１と同様に実行される。Ｓ２１の実行後、Ｓ２２が実行され、アブソリュートエンコーダ４８の現在の出力値が読み込まれ、電源投入時におけるＸ軸スライダ３４の位置が取得される。次いでＳ２３が実行され、Ｓ２２において読み込まれたアブソリュートエンコーダ４８の電源投入時の出力値が、エンコーダ４８，５０の分解能と、送りねじ装置４０の運動伝達比（減速比）とに基づいて、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値（現在位置）に換算され、インクリメンタルエンコーダ５０の実際の出力値が、その換算された出力値にセットされる。次いでＳ２４が実行され、インクリメンタルエンコーダ５０の原点位置の探索開始位置が、アブソリュートエンコーダ４８の原点とインクリメンタルエンコーダ５０の原点との間の相互ずれ量と、前記実施例におけると同様な共通設定移動距離とに基づいて設定される。ただし、本実施例においては、相互ずれ量も共通設定移動距離もインクリメンタルエンコーダ５０の分解能に応じた値で設定されており、したがって、探索開始位置に相当するインクリメンタルエンコーダ５０の出力値である初期目標出力値もインクリメンタルエンコーダ５０の分解能に応じた値で設定される。

そして、Ｓ２５では、Ｓ２４において算出された初期目標出力値と高速移動指令とがサーボ制御装置１４０に出力され、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８が高速で作動させられ、Ｘ軸スライダ３４が探索開始位置へ移動させられる。サーボ制御装置１４０は、インクリメンタルエンコーダ５０の出力値に基づいてＸ軸スライダ移動用モータ３８を制御し、インクリメンタルエンコーダ５０から供給される現在位置を示す出力値が、制御コンピュータ１２０から供給された探索開始位置に相当する値となるまで、Ｘ軸スライダ３４を移動させる。Ｘ軸スライダ３４の探索開始位置への移動後、移動完了を表す信号がサーボ制御装置１４０から制御コンピュータ１２０へ供給され、Ｓ２６〜Ｓ２９が前記Ｓ４〜Ｓ７と同様に実行される。そして、インクリメンタルエンコーダ５０の原点が検出されたならば、Ｓ３０が実行され、制御コンピュータ１２０はインクリメンタルエンコーダ５０の出力値を０に再設定し、以後、インクリメンタルエンコーダ５０は、自身の原点を０とする値を出力する状態となる。インクリメンタルエンコーダ５０の出力値の０設定は、前記Ｓ８と同様に行われる。そのため、Ｘ軸スライダ５０の移動が指令され、サーボ制御装置１４０に移動指令および移動目標位置が供給されれば、サーボ制御装置１４０は、インクリメンタルエンコーダ５０から供給される現在位置が、制御コンピュータ１２０から供給された移動目標位置に一致するようにＸ軸スライダ移動用モータ３８を高速で作動させる（Ｓ３１〜Ｓ３３）。
本実施例においては、制御コンピュータ１２０のＳ２３を実行する部分が換算部を構成し、Ｓ２４を実行する部分が初期目標出力値設定部を構成し、Ｓ２５を実行する部分がサーボ制御装置１４０と共同して高速移動制御部を構成し、これらが高速移動部を構成している。

なお、作動部材の作動は、市販のサーボ制御装置に限らず、本発明に係る作動装置の作動部材用に専用に作られたサーボ制御装置により制御されてもよく、あるいはサーボ制御装置と制御コンピュータとが一体的に構成され、作動部材の作動が制御コンピュータにより制御されるようにしてもよい。後者の場合、例えば、制御コンピュータによって実行される原点探索プログラムおよび直線移動部材移動プログラムに基づいて直線移動部材の移動が制御される。この原点探索プログラムは、直線移動部材を探索開始位置まで移動させるために、その電源投入時における位置から探索開始位置までの移動距離に応じて速度制御パターンを設定し、アブソリュートエンコーダの出力あるいはインクリメンタルエンコーダの出力に基づいて移動を制御するものとされることが望ましい。インクリメンタルエンコーダの原点位置の取得後、直線移動部材移動プログラムに従って直線移動部材を移動目標位置へ移動させる場合も同様である。

さらに、作動部材を探索開始位置において停止させることなく、原点位置探索のために設定された速度まで低下させ、続けて移動させて原点位置を探索させてもよい。

また、Ｘ軸スライダ移動装置３６は、Ｘ軸スライダ移動用モータ３８を１つ含むものとしてもよい。

さらに、ロータリエンコーダおよびリニアスケールエンコーダは、光学式の他、例えば、マグネスケール，インダクトシン等、磁気的，電磁的に作動部材の位置を検出するものとしてもよい。
また、インクリメンタルエンコーダのインデックススケールは、パルス信号を生成し、移動部材が単位量移動する毎に＋１あるいは−１を出力するものとし、パルス信号数のカウントは、例えば、コンピュータのカウンタやサーボ制御装置に設けられたカウンタにより行われるようにしてもよい。
さらに、作動装置毎に探索開始位置が予め算出されて記憶され、インクリメンタルエンコーダの原点位置の探索時に読み出されて使用されるようにしてもよい。

また、請求可能発明は、電子回路部品装着システムたる電子部品装着システムの移動装置に限らず、スクリーン印刷機，接着剤塗布機，装着検査機等、電子回路生産ラインを構成する各種の対回路基板作業機は勿論、工作機械，被加工物加工装置等において、直線移動部材，回転部材等の作動部材を備えて作動する作動装置に適用することができる。

請求可能発明の一実施例である移動装置を含む電子部品装着システムを概略的に示す平面図である。上記電子部品装着システムを概略的に示す側面図である。上記電子部品装着システムの制御装置を概念的に示すブロック図である。上記電子部品装着システムの移動装置の駆動源であるモータを、サーボ制御装置がアブソリュートエンコーダおよびインクリメンタルエンコーダの出力値に基づいて制御する場合の制御構成を概念的に示すブロック図である。上記制御装置の主体を成すコンピュータのＲＯＭに記憶されたスライダ移動制御ルーチンを示すフローチャートである。インクリメンタルエンコーダの原点位置の取得を説明する説明図である。請求可能発明の別の実施例である移動装置のモータを、インクリメンタルエンコーダの出力値に基づいて制御するサーボ制御装置の制御構成を概念的に示すブロック図である。図７に示すサーボ制御装置によりモータが制御される移動装置のスライダを移動させるためのスライダ移動制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

２０：制御装置３４：Ｘ軸スライダ３６：Ｘ軸スライダ移動装置３８：Ｘ軸スライダ移動用モータ４０：送りねじ装置４８：アブソリュートエンコーダ５０：インクリメンタルエンコーダ６０：Ｙ軸スライダ６２：Ｙ軸スライダ移動装置６４：Ｙ軸スライダ移動用モータ６６：送りねじ装置７４：アブソリュートエンコーダ７６：インクリメンタルエンコーダ９０：Ｚ軸スライダ９２：Ｚ軸スライダ移動装置９４：Ｚ軸スライダ移動用モータ９６：送りねじ装置１０４：アブソリュートエンコーダ１０６：インクリメンタルエンコーダ

Claims

駆動源と、その駆動源により運動伝達装置を介して作動させられる作動部材と、前記駆動源の位置を検出するアブソリュートエンコーダと、前記作動部材の位置を検出するインクリメンタルエンコーダと、それらアブソリュートエンコーダおよびインクリメンタルエンコーダの出力に基づいて前記駆動源を制御することにより前記作動部材の位置を制御する制御装置とを含む作動装置であって、
前記制御装置が、
前記作動部材を、前記アブソリュートエンコーダの出力に基づいて、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置近傍であって、かつ、その原点に対して予め定められた側であることが保証される探索開始位置まで作動させるように、前記駆動源を高速で作動させる高速作動部と、
その高速作動部による作動後に、前記高速より低い速度で前記駆動源を作動させる低速作動部と、
その低速作動部による作動中に前記インクリメンタルエンコーダの原点を探索し、原点位置を取得する原点探索部と
を含むことを特徴とする作動装置。
前記高速作動部が、
(a)当該作動装置について予め実際に検出されて前記制御装置に記憶されている、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置と前記アブソリュートエンコーダの原点位置との相互ずれ量と、(b)当該作動装置と同種の作動装置に共通の値として予め設定されて前記制御装置に記憶されている前記探索開始位置と前記インクリメンタルエンコーダの原点との間の前記作動部材の作動量である共通設定作動量とに基づいて、前記探索開始位置に対応する前記アブソリュートエンコーダの出力値である初期目標出力値を設定する初期目標出力値設定部と、
前記アブソリュートエンコーダの実際の出力値が、前記初期目標出力値設定部により設定された前記初期目標出力値と等しくなるまで、前記作動部材を前記高速で作動させるように前記駆動源を制御する高速作動制御部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の作動装置。
前記高速作動部が、
前記アブソリュートエンコーダの現在の出力値を、少なくともそのアブソリュートエンコーダと前記インクリメンタルエンコーダとの分解能および前記運動伝達装置の伝達比を使用して、前記インクリメンタルエンコーダの出力値に換算する換算部と、
少なくとも、当該作動装置と同種の作動装置に共通の値として予め設定されて前記制御装置に記憶されている前記探索開始位置と前記インクリメンタルエンコーダの原点との間の前記作動部材の作動量である共通設定作動量に基づいて、前記探索開始位置に対応する前記インクリメンタルエンコーダの出力値である初期目標出力値を設定する初期目標出力値設定部と、
前記作動部材の移動に伴って、前記換算部により換算された出力値から変化する前記インクリメンタルエンコーダの実際の出力値が、前記初期目標出力値設定部により設定された初期目標出力値と等しくなるまで、前記作動部材を高速で作動させるように前記駆動源を制御する高速作動制御部と
を含み、かつ、前記換算部と前記初期目標出力設定部とのいずれか一方が、前記換算または前記初期目標出力値の設定に、当該作動装置について予め実際に検出されて前記制御装置に記憶されている、前記インクリメンタルエンコーダの原点位置と前記アブソリュートエンコーダの原点位置との相互ずれ量をも加味するものである請求項１に記載の作動装置。
前記作動部材の作動目標位置を取得する作動目標位置取得部と、
前記原点探索部により探索された原点位置と前記インクリメンタルエンコーダの出力とに基づいて、前記作動部材の現在位置を取得する現在位置取得部と、
その現在位置取得部により取得される現在位置が、前記作動目標位置取得部により取得された作動目標位置に等しくなるように前記駆動源を制御し、前記作動部材を前記作動目標位置へ移動させる位置制御部と
を含み、かつ、前記高速作動部，低速作動部および原点探索部が前記制御装置の少なくとも電源投入時に作動させられ、前記作動目標位置取得部，現在位置取得部および位置制御部が前記電源投入時より後の時期である通常時に作動させられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の作動装置。
前記作動部材が一直線に沿って移動する直線移動部材を含み、前記インクリメンタルエンコーダが、前記一直線に平行に配設されたリニアスケールエンコーダを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の作動装置。