JP2006336785A

JP2006336785A - バックラッシュ対処方法とそれを用いた動作伝達装置

Info

Publication number: JP2006336785A
Application number: JP2005163515A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nagai; 禎之永井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】バックラッシュ相殺の措置による無駄を低減しながら満足な動作伝達精度が得られるようにする。
【解決手段】目標位置が現在位置から前回とは逆の動作方向側に位置するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作と必要でない標準動作とを設定し、標準動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置を省略した動作量分にて、高精度動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて、それぞれ駆動側を動作させて目標位置とすることにより、上記の目的を達することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、駆動側の動作を従動側に伝達するのに動作方向が逆転したときに生じるバックラッシュを補正などによる相殺をして、動作を伝達するバックラッシュ対処方法とそれを用いた動作伝達装置に関する。

駆動側の直線動作や回転動作を従動側に伝達するのに、ギアどうしによる動作伝達手法（例えば、部品装着装置に関する特許文献１参照。）やギア、ラック間での動作伝達手法、螺子軸の回転による直線移動体への動作伝達（例えば、部品装着装置に関する特許文献２参照。）、噛み合いクラッチを介した動作伝達手法などが広く採用されている。これら動作伝達手法はいずれも、滑り無く動作を伝達できる利点はある。しかし、動作の伝達方向が前回と逆転する場合に相互間にある動作伝達方向での遊び分だけ動作が伝達できない現象、いわゆるバックラッシュ現象が生じる。

これに対処するため、部品装着処理において図６に示すように、チップ部品を吸着して基板上に装着する吸着ノズルを必要に応じ回転機構を介し正逆回転させることにより、吸着しているチップ部品の向きを補正する技術分野において、回転機構のバックラッシュによる回転誤差の情報を記憶しておき、吸着ノズルが次に吸着して回転させる方向に応じて前記回転誤差の情報に基づいた誤差補正をするように駆動源を制御する技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。これをバックラッシュが生じない例えばタイミングベルトを用いた回転機構（例えば、部品装着装置に関する特許文献４参照。）に変更すれば、タイミングベルトの寿命による交換がギヤの摩耗などによる場合に比し交換が頻繁になる。

また、給紙台左右移動において図７に示すように、駆動源からの正逆両移動力を、ギヤを有した移動力伝達手段を介して給紙台に伝達するのに、給紙台を正逆両移動方向の一方に付勢手段で付勢しておき、付勢方向と反対方向に移動させる場合には、駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、付勢方向と同一方向に移動させる場合には、駆動源をその移動方向に所定の移動量および予め設定した最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動、かつその補正量分だけ逆方向に駆動するように制御する技術も知られている（例えば、特許文献５参照。）。
特開平１０−６４９３０号公報特開平１１−６８３９３号公報特開平３−１１９７９９号公報特開平１０−１０７４９２号公報特開２００１−２００９１８号公報

しかし、特許文献１が開示している部品装着技術では、取り扱う電子部品の微細化、装着密度の高まりなどから高精度な装着が望まれることに対応はしているものの、装着する部品の種類や大きさの違い、微小電極間での接合、リードの挿入、接着といった装着方式の違い、などによって、高精度に装着する必要のあるものと、そうでないものとが含まれる。これを、特許文献１、２に開示の技術のようにバックラッシュが生じる方向の回転や移動の際に一律にバックラッシュ補正を行うのでは、高精度な回転や移動が不要な部品の場合に補正動作および補正に要する時間が無駄になる。このことは、バックラッシュ量の経時変化に対応するため、バックラッシュ量の検出機会を増加することへの制限になって、かえって高精度装着を妨げてしまう。

本発明の目的は、バックラッシュ相殺による無駄を低減しながら満足な動作伝達精度が得られるバックラッシュ対処方法とそれを用いた動作伝達装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明のバックラッシュ対処方法は、駆動側の動作を従動側に伝達するのに動作方向が逆転したときに生じるバックラッシュ相殺の措置をして動作を伝達するバックラッシュ対処方法であって、目標位置が現在位置から前回とは逆の動作方向側に位置するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作と必要でない標準動作とを設定し、標準動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置を省略した動作量分にて駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、高精度動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて駆動側を動作させて目標位置とすることを特徴としている。

このような構成では、前回と動作方向が逆転してバックラッシュが生じる動作であっても、その動作が高精度な位置決めが必要でない標準動作である場合はバックラッシュ相殺の措置を行わず、高精度な位置決めが必要な高精度動作である場合だけバックラッシュ相殺の措置を行って高精度に位置決めできるようにするので、位置決め精度を満足してバックラッシュ相殺措置の回数を低減することができる。

このような方法は、駆動側から従動側へ動作を伝達し、動作方向が逆転したときにバックラッシュが生じる動作伝達手段を持ち、バックラッシュ相殺の措置をして動作を伝達する動作伝達装置であって、予めプログラム設定された動作のうち前回と動作方向が逆転するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作モードと、高精度な位置決めが必要でない標準動作モードとを備え、標準動作モードでは、現在位置からバックラッシュの補正を省略して目標位置までの動作量分だけ駆動源を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、高精度動作モードでは、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて駆動側を動作させて目標位置とする制御手段を備えたことを特徴とする動作伝達装置に実用され自動的に安定して達成される。

バックラッシュ相殺の措置は、記憶しておいた現在位置から目標位置を一旦越えさせた後目標位置へ戻すように駆動側を動作させて従動側に伝達することにより、前回の動作伝達面と同じ向きになる前回とは順方向の駆動側の動作にてバックラッシュ相殺の措置を含んで目標位置とする、さらなる構成では、
現在位置から目標位置への動作方向が前回の動作方向と逆方向でバックラッシュが生じるような場合でも、駆動側の位置基準にて目標位置を実質的に越える条件の前回とは逆方向の動作分と、目標位置へ戻す前回とは順方向の動作量分にて駆動側を動作させて従動側に伝達することにより目標位置として、バックラッシュ相殺の措置を終えて、前回と順方向の動作を行なう場合と同様に高精度に位置決めできる。

それには、動作伝達装置の制御手段は、記憶しておいた現在位置から目標位置を一旦越えさせた後目標位置へ戻す、前回とは逆方向の動作量分と、前回とは順方向の動作量分とで駆動側を動作させて従動側に伝達し、前回の動作伝達面の向きが同じになる前回とは順方向の駆動側の動作にて目標位置とするものであればよい。

バックラッシュ相殺の措置は、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする、さらなる構成では、
前回が曖昧な位置決めとなる標準動作である場合、その動作につき記憶している最終位置データをスタート点としてバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成できるようにするが、前回が高精度な位置決めとなる高精度動作である場合は、特別な位置データ処理を省略して現在位置からそのままバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成されるようにする。

それには、動作伝達装置の制御手段は、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とするものでよい。

また、バックラッシュ相殺の措置は、バックラッシュ量を超える動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、バックラッシュ量以下の動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶している最終位置から、前回動作と順方向の動作を伝達して目標位置までの動作量がバックラッシュ量を超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする、さらなる構成では、
高精度な位置決めが必要な高精度動作について、移動量がバックラッシュ量を超えているときはそのまま、移動量がバックラッシュ量以下であるときだけ、前回動作と順方向の動作を伝達する逆動作にて目標位置までの動作量がバックラッシュ量を超える補正十分条件を満足して、現在位置からバックラッシュの補正を行って目標位置まで動作を伝達することにより、逆動作の必要回数をできるだけ抑えることができる。

それには、動作伝達装置の制御手段は、バックラッシュ量を超える動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した動作量分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、バックラッシュ量以下の動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、前回動作と順方向の駆動側動作を従動側に伝達して目標位置までの動作量がバックラッシュ量を超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した動作量分だけ駆動側を動作して従動側に伝達し目標位置とするものでよい。

本発明のバックラッシュ対処方法とそれを用いた動作伝達装置によれば、前回と動作方向が逆転してバックラッシュが生じる動作であっても、その動作が高精度な位置決めが必要な高精度動作である場合だけバックラッシュ相殺の措置を行って高精度に位置決めすることで、位置決め精度を満足して、しかも、バックラッシュ相殺措置の回数を低減することができる。

特に、駆動側の位置基準にて目標位置を実質的に越えるだけの前回とは逆方向の動作と目標位置へ戻す前回とは順方向の動作にて、目標位置へ前回と同じ方向の駆動により目標位置とすることで、具体的なバックラッシュ量の把握なしに、バックラッシュ相殺の措置を終えてバックラッシュが生じない場合同様に位置決めでき、バックラッシュ量が極く微少な吸着部品の角度補正などの動作制御に好適である。

また、前回が曖昧な位置決めとなる標準動作では、その動作につき記憶している最終データ位置から、前回が高精度な位置決めとなる高精度動作である場合は記憶の要らない現在位置から、バックラッシュ量分の補正をした動作の伝達だけで、バックラッシュ相殺の措置をした高精度な位置決めができる。

本発明の実施の形態に係るバックラッシュ対処方法とそれを用いた動作伝達装置につき、以下に図を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の具体例であって特許請求の範囲を限定するものではない。

本実施の形態は図１、図２に示す部品装着装置１００に適用される場合の一例であるが、本発明はこれに限られることはない。部品装着装置１００はＩＣチップなどの各種電子部品やコネクタなどの部品を回路基板などの装着対象物に装着して電子回路基板を製造する場合のものである。基台１の中央にはガイドレール２が設けられており、ガイドレール２上の部品装着位置３０に回路基板３が位置決めされている。ガイドレール２の両側部にはパーツフィーダ４が多数個並設されて部品供給部４０をなしている。パーツフィーダ４には回路基板３に実装される部品が備えられている。またガイドレール２とパーツフィーダ４の間には、認識カメラ５０が設けられている。

基台１上にはＹ方向に移動するＹテーブル５が立設されており、またＹテーブル５上にはＸ方向に移動するＸテーブル６が架設されている。図２に示すように、Ｙテーブル５には送りねじ７と送りねじ７を回転させるモータ８が内蔵されている。またＸテーブル６にも送りねじ９と送りねじ９を回転させるモータ１０が内蔵されている。図１において、Ｘテーブル６の下面にはヘッド部２０が装着されており、モータ８、１０が働くと、ヘッド部２０はＸ方向やＹ方向へ水平移動する。すなわち、Ｘテーブル６とＹテーブル５はそれぞれにＸガイドレール５ａ、Ｙガイドレール６ａを有し、それらの複合ガイドによってヘッド部２０を水平方面上で直交するＸＹ２向へ移動させるＸＹロボットをなしている。また、ヘッド部２０にはパーツフィーダ４によって供給される部品を吸着してピックアップし、回路基板３上の所定位置に持ち運んで装着する吸着ノズル２５を装備しており、この部品装着のためにヘッド部２０は移動を制御される。また、吸着ノズル２５は吸着した部品の向きを変えたり、補正したりするためにモータ１１がギヤ１２、１３を介し連結されていて吸着ノズル２５は回転制御される。このような動作制御のために制御手段１４が設けられている。また、制御手段１４は吸着ノズル２５によって部品を吸着し回路基板３上に持ち運ぶ経路の途中で、その部品を前記認識カメラ５０により撮像し、その時の画像データから部品の角度や位置を認識し、モータ１１を駆動して必要な角度の補正と、モータ８、１０の駆動量を補正して回路基板３上への装着位置の補正を行う。

しかし、吸着ノズル２５の回転にも正逆があり、ヘッド部２０のＸＹ移動にも正逆があるので、前回と動作方向が逆転するときギヤ１２、１３や、送りねじ７、９を介した動作伝達上バックラッシュが生じ、その時々の位置決めに誤差が生じる。このため、本実施の形態の部品装着装置１００では、それら駆動側の動作を従動側に伝達するのに動作方向が逆転したときに生じるバックラッシュを、高精度な位置決めが必要な高精度動作でのみ相殺する措置をした動作の伝達によって対処し、高精度な位置決めが要らない標準動作ではそのようなバックラッシュ相殺の措置を行わないで対処するようにしている。これにより、前回と動作方向が逆転してバックラッシュが生じる動作であっても、その動作が高精度な位置決めが必要でない標準動作である場合はバックラッシュ相殺の措置を行わず、高精度な位置決めが必要な高精度動作である場合だけバックラッシュ相殺の措置を行って高精度に位置決めできるようにするので、位置決め精度を満足してバックラッシュ相殺措置の回数を低減することができる。

このために、制御手段１４は、前記ギヤ１２、１３や、送りねじ７、９を介した動作伝達を行い、動作方向が逆転したときにバックラッシュが生じる動作伝達手段を持った部品装着装置１００での、前記動作伝達手段の駆動制御において、予めプログラム設定された動作のうち前回と動作方向が逆転するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作モードと、高精度な位置決めが必要でない標準動作モードとを備え、標準動作モードでは、現在位置からバックラッシュ相殺の措置を省略して目標位置までの動作量分だけ駆動源を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、高精度動作モードでは、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて駆動側を動作させて目標位置とするようにする。

ここで、バックラッシュ相殺の具体的な１つの措置としては、図４に模式的に示すように目標位置Ｐ２が現在位置Ｐ１から前回の動作方向Ａに対して逆な動作方向ＢとなってバックラッシュΔｘが生じる動作において、高精度な位置決めを行うために、記憶しておいた図４（ａ）の現在位置Ｐ１から目標位置Ｐ２を図４（ｂ）に示すように一旦越えさせた後、図４（ｂ）の位置から図４（ｃ）のように目標位置Ｐ１へ戻すように駆動側２０１を動作させて従動側２００に伝達することにより、前回と動作伝達面１００ａが同じ向きとなる前回とは順方向Ａでの駆動側２０１の動作にてバックラッシュΔｘ相殺の措置を含んで目標位置Ｐ２とすることができる。

これにより、現在位置Ｐ１から目標位置Ｐ２への動作方向Ｂが前回の動作方向Ａと逆方向でバックラッシュΔｘが生じるような場合でも、駆動側２０１の位置基準にて従動側２００が目標位置Ｐ２を実質的に越える条件の前回とは逆方向Ｂの動作分Ｘ１と、従動側２００を目標位置Ｐ２へ戻す前回とは順動作方向Ａの動作量分Ｘ２にて駆動側を動作させて従動側２００に伝達することによりバックラッシュΔｘを相殺する措置を終えて従動側２００を目標位置Ｐ２とし、前回と動作伝達面１００ａが同じ向きとなる駆動側２０１基準、駆動側２０１の同一動作伝達面１００ａ基準での動作量設定条件にて高精度に位置決めできる。それには、Ｘ１の動作量で従動側２００を目標位置Ｐ２よりも動作方向Ｂへ超えさせるのに、駆動側２０１の現在位置Ｐ１から目標位置Ｐ２への動作方向Ｂでの動作距離ＸよりもバックラッシュΔｘ分をα上回る動作量Ｘ＋β＝Ｘ１を駆動側２０１に設定する必要があり、β＝Δｘ＋αとなり、駆動側２０１をＸ１の動作量駆動して従動側２００を図４（ａ）の現在位置Ｐ１から目標位置Ｐ２を越えた図４（ｂ）の位置とした後、従動側２００を図４（ｃ）に示すように目標位置Ｐ２へ戻す駆動側２０１の動作量はβとなり、このような駆動側１１０での基準、しかも、駆動側２０１の共通した動作伝達面１００ａでの基準にて、変動要素の最も少ない一義的、絶対的ともいえる位置条件にて設定でき、β＝Δｘ＋αとなる。ここに、α＞０であるのが好ましく、βはその時々で変化するバックラッシュΔｘの最大量を上回っていればよく、具体的なバックラッシュΔｘを把握しなくてよい利点がある。しかも、吸着ノズル２５を正逆回転させて部品の角度を補正する際に生じる最大バックラッシュ量Δｘはもとより、それにバックラッシュ相殺の措置を確実ならしめるαをプラスしたβ分の動作量は極く微少でよいので部品の角度補正に特に有効となる。しかし、他の正逆動作時のバックラッシュ相殺の措置に適用しても同様な効果が得られるのは勿論である。

このような動作伝達の制御をするのに制御手段１４は、図５に示すように、部品装着動作のプログラム上、高精度な位置決めが必要な高精度動作で、しかも、前回動作方向と逆な動作方向となる動作においてのみ、従動側に対する前回の位置決め位置、つまり前回の駆動側における動作伝達位置として記憶しておいた現在位置Ｐ１から従動側を目標位置Ｐ２よりも一旦越えさせるように駆動側を前回と逆方向側に駆動した後、駆動側を前回と順方向側に駆動して従動側を目標位置Ｐ２へ戻すように、前回とは逆方向の動作量Ｘ１分と、前回とは順方向の動作量分Ｘ２とで駆動側を動作させて従動側に伝達し、前回の位置決めの場合と動作伝達面が同一向きとなる前回とは順方向の駆動側動作にて目標位置Ｐ２とする。ここに、現在位置Ｐ１から目標位置Ｐ２が前回の位置決めの場合と逆な動作方向になっても、高精度な位置決めでは前回と同じ順方向での動作伝達にて位置決めを行うことになる。

バックラッシュ相殺の措置の具体例としては、また、既知のバックラッシュ量Δｘ基づき補正措置をすることができ、それには、前回が高精度動作であれば現在位置Ｐ１から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置Ｐ２までの動作量にバックラッシュ量Δｘを加算した分だけ駆動側２０１を動作させて従動側２００に伝達して目標位置とするようにもできる。これにより、前回が曖昧な位置決めとなる標準動作である場合、その動作につき記憶している最終位置データをスタート点としてバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成できるようにするが、前回が高精度な位置決めとなる高精度動作である場合は、特別な位置データ処理を省略して現在位置からそのままバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成されるようにする。

それには、動作伝達装置の制御手段は、前回が高精度動作であれば現在位置Ｐ１から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置Ｐ２までの動作量Ｘにバックラッシュ量Δｘを加算した分だけ駆動側２０１を動作させて従動側２００に伝達して目標位置とするものでよい。このようなバックラッシュ相殺の措置は、設定しているバックラッシュ量Δｘに基づき補正して、動作を伝達するバックラッシュ対処方法を採用している。ここで、バックラッシュ量Δｘの設定は予め部品装着装置１００毎に検証して設定したものでもよいし、摩耗などの経時変化を配慮して部品装着装置１００を稼動する都度、あるいは稼動中の所定の時点ごとに判定したバックラッシュ量Δｘで更新していくようにもできる。その時々のバックラッシュ量Δｘの検出は、前回と逆転した動作の伝達を試験的に行い、その時の駆動側２００１の動作量に対する従動側２００の移動量をエンコーダなどを介して計測することができる。

しかし、ここでは、説明の簡単のために予め設定したものを採用し続ける例として以下説明する。まず、前回と動作方向が逆転するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作と必要でない標準動作とを設定しておく。そこで、図３に示すステップＳＴ１、２、３のように、前回と順方向の標準、高精度動作と、逆方向の標準動作については、ステップＳＴ２、５、６のように、現在位置からバックラッシュの補正を省略して目標位置までの動作量Ｓ分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする。また、前回と逆方向の高精度動作については、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量Ｓにバックラッシュ量Ｂを加算した動作量Ｓ６またはＳ５の分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする。

このように、駆動側の動作を従動側に伝達するのに動作方向が逆転したときに生じるバックラッシュ量Ｂを設定するが、前回と動作方向が逆転してバックラッシュが生じる動作であっても、その動作が高精度な位置決めが必要でない標準動作である場合はバックラッシュ量Ｂに基づくバックラッシュ補正を行わず、高精度な位置決めが必要な高精度動作である場合だけバックラッシュ量Ｂに基づくバックラッシュ補正を行って高精度に位置決めできるようにするので、位置決め精度を満足してバックラッシュ補正の回数を低減することができる。しかも、前回が曖昧な位置決めとなる標準動作である場合、その動作につき記憶している最終位置データをスタート点としてバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成できるようにするが、前回が高精度な位置決めとなる高精度動作である場合は、特別な位置データ処理を省略して現在位置からそのままバックラッシュ補正による動作伝達を高精度に達成されるようにする。従って、高精度動作か標準動作かの認識に基づき、前回と動作方向が逆転する高精度動作の伝達時にだけ、バックラッシュ補正を伴い、前回が標準動作であるときだけ従動側のスタート位置がずれるのをデータ処理にて影響をなくしながら、前回が高精度動作であるときはそのようなでデータ処理なしに動作を伝達することにより、バックラッシュ補正の回数および手間を低減して満足な位置精度での動作を保証でき、作業能率、生産性が向上する。また、バックラッシュ量の検出回数を増やして経時変化に対応しやすい。

このような方法を実現するのに、制御手段１４は、予めプログラム設定された動作のうち前回と動作方向が逆転するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作モードと、高精度な位置決めが必要でない標準動作モードとを備え、標準動作モードでは、現在位置からバックラッシュの補正を省略して目標位置までの動作量Ｓ分だけモータ８、１０、１１を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、高精度動作モードでは、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量Ｓ分にバックラッシュ量Ｂ分を加算した動作量Ｓ６、Ｓ５の分だけモータ８、１０、１１を動作させて従動側に伝達し目標位置とするようにすればよい。

また、本発明のバックラッシュ対処方法は、特に、前回と逆方向な高精度動作につき、バックラッシュ量を超える動作のときはステップＳＴ７を経て既述したステップＳＴ２、５、６を実行するが、バックラッシュ量以下の動作のときはステップＳＴ７、８を経て、ステップＳＴ９、１０のように前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶している最終位置から、前回動作と順方向の動作αまたはβ分を伝達して目標位置までの動作量Ｓ３、Ｓ１がバックラッシュ量Ｂを超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量Ｓ３、Ｓ１にバックラッシュ量Ｂを加算した動作量Ｓ２、Ｓ４の分だけモータ８、１０、１１を動作させて従動側に伝達して目標位置とするようにしている。

これにより、さらに高精度な位置決めが必要な高精度動作について、移動量がバックラッシュ量Ｂを超えているときはそのまま、移動量Ｓがバックラッシュ量Ｂ以下であるときだけ、前回動作と順方向の動作量α、β分を伝達する逆動作にて目標位置までの動作量Ｓ３、Ｓ１がバックラッシュ量Ｂを超える補正十分条件を満足して、現在位置からバックラッシュの補正を行って目標位置まで動作量Ｓ４、Ｓ２分を従動側に伝達することにより、動作量α、βでの逆動作の必要回数をできるだけ抑えることができる。

このような方法を実現するのに、制御手段１４は、高精度動作モードでは、動作量Ｓがバックラッシュ量Ｂを超える動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量Ｓにバックラッシュ量Ｂを加算した動作量Ｓ６、Ｓ５分だけモータ８、１０、１１を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、バックラッシュ量Ｂ以下の動作量Ｓのとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、前回動作と順方向の動作量α、β分モータ８、１０、１１を動作させて従動側に伝達して目標位置までの動作量Ｓ３、Ｓ２がバックラッシュ量Ｂを超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量Ｓ３、Ｓ２にバックラッシュ量Ｂを加算した動作量Ｓ４、Ｓ２分だけモータ８、１０、１１を動作して従動側に伝達し目標位置とするようにすればよい。

これにより、高精度動作については、移動量がバックラッシュ量Ｂ以下でバックラッシュが補正不良となるような条件のときだけ逆動作を加えて高精度動作を保証しながら、動作量がバックラッシュ量Ｂを超える場合はそのような逆動作を省略して作業能率、生産性を高められる。

本発明の実施の形態に係る部品装着装置の斜視図である。図１の装置の平面図である。図１の装置に採用するバックラッシュ対処方法の１つの制御例を示すフローチャートである。図１の装置で採用するバックラッシュ対処方法の別の制御例を示す模式説明図である。図４のバックラッシュ対処方法の制御例を示すフローチャートである。従来のバックラッシュ補正方法の１つの例を示すフローチャートである。従来のバックラッシュ補正方法の別の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１基台
２ガイドレール
３回路基板
５Ｙテーブル
６Ｘテーブル
７、９送りねじ
８、１０、１１モータ
１２、１３ギヤ
１４制御手段
２０ヘッド部
２５吸着ノズル
３０部品装着位置
４０部品供給部
５０認識カメラ
１００部品装着装置
２００従動側
２０１駆動側
Ｐ１現在位置
Ｐ２目標位置
Δｘバックラッシュ量
Ａ前回動作方向
Ｂ今回動作方向
Ｘ１逆方向動作量
Ｘ２順方向動作量

Claims

駆動側の動作を従動側に伝達するのに動作方向が逆転したときに生じるバックラッシュ相殺の措置をして動作を伝達するバックラッシュ対処方法であって、
目標位置が現在位置から前回とは逆の動作方向側に位置するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作と必要でない標準動作とを設定し、
標準動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置を省略した動作量分にて駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、
高精度動作については、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて駆動側を動作させて目標位置とすることを特徴とするバックラッシュ対処方法。
バックラッシュ相殺の措置は、記憶しておいた現在位置から目標位置を一旦越えさせた後目標位置へ戻すように駆動側を動作させて従動側に伝達することにより、前回と動作伝達面の向きが同じになる前回とは順方向の駆動側の動作にてバックラッシュ相殺の措置を含んで目標位置とする請求項１に記載のバックラッシュ対処方法。
バックラッシュ相殺の措置は、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算する措置をした分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする請求項１に記載のバックラッシュ対処方法。
バックラッシュ相殺の措置は、バックラッシュ量を超える動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、バックラッシュ量以下の動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶している最終位置から、前回動作と順方向の動作を伝達して目標位置までの動作量がバックラッシュ量を超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とする請求項１に記載のバックラッシュ対処方法。
駆動側から従動側へ動作を伝達し、動作方向が逆転したときにバックラッシュが生じる動作伝達手段を持ち、バックラッシュ相殺の措置をして動作を伝達する動作伝達装置であって、
予めプログラム設定された動作のうち前回と動作方向が逆転するときの動作につき、高精度な位置決めが必要な高精度動作モードと、高精度な位置決めが必要でない標準動作モードとを備え、
標準動作モードでは、現在位置からバックラッシュの補正を省略して目標位置までの動作量分だけ駆動源を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、高精度動作モードでは、現在位置からバックラッシュ相殺の措置をした動作量分にて駆動側を動作させて目標位置とする制御手段を備えたことを特徴とする動作伝達装置。
制御手段は、バックラッシュ相殺の措置として、記憶しておいた現在位置から目標位置を一旦越えさせた後目標位置へ戻す、前回とは逆方向の動作量分と、前回とは順方向の動作量分とで駆動側を動作させて従動側に伝達し、前回の動作伝達面の向きが同じになる前回とは順方向の駆動側の動作にて目標位置とする請求項５に記載の動作伝達装置。
制御手段は、バックラッシュ相殺の措置として、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量分にバックラッシュ量分を加算した動作量だけ駆動側を動作させて従動側に伝達し目標位置とする請求項５に記載の動作伝達装置。
制御手段は、バックラッシュ相殺の措置として、バックラッシュ量を超える動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した動作量分だけ駆動側を動作させて従動側に伝達して目標位置とし、バックラッシュ量以下の動作のとき、前回が高精度動作であれば現在位置から、前回が標準動作であればそれにつき記憶されている最終位置から、前回動作と順方向の駆動側動作を従動側に伝達して目標位置までの動作量がバックラッシュ量を超える条件を満足した後、現在位置から目標位置までの動作量にバックラッシュ量を加算した動作量分だけ駆動側を動作して従動側に伝達し目標位置とする請求項５に記載の動作伝達装置。