JP2018007321A - Servo amplifier input current controller of component mounting machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品実装機に搭載されたサーボモータを駆動するサーボアンプの入力電流を制御する部品実装機のサーボアンプ入力電流制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a servo amplifier input current control device for a component mounting machine that controls an input current of a servo amplifier that drives a servo motor mounted on the component mounting machine.
回路基板に部品を実装する部品実装機においては、特許文献1(特開2009−200070号公報)に記載されているように、実装ヘッドをXY方向に移動させる移動機構の駆動源としてサーボモータを用い、外部の交流電源からサーボアンプに交流電流を供給してサーボモータを駆動するようにしている。 In a component mounter that mounts components on a circuit board, a servo motor is used as a drive source for a moving mechanism that moves the mounting head in the XY directions, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-200070). Used, an AC current is supplied from an external AC power source to the servo amplifier to drive the servo motor.
ところで、サーボアンプは、サーボモータの出力トルクを一定に保つためにサーボモータに供給する電力を一定に保つように制御されるため、サーボアンプの入力電圧が低下すると、サーボアンプの入力電流を増加させるように制御されて、入力電流(突入電流)のピーク値が高くなる傾向がある。 By the way, the servo amplifier is controlled so as to keep the power supplied to the servo motor constant in order to keep the output torque of the servo motor constant, so when the input voltage of the servo amplifier decreases, the input current of the servo amplifier increases. The peak value of the input current (inrush current) tends to increase.
このため、定格入力電圧範囲が広い部品実装機においては、定格入力電圧範囲の最低電圧時には、外部の交流電源からサーボアンプに供給する電流のピーク値がかなり高くなるため、交流電源の分電盤のブレーカーを、定格入力電圧範囲の最低電圧時の電流ピーク値でも遮断動作しないように容量の大きなブレーカーに取り替える必要があり、設備コストが増加する欠点がある。 For this reason, in component mounters with a wide rated input voltage range, the peak value of the current supplied from the external AC power supply to the servo amplifier is considerably high at the lowest voltage in the rated input voltage range. Therefore, it is necessary to replace the breaker with a breaker having a large capacity so that the circuit breaker does not shut off even at the current peak value at the lowest voltage in the rated input voltage range.
尚、交流電源からサーボモータに供給される入力電流のピーク値を制限する回路を設けて、電圧低下時にブレーカーが遮断動作しないようにすることが考えられるが、この構成では、電圧低下時にサーボアンプの出力電流(サーボモータの入力電流)も制限されてしまい、サーボモータの出力トルクが低下して要求性能を確保できない。 It is possible to provide a circuit that limits the peak value of the input current supplied from the AC power supply to the servo motor so that the breaker does not shut off when the voltage drops. Output current (servo motor input current) is also limited, and the output torque of the servo motor is reduced, making it impossible to ensure the required performance.
従って、本発明が解決しようとする課題は、交流電源から供給される入力電流のピーク値を制限しながら、サーボモータの要求性能を確保できる部品実装機のサーボアンプ入力電流制御装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a servo amplifier input current control device for a component mounting machine that can ensure the required performance of the servo motor while limiting the peak value of the input current supplied from the AC power supply. It is.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、部品実装機に搭載されたサーボモータを駆動するサーボアンプの入力電流を制御する部品実装機のサーボアンプ入力電流制御装置において、外部の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超える期間に前記入力電流を遮断する入力電流制限部と、前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されていない期間に前記入力電流により充電されるコンデンサ等の蓄電手段と、前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されている期間に前記蓄電手段から放電される電流を使用して前記所定電流範囲を超える前記入力電流のピーク電流分を生成するピーク電流生成部と、前記入力電流制限部及び前記ピーク電流生成部の動作を制御する制御部とを備え、前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されていない期間に、前記交流電源から供給される入力電流を前記サーボアンプに供給し、前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されている期間に、前記ピーク電流生成部で生成された前記ピーク電流分を前記サーボアンプに供給するように構成されていることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, an invention according to
この構成では、交流電源から供給される入力電流が入力電流制限部で遮断されていない期間に、その入力電流の一部を蓄電手段に充電しながら、その入力電流をサーボアンプに供給し、交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えて前記入力電流制限部で遮断されている期間に、ピーク電流生成部が蓄電手段の放電電流を使用して前記所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプに供給するようにしているため、交流電源から供給される入力電流のピーク値を所定電流範囲内に制限しながら、その所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプに供給することができ、交流電源から供給される入力電流のピーク値の制限とサーボモータの要求性能の確保とを両立させることができる。これにより、定格入力電圧範囲が広い部品実装機を工場に導入する場合でも、交流電源の分電盤のブレーカー容量を従来のように大きくする必要がなくなり、設備コストの増加を抑えることができる。 In this configuration, during the period when the input current supplied from the AC power source is not interrupted by the input current limiting unit, the input current is supplied to the servo amplifier while charging a part of the input current to the storage means, and the AC During the period when the input current supplied from the power source exceeds the predetermined current range and is cut off by the input current limiting unit, the peak current generating unit uses the discharge current of the power storage means to exceed the predetermined current range. Is generated and supplied to the servo amplifier. The peak value of the input current supplied from the AC power supply is limited to the specified current range, and the peak current exceeding the specified current range is generated and the servo is generated. It can be supplied to the amplifier, and it is possible to achieve both the limitation of the peak value of the input current supplied from the AC power supply and the required performance of the servo motor. As a result, even when a component mounting machine with a wide rated input voltage range is introduced into the factory, it is not necessary to increase the breaker capacity of the distribution board of the AC power supply as in the conventional case, and an increase in equipment cost can be suppressed.
この場合、部品実装機の定格入力電圧範囲の最低電圧時に交流電源から供給される入力電流のピーク値が最大になることを考慮して、請求項2のように、入力電流のピーク値を制限する所定電流範囲は、部品実装機の定格入力電圧範囲の最低電圧時における入力電流が交流電源の分電盤のブレーカーが遮断動作しない電流範囲内に収まるように設定することが好ましい。このようにすれば、部品実装機の定格入力電圧範囲の最低電圧時でも分電盤のブレーカーが遮断動作することを防止できる。 In this case, considering that the peak value of the input current supplied from the AC power supply becomes maximum at the lowest voltage in the rated input voltage range of the component mounting machine, the peak value of the input current is limited as in claim 2. The predetermined current range is preferably set so that the input current at the lowest voltage in the rated input voltage range of the component mounter falls within the current range in which the breaker of the distribution board of the AC power supply does not shut off. By doing so, it is possible to prevent the breaker of the distribution board from being cut off even at the lowest voltage in the rated input voltage range of the component mounting machine.
ところで、所定電流範囲を超える入力電流を遮断する入力電流制限部は、高速でスイッチング動作する必要があるため、半導体スイッチング素子を用いて構成すれば良いが、半導体スイッチング素子は、オン抵抗があるため、オン状態に維持して入力電流を流し続けると、電圧降下や発熱の問題が発生する懸念がある。 By the way, an input current limiting unit that cuts off an input current exceeding a predetermined current range needs to be switched at high speed, and therefore may be configured using a semiconductor switching element. However, a semiconductor switching element has an on-resistance. If the input current is kept flowing while being kept on, there is a concern that a problem of voltage drop or heat generation may occur.
そこで、請求項3のように、半導体スイッチング素子で構成する入力電流制限部と並列にリレーを設け、制御部は、入力電流が安定して所定電流範囲内に収まる期間に前記リレーをオン状態に維持して前記入力電流制限部を無効化し、入力電流が安定して前記所定電流範囲内に収まらない期間に前記リレーをオフ状態に維持して前記入力電流制限部を有効化するようにすると良い。このようにすれば、交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まる期間(つまり入力電流を制限する必要がない期間)には、オン抵抗がほとんど無い又は小さいリレーをオンして、このリレーを通して入力電流をサーボアンプに供給することができ、電圧降下や発熱の問題を解決できる。 Therefore, as in claim 3, a relay is provided in parallel with the input current limiting unit configured by the semiconductor switching element, and the control unit turns on the relay during a period in which the input current is stably within a predetermined current range. It is preferable to disable the input current limiting unit and maintain the relay in an off state to enable the input current limiting unit during a period when the input current is not stably within the predetermined current range. . In this way, when the input current supplied from the AC power supply is stable and within the predetermined current range (that is, the period when the input current does not need to be limited), the relay with little or no on-resistance is turned on. Thus, the input current can be supplied to the servo amplifier through this relay, and the problem of voltage drop and heat generation can be solved.
また、請求項4のように、前記ピーク電流生成部は、インバータ回路により構成すれば良い。これにより、蓄電手段から放電される電流をインバータ回路でピーク電流分に効率良く変換することができる。 Moreover, what is necessary is just to comprise the said peak current production | generation part by an inverter circuit like Claim 4. Thereby, the current discharged from the power storage means can be efficiently converted into the peak current by the inverter circuit.
また、請求項5のように、入力電流制限部による入力電流の遮断/通電の切り換え特性にヒステリシスを持たせて、チャタリングを防止するようにすると良い。同様に、リレーのオン/オフの切り換え特性にもヒステリシスを持たせるようにすると良い。 Further, as in the fifth aspect, it is preferable to prevent chattering by providing hysteresis to the switching characteristic of the input current cut-off / energization by the input current limiting unit. Similarly, it is preferable to provide hysteresis for the ON / OFF switching characteristics of the relay.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した4つの実施例1〜4を説明する。 Hereinafter, four Examples 1 to 4 embodying a mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図4に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて実施例1のサーボモータ駆動制御システムの回路構成を説明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the circuit configuration of the servo motor drive control system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例1は、単相の交流電源から供給される単相の交流電流によってサーボモータ11を駆動する実施例である。サーボモータ11は、部品実装機の実装ヘッドをXY方向に移動させる移動機構等のロボットの駆動源として使用される。
The first embodiment is an embodiment in which the
図1に示すように、サーボモータ11を駆動するサーボアンプ12の入力電流は、サーボアンプ入力電流制御装置13によって制御される。このサーボアンプ入力電流制御装置13は、ACスイッチ回路14と、コンデンサC1,C2(蓄電手段)を含むインバータ回路15と、これらを駆動するドライブ回路16と、これらの動作を制御する制御回路17(制御部)と、2本の電源ライン(U相、V相)の入力電圧を検出する電圧検出回路18と、サーボアンプ12の入力電流を検出する電流検出回路19とを備えた構成となっている。
As shown in FIG. 1, the input current of the
単相の交流電源を使用する本実施例1では、ACスイッチ回路14と電流検出回路19は、それぞれU相の電源ラインに1つずつ設けられている。図2、図3に示すように、ACスイッチ回路14は、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超える期間に当該入力電流を遮断する入力電流制限部21と、この入力電流制限部21と並列に接続されたリレー22とから構成されている。リレー22は、オン抵抗がほとんど無い機械式リレー又はオン抵抗が小さい半導体リレーが用いられている。
In the first embodiment in which a single-phase AC power supply is used, one
ここで、所定電流範囲を超える入力電流を遮断する入力電流制限部21は、高速でスイッチング動作する必要があるため、本実施例1では、電力制御用の半導体スイッチング素子(パワーデバイス)であるMOSFET23と、入力電流の流れる方向を規制する4個の逆流防止用ダイオードD01〜D04とから構成されている。しかし、MOSFET23等の半導体スイッチング素子は、オン抵抗があるため、オン状態に維持して入力電流を流し続けると、電圧降下や発熱の問題が発生する懸念がある。
Here, since the input
そこで、本実施例1では、入力電流制限部21と並列にリレー22を設け、単相の交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まる期間にリレー22をオン状態に維持して入力電流制限部21を無効化し、入力電流が安定して所定電流範囲内に収まらない期間にリレー22をオフ状態に維持して入力電流制限部21を有効化するようにしている。このようにすれば、交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まる期間(つまり入力電流を制限する必要がない期間)には、オン抵抗がほとんど無い又は小さいリレー22をオンして、このリレー22を通して入力電流をサーボアンプ12に供給することができ、電圧降下や発熱の問題を解決できる。
Therefore, in the first embodiment, the
インバータ回路15に接続されたコンデンサC1,C2は、入力電流制限部21のMOSFET23がオンして入力電流が流れている期間にその入力電流の一部によって充電される。そして、MOSFET23がオフして入力電流が遮断されている期間に、インバータ回路15がコンデンサC1,C2から放電させる。各コンデンサC1,C2の容量は、入力電圧の半サイクル程度の電力を充電できる容量(後述する所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成できる容量)があれば良い。
The capacitors C1 and C2 connected to the
インバータ回路15は、入力電流制限部21で入力電流が遮断されている期間にコンデンサC1,C2から放電される電流を使用して前記所定電流範囲を超える入力電流のピーク電流分を生成するピーク電流生成部として機能する。このインバータ回路15により、コンデンサC1,C2から放電される電流をピーク電流分に効率良く変換することができる。
The
本実施例1では、インバータ回路15は、2個のMOSFET24,25と、各MOSFET24,25のドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードD1,D2と、各MOSFET24,25のドレイン側に接続された逆流防止用ダイオードD3,D4と、各逆流防止用ダイオードD3,D4と並列に接続された制限抵抗R1,R2とから構成されている。各制限抵抗R1,R2は、各コンデンサC1,C2に流れる突入電流を抑制する役割を果たす。
In the first embodiment, the
制御回路17は、電圧検出回路18で検出した入力電圧の実効値、位相、極性を監視すると共に、電流検出回路19で検出した入力電流の実効値とピーク値を監視して、ACスイッチ回路14とインバータ回路15の動作を制御する。
The
以上のように構成したサーボアンプ入力電流制御装置13は、図3及び図4に示すように、交流電源から供給される入力電流(一次側電流)がACスイッチ回路14の入力電流制限部21で遮断されていない期間に、その入力電流の一部をコンデンサC1,C2に充電しながら、その入力電流をサーボアンプ12に供給し、交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えて入力電流制限部21で遮断されている期間に、インバータ回路15でコンデンサC1,C2の放電電流を使用して所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプ12に供給する。
In the servo amplifier input
ここで、部品実装機の定格入力電圧範囲の最低電圧時に交流電源から供給される入力電流のピーク値が最大になることを考慮して、本実施例1では、入力電流のピーク値を制限する「所定電流範囲」は、部品実装機の定格入力電圧範囲の最低電圧時における入力電流が交流電源の分電盤のブレーカーが遮断動作しない電流範囲内に収まるように設定されている。つまり、「所定電流範囲」の最大値である入力電流制限値は、ブレーカーが遮断動作する電流値よりも小さい値に設定されている。 Here, in consideration of the fact that the peak value of the input current supplied from the AC power supply is maximized at the lowest voltage in the rated input voltage range of the component mounter, the peak value of the input current is limited in the first embodiment. The “predetermined current range” is set so that the input current at the lowest voltage in the rated input voltage range of the component mounting machine falls within the current range in which the breaker of the distribution board of the AC power supply does not shut off. That is, the input current limit value, which is the maximum value of the “predetermined current range”, is set to a value smaller than the current value at which the breaker performs a cutoff operation.
制御回路17は、コンピュータを主体として構成され、ACスイッチ回路14とインバータ回路15の動作を次のように制御する。
The
(1)電圧検出回路18で検出した入力電圧が所定電圧を超えるか否かで、単相の交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まるか否かを判定する。サーボアンプ12は、サーボモータ11の出力トルクを一定に保つためにサーボモータ11に供給する電力を一定に保つように制御されるため、入力電圧が高くなると、入力電流を減少させるように制御されて、入力電流のピーク値が低くなる傾向がある。従って、入力電圧が高いと、入力電流が安定して所定電流範囲内に収まり、入力電流を制限する必要がない。
(1) It is determined whether or not the input current supplied from the single-phase AC power source is stably within a predetermined current range depending on whether or not the input voltage detected by the
そこで、制御回路17は、電圧検出回路18で検出した入力電圧が所定電圧を超える場合は、入力電流を制限する必要がないと判断して、ACスイッチ回路14のリレー22をオンして入力電流制限部21を無効化し、単相の交流電源から供給される入力電流をリレー22を通してサーボアンプ12に供給する。この際、インバータ回路15は動作しない状態に維持される。尚、電流検出回路19で検出した入力電流が所定値以下であるか否かで、単相の交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まるか否かを判定するようにしても良い。リレー22のオン/オフの切り換え特性(判定しきい値)にヒステリシスを持たせて、チャタリングを防止するようにすると良い。
Therefore, when the input voltage detected by the
(2)制御回路17は、電圧検出回路18で検出した入力電圧が所定電圧以下である場合は、単相の交流電源から供給される入力電流が安定して所定電流範囲内に収まらないため、所定電流範囲を超える入力電流を制限する必要があると判断して、ACスイッチ回路14のリレー22をオフして入力電流制限部21を有効化する。これにより、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えるまで、入力電流制限部21のMOSFET23をオン状態に維持して入力電流を流してサーボアンプ12に供給し、図4に示すように、入力電流が所定電流範囲を超える毎に、入力電流制限部21のMOSFET23をオフして入力電流を遮断する。この際、入力電流が所定電流範囲を超えるか否かの判断は、電流検出回路19で検出した入力電流に基づいて行う。尚、MOSFET23のオン/オフの切り換え特性(所定電流範囲の判定しきい値)にヒステリシスを持たせて、チャタリングを防止するようにすると良い。
(2) When the input voltage detected by the
入力電流制限部21のMOSFET23がオンして入力電流が流れている期間に、その入力電流の一部によってインバータ回路15のコンデンサC1,C2に充電する。この際、入力電圧がプラス側の時は、U相→入力電流制限部21→インバータ回路15の寄生ダイオードD1→制限抵抗R1→コンデンサC1→V相の経路で電流が流れてコンデンサC1に充電し、入力電圧がマイナス側の時は、V相→コンデンサC2→インバータ回路15の寄生ダイオードD2→制限抵抗R2→入力電流制限部21→U相の経路で電流が流れてコンデンサC2に充電する。
While the
そして、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えると、入力電流制限部21のMOSFET23をオフして入力電流を遮断して、インバータ回路15のMOSFET24,25を駆動して、コンデンサC1,C2から電流を放電させて、所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプ12に供給する。この際、電圧検出回路18で検出した入力電圧の位相、極性に応じてMOSFET24,25のオン/オフの切り換えを制御する。具体的には、入力電圧がプラス側の時は、一方のMOSFET24をオンして、コンデンサC1から放電させてプラス側のピーク電流分を生成し、入力電圧がマイナス側の時は、他方のMOSFET25をオンして、コンデンサC2から放電させてマイナス側のピーク電流分を生成する。その後、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲内に収まった時点で、インバータ回路15の駆動を停止して、ピーク電流分の生成を終了し、入力電流制限部21のMOSFET23をオンして、単相の交流電源から供給される入力電流をサーボアンプ12に供給する。このとき、インバータ回路15から入力電流制限部21への切り換えは、電圧が混色(同時オン)しないように制御する。
When the input current supplied from the single-phase AC power supply exceeds the predetermined current range, the
以上説明した本実施例1によれば、単相の交流電源から供給される入力電流が入力電流制限部21で遮断されていない期間に、その入力電流の一部をコンデンサC1,C2に充電しながら、その入力電流をサーボアンプ12に供給し、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えて入力電流制限部21で遮断されている期間に、インバータ回路15がコンデンサC1,C2の放電電流を使用して前記所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプ12に供給するようにしているため、単相の交流電源から供給される入力電流のピーク値を所定電流範囲内に制限しながら、その所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプ12に供給することができ、単相の交流電源から供給される入力電流のピーク値の制限とサーボモータ12の要求性能の確保とを両立させることができる。これにより、定格入力電圧範囲が広い部品実装機を工場に導入する場合でも、交流電源の分電盤のブレーカー容量を従来のように大きくする必要がなくなり、設備コストの増加を抑えることができる。
According to the first embodiment described above, a part of the input current is charged to the capacitors C1 and C2 during a period when the input current supplied from the single-phase AC power supply is not cut off by the input current limiting
次に、図5を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、上記実施例1と実質的に同じ部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. However, substantially the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted or simplified, and different parts are mainly described.
上記実施例1では、インバータ回路15の半導体スイッチング素子として、寄生ダイオードD1,D2があるMOSFET24,25を使用したが、図5に示す本発明の実施例2では、インバータ回路31(ピーク電流生成部)の半導体スイッチング素子として、寄生ダイオードがないトランジスタ、IGBT等の半導体スイッチング素子32,33を使用している。
In the first embodiment, the
本実施例2では、逆流防止用ダイオードD3と半導体スイッチング素子32との直列回路に対して、制限抵抗R1と逆流防止用ダイオードD3との直列回路を並列に接続し、逆流防止用ダイオードD4と半導体スイッチング素子33との直列回路に対して、制限抵抗R2と逆流防止用ダイオードD6との直列回路を並列に接続している。
In the second embodiment, a series circuit of a limiting resistor R1 and a backflow prevention diode D3 is connected in parallel to a series circuit of the backflow prevention diode D3 and the
ACスイッチ回路14の入力電流制限部21のMOSFET23がオンして入力電流が流れている期間に、その入力電流の一部によってインバータ回路31のコンデンサC1,C2に充電する。この際、入力電圧がプラス側の時は、U相→ACスイッチ回路14の入力電流制限部21→インバータ回路15の逆流防止用ダイオードD5→制限抵抗R1→コンデンサC1→V相の経路で電流が流れてコンデンサC1に充電し、入力電圧がマイナス側の時は、V相→コンデンサC2→インバータ回路15の逆流防止用ダイオードD6→制限抵抗R2→ACスイッチ回路14の入力電流制限部21→U相の経路で電流が流れてコンデンサC2に充電する。
While the
そして、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超えると、ACスイッチ回路14の入力電流制限部21のMOSFET23をオフして入力電流を遮断して、インバータ回路31の半導体スイッチング素子32,33を駆動して、コンデンサC1,C2から電流を放電させて、所定電流範囲を超えるピーク電流分を生成してサーボアンプ12に供給する。この際、電圧検出回路18で検出した入力電圧の位相、極性に応じてインバータ回路31の半導体スイッチング素子32,33のオン/オフを制御する。具体的には、入力電圧がプラス側の時は、一方の半導体スイッチング素子32をオンして、コンデンサC1から放電させてプラス側のピーク電流分を生成し、入力電圧がマイナス側の時は、他方の半導体スイッチング素子33をオンして、コンデンサC2から放電させてマイナス側のピーク電流分を生成する。その後、単相の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲内に収まった時点で、インバータ回路31の駆動を停止して、ピーク電流分の生成を終了し、ACスイッチ回路14の入力電流制限部21のMOSFET23をオンして、単相の交流電源から供給される入力電流をサーボアンプ12に供給する。
When the input current supplied from the single-phase AC power source exceeds the predetermined current range, the
以上説明した本実施例2でも、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。 In the second embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
次に、図6を用いて本発明の実施例3を説明する。但し、前記実施例1,2と実質的に同じ部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. However, substantially the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted or simplified, and different parts are mainly described.
前記実施例1,2は、単相の交流電源から供給される単相の交流電流によってサーボモータ11を駆動する実施例であるが、図6に示す本発明の実施例3は、三相の交流電源から供給される三相の交流電流によってサーボモータ11を駆動する実施例である。
In the first and second embodiments, the
本実施例3では、U相、V相、W相の各電源ラインに、それぞれ、前記実施例1のACスイッチ回路14と同じ構成のACスイッチ回路14u〜14wを設け、インバータ回路41(ピーク電流生成部)には、ピーク電流分を充電する1個のコンデンサC1を接続している。三相用のインバータ回路41は、前記実施例1の単相用のインバータ回路15を三相分設けた構成であり、具体的には、合計6個のMOSFET24u〜24w,25u〜25wと、各MOSFET24u〜24w,25u〜25wのドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードD1u〜D1w,D2u〜D2wと、各MOSFET24u〜24w,25u〜25wのドレイン側に接続された逆流防止用ダイオードD3u〜D3w,D4u〜D4wと、各逆流防止用ダイオードD3u〜D3w,D4u〜D4wと並列に接続された制限抵抗R1u〜R1w,R2u〜R2wとから構成されている。サーボアンプ12の入力電流を検出する電流検出回路19u〜19wも、三相分設けられている。電圧検出回路18は三相の入力電流を検出する。制御回路17は、U相、V相、W相の各相毎に、ACスイッチ回路14u〜14wとインバータ回路41の動作を前記実施例1と同様に制御する。
In the third embodiment,
以上説明した本実施例3でも、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。 Also in the third embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
次に、図7を用いて本発明の実施例4を説明する。但し、前記実施例1〜3と実質的に同じ部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. However, substantially the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted or simplified, and different parts are mainly described.
図7に示す本発明の実施例4は、上記実施例3と同様に、三相の交流電源から供給される三相の交流電流によってサーボモータ11を駆動する実施例である。上記実施例3では、インバータ回路41の半導体スイッチング素子として、寄生ダイオードD1u〜D1w,D2u〜D2wがあるMOSFET24u〜24w,25u〜25wを使用したが、本実施例4では、インバータ回路42(ピーク電流生成部)の半導体スイッチング素子として、寄生ダイオードがないトランジスタ、IGBT等の半導体スイッチング素子32u〜32w,33u〜33wを使用している。
A fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 is an embodiment in which the
本実施例4では、逆流防止用ダイオードD3u〜D3wと半導体スイッチング素子32u〜32wとの直列回路に対して、制限抵抗R1u〜R1wと逆流防止用ダイオードD3u〜D3wとの直列回路を並列に接続し、逆流防止用ダイオードD4u〜D4wと半導体スイッチング素子33u〜33wとの直列回路に対して、制限抵抗R2u〜R2wと逆流防止用ダイオードD6u〜D6wとの直列回路を並列に接続している。制御回路17は、U相、V相、W相の各相毎に、ACスイッチ回路14u〜14wとインバータ回路42の動作を前記実施例2と同様に制御する。
In the fourth embodiment, a series circuit of limiting resistors R1u to R1w and backflow prevention diodes D3u to D3w is connected in parallel to a series circuit of backflow prevention diodes D3u to D3w and
以上説明した本実施例4でも、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。
尚、本発明は、上記各実施例1〜4に限定されず、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In the fourth embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
Needless to say, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
11…サーボモータ、12…サーボアンプ、13…サーボアンプ入力電流制御装置、14…ACスイッチ回路、14u〜14w…ACスイッチ回路、15…インバータ回路(ピーク電流生成部)、17…制御回路(制御部)、18…電圧検出回路、19…電流検出回路、19u〜19w…電流検出回路、21…入力電流制限部、22…リレー、23〜25…MOSFET、24u〜24w,25u〜25w…MOSFET、31…インバータ回路(ピーク電流生成部)、32,33…半導体スイッチング素子、32u〜32w,33u〜33w…半導体スイッチング素子、41…インバータ回路(ピーク電流生成部)、C1,C2…コンデンサ(蓄電手段)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
外部の交流電源から供給される入力電流が所定電流範囲を超える期間に前記入力電流を遮断する入力電流制限部と、
前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されていない期間に前記入力電流により充電される蓄電手段と、
前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されている期間に前記蓄電手段から放電される電流を使用して前記所定電流範囲を超える前記入力電流のピーク電流分を生成するピーク電流生成部と、
前記入力電流制限部及び前記ピーク電流生成部の動作を制御する制御部とを備え、
前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されていない期間に、前記交流電源から供給される入力電流を前記サーボアンプに供給し、前記入力電流制限部で前記入力電流が遮断されている期間に、前記ピーク電流生成部で生成された前記ピーク電流分を前記サーボアンプに供給するように構成されていることを特徴とする部品実装機のサーボアンプ入力電流制御装置。 In the servo amplifier input current control device of the component mounting machine that controls the input current of the servo amplifier that drives the servo motor mounted on the component mounting machine that mounts the component on the circuit board,
An input current limiting unit that cuts off the input current during a period in which an input current supplied from an external AC power source exceeds a predetermined current range;
Power storage means charged by the input current during a period when the input current is not interrupted by the input current limiting unit;
A peak current generating unit that generates a peak current component of the input current exceeding the predetermined current range using a current discharged from the power storage means during a period when the input current is interrupted by the input current limiting unit;
A control unit for controlling the operation of the input current limiting unit and the peak current generation unit,
The input current supplied from the AC power source is supplied to the servo amplifier during a period when the input current is not cut off by the input current limiting unit, and the input current is cut off by the input current limiting unit. A servo amplifier input current control device for a component mounting machine, wherein the peak current generated by the peak current generator is supplied to the servo amplifier.
前記入力電流制限部と並列にリレーが設けられ、
前記制御部は、前記入力電流が安定して前記所定電流範囲内に収まる期間に前記リレーをオン状態に維持して前記入力電流制限部を無効化し、前記入力電流が安定して前記所定電流範囲内に収まらない期間に前記リレーをオフ状態に維持して前記入力電流制限部を有効化することを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装機のサーボアンプ入力電流制御装置。 The input current limiting unit is constituted by a semiconductor switching element,
A relay is provided in parallel with the input current limiting unit,
The control unit maintains the relay in an on state during a period in which the input current is stably within the predetermined current range, invalidates the input current limiting unit, and the input current is stably stabilized in the predetermined current range. 3. The servo amplifier input current control device for a component mounting machine according to claim 1, wherein the input current limiting unit is validated by maintaining the relay in an off state during a period that does not fall within the range.
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