JP3550877B2

JP3550877B2 - 電子部品の調整方法及び電子部品の調整装置

Info

Publication number: JP3550877B2
Application number: JP13391696A
Authority: JP
Inventors: 茂浩立花
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH09321487A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の調整装置に係り、更に詳しくは、製造工程等において回路基板等に実装されたトリマコンデンサや可変抵抗器等の電子部品を自動的に所望の電気的特性に調整する調整装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、電子部品の電気的特性（計測可能な電気的数値）を調節し、所定の目標値に設定する電子部品の調整方法を説明するための概念図である。この図においては、ステッピングモータ２１により回転するビット２１ａを電子部品である被調整部品１の調整ツマミ１ａ（調整ネジを含む）に刻まれた溝に差込み、ステッピングモータ２１を回転させて、被調整部品１の電気的特性を計測する様子を示している。
【０００３】
本願の発明者は、先の出願（特願平５−１９０６５２号）において、少ない計測回数で、被調整部品１の電気的特性を目標値に速やかに設定する調整方法を提案した。
この調整方法は、まず、所定の回転角度ステップで調整ツマミを３６０度回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測し、目標となる電気的特性が含まれる１ステップを求める。
【０００４】
そして、この１ステップを回転範囲として、より小さな回転角度ステップで調整ツマミを回転させて、目標となる電気的特性が含まれる１ステップを求める。この様な調節を繰り返すことにより、電子部品の電気的特性を目標値に設定するものであった。
この様な方法によれば、回転角度ステップを小さくする毎に、３６０度回転させる場合に比べて、被調整部品１の電気的特性を比較的少ない計測回数で速やかに調整することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この様な従来の調整方法により、電子部品の電気的特性を計測する際、被調節部品が既に回路基板上に取り付けられていれば、回路基板に電源を供給して計測を行うことが必要になる場合が生ずる。
しかしながら、回路の特性によっては、調整中に不都合な状態に至る場合が考えられる。例えば、被調整部品の調整ツマミが目標角度を越えて回転され、所定の閾値を所定の時間以上越えた場合には、被調整部品の電気的特性を計測することが不能となる様な場合である。特に、防災センサ−を用いたある種の防災監視装置等においては、目標値と閾値が一致しており、一定時間以上の間、目標値を越えると発報動作してしまう場合がある。さらには、過電流等により回路の一部が破壊される様なものも考えられる。
【０００６】
一方、調整機構のバックラッシュ（遊び）等に起因し、従来の調整方法では、調整時に調整機構の回転方向が反転することにより調整誤差が生じていた。例えば、モータの回転を電子部品に伝達する歯車や、調整ツマミに刻まれた溝とビットとの接触面で生ずる遊びが誤差の原因となる。
この様な誤差は、高精度の調整を行いたい場合に無視できなくなる。即ち、ステッピングモータを高精度で回転させて、電子部品の電気的特性を高精度で計測したとしても、調整機構の精度以上に調整精度を向上させることはできなかった。
【０００７】
本願発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、電子部品の電気的特性を調整する際に、調整ツマミを目標角度を越えることなく一方向に回転させて、高精度の調整を速やかに行う電子部品の調整方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明による電子部品の調整方法は、回転可能な調整ツマミを備えた電子部品に関し、調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における電子部品の電気的特性を計測し、これらの計測結果に基づいて、目標となる回転角度を算出し、電気部品の電気的特性を目標値に設定する電子部品調整方法であって、目標となる回転角度よりも小さい角度だけ回転させ、この回転の前後において計測された電気的特性に基づいて、この回転による電気的特性の変化率を算出し、さらに、この変化率に基づいて目標となる回転角度を求め、その回転角度よりも小さい角度だけ回転させる操作を繰り返し、電子部品の電気的特性を目標値に設定する構成とされる。
【０００９】
請求項２に記載した本発明による電子部品の調整方法は、請求項１に記載の電子部品の調整方法であって、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の上限角度以上の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない構成とされる。
【００１０】
請求項３に記載した本発明による電子部品の調整方法は、請求項１又は２に記載の電子部品の調整方法であって、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の下限角度以下の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない構成とされる。
【００１１】
請求項４に記載した本発明による電子部品の調整方法は、請求項１から３のいずれかに記載の電子部品の調整方法であって、電子部品の調整ツマミを回転させる角度が目標となる回転角度の１／３として構成される。
請求項５に記載した本発明による電子部品の調整装置は、回転可能な調整ツマミを備えた電子部品に関し、調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における電子部品の電気的特性を計測し、これらの計測結果に基づいて、目標となる回転角度を算出し、電気部品の電気的特性を目標値に設定する電子部品調整装置であって、調整ツマミを回転させるステッピングモータと、このステッピングモータを駆動制御するモータ駆動部と、このモータ制御部がステッピングモータを回転させた角度を記憶する回転角度記憶部と、計測開始時の角度を記憶する計測開始ポイント記憶部と、電子部品の電気的特性を計測する計測部と、この計測結果をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル値を記憶する測定値記憶部と、計測値に基づいて回転角度を算出し、モータ制御部に対して制御命令を出力する信号処理部とを備え、この信号処理部が、測定結果に基づいて目標となる回転角度を求め、目標となる回転角度よりも小さい角度だけ回転させ、この回転の前後において計測された電気的特性に基づいて、この回転による電気的特性の変化率を算出し、さらに、この変化率に基づいて目標となる回転角度を求め、その回転角度よりも小さい角度だけ回転させる制御を繰り返し、電子部品の電気的特性を目標値に設定する手段として構成とされる。
【００１２】
請求項６に記載した本発明による電子部品の調整装置は、請求項５に記載の電子部品の調整装置であって、調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際に、上記信号処理部が、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の上限角度以上の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない手段として構成される。
【００１３】
請求項７に記載した本発明による電子部品の調整装置は、請求項５又は６に記載の電子部品の調整装置であって、調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際に、上記信号処理部が、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の下限角度以下の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない手段として構成される。
【００１４】
請求項８に記載した本発明による電子部品の調整装置は、請求項５から７のいずれかに記載の電子部品の調整装置であって、上記信号処理部が、求められた目標となる回転角度の１／３だけ調整ツマミを回転させる制御命令をモータ制御部に出力する手段として構成される。
ここで、電子部品の電気的特性とは、電子部品の電気的特性と相関関係のある計測可能な数値であれば、電子部品自体の電気的数値はもちろん、その他の回路の電気的数値であってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は、本発明による電子部品の調整装置の一実施例の要部構成例を示したブロック図である。
この電子部品調整装置は、コンピュータ２０と、ステッピングモータ２１と、計測部２２と、Ａ／Ｄ変換部２３とにより構成される。ステッピングモータ２１は、電子部品である被調整部品１の調整ツマミ３３を回転させるモータであり、図７に示した様に、その回転ビット２１ａは、調整ツマミ１ａの溝に差し込まれている。測定部２２は、被調整部品１の電気的特性を測定する手段であり、被調整部品１の端子又は被調整部品１が取り付けられた回路基板上の端子等に接続されて、電圧値、電流値等により電気的特性を計測する。Ａ／Ｄ変換部２３は、計測部２２のアナログ測定値をデジタル値に変換してコンピュータ２０へ入力する手段である。
【００１６】
コンピュータ２０は、信号処理部２００と、モータ制御部２０１と、計測値記憶部２０２と、計測開始ポイント記憶部２０３と、回転角度記憶部２０４と、ＲＯＭ２０５と、ＲＡＭ２０６とにより構成され、マイコン等により実現することができる。
信号処理部２００は、計測値に基づいて回転角度を算出し、モータ制御部２０１に対して制御命令を出力する手段である。モータ制御部２０１は、この制御命令に基づいてステッピングモータ１２を駆動制御する手段である。計測値記憶部２０２は、Ａ／Ｄ変換部２３から入力されるデジタル計測値を記憶する手段である。計測開始ポイント記憶部２０３は計測開始時の角度を記憶する手段である。回転角度記憶部２０４は、モーター制御部２０１がステッピングモーター２１を回転させた角度を記憶する手段である。ＲＯＭ２０５は、プログラムやデータが格納されており、ＲＡＭ２０６は、各種の中間データの記憶領域として使用される。
【００１７】
このような構成の電子部品調整装置により、電子部品の調整を行う方法について説明する。まず、被調整部品１の電気的特性の目標値を入力すると、この目標値は、ＲＡＭ２０６に記憶される。次に、図７に示した様に、調整ツマミ（調整ネジ）１ａにビット２１ａが差し込まれ、この時のステッピングモーター２１の角度が計測開始時の角度として計測開始ポイント記憶部１６に記憶される。
【００１８】
次に、モーター制御部２０１は、この測定開始の角度を起点として、予め定められた回転角度ステップごとにステッピングモーター２１を順次回転させる。例えば、調整ツマミ１ａの全回転角度が３６０度で、これを５ステップに分割する場合、回転角度ステップは７２度となる。
この回転は、ビット２１ａを介して調整ツマミ１ａへ伝えられ、調整ツマミ１ａが上記の一定角度（７２度）だけ回転される毎に、電子部品の電気的特性が計測部２２により計測され、計測された特性値は、Ａ／Ｄ変換部２３によりデジタル値に変換されて、対応する回転角度とともに計測値記憶部２０２に記憶される。
【００１９】
この様な計測が、全回転角度（３６０度）について終了すると、信号処理部２００において、電気的特性を目標値に一致させるための目標角度が求められる。この目標角度は、各回転角度ステップごとに測定された数値を直線で補間し、これらデータに基づいて、電子部品の電気的特性を目標値に一致させるために必要な回転角度として求められる。
【００２０】
そして、モーター制御部２０１は、求められた回転角度の１／３の角度だけステッピングモーター２１を回転させ、その回転角度おける電子部品の電気的特性が計測部２２により計測される。この様にして、回転の前後における測定値が得られれば、この回転による調整ツマミ１ａの回転角度に対する電子部品１の電気的特性の変化率が得られる。
【００２１】
信号処理部２００は、この変化率に基づいて再び目標角度を求める。即ち、調整ツマミ１ａの回転角度に対する電子部品１の電気的特性の変化率が一定と仮定し、電子部品１の電気的特性を目標値に一致させるために必要な目標角度を再び求める。
そして、この目標角度の１／３の角度だけ回転させる。その後も同様にして、各回転における調整ツマミ１ａの回転角度に対する電子部品の電気的特性の変化率を求めて再び目標角度を求め、その１／３だけ回転させる操作を繰り返す。
【００２２】
図２の２００〜２０５は、この電子部品調整装置の基本動作を示したフローチャートである。まず、所定の回転角度ステップで調節ツマミ１ａの全回転角度を計測する（２００）。この様子を図３の３００〜３０２を用いて、さらに詳しく説明する。
所定の回転角度ステップだけ調整ツマミ１ａを回転させた後（３００）、電気的特性の計測が行われ（３０１）、全角度範囲を終了したかを確認する（３０２）。その結果、有効範囲内であれば、電気的特性の計測が行われ（３００）、有効範囲を越えていれば終了する。
【００２３】
例えば、調整ツマミ１ａの全回転角度が３６０度で、回転角度ステップが７２度であれば、０度、７２度、１４４度、２１６度、２８８度、３６０度の各々の角度における電気的特性を順に計測することになる。
また、調整ツマミ１ａを全回転角度ではなく、有効な角度範囲のみを計測することもできる。有効な角度範囲とは、明らかに不要な範囲を除いた角度範囲である。例えば、通常の可変抵抗器においては、３６０度付近では絶縁状態（抵抗値が無限大）であるため、この様な角度範囲内に目標とする電気的特性が存在することはない。また、目標値の大きさから０度付近の角度範囲が明らかに不要の場合もある。
【００２４】
例えば、０度〜９０度及び２７０度〜３６０度の範囲が予め不要な角度範囲と判明していれば、これを除く有効な角度範囲９０度〜２７０度をカバーする範囲で計測を行うことができる。この場合、回転角度ステップが７２度であれば、７２度、１４４度、２１６度、２８８度の計測を行えばよい。
次に、これらの計測値に基づいて目標角度を算出する（２０１）。目標角度とは、電気的特性を目標値に一致させるために必要な調整ツマミ１ａの回転角度である。この目標角度の算出は、回転角度ステップごとの計測値を直線により補間したデータに基づいて行われる。そして、この目標角度の１／３だけ調整ツマミ１ａを回転させ（２０２）、その時の電気的特性を計測する（２０３）。
【００２５】
そして、この回転の前後における測定値から目標角度を求める（２０４、２０５）。即ち、上記回転の前後における測定値の差から単位回転角度あたりの特性値の変化量（変化率）を求め（２０４）、回転後の測定値と目標値と差を、求められた特性値の変化率で割れば、目標値までの回転角度（目標角度）が求められる（２０５）。
【００２６】
この目標角度が、ゼロ又は許容誤差の範囲内であるのかを検査し（２０６）、ゼロ（許容誤差の範囲内）であれば、調整操作を終了する。一方、ゼロ（許容誤差の範囲内）でなければ、この目標角度の１／３を求めて、再び調整ツマミ１ａを回転させる（２０２）。この様なステップ２０２〜２０６を繰り返し行えば、被調節部品の特性値は、目標値を越えることなく、目標値に近づい行き、最後には目標値に一致する。
【００２７】
この様子を図４から図６に示す。これらの図は、調整ツマミ１ａの角度が次第に調節されていく様子の一例を示したものである。いずれも縦軸に電子部品の電気的特性値をとり、横軸に調整ツマミの回転角度をとり、電子部品の特性曲線とともに示されている。
図４の（１）から（６）は、７２度ごとの回転角度ステップごとに特性値を計測している様子を示している。これらの計測結果を直線で補間し、目標値と交差する角度が、次の目標角度（７）となる。そして、この目標角度（７）の１／３である角度（８）まで調整ツマミ１ａを回転させる。
【００２８】
図５の（９）は、（１）と（８）とを結ぶ直線を延長して目標値と交差する点の角度であり、次の目標角度となる。そして、この目標角度（９）の１／３である角度（１０）まで調整ツマミ１ａを回転させる。
図６の（１１）も、全く同様にして（８）と（１０）とを結ぶ直線を延長して目標値と交差する点の角度であり、次の目標角度となる。そして、この目標角度（１１）の１／３である角度（１２）まで調整ツマミ１ａを回転させる。以下、同様の操作を繰り返すことで、電子部品の電気的特性は、目標値に一致するようになる。
【００２９】
この図より明らかなように、調整ツマミ１ａは常に一方向にのみ回転されて、調整が行われているため、調整機構のバックラッシュ等に起因する誤差によって、調整精度が低下することはない。
以上の実施例においては、目標角度の１／３を調整ツマミの回転角度としたが、その割合は、電子部品の特性曲線の傾きの変化によって適切な割合が選択可能であることはもちろんである。１／３という割合は、多くの可変抵抗器、トリマコンデンサ等に適用できる割合である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による電子部品の調整方法又は電子部品の調整装置によれば、電子部品が回路基板に取り付けられ、その回路の特性上、目標値又は所定の閾値を一定時間以上越えると計測が不能となる様な場合であっても、自動調節することができる。
【００３１】
また、本発明による電子部品の調整方法及び電子部品の調整装置は、電子部品の調整ツマミを一方向にのみ回転させて、調節を行う方式（追込み式）であるため、調整機構のバックラッシュ等に起因する回転方向の反転にともなう誤差が混入せず、高精度に調節を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子部品の調整装置の一構成例の要部構成例を示したブロック図である。
【図２】本発明による電子部品の調整方法の基本動作を示したフローチャートである。
【図３】図２のステップ２００をさらに詳しく説明するためのフローチャートである。
【図４】調整ツマミの角度が調節されていく様子の一例を示した図である。
【図５】図４に引続き、調整ツマミの角度が調節されていく様子の一例を示した図である。
【図６】図５に引続き、調整ツマミの角度が調節されていく様子の一例を示した図である。
【図７】電子部品の電気的特性を調節する方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１・・・電子部品
１ａ・・・調整ツマミ
２１・・・ステッピングモータ
２２・・・計測部
２３・・・Ａ／Ｄ変換部
２００・・・信号処理部
２０１・・・モータ駆動部
２０２・・・計測値記憶部
２０３・・・計測開始ポイント記憶部
２０４・・・回転角度記憶部

Claims

回転可能な調整ツマミを備えた電子部品に関し、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測し、これらの計測結果に基づいて、目標となる回転角度を算出し、上記電気部品の電気的特性を目標値に設定する電子部品の調整方法において、
目標となる回転角度よりも小さい角度だけ回転させ、この回転の前後において計測された電気的特性に基づいて、上記回転による電気的特性の変化率を算出し、
さらに、この変化率に基づいて目標となる回転角度を求め、その回転角度よりも小さい角度だけ回転させる操作を繰り返し、電子部品の電気的特性を目標値に設定する特徴とする電子部品の調整方法。
請求項１に記載の電子部品の調整方法において、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の上限角度以上の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わないことを特徴とする電子部品の調整方法。
請求項１又は２に記載の電子部品の調整方法において、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の下限角度以下の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わないことを特徴とする電子部品の調整方法。
請求項１から３のいずれかに記載の電子部品の調整方法において、電子部品の調整ツマミを回転させる角度を目標となる回転角度の１／３とすることを特徴とする電子部品の調整方法。
回転可能な調整ツマミを備えた電子部品に関し、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測し、これらの計測結果に基づいて、目標となる回転角度を算出し、上記電気部品の電気的特性を目標値に設定する電子部品調整装置において、
上記調整ツマミを回転させるステッピングモータと、このステッピングモータを駆動制御するモータ駆動部と、このモータ制御部が上記ステッピングモータを回転させた角度を記憶する回転角度記憶部と、計測開始時の角度を記憶する計測開始ポイント記憶部と、電子部品の電気的特性を計測する計測部と、この計測結果をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル値を記憶する測定値記憶部と、計測値に基づいて回転角度を算出し、モータ制御部に対して制御命令を出力する信号処理部とを備え、
上記信号処理部が、測定結果に基づいて目標となる回転角度を求め、目標となる回転角度よりも小さい角度だけ回転させ、この回転の前後において計測された電気的特性に基づいて、上記回転による電気的特性の変化率を算出し、さらに、この変化率に基づいて目標となる回転角度を求め、その回転角度よりも小さい角度だけ回転させる制御を繰り返し、電子部品の電気的特性を目標値に設定する手段として構成されることを特徴とする電子部品の調整装置。
請求項５に記載の電子部品の調整装置において、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際に、
上記信号処理部が、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の上限角度以上の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない手段として構成されることを特徴とする電子部品の調整方法。
請求項５又は６に記載の電子部品の調整装置において、上記調整ツマミを一定の回転角度ステップで回転させ、各々の回転角度における上記電子部品の電気的特性を計測する際に、
上記信号処理部が、回転可能な調整ツマミの回転角度のうち、所定の下限角度以下の領域については、一定の回転角度ステップによる電気的特性の計測を行わない手段として構成されることを特徴とする電子部品の調整方法。
請求項５から７のいずれかに記載の電子部品の調整装置において、上記信号処理部が、求められた目標となる回転角度の１／３だけ調整ツマミを回転させる制御命令をモータ制御部に出力する手段として構成されることを特徴とする電子部品の調整装置。