JP3860014B2 - Ｘｙ位置決め制御装置及び電子部品搭載装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送対象物をＸＹ位置移動自在に位置決めするＸＹ位置決め制御装置及び電子部品を搭載する電子部品搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子部品の搭載を行なうヘッドや、部材を切削加工等するための工具を、ＸＹ平面の所定位置に正確に位置決めするＸＹ位置決め制御装置を備えた、電子部品を回路基板に搭載するための電子部品搭載装置や、各種工作機械等があった。
【０００３】
ここで、図７を参照して、従来の電子部品搭載装置を説明する。電子部品搭載装置は、ＸＹ平面の所定位置に位置決め制御するガントリ型（門形移動型）のＸＹ位置決め制御装置３０と、電子部品を供給する図示しない部品供給体と、回路基板を搬送するための図示しない基板搬送装置とからなる。
【０００４】
ＸＹ位置決め制御装置３０は、基板搬送装置に対して直角に、かつ、基板搬送装置を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁３２Ａ，３２Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支持梁３２Ａ，３２Ｂ間に架け渡されるビーム３３と、ビーム３３の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド３４と、ヘッド３４に搭載され部品供給体から電子部品を吸着して回路基板上の所定位置に装着する吸着ノズル３１と、ビーム３３の各端で支持梁３２Ａ，３２Ｂそれぞれの長手方向の移動の駆動力を供給するＹ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂと、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂから供給された駆動力をビーム３３にそれぞれ伝えるＹ軸タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂと、ヘッド３４に対してビーム３３の長手方向の移動の駆動力を供給するＸ軸モータ３７と、Ｘ軸モータ３７から供給された駆動力をヘッド３４に伝えるＸ軸タイミングベルト３８とを有する。
【０００５】
また、ＸＹ位置決め制御装置３０は、ビーム３３のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であり、支持梁３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リニアエンコーダ３９Ａ，３９Ｂと、ヘッド３４のＸ軸位置を検出するための図示しない位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダと、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）を含みビーム３３をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置決め制御部４０ａ，４０ｂを備えまたヘッド３４をＸ軸方向に位置決め制御する制御手段とを有する。図７に示すように、ビーム３３の長手方向をＸ軸方向、支持梁３２Ａ、３２Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とする。
【０００６】
電子部品搭載装置は、ＣＰＵ４１が出力する位置指令（ビーム３３及びヘッド３４の位置、回路基板上への電子部品の搭載位置、部品供給体上の電子部品の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め制御部４０ａ，４０ｂを含める制御手段が、各駆動手段の駆動を制御することで、ヘッド３４を部品供給体上の所定位置に移動させ、ヘッド３４が備える吸着ノズル３１により電子部品を吸着する。そして、ヘッド３４を、回路基板搬送装置で搬送された回路基板上の所定位置に移動させ、電子部品を回路基板に装着する構造となっている。
【０００７】
ＸＹ位置決め制御装置３０の位置決め制御方式としては、Ｘ軸、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれの軸にリニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行う全軸式位置決め制御方式と、Ｙ１軸、Ｙ２軸の片方とＸ軸にリニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行うマスタスレーブ式位置決め制御方式とがあった。
【０００８】
ここで、各位置決め方式のＹ軸の位置決め動作を説明する。先ず、図８を参照して全軸式位置決め制御方式を説明する。全軸式位置決め制御方式は、Ｙ１軸のＹ軸回転モータ３５ＡとＹ２軸のＹ軸回転モータ３５Ｂとにおいてそれぞれ位置検出及びトルク制御してビーム３３を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０ａは、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２Ａ，４２Ｂ、速度リミッタ４３Ａ，４３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ，４４Ｂ、電流リミッタ４５Ａ，４５Ｂ、低域フィルタ４６Ａ，４６Ｂ、速度演算部４７Ａ，４７Ｂとを設ける。
【０００９】
先ず、ＣＰＵ４１から目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器４２Ａで当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ａからの位置フィードバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度指令を出力し、速度リミッタ４３Ａで過度の速度にならないよう制限し、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａで、速度リミッタ４３Ａからの速度指令と速度演算部４７Ａからの速度フィードバック信号との偏差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電流指令）を出力し、電流リミッタ４５Ａで当該トルク指令が過度の電流とならないよう制限し、低域フィルタ４６Ａで当該トルク指令の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流アンプ４８Ａで増幅してＹ軸リニアモータ３５Ａに入力する。
【００１０】
増幅したトルク指令をＹ軸回転モータ３５Ａに入力することにより、Ｙ軸回転モータ３５Ａのトルクを制御し、ビーム３３の位置を制御する。Ｙ２軸側のＹ軸回転モータ３５Ｂも同様に、ＣＰＵ４１からの位置指令を、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ｂからの位置フィードバック信号及び速度演算部４７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器４２Ｂ、速度リミッタ４３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ｂ、電流リミッタ４５Ｂ、低域フィルタ４６Ｂ、電流アンプ４８Ｂを介して、Ｙ軸回転モータ３５Ｂに増幅したトルク指令を入力して、Ｙ軸回転モータ３５Ｂのトルクを制御し、ビーム３３の位置決め制御を行う。
【００１１】
次に、図９を参照して、マスタスレーブ式位置決め制御方式を説明する。マスタスレーブ式位置決め制御方式は、マスタ側であるＹ１軸側のＹ軸回転モータ３５Ａにおいて位置検出してトルク制御し、スレーブ側であるＹ２軸側のＹ軸回転モータ３５ＢにおいてＹ１側のトルク指令を用いてトルク制御し、ビーム３３を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０ｂは、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２Ａ、速度リミッタ４３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ、電流リミッタ４５Ａ、低域フィルタ４６Ａ、速度演算部４７Ａとを設ける。
【００１２】
全軸式位置決め制御方式と同様に、Ｙ１軸側では、ＣＰＵ４１から位置指令を出力し、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ａからの位置フィードバック信号と、速度演算部４７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器４２Ａ、速度リミッタ４３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ、電流リミッタ４５Ａ、低域フィルタ４６Ａを介してトルク指令を出力し、電流アンプ４８Ａで増幅してＹ軸回転モータ３５Ａに入力する。Ｙ２軸側では、低域フィルタ４６Ａから出力されたトルク指令を電流アンプ４８Ｂで増幅してＹ軸回転モータ３５Ｂに入力し、ビーム３３の位置決めの制御を行う。
【００１３】
つまり、全軸式位置決め制御方式では、同一の位置指令を入力し、Ｙ１軸、Ｙ２軸それぞれに位置フィードバック信号及び速度フィードバック信号を用いて各軸のトルク指令を出力し、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂそれぞれのビーム３３位置のサーボ制御を行い、マスタスレーブ式位置決め制御方式では、位置指令を入力し、Ｙ１軸に位置フィードバック信号及び速度フィードバック信号を用いてトルク指令を出力し、Ｙ軸回転モータ３５Ａのビーム３３位置のサーボ制御を行い、Ｙ１軸と同一のトルク指令を用いてＹ軸回転モータ３５Ｂで、ビーム３３の位置決め制御を行う。
【００１４】
また、ここでは、Ｘ軸回転モータ３７、Ｘ軸タイミングベルト３８、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂ、タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを駆動手段として用いたが、リニアモータ等の駆動手段も用いられている。また、マスタスレーブ式位置決め制御方式でＹ１軸側をスレーブ側、Ｙ２軸側をマスタ側とする構成でもよい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の全軸式位置決め制御方式では、Ｙ軸方向へのビーム３３の位置決めは、Ｙ１軸及びＹ２軸の両方でそれぞれに制御を行うため、Ｙ１軸、Ｙ２軸それぞれのリニアエンコーダが非常に高い精度で設置されていない限り互いに外力が働き干渉を生ずる。例えば、支持梁３２Ａ，３２Ｂのピッチング方向、ヨーイング方向等のずれにより干渉を生ずる。
【００１６】
これは、Ｙ１軸、Ｙ２軸に同じ位置決めの位置指令を与えると、各軸で自リニアエンコーダ上の目標位置に位置決めを行うが、各軸の目標位置は完全に一致しているわけではないため、一方の軸側が他方の軸側にそれぞれ干渉する外力をビーム３３に与え合うこととなっていた。Ｙ１軸、Ｙ２軸のリニアエンコーダを十分に高い精度で揃えて設置するのは事実上困難であり、また、リニアエンコーダ自身の精度を高めるにも限界があった。
【００１７】
通常、位置決め制御では、偏差を収束させるため速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ，４４Ｂで速度の偏差を積分演算させる制御を行っているが、Ｙ１軸、Ｙ２軸がそれぞれ他方からの干渉する外力を打ち消して目標位置に収束しようとすると、トルク指令（電流指令）は、どんどん増大してしまうこととなる。
【００１８】
前記干渉は、ビーム３３の剛性が高い程、お互いに強い外力が働くため、顕著な問題となって現れる。また、駆動手段としてタイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを使用した場合、ベルトのたるみによって外力がいくらか吸収されるが、ベルトのたるみによって位置決めの精度を上げることができない。リニアモータを使用した場合、高精度の位置決めの制御を行うことができるが、外力は吸収されない。
【００１９】
しかし、ビーム３３の剛性を低くすると、制御ゲインを上げることができず、位置決め目標への整定時間（目標位置へ位置決め終了するまでの時間）が遅くなる等の問題が生じていた。よって、全軸式位置決め制御方式の位置決め制御は、外力の干渉により、余分な電力の消費やモータの温度上昇、場合によってはビーム３３の破損等の問題まで生じていた。
【００２０】
また、マスタスレーブ式位置決め制御方式では、全軸式位置決め制御方式のような干渉の問題は生じないが、位置決めの精度を出すのは、ビーム３３の剛性のみに頼ることとなる。例えば、剛性が低いとスレーブ側の位置決めの精度は低くなる。よって、マスタスレーブ式位置決め制御方式の位置決め制御は、スレーブ側の位置決めの精度は実質的に保証されず、正確な位置決めができないおそれがある。
【００２１】
本発明の課題は、全軸式位置決め制御方式において移動体への外力の干渉を避けることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にされると共に、搬送対象物（例えば、図１に示すヘッド４）をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体（例えば、図１に示すビーム３）と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材（例えば、図１に示す支持梁２Ａ，２Ｂ）と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダ（例えば、図２に示すＹ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂ）と、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段（例えば、図２に示すＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂ）と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段（例えば、図３に示すＹ軸位置決め制御部１０を含める制御手段）とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第１の駆動手段に、前記移動体のモータを励磁したまま、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第１のＹ軸側で移動体を少なくとも１つの任意の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００２４】
従って、請求項１記載の発明によれば、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、また、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００２７】
従って、請求項２記載の発明によれば、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第１の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第１の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の第１の所定位置への移動後、前記第２の位置検出手段に、前記移動体の第２のＹ軸の第１の所定位置情報を検出させ、前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第２の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の第２の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の第２の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の第１の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第１の所定位置情報の誤差、及び、前記第１のＹ軸の第２の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第２の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の第１の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の第１の所定位置情報を検出し、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の第２の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の第２の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の第１の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の第１の所定位置情報の誤差、及び、第１のＹ軸の第２の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の第２の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００３０】
従って、請求項３記載の発明によれば、請求項１及び請求項２の両方の補正を用いた補正により、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の何れかの特徴の第１及び第２の駆動手段が、リニアモータである、ＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００３２】
従って、請求項４記載の発明によれば、第１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４の何れかの特徴のＸＹ位置決め制御装置を具備する電子部品搭載装置であって、前記搬送対象物は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路基板上に搭載する電子部品搭載ヘッドである、電子部品搭載装置であることを特徴とする。
【００３４】
従って、請求項５の発明によれば、請求項１乃至４に記載の効果を得ると共に、電子部品を回路基板上の所定位置に高い精度で搭載することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び第３の実施の形態につき順に説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。先ず、装置的特長を図１〜図３を参照して説明する。なお、図面は発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するものではない。
【００３７】
図１〜図３に示すように、電子部品搭載装置Ｃは、ヘッドをＸ軸及びＹ軸移動自在に位置決めするガントリ型のＸＹ位置決め制御装置Ｄと、電子部品２１を供給する部品供給体２３と、電子部品２１が搭載される回路基板２２を搬送するための基板搬送装置２４とからなる。
【００３８】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、基板搬送装置２４に対して直角に、かつ、基板搬送装置２４を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁２Ａ，２Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支持梁２Ａ，２Ｂ間に架け渡されるビーム３と、ビーム３の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド４と、ヘッド４に搭載され部品供給体２３から電子部品２１を吸着して回路基板２２上の所定位置に装着する吸着ノズル１と、ビーム３の各端で支持梁２Ａ，２Ｂそれぞれの長手方向の移動の駆動力を供給するＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂと、ヘッド４に対してビーム３の長手方向の移動の駆動力を供給するＸ軸リニアモータ６とを有する。
【００３９】
また、ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、ビーム３のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であり、支持梁２Ａ，２Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂと、ヘッド４のＸ軸位置を検出するための位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダ８と、ＣＰＵ１１を含みビーム３をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置決め制御部１０を備えまたヘッド４をＸ軸方向に位置決め制御する制御手段とを有する。図１に示すように、ビーム３の長手方向をＸ軸方向、支持梁２Ａ、２Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とする。
【００４０】
電子部品搭載装置Ｃは、ＣＰＵ１１から出力される位置指令（ビーム３及びヘッド４の位置、回路基板２２上への電子部品２１の搭載位置、部品供給体２３上の電子部品２１の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め制御部１０を含む制御手段でＸ軸リニアモータ６及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの駆動を制御することで、ヘッド４を部品供給体２３上の所定位置に移動させ、ヘッド４が備える吸着ノズル１により電子部品２１を吸着する。そして、ヘッド４を、基板搬送装置２４で搬送された回路基板２２上の所定位置に移動させ、電子部品２１を回路基板２２に装着する構造となっている。
【００４１】
Ｙ軸位置決め制御部１０は、各部を中央制御するＣＰＵ１１と、Ｙ１軸側、Ｙ２軸側それぞれに、位置偏差比例増幅器１２Ａ，１２Ｂ、速度リミッタ１３Ａ，１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａ，１４Ｂ、電流リミッタ１５Ａ，１５Ｂ、低域フィルタ１６Ａ，１６Ｂ、速度演算部１７Ａ，１７Ｂと、各種データを記憶する記憶部１８とを設け、電流アンプ１９Ａ，１９Ｂを介してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂに接続され、また、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂとも接続する。
【００４２】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、全軸式位置決め制御方式によりＹ軸方向の位置決め制御を行い、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５ＡとＹ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂとに対してそれぞれ、ビーム３の位置決めのサーボ制御を行う。本実施の形態では、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５Ａ、Ｙ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂそれぞれに異なる位置の位置決め制御を行うことができる構成である。
【００４３】
ここで、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５Ａについての位置決め制御を説明する。先ず、ＣＰＵ１１から目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器１２Ａで当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度指令を出力し、速度リミッタ１３Ａで過度の速度にならないよう制限し、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａで、速度リミッタ１３Ａからの速度指令と速度演算部１７Ａから出力された速度フィードバック信号との偏差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電流指令）を出力し、電流リミッタ１５Ａで当該トルク指令が過度の電流とならないよう制限し、低域フィルタ１６Ａで当該トルク指令の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流アンプ１９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力する。
【００４４】
なお、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａは、Ｙ１軸側のビーム３の位置を検出し、検出した位置を位置フィードバック信号として出力し、速度演算部１７Ａは、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号を微分演算して、速度フィードバック信号を出力する。よって、Ｙ軸位置決め制御部１０が、位置指令をトルク指令に変換して、電流アンプ１９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力することにより、Ｙ軸リニアモータ５Ａをトルク指令に対応して駆動させ、ビーム３を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御する。
【００４５】
Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂも同様に、ＣＰＵ４１からの位置指令を、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂからの位置フィードバック信号及び速度演算部１７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器１２Ｂ、速度リミッタ１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ｂ、電流リミッタ１５Ｂ、低域フィルタ１６Ｂ、電流アンプ１９Ｂを順に介して、Ｙ軸リニアモータ５Ｂに増幅したトルク指令を入力し、Ｙ軸リニアモータ５Ｂをトルク指令に対応して駆動させ、ビーム３を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御する。
【００４６】
つまり、Ｙ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａと、Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂに別々に異なる位置指令を入力し、別々に位置決め制御を行うことができる構成である。
【００４７】
ここで、説明の簡略化のため、Ｙ１軸側部とは、位置偏差比例増幅器１２Ａ、速度リミッタ１３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａ、電流リミッタ１５Ａ、低域フィルタ１６Ａ、速度演算部１７Ａ、電流アンプ１９Ａ、Ｙ軸リニアモータ５Ａ、Ｙ軸リニアエンコーダ７ＡのＹ１軸側の一連の部品を指し、Ｙ２軸側部とは、位置偏差比例増幅器１２Ｂ、速度リミッタ１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ｂ、電流リミッタ１５Ｂ、低域フィルタ１６Ｂ、速度演算部１７Ｂ、電流アンプ１９Ｂ、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ、Ｙ軸リニアエンコーダ７ＢのＹ２軸側の一連の部品を指すものとする。
【００４８】
図４を参照して、第１のＹ軸位置決め制御動作の説明を行う。第１のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前にＹ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａでビーム３を所定位置に位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＭａを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭａを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ａの位置合せは、少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行う。第１のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００４９】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボをＯＦＦにする（ステップＳ１）。具体的には、Ｙ１軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをし、Ｙ２軸側部においては、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ上のビーム３を自由に移動できるフリーランの状態にする。
【００５０】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である所定位置Ｌを目標とする位置指令を入力する（ステップＳ２）。所定位置Ｌは、Ｌ１，Ｌ２，…，ＬＮ（Ｎは１以上の整数）の各位置を代表しているものとする。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａをジョグ駆動させる（ステップＳ３）。ジョグ駆動とは低速駆動のことである。
【００５１】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報がＬであるかを判別する（ステップＳ４）。位置情報がＬでない場合（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ３へ戻る。
【００５２】
位置情報がＬである場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報Ｌ＋ΔＬａ（ΔＬａはプラス又はマイナスの値）と、位置指令の所定位置Ｌとから、補正位置情報ΔＬａを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＳ５）。
【００５３】
そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了したかを判別する（ステップＳ６）。例えば、Ｌ＝Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のとき、それぞれに対応するΔＬａ１，ΔＬａ２，ΔＬａ３を記憶したかを判別する。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了していない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬａの記憶までの処理を実行する。
【００５４】
全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ５で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬａを用いて、補正位置情報ΔＭａを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＳ７）。具体的には、ΔＬａ＝ΔＬａ１，ΔＬａ２，…，ΔＬａＮ（Ｎは１以上の整数）で、ΔＬａの平均値であるΔＭａ＝（ΔＬａ１＋ΔＬａ２＋…＋ΔＬａＮ）／Ｎを算出する。
【００５５】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側のサーボもＯＮにする（ステップＳ８）。具体的には、Ｙ１軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをし、Ｙ２軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをする。
【００５６】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である実駆動位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＳ７で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭａを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭａを目標とする位置指令を入力する（ステップＳ９）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭａにビーム３を移動させ（ステップＳ１０）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第１のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００５７】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ２軸側のリニアモータ５Ｂをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａでビーム３を所定位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで検出した位置情報Ｌ＋ΔＬａを用いて補正位置情報ΔＭａを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭａへのビーム３の位置決め制御をするので、Ｙ１軸側とＹ２軸側とからビーム３に働く外力の干渉を避けることができ、ビーム３の剛性を高くすることができ、位置決め整定時間を短くし、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができる。
【００５８】
また、外力の干渉による、ビーム３の破損、及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００５９】
更に、Ｙ１軸及びＹ２軸におけるビーム３の駆動手段として、ビーム３の剛性を低くすることなく、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれでＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを用いることができるので、ビーム３の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態のステップＳ７において、補正値を算出する方法の具体例として、補正位置情報ΔＬａの平均値ΔＭａを求める例について説明したが、変形例として、補正位置情報ΔＬａの個々の値（ΔＬａ１，ΔＬａ２，…，ΔＬａＮ）をそのまま補正値としてＬの各値（Ｌ１，Ｌ２，…，ＬＮ）に対応させることも可能である。
【００６１】
即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋ΔＬａ１），（Ｌ２＋ΔＬａ２），…，（ＬＮ＋ΔＬａＮ）の各情報を使用して位置決め制御する。この時、全ての位置で補正位置情報をサンプリングする事は出来ないので、補正位置情報をサンプリングするピッチをＰとした場合、例えば、Ｌｉ±Ｐ／２（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の区間では、補正値として補正位置情報ΔＬａｉを採用し、Ｌ（ｉ＋１）±Ｐ／２の区間では、補正値として補正位置情報ΔＬａ（ｉ＋１）を採用することができる。また、ピッチＰは、一定でない構成としてもよい。
【００６２】
このようにすれば、ビーム３のＹ軸方向の位置によるリニアエンコーダ７Ａ，７Ｂのばらつきを吸収することが出来て、補正がより正確になる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
本実施の形態を、図１〜図３と図５を参照して説明する。装置的特長は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄ（電子部品搭載装置Ｃ）で実行する第２のＹ軸位置決め制御動作を説明する。第２のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前にＹ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂでビーム３をＹ１軸側の所定位置へ位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダＢの位置情報から補正位置情報ΔＭｂを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭｂを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ｂの位置合せは、少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行い、第２のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００６５】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＦＦにし、Ｙ２軸側部のサーボをＯＮにする（ステップＴ１）。Ｙ１軸側部のサーボをＯＦＦし、ビーム３をＹ１側でフリーランの状態にするが、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａはビーム３の位置を位置フィードバック信号に対応する位置情報として出力する。そして、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａでビーム３が任意の位置である所定位置Ｌの位置情報を出力するよう、Ｙ２軸側部でのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂをジョグ駆動させる（ステップＴ２）。
【００６６】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報がＬであるかを判別する（ステップＴ３）。位置情報がＬでない場合（ステップＴ３；ＮＯ）、ステップＴ２へ戻る。位置情報がＬである場合（ステップＴ３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報Ｌ＋ΔＬｂ（ΔＬｂはプラス又はマイナスの値）と、位置指令の所定位置Ｌとから、補正位置情報ΔＬｂを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＴ４）。
【００６７】
そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了したかを判別する（ステップＴ５）。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了していない場合（ステップＴ５；ＮＯ）、ステップＴ２に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬｂの記憶までの処理を実行する。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了した場合（ステップＴ５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＴ４で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬｂを用いて、補正位置情報ΔＭｂを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＴ６）。具体的には、ΔＬｂ＝ΔＬｂ１，ΔＬｂ２，…，ΔＬｂＮ（Ｎは１以上の整数）で、ΔＬｂの平均値であるΔＭｂ＝（ΔＬｂ１＋ΔＬｂ２＋…＋ΔＬｂＮ）／Ｎを算出する。
【００６８】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボもＯＮにする（ステップＴ７）。そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である実駆動位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＴ６で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭｂを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭｂを目標とする位置指令を入力する（ステップＴ８）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭｂにビーム３を移動させ（ステップＴ９）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第２のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００６９】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ２軸側のリニアモータ５ＢでＹ１軸側のビーム３を位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで検出した位置情報Ｌ＋ΔＬｂを用いて補正位置情報ΔＭｂを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭｂへのビーム３の位置決め制御をするので、Ｙ１軸側とＹ２軸側とからビーム３に働く外力の干渉を避けることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態の変形例として、第１の実施の形態の変形例と同様に、平均値ΔＭｂでなく、個々の補正値ΔＬｂをそのまま使用して補正する構成でもよい。即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋ΔＬｂ１），（Ｌ２＋ΔＬｂ２），…，（ＬＮ＋ΔＬｂＮ）の各情報を使用して位置決め制御する構成でもよい。
【００７１】
（第３の実施の形態）
本実施の形態を、図１〜図３と図６を参照して説明する。装置的特長は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄ（電子部品搭載装置Ｃ）で実行する第３のＹ軸位置決め制御動作を説明する。第３のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前に、Ｙ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａで位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＬａを取得し、Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂで位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＬｂを取得し、補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂから補正位置情報ΔＭｃを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭｃを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの位置合せは、それぞれ少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行い、第２のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００７３】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。本実施の形態のステップＵ１〜Ｕ５は、第１の実施の形態のステップＳ１〜Ｓ５と同様であり、ステップＵ６〜Ｕ９は、第２の実施の形態のステップＴ１〜Ｓ４と同様であるので、説明を省略する。そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了したかを判別する（ステップＵ１０）。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了していない場合（ステップＵ１０；ＮＯ）、ステップＵ１に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬｂの記憶までの処理を実行する。本実施の形態では、ΔＬａ、ΔＬｂの数は同数となる。
【００７４】
全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了した場合（ステップＵ１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＵ５で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬａと、ステップＵ９で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬｂとを用いて、補正位置情報ΔＭｃを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＵ１１）。具体的には、先ず、ΔＬｂの平均値であるΔＭａと、ΔＬｂの平均値であるΔＭｂとを算出し、ΔＭｃ＝（α×ΔＭａ＋β×ΔＭｂ）を算出する。但し、α＋β＝１である。α，βの値は、装置的な誤差の傾向等によりケースバイケースで決める値であり、例えば、一般的には、α＝０．５，β＝０．５として、ΔＭｃを、ΔＭａとΔＭｂの平均値とする。
【００７５】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボもＯＮにする（ステップＵ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＵ１１で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭｃを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭｃを目標とする位置指令を入力する（ステップＵ１３）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭｃにビーム３を移動させ（ステップＵ１４）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第３のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００７６】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ２軸側のリニアモータ５Ｂをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ｂでビーム３を所定位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで位置情報Ｌ＋ΔＬｂを検出し、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ２軸側のリニアモータ５ＢでＹ１軸側のビーム３を位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで位置情報Ｌ＋ΔＬｂを検出し、検出した位置情報から補正位置情報ΔＭｃを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭｃへのビーム３の位置決め制御をするので、第１及び第２の実施の形態の補正の両方を用いた補正により、Ｙ１軸側とＹ２軸側からビーム３に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００７７】
また、補正位置情報ΔＭｃを算出する際、α，βの値をα＋β＝１の範囲で自由に設定できるので、各装置の誤差傾向を補正位置情報ΔＭｃに反映することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態の変形例として、第１の実施の形態の変形例と同様に、平均値ΔＭｃでなく、個々の補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂをそのまま使用して補正する構成でもよい。即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋（α×ΔＬａ１＋β×ΔＬｂ１）），（Ｌ２＋（α×ΔＬａ２＋β×ΔＬｂ２）），…，（ＬＮ＋（α×ΔＬａＮ＋β×ΔＬｂＮ））の各情報を使用して位置決め制御する構成でもよい。
【００７９】
なお、第３の実施の形態及びその変形例では、補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂは同じ所定位置から算出しているが、ステップＵ２〜Ｕ５での所定位置Ｌと、ステップＵ６〜Ｕ９での所定位置Ｌとは、その値、個数を異にする構成でもよい。
【００８０】
なお、上記各実施の形態では、Ｙ２軸側の補正位置情報を算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側で実駆動位置への位置決め制御をし、Ｙ２軸側で補正位置情報を用いて補正した位置への位置決め制御をしているが、Ｙ１軸側とＹ２軸側とを入れ替えて位置決め制御をしてもよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態では、駆動手段としてＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを使用したが、駆動手段としてタイミングベルト及び回転モータ等の他の駆動手段を使用してもよく、その場合にも、ビーム３の剛性を高くすることができ、制御ゲインを高め、高速の位置決め制御を行うことができる。
【００８２】
更に、上記各実施の形態では、ＸＹ位置決め制御装置Ｄを電子部品搭載装置に設けているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向移動自在に位置決め制御する他の一般的な装置に用いることもできる。例えば、各種工作機械、縫製機、プロッタプリンタ等である。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態につき説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施が可能なものである。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第１のＹ軸側で移動体を所定位置に位置移動した際の第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるので、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、また、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００８５】
請求項２記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の所定位置に位置移動した際の第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるので、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００８６】
請求項３記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、請求項１及び請求項２の両方の補正を用いた補正により、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００８７】
請求項４記載の発明によれば、第１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００８８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４に記載の効果を得ると共に、電子部品を回路基板上の所定位置に高い精度で搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電子部品搭載装置Ｃの斜視図である。
【図２】ＸＹ位置決め制御装置Ｄの上面図である。
【図３】Ｙ軸位置決め制御部１０のブロック図である。
【図４】第１のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図５】第２のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図６】第３のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の電子部品搭載装置のＸＹ位置決め制御装置３０の斜視図である。
【図８】全軸式位置決め制御方式を行う従来のＹ軸位置決め制御部４０ａのブロック構成図である。
【図９】マスタスレーブ式位置決め制御方式を行う従来のＹ軸位置決め制御部４０ｂのブロック構成図である。
【符号の説明】
Ｃ …電子部品搭載装置
Ｄ，３０ …ＸＹ位置決め制御装置
１，３１ …吸着ノズル
２Ａ，２Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ…支持梁
３，３３ …ビーム
４，３４ …ヘッド
５Ａ，５Ｂ …Ｙ軸リニアモータ
６ …Ｘ軸リニアモータ
７Ａ，７Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ…Ｙ軸リニアエンコーダ
８ …Ｘ軸リニアエンコーダ
１０，４０ａ，４０ｂ…Ｙ軸位置決め制御部
１１，４１ …ＣＰＵ
１２Ａ，１２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ…位置偏差比例増幅器
１３Ａ，１３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ…速度リミッタ
１４Ａ，１４Ｂ，４４Ａ，４４Ｂ…速度偏差ＰＩ演算部
１５Ａ，１５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ…電流リミッタ
１６Ａ，１６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ…低域フィルタ
１７Ａ，１７Ｂ，４７Ａ，４７Ｂ…速度演算部
１８ …記憶部
１９Ａ，１９Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ…電流アンプ
２１ …電子部品
２２ …回路基板
２３ …部品供給体
２４ …回路基板搬送装置
３５Ａ，３５Ｂ…Ｙ軸回転モータ
３６Ａ，３６Ｂ…Ｙ軸タイミングベルト
３７ …Ｘ軸回転モータ
３８ …Ｘ軸タイミングベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送対象物をＸＹ位置移動自在に位置決めするＸＹ位置決め制御装置及び電子部品を搭載する電子部品搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子部品の搭載を行なうヘッドや、部材を切削加工等するための工具を、ＸＹ平面の所定位置に正確に位置決めするＸＹ位置決め制御装置を備えた、電子部品を回路基板に搭載するための電子部品搭載装置や、各種工作機械等があった。
【０００３】
ここで、図７を参照して、従来の電子部品搭載装置を説明する。電子部品搭載装置は、ＸＹ平面の所定位置に位置決め制御するガントリ型（門形移動型）のＸＹ位置決め制御装置３０と、電子部品を供給する図示しない部品供給体と、回路基板を搬送するための図示しない基板搬送装置とからなる。
【０００４】
ＸＹ位置決め制御装置３０は、基板搬送装置に対して直角に、かつ、基板搬送装置を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁３２Ａ，３２Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支持梁３２Ａ，３２Ｂ間に架け渡されるビーム３３と、ビーム３３の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド３４と、ヘッド３４に搭載され部品供給体から電子部品を吸着して回路基板上の所定位置に装着する吸着ノズル３１と、ビーム３３の各端で支持梁３２Ａ，３２Ｂそれぞれの長手方向の移動の駆動力を供給するＹ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂと、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂから供給された駆動力をビーム３３にそれぞれ伝えるＹ軸タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂと、ヘッド３４に対してビーム３３の長手方向の移動の駆動力を供給するＸ軸モータ３７と、Ｘ軸モータ３７から供給された駆動力をヘッド３４に伝えるＸ軸タイミングベルト３８とを有する。
【０００５】
また、ＸＹ位置決め制御装置３０は、ビーム３３のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であり、支持梁３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リニアエンコーダ３９Ａ，３９Ｂと、ヘッド３４のＸ軸位置を検出するための図示しない位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダと、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）を含みビーム３３をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置決め制御部４０ａ，４０ｂを備えまたヘッド３４をＸ軸方向に位置決め制御する制御手段とを有する。図７に示すように、ビーム３３の長手方向をＸ軸方向、支持梁３２Ａ、３２Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とする。
【０００６】
電子部品搭載装置は、ＣＰＵ４１が出力する位置指令（ビーム３３及びヘッド３４の位置、回路基板上への電子部品の搭載位置、部品供給体上の電子部品の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め制御部４０ａ，４０ｂを含める制御手段が、各駆動手段の駆動を制御することで、ヘッド３４を部品供給体上の所定位置に移動させ、ヘッド３４が備える吸着ノズル３１により電子部品を吸着する。そして、ヘッド３４を、回路基板搬送装置で搬送された回路基板上の所定位置に移動させ、電子部品を回路基板に装着する構造となっている。
【０００７】
ＸＹ位置決め制御装置３０の位置決め制御方式としては、Ｘ軸、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれの軸にリニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行う全軸式位置決め制御方式と、Ｙ１軸、Ｙ２軸の片方とＸ軸にリニアエンコーダを配置し、位置決め制御を行うマスタスレーブ式位置決め制御方式とがあった。
【０００８】
ここで、各位置決め方式のＹ軸の位置決め動作を説明する。先ず、図８を参照して全軸式位置決め制御方式を説明する。全軸式位置決め制御方式は、Ｙ１軸のＹ軸回転モータ３５ＡとＹ２軸のＹ軸回転モータ３５Ｂとにおいてそれぞれ位置検出及びトルク制御してビーム３３を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０ａは、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２Ａ，４２Ｂ、速度リミッタ４３Ａ，４３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ，４４Ｂ、電流リミッタ４５Ａ，４５Ｂ、低域フィルタ４６Ａ，４６Ｂ、速度演算部４７Ａ，４７Ｂとを設ける。
【０００９】
先ず、ＣＰＵ４１から目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器４２Ａで当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ａからの位置フィードバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度指令を出力し、速度リミッタ４３Ａで過度の速度にならないよう制限し、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａで、速度リミッタ４３Ａからの速度指令と速度演算部４７Ａからの速度フィードバック信号との偏差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電流指令）を出力し、電流リミッタ４５Ａで当該トルク指令が過度の電流とならないよう制限し、低域フィルタ４６Ａで当該トルク指令の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流アンプ４８Ａで増幅してＹ軸リニアモータ３５Ａに入力する。
【００１０】
増幅したトルク指令をＹ軸回転モータ３５Ａに入力することにより、Ｙ軸回転モータ３５Ａのトルクを制御し、ビーム３３の位置を制御する。Ｙ２軸側のＹ軸回転モータ３５Ｂも同様に、ＣＰＵ４１からの位置指令を、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ｂからの位置フィードバック信号及び速度演算部４７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器４２Ｂ、速度リミッタ４３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ｂ、電流リミッタ４５Ｂ、低域フィルタ４６Ｂ、電流アンプ４８Ｂを介して、Ｙ軸回転モータ３５Ｂに増幅したトルク指令を入力して、Ｙ軸回転モータ３５Ｂのトルクを制御し、ビーム３３の位置決め制御を行う。
【００１１】
次に、図９を参照して、マスタスレーブ式位置決め制御方式を説明する。マスタスレーブ式位置決め制御方式は、マスタ側であるＹ１軸側のＹ軸回転モータ３５Ａにおいて位置検出してトルク制御し、スレーブ側であるＹ２軸側のＹ軸回転モータ３５ＢにおいてＹ１側のトルク指令を用いてトルク制御し、ビーム３３を位置制御する。Ｙ軸位置決め制御部４０ｂは、ＣＰＵ４１、位置偏差比例増幅器４２Ａ、速度リミッタ４３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ、電流リミッタ４５Ａ、低域フィルタ４６Ａ、速度演算部４７Ａとを設ける。
【００１２】
全軸式位置決め制御方式と同様に、Ｙ１軸側では、ＣＰＵ４１から位置指令を出力し、Ｙ軸リニアエンコーダ３９Ａからの位置フィードバック信号と、速度演算部４７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器４２Ａ、速度リミッタ４３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ、電流リミッタ４５Ａ、低域フィルタ４６Ａを介してトルク指令を出力し、電流アンプ４８Ａで増幅してＹ軸回転モータ３５Ａに入力する。Ｙ２軸側では、低域フィルタ４６Ａから出力されたトルク指令を電流アンプ４８Ｂで増幅してＹ軸回転モータ３５Ｂに入力し、ビーム３３の位置決めの制御を行う。
【００１３】
つまり、全軸式位置決め制御方式では、同一の位置指令を入力し、Ｙ１軸、Ｙ２軸それぞれに位置フィードバック信号及び速度フィードバック信号を用いて各軸のトルク指令を出力し、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂそれぞれのビーム３３位置のサーボ制御を行い、マスタスレーブ式位置決め制御方式では、位置指令を入力し、Ｙ１軸に位置フィードバック信号及び速度フィードバック信号を用いてトルク指令を出力し、Ｙ軸回転モータ３５Ａのビーム３３位置のサーボ制御を行い、Ｙ１軸と同一のトルク指令を用いてＹ軸回転モータ３５Ｂで、ビーム３３の位置決め制御を行う。
【００１４】
また、ここでは、Ｘ軸回転モータ３７、Ｘ軸タイミングベルト３８、Ｙ軸回転モータ３５Ａ，３５Ｂ、タイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを駆動手段として用いたが、リニアモータ等の駆動手段も用いられている。また、マスタスレーブ式位置決め制御方式でＹ１軸側をスレーブ側、Ｙ２軸側をマスタ側とする構成でもよい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の全軸式位置決め制御方式では、Ｙ軸方向へのビーム３３の位置決めは、Ｙ１軸及びＹ２軸の両方でそれぞれに制御を行うため、Ｙ１軸、Ｙ２軸それぞれのリニアエンコーダが非常に高い精度で設置されていない限り互いに外力が働き干渉を生ずる。例えば、支持梁３２Ａ，３２Ｂのピッチング方向、ヨーイング方向等のずれにより干渉を生ずる。
【００１６】
これは、Ｙ１軸、Ｙ２軸に同じ位置決めの位置指令を与えると、各軸で自リニアエンコーダ上の目標位置に位置決めを行うが、各軸の目標位置は完全に一致しているわけではないため、一方の軸側が他方の軸側にそれぞれ干渉する外力をビーム３３に与え合うこととなっていた。Ｙ１軸、Ｙ２軸のリニアエンコーダを十分に高い精度で揃えて設置するのは事実上困難であり、また、リニアエンコーダ自身の精度を高めるにも限界があった。
【００１７】
通常、位置決め制御では、偏差を収束させるため速度偏差ＰＩ演算部４４Ａ，４４Ｂで速度の偏差を積分演算させる制御を行っているが、Ｙ１軸、Ｙ２軸がそれぞれ他方からの干渉する外力を打ち消して目標位置に収束しようとすると、トルク指令（電流指令）は、どんどん増大してしまうこととなる。
【００１８】
前記干渉は、ビーム３３の剛性が高い程、お互いに強い外力が働くため、顕著な問題となって現れる。また、駆動手段としてタイミングベルト３６Ａ，３６Ｂを使用した場合、ベルトのたるみによって外力がいくらか吸収されるが、ベルトのたるみによって位置決めの精度を上げることができない。リニアモータを使用した場合、高精度の位置決めの制御を行うことができるが、外力は吸収されない。
【００１９】
しかし、ビーム３３の剛性を低くすると、制御ゲインを上げることができず、位置決め目標への整定時間（目標位置へ位置決め終了するまでの時間）が遅くなる等の問題が生じていた。よって、全軸式位置決め制御方式の位置決め制御は、外力の干渉により、余分な電力の消費やモータの温度上昇、場合によってはビーム３３の破損等の問題まで生じていた。
【００２０】
また、マスタスレーブ式位置決め制御方式では、全軸式位置決め制御方式のような干渉の問題は生じないが、位置決めの精度を出すのは、ビーム３３の剛性のみに頼ることとなる。例えば、剛性が低いとスレーブ側の位置決めの精度は低くなる。よって、マスタスレーブ式位置決め制御方式の位置決め制御は、スレーブ側の位置決めの精度は実質的に保証されず、正確な位置決めができないおそれがある。
【００２１】
本発明の課題は、全軸式位置決め制御方式において移動体への外力の干渉を避けることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にされると共に、搬送対象物（例えば、図１に示すヘッド４）をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体（例えば、図１に示すビーム３）と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材（例えば、図１に示す支持梁２Ａ，２Ｂ）と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダ（例えば、図２に示すＹ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂ）と、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段（例えば、図２に示すＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂ）と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段（例えば、図３に示すＹ軸位置決め制御部１０を含める制御手段）とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第１の駆動手段に、前記移動体のモータを励磁したまま、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第１のＹ軸側で移動体を少なくとも１つの任意の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００２４】
従って、請求項１記載の発明によれば、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、また、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００２７】
従って、請求項２記載の発明によれば、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明は、Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、前記制御手段は、実駆動前に、前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第１の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第１の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の第１の所定位置への移動後、前記第２の位置検出手段に、前記移動体の第２のＹ軸の第１の所定位置情報を検出させ、前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第２の所定位置へ移動させ、前記移動体の前記第１のＹ軸の第２の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の第２の所定位置情報を検出させ、前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の第１の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第１の所定位置情報の誤差、及び、前記第１のＹ軸の第２の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第２の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の第１の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の第１の所定位置情報を検出し、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の少なくとも１つの任意の第２の所定位置に位置移動した際の少なくとも１つの第２のＹ軸の第２の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の第１の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の第１の所定位置情報の誤差、及び、第１のＹ軸の第２の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の第２の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる。
【００３０】
従って、請求項３記載の発明によれば、請求項１及び請求項２の両方の補正を用いた補正により、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の何れかの特徴の第１及び第２の駆動手段が、リニアモータである、ＸＹ位置決め制御装置であることを特徴とする。
【００３２】
従って、請求項４記載の発明によれば、第１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４の何れかの特徴のＸＹ位置決め制御装置を具備する電子部品搭載装置であって、前記搬送対象物は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路基板上に搭載する電子部品搭載ヘッドである、電子部品搭載装置であることを特徴とする。
【００３４】
従って、請求項５の発明によれば、請求項１乃至４に記載の効果を得ると共に、電子部品を回路基板上の所定位置に高い精度で搭載することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び第３の実施の形態につき順に説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。先ず、装置的特長を図１〜図３を参照して説明する。なお、図面は発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するものではない。
【００３７】
図１〜図３に示すように、電子部品搭載装置Ｃは、ヘッドをＸ軸及びＹ軸移動自在に位置決めするガントリ型のＸＹ位置決め制御装置Ｄと、電子部品２１を供給する部品供給体２３と、電子部品２１が搭載される回路基板２２を搬送するための基板搬送装置２４とからなる。
【００３８】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、基板搬送装置２４に対して直角に、かつ、基板搬送装置２４を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁２Ａ，２Ｂと、Ｙ軸方向へ移動自在となるように二本の支持梁２Ａ，２Ｂ間に架け渡されるビーム３と、ビーム３の長手方向に移動自在に取付けられるヘッド４と、ヘッド４に搭載され部品供給体２３から電子部品２１を吸着して回路基板２２上の所定位置に装着する吸着ノズル１と、ビーム３の各端で支持梁２Ａ，２Ｂそれぞれの長手方向の移動の駆動力を供給するＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂと、ヘッド４に対してビーム３の長手方向の移動の駆動力を供給するＸ軸リニアモータ６とを有する。
【００３９】
また、ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、ビーム３のＹ軸位置を検出するための位置検出手段であり、支持梁２Ａ，２Ｂにそれぞれ設けられたＹ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂと、ヘッド４のＸ軸位置を検出するための位置検出手段であるＸ軸リニアエンコーダ８と、ＣＰＵ１１を含みビーム３をＹ軸方向に位置決め制御するＹ軸位置決め制御部１０を備えまたヘッド４をＸ軸方向に位置決め制御する制御手段とを有する。図１に示すように、ビーム３の長手方向をＸ軸方向、支持梁２Ａ、２Ｂそれぞれの長手方向をＹ１軸方向、Ｙ２軸方向とする。
【００４０】
電子部品搭載装置Ｃは、ＣＰＵ１１から出力される位置指令（ビーム３及びヘッド４の位置、回路基板２２上への電子部品２１の搭載位置、部品供給体２３上の電子部品２１の吸着位置等に関する情報）に基づいて、Ｙ軸位置決め制御部１０を含む制御手段でＸ軸リニアモータ６及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの駆動を制御することで、ヘッド４を部品供給体２３上の所定位置に移動させ、ヘッド４が備える吸着ノズル１により電子部品２１を吸着する。そして、ヘッド４を、基板搬送装置２４で搬送された回路基板２２上の所定位置に移動させ、電子部品２１を回路基板２２に装着する構造となっている。
【００４１】
Ｙ軸位置決め制御部１０は、各部を中央制御するＣＰＵ１１と、Ｙ１軸側、Ｙ２軸側それぞれに、位置偏差比例増幅器１２Ａ，１２Ｂ、速度リミッタ１３Ａ，１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａ，１４Ｂ、電流リミッタ１５Ａ，１５Ｂ、低域フィルタ１６Ａ，１６Ｂ、速度演算部１７Ａ，１７Ｂと、各種データを記憶する記憶部１８とを設け、電流アンプ１９Ａ，１９Ｂを介してＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂに接続され、また、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａ，７Ｂとも接続する。
【００４２】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄは、全軸式位置決め制御方式によりＹ軸方向の位置決め制御を行い、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５ＡとＹ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂとに対してそれぞれ、ビーム３の位置決めのサーボ制御を行う。本実施の形態では、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５Ａ、Ｙ２軸のＹ軸リニアモータ５Ｂそれぞれに異なる位置の位置決め制御を行うことができる構成である。
【００４３】
ここで、Ｙ１軸のＹ軸リニアモータ５Ａについての位置決め制御を説明する。先ず、ＣＰＵ１１から目標位置の信号である位置指令を出力し、位置偏差比例増幅器１２Ａで当該位置指令と、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号との偏差を比例演算して、目標位置に対応する速度の信号である速度指令を出力し、速度リミッタ１３Ａで過度の速度にならないよう制限し、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａで、速度リミッタ１３Ａからの速度指令と速度演算部１７Ａから出力された速度フィードバック信号との偏差を積分演算して、当該偏差と積分値との和を比例演算して、速度に対応する電流の信号であるトルク指令（電流指令）を出力し、電流リミッタ１５Ａで当該トルク指令が過度の電流とならないよう制限し、低域フィルタ１６Ａで当該トルク指令の低域ノイズを除去して出力し、当該トルク指令を電流アンプ１９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力する。
【００４４】
なお、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａは、Ｙ１軸側のビーム３の位置を検出し、検出した位置を位置フィードバック信号として出力し、速度演算部１７Ａは、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号を微分演算して、速度フィードバック信号を出力する。よって、Ｙ軸位置決め制御部１０が、位置指令をトルク指令に変換して、電流アンプ１９Ａで増幅してＹ軸リニアモータ５Ａに入力することにより、Ｙ軸リニアモータ５Ａをトルク指令に対応して駆動させ、ビーム３を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御する。
【００４５】
Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂも同様に、ＣＰＵ４１からの位置指令を、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂからの位置フィードバック信号及び速度演算部１７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、位置偏差比例増幅器１２Ｂ、速度リミッタ１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ｂ、電流リミッタ１５Ｂ、低域フィルタ１６Ｂ、電流アンプ１９Ｂを順に介して、Ｙ軸リニアモータ５Ｂに増幅したトルク指令を入力し、Ｙ軸リニアモータ５Ｂをトルク指令に対応して駆動させ、ビーム３を位置指令に対応した位置へ移動させて、位置決め制御する。
【００４６】
つまり、Ｙ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａと、Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂに別々に異なる位置指令を入力し、別々に位置決め制御を行うことができる構成である。
【００４７】
ここで、説明の簡略化のため、Ｙ１軸側部とは、位置偏差比例増幅器１２Ａ、速度リミッタ１３Ａ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ａ、電流リミッタ１５Ａ、低域フィルタ１６Ａ、速度演算部１７Ａ、電流アンプ１９Ａ、Ｙ軸リニアモータ５Ａ、Ｙ軸リニアエンコーダ７ＡのＹ１軸側の一連の部品を指し、Ｙ２軸側部とは、位置偏差比例増幅器１２Ｂ、速度リミッタ１３Ｂ、速度偏差ＰＩ演算部１４Ｂ、電流リミッタ１５Ｂ、低域フィルタ１６Ｂ、速度演算部１７Ｂ、電流アンプ１９Ｂ、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ、Ｙ軸リニアエンコーダ７ＢのＹ２軸側の一連の部品を指すものとする。
【００４８】
図４を参照して、第１のＹ軸位置決め制御動作の説明を行う。第１のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前にＹ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａでビーム３を所定位置に位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＭａを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭａを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ａの位置合せは、少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行う。第１のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００４９】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボをＯＦＦにする（ステップＳ１）。具体的には、Ｙ１軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをし、Ｙ２軸側部においては、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ上のビーム３を自由に移動できるフリーランの状態にする。
【００５０】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である所定位置Ｌを目標とする位置指令を入力する（ステップＳ２）。所定位置Ｌは、Ｌ１，Ｌ２，…，ＬＮ（Ｎは１以上の整数）の各位置を代表しているものとする。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａをジョグ駆動させる（ステップＳ３）。ジョグ駆動とは低速駆動のことである。
【００５１】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報がＬであるかを判別する（ステップＳ４）。位置情報がＬでない場合（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ３へ戻る。
【００５２】
位置情報がＬである場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報Ｌ＋ΔＬａ（ΔＬａはプラス又はマイナスの値）と、位置指令の所定位置Ｌとから、補正位置情報ΔＬａを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＳ５）。
【００５３】
そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了したかを判別する（ステップＳ６）。例えば、Ｌ＝Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のとき、それぞれに対応するΔＬａ１，ΔＬａ２，ΔＬａ３を記憶したかを判別する。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了していない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬａの記憶までの処理を実行する。
【００５４】
全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬａの記憶を終了した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ５で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬａを用いて、補正位置情報ΔＭａを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＳ７）。具体的には、ΔＬａ＝ΔＬａ１，ΔＬａ２，…，ΔＬａＮ（Ｎは１以上の整数）で、ΔＬａの平均値であるΔＭａ＝（ΔＬａ１＋ΔＬａ２＋…＋ΔＬａＮ）／Ｎを算出する。
【００５５】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側のサーボもＯＮにする（ステップＳ８）。具体的には、Ｙ１軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ａからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ａ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをし、Ｙ２軸側部においては、ＣＰＵ１１からの位置指令、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂからの位置フィードバック信号、速度演算部１７Ｂからの速度フィードバック信号を用いて、Ｙ軸リニアモータ５Ｂ上のビーム３の位置決めのサーボ制御のスタンバイをする。
【００５６】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である実駆動位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＳ７で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭａを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭａを目標とする位置指令を入力する（ステップＳ９）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭａにビーム３を移動させ（ステップＳ１０）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第１のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００５７】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ２軸側のリニアモータ５Ｂをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａでビーム３を所定位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで検出した位置情報Ｌ＋ΔＬａを用いて補正位置情報ΔＭａを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭａへのビーム３の位置決め制御をするので、Ｙ１軸側とＹ２軸側とからビーム３に働く外力の干渉を避けることができ、ビーム３の剛性を高くすることができ、位置決め整定時間を短くし、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができる。
【００５８】
また、外力の干渉による、ビーム３の破損、及びＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００５９】
更に、Ｙ１軸及びＹ２軸におけるビーム３の駆動手段として、ビーム３の剛性を低くすることなく、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれでＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを用いることができるので、ビーム３の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態のステップＳ７において、補正値を算出する方法の具体例として、補正位置情報ΔＬａの平均値ΔＭａを求める例について説明したが、変形例として、補正位置情報ΔＬａの個々の値（ΔＬａ１，ΔＬａ２，…，ΔＬａＮ）をそのまま補正値としてＬの各値（Ｌ１，Ｌ２，…，ＬＮ）に対応させることも可能である。
【００６１】
即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋ΔＬａ１），（Ｌ２＋ΔＬａ２），…，（ＬＮ＋ΔＬａＮ）の各情報を使用して位置決め制御する。この時、全ての位置で補正位置情報をサンプリングする事は出来ないので、補正位置情報をサンプリングするピッチをＰとした場合、例えば、Ｌｉ±Ｐ／２（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の区間では、補正値として補正位置情報ΔＬａｉを採用し、Ｌ（ｉ＋１）±Ｐ／２の区間では、補正値として補正位置情報ΔＬａ（ｉ＋１）を採用することができる。また、ピッチＰは、一定でない構成としてもよい。
【００６２】
このようにすれば、ビーム３のＹ軸方向の位置によるリニアエンコーダ７Ａ，７Ｂのばらつきを吸収することが出来て、補正がより正確になる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
本実施の形態を、図１〜図３と図５を参照して説明する。装置的特長は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄ（電子部品搭載装置Ｃ）で実行する第２のＹ軸位置決め制御動作を説明する。第２のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前にＹ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂでビーム３をＹ１軸側の所定位置へ位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダＢの位置情報から補正位置情報ΔＭｂを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭｂを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ｂの位置合せは、少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行い、第２のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００６５】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＦＦにし、Ｙ２軸側部のサーボをＯＮにする（ステップＴ１）。Ｙ１軸側部のサーボをＯＦＦし、ビーム３をＹ１側でフリーランの状態にするが、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａはビーム３の位置を位置フィードバック信号に対応する位置情報として出力する。そして、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａでビーム３が任意の位置である所定位置Ｌの位置情報を出力するよう、Ｙ２軸側部でのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂをジョグ駆動させる（ステップＴ２）。
【００６６】
そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ａから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報がＬであるかを判別する（ステップＴ３）。位置情報がＬでない場合（ステップＴ３；ＮＯ）、ステップＴ２へ戻る。位置情報がＬである場合（ステップＴ３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｙ軸リニアエンコーダ７Ｂから出力された位置フィードバック信号に対応する位置情報を読取り、当該位置情報Ｌ＋ΔＬｂ（ΔＬｂはプラス又はマイナスの値）と、位置指令の所定位置Ｌとから、補正位置情報ΔＬｂを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＴ４）。
【００６７】
そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了したかを判別する（ステップＴ５）。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了していない場合（ステップＴ５；ＮＯ）、ステップＴ２に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬｂの記憶までの処理を実行する。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了した場合（ステップＴ５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＴ４で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬｂを用いて、補正位置情報ΔＭｂを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＴ６）。具体的には、ΔＬｂ＝ΔＬｂ１，ΔＬｂ２，…，ΔＬｂＮ（Ｎは１以上の整数）で、ΔＬｂの平均値であるΔＭｂ＝（ΔＬｂ１＋ΔＬｂ２＋…＋ΔＬｂＮ）／Ｎを算出する。
【００６８】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボもＯＮにする（ステップＴ７）。そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置である実駆動位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＴ６で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭｂを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭｂを目標とする位置指令を入力する（ステップＴ８）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭｂにビーム３を移動させ（ステップＴ９）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第２のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００６９】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ２軸側のリニアモータ５ＢでＹ１軸側のビーム３を位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで検出した位置情報Ｌ＋ΔＬｂを用いて補正位置情報ΔＭｂを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭｂへのビーム３の位置決め制御をするので、Ｙ１軸側とＹ２軸側とからビーム３に働く外力の干渉を避けることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態の変形例として、第１の実施の形態の変形例と同様に、平均値ΔＭｂでなく、個々の補正値ΔＬｂをそのまま使用して補正する構成でもよい。即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋ΔＬｂ１），（Ｌ２＋ΔＬｂ２），…，（ＬＮ＋ΔＬｂＮ）の各情報を使用して位置決め制御する構成でもよい。
【００７１】
（第３の実施の形態）
本実施の形態を、図１〜図３と図６を参照して説明する。装置的特長は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
ＸＹ位置決め制御装置Ｄ（電子部品搭載装置Ｃ）で実行する第３のＹ軸位置決め制御動作を説明する。第３のＹ軸位置決め制御動作は、実駆動前に、Ｙ１軸側のＹ軸リニアモータ５Ａで位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＬａを取得し、Ｙ２軸側のＹ軸リニアモータ５Ｂで位置合せし、Ｙ２軸側のＹ軸リニアエンコーダ７Ｂの位置情報から補正位置情報ΔＬｂを取得し、補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂから補正位置情報ΔＭｃを取得し、実駆動時に補正位置情報ΔＭｃを用いてＹ軸の位置決め制御を行う動作である。Ｙ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂの位置合せは、それぞれ少なくとも１回の任意の個数の所定位置について行い、第２のＹ軸位置決め制御動作は、補正位置情報取得のステップと実駆動時のステップを有する。
【００７３】
先ず、補正位置情報取得のステップの実行を開始する。本実施の形態のステップＵ１〜Ｕ５は、第１の実施の形態のステップＳ１〜Ｓ５と同様であり、ステップＵ６〜Ｕ９は、第２の実施の形態のステップＴ１〜Ｓ４と同様であるので、説明を省略する。そして、ＣＰＵ１１は、全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了したかを判別する（ステップＵ１０）。全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了していない場合（ステップＵ１０；ＮＯ）、ステップＵ１に戻り、残りの所定位置Ｌについて、対応する補正位置情報ΔＬｂの記憶までの処理を実行する。本実施の形態では、ΔＬａ、ΔＬｂの数は同数となる。
【００７４】
全ての所定位置Ｌについて補正位置情報ΔＬｂの記憶を終了した場合（ステップＵ１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＵ５で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬａと、ステップＵ９で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＬｂとを用いて、補正位置情報ΔＭｃを算出し、記憶部１８に記憶する（ステップＵ１１）。具体的には、先ず、ΔＬｂの平均値であるΔＭａと、ΔＬｂの平均値であるΔＭｂとを算出し、ΔＭｃ＝（α×ΔＭａ＋β×ΔＭｂ）を算出する。但し、α＋β＝１である。α，βの値は、装置的な誤差の傾向等によりケースバイケースで決める値であり、例えば、一般的には、α＝０．５，β＝０．５として、ΔＭｃを、ΔＭａとΔＭｂの平均値とする。
【００７５】
次に、実駆動のステップの実行を開始する。Ｙ軸位置決め制御部１０において、Ｙ１軸側部のサーボをＯＮにし、Ｙ２軸側部のサーボもＯＮにする（ステップＵ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、Ｙ１軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ａに、任意の位置Ｍを目標とする位置指令を入力し、ステップＵ１１で記憶した記憶部１８上の補正位置情報ΔＭｃを用いて、Ｙ２軸側部の位置偏差比例増幅器１２Ｂに、Ｍ＋ΔＭｃを目標とする位置指令を入力する（ステップＵ１３）。そして、Ｙ１軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ａを駆動させて、Ｙ１軸側で実駆動位置Ｍにビーム３を移動させ、Ｙ２軸側部での位置決めのサーボ制御によりＹ軸リニアモータ５Ｂを駆動させて、Ｙ２軸側で位置Ｍ＋ΔＭｃにビーム３を移動させ（ステップＵ１４）、ビーム３のＹ軸方向の位置決め制御し、第３のＹ軸位置決め制御動作を終了する。
【００７６】
よって、本実施の形態によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、Ｙ２軸側のリニアモータ５Ｂをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ｂでビーム３を所定位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで位置情報Ｌ＋ΔＬｂを検出し、Ｙ１軸側のリニアモータ５Ａをビーム３のフリーランの状態にして、Ｙ２軸側のリニアモータ５ＢでＹ１軸側のビーム３を位置Ｌに位置合せをし、Ｙ２軸側のリニアエンコーダ７Ｂで位置情報Ｌ＋ΔＬｂを検出し、検出した位置情報から補正位置情報ΔＭｃを算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側部に実駆動位置Ｍへのビーム３の位置決め制御をし、Ｙ２軸側部に補正した位置Ｍ＋ΔＭｃへのビーム３の位置決め制御をするので、第１及び第２の実施の形態の補正の両方を用いた補正により、Ｙ１軸側とＹ２軸側からビーム３に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００７７】
また、補正位置情報ΔＭｃを算出する際、α，βの値をα＋β＝１の範囲で自由に設定できるので、各装置の誤差傾向を補正位置情報ΔＭｃに反映することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態の変形例として、第１の実施の形態の変形例と同様に、平均値ΔＭｃでなく、個々の補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂをそのまま使用して補正する構成でもよい。即ち、実駆動時に、Ｙ１軸側部にはＬ１，Ｌ２，…，ＬＮの各情報を使用して位置決め制御し、Ｙ２軸側部では（Ｌ１＋（α×ΔＬａ１＋β×ΔＬｂ１）），（Ｌ２＋（α×ΔＬａ２＋β×ΔＬｂ２）），…，（ＬＮ＋（α×ΔＬａＮ＋β×ΔＬｂＮ））の各情報を使用して位置決め制御する構成でもよい。
【００７９】
なお、第３の実施の形態及びその変形例では、補正位置情報ΔＬａ，ΔＬｂは同じ所定位置から算出しているが、ステップＵ２〜Ｕ５での所定位置Ｌと、ステップＵ６〜Ｕ９での所定位置Ｌとは、その値、個数を異にする構成でもよい。
【００８０】
なお、上記各実施の形態では、Ｙ２軸側の補正位置情報を算出し、実駆動時に、Ｙ１軸側で実駆動位置への位置決め制御をし、Ｙ２軸側で補正位置情報を用いて補正した位置への位置決め制御をしているが、Ｙ１軸側とＹ２軸側とを入れ替えて位置決め制御をしてもよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態では、駆動手段としてＹ軸リニアモータ５Ａ，５Ｂを使用したが、駆動手段としてタイミングベルト及び回転モータ等の他の駆動手段を使用してもよく、その場合にも、ビーム３の剛性を高くすることができ、制御ゲインを高め、高速の位置決め制御を行うことができる。
【００８２】
更に、上記各実施の形態では、ＸＹ位置決め制御装置Ｄを電子部品搭載装置に設けているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向移動自在に位置決め制御する他の一般的な装置に用いることもできる。例えば、各種工作機械、縫製機、プロッタプリンタ等である。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態につき説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施が可能なものである。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第１のＹ軸側で移動体を所定位置に位置移動した際の第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるので、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、また、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００８５】
請求項２記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、第２のＹ軸側で、移動体を第１のＹ軸の所定位置に位置移動した際の第２のＹ軸の所定位置情報を検出し、実駆動時に、第１のＹ軸側で移動体を実駆動位置へ移動させ、第２のＹ軸側で、移動体を、第１のＹ軸の所定位置に対する検出した第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させるので、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を避けることができ、これにより、移動体の剛性を高くでき、高速で制御ゲインの高い位置決め制御を行うことができ、外力の干渉による、移動体の破損、第１及び第２の駆動手段の温度の上昇、並びに、余分な電力の消費を避けることができる。
【００８６】
請求項３記載の発明によれば、高精度な位置決めを行う全軸式位置決め制御方式において、請求項１及び請求項２の両方の補正を用いた補正により、第１のＹ軸側と第２のＹ軸側から移動体に働く外力の干渉を更に効果的に避けることができる。
【００８７】
請求項４記載の発明によれば、第１及び第２の駆動手段にリニアモータを用いるので、移動体の更に高精度な位置決め制御を行うことができる。
【００８８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４に記載の効果を得ると共に、電子部品を回路基板上の所定位置に高い精度で搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電子部品搭載装置Ｃの斜視図である。
【図２】ＸＹ位置決め制御装置Ｄの上面図である。
【図３】Ｙ軸位置決め制御部１０のブロック図である。
【図４】第１のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図５】第２のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図６】第３のＹ軸位置決め制御動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の電子部品搭載装置のＸＹ位置決め制御装置３０の斜視図である。
【図８】全軸式位置決め制御方式を行う従来のＹ軸位置決め制御部４０ａのブロック構成図である。
【図９】マスタスレーブ式位置決め制御方式を行う従来のＹ軸位置決め制御部４０ｂのブロック構成図である。
【符号の説明】
Ｃ …電子部品搭載装置
Ｄ，３０ …ＸＹ位置決め制御装置
１，３１ …吸着ノズル
２Ａ，２Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ…支持梁
３，３３ …ビーム
４，３４ …ヘッド
５Ａ，５Ｂ …Ｙ軸リニアモータ
６ …Ｘ軸リニアモータ
７Ａ，７Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ…Ｙ軸リニアエンコーダ
８ …Ｘ軸リニアエンコーダ
１０，４０ａ，４０ｂ…Ｙ軸位置決め制御部
１１，４１ …ＣＰＵ
１２Ａ，１２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ…位置偏差比例増幅器
１３Ａ，１３Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ…速度リミッタ
１４Ａ，１４Ｂ，４４Ａ，４４Ｂ…速度偏差ＰＩ演算部
１５Ａ，１５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ…電流リミッタ
１６Ａ，１６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ…低域フィルタ
１７Ａ，１７Ｂ，４７Ａ，４７Ｂ…速度演算部
１８ …記憶部
１９Ａ，１９Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ…電流アンプ
２１ …電子部品
２２ …回路基板
２３ …部品供給体
２４ …回路基板搬送装置
３５Ａ，３５Ｂ…Ｙ軸回転モータ
３６Ａ，３６Ｂ…Ｙ軸タイミングベルト
３７ …Ｘ軸回転モータ
３８ …Ｘ軸タイミングベルト
Claims (5)
- Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、
前記制御手段は、
実駆動前に、
前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、
前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、
前記第１の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、
前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、
前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、
前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、
前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる、
ことを特徴とするＸＹ位置決め制御装置。 - Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、
前記制御手段は、
実駆動前に、
前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、
前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、
前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の所定位置へ移動させ、
前記移動体の前記第１のＹ軸の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の所定位置情報を検出させ、
前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、
前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、
前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の所定位置に対する前記第２のＹ軸の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる、
ことを特徴とするＸＹ位置決め制御装置。 - Ｘ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って移動自在にさせると共に、搬送対象物をＸ軸方向に移動自在に支持する移動体と、当該移動体の両端部をそれぞれ第１及び第２のＹ軸方向に沿って案内する第１及び第２のガイド部材と、前記移動体の各端部の第１及び第２のＹ軸方向それぞれの位置を検出する第１及び第２のリニアエンコーダと、第１及び第２のＹ軸それぞれに沿って前記移動体を移動させる第１及び第２の駆動手段と、前記第１及び第２のリニアエンコーダから出力された位置情報を用いて第１及び第２の駆動手段に前記移動体をＹ軸方向へ移動させ、前記搬送対象物をＸ軸方向に移動させて位置決め制御する制御手段とを備えるＸＹ位置決め制御装置であって、
前記制御手段は、
実駆動前に、
前記第１の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、
前記第２の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、
前記第１の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第１の所定位置へ移動させ、
前記移動体の前記第１のＹ軸の第１の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の第１の所定位置情報を検出させ、
前記第２の駆動手段のモータを励磁し前記移動体を停止した状態でスタンバイし、
前記第１の駆動手段のモータを非励磁とし、前記移動体がフリーランとなる状態にし、
前記第２の駆動手段のモータを励磁したまま、前記移動体を、移動可能な任意の位置としての少なくとも１つの第１のＹ軸の第２の所定位置へ移動させ、
前記移動体の前記第１のＹ軸の第２の所定位置への移動後、前記第２のリニアエンコーダに、前記移動体の第２のＹ軸の第２の所定位置情報を検出させ、
前記第１及び第２の駆動手段のモータを励磁した実駆動時に、
前記第１の駆動手段に、前記移動体を実駆動の位置である実駆動位置へ移動させ、
前記第２の駆動手段に、前記移動体を、前記第１のＹ軸の第１の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第１の所定位置情報の誤差、及び、前記第１のＹ軸の第２の所定位置に対する前記第２のＹ軸の第２の所定位置情報の誤差を用いて補正をした実駆動位置へ移動させる、
ことを特徴とするＸＹ位置決め制御装置。 - 前記第１及び第２の駆動手段は、
リニアモータである、ことを特徴とする請求項１、２又は３の何れか記載のＸＹ位置決め制御装置。 - 請求項１、２、３又は４の何れか記載のＸＹ位置決め制御装置を具備する電子部品搭載装置であって、
前記搬送対象物は、ＸＹ位置移動自在に電子部品を回路基板上に搭載する電子部品搭載ヘッドである、
ことを特徴とする電子部品搭載装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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