JP4086981B2

JP4086981B2 - Weight control method for motors and weight control device using the method

Info

Publication number: JP4086981B2
Application number: JP30238898A
Authority: JP
Inventors: 英雄左近; 修中尾; 陽塩見
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JP2000134983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータなどの各種モータ類を、指令トルクにより駆動して位置制御負荷を目標位置へ移動させて作業対象に当接させる位置制御時に、指令トルクによって前記位置制御負荷から作業対象へ与える加重の制御を行うモータ類の加重制御方法とその方法を用いた加重制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
位置制御および加重制御は高い位置精度および作業性が必要な、例えば電子部品を取り扱う技術分野で用いられる。このような位置制御には、ベアＩＣチップを回路基板に実装したりする場合の電子部品を取り扱う吸着ノズルなどの位置制御、特に電子部品の高さ寸法の違いに対応した装着高さの制御、あるいはベアＩＣチップの電極部に金属バンプを形成する場合のボンディングツールの位置制御、特に金属線のボンディング位置への押しつけ高さの制御などがある。
【０００３】
加重制御にはコネクタなどの異形部品や、それぞれ加重の許容範囲の異なる電子部品を回路基板上に装着したり、金属線をＩＣチップの電極部に押しつけた状態で超音波振動などによってそれを溶融させて溶着させた後、金属線を前記溶着部から引きちぎって前記電極部上にバンプを形成したりするとき、これらの作業を行う部品取り扱いツールやボンディングツールを作業対象である回路基板やＩＣチップなどに電子部品や金属線を押しつける制御がある。
【０００４】
図５は従来のモータ類の位置決め制御時の加重方法および装置を説明する模式図である。
【０００５】
従来、このような位置制御および加重制御は、部品取り扱いツールやボンディングツールないしはこれらに連結されるねじ軸などの動作部材を、図５に示すような位置制御の対象、つまり位置制御負荷１をＡＣサーボモータやボイスコイルモータなどのモータ２を駆動源として行われる。モータ２は、その時々に必要な方向および速度での移動，停止や当接および当接時の加重を行わせるべき指令トルクＴｅを電流制御部３としてのドライバに与えて駆動制御する。そして、位置制御負荷１は作業対象４に対して矢印方向から加重Ｗを加え押しつける。
【０００６】
図６は図５の位置決め加重制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【０００７】
位置制御は図６に示す位置決めコントロール部５の制御機能によって行われる。追値制御の場合、図５に示す位置制御負荷１を目標位置へ向かわせる指令位置ｂと位置検出部６で検出される現在位置ｃとの差分から位置制御部７で指令速度ｄを生成し、この指令速度ｄと速度検出部８で検出される現在速度ｅとの差分から速度制御部９で、指令位置ｂに到達させるために必要な指令トルクＴｅを生成する。
【０００８】
指令トルクＴｅは制御のオン，オフスイッチ１０を介して電流制御部３のドライバに与えられ、ドライバは受けた指令トルクＴｅに対応した出力電流によりモータ２を駆動して位置制御負荷１を位置制御し、これの連続で目標位置、例えば電子部品を装着する回路基板、あるいは金属バンプを形成するベアＩＣ等の図５に示すような作業対象４に当接する位置へ到達させる。
【０００９】
図５に示す位置制御負荷１が作業対象４に当接したときに現在速度が０になるのに対応して、速度制御部９から出力される指令トルクＴｅが増大する変化によってあたり検出部１１はその当接を検出する。あたり検出部１１は当接を検出すると位置決めコントロール部５の制御を停止させて、加重制御コントロール部１２を働かせる。加重コントロール部１２は目標加重値に対応した所定の指令トルクＴｅ´を電流制御部（ドライバ）３に入力してモータ２がさらに駆動力を得て、作業対象４に当接している位置制御負荷１をさらに押しつけ所定の加重Ｗが達成されるようにする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子部品の微細化も手伝って、前記位置制御や加重制御のさらなる高精度化が望まれるなか、上記従来のような制御では、加重制御で特に精度不足を招き、十分な信頼性が得られなくなっている。
【００１１】
これにつき、本発明者等が種々に実験し検討を重ねたところ、精度不足に影響する要因は、図７のようにモータの各位置Ｘ（横軸）と同一指令トルクでの発生加重Ｗ（縦軸）との関係で見られるような同一モータ内での位置制御負荷の位置における加重（推力）Ｗの変化がある。具体的には、モータ位置ＸがＡ点とＢ点では、同一の指令トルクにより加重（推力）Ｗを発生させた場合でも、実際の出力はそれぞれＣ点とＤ点といったように異なる。
【００１２】
回路基板に装着したり実装したりするとき、対象とする電子部品の種類が変わることにより高さ寸法の違いにより、モータの加重開始点が変化するが、この場合、前記理由により同一指令トルクにより装着時の加重制御を実施した場合にも、実際に作業対象に加わる加重は異なる事態が発生し、加重制御の精度不良の要因となる。従来の制御方法では前記課題に対応することができないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記のような新たな検知に基づき、実測した加重特性を制御に反映させた高精度な加重制御ができる信頼性の高いモータ類の位置制御時の加重制御方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のモータ類の加重制御方法は、サーボモータなどのモータ類を指令トルクにより駆動して位置制御負荷を目標位置へ移動させて作業対象に当接させる制御時に、指令トルクによって位置ごとに作業対象へ与える加重の制御を行うときに、位置ごとに実測して得たモータ類における各種指令トルクに対する駆動時の加重特性結果を対応させたキャリブレーションテーブルから、あらかじめ設定される作業対象および位置制御負荷の形状，高さなどの特性に応じて、位置ごとに目標の加重値に対応する指令トルクを選択し、選択した指令トルクによりモータ類を駆動することを特徴としている。
【００１５】
このように、モータ類の位置制御によって位置制御負荷が作業対象に当接して以降、加重制御を行うのに位置ごとに実測して得た同一モータ類における各種指令トルクに対する加重特性結果を対応させたキャリブレーションテーブルから、位置ごとに目標の加重値に対応するものを選択し適応するので、モータ類から位置制御負荷に至るまでの認識できる、できないに係わらないあらゆるばらつき要素を含む実績データに基づき、位置ごとに目標通りの加重値が高精度に得られる。
【００１６】
本発明のモータ類の加重制御装置は、サーボモータ等のモータ類を指令トルクにより駆動して位置制御負荷を目標位置へ移動させて作業対象に当接させる位置制御手段と、指令トルクによって位置ごとに作業対象へ与える加重を制御する加重制御手段と、位置ごとに加重制御の目標の加重値を設定する加重値設定手段と、位置ごとに実測して得た同一モータ類における各種指令トルクとそれに対応する加重特性結果を対応させたキャリブレーションテーブルと、あらかじめ設定される作業対象および位置制御負荷の形状，高さなどの特性に応じて、位置ごとに設定された目標の加重値に対応する指令トルクを選択してこれを前記加重制御手段に与える指令トルク設定手段と、前記位置制御負荷の作業対象への当接を検出する当接検出手段と、前記当接検出手段による当接の検出があったときモータ類の制御を前記位置制御手段による位置制御から前記加重制御手段による加重制御に切り換える切換手段とを有することを特徴とするものであり、上記本発明の加重制御方法を自動的に達成することができる。
【００１７】
この構成により作業対象が変わり装着高さなどが変化しても、加重コントロール部はモータ類の加重特性を知ることができ、モータ類の加重特性に従った高精度な指令トルクを生成することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるモータ類の位置決め制御時の加重制御方法および装置を示す模式図である。図１において、１３はキャリブレーションデータテーブル記憶部、１４は加重制御手段である。その他、前記従来例の図５と同じ部分には同じ符号で示す。
【００２０】
本実施の形態の加重制御方法に基づき、図１に示す位置制御および加重制御を行う加重制御装置に基づき説明する。
【００２１】
ＡＣサーボモータなどの各種モータ類を指令トルクＴｅにより駆動して目標位置へ移動させて作業対象４に位置制御負荷１を当接させる位置制御時に、指令トルクＴｅによって位置制御負荷１からこれが当接した作業対象４へ与える加重制御を行うのに用いるモータ２において位置制御負荷１によって実測して得た（表１）に示すようなモータ位置Ｐ１〜Ｐｎにおける各種指令トルクＴｅ１〜Ｔｅｎそれぞれによる駆動時の加重特性Ｌ１〜Ｌｎを対応させたキャリブレーションテーブルＣＴ（表１）から、装着時のモータ位置Ｐにおいて加重値Ｌに対応する指令トルクＴｅを選択し、選択した指令トルクＴｅによりモータ２を駆動して加重制御を行う。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
装着時のモータ位置ＰによりキャリブレーションテーブルＣＴより対応する指令トルクＴｅを選択する場合、あらかじめ種々の作業対象４と位置制御負荷１の高さなどの形状に関する形状データテーブル（ＳＤＴ）をキャリブレーションデータテーブル記憶部１３に（表２）のような形式で記憶しておく。電子部品をプリント基板に実装する場合、モータ２，位置制御負荷１，作業対象４は図２に示すような関係となる。
【００２５】
この中で、モータ類の原点１５ａと基準面１５ｂは装置の製作時に決まり、既知の値であり変化しない。位置制御負荷１と作業対象４およびプリント基板の組み合わせは使用者に任意に選ばれる。プリント基板の厚み１６と部品の高さ１７は既知であらかじめ設定されるため、装着プログラムにより指定される位置制御負荷１と作業対象４の特性を（表２）のＳＤＴより参照し装着高さ１８を計算することにより、キャリブレーションテーブルＣＴを参照する場合のモータ位置Ｐを決定することができる。
【００２６】
図３は本発明の実施の形態における加重制御装置の構成を示すブロック図であり、モータ２の位置制御は、図３に示す位置制御手段２１によって従来と同様に行われればよい。しかし別の方法であってもよい。図３において、１９はキャリブレーションコントロール部、２０はデータテーブル記憶部、２１は位置制御手段、２２は加重値設定手段、２３は指令トルク設定手段、２４は切換手段である。その他の数字，記号は前記図１および図６と同じであるので、その説明を省略する。
【００２７】
図３に示す位置制御手段２１などによる位置制御においてその負荷１が作業対象４に当接して以降加重制御を行うのに、加重制御のための指令トルクＴｅを、前記のように用いるモータ２および位置制御負荷１などにつき実測して得た各種指令トルクＴｅ１〜Ｔｅｎとそれによる駆動時の加重特性結果Ｌ１〜Ｌｎを対応させたキャリブレーションテーブルＣＴから目標の加重値Ｌに対応するものを選択して適応するので、モータ２から位置制御負荷１に至るまでの認識できる、できないに係わらないばらつき要素を含む実績データに基づき、目標通りの加重値Ｌが高精度に達成される。
【００２８】
モータ類の位置制御時の加重制御手段１４は、上記のような位置制御を行うためモータ２を指令トルクＴｅにより駆動して位置制御負荷１を目標位置へ移動させて作業対象に当接させる位置制御手段２１に加え、指令トルクＴｅによってモータ２を駆動し、前記位置制御負荷１からこれが当接した作業対象４へ加える加重を制御する加重制御手段１４としての加重コントロール部１２と、加重制御での目標値を手入力または動作制御プログラムに従い自動で入力して設定する加重値設定手段２２と、前記のように用いるモータ２および位置制御負荷１で実測して得たモータの各位置における各種指令トルクＴｅに対する駆動時の加重特性を対応させたキャリブレーションテーブルＣＴから、動作制御プログラムよりあらかじめ種々の作業対象４と位置制御負荷１の高さなどの形状に関する形状データテーブルＳＤＴを用いて、設定された目標の加重値に対応する指令トルクＴｅを選択しこれを加重コントロール部１２に与える指令トルク設定手段２３と、位置制御負荷１を作業対象４への当接を検出する当接検出手段であるあたり検出部１１と、あたり検出部１１により当接の検出があったときモータ２の制御を位置制御手段２１による位置制御から加重制御手段１４による加重制御に切り換える切換手段２４とを備え、上記のような方法を自動的に達成することができる。
【００２９】
位置制御手段２１は従来通りのものであり、位置制御負荷１を作業対象４に当接させる位置制御は位置決めコントロール部５の制御機能によって行われる。制御は追値制御である。加重値設定手段２２は加重コントロール部１２への設定入力手段を示しているが、操作パネルや加重コントロール部１２などの制御機器内部あるいは外部の記憶手段を記憶した動作プログラムによって設定されるものであってもよい。指令トルク設定手段２３は加重コントロール部１２の内部機能を利用したものでもよいが、外部機器を用いたものでもよい。さらに図３に示す各機器は、作業対象の動作制御を行うマイクロコンピュータの内部機能で代替できるし、それぞれの独立の、あるいは各種に組み合わせ構成した部分的な機器とすることもできる。要は必要な機能が達成されればよい。
【００３０】
加重制御手段１４はさらに、キャリブレーションテーブルＣＴと形状データテーブルＳＤＴを格納した記憶手段としてのデータテーブル記憶部２０を備え、指令トルク設定手段２３は設定された目標の加重値に対応した指令トルクＴｅをデータテーブル記憶部２０に格納されたＣＴ，ＳＤＴを用いて指令トルクＴｅを設定する。これによりその装置につき実測して得たキャリブレーションテーブルＣＴと形状データテーブルＳＤＴを一旦データテーブル記憶部２０に記憶しておけば、その後何らかの変化によりデータ変更が必要になるまで、その時々に必要な加重値の設定を行うだけで自動的に対応できる。
【００３１】
作業機の使用が開始されると、図４のフローチャートに示すようにまず位置制御手段２１により位置決め動作Ｓ１が行われ、目標位置に到達したかどうかのサーチ動作Ｓ２が行われる。具体的には位置制御負荷１を目標位置に向かわせる指令位置ｂと位置検出部６で検出される現在位置ｃとの差分から位置制御部７で速度指令ｄを生成しこの速度指令ｄと速度検出部８で検出される現在速度ｅとの差分から速度制御部９で、指令位置ｂに到達させるために必要な指令トルクＴｅを生成する。
【００３２】
指令トルクＴｅは制御のＯＮ・ＯＦＦスイッチ１０を介してドライバを含む電流制御部３に与えられ、電流制御部３は受けた指令トルクＴｅに従いモータ２を駆動して位置制御負荷１を位置制御し、目標位置、例えば電子部品を装着する回路基板あるいは金属バンプを形成するベアＩＣなどの作業対象４に当接する位置に到達させる。
【００３３】
目標位置に到達して位置制御負荷１が作業対象４に当接したあたりが、あたり検出部１１にて検出されるとＳ３、加重制御手段１４による加重制御に切り換わりＳ４、加重動作が行われる。具体的には、位置制御負荷１が作業対象４に当接したときに現在速度が０になるのに対応して、速度制御部９から出力される指令トルクＴｅが増大する変化によって、あたり検出部１１がその当接を検出する。あたり検出部１１が当接を検出すると位置決めコントロール部５はその後の指令位置などの信号に基づいて所定の指令トルクＴｅ´を電流制御部３に入力しモータ２がさらなる駆動力を得て、位置制御負荷１をそれが当接した制御対象４へ加重を加え所定の加重状態が得られる。加重動作の終了によりリターン動作Ｓ５が行われる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、モータから位置制御負荷に至るまでの認識できる、できないに係わらないあらゆるばらつき要素を含む位置ごとの実測データに基づき、目標通りの加重値が高精度に得られ、装置では特にそのような加重制御を自動的に達成することができる。
【００３５】
また、モータにおける各種指令トルクの変化があっても、そのような加重制御特性に対処したことにより、位置ごとに正確な加重制御を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるモータ類の位置決め制御時の加重制御方法および装置を示す模式図
【図２】モータ類と位置制御負荷，作業対象の関係を表した図
【図３】本発明の実施の形態における加重制御装置の構成を示すブロック図
【図４】キャリブレーションテーブルを利用した場合の位置決め制御およびそれに続く加重制御の一例を示すフローチャート
【図５】従来のモータ類の位置決め制御時の加重制御方法および装置を示す模式図
【図６】図５の方法および装置の具体的構成を示すブロック図
【図７】同一モータの各位置における同一指令トルクに対する加重のばらつき状態を示す図
【符号の説明】
１位置制御負荷
２モータ
３電流制御部
４作業対象
５位置決めコントロール部
６位置検出部
７位置制御部
８速度検出部
９速度制御部
１１あたり検出部
１２加重コントロール部
１３キャリブレーションデータテーブル記憶部
１４加重制御手段
１９キャリブレーションコントロール部
２０データテーブル記憶部
２１位置制御手段
２２加重値設定手段
２３指令トルク設定手段
２４切換手段
Ｔｅ，Ｔｅ´ 指令トルク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, during position control in which various motors such as a servo motor are driven by a command torque to move a position control load to a target position and come into contact with a work target, the position control load is changed from the position control load to the work target by the command torque. The present invention relates to a weight control method for motors for controlling the applied weight and a weight control apparatus using the method.
[0002]
[Prior art]
Position control and weight control are used in the technical field where, for example, electronic components are required, which requires high position accuracy and workability. For such position control, position control such as suction nozzle that handles electronic components when mounting a bare IC chip on a circuit board, particularly control of mounting height corresponding to the difference in height dimension of electronic components, Alternatively, there is a position control of the bonding tool in the case of forming a metal bump on the electrode part of the bare IC chip, in particular, a control of the pressing height of the metal wire to the bonding position.
[0003]
For weight control, deformed parts such as connectors and electronic parts with different allowable load ranges are mounted on the circuit board or melted by ultrasonic vibration or the like with the metal wire pressed against the electrode part of the IC chip. Circuit board or IC chip that is a work target when a metal wire is torn off from the welded part and bumps are formed on the electrode part. There is a control to press electronic parts and metal wires.
[0004]
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a conventional weighting method and apparatus for positioning control of motors.
[0005]
Conventionally, such position control and load control are performed by using a component handling tool, a bonding tool, or an operation member such as a screw shaft connected thereto, as an object of position control as shown in FIG. A motor 2 such as a servo motor or a voice coil motor is used as a drive source. The motor 2 performs drive control by giving a command torque Te to be subjected to movement, stop, contact, and contact and load at the time required in a necessary direction and speed to a driver as the current control unit 3. Then, the position control load 1 applies a weight W to the work target 4 from the arrow direction and presses it.
[0006]
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of the positioning weight control apparatus of FIG.
[0007]
The position control is performed by the control function of the positioning control unit 5 shown in FIG. In the case of additional value control, the position control unit 7 generates a command speed d from the difference between the command position b for directing the position control load 1 shown in FIG. 5 to the target position and the current position c detected by the position detection unit 6. From the difference between the command speed d and the current speed e detected by the speed detection unit 8, the speed control unit 9 generates the command torque Te necessary for reaching the command position b.
[0008]
The command torque Te is given to the driver of the current control unit 3 through the control on / off switch 10, and the driver drives the motor 2 with the output current corresponding to the received command torque Te to control the position of the position control load 1. Then, a target position such as a circuit board on which an electronic component is mounted or a bare IC for forming a metal bump is contacted with a target position 4 as shown in FIG.
[0009]
Corresponding to the fact that the current speed becomes 0 when the position control load 1 shown in FIG. 5 comes into contact with the work object 4, the hit detection unit 11 is caused by a change in the command torque Te output from the speed control unit 9. Detects the contact. When the hit detection unit 11 detects the contact, the hit detection unit 11 stops the control of the positioning control unit 5 and activates the weight control control unit 12. The weight control unit 12 inputs a predetermined command torque Te ′ corresponding to the target weight value to the current control unit (driver) 3 so that the motor 2 obtains further driving force and is in contact with the work target 4. 1 is further pushed so that a predetermined weight W is achieved.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, while further miniaturization of electronic components is required and further higher accuracy of the position control and weight control is desired, the above-described conventional control causes particularly insufficient accuracy in the weight control, and sufficient reliability is obtained. It is no longer possible.
[0011]
As a result of various experiments and examinations conducted by the present inventors, the factors affecting the insufficiency are as follows. As shown in FIG. 7, the generated load W (with the same command torque as each position X (horizontal axis) of the motor is shown. There is a change in the weight (thrust) W at the position of the position control load in the same motor as seen in relation to the vertical axis). Specifically, when the motor position X is point A and point B, even when a weight (thrust) W is generated by the same command torque, the actual outputs are different such as point C and point D, respectively.
[0012]
When mounting or mounting on a circuit board, the weight start point of the motor changes due to the difference in height due to the change in the type of electronic component, but in this case, due to the same command torque due to the above reason Even when the weight control at the time of mounting is performed, a situation in which the weight actually applied to the work object is different occurs, which causes the accuracy of the weight control to be poor. The conventional control method has a problem that it cannot cope with the problem.
[0013]
The present invention provides a weight control method and apparatus for position control of highly reliable motors capable of highly accurate weight control in which the actually measured weight characteristics are reflected in the control based on the new detection as described above. The purpose is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the weight control method for motors according to the present invention drives a motor such as a servo motor with a command torque to move a position control load to a target position to contact a work target. in time Ru control it is, when performing weighting control of giving the work object for each position by the command torque, is made to correspond to the weighted characteristics results at the time of driving to various instruction torque in motors obtained by actually measuring each position calibration Select the command torque corresponding to the target weight value for each position according to the preset work target and the characteristics such as the shape and height of the position control load, and select the motors based on the selected command torque. It is characterized by driving.
[0015]
In this way, after the position control load comes into contact with the work object by the position control of the motors, the weight characteristics results for various command torques in the same motors obtained by actual measurement for each position are made to correspond to the load control. From the calibration table, the one corresponding to the target weight value is selected and adapted for each position, so that it can be recognized from the motors to the position control load, based on the actual data including all the variability elements that can not be recognized For each position, a target weight value can be obtained with high accuracy.
[0016]
Weight control device for motors of the present invention, a position control means for abutting position control load the motor such as a servo motor driven by a command torque to the work object is moved to the target position, each position by the command torque tasks and weighting control means for controlling the weighting given to the subject, a weight setting means for setting a weight of the target weight control for each position, various command torque and therewith in the same motors obtained by actual measurement for each position in the A calibration table that correlates the corresponding weighting characteristic results, and a command that corresponds to the target weighting value set for each position according to characteristics such as the preset work target and the shape and height of the position control load. Command torque setting means for selecting torque and applying it to the weight control means; contact detection means for detecting contact of the position control load with a work object; Switching means for switching the control of the motors from position control by the position control means to weight control by the weight control means when contact detection by the contact detection means has been detected, The weight control method of the present invention can be automatically achieved.
[0017]
With this configuration, even if the work target changes and the mounting height changes, the weight control unit can know the weight characteristics of the motors and can generate highly accurate command torque according to the weight characteristics of the motors. It becomes possible.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a weight control method and apparatus for positioning control of motors in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 13 is a calibration data table storage unit, and 14 is a weight control means. In addition, the same parts as those of the conventional example shown in FIG.
[0020]
Based on the weight control method of the present embodiment, a description will be given based on a weight control apparatus that performs position control and weight control shown in FIG.
[0021]
At the time of position control in which various motors such as an AC servo motor are driven by the command torque Te and moved to the target position to bring the position control load 1 into contact with the work object 4, the position control load 1 is brought into contact with the command torque Te. When the motor 2 used to perform the weight control applied to the work target 4 is driven by the various command torques Te1 to Ten at the motor positions P1 to Pn as shown in Table 1 obtained by actual measurement with the position control load 1 (Table 1). A command torque Te corresponding to the weight value L is selected at the motor position P at the time of mounting from the calibration table CT (Table 1) corresponding to the weight characteristics L1 to Ln of the motors, and the motor 2 is driven by the selected command torque Te. To perform weight control.
[0022]
[Table 1]

[0023]
[Table 2]

[0024]
When the corresponding command torque Te is selected from the calibration table CT according to the motor position P at the time of mounting, the shape data table (SDT) relating to the shape such as the height of the various work objects 4 and the position control load 1 is calibrated beforehand. The data is stored in the table storage unit 13 in the format shown in (Table 2). When electronic components are mounted on a printed circuit board, the relationship between the motor 2, the position control load 1, and the work object 4 is as shown in FIG.
[0025]
Among these, the origin 15a and the reference surface 15b of the motors are determined at the time of manufacturing the apparatus, and are known values and do not change. The combination of the position control load 1, the work object 4 and the printed circuit board is arbitrarily selected by the user. Since the printed circuit board thickness 16 and the component height 17 are known and set in advance, the mounting height 18 is determined by referring to the characteristics of the position control load 1 and the work object 4 specified by the mounting program from the SDT in (Table 2). Can be determined to determine the motor position P when referring to the calibration table CT.
[0026]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the weight control apparatus according to the embodiment of the present invention. The position control of the motor 2 may be performed by the position control means 21 shown in FIG. However, another method may be used. In FIG. 3, 19 is a calibration control unit, 20 is a data table storage unit, 21 is position control means, 22 is weight value setting means, 23 is command torque setting means, and 24 is switching means. Other numbers and symbols are the same as those in FIGS. 1 and 6 and will not be described.
[0027]
In the position control by the position control means 21 shown in FIG. 3 or the like, the load 1 is brought into contact with the work object 4 and the weight control is performed thereafter. The motor 2 that uses the command torque Te for the weight control as described above and The one corresponding to the target weight value L is selected from the calibration table CT in which various command torques Te1 to Ten obtained by actual measurement with respect to the position control load 1 and the like and the corresponding weight characteristic results L1 to Ln at the time of driving are selected. Therefore, the target weight value L can be achieved with high accuracy based on the actual data including the variation elements that can be recognized from the motor 2 to the position control load 1 and can be recognized.
[0028]
The weight control means 14 at the time of the position control of the motors is a position where the motor 2 is driven by the command torque Te to move the position control load 1 to the target position and contact the work object in order to perform the position control as described above. In addition to the control means 21, the motor 2 is driven by the command torque Te, and the weight control section 12 as the weight control means 14 for controlling the weight applied from the position control load 1 to the work object 4 with which it abuts, Weight value setting means 22 for automatically inputting and setting the target value according to the operation control program, and various commands at each position of the motor obtained by actual measurement with the motor 2 and the position control load 1 used as described above. From the calibration table CT corresponding to the weighting characteristic at the time of driving with respect to the torque Te, various work objects in advance from the operation control program And a command torque setting means 23 that selects a command torque Te corresponding to the set target weight value using the shape data table SDT relating to the shape such as the height of the position control load 1 and supplies the command torque Te to the weight control unit 12; The contact detection unit 11 that is a contact detection unit that detects contact of the position control load 1 with the work object 4, and the position control unit 21 controls the motor 2 when the contact detection unit 11 detects contact. Switching means 24 for switching from the position control by the weight control to the weight control by the weight control means 14, and the above method can be achieved automatically.
[0029]
The position control means 21 is conventional, and the position control for bringing the position control load 1 into contact with the work object 4 is performed by the control function of the positioning control unit 5. The control is additional value control. The weight value setting means 22 is a setting input means to the weight control unit 12, but is set by an operation program stored in a control device such as the operation panel or the weight control unit 12 or in an external storage means. May be. The command torque setting means 23 may use an internal function of the weight control unit 12, but may use an external device. Furthermore, each device shown in FIG. 3 can be replaced by an internal function of a microcomputer that controls the operation of a work target, or can be a partial device configured independently of each other or in various combinations. In short, the necessary functions should be achieved.
[0030]
The weight control means 14 further includes a data table storage unit 20 as a storage means for storing the calibration table CT and the shape data table SDT, and the command torque setting means 23 is a command torque Te corresponding to the set target weight value. The command torque Te is set using CT and SDT stored in the data table storage unit 20. As a result, once the calibration table CT and the shape data table SDT obtained by actually measuring the apparatus are stored in the data table storage unit 20, it is necessary from time to time until data change is necessary due to some change thereafter. It can be handled automatically just by setting the weight value.
[0031]
When the use of the work machine is started, as shown in the flowchart of FIG. 4, first, the position control means 21 performs the positioning operation S1, and the search operation S2 for determining whether or not the target position has been reached. Specifically, the position control unit 7 generates a speed command d from the difference between the command position b for directing the position control load 1 to the target position and the current position c detected by the position detection unit 6, and the speed command d and the speed Based on the difference from the current speed e detected by the detection unit 8, the speed control unit 9 generates a command torque Te necessary for reaching the command position b.
[0032]
The command torque Te is given to the current control unit 3 including the driver via the control ON / OFF switch 10, and the current control unit 3 drives the motor 2 according to the received command torque Te to control the position of the position control load 1. The target position, for example, a position that contacts the work object 4 such as a circuit board on which an electronic component is to be mounted or a bare IC for forming a metal bump, is reached.
[0033]
When the hit detection unit 11 detects that the position control load 1 has come into contact with the work object 4 after reaching the target position, the load control is switched to S3, and the weight control is performed by the weight control means 14. . Specifically, when the position control load 1 comes into contact with the work object 4, the hit detection is performed by the change in the command torque Te output from the speed control unit 9 corresponding to the current speed becoming zero. The part 11 detects the contact. When the hit detection unit 11 detects contact, the positioning control unit 5 inputs a predetermined command torque Te ′ to the current control unit 3 based on a signal such as a subsequent command position, and the motor 2 obtains further driving force to A predetermined load state is obtained by applying a weight to the control object 4 with which the control load 1 abuts. A return operation S5 is performed upon completion of the weighting operation.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is capable of recognizing from the motor to the position control load, and based on the actual measurement data for each position including any variation element that can be recognized, a weight value according to the target is obtained with high accuracy, In particular, the device can automatically achieve such weight control.
[0035]
Moreover, even if there are changes in various command torques in the motor, it is possible to achieve accurate weight control for each position by dealing with such weight control characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a weight control method and apparatus for positioning control of motors according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between motors, position control load, and work target. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a weight control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an example of positioning control and subsequent weight control when a calibration table is used. FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of the method and apparatus of FIG. 5. FIG. 7 shows a variation state of weight with respect to the same command torque at each position of the same motor. Figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position control load 2 Motor 3 Current control part 4 Work object 5 Positioning control part 6 Position detection part 7 Position control part 8 Speed detection part 9 Speed control part 11 Per detection part 12 Weight control part 13 Calibration data table storage part 14 Weight Control unit 19 Calibration control unit 20 Data table storage unit 21 Position control unit 22 Weight value setting unit 23 Command torque setting unit 24 Switching unit Te, Te ′ Command torque

Claims

Etc. motors to contact the allowed Ru control time to the work object is moved to the target position the position control load is driven by a command torque of the servo motor, when controlling the weighting given to the work object for each position by the command torque In addition, from the calibration table that correlates the results of weighting characteristics at the time of driving for various command torques obtained by actual measurement for each position , characteristics such as preset work target and position control load shape, height, etc. depending on, select the command torque corresponding to the weighted value of the target for each position, weight control method of motors, characterized in that to drive the motors by the command torque chosen.

The calibration table is, and various command torque that definitive identical motors are made to correspond to the weighted characteristics result when driving by it, to make a weighted control by calculating a command torque from the calibration table The weight control method for motors according to claim 1, wherein:

Position control means for driving a motor such as a servo motor with a command torque to move a position control load to a target position to contact the work object, and a weight control for controlling a load applied to the work object for each position by the command torque Means, a weight value setting means for setting a target weight value for weight control for each position, and a calibration corresponding to various command torques and corresponding weight characteristic results obtained in the same motors actually measured for each position A command torque corresponding to a target weight value set for each position is selected according to a table and characteristics such as a preset work target and the shape and height of the position control load, and the weight control means selects the command torque. Command torque setting means to be applied to the contact, contact detection means for detecting contact of the position control load with the work object, and contact detection by the contact detection means Weight control device for motors, characterized in that it comprises a switching means for switching the control of the motors from the position control by the position control means to a weight control by the weighting control means when Tsu.