JP5282138B2 - Actuator control device, control method, and actuator drive time measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、第1駆動端と第2駆動端との間で可動部を往復移動するアクチュエータを制御する制御装置および制御方法、ならびに第1駆動端と第2駆動端との間で可動部の動作時間、つまりアクチュエータの駆動時間を測定する方法に関するものである。 The present invention provides a control device and a control method for controlling an actuator that reciprocates a movable portion between a first drive end and a second drive end, and a movable portion between the first drive end and the second drive end. The present invention relates to a method of measuring an operation time, that is, an actuator drive time.
電子部品を実装した基板を製造するために、電子部品が実装される基板に形成された電極に半田を印刷装置により印刷する印刷工程と、半田が印刷された基板に対して表面実装機により部品を実装する実装工程と、部品が実装された基板をリフロー炉に通過させるリフロー工程とがこの順序で実行される。特に、印刷装置および表面実装機の各々では基板を待機させる待機位置と、基板に対して所定の処理を行う作業位置とが設けられている。そして、各装置に装備される基板搬送装置によって、所定の処理を実行するために待機位置から作業位置への基板の搬入と、次の工程に基板を搬送するために作業位置からの基板の搬出とが実行される。また、基板を待機位置等で停止させる機能を担うストッパーや基板を保持する機能を担うクランパー等の駆動源として、エアシリンダなどのアクチュエータが用いられている。例えば特許文献1では、エアシリンダが動作することでレバーを回転させてストッパーを基板の搬送を阻止して停止させる技術が記載されている。 In order to manufacture a substrate on which electronic components are mounted, a printing process in which solder is printed on the electrodes formed on the substrate on which the electronic components are mounted by a printing device, and the components are mounted on the surface on which the solder is printed by a surface mounter. And a reflow process for passing the substrate on which the component is mounted to a reflow furnace are executed in this order. In particular, each of the printing apparatus and the surface mounter is provided with a standby position for waiting the substrate and a work position for performing a predetermined process on the substrate. Then, the substrate transfer device provided in each apparatus carries in the substrate from the standby position to the work position in order to execute a predetermined process, and unloads the substrate from the work position in order to transfer the substrate to the next process. Are executed. An actuator such as an air cylinder is used as a drive source for a stopper that has a function of stopping the substrate at a standby position or a clamper that has a function of holding the substrate. For example, Patent Document 1 describes a technique in which a lever is rotated by operation of an air cylinder to stop a stopper while preventing conveyance of a substrate.
印刷装置や表面実装機では、数多くのエアシリンダを用いているが、各エアシリンダに連結されるスピードコントローラー(速度制御弁)をオペレーターなどがマニュアル操作することでエアシリンダの駆動速度をそれぞれ調整している。そのため、駆動速度にばらつきが生じると、搬送中の基板を突き上げるという問題、余分な時間を持つことでタクトロスを招くという問題等が発生することがあった。 Many air cylinders are used in printing devices and surface mounters, but the operator can manually adjust the speed of the air cylinder by operating the speed controller (speed control valve) connected to each air cylinder. ing. For this reason, when the driving speed varies, there may be a problem that the substrate being transported is pushed up, a problem that tact loss is caused by having extra time, and the like.
ここで、エアシリンダの駆動速度、つまりエアシリンダのピストンロッドが前進端から後退端まで移動するのに要する往路側駆動時間および後退端から前進端まで移動するのに要する復路側駆動時間を正確に求めることができれば、それらに基づいてエアシリンダの駆動速度を高精度に調整することができ、駆動速度のばらつきを抑えることが可能である。また、駆動時間を定期的に求めることでエアシリンダの経時変化を把握することができ、それらに基づいてエアシリンダの駆動速度を再調整することが可能となる。さらには、駆動時間の変化によりエアシリンダの異常発生や交換時期などを管理することも可能となる。 Here, the driving speed of the air cylinder, that is, the forward drive time required for the piston rod of the air cylinder to move from the forward end to the backward end and the backward drive time required to move from the backward end to the forward end are accurately determined. If it can be obtained, the driving speed of the air cylinder can be adjusted with high accuracy based on them, and variations in driving speed can be suppressed. Further, by periodically obtaining the driving time, it is possible to grasp the change with time of the air cylinder, and it is possible to readjust the driving speed of the air cylinder based on them. Furthermore, it is possible to manage the occurrence of an abnormality in the air cylinder, the replacement time, and the like by changing the driving time.
このようにエアシリンダの駆動時間は非常に有益な情報である。そこで、ピストンロッドが前進端および後退端に位置することを検知する検知センサをエアシリンダの両端部に取り付け、これら2つの検知センサから出力される検知信号を利用して往路側駆動時間および復路側駆動時間を計測することが考えられる。しかしながら、各エアシリンダに対して2個の検知センサを取り付けることは装置コストを増大させる主要因のひとつになってしまう。 Thus, the driving time of the air cylinder is very useful information. Therefore, detection sensors that detect that the piston rod is positioned at the forward end and the backward end are attached to both ends of the air cylinder, and the forward drive time and the backward pass side are detected using detection signals output from these two detection sensors. It is conceivable to measure the driving time. However, attaching two detection sensors to each air cylinder is one of the main factors that increase the cost of the apparatus.
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、エアシリンダなどの可動部を往復移動させるアクチュエータの往路側駆動時間および復路側駆動時間の両方を1つの検知センサにより導出する技術を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the said subject, and provides the technique which derives | leads-out both the forward path side drive time and the return path side drive time of the actuator which reciprocates movable parts, such as an air cylinder, by one detection sensor. With the goal.
この発明の第1態様は、可動部が第1駆動端に位置することを検知して検知信号を出力する検知センサが取り付けられた状態で第1駆動端と第2駆動端との間で可動部を往復移動させるセンサ付アクチュエータを制御するアクチュエータの制御装置および制御方法であって、上記目的を達成するため、以下のように構成している。 The first aspect of the present invention is movable between the first drive end and the second drive end with a detection sensor that detects that the movable portion is positioned at the first drive end and outputs a detection signal. An actuator control apparatus and control method for controlling an actuator with a sensor that reciprocates a part, and is configured as follows to achieve the above object.
このアクチュエータの制御装置は、第2駆動端に位置する可動部を第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から検知センサが検知信号を出力するまでの往路側駆動時間を測定する駆動時間測定部と、第1駆動端に位置する可動部を第2駆動端に向けて移動させ、当該第2駆動端への可動部移動の開始から往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間が経過した時点で可動部の移動方向を反転させるとともに、当該移動方向の反転から検知センサが検知信号を出力するまでの第2中間駆動時間を測定する中間時間測定部と、第1駆動端に位置する可動部が第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)に基づいて計算して出力する駆動時間算出部とを備えることを特徴としている。 The actuator control apparatus moves the movable part located at the second drive end toward the first drive end, and starts from the start of the movement of the movable part to the first drive end until the detection sensor outputs a detection signal. A drive time measuring unit for measuring the forward drive time and a movable part located at the first drive end are moved toward the second drive end, and the forward drive time from the start of movement of the movable part to the second drive end. When the shorter first intermediate drive time elapses, the moving direction of the movable part is reversed, and the second intermediate drive time is measured from the reversal of the moving direction until the detection sensor outputs a detection signal. And the return path side drive time required for the movable part located at the first drive end to move to the second drive end is expressed by the following equation: (return path drive time) = (forward path side drive time) × (first intermediate drive) Time) / (second intermediate drive time) It is characterized in that it comprises a drive time calculating unit which calculate and output.
また、このアクチュエータの制御方法は、第2駆動端に位置する可動部を第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から、検知センサが検知信号を出力するまでの往路側駆動時間を測定する工程と、第1駆動端に位置する可動部を第2駆動端に向けて移動させ、当該第2駆動端への可動部移動の開始から、往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間が経過した時点で可動部の移動を停止させて可動部を第1駆動端と第2駆動端との中間位置に位置させる工程と、中間位置に位置する可動部を第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から、検知センサが検知信号を出力するまでの第2中間駆動時間を測定する工程と、第1駆動端に位置する可動部が第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)に基づいて計算して出力する工程とを備えることを特徴としている。 In addition, in this actuator control method, the movable portion located at the second drive end is moved toward the first drive end, and the detection sensor outputs a detection signal from the start of movement of the movable portion toward the first drive end. A step of measuring the forward path side drive time until the movement, moving the movable part located at the first drive end toward the second drive end, and starting the movement of the movable part toward the second drive end, the forward path side drive A step of stopping the movement of the movable part when the first intermediate drive time shorter than the time has elapsed and positioning the movable part at an intermediate position between the first drive end and the second drive end; and a movable located at the intermediate position Measuring the second intermediate drive time from the start of moving the movable part to the first drive end until the detection sensor outputs the detection signal, and the first drive Return path required for the movable part located at the end to move to the second drive end And a step of calculating and outputting the drive time based on the following formula: (return path side drive time) = (forward path side drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time) It is said.
さらに、この発明の第2態様は、第1駆動端と第2駆動端との間で可動部を往復移動するアクチュエータの駆動時間測定方法であって、上記目的を達成するため、第2駆動端に位置する可動部が第1駆動端に移動してきたのを検知センサで検知することで、第2駆動端から第1駆動端に可動部が移動するのに要する往路側駆動時間を測定する工程と、第1駆動端に位置する可動部を往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間だけ第2駆動端に向けて移動させて第1駆動端と第2駆動端との中間位置に位置させる工程と、中間位置に位置する可動部が第1駆動端に移動してきたのを検知センサで検知することで、中間位置から第1駆動端に可動部が移動するのに要する第2中間駆動時間を測定する工程と、第1駆動端に位置する可動部が第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)に基づいて計算して求める工程とを備えることを特徴としている。 Furthermore, a second aspect of the present invention is a method for measuring the driving time of an actuator that reciprocates a movable part between a first driving end and a second driving end. In order to achieve the above object, the second driving end A step of measuring a forward drive time required for the movable portion to move from the second drive end to the first drive end by detecting that the movable portion located at the first drive end has moved to the first drive end. And the movable portion located at the first drive end is moved toward the second drive end for a first intermediate drive time shorter than the forward drive time and positioned at an intermediate position between the first drive end and the second drive end. And a second intermediate drive required for the movable part to move from the intermediate position to the first drive end by detecting by the detection sensor that the movable part located at the intermediate position has moved to the first drive end. The step of measuring time and the movable part located at the first drive end are the second The return drive time required to move to the moving end is calculated based on the following equation: (return drive time) = (forward drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time) It is characterized by providing the process to obtain.
このように構成された発明(アクチュエータの制御装置、制御方法およびアクチュエータの駆動時間測定方法)では、第2駆動端を出発した可動部が第1駆動端まで移動してきたことを検知センサが検知することで往路側駆動時間が実際に測定される。これに対し、当該検知センサのみでは、復路側駆動時間を実測することは不可能である。 In the invention thus configured (actuator control device, control method, and actuator drive time measurement method), the detection sensor detects that the movable part starting from the second drive end has moved to the first drive end. Thus, the forward drive time is actually measured. On the other hand, it is impossible to actually measure the return path side drive time only by the detection sensor.
ここで、第1駆動端と第2駆動端との間の任意の位置、つまり中間位置を設定した場合、第1駆動端と中間位置との間を可動部が往復移動するのに要する時間、つまり第1中間駆動時間および第2中間駆動時間を正確に取得することができる。そして、それらの比は、第1駆動端と第2駆動端との間を可動部が往復移動するのに要する時間、つまり往路側駆動時間および復路側駆動時間の比と等しく、次の比例式
(往路側駆動時間):(第2中間駆動時間)=(復路側駆動時間):(第1中間駆動時間)
が成立する。したがって、次式
(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)
に基づいて復路側駆動時間が正確に算出される。このように、1つの検知センサを用いて往路側駆動時間および復路側駆動時間が正確に導出される。
Here, when an arbitrary position between the first drive end and the second drive end, that is, an intermediate position is set, the time required for the movable part to reciprocate between the first drive end and the intermediate position, That is, the first intermediate drive time and the second intermediate drive time can be obtained accurately. These ratios are equal to the time required for the movable part to reciprocate between the first drive end and the second drive end, that is, the ratio of the forward drive time and the return drive time, and the following proportional expression: (Outward drive time): (Second intermediate drive time) = (Return drive time): (First intermediate drive time)
Is established. Therefore, the following formula (return path side drive time) = (forward path side drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time)
Based on this, the return-side drive time is accurately calculated. As described above, the forward drive time and the return drive time are accurately derived using one detection sensor.
また、これら往路側駆動時間および復路側駆動時間については表示部に表示するのが望ましく、この表示によって種々の制御が可能となり、アクチュエータ制御の幅が広がる。例えば、センサ付アクチュエータにスピードコントローラが接続される場合、センサ付アクチュエータの初期設定時あるいはメンテナンス時にスピードコントローラによりセンサ付アクチュエータの駆動速度を調整することができる。このようにセンサ付アクチュエータの駆動速度調整を行うとき、第1駆動端と第2駆動端との間で可動部を往復移動させながら、駆動時間測定部が測定した最新の往路側駆動時間を表示するように表示部の表示内容を更新させると、オペレーターは表示内容を見ながらスピードコントローラを操作することで往路側の駆動速度を適切に調整することができる。 Further, it is desirable to display the forward drive time and the return drive time on the display unit, and this display enables various controls and widens the range of actuator control. For example, when a speed controller is connected to the actuator with sensor, the drive speed of the actuator with sensor can be adjusted by the speed controller at the time of initial setting or maintenance of the actuator with sensor. When adjusting the drive speed of the actuator with sensor in this way, the latest forward drive time measured by the drive time measurement unit is displayed while moving the movable part back and forth between the first drive end and the second drive end. When the display content of the display unit is updated as described above, the operator can appropriately adjust the driving speed on the forward path side by operating the speed controller while viewing the display content.
この点に関しては、復路側でも同様である。すなわち、中間位置(第1駆動端から第1中間駆動時間だけ第2駆動端側に可動部を移動させた位置)と、第1駆動端との間で可動部を往復移動させながら、駆動時間算出部が算出した最新の復路側駆動時間を表示するように表示部の表示内容を更新させると、オペレーターは表示内容を見ながらスピードコントローラを操作して復路側の駆動速度を適切に調整することができる。 The same applies to the return side. That is, the drive time while reciprocating the movable portion between the intermediate position (the position where the movable portion is moved from the first drive end to the second drive end side for the first intermediate drive time) and the first drive end. When the display section is updated so that the latest driving time calculated by the calculation section is displayed, the operator can adjust the driving speed on the return path appropriately by operating the speed controller while viewing the display contents. Can do.
さらに、センサ付アクチュエータの適正動作が保証される往路側駆動時間および復路側駆動時間の基準範囲を記憶する記憶部と、駆動時間測定部で測定された往路側駆動時間および駆動時間算出部で算出された復路側駆動時間のうちの少なくとも一方が基準範囲を超えているとき、センサ付アクチュエータに異常が発生したと判定する異常発生判定部と、異常発生判定部により異常が発生したと判定されると、センサ付アクチュエータの異常を報知する報知部とを設けてもよい。このように往路側駆動時間や復路側駆動時間に基づきアクチュエータの異常を早期に発見することができる。なお、報知部としては、例えば表示部を用いることができ、センサ付アクチュエータに異常が発生した旨を表示することでオペレーター等に的確に報知することができる。 Furthermore, the storage unit stores the reference range of the forward path side drive time and the backward path side drive time in which proper operation of the sensor-equipped actuator is guaranteed, and the forward path side drive time and the drive time calculation unit measured by the drive time measurement unit calculate When at least one of the inbound drive times determined exceeds the reference range, an abnormality occurrence determination unit that determines that an abnormality has occurred in the actuator with sensor and an abnormality occurrence determination unit determine that an abnormality has occurred. And a notifying unit for notifying abnormality of the actuator with sensor may be provided. As described above, the abnormality of the actuator can be detected at an early stage based on the forward drive time and the backward drive time. As the notification unit, for example, a display unit can be used, and it is possible to accurately notify an operator or the like by displaying that an abnormality has occurred in the sensor-equipped actuator.
以上のように、1つの検知センサによって往路側駆動時間だけでなく、復路側駆動時間も正確に導出することができる。 As described above, not only the forward drive time but also the backward drive time can be accurately derived by one detection sensor.
基板に電子部品を実装する基板処理システムでは、印刷機、印刷検査機、表面実装機および実装検査機などの基板処理装置が搬送路に沿って並設されており、各基板処理装置が基板搬送路に沿って搬送される基板に対して処理プログラムにしたがって所望の処理を施す。例えば表面実装機では、装置全体制御する制御装置によって基板搬送機構が制御され、基板を所定の目標位置まで搬送して停止させる。このとき、制御装置がエアシリンダを駆動制御することで基板ストッパーを基板搬送路上に位置させて基板停止を行うことがある。また、制御装置からの制御指令に応じて別のエアシリンダを駆動して目標位置で基板をクランプして固定することもある。そして、テープフィーダーなどの部品供給部から供給されるIC(Integrated Circuit)等の電子部品が目標位置の基板に実装される。また、部品実装の完了後に、制御装置によって上記エアシリンダが駆動制御されてクランプ解除およびストッパー退避が実行されて基板の搬出準備が完了した後、基板搬出が実行される。このように基板処理装置では、数多くのエアシリンダが用いられているが、本実施形態では、制御装置はエアシリンダに取り付けられる単一の検知センサから出力される検知信号に基づいてエアシリンダを制御している。以下、図面を参照しながら、本実施形態における制御装置の構成および動作について詳述する。 In a substrate processing system for mounting electronic components on a substrate, substrate processing devices such as a printing machine, a printing inspection machine, a surface mounting machine, and a mounting inspection machine are arranged side by side along the conveyance path, and each substrate processing apparatus conveys the substrate. A desired process is performed on the substrate transported along the path according to the processing program. For example, in the surface mounter, the substrate transfer mechanism is controlled by a control device that controls the entire apparatus, and the substrate is transferred to a predetermined target position and stopped. At this time, the control device may drive the air cylinder to stop the substrate by positioning the substrate stopper on the substrate conveyance path. Further, another air cylinder may be driven in accordance with a control command from the control device to clamp and fix the substrate at the target position. Then, an electronic component such as an IC (Integrated Circuit) supplied from a component supply unit such as a tape feeder is mounted on the substrate at the target position. In addition, after the component mounting is completed, the air cylinder is driven and controlled by the control device, the clamp release and the stopper retreat are executed, and the board unloading preparation is completed, and then the board unloading is performed. As described above, in the substrate processing apparatus, a large number of air cylinders are used. In this embodiment, the control apparatus controls the air cylinder based on a detection signal output from a single detection sensor attached to the air cylinder. doing. Hereinafter, the configuration and operation of the control device according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかるアクチュエータの制御装置の一実施形態を示す図である。この制御装置1は、印刷機や表面実装機などの基板処理装置を制御するものであり、プログラムにしたがって基板処理を実行するための一動作として、センサ付エアシリンダ2を駆動制御することで基板ストッパーや基板クランプなどを作動させる。このセンサ付エアシリンダ2では、同図に示すように、X方向に延設されたシリンダチューブ21内でピストンロッド22が往復自在に設けられている。このシリンダチューブ21では、後端部にヘッドカバー23aが取り付けられるとともに、先端部にロッドカバー23bが取り付けられている。そして、圧力供給源であるエアー供給源24が切替バルブ25を介してヘッドカバー23aおよびロッドカバー23bにそれぞれ接続されており、制御装置1からの切替指令に応じて切替バルブ25が作動することでピストンロッド22がX方向に駆動される。なお、本実施形態では、ピストンロッド22の駆動端のうち(+X)方向側を「第1駆動端」と称するとともに、(−X)方向側を「第2駆動端」と称する。また、第2駆動端から第1駆動端に駆動する動作を「往路側駆動」と称するとともに、第1駆動端から第2駆動端に駆動する動作を「復路側駆動」と称する。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an actuator control apparatus according to the present invention. The control device 1 controls a substrate processing apparatus such as a printing machine or a surface mounter, and drives the
また、本実施形態では、シリンダチューブ21の(+X)方向側の側端部のみに検知センサ26が取り付けられており、ピストンロッド22が第1駆動端に位置することを検知して検知信号を制御装置1に出力する。
In the present embodiment, the
さらに、切替バルブ25とヘッドカバー23aとを接続して空圧回路を構成する配管27aにはスピードコントローラ(通称:「スピコン」)28aが介挿されるとともに、切替バルブ25とロッドカバー23bとを接続して空圧回路を構成する配管27bにはスピードコントローラ28bが介挿されている。このため、オペレーター等がスピードコントローラ28a、28bをマニュアル操作することで、ピストンロッド22の往路側駆動速度および復路側駆動速度を可変可能となっている。
Further, a speed controller (common name: “Speakon”) 28a is inserted in a
制御装置1は、上記したプログラムや各種データなどを記憶するメモリ11と、プログラムや検知信号などに基づいてセンサ付エアシリンダ2を駆動制御するCPU(Central Processing Unit)12と、入出力I/F13と、タッチパネル等の表示・操作部14とを有している。また、メモリ11、CPU12および入出力I/F13は制御ボックス15内に収納されており、バス16を介して相互間で各種信号やデータなどを授受可能となっている。さらに、入出力I/F13は、表示・操作部14、切替バルブ25および検知センサ26と電気的に接続されている。そして、CPU12はメモリ11に予め記憶されたプログラムにしたがって入出力I/F13を介して検知センサ26からの検知信号を受け取り、また切替指令および表示指令をそれぞれ切替バルブ25および表示・操作部14に出力することで、次の説明する動作を実行する。以下、図2ないし図6を参照しつつ制御装置1によるセンサ付エアシリンダ2の駆動時間の導出処理、駆動速度の調整処理、異常検出処理について詳述する。
The control device 1 includes a
図2は、図1に示す制御装置の動作概要を示すフローチャートである。また、図3は、往路側駆動速度の調整を示すフローチャートである。また、図4および図5は、復路側駆動速度の調整を示すフローチャートである。さらに、図6は、往路側駆動時間、第1中間時間、第2中間駆動時間および復路側駆動時間の関係を模式的に示す図である。この制御装置1は、メモリ11に予め記憶されたプログラムにしたがってセンサ付エアシリンダ2などを制御することで、往路側駆動速度の調整、復路側駆動速度の調整、エアシリンダ2の異常検知などを実行する。
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the operation of the control device shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing adjustment of the forward drive speed. 4 and 5 are flowcharts showing the adjustment of the return path side driving speed. Further, FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship among the forward drive time, the first intermediate time, the second intermediate drive time, and the backward drive time. The control device 1 controls the
この実施形態では、図3に示すように、制御装置1のCPU12は入出力I/F13を介して切替バルブ25に切替指令、より詳しくはロッド前進指令を与え(ステップS11)、これに応じてピストンロッド22が(−X)方向側に移動する。そして、ピストンロッド22が第1駆動端から第2駆動端まで移動するに十分な所定時間だけが経過するのを待つ(ステップS12)。これにより、往路側駆動速度の調整を開始した時点でピストンロッド22がいずれの位置に位置していたとしても、所定時間が経過した時点でピストンロッド22は第2駆動端に位置することとなる(図3中の上破線領域)。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the
こうしてピストンロッド22が第2駆動端に位置している状態で、CPU12は切替指令、より詳しくはロッド後退指令を切替バルブ25に与える。これによってピストンロッド22の(+X)方向への移動が開始される(ステップS13)。このタイミングで、CPU12は往路側駆動時間TAのカウント値をゼロにリセットした後、カウントを開始して往路側駆動時間TAの計測を開始する(ステップS14)。そして、ピストンロッド22が第1駆動端まで後退し、検知センサ26から検知信号が出力される(ステップS15で「YES」)と、それを受けてCPU12はカウントを停止して往路側駆動時間TAの計測を終了するとともに、その時点のカウント値から往路側駆動時間TAを取得する。また、CPU12は、取得した値を最新の往路側駆動時間TAとしてメモリ11に書き込むとともに、同図中の下破線領域に示すように、表示・操作部14での往路側駆動時間TAの表示を上記のようにして取得した最新値に書き換える(ステップS17)。このように、本実施形態では、ピストンロッド22を第2駆動端から第1駆動端に移動させ、ピストンロッド22の第1駆動端への移動を検知する、つまり検知センサ26がON状態となることで往路側駆動時間TAを実測している。したがって、往路側駆動時間TAを正確に測定することができる。
In this way, with the
次のステップS18では、オペレーター等による往路側駆動速度の調整が完了しているか否かをCPU12は判断する。すなわち、表示・操作部14に表示されている往路側駆動時間TAが所定値である場合には、オペレーター等は調整終了の操作、例えば表示・操作部14に表示される調整終了ボタンへのタッチを行う一方、その操作が行われない間、CPU12は調整終了とは判断せず、ステップS11に戻って一連の動作を繰り返す。この繰り返し中に、オペレーター等はスピードコントローラ28a、28bを操作して往路側駆動速度を行うのであるが、それに応じて表示・操作部14に表示されている往路側駆動時間TAも変化する。このため、表示・操作部14に表示されている往路側駆動時間TAを見ながらスピードコントローラ28a、28bをオペレーター等が操作することで、往路側駆動時間TAを所定値に設定することができ、往路側駆動速度が
(往路側駆動速度)=(第1駆動端と第2駆動端の距離)/(往路側駆動時間TA)
に調整される。この往路側駆動速度の調整処理は、通常、装置出荷時やメンテナンス時に実行されるものである。そして、調整終了の操作が行われたことを確認した上で、次のステップS2が進む。
In the next step S18, the
Adjusted to This forward drive speed adjustment processing is normally executed at the time of shipment of the apparatus or maintenance. Then, after confirming that the adjustment end operation has been performed, the next step S2 proceeds.
このステップS2では、図4および図5に示す復路側駆動速度の調整処理が実行される。この調整処理では、CPU12は上記したステップS11〜S16と同様に往路側駆動時間TAを測定する(ステップS201〜S206)。ここで、往路側駆動速度の調整処理から復路側駆動速度の調整処理までの時間が短く、復路側駆動速度の調整開始時点でも往路側駆動速度が変動していない場合には、往路側駆動時間TAの測定は不要である。ただし、次のステップS207を実行する直前において、図4中の破線領域に示すように、少なくともピストンロッド22を第1駆動端に位置させておく必要がある。
In step S2, the return-side drive speed adjustment process shown in FIGS. 4 and 5 is executed. In this adjustment process, the
次のステップS207では、第1駆動端に位置しているピストンロッド22を(−X)方向側、つまり第2駆動端側に移動させるべく、切替バルブ25に対してロッド前進指令を与える。これによってピストンロッド22の(−X)方向への移動が開始される。それから往路側駆動時間TAよりも短い第1中間駆動時間TBが経過した(ステップS208で「YES」)時点で、CPU12は切替バルブ25に対してロッド後退指令を与えてピストンロッド22の移動方向を反転させる(ステップS209)。つまり、第1中間駆動時間TBの経過時点で、図5の上破線領域に示すように、ピストンロッド22は第1駆動端と第2駆動端との中間位置で移動停止した後、(+X)方向に移動し始める。なお、本実施形態では、第1中間駆動時間TBを予めメモリ11に記憶しているが、往路側駆動時間TAから所定値を減算することで第1中間駆動時間TBを算出し、その値を用いてもよい。
In the next step S207, a rod advance command is given to the switching
この移動反転と同時に、CPU12は第2中間駆動時間TCのカウント値をゼロにリセットした後、カウントを開始して第2中間駆動時間TCの計測を開始する(ステップS210)。そして、ピストンロッド22が第1駆動端まで後退し、検知センサ26から検知信号が出力される(ステップS211で「YES」)と、それを受けてCPU12はカウントを停止して第2中間駆動時間TCの計測を終了するとともに、その時点のカウント値から第2中間駆動時間TCを取得する(ステップS212)。また、CPU12は、取得した値を最新の第2中間駆動時間TCとしてメモリ11に書き込む。
Simultaneously with this movement reversal, the
第1中間駆動時間TBは設定値であり、往路側駆動時間TAおよび第2中間駆動時間TCは検知センサ26を用いることで正確に測定された値であり、いずれの値TA、TB、TCについても、CPU12は正確に取得することができる。ここで、これら3種類の駆動時間TA、TB、TCに加え、未取得の復路側駆動時間TDを含めた駆動時間の相互関係を模式的にまとめると図6に示す通りである。これらのうち中間駆動時間TB、TCの比は、第1駆動端と第2駆動端との間を可動部が往復移動するのに要する時間、つまり往路側駆動時間および復路側駆動時間の比と等しく、次の比例式
(往路側駆動時間TA):(第2中間駆動時間TC)=(復路側駆動時間TD):(第1中間駆動時間TB)
が成立する。したがって、次式
(復路側駆動時間TD)=(往路側駆動時間TA)×(第1中間駆動時間TB)/(第2中間駆動時間TC)
に基づいて復路側駆動時間TDを正確に算出することができる。そこで、本実施形態では、次のステップS213で、CPU12は上式に基づいて復路側駆動時間TDを算出する。
The first intermediate drive time TB is a set value, and the forward drive time TA and the second intermediate drive time TC are values accurately measured by using the
Is established. Therefore, the following formula (return path side drive time TD) = (forward path side drive time TA) × (first intermediate drive time TB) / (second intermediate drive time TC)
Based on this, it is possible to accurately calculate the return-side drive time TD. Therefore, in this embodiment, in the next step S213, the
それに続いて、CPU12は、算出した復路側駆動時間TDをメモリ11に書き込むとともに、図5中の下破線領域に示すように、表示・操作部14での復路側駆動時間TDの表示を上記のようにして算出した値に書き換える(ステップS214)。このように、本実施形態では、1つの検知センサ26を用いて往路側駆動時間TAだけでなく、復路側駆動時間TDについても正確に導出することができる。
Subsequently, the
また、復路側駆動速度の調整処理では、往路側駆動速度の調整処理と同様に、オペレーター等による速度調整が終了する(ステップS215で「YES」)まで、ステップS207に戻って一連の工程が繰り返される。すなわち、表示・操作部14に表示されている復路側駆動時間TDが所定値である場合には、オペレーター等は調整終了の操作、例えば表示・操作部14に表示される調整終了ボタンへのタッチを行う一方、その操作が行われない間、CPU12は調整終了とは判断せず、ステップS207に戻って一連の動作を繰り返す。この繰り返し中に、オペレーター等はスピードコントローラ28a、28bを操作して復路側駆動速度を行うのであるが、それに応じて表示・操作部14に表示されている復路側駆動時間TDも変化する。このように、表示・操作部14に表示されている復路側駆動時間TDを見ながらスピードコントローラ28a、28bをオペレーター等が操作することで、復路側駆動時間TDを所定値に設定することができ、復路側駆動速度が
(復路側駆動速度)=(第1駆動端と第2駆動端の距離)/(復路側駆動時間TD)
に調整される。
Further, in the return path side drive speed adjustment process, similar to the forward path side drive speed adjustment process, the process returns to step S207 and the series of steps is repeated until the speed adjustment by the operator or the like is completed (“YES” in step S215). It is. That is, when the return path driving time TD displayed on the display /
Adjusted to
こうして、復路側駆動速度の調整処理が完了すると、エアシリンダ2の異常検知処理を実行する。この異常検知処理は、図2に示すように、所定の検知タイミングで実行されるものであり(ステップS3)、往路側駆動時間TAの測定値および復路側駆動時間TDの算出値に基づいて行われる。この往路側駆動時間TAについては、往路側駆動速度の調整処理におけるステップS11〜S16や復路側駆動速度の調整処理におけるステップS201〜S206と同様にして測定する。また、復路側駆動時間TDについては、復路側駆動速度の調整処理におけるステップS207〜S213と同様にして算出する。
Thus, when the return path side drive speed adjustment process is completed, the abnormality detection process of the
そして、こうして求められた往路側駆動時間TAおよび復路側駆動時間TDが、エアシリンダ2の適正動作が保証される駆動時間の基準範囲に入っているか否かをCPU12が判定する(ステップS6)。この「基準範囲」は予め実験などにより求められており、メモリ11に記憶されている。駆動時間TA、TDが上記範囲内である場合には、エアシリンダ2は正常に動作していると判断し、ステップS3に戻る。一方、駆動時間TA、TDが上記範囲外である場合には、エアシリンダ2に経時変化が生じており、異常発生の可能性があることがわかる。そこで、CPU12はその旨を表示・操作部14に表示してオペレーター等に報知する(ステップS7)。したがって、上記表示内容に基づきオペレーター等は、メンテナンスが必要であるか否かを判断することができ、その判断結果を表示・操作部14により入力する。
Then, the
この入力を受けてCPU12は、オペレーター等によりメンテナンスが必要であると判断された場合には、ステップS1に戻って速度調整を開始する。一方、メンテナンスは不要であると判断された場合には、ステップS3に戻って、次の計測タイミングを待つ。
Upon receiving this input, the
以上のように、本実施形態によれば、1つの検知センサ26を用いて往路側駆動時間TAおよび復路側駆動時間TDを正確に導出することができる。
As described above, according to the present embodiment, the forward drive time TA and the backward drive time TD can be accurately derived using one
また、往路側駆動時間TAおよび復路側駆動時間TDを表示・操作部14に表示しているので、エアシリンダ2の初期設定時あるいはメンテナンス時にスピードコントローラ28a,28bによりエアシリンダ2の駆動速度を調整することができる。特に、第1駆動端と第2駆動端との間でピストンロッド22を往復移動させながら、最新の往路側駆動時間TAを表示するように表示・操作部14の表示内容を更新させているので、オペレーター等は表示内容を見ながらスピードコントローラ28a,28bを操作することで往路側の駆動速度を適切に調整することができる。
Further, since the forward drive time TA and the return drive time TD are displayed on the display /
また、復路側でも同様である。すなわち、中間位置と、第1駆動端との間でピストンロッド22を往復移動させながら、最新の復路側駆動時間TDを表示するように表示・操作部14の表示内容を更新させているので、オペレーター等は表示内容を見ながらスピードコントローラ28a,28bを操作して復路側の駆動速度を適切に調整することができる。なお、復路側では、第2駆動端に達する前に中間位置でピストンロッド22を反転移動させる必要があるため、第1駆動端から中間位置に移動する際のピストンロッド22の駆動速度をスピードコントローラ28a,28bにより予め低く設定しておくのが好適である。
The same applies to the return side. That is, since the
さらに、往路側駆動時間TAや復路側駆動時間TDに基づきエアシリンダ2の異常を早期に発見することが可能となっており、しかも、それを表示・操作部14に表示するため、オペレーター等に的確に報知することができる。
Furthermore, it is possible to detect an abnormality in the
このように、本実施形態では、CPU12が本発明の「駆動時間測定部」、「中間時間測定部」、「駆動時間算出部」、「異常発生判定部」として機能している。また、表示・操作部14が本発明の「表示部」および「報知部」に相当している。また、ピストンロッド22が本発明の「可動部」に相当する。また、メモリ11が本発明の「記憶部」に相当している。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、復路側駆動時間TDが所定値となるようにスピードコントローラ28a,28bを操作してピストンロッド22の駆動速度を調整しているが、次のように調整してもよい。すなわち、第1中間駆動時間TBを徐々に長くしていき、第2中間駆動時間が一定となったところで、当該第2中間駆動時間が所定値となるようにスピードコントローラ28a,28bを操作してピストンロッド22の駆動速度を調整してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、エアシリンダ2のヘッドカバー23a側を「第1駆動端」とし、ロッドカバー23b側を「第2駆動端」としているが、ヘッドカバー23a側およびロッドカバー23b側をそれぞれ「第2駆動端」および「第1駆動端」とした場合も、上記実施形態と全く同様である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、表示・操作部14に異常発生を検知した旨を表示してオペレーター等に報知しているが、本発明の「報知部」については表示・操作部14に限定されるものではなく、その他の報知手段、例えば音声やライト等による報知を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the display /
さらに、上記実施形態では、基板処理装置で基板ストッパーや基板ストッパー等を駆動するセンサ付エアシリンダ2を制御する場合については説明したが、本発明にかかる制御装置および制御方法の適用範囲はこれに限定されるものではなく、可動部が第1駆動端に位置することを検知して検知信号を出力する検知センサが取り付けられた状態で第1駆動端と第2駆動端との間で可動部を往復移動させるセンサ付アクチュエータに対して適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the substrate processing apparatus controls the sensor-equipped
1…制御装置
2…センサ付エアシリンダ
11…メモリ(記憶部)
12…CPU(駆動時間測定部、中間時間測定部、駆動時間算出部、異常発生判定部)
14…表示・操作部
22…ピストンロッド(可動部)
26…検知センサ
28a,28b…スピードコントローラ
TA…往路側駆動時間
TB…第1中間駆動時間
TC…第2中間駆動時間
TD…復路側駆動時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
12 ... CPU (drive time measurement unit, intermediate time measurement unit, drive time calculation unit, abnormality occurrence determination unit)
14 ... Display /
26 ...
Claims (9)
前記第2駆動端に位置する前記可動部を前記第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から前記検知センサが検知信号を出力するまでの往路側駆動時間を測定する駆動時間測定部と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部を前記第2駆動端に向けて移動させ、当該第2駆動端への可動部移動の開始から前記往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間が経過した時点で前記可動部の移動方向を反転させるとともに、当該移動方向の反転から前記検知センサが検知信号を出力するまでの第2中間駆動時間を測定する中間時間測定部と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部が前記第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、
(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)
に基づいて計算して出力する駆動時間算出部と
を備えることを特徴とするアクチュエータの制御装置。 A sensor for reciprocating the movable portion between the first drive end and the second drive end in a state where a detection sensor for detecting that the movable portion is positioned at the first drive end and outputting a detection signal is attached. An actuator control device for controlling an attached actuator,
The forward drive from the start of movement of the movable part to the first drive end until the detection sensor outputs a detection signal by moving the movable part located at the second drive end toward the first drive end A driving time measuring unit for measuring time;
The movable portion located at the first drive end is moved toward the second drive end, and the first intermediate drive time shorter than the forward drive time from the start of the movable portion movement to the second drive end. An intermediate time measuring unit for reversing the moving direction of the movable part at the time of elapse and measuring a second intermediate driving time from the reversal of the moving direction until the detection sensor outputs a detection signal;
The return path side drive time required for the movable part located at the first drive end to move to the second drive end is expressed by the following equation:
(Return path drive time) = (forward path drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time)
And a drive time calculation unit that calculates and outputs the output based on the control unit.
前記駆動時間測定部は、前記センサ付アクチュエータの駆動速度調整時に、前記第1駆動端と前記第2駆動端との間で前記可動部を往復移動させながら、前記往路側駆動時間を繰り返して測定し、
前記表示部は、前記駆動時間測定部が測定した最新の往路側駆動時間を表示するように表示内容を更新するアクチュエータの制御装置。 3. The actuator control device according to claim 2, wherein a speed controller is connected to the sensor-equipped actuator, and the drive speed of the sensor-equipped actuator is adjusted by the speed controller at the time of initial setting or maintenance of the sensor-equipped actuator. ,
The drive time measurement unit repeatedly measures the forward drive time while reciprocating the movable unit between the first drive end and the second drive end when adjusting the drive speed of the sensor-equipped actuator. And
The said control part is a control apparatus of the actuator which updates a display content so that the newest outward drive time measured by the said drive time measurement part may be displayed.
前記駆動時間算出部は、前記センサ付アクチュエータの駆動速度調整時に、前記第1駆動端から前記第1中間駆動時間だけ前記第2駆動端側に前記可動部を移動させた中間位置と、前記第1駆動端との間で前記可動部を往復移動させながら、前記復路側駆動時間を繰り返して算出し、
前記表示部は、前記駆動時間算出部が算出した最新の復路側駆動時間を表示するように表示内容を更新するアクチュエータの制御装置。 5. The actuator control device according to claim 4, wherein a speed controller is connected to the sensor-equipped actuator, and the drive speed of the sensor-equipped actuator is adjusted by the speed controller at the time of initial setting or maintenance of the sensor-equipped actuator. ,
The drive time calculating unit moves the movable unit from the first drive end to the second drive end side during the first intermediate drive time when adjusting the drive speed of the sensor-equipped actuator; Reciprocally calculating the return-side drive time while reciprocating the movable part with one drive end,
The said control part is a control apparatus of the actuator which updates a display content so that the newest return side drive time calculated by the said drive time calculation part may be displayed.
前記駆動時間測定部で測定された往路側駆動時間および前記駆動時間算出部で算出された復路側駆動時間のうちの少なくとも一方が前記基準範囲を超えているとき、前記センサ付アクチュエータに異常が発生したと判定する異常発生判定部と、
前記異常発生判定部により異常が発生したと判定されると、前記センサ付アクチュエータの異常を報知する報知部と
を備える請求項1に記載のアクチュエータの制御装置。 A storage unit for storing a reference range of the forward path side driving time and the backward path side driving time in which proper operation of the actuator with sensor is guaranteed;
When at least one of the forward drive time measured by the drive time measurement unit and the return drive time calculated by the drive time calculation unit exceeds the reference range, an abnormality occurs in the sensor-equipped actuator. An abnormality occurrence determination unit that determines that
2. The actuator control device according to claim 1, further comprising: a notification unit configured to notify the abnormality of the actuator with sensor when the abnormality occurrence determination unit determines that an abnormality has occurred.
前記第2駆動端に位置する前記可動部を前記第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から、前記検知センサが検知信号を出力するまでの往路側駆動時間を測定する工程と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部を前記第2駆動端に向けて移動させ、当該第2駆動端への可動部移動の開始から、前記往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間が経過した時点で前記可動部の移動を停止させて前記可動部を前記第1駆動端と前記第2駆動端との中間位置に位置させる工程と、
前記中間位置に位置する前記可動部を前記第1駆動端に向けて移動させ、当該第1駆動端への可動部移動の開始から、前記検知センサが検知信号を出力するまでの第2中間駆動時間を測定する工程と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部が前記第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、
(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)
に基づいて計算して出力する工程と
を備えることを特徴とするアクチュエータの制御方法。 A sensor for reciprocating the movable portion between the first drive end and the second drive end in a state where a detection sensor for detecting that the movable portion is positioned at the first drive end and outputting a detection signal is attached. An actuator control method for controlling an attached actuator,
The forward side from the start of moving the movable part to the first drive end until the detection sensor outputs a detection signal by moving the movable part located at the second drive end toward the first drive end Measuring the drive time; and
A first intermediate drive time shorter than the forward drive time from the start of the movement of the movable part to the second drive end by moving the movable part located at the first drive end toward the second drive end The movement of the movable part is stopped when the time elapses, and the movable part is positioned at an intermediate position between the first drive end and the second drive end;
The second intermediate drive from the start of movement of the movable part to the first drive end until the detection sensor outputs a detection signal by moving the movable part located at the intermediate position toward the first drive end. Measuring time;
The return path side drive time required for the movable part located at the first drive end to move to the second drive end is expressed by the following equation:
(Return path drive time) = (forward path drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time)
And a step of calculating and outputting based on the method.
前記第2駆動端に位置する前記可動部が前記第1駆動端に移動してきたのを検知センサで検知することで、前記第2駆動端から前記第1駆動端に前記可動部が移動するのに要する往路側駆動時間を測定する工程と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部を前記往路側駆動時間よりも短い第1中間駆動時間だけ前記第2駆動端に向けて移動させて前記第1駆動端と前記第2駆動端との中間位置に位置させる工程と、
前記中間位置に位置する前記可動部が前記第1駆動端に移動してきたのを前記検知センサで検知することで、前記中間位置から前記第1駆動端に前記可動部が移動するのに要する第2中間駆動時間を測定する工程と、
前記第1駆動端に位置する前記可動部が前記第2駆動端に移動するのに要する復路側駆動時間を次式、
(復路側駆動時間)=(往路側駆動時間)×(第1中間駆動時間)/(第2中間駆動時間)
に基づいて計算して求める工程と
を備えることを特徴とするアクチュエータの駆動時間測定方法。 A method for measuring the drive time of an actuator that reciprocates a movable part between a first drive end and a second drive end,
The movable portion moves from the second drive end to the first drive end by detecting that the movable portion located at the second drive end has moved to the first drive end by a detection sensor. Measuring the forward drive time required for
The movable portion positioned at the first drive end is moved toward the second drive end for a first intermediate drive time shorter than the forward drive time, and the first drive end and the second drive end are moved. A step of positioning at an intermediate position;
By detecting that the movable part located at the intermediate position has moved to the first drive end by the detection sensor, a first time required for the movable part to move from the intermediate position to the first drive end is detected. 2 measuring the intermediate drive time;
The return path side drive time required for the movable part located at the first drive end to move to the second drive end is expressed by the following equation:
(Return path drive time) = (forward path drive time) × (first intermediate drive time) / (second intermediate drive time)
A method for measuring the driving time of an actuator, comprising the step of calculating and obtaining based on
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