JPH10155291A - モータの制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大電流によるＡＣサーボモータの損傷を防
止する。 【解決手段】 エンコーダ１３を有するＡＣモータ１１
の駆動回路１２にマイコン１４が接続されており、モー
タ１１の回転をマイコン１４で制御するＡＣサーボモー
タの制御システム１０において、マイコン１４はエンコ
ーダ１３の出力をフィードバック信号として取り込むか
否かを切り換えることで閉ループ制御と開ループ制御と
を切り換えるように構成されている。 【効果】 開ループ制御の状態でモータにより移送動作
を実行させれば、移送中に引っ掛かりが発生としても、
モータに大電流が流れるのを回避できるため、モータや
駆動回路、被移送物等が損傷されるのを防止できる。マ
イコンで閉ループ制御に切り換えて、モータで位置決め
動作を実行させれば、高い精度の位置決め制御を確保で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの制御シス
テム、特に、サーボモータの制御システムに関し、例え
ば、半導体装置の製造工程において、マガジンのアンロ
ーディング装置の移送動作と位置決め動作を実行するモ
ータに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ペレット（以下、単にペレットと
いう。）をリードフレームにボンディングするペレット
ボンディング装置においては、ボンディング済みのリー
ドフレームをマガジンに順次収納し、所定枚数のリード
フレームが収納されたマガジンをアンローディングする
場合がある。

【０００３】このマガジンをアンローディングするの
に、ＡＣサーボモータを使用することにより、マガジン
を移送させるとともに、所望の位置決め動作を実行させ
る技術を採用することが考えられる。

【０００４】なお、ペレットボンディング技術を述べて
ある例としては、株式会社日経ＢＰ社１９９３年５月３
１日発行の「ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」Ｐ１
７〜Ｐ２２、がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＣサ
ーボモータを使用してマガジンを移送させるように構成
した場合には、移送動作の途中で引っ掛かりが発生する
と、モータに負荷が加わって大きな電流が流れるため、
モータやその駆動回路およびマガジン等が損傷されると
いう問題点があることが本発明者によって明らかにされ
た。

【０００６】本発明の目的は、過大な駆動電流による損
傷を防止することができるモータの制御システムを提供
することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、エンコーダを有するモータの駆
動回路にマイクロコンピュータが接続されており、モー
タの回転をマイクロコンピュータによって制御するモー
タの制御システムにおいて、前記マイクロコンピュータ
は前記エンコーダの出力をフィードバック信号として取
り込むか否かを切り換えることにより、閉ループと開ル
ープとを切り換えるように構成されていることを特徴と
する。

【００１０】前記した手段によれば、マイクロコンピュ
ータによって開ループ制御に切り換えた状態で、モータ
によって移送動作を実行させれば、万一、移送の途中に
おいて引っ掛かりが発生したとしても、モータに負荷が
加わって大きな電流が流れるのを回避することができる
ため、モータやその駆動回路および被移送物等が損傷さ
れるのを防止することができる。他方、マイクロコンピ
ュータによって閉ループ制御に切り換えた状態で、モー
タによって位置決め動作を実行させれば、高い精度の位
置決め制御を確保することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
モータの制御システムを示すブロック図である。図２は
そのフローチャートである。

【００１２】本実施形態において、本発明に係るモータ
の制御システムは、半導体装置の製造工程において、ペ
レットボンディング済みのリードフレームを収納したマ
ガジン（図示せず）をアンローディングするためのＡＣ
サーボモータの制御システムとして構成されている。こ
のＡＣサーボモータの制御システム（以下、モータの制
御システムという。）１０は、交流電気を利用して回転
する機械としてのＡＣモータ（以下、モータという。）
１１と、モータ１１に電力を供給して回転させる駆動回
路１２と、モータ１１の回転位置を検出するエンコーダ
１３と、所望のソフトウエアを任意にプログラミング可
能なマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）
１４と、所望の移送動作および位置決め動作を指令する
コントローラ１５とを備えている。

【００１３】マイコン１４はパルス幅変調（以下、ＰＷ
Ｍという。）機能を備えており、ＰＷＭ出力端子には駆
動回路１２が接続され、パルス入力端子にはエンコーダ
１３が接続されている。また、マイコン１４にはコント
ローラ１５から指令データが入力されるようになってい
るとともに、コントローラ１５へフィードバックデータ
を出力するようになっている。さらに、マイコン１４に
はエンコーダ１３の出力をフィードバック信号として取
り込むか否かを切り換えることにより、閉ループと開ル
ープとを切り換えるソフトウエアがプログラミングされ
ている。

【００１４】次に、前記構成に係るモータの制御システ
ムによるマガジンの位置決め動作および移送動作を図２
に示されているフローチャートについて説明する。

【００１５】コントローラ１５からマイコン１４に動作
スタート信号が入力されて位置決め動作すべき旨が指令
されると、マイコン１４は閉ループを選択しエンコーダ
１３から出力されるパルスを読み込むことにより、モー
タ１１の現在の実位置を認識し、指令された動作目標位
置と実位置との差のゲインに基づいてモータ１１を回転
させるための駆動信号を生成し、駆動回路１２に出力す
る。

【００１６】駆動信号の駆動回路１２への出力が所定時
間経過すると、マイコン１４は指令された目標位置まで
動作したかを判定し、目標位置まで動作していない場合
にはエンコーダ１３から現在の実位置を読み込み、閉ル
ープによるフィードバック制御を繰り返す。目標位置ま
で達している場合には、動作スタート信号がコントロー
ラ１５から入力されるのを待つ。

【００１７】他方、コントローラ１５からマイコン１４
に動作スタート信号が入力されて移送動作すべき旨が指
令されると、マイコン１４は開ループを選択してエンコ
ーダ１３から出力されるパルスを読み込まずに、移送動
作に必要な力に見合う駆動信号を生成し、駆動回路１２
に出力する。

【００１８】駆動信号の駆動回路１２への出力が所定時
間経過すると、マイコン１４は指令された目標位置まで
動作したかを判定し、目標位置まで動作していない場合
には続けて駆動信号を出力する。目標位置まで達してい
る場合には、マイコン１４は駆動信号の駆動回路１２へ
の出力を停止する。

【００１９】万一、移送動作の途中でマガジンに引っ掛
かりが発生したとしても、移送動作は開ループによって
実行されることにより、モータ１１に負荷が加わって大
きな電流が流れるのを回避することができるため、モー
タ１１やその駆動回路１２およびマガジン等が損傷され
るのを防止することができる。すなわち、モータ１１は
通常のＡＣモータとして機能するため、モータ１１には
定格以上の電流は印加されない。

【００２０】移送動作から位置決め動作に切り換えるに
際して、モータ１１の現在の位置が判明するように動作
の起点になる原点センサ（図示せず）までモータ１１を
逆回転させる駆動信号を、マイコン１４は駆動回路１２
に出力する。原点センサ通過後、マイコン１４はエンコ
ーダ１３のパルスをカウントしながら駆動信号の出力を
停止する。モータ１１の現在位置を確認してから位置決
め動作に変更し、この位置から位置決め動作を開始す
る。

【００２１】前記実施の形態によれば次の効果が得られ
る。 移送動作と位置決め動作とをモータの制御システム
のマイコンにおいて切り換えることにより、移送動作お
よび位置決め動作を１台のモータによって実行させるこ
とができるため、コストを低減することができる。

【００２２】 移送動作を開ループ制御によって実行
することにより、万一、移送動作の途中で引っ掛かりが
発生しても、モータに負荷が加わって大きな電流が流れ
るのを回避することができるため、モータやその駆動回
路およびマガジン等が損傷されるのを防止することがで
きる。

【００２３】図３は本発明の実施形態２であるモータの
制御システムを示すブロック図である。

【００２４】本実施形態２が前記実施形態１と異なる点
は、多数台のモータ１１を統括して制御し得るように構
成されている点にある。すなわち、１枚の実装基板１６
の上には各モータ１１の駆動回路１２にそれぞれ接続さ
れたマイコン１４が複数台（図示例では３台）、並列に
搭載されており、各マイコン１４には同一の実装基板１
６に搭載されたセレクタ１７がそれぞれ接続されてい
る。

【００２５】このモータの制御システム１０Ａによって
多軸ロボットが制御される場合には、コントローラ１５
はセレクタ１７に指令データを入力するとともに、制御
すべきモータ１１を指令する。セレクタ１７は指定され
たマイコン１４に指令データを転送し、指定されたモー
タ１１の駆動回路１２を作動させる。

【００２６】本実施形態２によれば、多数台のモータを
統括制御することができる多数台のモータの制御システ
ムをコンパクトに設計することができるため、１台当た
りのコストを低減することができるとともに、開発デバ
ック時間を短縮することができる。

【００２７】図４は本発明の実施形態３であるモータの
制御システムを示すブロック図である。

【００２８】本実施形態３が前記実施形態１と異なる点
は、マイコンの代わりにエンコーダの接続をオン・オフ
する切換スイッチを設けた点にある。すなわち、このモ
ータの制御システム１０Ｂのコントローラ１５は指令出
力用Ｄ／Ａコンバータ１８に接続されており、指令出力
用Ｄ／Ａコンバータ１８は第１のＯＰアンプ１９および
差動アンプである第２のＯＰアンプ２０を介して駆動回
路１２に接続されている。他方、エンコーダ１３はカウ
ンタ２１および実位置用Ｄ／Ａコンバータ２２を介して
第３のＯＰアンプ２３に接続されており、第３のＯＰア
ンプ２３は切換スイッチ２４を介して差動アンプである
第２のＯＰアンプ２０の他方の入力端子に所定時に接続
されるようになっている。そして、切換スイッチ２４は
コントローラ１５によってオン・オフを切り換えられる
ようになっている。

【００２９】コントローラ１５から動作スタート信号が
入力されて移送動作すべき旨が指令されると、指令出力
用Ｄ／Ａコンバータ１８は移送動作に必要な力に見合う
アナログ位置指令信号を生成し、第１のＯＰアンプ１９
および第２のＯＰアンプ２０を通じて駆動回路１２に出
力する。駆動回路１２はその出力信号に対応した駆動信
号によりモータ１１を回転させマガジンを移送させる。
この際、切換スイッチ２４がオフされているため、エン
コーダ１３のパルスは第２のＯＰアンプ２０には入力さ
れない。

【００３０】駆動信号の駆動回路１２への出力が所定時
間経過すると、コントローラ１５は指令された目標位置
まで達したとして駆動信号の出力を停止させる。

【００３１】万一、移送動作の途中でマガジンに引っ掛
かりが発生したとしても、移送動作は開ループによって
実行されることにより、モータ１１に負荷が加わって大
きな電流が流れるのを回避することができるため、モー
タ１１やその駆動回路１２およびマガジン等が損傷され
るのを防止することができる。すなわち、モータ１１は
通常のＡＣモータとして機能するため、モータ１１には
定格以上の電流は印加されない。

【００３２】移送動作から位置決め動作に切り換える場
合には、コントローラ１５は切換スイッチ２４に切り換
え指令を出力する。切換スイッチ２４が切り換えられる
と、第３のＯＰアンプ２３は第２のＯＰアンプ２０に接
続される。

【００３３】続いて、コントローラ１５から動作スター
ト信号が入力されて位置決め動作すべき旨が指令される
と、指令出力用Ｄ／Ａコンバータ１８は位置決め指令に
対応したアナログ位置指令信号を生成し、第１のＯＰア
ンプ１９および第２のＯＰアンプ２０を通じて駆動回路
１２に出力する。駆動回路１２はその出力信号に対応し
た駆動信号によりモータ１１を回転させマガジンを移送
させる。

【００３４】このマガジンすなわちモータ１１の実際の
位置はエンコーダ１３によって検出され、カウンタ２
１、実位置用Ｄ／Ａコンバータ２２、第３のＯＰアンプ
２３および切換スイッチ２４を通じて差動アンプである
第２のＯＰアンプ２０に送信される。第２のＯＰアンプ
２０によって指令位置と実位置との差がとられ、差信号
が駆動回路１２に出力される。駆動回路１２はこの出力
信号に対応した駆動信号によってモータ１１を回転させ
マガジンを移送させる。

【００３５】そして、差信号が解消するまで、切換スイ
ッチ２４によって構成された閉ループによるフィードバ
ック制御が実行される。差信号が解消すると、マガジン
すなわちモータ１１の実位置と位置決め指令位置とが一
致した状態になるため、位置決め動作は完了した状態に
なる。

【００３６】このようにして、本実施形態３によれば前
記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

【００３７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３８】例えば、モータはＡＣモータに限らず、Ｄ
Ｃモータ等であってもよい。

【００３９】前記実施形態においては位置の制御につい
て説明したが、速度を制御するように構成してもよい。

【００４０】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるペレッ
トボンディング装置におけるマガジンの移送および位置
決め技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、モータの制御システム全般に適
用することができる。

【００４１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４２】閉ループ制御と開ループ制御とをモータの
制御システムのマイコンにおいて切り換えることによ
り、閉ループ動作および開ループ動作を１台のモータに
よって実行させることができるため、コストを低減する
ことができる。

【００４３】移送動作を開ループ制御によって実行する
ことにより、万一、移送動作の途中で引っ掛かりが発生
しても、モータに負荷が加わって大きな電流が流れるの
を回避することができるため、モータやその駆動回路お
よび被移送物等が損傷されるのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるモータの制御システ
ムを示すブロック図である。

【図２】そのフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態２であるモータの制御システ
ムを示すブロック図である。

【図４】本発明の実施形態３であるモータの制御システ
ムを示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…モータの制御システム、１１…ＡＣモータ（モー
タ）、１２…駆動回路、１３…エンコーダ、１４…マイ
クロコンピュータ（マイコン）、１５…コントローラ、
１０Ａ…モータの制御システム、１６…実装基板、１７
…セレクタ、１０Ｂ…モータの制御システム、１８…指
令出力用Ｄ／Ａコンバータ、１９…第１のＯＰアンプ、
２０…第２のＯＰアンプ、２１…カウンタ、２２…実位
置用Ｄ／Ａコンバータ、２３…第３のＯＰアンプ、２４
…切換スイッチ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンコーダを有するモータの駆動回路に
   マイクロコンピュータが接続されており、モータの回転
   をマイクロコンピュータによって制御するモータの制御
   システムにおいて、 前記マイクロコンピュータは前記エンコーダの出力をフ
   ィードバック信号として取り込むか否かを切り換えるこ
   とにより、閉ループと開ループとを切り換えるように構
   成されていることを特徴とするモータの制御システム。
2. 【請求項２】 前記閉ループによる動作が位置決め動作
   であり、前記開ループによる動作が移送動作であること
   を特徴とする請求項１に記載のモータの制御システム。
3. 【請求項３】 前記マイクロコンピュータが複数台、同
   一の実装基板に搭載されており、各マイクロコンピュー
   タがセレクタによって選択されて作動されるように構成
   されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   モータの制御システム。
4. 【請求項４】 エンコーダを有するモータの駆動回路に
   差動アンプが接続されており、モータの回転をフィード
   バック制御するように構成されているモータの制御シス
   テムにおいて、 前記差動アンプと前記エンコーダとの間に前記エンコー
   ダの接続をオン・オフする切換スイッチが介設されてお
   り、閉ループと開ループとを切り換えるように構成され
   ていることを特徴とするモータの制御システム。
5. 【請求項５】 前記閉ループによる動作が位置決め動作
   であり、前記開ループによる動作が移送動作であること
   を特徴とする請求項４に記載のモータの制御システム。