JPH1052081A - シーケンス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのＤＣサーボモータ１０，１１を同期さ
せて間欠回動させるシーケンス制御装置１３での始動指
令出力からモータの駆動迄の処理時間を短縮させてシー
ケンス制御を高速化する。 【解決手段】 シーケンス制御のプログラムを記憶して
このプログラムを出力するシーケンスＣＰＵ４０からの
指令信号を入力して所定の駆動モータ毎にその間欠回動
に要する駆動パルスを高速演算により発生させるパルス
ジェネレータ４２と、該パルスジェネレータ４２からの
パルス信号に応じて作動する複数のドライブユニット２
４，２５とを備え、該各ドライブユニット２４，２５か
らの出力にて２つのＤＣサーボモータ１０，１１を同期
させて間欠回動させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の測定機
器、電子部品をテープに一定間隔で貼着するテーピイン
グ装置や、電子部品の自動供給装置等における操作速度
を高速化するためのシーケンス制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図１及び図２に示すよう
に、電子部品Ｄ例えばチップ型ＬＥＤ（発光素子）の発
光量を全数検査し、その測定データにより発光量の大小
に応じてランク分けする測定装置１において、供給側円
盤２と排出側円盤３とを同一平面上で隣接させて配置す
べく、それぞれ縦方向の支軸４，５に装着してあり、各
支軸４，５はフレーム８，９にそれぞれ配置した軸受６
ａ，７ａ、６ｂ，７ｂにて回転自在に軸支され、各支軸
４，５はＤＣサーボモータ１０，１１にて一定回転角度
ごと（つまり、供給側円盤２及び排出側円盤３の上面の
外周側に各々一定間隔にて形成された電子部品載置部１
２の間隔毎）に間欠回転するように、後述するシーケン
ス制御装置１３′にて制御されるよう構成したものが知
られている。

【０００３】即ち、電子部品を供給するパーツフィーダ
１４の供給口１４ａが前記供給側円盤２の電子部品載置
部１２に臨むように配置され、供給側円盤２は図１の矢
印Ａ方向（反時計回り）に回動し、排出側円盤３は矢印
Ｂ方向（時計方向）に回動する。また、前記供給口１４
ａから円周方向に適宜離れた位置には、電子部品載置部
１２の下面側にて、電子部品Ｄの端子に接触させて電力
を供給するためのプローバ１５ａと、電子部品載置部１
２の上面側に配置された光量検出部１５ｂとからなる第
１測定部１５が配置されている。

【０００４】そして、供給側円盤２と排出側円盤３との
外周近接箇所は、供給側円盤２の電子部品載置部１２か
ら排出側円盤３の電子部品載置部１２へと電子部品Ｄを
受け継ぐための受継ぎ部であって、前記受け継がせるべ
き電子部品Ｄを移動させるための真空吸着機構、エア送
給機構あるいは機械的送給機構等の受渡し機構部１６が
配置されている。

【０００５】他方、排出側円盤３の一側には、受継ぎ部
より搬送下流側に、前記電子部品Ｄの別の種類の測定を
行うための第２測定部１７が配置されている。さらに、
前記第２測定部１７より搬送下流側には、前記測定結果
（測定データ）に従って、ランク分けして同じ階級の電
子部品ごとに排出する複数（実施例では３箇所）の排出
部１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置されている。符号２０
は前記測定操作やそのデータを記憶し、前記シーケンス
制御装置１３′に指令する等のためのメインコントロー
ラである。

【０００６】この測定装置１では、前記２つのＤＣサー
ボモータ１０，１１を前記電子部品載置部１２の配置間
隔ごとに間欠的に同期させて回転駆動させることが必要
となる。また、部品の供給口１４ａ、第１測定部１５、
受渡し機構部１６を有する受継ぎ部、第２測定部１７、
さらには所定の排出部１８ａ（１８ｂ，１８ｃ）にて、
各円盤２，３が所要時間だけ停止していることが必要で
あり、その制御順序は予め設定された通りでサイクル実
行すれば良いから、シーケンス制御が適切である。

【０００７】そこで、図４に示すように、従来のシーケ
ンス制御装置１３′では、実行すべきシーケンス制御、
供給側円盤２と排出側円盤３とを間欠回動するＤＣサー
ボモータ１０，１１の起動と停止との実行プログラム
（サイクルタイムを含め）が記述され、それを出力する
シーケス中央処理装置（シーケスＣＰＵ）２１と、前記
各供給側円盤２と排出側円盤３を停止させる位置（ＤＣ
サーボモータ１０，１１の回転を停止させる位置に相当
する）を記憶する位置決めユニット２２と、この位置決
めユニット２２に実際の停止位置を入力するためのデー
タ入力装置２３（データの表示部（液晶表示部等）を含
む）と、ＤＣサーボモータ１０，１１をそれぞれ駆動す
るためのドライブユニット２４，２５とを備えている。

【０００８】そして、各ＤＣサーボモータ１０，１１に
はその駆動軸の回転位置を検出するためのパルスエンコ
ーダ２６，２７を備え、前記対応する各ドライブユニッ
ト２４，２５には、位置決めユニット２２から出力され
る正転パルス列もしくは逆転パルス列を偏差カウンタ２
８に入力する。このようなパルス列が入力されると、偏
差カウンタ２８ではパルスが蓄積され、このパルスの溜
まり量がＤ／Ａ変換器２９によって直流アナログ電圧と
なり、速度指令値として、サーボアンプ３０に入力し、
該サーボアンプ３０から出力される指令値に応じて各Ｄ
Ｃサーボモータ１０，１１を所定角度だけ回転駆動させ
る。

【０００９】このとき、前記各ドライブユニット２４，
２５からの速度指令により、各ＤＣサーボモータ１０，
１１が回転し始めると同時にエンコーダ２６（２７）よ
り回転数に比例したフィードバック信号（フィードバッ
クパルス）を発生させるので、Ｄ／Ａ変換器２９からの
指令値と、各ＤＣサーボモータ１０，１１に設けたエン
コーダ２６（２７）からインターフェイス３１を介して
出力されたフィードバック信号（フィードバックパルス
のパルス周波数）とをもとにして速度制御を実行する一
方、前記各エンコーダ２６（２７）からのフィードバッ
クパルス列のパルス数）を偏差カウンタ２８に入力し減
算する。従って、偏差カウンタ２８は或る一定の溜まり
量を保持して各ＤＣサーボモータ１０，１１を回転させ
るが、位置決めユニット２２からの指令パルス出力を停
止させると、偏差カウンタ２８の溜まり量（溜まりパル
ス数）が減少して各モータ１０，１１の回転速度が減速
し、溜まりパルス数がなくなれば各ＤＣサーボモータ１
０，１１の回転は止まるという制御を実行している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記位置決
めユニット２２から出力する指令パルスの周波数に応じ
て各ＤＣサーボモータ１０，１１の回転数が決定され、
また指令パルスの出力パルス数にて各ＤＣサーボモータ
１０，１１の回動角度（従って、各円盤２，３の間欠回
動角度）が決定されるから、現実の各ＤＣサーボモータ
１０，１１の回転速度と大幅に異なる高速（高い周波
数）の指令パルスをドライブユニット２４，２５に伝送
することができないという問題がある。換言すると、現
実の各ＤＣサーボモータ１０，１１の回転速度が余り高
くできないときには、指令パルスの周波数も高くするこ
とができない。

【００１１】また、前記２つのＤＣサーボモータ１０，
１１を同期させて間欠回動させるためのシーケンス制御
のプログラムのＯＮ・ＯＦＦ信号が前記シーケンスＣＰ
Ｕ２１から前記位置決めユニット２２に入力される場
合、当該位置決めユニット２２にて一方のＤＣサーボモ
ータ１０を始動させるための始動指令信号がＯＮしてか
ら、所定のＤＣサーボモータ１０をＯＮさせるまでに処
理すべき始動処理時間（BUSY信号がＯＮするまでの時
間) の他、他方のＤＣサーボモータ１１を始動させるた
めの始動指令信号がＯＮしてから、所定のＤＣサーボモ
ータ１１をＯＮさせるまでに処理すべき始動処理時間
（BUSY信号がＯＮするまでの時間) が必要であるから、
２つのＤＣサーボモータ１０，１１を同時に始動させる
には、前記の２つの始動処理時間を加算した時間後に位
置決めユニット２２から所定の指令パルス列を同時に２
つのドライブユニット２４，２５に送る必要がある。

【００１２】従って、前記シーケンスＣＰＵ２１から１
回の始動指令信号がＯＮ（出力）されても、前記位置決
めユニット２２を介してほぼ同時に２つのドライブユニ
ット２４，２５に始動開始指令パルス列が出力されるま
でに、数十msec. 程度の遅れが発生していた。従って、
シーケンスＣＰＵ２１からある停止位置から次の停止位
置迄の間欠駆動の指令が出ても、実際に両ＤＣサーボモ
ータ１０，１１の回転開始までの時間が掛かる。そうす
ると、前記測定装置１のように停止位置が複数箇所（実
施例では５箇所）あれば、その停止位置に対応する数だ
けの回数だけ前記位置決めユニット２２を介して始動開
始指令信号が発することになり、１つの電子部品の測定
に要する所要時間が長くなるという問題があった。

【００１３】本発明では、この問題を解決すべくなされ
たものであり、電子部品の測定等の処理時間（ひいては
指令開始からＤＣサーボモータ等のアクチュエータの作
動開始迄の処理時間）を短くすることのできるシーケン
ス制御装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のシーケンス制御装置は、シーケンス制御の
プログラムを記憶してこのプログラムを出力するＣＰＵ
と、該ＣＰＵからの指令信号を入力して所定の駆動モー
タ毎にその間欠回動に要する駆動パルスを高速演算によ
り発生させるパルスジェネレータと、該パルスジェネレ
ータからのパルス信号に応じて作動する複数のドライブ
ユニットとを備え、該各ドライブユニットからの出力に
て駆動モータを間欠回動させるように構成したものであ
る。

【００１５】

【発明の効果】このように、パルスジェネレータでは複
数の駆動モータをに間欠回動させるための駆動パルスを
高速演算により求めて、その駆動パルスを各ドライブユ
ニットに伝送するので、従来のように複数の駆動モータ
の所定回転速度および回動角度を駆動パルス列の周波数
とパルス数とで規定される指令信号を、位置決めユニッ
トにより発生させてドライブユニットに伝送する場合よ
りも、高速処理できる。また、複数の駆動モータを同期
させて間欠駆動するには、従来の位置決めユニットによ
り発生させる指令パルス列を出力する迄の時間が長く掛
かったが、本発明のパルスジェネレータでは、ＰＷＭ波
（スイッチング周波数）を高周波とすることにより、パ
ルスジェネレータから複数のドライブユニットに出力す
る信号を発する迄の演算時間を大幅に短縮することがで
き、シーケンスＣＰＵから始動指令信号が出力されてか
ら、前複数の駆動モータがほぼ同時に回転駆動し始める
までの処理時間を短くすることができ、高速で作動する
シーケンス制御装置を提供することができるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施形
態について説明する。測定装置１のハード的構成は図１
及び図２に示すものと同じであるので、同じ構成や部品
については同じ符号を用いてその詳細な説明は省略す
る。次に、図３を参照しながら、本発明に従うシーケン
ス制御装置１３の構成について説明する。図３におい
て、シーケンスＣＰＵ４０では、シーケンス制御のプロ
グラムを記憶してこのプログラムを、インターフェイス
４１を介してパルスジェネレータ４２に出力し、パルス
ジェネレータ４２で、前記シーケンスプログラムにおけ
るＯＮ・ＯＦＦの指令信号に応じて、前記予め設定され
た駆動パルス列（パルス数）を、２つのドライブユニッ
ト２４，２５にそれぞれ並列して同時に伝送し、２つの
ＤＣサーボモータ１０，１１を同期させて間欠的に回動
駆動させるのである。

【００１７】パルスジェネレータ４２の機能をさらに詳
述すると、その第１実施例は、モータの回転速度、回転
数の正回転と同時に正逆回転動作の制御をも実行するこ
とのできる、ＰＷＭ（pulse width modulation) 制御回
路を備えたもので、各ＤＣサーボモータ１０，１１に加
える電圧のＯＮとＯＦＦの時間的比率（デューティ比）
を変化させ、電流の平均値を制御することより、各モー
タの回転数をコントロールする。そのため、ＰＷＭ波
（スイッチング周波数）を高周波とする（なお、可聴周
波数帯域とするとＤＣサーボモータから発生するキャリ
ア音が不快な騒音となるので好ましくないので、数kHz
〜数MHz 程度とする）、そのデューティ比を低くすれば
低速となり、デューティ比を高くすると高速にできる。

【００１８】なお、位置決め制御のため、前記各ＤＣサ
ーボモータ１０，１１の回転数、回転速度を検出できる
エンコーダ２６，２７の検出信号をパルスジェネレータ
４２及び各ドライブユニット２４，２５にフイードバッ
クさせ、パルスジェネレータ４２もしくは各ドライブユ
ニット２４，２５に組み込まれたトランジスタ回路に、
モータに加える電圧の方向を切換えてモータを正回転、
逆回転させるようにしても良い。

【００１９】そして、シーケンス制御のプログラムによ
る一方のＤＣサーボモータ１０のＯＮ・ＯＦＦ指令信号
に応じた第１ＰＷＭ波を演算すると共に、他方のＤＣサ
ーボモータ１１のＯＮ・ＯＦＦ指令信号に応じた第２Ｐ
ＷＭ波を演算し、この演算結果から所定のデューティ比
の第１ＰＷＭ波を一方のドライブユニット２４に出力
し、第２ＰＷＭ波を他方のドライブユニット２５にほぼ
同時に出力することにより、２つのＤＣサーボモータ１
０，１１が同期して間欠回動するので、前記供給側円盤
２と排出側円盤３とは、同時に回動始動して、部品の供
給口１４ａ、第１測定部１５、受渡し機構部１６を有す
る受継ぎ部、第２測定部１７、さらには所定の排出部１
８ａ（１８ｂ，１８ｃ）にて、それぞれ所要時間だけ停
止し且つ回動開始できる。この場合、パルスジェネレー
タ４２では数百μsec.毎にサーボ割り込み信号を発生さ
せることにより、２つのＤＣサーボモータ１０，１１を
順番に処理していく。即ち、まず最初に、一方のＤＣサ
ーボモータ１０（第１軸）に対するサーボ処理を実行
後、ＰＷＭ信号発生の処理（デューティ比デューティ比
の設定）を実行し、次に、他方のＤＣサーボモータ１１
（第２軸）に対するサーボ処理を実行後、ＰＷＭ信号発
生の処理（デューティ比デューティ比の設定）を実行
し、再度第１軸に移行することを繰り返すのである。

【００２０】本実施例では、シーケンスＣＰＵ４０から
始動開始指令が出力されてからパルスジェネレータ４２
から始動開始の信号が出力迄の処理時間を数msec.(1 〜
3msec.) 程度に短縮することができた。なお、表示装置
付きの入力装置４３から、前記デューティ比の変更や、
シーケンスプログラムの変更（前記供給側円盤２と排出
側円盤３の停止位置の数や停止位置の変更）のためのデ
ータ入力を実行することができる。

【００２１】本発明は、ＤＣサーボモータに代えて、ス
テッピィングモータを駆動するばあいにも適用すること
が可能であり、その場合には、パルスジェネレータにて
所定のＰＷＭ波を発生させ、これをＰＷＭチョッパドラ
イブＩＣ、パルス分配器を介して各モータに出力するよ
うに構成すれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品の測定装置の平面図である。

【図２】電子部品の測定装置の側面図である。

【図３】本発明のシーケンス制御装置の機能ブロック図
である。

【図４】従来のシーケンス制御装置の機能ブロック図で
ある。

【符号の説明】

２ 供給側円盤 ３ 排出側円盤 １０，１１ ＤＣサーボモータ １３ シーケンス制御装置 ２４，２５ ドライブユニット ２６，２７ エンコーダ ４０ シーケンスＣＰＵ ４１ インターフェイス ４２ パルスジェネレータ ４３ 入力装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シーケンス制御のプログラムを記憶して
   このプログラムを出力するＣＰＵと、該ＣＰＵからの指
   令信号を入力して所定の駆動モータ毎にその間欠回動に
   要する駆動パルスを高速演算により発生させるパルスジ
   ェネレータと、該パルスジェネレータからのパルス信号
   に応じて作動する複数のドライブユニットとを備え、該
   各ドライブユニットからの出力にて駆動モータを間欠回
   動させるように構成したことを特徴とするシーケンス制
   御装置。