JPH11187693A - 電子部品実装機の稼働制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータを過負荷運転状態とならない最高の運
転状態で稼働させ、設備を大型化させることなく生産性
を向上させ得る電子部品実装機の稼働制御方法及びその
装置を提供する。 【解決手段】 熱電対６を用いて温度検出回路２により
モータ１の内部温度を検出し、これを運転モード切換回
路３に入力する。運転モード切換回路３は検出温度を予
め設定されたモータ１が過負荷運転にならない上限温度
である限度値または限度値より低い安全値と比較して、
検出温度が限度値に達したときには制御プログラムによ
る最高速度から１段低い減速モードにするようにＮＣ制
御部４に変更要求し、減速モードでの検出温度が安全値
となったとき減速モードから元の速度に戻す変更を要求
し、これを繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装プログラムに
基づいて電子回路基板に電子部品を装着する電子部品装
着機の生産性を向上させべく、その稼働を制御する電子
部品実装機の稼働制御方法及びその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図４は、電子部品実装機の要部構成を示
すもので、吸着ノズルユニット３１は、複数の吸着ノズ
ル３５を円周軌道上に順次移動させるロータリ構造に構
成されており、部品供給部３４のパーツカセット３３か
ら電子部品を吸着した吸着ノズル３５を回転移動させ、
ＸＹテーブル３２上に搬入された電子回路基板３０に対
し電子部品を装着する。この実装動作は電子回路基板の
種類毎に設定された実装プログラムに基づいて制御さ
れ、前記部品供給部３４は実装順に所定の電子部品が装
填されたパーツカセット３３を前記吸着ノズルユニット
３１の部品吸着位置に移動させ、吸着ノズルユニット３
１は各吸着ノズル３５を回転及び昇降駆動させることに
より、部品吸着位置にあるパーツカセット３３から電子
部品を吸着した吸着ノズル３５を部品装着位置に回転移
動させ、ＸＹテーブル３２のＸ−Ｙ方向の自在移動によ
り実装部位を部品装着位置の直下に移動させた電子回路
基板３０に装着する。この動作が繰り返されることによ
り、電子回路基板３０に対する電子部品実装がなされ
る。

【０００３】上記構成における吸着ノズルユニット３
１、部品供給部３４、ＸＹテーブル３２は、それぞれに
設けられたモータによって駆動され、各部の動作速度の
向上が実装速度の向上、即ち、電子部品実装機による電
子回路基板製造の生産性を向上させる。各部の動作速度
の向上は、各部を駆動するそれぞれのモータの運転速度
を最大限に発揮させることによって達成される。

【０００４】しかし、モータはその運転状態に応じて内
部発熱が発生し、過負荷運転状態になったときの発熱に
よってモータが焼損しないように、モータにはサーマル
リレーが設けられており、発熱が所定値以上になるとサ
ーマルリレーが動作してモータを停止させるので、電子
部品実装機の稼働は停止される。生産性を向上させるた
めにモータを高速運転しても、電子部品実装機の稼働が
停止するような事態が発生しては生産性は一気に低下す
る。そこで、現状の電子部品実装機の稼働制御において
は、モータの実効電流がサーマルリレーが動作しない許
容値内に収まるように実装プログラムによるモータの加
減速パラメータが設定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制御方法ではモータの高速駆動が制限されることになる
ため、高速駆動による生産性の向上が阻害されることに
なる。モータを容量の大きなものにすれば高速駆動の許
容値を増加させることができるが、モータの大型化は設
備の大型化をまねくことになって現実的ではない。

【０００６】本発明は上記従来技術の課題に鑑みて創案
されたもので、その目的とするところは、電子部品実装
機の稼働を停止させることなく、最大の稼働状態を発揮
し得るようにした電子部品実装機の稼働制御方法及びそ
の装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第１発明は、実装プログラムに基づいて電子部
品を回路基板上に実装する電子部品実装機を駆動するモ
ータを過負荷運転状態にならないように稼働制御する電
子部品実装機の稼働制御方法において、前記モータの運
転状態を検知することができる運転状態パラメータにつ
いて、モータがその運転状態の継続により過負荷運転状
態に陥る限度値と、モータがその運転状態を継続しても
過負荷運転状態には陥らない安全値とを予め設定し、こ
の運転状態パラメータの検出値が前記限度値になったと
き、実装プログラムの制御パラメータの値を変更してモ
ータの負荷を減少させ、運転状態検出パラメータの検出
値が前記安全値になったとき、実装プログラムの制御パ
ラメータの値を元の状態に戻すように制御することを特
徴とする。

【０００８】上記制御方法によれば、モータの運転状態
パラメータ、即ちモータの運転状態に対応して変化する
モータの内部温度や実効電流等の運転状態を検知できる
要素を検出して、この運転状態パラメータについて予め
限度値と安全値とを設定しておき、検出した値が限度値
になったときにはモータの負荷を減少させる。負荷の減
少は実装プログラムの制御パラメータ、例えばモータの
駆動最高速度を安全値に対応する速度に変更する。この
負荷の減少により運転状態パラメータの検出値が安全値
になったとき、制御パラメータを元の状態に戻すと生産
性の高い稼働状態に戻すことができる。この稼働制御に
より、モータが過負荷運転状態になる以前に稼働状態を
少し引下げて稼働停止になることが防止され、モータに
許容される運転状態の最高の状態を使って生産性の高い
電子部品実装を実施することができる。

【０００９】また、上記目的を達成するための本願の第
２発明は、実装プログラムに基づいて電子部品を回路基
板上に実装する電子部品実装機を駆動するモータを過負
荷運転状態にならないように稼働制御する電子部品実装
機の稼働制御装置において、前記モータの運転状態を検
知することができる運転状態パラメータを検出するモー
タ運転状態検出手段と、このモータ運転状態検出手段に
よる検出値を、モータがその運転状態の継続により過負
荷運転状態に陥る限度値またはモータがその運転状態を
継続しても過負荷運転状態には陥らない安全値と比較し
て、検出値が前記限度値になったときには実装プログラ
ムの制御パラメータの値をモータの負荷が減少するよに
変更し、検出値が前記安全値になったときには実装プロ
グラムの制御パラメータの値を元の状態に戻すように制
御する制御パラメータ値変更手段とを具備してなること
を特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、モータ運転状態検出手
段によりモータの運転状態に対応して変化するモータ内
部温度や実効電流等の運転状態を検知できるパラメータ
を検出して、この検出値を制御パラメータ値変更手段に
入力する。制御パラメータ値変更手段は、検出値を予め
設定された運転状態パラメータの限度値または安全値と
比較し、検出値が限度値になったときにはモータの負荷
を減少させように実装プログラムの制御パラメータを安
全値に対応する値に変更する。負荷の減少により運転状
態パラメータの検出値が安全値になったとき、例えばモ
ータの最高駆動速度等の制御パラメータを元の状態に戻
すと生産性の高い稼働状態に戻すことができる。この稼
働制御により、モータが過負荷運転状態になる以前に稼
働状態を少し引下げて稼働停止になることが防止され、
モータに許容される運転状態の最高の状態を使って生産
性の高い電子部品実装を実施することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。

【００１２】図１は、電子部品実装機の吸着ノズルユニ
ット３１（図４参照）の駆動に使用されるモータ１の制
御構成を示している。モータ１はサーボモータとして構
成されており、実装プログラムを実行するＮＣ制御部４
からの制御指令に基づいて動作するサーボドライバ５に
より駆動される。このモータ１は吸着ノズルユニット３
１に設けられた複数の吸着ノズル３５を回転駆動及び昇
降駆動して回路基板３０に対する電子部品実装を行う。

【００１３】モータ１には、過負荷状態によりモータ１
の発熱が許容値を越えたとき動作するサーマルリレー７
と、モータ１の内部温度（運転状態パラメータ）を測定
する熱電対６と、モータ１の回転数を検出するエンコー
ダ８とが設けられている。前記サーマルリレー７が動作
する状態はモータ１が過負荷運転状態であり、その発熱
によってモータ１が焼損しないように電子部品実装機の
稼働を停止させる安全停止機能が動作する。また、前記
熱電対６はモータ１の内部温度を捕らえて起電力の変化
として出力し、温度検出回路（モータ運転状態検出手
段）２に入力され、モータ１の内部温度が検出される。
検出されたモータ１の内部温度は運転モード切換回路
（制御パラメータ値変更手段）３に入力される。

【００１４】運転モード切換回路３は、温度検出回路２
から入力された検出温度を予め設定されたモータ１の内
部温度の限度値または安全値と比較する。前記限度値
は、モータ１がその運転速度をそのまま継続すると過負
荷運転状態の内部温度となりサーマルリレー７が動作し
てしまうことを検知する上限温度であり、また、前記安
全値は、限度値の温度から所定温度低い値に設定した内
部温度である。運転モード切換回路３は入力された検出
温度が限度値に達しているときには、ＮＣ制御部４が実
装プログラムに基づいて制御するモータ１の駆動速度
（制御パラメータ）の減速要求をＮＣ制御部４に入力す
る。

【００１５】ＮＣ制御部４にはモータ１が吸着ノズルユ
ニット３１を駆動して電子部品実装を行うとき、実装プ
ログラムに対応する最高速度が複数段階（例えば、８段
階）に設定されており、運転モード切換回路３から前記
減速要求が入力されたときには、ＮＣ制御部４は実行中
の最高速度である通常モードを、その１段下の速度とな
る低速モードに切り換える。前記低速モードに設定され
たときには、いかなる実装プログラムにおいても、モー
タ１のトラブル以外ではサーマルリレー７が動作するよ
うな過負荷運転状態とならないモータ容量の選定がなさ
れている。

【００１６】また、運転モード切換回路３は入力された
検出温度が前記安全値に達したときには、モータ１の駆
動速度を前記通常モードに戻す加速要求をＮＣ制御部４
に入力する。

【００１７】上記構成による電子部品実装機の稼働制御
方法を図２に示すフローチャートを参照して説明する。
尚、図２に示すＳ１、Ｓ２…の番号は、処理手順を示す
ステップ番号で、本文に添記する番号と一致する。

【００１８】まず、サーマルリレー７の動作がＯＮであ
るか否かの判断がなされる（Ｓ１）。サーマルリレー７
がＯＮとなる状態は、本稼働制御方法においてはモータ
１になんらかのトラブルが発生した緊急事態を意味して
いるので、サーマルリレー７がＯＮであるときには、警
報報知と共に設備の稼働停止の処置がなされる（Ｓ
８）。

【００１９】サーマルリレー７がＯＮでなく正常に稼働
しているときにおいては、温度検出回路２により検出さ
れたモータ１の内部温度は運転モード切換回路３に入力
される。運転モード切換回路３は入力された検出温度を
限度値と比較して（Ｓ２）、検出温度が限度値以上であ
るときには減速要求をＮＣ制御部４に入力する。ＮＣ制
御部４は減速要求の入力により、モータ１の運転速度を
減速モードによる実装プログラム制御に変更して（Ｓ
３）、この減速モードによる駆動信号をサーボモータ５
に出力する。このステップ（Ｓ２）で減速モードに変更
された後、処理手順はステップ（Ｓ１）に戻る。

【００２０】ステップ（Ｓ２）において、検出温度が限
度値よりも小さいときには、現在稼働している実装プロ
グラムが減速モードか否かの判断がなされ（Ｓ４）、通
常モードであるときにはステップ（Ｓ１）に戻り、減速
モードであるときには検出温度と安全値との比較がなさ
れ（Ｓ５）、検出温度が安全値以下であるときには、運
転モード切換回路３は加速要求をＮＣ制御部４に入力す
る。ＮＣ制御部４は加速要求の入力により、モータ１の
運転速度を加速モードによる実装プログラム制御に変更
して（Ｓ６）、この加速モードによる駆動信号をサーボ
ドライバ５に出力する。

【００２１】ステップ（Ｓ５）において検出温度が安全
値以上であるときにはステップ（Ｓ１）に戻り、ステッ
プ（Ｓ６）において通常モードに変更されたときにもス
テップ（Ｓ１）に戻って、以上の制御処理手順を繰り返
す。

【００２２】以上説明した稼働制御がなされることによ
り、通常モードで電子部品実装機を稼働させて生産開始
すると、図３に示すように、モータ１の内部温度が限度
値になったときには減速モードＢに切り換えられるの
で、負荷の減少によりモータ１の実効電流が減少し、内
部温度は低下する。低下した内部温度が安全値になった
ときには通常モードＡに戻される。これを繰り返すこと
により、サーマルリレー７が動作するような過負荷運転
状態には至らない最高の使用状態でモータ１を運転する
ことができる。

【００２３】電子部品実装機には、先に説明したように
吸着ノズルユニット３１のモータ１だけでなく、部品供
給部３４やＸＹテーブル３２にもそれぞれの駆動モータ
が使用されており、これらについても上記と同様の制御
を行うことができる。

【００２４】また、以上説明した実施形態においては、
モータ１の運転状態を検出するパラメータとして、モー
タ１の内部温度を検出しているが、モータ１の実効電流
の検出により運転状態を検出することもできる。また、
制御パラメータとしてモータ１の駆動最高速度を変更す
るようにしているが、モータ１の実効電流を低下させる
制御、例えば、電子部品実装が完了した電子回路基板３
０がＸＹテーブル３２上から搬出され、次の電子回路基
板３０が搬入され位置決めされるローディング動作中に
モータ１を運転休止させる時間調整によっても内部温度
を低下させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、電子
部品実装機の駆動モータを過負荷運転状態に至らない最
高の稼働状態で運転させることができ、モータの容量ア
ップによる設備の大型化をまねくことなく過負荷運転に
よる設備停止を発生させない電子部品実装機の稼働制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電子部品実装機の制御
構成を示すブロック図。

【図２】実施形態に係る電子部品実装機の制御手順を示
すフローチャート。

【図３】実施形態に係る制御によるモータの内部温度の
変化を示すグラフ。

【図４】電子部品実装機の要部構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１ モータ ２ 温度検出回路（モータ運転状態検出手段） ３ 運転モード切換回路（制御パラメータ値変更手段） ４ ＮＣ制御部 ６ 熱電対 ７ サーマルリレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 左近 英雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村田 和弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装プログラムに基づいて電子部品を回
   路基板上に実装する電子部品実装機を駆動するモータを
   過負荷運転状態にならないように稼働制御する電子部品
   実装機の稼働制御方法において、 前記モータの運転状態を検知することができる運転状態
   パラメータについて、モータがその運転状態の継続によ
   り過負荷運転状態に陥る限度値と、モータがその運転状
   態を継続しても過負荷運転状態には陥らない安全値とを
   予め設定し、この運転状態パラメータの検出値が前記限
   度値になったとき、実装プログラムの制御パラメータの
   値を変更してモータの負荷を減少させ、運転状態パラメ
   ータの検出値が前記安全値になったとき、実装プログラ
   ムの制御パラメータの値を元の状態に戻すように制御す
   ることを特徴とする電子部品実装機の稼働制御方法。
2. 【請求項２】 実装プログラムに基づいて電子部品を回
   路基板上に実装する電子部品実装機を駆動するモータを
   過負荷運転状態にならないように稼働制御する電子部品
   実装機の稼働制御装置において、 前記モータの運転状態を検知することができる運転状態
   パラメータの値を検出するモータ運転状態検出手段と、
   このモータ運転状態検出手段による検出値を、モータが
   その運転状態の継続により過負荷運転状態に陥る限度値
   またはモータがその運転状態を継続しても過負荷運転状
   態には陥らない安全値と比較して、検出値が前記限度値
   になったときには実装プログラムの制御パラメータの値
   をモータの負荷が減少するように変更し、検出値が前記
   安全値になったときには実装プログラムの制御パラメー
   タの値を元の状態に戻すように制御する制御パラメータ
   値変更手段とを具備してなることを特徴とする電子部品
   実装機の稼働制御装置。