JPH11272335A

JPH11272335A - 位置決め制御方法とその装置

Info

Publication number: JPH11272335A
Application number: JP10078036A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sakamoto; 純一坂本; Yoshiyuki Urakawa; 禎之浦川; Katsuhiko Ono; 勝彦大野; Akira Kimura; 明木村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルトによってモ−タの回転を部品装着ヘッ
ドに伝達する際、発生するロストモ−ションなどの外乱
の影響を受けず、高速かつ高い精度で制御可能な制御装
置を提供する。【解決手段】制御装置は、センサ目標値ｒ_gからフル
クロ−ズド（ＦＣ）制御用目標値ｒ_fcを算出するＦＣ目
標角度生成部１５０と、２自由度ＰＩＤ制御を行う制御
演算部１２０と、目標値切り換え処理部１６０と目標値
切り換え回路１１０とを有する。処理部１６０は制御対
象である部品装着ヘッド９０が整定範囲に到達する前は
切り換え回路１１０からモータ目標角度ｒ_mを出力させ
て制御演算部１２０においてモータ目標角度ｒ_mを用い
たセミクロ−ズド制御を遂行させる。切り換え処理部１
６０は部品装着ヘッド９０が整定範囲に到達したら切り
換え回路１１０からＦＣ制御用目標値ｒ_fcを出力して制
御演算部１２０においてＦＣ制御用目標値ｒ_fcを用いた
フルクロ−ズド制御を遂行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットや
電子回路基板の部品実装機など、高速高精度な位置決め
の必要な駆動部を有する制御装置とその制御方法に関す
る。本発明は特に、モータの回転力をベルトなどの伝達
手段で部品装着ヘッドなどの駆動部に伝達する機構を有
する制御対象にロストモ−ションなどの外乱要素が発生
した場合でも、オフセットを残すことなく、精密な整定
精度を達成可能な高精度位置決め制御方法とその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用ロボットや電子回路基板の部品実
装機において部品装着ヘッドを用いる場合、部品装着効
率の向上のため、同時に複数の電子部品を保持して順番
に電子部品の装着を行う機構が用いられている。

【０００３】部品実装機においては、１方法として、カ
ム機構を用いたインデクサとして上記装着機構を実現し
た方法が知られている。この場合、インデクサではカム
機構を用いてモ−タの駆動力を機構部に伝達し、部品装
着ヘッドを高速高精度に駆動する。

【０００４】また部品実装機における他の方法として、
インデクサより自由度が高く、軽量な部品装着ヘッドを
構成可能な方法として、モ−タからベルトもしくはギア
等の駆動力伝達手段を介して部品装着ヘッドを駆動する
方法も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したインデクサを
用いる方式では、カム機構を用いて部品装着ヘッドを駆
動するため、実現できる動作の自由度が小さく、たとえ
ば、部品装着ヘッドの回転角度も上述したカム機構によ
って決まる固定値となり、動作上、不都合がある。その
ため電子部品装着の順番も、上述の部品装着ヘッドに具
備されている部品装着ノズルの順番に固定されるなど、
動作上の自由度が制限されるという不具合がある。

【０００６】上述したモ−タからベルトもしくはギア等
の駆動力伝達手段を介して部品装着ヘッドを駆動する方
法において、ベルトもしくはギア等の伝達手段にはバッ
クラッシュ、ロストモ−ション等の現象が存在するた
め、高い位置決め精度を実現することは難しい。

【０００７】本発明は上述した問題点を克服するもので
あり、本発明の目的は、モ−タからベルトもしくはギア
などの駆動力伝達手段を介して部品装着ヘッドなどの駆
動部を駆動する制御対象について、ベルトもしくはギア
等の伝達手段に存在するバックラッシュ、ロストモ−シ
ョン等の現象（外乱）が発生しても、その影響を受け
ず、高速かつ高い整定精度で位置決めを可能とする制御
方法および制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御対象が最
終目標値に到達する近傍までは、２自由度ＰＩＤ制御な
どに代表される通常の制御を行い（セミクロ−ズド制御
という）、制御対象が最終目標値の近傍に到達したと
き、目標値を変更し、その目標値について制御を行う
（フルクロ−ズド制御という）という構想に基づく。

【０００９】本発明の第１の観点によれば、モータと、
該モータの回転力を伝達する伝達手段と、該伝達手段に
よって駆動される駆動部とを有する制御対象を角度また
は位置決め制御する制御方法であって、前記駆動部の回
転角度または回転位置を検出しその結果から前記駆動部
が整定状態に到達したか否かを判断し、前記駆動部が整
定状態に到達する前は、第１の制御モードとして、前記
モータの回転角度または回転位置に対する目標値につい
てフィードフォワード制御演算を行い、該フィードフォ
ワード制御演算と同時的に、前記モータの回転角度また
は回転位置に対する目標値と前記モータの実際の回転角
度または回転位置との偏差についてのフィードバック制
御演算を行い、前記フィードフォワード制御演算結果と
前記フィードバック制御演算結果とを加算し、該加算結
果に基づいて前記モータを回転制御し、前記駆動部が整
定状態に到達した後は、第２の制御モードとして、前記
駆動部の回転角度または回転位置に対する目標値から、
前記駆動部の実際の回転角度または回転位置を減じ、該
減じた値に所定の変換係数を乗じ、該乗算結果に前記モ
ータの実際の回転角度または回転位置を加算して、新た
な目標値を算出し、該新たな目標値についてフィードフ
ォワード制御演算を行い、該フィードフォワード制御演
算と同時的に、該新たな目標値と前記モータの実際の回
転角度または回転位置との偏差についてのフィードバッ
ク制御演算を行い、前記フィードフォワード制御演算結
果と前記フィードバック制御演算結果とを加算し、該加
算結果に基づいて前記モータを回転制御する位置決め制
御方法が提供される。

【００１０】好適には、前記フィードフォワード制御演
算、前記フィードバック制御演算、および、前記加算は
所定のサンプリング周期で離散的に行う。

【００１１】好適には、前記フィードバック制御演算は
下記式１−１で規定される演算を行い、前記フィードフ
ォワード制御演算は下記式１−２で規定される演算を行
う。

【００１２】

【数５】

【００１３】

【数６】

【００１４】前記制御モードの切り換え条件として、
（１）前記駆動部の実際の回転角度または回転位置が最
終的な回転角度または回転位置に接近しており、（２）
前記モータの実際の回転角度または実際の回転位置が、
前記モータの回転角度または回転位置に対する目標値に
接近している場合、前記第１の制御モードから前記第２
の制御モードに切り換える。

【００１５】前記駆動部は、ベルト式またはギア式前記
伝達手段によって回転駆動される回転駆動部と、該回転
駆動部に放射状に装着された複数の装着部分を有し、該
装着部分はそれぞれ前記回転駆動部から昇降されるよう
に構成され、該装着部分を位置決めする。

【００１６】本発明の第２の観点によれば、上記位置決
め制御方法を実施する制御装置が提供される。当該位置
決め制御装置は、モータと、該モータの回転力を伝達す
るベルト式伝達手段と、該伝達手段によって駆動される
駆動部とを有する制御対象を角度または位置決め制御す
る位置決め制御装置であって、前記モータの回転角度ま
たは回転位置の目標値と、前記駆動部の回転角度または
回転位置の目標値とを設定する手段と、前記モータの回
転角度または回転位置を検出する第１の検出手段と、前
記駆動部の回転角度または回転位置を検出する第２の検
出手段と、前記駆動部の回転角度または回転位置に対す
る目標値から、前記第２の検出手段で検出した前記駆動
部の実際の回転角度または回転位置を減じ、該減じた値
に所定の変換係数を乗じ、該乗算結果に前記第１の検出
手段で検出した前記モータの実際の回転角度または回転
位置を加算して、新たな目標値を算出する目標値生成手
段と、前記設定されたモータの回転角度または回転位置
の目標値か、前記目標値生成手段で生成された新たな目
標値かを選択して出力するスイッチング手段と、少なく
とも前記第２の検出手段の値が前記駆動部への目標値に
接近したか否かを判断し、前記第２の検出手段の値が前
記駆動部への目標値に接近する前は、前記スイッチング
手段を付勢して前記設定されたモータの回転角度または
回転位置の目標値を選択出力させ、前記第２の検出手段
の値が前記駆動部への目標値に接近した後は前記スイッ
チング手段を駆動して前記目標値生成手段で生成された
新たな目標値を選択出力させる制御状態判断手段と、前
記スイッチング手段から出力された目標値についてフィ
ードフォワード制御演算を行うフィードフォワード制御
演算手段と、前記スイッチング手段から出力された目標
値と、前記第１の検出手段で検出した前記モータの実際
の回転角度または回転位置との偏差についてのフィード
バック制御演算を行うフィードバック制御演算手段と、
前記フィードフォワード制御手段の演算結果と、前記フ
ィードバック制御演算手段の結果とを加算する加算手段
とを有し、該加算手段の結果に基づいて前記モータを制
御する。

【００１７】好適には、前記第１の検出手段の信号をサ
ンプリングする第１のサンプリング手段と、前記第２の
検出手段の信号をサンプリングする第２のサンプリング
手段とをさらに有し、前記フィードフォワード制御演算
手段における演算、前記フィードバック制御演算手段に
おける演算、および、前記加算手段における演算は所定
のサンプリング周期で離散的に行う。

【００１８】好適には、前記フィードバック制御演算手
段における演算は上記式１−１で規定される演算を行
い、前記フィードフォワード制御演算手段における演算
は上記１−２で規定される演算を行う。

【００１９】好適には、前記制御状態判断手段は、
（１）前記第２の検出手段で検出した前記駆動部の実際
の回転角度または回転位置が前記設定された駆動部の目
標回転角度または目標回転位置に接近しており、（２）
前記第１の検出手段で検出した前記モータの実際の回転
角度または実際の回転位置が、前記設定された前記モー
タの回転角度または回転位置に対する目標値に接近して
いる場合、前記設定された前記モータの回転角度または
回転位置に対する目標値から、前記目標値生成手段にお
いて生成された新たな目標値に切り換える指令を前記ス
イッチング手段に出力する。

【００２０】好適には、前記駆動部は、前記伝達手段に
よって回転駆動される回転駆動部と、該回転駆動部に放
射状に装着された複数の装着部分を有し、該装着部分は
それぞれ前記回転駆動部から昇降されるように構成さ
れ、該装着部分を位置決めする。

【００２１】特定的には、前記伝達手段は前記モータの
回転力を前記駆動部に伝達するベルトまたはギアを有
し、前記駆動部は電子部品を着脱可能であり、該駆動部
の回転方向に対して往復移動可能な複数の部品装着ノズ
ルを有する。

【００２２】制御対象の位置および状況に応じて、目標
値を適切に設定することにより、２自由度ＰＩＤ制御の
ような制御を適用しても、ロストモ−ション、バックラ
ッシュなどの影響を受けず、迅速かつ高い整定精度で位
置決め制御が可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の高精度位置決め制
御方法とその装置の実施の形態を添付図面を参照して述
べる。

【００２４】高精度位置決め制御装置の全体構成図１は本発明の１実施の形態としての高精度位置決め制
御装置の構成を示す図である。図１に図解の制御装置
は、制御器１０、モ−タドライバ２０、モ−タ３０、第
１の検出手段としてのエンコ−ダ８０、駆動力伝達手段
としてのベルト４０、駆動部としての部品装着ヘッド９
０、第２の検出手段としてのマグネットセンサ７０が図
示のごとく接続されて構成されている。駆動伝達手段と
しては、ベルト４０に代えて、ギアでもよいが、本実施
の形態においては、駆動伝達手段としてベルトを代表し
て述べる。部品装着ヘッド９０の詳細は図２に図解し、
制御器１０の詳細構成は図３に図解する。

【００２５】図１に図解した高精度位置決め制御装置の
動作の概要を述べる。制御器１０には、第１の検出手段
としてのエンコ−ダ８０でモ−タ３０の回転角度を検出
した信号、すなわち、モータ回転角度検出信号ｙ_mと、
第２の検出手段としてのマグネットセンサ７０で部品装
着ヘッド９０の部品装着ノズル９００（図２）の位置を
検出した信号、すなわち、部品装着ヘッド回転角度検出
信号ｙ_hが入力されている。

【００２６】制御器１０にはまた、モ−タ３０を駆動制
御して部品装着ヘッド９０を希望する角度または位置に
制御するため、モータ目標角度ｒ_mとセンサ目標値ｒ_g
とが印加されている。このように２種の目標値、センサ
目標値ｒ_gとモータ目標角度ｒ_mを設定手段（図示せ
ず〕によって制御器１０に設定している理由は、制御対
象としての部品装着ヘッド９０を最終目標値の近傍まで
迅速に（高速に）制御するために、詳細を後述する２自
由度ＰＩＤ制御などによって高速な制御を行い、制御対
象が整定範囲に到達したとき、センサ目標値ｒ_gから新
たな目標値を生成して、その新たな目標値を用いて制御
対象を制御することにより、モ−タ３０と部品装着ヘッ
ド９０との間に介在するベルト４０に起因するロストモ
−ション、バックラッシュなどの外乱によって生ずる可
能性のあるオフセットを相殺することを意図している。
すなわち、本発明においては、制御対象の迅速な位置決
めと、ロストモ−ションなどによるオフセットの相殺と
いう２つの目的を達成するため、２つの制御モードを切
り換える。本発明においては、モータ目標角度ｒ_mに従
って制御対象を制御する第１の制御モードをセミクロ−
ズド制御といい、制御対象、具体的には、部品装着ヘッ
ド９０の位置決め整定後に制御則を切り換えてセンサ目
標値ｒ_gから生成した新たな目標値に従って制御対象を
制御する第２の制御モードをフルクロ−ズド制御とい
う。制御モードの切り換え条件については後述する。ま
た、セミクロ−ズド制御の詳細およびフルクロ−ズド制
御の詳細は図３を参照して後述する。

【００２７】部品装着ヘッド９０図２は図１に図解した部品装着ヘッド９０を中心とした
拡大図である。部品装着ヘッド９０はベルト４０を介し
てモ−タ３０の回転に応じて駆動され、矢印Ｒのように
回転運動する。駆動伝達手段としてのベルト４０は、他
の伝達手段、たとえば、ギアなどに代えることもでき
る。しかし、以下、ベルト４０を代表して述べる。部品
装着ヘッド９０には複数の部品装着ノズル９００が放射
状に装着されている。複数の部品装着ノズル９００のそ
れぞれにはマグネットセンサ７０によって位置検出が可
能なようにマグネット９０２が装着されている。それぞ
れの部品装着ノズル９００の先端は、小型コンデンサ、
薄膜抵抗、ＩＣなど電子回路基板１に装着（載置）すべ
き電子部品３を真空吸着可能になっている。電子回路基
板１に装着されるべき小型コンデンサ、薄膜抵抗、ＩＣ
などの電子部品３は電子回路基板１とは異なる位置に置
かれた部品カセット（図示せず）などに収容されてお
り、部品カセット内の所望の電子部品が部品装着ノズル
９００の先端に真空吸着されて保持され、モ−タ３０の
回転に応じてベルト４０を介して矢印Ｒの如く部品装着
ヘッド９０が回転され、部品装着ノズル９００の先端の
電子部品３が電子回路基板１の所定の位置Ｐの上部に位
置すると、モ−タ３０の回転が停止し、部品装着ノズル
９００の回転も停止する。位置Ｐにおいて、部品装着ノ
ズル９００は電子回路基板１に対して直交する。位置Ｐ
において、部品装着ノズル９００が矢印Ｅで示したよう
に電子回路基板１に向けて下方に降ろされる。その位置
で部品装着ノズル９００が真空吸着を解くと、部品装着
ノズル９００の先端の電子部品３が部品装着ヘッド９０
の先端から解放されて電子回路基板１の所定の位置Ｐに
載置される。その後、部品装着ノズル９００は矢印Ｅの
ように上部に上げられる。すなわち、部品装着ノズル９
００と矢印Ｅの如く昇降可能である。なお、部品装着ノ
ズル９００の昇降機構は本発明の要旨とは直接関係ない
ので図解を省略した。

【００２８】部品装着ヘッド９０の回転角度の精度によ
り電子回路基板１の上の電子部品の装着位置の精度が左
右されるから、マグネットセンサ７０による部品装着ヘ
ッド９０の回転角度の検出精度は非常に重要となる。ま
た、固定されたマグネットセンサ７０と昇降可能な部品
装着ノズル９００に固定されたマグネット９０２との位
置関係によって、部品装着ノズル９００が昇降した位置
によってはマグネットセンサ７０がそれを検出できない
範囲が生ずる。マグネットセンサ７０が部品装着ノズル
９００に固定されたマグネット９０２を検出可能な範囲
を検出可能範囲という。

【００２９】制御器１０図３は図１に図解した制御器１０のブロック構成と関連
部分の全体を概略的に図解した図である。図３には図１
に図解した関連部分も図解しており、図２に詳細を示し
た、モ−タ３０、ベルト４０、部品装着ヘッド９０、マ
グネットセンサ７０、エンコ−ダ８０は単なるブロック
として模式化して示した。制御器１０は、目標値切り換
え回路１１０、制御演算部１２０、ディジタル／アナロ
グ変換器（Ｄ／Ａ変換器）１３０、フルクローズ（Ｆ
Ｃ）目標角度生成部１５０、目標値切り換え処理部１６
０、第１のサンプリング回路（または第１のサンプラ回
路）１４０、第２のサンプリング回路（または第２のサ
ンプラ回路）１７０が図示のごとく接続されて構成され
ている。

【００３０】スイッチング手段としての目標値切り換え
回路１１０は、制御状態判断手段としての目標値切り換
え処理部１６０と協動し、目標値切り換え処理部１６０
の判断結果に応じて、設定されたモータ目標角度ｒ_mま
たはフルクローズ（ＦＣ）目標角度生成部１５０からの
フルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcを切り換える。本実施
の形態においては、目標値切り換え回路１１０から出力
された目標値を、目標値ｒとして共通して表す。したが
って、目標値ｒは、モータ目標角度ｒ_mか、フルクロ−
ズド制御用目標値ｒ_fcかを意味する。

【００３１】制御演算部１２０制御演算部１２０は、信号減算回路（または信号加算回
路）１２２、フィードバック（ＦＢ）制御演算部１２
４、フィードフォワード（ＦＦ）制御演算部１２６およ
び信号加算回路１３０から構成されている。制御演算部
１２０は、第２のサンプリング回路１７０のサンプリン
グ周期Ｔ₂ごと離散的な制御演算を行う。

【００３２】信号減算回路１２２は、第２のサンプリン
グ回路１７０のサンプリング周期Ｔ₂に同期して動作
し、目標値切り換え回路１１０から出力される目標値ｒ
（モータ目標角度ｒ_mまたはフルクロ−ズド制御用目標
値ｒ_fc）から、第２のサンプリング回路１７０を介して
入力したエンコ−ダ８０で検出したモ−タ３０の回転検
出位置信号ｙ_mを減じて、制御偏差（減算結果）Δ_mを
算出する。

【００３３】制御偏差Δ_m＝モータ目標角度ｒ_m− モ
ータ回転角度検出信号ｙ_m

【００３４】なお、目標値ｒは上述したように、目標値
切り換え回路１１０の端子ａに入力されるモータ目標角
度ｒ_mか、目標値切り換え回路１１０の端子ｂに入力さ
れるフルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcかのいずれかであ
る。フルクローズ目標角度生成部１５０において算出さ
れるフルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcについては後述す
る。

【００３５】制御演算部１２０内のフィードバック（Ｆ
Ｂ）制御演算部１２４は、信号減算回路１２２で算出し
た制御偏差Δについて下記式２−１に示したフィ−ドバ
ック制御関数を用いてモ−タ３０の回転動作量を算出す
る。

【００３６】

【数７】

【００３７】ＦＢ制御演算部１２４によって最終的に制
御すべき制御対象は、部品装着ヘッド９０の回転角度
（または回転位置）であるが、モ−タ３０と部品装着ヘ
ッド９０との間はベルト４０で結合された１対１の関係
があるので、制御演算部１２０のＦＢ制御演算部１２４
は間接的にモ−タ３０をフィードバック（ＦＢ）制御し
て、部品装着ヘッド９０を駆動している。フィードバッ
ク（ＦＢ）制御演算部１２４は、モータ目標角度ｒ_mに
対応して、フィードバック（ＦＢ）信号として、エンコ
−ダ８０でモ−タ３０の回転角度（または回転位置）を
検出して、その検出信号をモータ回転角度検出信号ｙ_m
として信号減算回路１２２に入力している。

【００３８】フィードフォワード（ＦＦ）制御演算部１
２６は、目標値切り換え回路１１０から出力された目標
値ｒ（モータ目標角度ｒ_mまたはフルクロ−ズド制御用
目標値ｒ_fc）について、下記式２−２で規定されるフィ
ードフォワード制御を行う。

【００３９】

【数８】

【００４０】ＦＢ制御演算部１２４からのフィードバッ
ク（ＦＢ）演算結果ｆｂ_Kと、ＦＦ制御演算部１２６か
らフィードフォワード（ＦＦ）制御結果ｆｆ_kが、信号
加算回路１２８が加算されて、モ−タ３０の動作を制御
する制御信号ｕ_k（＝ｆｂ_K＋ｆｆ_K）としてＤ／Ａ変
換器１３０に出力され、モ−タドライバ２０を介してモ
−タ３０を回転制御する。

【００４１】以上のとおり、制御演算部１２０は、比例
ゲインＫ_p、積分ゲインＫ_i、微分ゲインＫ_d、０次フ
ィードフォワードゲインα、１次フィードフォワードゲ
インβの５つの制御パラメ−タで、２自由度ＰＩＤ制御
を行う。

【００４２】制御演算部１２０の演算は、サンプリング
周期ｋごとのディジタル演算であるため、Ｄ／Ａ変換器
１３０において、ディジタル演算結果をアナログ信号、
電圧信号または電流信号に変換する。

【００４３】モ−タドライバ２０はＤ／Ａ変換器１３０
でアナログ信号に変換された制御信号に応じてモ−タ３
０を駆動する電力を調整してモ−タ３０に供給してモ−
タ３０を制御信号に応じた量だけ駆動する。

【００４４】フルクローズ目標角度生成部１５０からの
フルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcを用いず、モータ目標
角度ｒ_mについて制御を行うセミクロ−ズド制御におい
て、制御器１０はモ−タ目標角度とエンコ−ダ８０の検
出値との差に応じた制御演算を行い、モ−タドライバ２
０に指令トルクを出力して、モ−タ３０を駆動する。モ
−タ３０の回転駆動力がベルト４０を介して部品装着ヘ
ッド９０に伝達され部品装着ヘッド９０が回転する。

【００４５】なお、ベルト４０と部品装着ヘッド９０と
の間に、外乱要素が印加される場合がある。外乱の例と
しては、たとえば、ベルト４０のすべりに起因するロス
トモ−ション、ベルト４０に代えてギアを用いた場合の
バックラッシュなどがある。そこで、図３に図解の高精
度位置決め制御装置においては、外乱加え合わせ点５０
を付加して外乱ｄが加わる構成にしている。外乱ｄとし
ては上記例示の他、種々の外乱が考えられる。もちろ
ん、ベルト４０と部品装着ヘッド９０との間に発生する
外乱は機械的な外乱が主であるが、本明細書において
は、外乱の意味を広く解釈して、バックラッシュ、ベル
ト４０の滑りなどに起因するロストモ−ション、その他
の外乱を意味する。

【００４６】エンコ−ダ８０はモ−タ３０の軸に固定さ
れており、モ−タ３０の回転とともに回転してモ−タ３
０の回転角度を検出したモータ回転角度検出信号ｙ_mを
出力する。第２のサンプリング回路１７０は所定のサン
プリング周期Ｔ₂でエンコ−ダ８０からのモータ回転角
度検出信号ｙ_mをサンプリングする。このサンプリング
結果ｙ_mが、制御演算部１２０内の信号減算回路１２
２、フルクローズ（ＦＣ）目標角度生成部１５０内の信
号加算回路１５６、および、目標値切り換え処理部１６
０に入力される。

【００４７】次いで、セミクロ−ズド制御モードにおけ
る制御動作と、フルクロ−ズド制御動作の必要性につい
て詳述する。まず、図２に図解した部品装着ヘッド９０
におけるロストモ−ションの影響を考察する。図４はセ
ミクロ−ズド制御時のモータ目標角度ｒ_mと、モータ回
転角度検出信号ｙ_mが整定したときの部品装着ヘッド９
０の回転角度検出信号ｙ_hを図解したグラフである。フ
ルクローズ目標角度生成部１５０からのフルクロ−ズド
制御用目標値ｒ_fcを用いないで、制御演算部１２０がモ
ータ目標角度ｒ_mを用いて行うセミクロ−ズド制御モー
ドにおいて、図４の曲線Ｃ１で示したモータ目標角度ｒ
_mに応じて、制御演算部１２０が制御演算することによ
りモ−タ３０が制御される。このセミクロ−ズド制御に
おいて、曲線Ｃ２で示したモータ回転角度検出信号ｙ_m
が迅速に整定する。しかし、曲線Ｃ３で示した部品装着
ヘッド回転角度検出信号ｙ_hはロストモ−ションにより
オフセット的に変化する。このように、いかにセミクロ
−ズド制御によってモ−タ３０の軸を高速かつ高精度に
制御しても部品装着ヘッド９０の角度はロストモ−ショ
ンにより変化し、それ以上の高精度は期待できない。

【００４８】そこでマグネットセンサ７０の出力である
部品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ _h、すなわち部品装
着ヘッド９０の回転角度デ−タを用い、かつ、フルクロ
ーズ目標角度生成部１５０においてフルクロ−ズド制御
用目標値ｒ_fcを算出して、このフルクロ−ズド制御用目
標値ｒ_fcに基づいてモ−タ３０を制御するフルクロ−ズ
ド制御を行う。

【００４９】目標値切り換え処理部１６０制御状態判断手段としての目標値切り換え処理部１６０
は、セミクロ−ズド制御モードとフルクロ−ズド制御モ
ードとを判断して目標値切り換え回路１１０を駆動し
て、制御演算部１２０に印加される目標値ｒを、モータ
目標角度ｒ_mと、フルクローズ（ＦＣ）目標角度生成部
１５０で算出したＦＣ制御用目標値ｒ_fcとを切り換え
る。目標値切り換え処理部１６０における切り換え判断
処理について述べる。フルクロ−ズド制御モードとセミ
クロ−ズド制御モードの切り換えの判断は、モータ目標
角度ｒ_m、エンコ−ダ８０で検出したモータ回転角度検
出信号ｙ_m、マグネットセンサ７０で検出した部品装着
ヘッド回転角度検出信号ｙ_hを用いて行う。すなわち、
部品装着ヘッド９０がマグネットセンサ７０の有効動作
領域内でフルクロ−ズド制御すべきと判断したときは
（フルクロ−ズド制御モード）、目標値切り換え処理部
１６０は、目標値切り換え回路１１０を駆動して、フル
クローズ（ＦＣ）目標角度生成部１５０で算出したＦＣ
制御用目標値ｒ_fcを制御演算部１２０に出力する。ま
た、セミクロ−ズド制御時はモータ目標角度ｒ_mを目標
値ｒとして制御演算部１２０へ出力する。その判断基準
の１例を下記に述べる。

【００５０】マグネットセンサ７０は有効動作領域が限
られているため、フルクロ−ズド制御は有効動作領域内
でしか用いることができない。したがって、部品装着ヘ
ッド９０の高速移動時には通常の２自由度ＰＩＤ制御に
よるセミクロ−ズド制御を行い、部品装着ヘッド９０の
整定時にフルクロ−ズド制御に切り換える。本実施の形
態の１例として、目標値切り換え処理部１６０における
モータ目標角度ｒ_mからフルクロ−ズド制御用目標値ｒ
_fcへの切り換えは、次の条件で行った。（１）被検出体としての部品装着ノズル９００のマグネ
ット９０２がマグネットセンサ７０の有効動作領域内に
入っていること。（２）モータ目標角度ｒ_mとモータ回転角度検出信号ｙ
_mとの角度差が所定の範囲、たとえば、１．５度以内に
入っていること。（３）モータ目標角度ｒ_mが最終的な目標角度（後述す
る図７の例では5333〈エンコ−ダパルス〉）に達してい
ること。条件（１）、（２）はあまり大きな偏差がある場合には
切り換えを行わないよう付加した条件であり、必ずしも
必要な条件ではない。したがって、セミクロ−ズド制御
モードからフルクロ−ズド制御モードへの切り換えの基
本的な条件としては、第３の条件、すなわち、モータ目
標角度ｒ_mが最終的な目標角度の近傍に達して、部品装
着ヘッド９０が整定状態に達していることである。

【００５１】フルクローズ（ＦＣ）目標角度生成部１５
０フルクローズ目標角度生成部１５０は、信号減算回路１
５２と、ゲイン乗算回路１５４と、信号加算回路１５６
とが図示のごとく接続されて構成されている。フルクロ
ーズ目標角度生成部１５０は、センサ目標値ｒ_gと、マ
グネットセンサ７０の検出信号ｙ_hと、エンコ−ダ８０
で検出したモ−タ３０のモータ回転角度検出信号ｙ_mか
ら、フルクロ−ズド（ＦＣ）制御用目標値ｒ_fcを算出す
る。ＦＣ制御用目標値ｒ_fcの演算方法を下記に述べる。

【００５２】

【数９】

【００５３】信号減算回路１５２は、センサ目標値ｒ_g
から、第１のサンプリング回路１４０を介してサンプリ
ング周期Ｔ₁で入力されるマグネットセンサ７０の部品
装着ヘッド位置検出信号ｙ_hを減じて偏差Δ_hを算出す
る。マグネットセンサ７０はモ−タ３０の回転に応じて
回転する部品装着ヘッド９０の回転角度を検出して、部
品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hを出力する。第１の
サンプリング回路１４０は、マグネットセンサ７０が検
出した部品装着ヘッド９０の部品装着ヘッド９０の回転
角度を所定のサンプリング周期Ｔ₁でサンプリングし部
品装着ヘッド回転角度デ−タとして出力する。なお、本
実施の形態においては、第１のサンプリング回路１４０
のサンプリング周期Ｔ₁と、第２のサンプリング回路１
７０のサンプリング周期Ｔ₂とは同じである。

【００５４】ゲイン乗算回路１５４は偏差Δ_hにゲイン
Ｋ_mを乗ずる。ゲインＫ_mはモータ回転角度検出信号ｙ
_mと部品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hとの部品装着
ヘッド回転角度デ−タとモ−タ回転角度デ−タの換算係
数であり、ゲイン乗算回路１５４における演算は部品装
着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hの偏差をエンコ−ダ８０
のパルス数に換算するためである。

【００５５】信号加算回路１５６は、ゲイン乗算回路１
５４の乗算結果（Ｋ_m×Δ_h）と、第２のサンプリング
回路１７０を経由した入力されるエンコ−ダ８０のモー
タ回転角度検出信号ｙ_mを加算する。

【００５６】このようにして算出されるフルクロ−ズド
制御用目標値ｒ_fcの単位は、エンコ−ダ８０の検出パル
スを基準にした値である。同様に、制御器１０に印加さ
れるモータ目標角度ｒ_mおよびセンサ目標値ｒ_g、制御
演算部１２０からＤ／Ａ変換器１３０に出力される制御
信号の単位もエンコ−ダ８０のパルスを基準にした値で
ある。

【００５７】フルクローズ目標角度生成部１５０におい
て算出されたＦＣ制御用目標値ｒ_fcは、上述したよう
に、目標値切り換え処理部１６０の判断制御によって目
標値切り換え回路１１０の端子ｂを経由して、制御演算
部１２０に目標値ｒとして印加される。

【００５８】部品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ _hとセ
ンサ目標値ｒ _gとの関係マグネットセンサ７０で検出した部品装着ヘッド回転角
度検出信号ｙ_hがセンサ目標値ｒ_gと一致する場合は、
信号減算回路１５２における偏差Δ_h＝ｒ_g−ｙ_hが０
となり、式２−３から、ＦＣ制御用目標値ｒ_fcは信号加
算回路１５６に入力されたエンコ−ダ８０の読みである
モータ回転角度検出信号ｙ_mとなる。すなわち、ＦＣ制
御用目標値ｒ_fcは現在のモ−タ３０の回転角度であるモ
ータ回転角度検出信号ｙ_mに一致する。これにより、２
自由度ＰＩＤ制御を行う制御演算部１２０の制御は定常
状態となりモ−タ３０は静止する。その結果、部品装着
ヘッド９０も停止する。

【００５９】マグネットセンサ７０で検出した部品装着
ヘッド回転角度検出信号ｙ_hがセンサ目標値ｒ_gと一致
しない場合は、ＦＣ制御用目標値ｒ_fcは式２−３で規定
された値となる。この時、フルクロ−ズド制御が行われ
る。すなわち、制御演算部１２０のフィードバック（Ｆ
Ｂ）制御演算部１２４は、信号減算回路１２２で算出す
るＦＣ制御用目標値ｒ_fcとモータ回転角度検出信号ｙ_m
との制御偏差Δ_mを０にするように動作する。この制御
動作により最終的には部品装着ヘッド角度（部品装着ヘ
ッド回転角度検出信号ｙ_h）はセンサ目標値ｒ_gと一致
する。なお、フィードフォワード制御演算部１２６は、
式２−２に基づいて演算を行う。信号加算回路１２８
は、上述したように、フィードバック制御演算部１２４
の演算結果ｆｂ_kとフィードフォワード（ＦＦ）制御演
算部１２６の演算結果ｆｆ_kとを加算した制御信号ｕ_K
をＤ／Ａ変換器１３０に出力する。モ−タ３０および部
品装着ヘッド９０はこの制御信号ｕ_Kに応じて制御され
る。

【００６０】このフルクロ−ズド制御動作において偏差
が零になる条件について考察する。図５は図３を基にし
たフルクロ−ズド制御系のブロック図である。図５のブ
ロック図は連続系に近似しラプラス変換した結果として
表現されている。図５はフルクロ−ズド制御系のみを図
解しているので、図３に図解した目標値切り換え回路１
１０によるモータ目標角度ｒ_mの入力系統は削除してお
り、目標値切り換え処理部１６０も省略している。な
お、第１のサンプリング回路１４０および第２のサンプ
リング回路１７０も図解を簡単にするため省略している
が、図５の制御系が離散的に行われることは図３の制御
系と同様である。エンコ−ダ８０およびマグネットセン
サ７０も図解を省略している。モ−タ３０の伝達関数
は、「１次遅れ系＋積分」、すなわち、Ｋ／ｓ（ｓＴ_o
＋１）として表すことができる。ベルト４０はゲインＫ
ｈとして表すことができる。

【００６１】２自由度ＰＩＤ制御系である制御演算部１
２０の部分を書き直すと、図６のようなブロック線図に
なる。図６は２自由度ＰＩＤ制御系を書き直した制御ブ
ロック図である。ただし、Ｇ(s) は２自由度ＰＩＤ制御
系の閉ル−プ伝達関数である。ここで、Ｇ(s) は下記式
２−４のごとく表すことができる。

【００６２】

【数１０】

【００６３】式２−４の分母と分子を因数分解して変数
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを用いて式２−４を書き直すと、下
記式２−５となる。

【００６４】

【数１１】

【００６５】２自由度ＰＩＤ制御系が、式２−５におい
て、ａ＝ｄ、ｂ＝ｅとなるように、理想的にパラメ−タ
調整されていると仮定すると、伝達関数Ｇ(s) は下記式
２−６で規定される１次遅れ系となる。

【００６６】

【数１２】

【００６７】伝達関数Ｇ（ｓ）を式２−６として、図６
のブロック線図における加え合わせ点５０に加わる外乱
ｄのラプラス変換Ｄ（ｓ）に対する、部品装着ヘッド９
０（部品装着ノズル９００）の回転角度デ−タｙ_hのラ
プラス変換Ｙ_h(s) の伝達関数式を求めると下記式２−
７となる。

【００６８】

【数１３】

【００６９】式２−７を考察すると、分子は微分要素を
表すラプラス演算子ｓの項のみである。したがって、外
乱ｄとしてロストモ−ションのようなオフセット的外乱
が加わってもそれは微分され、部品装着ヘッド回転角度
デ−タｙ_hに定常偏差は残らない。すなわち、制御演算
部１２０の２自由度ＰＩＤ制御系が良好にパラメ−タ調
整され、式２−６に示したような１次遅れ系と見なせる
場合には、制御演算部１２０における目標値ｒとして式
２−３で規定されるフルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcを
用いたフルクロ−ズド制御により、ロストモ−ションの
ようなオフセット的外乱が加わってもその外乱に起因す
るオフセットは定常偏差として残らないように制御でき
る。すなわち、部品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hに
よって示される部品装着ヘッド９０の回転角度（部品装
着ノズル９００の回転位置）は必ずセンサ目標値ｒ_gに
一致するように制御できる。

【００７０】目標値切り換え処理部１６０と目標値切り
換え回路１１０との協動による目標値ｒの切り換え動作
とその結果としての制御動作について述べる。フルクロ
−ズド制御は上述のように２自由度ＰＩＤ制御器として
の制御演算部１２０への目標値ｒをモータ目標角度ｒ_m
から式２−３で規定されるフルクロ−ズド制御用目標値
ｒ_fcに変更するだけで実現できるので、セミクロ−ズド
制御モードからフルクロ−ズド制御モートへの切り換え
は容易である。またその逆の、フルクロ−ズド制御モー
ドからセミクロ−ズド制御モードへの切り換えも容易で
ある。

【００７１】このような制御モードの切り換え時の制御
動作の結果例を図７に示す。図７はセミクロ−ズド制御
モードからフルクロ−ズド制御モードに切り換えたとき
の結果を示すグラフである。曲線Ｃ１１はモータ目標角
度ｒ_mを示し、曲線Ｃ１２はモータ回転角度検出信号ｙ
_mを示し、曲線Ｃ１３は部品装着ヘッド回転角度検出信
号ｙ_hを示す。図７の特性図から明らかなように、セミ
クロ−ズド制御モードからフルクロ−ズド制御モードに
適切に切り換えてモ−タ３０、ひいては、部品装着ヘッ
ド９０の制御を行うと、部品装着ヘッド回転角度検出信
号ｙ_hにオフセットが残らない。

【００７２】目標値切り換え処理部１６０に関連づけて
上述した、セミクロ−ズド制御もードからフルクロ−ズ
ド制御モードへの切り換え条件が成立したとき、フルク
ロ−ズド制御モードへの切り換えは、図７の例ではモ−
タ目標角度が最終的な目標角度、図７の例では5333〈エ
ンコ−ダパルス〉に達したところで切り換えが行われて
いる。図７をみると切り換え時にステップ状にフルクロ
−ズド制御用目標値ｒ_fcが変化している。この変動はロ
ストモ−ション等による外乱と推定される。セミクロ−
ズド制御モードからフルクロ−ズド制御モードへの切り
換え以降は、式２−３に従ってロストモ−ション等の外
乱の影響も含めて算出されるフルクロ−ズド制御用目標
値ｒ_fcをモータ目標角度ｒ_mに代えて制御演算部１２０
において制御演算を行うため、制御演算部１２０への目
標値ｒは頻繁に変化する。

【００７３】図７のグラフをみると、このような目標値
ｒの変化があっても、モータ回転角度検出信号ｙ_m、部
品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hとも大きな乱れもな
く、目標値ｒ（フルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fc）の変
動に追従している。

【００７４】部品装着ヘッド回転角度検出信号ｙ_hの整
定の詳細を観察するため、図７の拡大図を図８に示す。
図８はロストモ−ションの様子を示した図４と同じスケ
−ルで表示している。図４に図解の特性はロストモ−シ
ョンによるオフセット的外乱の影響のため部品装着ヘッ
ド回転角度検出信号ｙ_hがゆっくりと変動してオフセッ
トしていくのに、図８の部品装着ヘッド回転角度検出信
号ｙ_hはこのようなオフセットは発生しない。すなわ
ち、図８に図解のグラフからは、フルクロ−ズド制御に
よりロストモ−ションの影響をキャンセルして位置決め
制御されている様子が認識できる。すなわち、本発明の
実施の形態および上述した実施例から明らかなように、
部品装着ヘッド９０が整定領域に到達したときモータ目
標角度ｒ_mを用いるセミクロ−ズド制御モードから、フ
ルクロ−ズド制御用目標値ｒ_fcを用いるフルクロ−ズド
制御モードに切り換えることにより、部品装着ヘッド９
０の位置決め（回転角度制御）にオフセットが定常偏差
として残ることなく、正確な整定精度が得られる。な
お、部品装着ヘッド９０が整定領域に到達する前は、モ
ータ目標角度ｒ_mを用いた２自由度ＰＩＤ制御により部
品装着ヘッド９０は迅速に整定領域まで制御される。

【００７５】以上、本発明の位置決め制御方法とその装
置の実施の形態として、図１および図２に例示的に図解
した電子部品装着装置について例示したが、本発明はそ
のような電子部品装着装置に限定されることない。たと
えば、上記実施の形態における、ベルト４０、部品装着
ヘッド９０に代えて、ベルト４０がギア、部品装着ヘッ
ド９０がギアによって駆動される機構の場合でも、本発
明は適用される。また、第１の検出手段としての回転式
エンコ−ダ８０に代えて、任意の角度または位置検出手
段、たとえば、リニアエンコーダ、リニアセンサなどを
用いることができるし、第２の検出手段としてのマグネ
ットセンサ７０に代えて制御対象の位置を検出する種々
の位置検出センサを用いることができる。

【００７６】また、制御演算部１２０における制御演算
アルゴリズムとしては、式２−１に例示したフィードバ
ック制御演算、および、式２−２に例示したフィードフ
ォワード制御演算に限定されず、種々のフィードバック
制御演算アルゴリズム、および、種々のフィードフォワ
ード制御演算アルゴリズムを適用できる。

【００７７】したがって、本発明は詳述した実施の形態
に限定されることなく、本発明は、特許請求の範囲に規
定された発明と当業者にとってその均等範囲は考えられ
る範囲に及ぶものである。

【００７８】

【発明の効果】本発明の制御方法および制御装置によれ
ば、ロストモ−ション、バックラッシュなどの外乱を発
生する可能性のある制御対象場合でも、制御対象が整定
領域の近傍または整定範囲に到達するまではセミクロ−
ズド制御を行い、制御対象が整定領域の近傍または整定
範囲に到達した後はフルクロ−ズド制御を行うという構
想により、制御対象を迅速、かつ、外乱の影響を受けず
オフセットなしに正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の１実施の形態としての高精度位
置決め制御装置の構成を示す図である。

【図２】図２は図１に図解した部品装着ヘッドを中心と
した拡大図である。

【図３】図３は図１に図解した制御器のブロック構成と
関連部分の全体を概略的に図解した図である。

【図４】図４はセミクロ−ズド制御時のモータ目標角度
ｒ_mと、モータ回転角度検出信号ｙ_mが整定したときの
部品装着ヘッドの回転角度検出信号ｙ_hを図解したグラ
フである。

【図５】図５は図３を基にしたフルクロ−ズド制御系の
ブロック図である。

【図６】図６は図５に図解した２自由度ＰＩＤ制御系を
書き直した制御ブロック図である。

【図７】図７はセミクロ−ズド制御モードからフルクロ
−ズド制御モードに切り換えたときの結果を示すグラフ
である。

【図８】図８は図７に図解したグラフの拡大図である。

【符号の説明】

１・・電子回路基板３・・電子部品１０・・制御器１１０・・目標値切り換え回路１２０・・制御演算部１２２・・信号減算回路１２４・・フィードバック制御演算部１２６・・フィードフォワード制御演算部１２８・・信号加算回路１３０・・Ｄ／Ａ変換器１４０・・第１のサンプリング回路１５０・・フルクローズ目標角度生成部１５２・・信号減算回路１５４・・ゲイン乗算回路１５６・・信号加算回路１６０・・目標値切り換え処理部１７０・・第２のサンプリング回路２０・・モ−タドライバ３０・・モ−タ４０・・ベルト５０・・外乱加え合わせ点７０・・マグネットセンサ８０・・ロータリ・エンコ−ダ９０・・部品装着ヘッド９００・・部品装着ノズル９０２・・マグネットｒ・・目標値ｒ_m・・モータ目標角度ｒ_fc・・フルクロ−ズド制御用目標値ｒ_s・・センサ目標値ｙ_m・・モータ回転角度検出信号ｙ_h・・部品装着ヘッド回転角度検出信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村明東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータと、該モータの回転力を伝達する伝
達手段と、該伝達手段によって駆動される駆動部とを有
する制御対象を角度または位置決め制御する制御方法で
あって、前記駆動部の回転角度または回転位置を検出しその結果
から前記駆動部が整定状態に到達したか否かを判断し、前記駆動部が整定状態に到達する前は、第１の制御モー
ドとして、前記モータの回転角度または回転位置に対する目標値に
ついてフィードフォワード制御演算を行い、該フィードフォワード制御演算と同時的に、前記モータ
の回転角度または回転位置に対する目標値と前記モータ
の実際の回転角度または回転位置との偏差についてのフ
ィードバック制御演算を行い、前記フィードフォワード制御演算結果と前記フィードバ
ック制御演算結果とを加算し、該加算結果に基づいて前記モータを回転制御し、前記駆動部が整定状態に到達した後は、第２の制御モー
ドとして、前記駆動部の回転角度または回転位置に対する目標値か
ら、前記駆動部の実際の回転角度または回転位置を減
じ、該減じた値に所定の変換係数を乗じ、該乗算結果に
前記モータの実際の回転角度または回転位置を加算し
て、新たな目標値を算出し、該新たな目標値についてフィードフォワード制御演算を
行い、該フィードフォワード制御演算と同時的に、該新たな目
標値と前記モータの実際の回転角度または回転位置との
偏差についてのフィードバック制御演算を行い、前記フィードフォワード制御演算結果と前記フィードバ
ック制御演算結果とを加算し、該加算結果に基づいて前記モータを回転制御する位置決
め制御方法。
【請求項２】前記フィードフォワード制御演算、前記フ
ィードバック制御演算、および、前記加算は所定のサン
プリング周期で離散的に行う請求項１記載の制御方法。
【請求項３】前記フィードバック制御演算は下記式１で
規定される演算を行い、前記フィードフォワード制御演算は下記式２で規定され
る演算を行う請求項２記載の位置決め制御方法。【数１】【数２】
【請求項４】前記制御モードの切り換え条件として、
（１）前記駆動部の実際の回転角度または回転位置が最
終的な回転角度または回転位置に接近しており、（２）
前記モータの実際の回転角度または実際の回転位置が、
前記モータの回転角度または回転位置に対する目標値に
接近している場合、前記第１の制御モードから前記第２
の制御モードに切り換える請求項１記載の位置決め制御
方法。
【請求項５】前記駆動部は、ベルト式またはギア式前記
伝達手段によって回転駆動される回転駆動部と、該回転
駆動部に放射状に装着された複数の装着部分を有し、該
装着部分はそれぞれ前記回転駆動部から昇降されるよう
に構成され、該装着部分を位置決めする請求項１記載の位置決め制御
方法。
【請求項６】モータと、該モータの回転力を伝達するベ
ルト式伝達手段と、該伝達手段によって駆動される駆動
部とを有する制御対象を角度または位置決め制御する位
置決め制御装置であって、前記モータの回転角度または回転位置の目標値と、前記
駆動部の回転角度または回転位置の目標値とを設定する
手段と、前記モータの回転角度または回転位置を検出する第１の
検出手段と、前記駆動部の回転角度または回転位置を検出する第２の
検出手段と、前記駆動部の回転角度または回転位置に対する目標値か
ら、前記第２の検出手段で検出した前記駆動部の実際の
回転角度または回転位置を減じ、該減じた値に所定の変
換係数を乗じ、該乗算結果に前記第１の検出手段で検出
した前記モータの実際の回転角度または回転位置を加算
して、新たな目標値を算出する目標値生成手段と、前記設定されたモータの回転角度または回転位置の目標
値か、前記目標値生成手段で生成された新たな目標値か
を選択して出力するスイッチング手段と、少なくとも前記第２の検出手段の値が前記駆動部への目
標値に接近したか否かを判断し、前記第２の検出手段の
値が前記駆動部への目標値に接近する前は、前記スイッ
チング手段を付勢して前記設定されたモータの回転角度
または回転位置の目標値を選択出力させ、前記第２の検
出手段の値が前記駆動部への目標値に接近した後は前記
スイッチング手段を駆動して前記目標値生成手段で生成
された新たな目標値を選択出力させる制御状態判断手段
と、前記スイッチング手段から出力された目標値についてフ
ィードフォワード制御演算を行うフィードフォワード制
御演算手段と、前記スイッチング手段から出力された目標値と、前記第
１の検出手段で検出した前記モータの実際の回転角度ま
たは回転位置との偏差についてのフィードバック制御演
算を行うフィードバック制御演算手段と、前記フィードフォワード制御手段の演算結果と、前記フ
ィードバック制御演算手段の結果とを加算する加算手段
とを有し、該加算手段の結果に基づいて前記モータを制御する位置
決め制御装置。
【請求項７】前記第１の検出手段の信号をサンプリング
する第１のサンプリング手段と、前記第２の検出手段の信号をサンプリングする第２のサ
ンプリング手段とをさらに有し、前記フィードフォワード制御演算手段における演算、前
記フィードバック制御演算手段における演算、および、
前記加算手段における演算は所定のサンプリング周期で
離散的に行う請求項６記載の制御装置。
【請求項８】前記フィードバック制御演算手段における
演算は下記式３で規定される演算を行い、前記フィードフォワード制御演算手段における演算は下
記式４で規定される演算を行う請求項７記載の位置決め
制御方法。【数３】【数４】
【請求項９】前記制御状態判断手段は、（１）前記第２
の検出手段で検出した前記駆動部の実際の回転角度また
は回転位置が前記設定された駆動部の目標回転角度また
は目標回転位置に接近しており、（２）前記第１の検出
手段で検出した前記モータの実際の回転角度または実際
の回転位置が、前記設定された前記モータの回転角度ま
たは回転位置に対する目標値に接近している場合、前記
設定された前記モータの回転角度または回転位置に対す
る目標値から、前記目標値生成手段において生成された
新たな目標値に切り換える指令を前記スイッチング手段
に出力する請求項６記載の位置決め制御装置。
【請求項１０】前記駆動部は、前記伝達手段によって回
転駆動される回転駆動部と、該回転駆動部に放射状に装
着された複数の装着部分を有し、該装着部分はそれぞれ
前記回転駆動部から昇降されるように構成され、該装着部分を位置決めする請求項６記載の位置決め制御
装置。
【請求項１１】前記伝達手段は前記モータの回転力を前
記駆動部に伝達するベルトまたはギアを有し、前記駆動部は電子部品を着脱可能であり、該駆動部の回
転方向に対して往復移動可能な複数の部品装着ノズルを
有する請求項１０記載の位置決め制御装置。