WO2013008530A1 - トリガ発生装置 - Google Patents

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WO2013008530A1
WO2013008530A1 PCT/JP2012/062525 JP2012062525W WO2013008530A1 WO 2013008530 A1 WO2013008530 A1 WO 2013008530A1 JP 2012062525 W JP2012062525 W JP 2012062525W WO 2013008530 A1 WO2013008530 A1 WO 2013008530A1
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trigger
time
external device
trigger signal
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尚宏 加藤
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富士機械製造株式会社
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    • G05B2219/41192—Compensation for different response times, delay of axis

Definitions

  • the present invention relates to a trigger generation device that instructs an external device that operates in synchronization with a servo motor.
  • Patent Document 2 calculates the speed and acceleration of the external device at the sampling time of the encoder, and predicts the arrival position (trigger position) of the external device from the calculated speed and acceleration. Then, the required time to the arrival position is estimated, and a trigger signal is output to the external device after the required time has elapsed.
  • the component mounting apparatus it is necessary to check the suction state of the electronic component by imaging the electronic component when the electronic component moving at high speed reaches a predetermined position.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a trigger generator capable of outputting a trigger signal for instructing an operation to an external device operating in synchronization with a servo motor with high accuracy. This is the issue.
  • a trigger generator is a servo system comprising a servo motor, a position detector that detects the position of the servo motor, a servo drive that drives the servo motor, and a servo controller that controls the servo drive.
  • a trigger generator capable of outputting a trigger signal for instructing operation to an external device that operates in synchronization with the servo motor, from the start of sampling of the position detector to the calculation of the timer setting time for generating the trigger signal
  • the trigger generator determines the position of the servo motor.
  • Servo side delay from the time required to reach the start position of the external device calculated from the information And having a timer setting time calculation unit for subtracting between and external device side delay time to calculate a timer setting time, and the trigger signal output section for outputting a trigger signal based on a timer set time, the.
  • the trigger signal output unit outputs a trigger signal when the timer set time has elapsed when the timer set time is a positive value, and the timer set time is 0 or If the value is negative, the trigger signal is output immediately after the timer set time is calculated.
  • the trigger generator according to claim 3 is connected to the servo drive, the servo controller, the trigger generator, and the position detector so as to be able to receive the position information of the servo motor in claim 1 or 2.
  • a trigger generation device is the trigger generation device according to any one of the first to third aspects, wherein the trigger generation device is provided in a servo drive.
  • the external device includes an imaging unit of a component mounting device.
  • the timer setting time is set in consideration of not only the servo-side delay time but also the external device-side delay time. The operation of the device can be started.
  • the trigger generation device of the second aspect when the timer setting time is a positive value, the trigger signal is output when the timer setting time has elapsed, so that the operation of the external device is started at a desired operation start position. Can do. Further, when the timer set time is 0 or a negative value, the trigger signal is output immediately after the timer set time is calculated, so that an external device can be instructed to start operation immediately.
  • the servo drive, the servo controller, and the trigger generation device and the position detector are connected so as to be able to receive the position information of the servo motor.
  • position information can be shared between the trigger generation devices. Therefore, it is easy to realize the calculation function provided in the trigger generation device with a servo drive or a servo controller. Further, since position information can be shared, in a servo system having a plurality of servo motors, synchronous operation between the servo motors is easy.
  • the trigger generating device of the fourth aspect since the trigger generating device is provided in the servo drive, the position information of the servo motor can be acquired in a short time compared with the case where the trigger generating device is provided in the servo controller. Can do. Therefore, the delay time on the servo side can be shortened.
  • the external device since the external device includes the imaging means of the component mounting device, it is possible to accurately image an imaging target that operates in synchronization with the servo motor at a predetermined position.
  • FIG. 1 is a configuration diagram according to the present embodiment.
  • the servo system 100 in this embodiment includes a servo motor 1, a position detector 2 that detects the position of the servo motor 1, a servo drive 3 that drives the servo motor 1, a servo controller 4 that controls the servo drive 3, It has.
  • a position detector 2 is attached to the servo motor 1, and the position detector 2 can output position information 21 of the servo motor 1 in synchronization with the rotation of the servo motor 1.
  • known servo motors and position detectors employed in numerical controllers can be used.
  • an AC servo motor or encoder can be used.
  • the position information 21 is a count value obtained by counting a pulse train corresponding to the rotational displacement amount of the servo motor 1.
  • the position information 21 is an output code corresponding to the rotational displacement amount of the servo motor 1.
  • the position information 21 can include various data such as error information and is transmitted to the servo drive 3 at predetermined intervals.
  • the servo drive 3 has a CPU 300, a memory 301, input / output interfaces 302 and 303, and a communication interface 304, and is connected by a bus 305 so that various data and control signals can be transmitted and received.
  • the position information 21 transmitted from the position detector 2 is transmitted to the memory 301 via the input / output interface 302 and the bus 305.
  • the CPU 300 can transmit the position information 21 to the servo controller 4 via the bus 305 and the communication interface 304.
  • the servo controller 4 has a CPU 400, a memory 401, and a communication interface 402, and is connected by a bus 403 so that various data and control signals can be transmitted and received.
  • the position information 21 transmitted from the servo drive 3 is transmitted to the memory 401 via the communication interface 402 and the bus 403.
  • the movement command 411 of the servo motor 1 calculated by the CPU 400 is transmitted to the memory 301 of the servo drive 3 via the bus 403, the communication interfaces 402 and 304, and the bus 305.
  • the communication interfaces 402 and 304 are connected so that various data and control signals including the position information 21 and the movement command 411 can be transmitted and received.
  • the communication means and protocol are not particularly limited, and serial communication or parallel communication may be used.
  • a network can also be configured by a servo network described later.
  • input / output data such as the position information 21 can be transmitted by direct memory access (DMA).
  • the DMA can transmit and receive various data between the input / output device and the memories 301 and 401 without going through the CPUs 300 and 400.
  • the position information 21 can be directly transmitted between the position detector 2 and the memories 301 and 401.
  • FIG. 2 is a control block diagram according to the present embodiment.
  • the servo controller 4 includes a calculation unit 41 that calculates a movement command 411 of the servo motor 1.
  • the servo drive 3 includes a servo control unit 31 that performs position control and speed control, a servo drive unit 32 that drives the servo motor 1, and a trigger that instructs the external device 5 that operates in synchronization with the servo motor 1 to operate.
  • Generator 6 The servo control unit 31 performs position control and speed control based on the movement command 411 from the servo controller 4 and the position information 21 from the position detector 2.
  • the method of position control and speed control is not particularly limited. For example, known feedback control such as PID control can be used.
  • the servo drive unit 32 generates a drive signal that is a current command of the servo motor 1 based on the calculation output 311 of position control and speed control.
  • a drive signal for the servo motor for example, a duty ratio that is a ratio between an ON width and an OFF width of a pulse in PWM control can be used.
  • the motor current IM flows in the corresponding phase, and the motor current IM changes according to the time (ON width) that the switching element is ON. That is, the motor current IM increases as the ON width increases, and the motor current IM decreases as the ON width decreases.
  • the servo drive unit 32 can drive the servo motor 1 by supplying the motor current IM based on the drive signal from the power converter 306 such as an inverter to the servo motor 1.
  • the servo drive 3, the servo controller 4, the trigger generator 6 and the position detector 2 are connected so as to be able to receive the position information 21 of the servo motor 1. 4 and the trigger generator 6 can share the position information 21 with each other. Therefore, it is easy to realize the calculation function provided in the trigger generator 6 by the servo drive 3 or the servo controller 4.
  • the trigger generating device 6 is provided in the servo drive 3, the position information 21 of the servo motor 1 can be acquired in a shorter time than in the case where the trigger controller 6 is provided in the servo controller 4. Can do. Therefore, a servo side delay time T2 described later can be shortened.
  • the servo system 100 includes one servo motor 1, but can include a plurality of servo motors 1 and can control them simultaneously. Since the position information 21 can be shared among the servo drive 3, the servo controller 4, and the trigger generator 6, in the servo system having a plurality of servo motors 1, synchronous operation among the servo motors 1 is easy. .
  • the servo controller 31 that performs position control and speed control can also be provided in the servo controller 4. In this case, the position information 21 of the servo motor 1 is directly input to the servo controller 4 and transmitted from the servo controller 4 to the servo drive 3.
  • the servo controller 4 performs position control and speed control based on the movement command 411 of the servo motor 1 and the position information 21 from the position detector 2, and torque command based on the calculation output 311 of the position control and speed control. Is generated.
  • the torque command is transmitted to the servo drive 3, and the servo drive unit 32 generates a drive signal that is a current command for the servo motor 1 based on the torque command.
  • the servo drive unit 32 can drive the servo motor 1 by supplying the motor current IM based on the drive signal from the power converter 306 such as an inverter to the servo motor 1.
  • the trigger generation device 6 can output a trigger signal 6S that instructs the external device 5 that operates in synchronization with the servo motor 1 to operate.
  • the trigger signal 6S is calculated by the CPU 300 shown in FIG. 1 and then output to the external device 5 via the bus 305 and the input / output interface 303.
  • the external device 5 is a control target that operates in synchronization with the servo motor 1.
  • a conveying apparatus, a component mounting apparatus, etc. are mentioned, However, It is not limited to these.
  • the trigger generator 6 is provided in the servo drive 3, but may be provided in the servo controller 4.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of a trigger generation device.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the trigger generating apparatus.
  • the trigger generator 6 when viewed as a control block, the trigger generator 6 includes a speed estimation unit 61, a required arrival time calculation unit 62, a timer set time calculation unit 63, and a trigger signal output unit 64.
  • the trigger signal 6S can be output by executing the program stored in the memory 301 shown in FIG.
  • the program is repeatedly executed every elapse of a predetermined time (hereinafter referred to as a control cycle) according to the flow shown in FIG. Specifically, the position information 21 is acquired in step S10, the speed of the external device 5 is estimated in step S11, the required arrival time T1 is calculated in step S12, and the timer set time TMS is calculated in step S13. In step S14, the timer setting time TMS is determined. Depending on the determination result of step S14, step S15 for outputting the timer setting / trigger signal 6S or step S16 for outputting the trigger signal 6S is executed. Steps S10 and S11 are performed by the speed estimation unit 61, and step S12 is performed by the required arrival time calculation unit 62. Step S13 is performed by the timer set time calculation unit 63, and steps S14 to S16 are performed by the trigger signal output unit 64.
  • a control cycle a predetermined time
  • the speed estimation unit 61 estimates the moving speed Vn of the external device 5 at the sampling time Tp of the position detector 2 based on the position information 21 of the servo motor 1.
  • the position information 21 of the servo motor 1 that has started sampling at time Tp requires a delay time described later before it can be used for calculation.
  • the position information 21 of the servo motor 1 acquired by the speed estimation unit 61 at the time Tn after the time Tp is defined as a position Pn.
  • the position information 21 of the servo motor 1 acquired by the speed estimation unit 61 at the time Tm with a delay from the time Tk corresponding to one cycle before sampling is set as a position Pm.
  • the timer set time calculation unit 63 calculates the timer set time TMS by subtracting the servo side delay time T2 and the external device side delay time T3 from the required arrival time T1.
  • the servo-side delay time T2 refers to the time required from the start of sampling by the position detector 2 until the timer setting time TMS for generating the trigger signal 6S is calculated.
  • the external device side delay time T3 refers to the time required from when the trigger generating device 6 outputs the trigger signal 6S until the external device 5 starts operating.
  • the servo side delay time T2 and the external device side delay time T3 are fixed times determined by the servo system 100, and can be calculated or measured in advance.
  • the external device side delay time T3 can be varied depending on the operation mode of the external device 5 and the like.
  • the interrupt period of the timer can be set to several ⁇ s when the control period is several tens ⁇ s, for example. Thereby, even when the timer set time TMS is shorter than the control cycle, the trigger signal 6S can be accurately output after the timer set time TMS has elapsed.
  • the trigger signal output unit 64 outputs a trigger signal 6S based on the timer set time TMS. For example, the trigger signal output unit 64 outputs the trigger signal 6S when the timer setting time TMS has elapsed when the timer setting time TMS is a positive value, and the timer setting time when the timer setting time TMS is 0 or a negative value.
  • the trigger signal 6S is output immediately after the calculation of TMS.
  • the timer set time TMS is a negative value
  • the delay time obtained by adding the servo side delay time T2 and the external device side delay time T3 is longer than the required arrival time T1, and the external device 5 is immediately instructed to start operation. There is a need to. Therefore, the trigger signal 6S is output immediately after the timer set time TMS is calculated.
  • the trigger signal 6S when the timer set time TMS is a positive value, the trigger signal 6S is output when the timer set time TMS has elapsed, so that the operation of the external device 5 can be started at the desired operation start position PS. . Further, when the timer set time TMS is 0 or a negative value, the trigger signal 6S is output immediately after the timer set time TMS is calculated, so that the external device 5 can be instructed to start operation immediately.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the timer set value and the trigger signal output timing.
  • a curve L1 shows an example of the rotational displacement of the servo motor 1
  • a curve L2 shows an example of the position information 21 of the servo motor 1 detected by the position detector 2. Since the position information 21 is updated every sampling cycle of the position detector 2, the curve L2 is stepped.
  • the line segment L3 is a line segment whose end points are the position Pn at time Tn delayed from time Tp and the position Pm at time Tm delayed from time Tk corresponding to one cycle before sampling.
  • the slope of the line segment L3 indicates the moving speed Vn of the external device 5 at the sampling time Tp.
  • the straight line L4 is a straight line that passes through the position Pn at the time Tp and has the same inclination as the line segment L3. It is predicted that the servo motor 1 at the position Pn at the time Tp will reach the desired operation start position PS after the arrival required time T1 has elapsed from the time Tp.
  • a predetermined detection time and processing time are required from the time when the position detector 2 starts sampling at time Tp until the position information 21 of the servo motor 1 is generated after the sampling is completed.
  • a predetermined communication time is required until the detected position information 21 is transmitted to the servo drive 3.
  • a predetermined calculation time is required from the time when the speed estimation unit 61 acquires the position information 21 until the calculation of the speed estimation unit 61, the required arrival time calculation unit 62, and the timer set time calculation unit 63 is completed.
  • the servo-side delay time T2 is required from the start of sampling of the position detector 2 until the timer setting time TMS for generating the trigger signal 6S is calculated.
  • a delay time T3 on the external device side is required from when the trigger generating device 6 outputs the trigger signal 6S until the external device 5 starts operating.
  • a communication delay or an operation delay of the drive unit occurs from when the imaging start signal is output to when the imaging target is actually imaged. These delay times cannot be ignored in order to accurately image an imaging object moving at high speed at a predetermined position.
  • the timer setting time TMS is set in consideration of not only the servo side delay time T2 but also the external device side delay time T3, the operation of the external device 5 is accurately performed at the desired operation start position PS. Can start.
  • FIG. 4A shows a case where the timer setting time TMS1 is set to a time obtained by subtracting the servo side delay time T2 and the external device side delay time T3 from the required arrival time T1.
  • FIG. 5B shows a case where the timer setting time TMS2 is set to the required arrival time T1.
  • the trigger signal 6S1 is output after the timer set time TMS1 elapses, and the external device 5 actually starts operating when the external device side delay time T3 elapses after the trigger signal 6S1 is output. To do.
  • the operation start position of the external device 5 is the position PS1.
  • the trigger signal 6S2 is output after the timer set time TMS2 elapses, and the external device 5 actually operates when the external device side delay time T3 elapses after the trigger signal 6S2 is output.
  • the operation start position of the external device 5 is the position PS2.
  • the position PS1 is closer to the desired operation start position PS than the position PS2.
  • the speed estimation unit 61 and the required arrival time calculation unit 62 are different from those in the first embodiment.
  • the movement acceleration An is estimated from the movement speed Vn of the external device 5. Then, assuming that the external device 5 moves at a constant acceleration with the movement acceleration An, the required travel time T1 is calculated.
  • the moving speed Vn at the time Tn can be corrected using a digital filter such as an FIR filter.
  • a digital filter such as an FIR filter.
  • the moving speed Vn calculated at time Tn exceeds a predetermined range
  • the moving speed Vn at time Tn employs a value obtained by applying a digital filter to the moving speed Vn calculated in the past.
  • the FIR filter can be realized relatively easily by calculating the moving average of the most recent predetermined number of moving speeds Vn.
  • FIG. 6 is a control block diagram according to this embodiment.
  • the present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. Common portions are denoted by common reference numerals, and different portions will be mainly described.
  • the present embodiment is characterized in that the servo drive 3, the servo controller 4, and the trigger generation device 6 are connected via a network so that the position information 21 can be transmitted and received. Therefore, the trigger generator 6 has a unique CPU and memory (not shown), and can output a trigger signal 6S as in the first embodiment by executing a program stored in the memory. .
  • Communicating means and protocol constituting the network are not particularly limited.
  • a network can be configured using a servo network.
  • the servo network preferably has a synchronous communication function based on standards such as IEC 61491 and IEEE 1394. Thereby, the servo network can transmit and receive a predetermined number of data for each preset period.
  • the servo drive 3, the servo controller 4, and the trigger generation device 6 can transmit and receive various data and control signals including the position information 21 to each other at the same timing in a constant cycle.
  • the servo network preferably has a start interrupt function that periodically generates a start interrupt for each node connected to the network. Thereby, the servo control in the servo drive 3 can be periodically executed at the same timing, and the synchronous operation between the plurality of servo motors 1 is facilitated.
  • the servo drive 3, the servo controller 4, and the trigger generation device 6 share the position information 21 via the network, there is a possibility that a network transmission delay and a synchronization delay of the position information 21 may occur. . Since these delay times are also taken into consideration for the servo-side delay time T2, the operation of the external device 5 can be started with high accuracy at the desired operation start position PS.
  • the trigger generation device 6 is described separately from the servo drive 3 and the servo controller 4, but the trigger generation device 6 may be provided in the servo drive 3 or the servo controller 4.
  • the external device 5 can be provided with the imaging means 50 of a component mounting apparatus, for example.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of a component mounting apparatus.
  • FIG. 8 is a front view showing an example of a component mounting head.
  • FIG. 9 is a view in the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a side image.
  • the component mounting apparatus includes a component supply device 770, a board transfer device 760, and a component transfer device 780.
  • the component supply device 770 is configured by arranging a plurality of cassette type feeders 771 side by side on a base frame 790.
  • the cassette type feeder 771 includes a main body 772 detachably attached to the base frame 790, a supply reel 773 provided at the rear portion of the main body 772, and a component take-out portion 774 provided at the tip of the main body 772.
  • the supply reel 773 is wound and held with a long and narrow tape enclosing the electronic component P at a predetermined pitch.
  • the tape is pulled out at a predetermined pitch by a sprocket (not shown). Are sent sequentially.
  • a component camera 775 for detecting the holding position of the electronic component P is provided between the component supply device 770 and the substrate transfer device 760.
  • the component camera 775 can detect a positional shift and an angular shift of the electronic component P sucked by the suction nozzle 718 described later with respect to the suction nozzle 718.
  • the detection result of the positional deviation and the angular deviation can be used when correcting the mounting position of the electronic component P.
  • the substrate transport device 760 transports a printed circuit board in the X-axis direction shown in FIG. 7, and is of a so-called double conveyor type in which two rows of first transport devices 761 and second transport devices 762 are arranged.
  • the first transport device 761 and the second transport device 762 have a pair of guide rails 764a, 764b, 765a, 765b arranged in parallel on the base 763 so as to face each other in parallel, and these guide rails 764a, 764b are arranged in parallel.
  • 765a and 765b, and a pair of conveyor belts (not shown) that support and convey the printed circuit boards, respectively, are arranged in parallel with each other.
  • the substrate transport device 760 is provided with a clamp device (not shown) that pushes up and clamps the printed circuit board transported to a predetermined position, and the printed circuit board is positioned and fixed at the mounting position by the clamp device.
  • the component transfer device 780 is of the XY robot type, is mounted on a base frame 790 and is disposed above the substrate transfer device 760 and the component supply device 770, and is moved in the Y-axis direction by a Y-axis servo motor 711.
  • Y-axis slider 712 is provided. As shown in FIG. 8, an X-axis slider 713 is guided by the Y-axis slider 712 so as to be movable in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
  • the X-axis slider 713 can move to the Y-axis slider 712 via a pair of guide rails 712 a that are fixed to the Y-axis slider 712 and extend in the X-axis direction, and a pair of guide blocks 713 a that are fixed to the X-axis slider 713. Is held in.
  • An X-axis servo motor (not shown) is fixed to the Y-axis slider 712, and a ball screw shaft 712b extending in the X-axis direction is connected to the output shaft of the X-axis servo motor.
  • the ball screw shaft 712b is screwed into a ball nut 713b fixed to the X-axis slider 713 via a ball (not shown).
  • the component mounting head 710 that attracts the electronic component P and mounts it on the printed board is mounted.
  • the component mounting head 710 includes an R-axis motor 715, an index shaft 716, a nozzle holder 717, a suction nozzle 718, a ⁇ -axis motor 719, a Z-axis motor 720, an imaging unit 50 including a CCD camera 721, and the like. It is constituted by.
  • the X-axis slider 713 is provided with first and second frames 725 and 726 extending in the horizontal direction so as to be separated from each other in the vertical direction (Z-axis direction), and an R-axis motor 715 is fixed to the first frame 725. Yes.
  • the output shaft of the R-axis motor 715 is connected to an index shaft 716 that is rotatably supported around the vertical axis AL (R-axis direction).
  • a rotating body 728 formed with a driven gear 727 and a ⁇ -axis gear 729 is rotatably supported.
  • a cylindrical nozzle holder 717 constituting the revolver head is fixed to the lower end portion of the index shaft 716.
  • the nozzle holder 717 holds a plurality of suction nozzles 718 movably in the Z-axis direction on a circumference 717a concentric with the vertical axis AL.
  • Each suction nozzle 718 is attached to the lower end of a nozzle spindle 733 supported by a nozzle holder 717 so as to be slidable in the Z-axis direction.
  • a large diameter portion 733 a is formed at the lower end portion of the nozzle spindle 733, and a nozzle gear 734 is fixed to the upper end portion of the nozzle spindle 733.
  • a compression spring 735 is provided between the nozzle gear 734 and the nozzle holder 717.
  • the compression spring 735 urges the nozzle spindle 733 and the suction nozzle 718 upward, and the large-diameter portion 733a is formed on the lower surface of the nozzle holder 717.
  • the upper movement of the nozzle spindle 733 and the suction nozzle 718 is restricted.
  • each suction nozzle 718 is supplied with negative pressure from a suction nozzle driving device (not shown) via a nozzle spindle 733. As a result, each suction nozzle 718 can suck the electronic component P at its tip 718a.
  • a cylindrical reflector 731 capable of reflecting light is fixed to the center of the lower end of the nozzle holder 717. Therefore, the nozzle holder 717 and the reflector 731 are rotated around the vertical axis AL together with the index shaft 716. As a result, when the R-axis motor 715 is rotated, the nozzle holder 717 holding the plurality of suction nozzles 718 can be rotated around the vertical axis AL (R-axis direction) via the index shaft 716. The suction nozzle 718 can be sequentially indexed to the mounting station 7S1.
  • a ⁇ -axis motor 719 is fixed to the first frame 725, and a drive gear 736 is fixed to the output shaft of the ⁇ -axis motor 719.
  • the drive gear 736 is meshed with a driven gear 727 on a rotating body 728 that is rotatably supported by the index shaft 716.
  • a ⁇ -axis gear 729 is formed on the rotating body 728 over a predetermined length in the axial direction, and the ⁇ -axis gear 729 is slidably engaged with each nozzle gear 734 fixed to the nozzle spindle 733. ing.
  • a Z-axis motor 720 is fixed to the first frame 725, and a ball screw shaft 737 is connected to the output shaft of the Z-axis motor 720.
  • the ball screw shaft 737 is supported by a bearing 738 fixed to the first frame 725 and a bearing 739 fixed to the second frame 726 so as to be rotatable about an axis parallel to the vertical axis AL.
  • a ball nut 740 that converts the rotational motion of the Z-axis motor 720 into linear motion is screwed onto the ball screw shaft 737 via a ball (not shown).
  • the ball nut 740 is fixed to a nozzle lever 741 slidably guided in a vertical direction by a guide 742 extending in the vertical direction fixed to the first and second frames 725 and 726.
  • the nozzle lever 741 is provided with a pressing portion 741a that contacts the upper end of the nozzle spindle 733 indexed to the mounting station 7S1 and presses the nozzle spindle 733 downward in the Z-axis direction. Accordingly, when the Z-axis motor 720 is rotated, the ball screw shaft 737 is rotated, and the nozzle lever 741 is guided by the guide 742 via the ball nut 740 and moves up and down. When the nozzle lever 741 moves up and down, the nozzle spindle 733 and the suction nozzle 718 corresponding to the pressing portion 741a can be moved up and down.
  • the pressing portion 741a of the nozzle lever 741 has a predetermined width around the mounting station 7S1 in the rotation direction of the nozzle holder 717, and the suction nozzle 718 is located in a predetermined angular range before and after the mounting station 7S1.
  • the pressing portion 741a can come into contact with the upper end of the nozzle spindle 733 of the suction nozzle 718.
  • the suction nozzle 718 can be moved in the vertical direction (Z-axis direction) during the rotation of the nozzle holder 717 within a predetermined angular range before and after the mounting station 7S1.
  • a support bracket 743 is suspended from the second frame 726.
  • the support bracket 743 has two tip end portions 718a of the two suction nozzles 718 indexed to the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1 of the nozzle holder 717.
  • One CCD camera 721 for acquiring a two-dimensional image of the electronic component P adsorbed on is fixed.
  • the CCD camera 721 can acquire a two-dimensional image of the electronic component P sucked by the tip 718a of the suction nozzle 718 by the light reflected by the reflector 731.
  • the imaging case body 745 is fixed to the side of the support bracket 743 corresponding to the suction nozzle 718, and the side facing the reflector 731 of the imaging case body 745 surrounds the nozzle holder 717 as shown in FIG.
  • an arc-shaped wall surface 745a having the vertical axis AL as the arc center is formed across the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1 of the nozzle holder 717.
  • a plurality of irradiation bodies 746 made of LEDs that irradiate light toward the reflector 731 are mounted on the arcuate wall surface 745 a of the imaging case body 745.
  • two incident portions 745a1 and 745a2 are opened at positions corresponding to the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1.
  • the two first prisms 747a and 747b that receive the reflected light reflected from the reflector 731 through the incident portions 745a1 and 745a2, respectively, are refracted by the two first prisms 747a and 747b.
  • a mountain-shaped second prism 748 is provided that makes the refracted light incident and refracts parallel light toward the CCD camera 721.
  • first prisms 747a and 747b and the second prism 748 constitute an optical mechanism 749 that introduces the reflected light that is irradiated from the irradiation body 746 and reflected by the reflection body 731 into the CCD camera 721.
  • the two suction nozzles 718 positioned at the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1 by the reflector 731, the irradiation body 746, the first and second prisms 747a, 747b, 748, the CCD camera 721, and the like.
  • the imaging means 50 which acquires the side image of the front-end
  • the irradiation body 746 emits the light.
  • the reflected light is reflected by the reflector 731, and the reflected light passes through the outer peripheral edge of the electronic component P and the two incident portions 745 a 1 and 745 a 2 of the imaging case body 745, and travels toward the second prism 748 by the first prisms 747 a and 747 b. Polarized in the direction.
  • the light is polarized into parallel light toward the CCD camera 721 by the second prism 748, and the image is recognized by the CCD camera 721. Accordingly, the two-dimensional image of the electronic component P sucked by the tip portions 718a of the two suction nozzles 718 indexed to the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1 by one CCD camera 721 is simultaneously obtained. Can be acquired.
  • the component mounting device is controlled by a control device (not shown).
  • the control device includes image recognition means for recognizing the side image of the suction nozzle 718 imaged by the imaging means 50, overlap control means for controlling the R-axis motor 715 and the Z-axis motor 720, and sequence control means. is doing.
  • the overlap control means can perform overlap control (simultaneous operation control) for the R-axis motor 715 and the Z-axis motor 720.
  • the sequence control means can sequentially control the operation of the R-axis motor 715 and the Z-axis motor 720.
  • the conveyor belt of the board transport device 760 is driven, and the printed circuit board is guided to the guide rails 764a and 764b (765a and 765b) and transported to a predetermined position. Then, the printed circuit board is pushed up and clamped by the clamping device, and is positioned and fixed at a predetermined position.
  • the control device rotates the R-axis motor 715 to rotate the nozzle holder 717, and the nozzle spindle 733 equipped with a predetermined suction nozzle 718 is indexed below the pressing portion 741 a of the nozzle lever 741. .
  • the nozzle lever 741 is pushed downward against the urging force of the compression spring 735, and the tip end portion of the suction nozzle 718 is passed through the nozzle spindle 733. 718a is pushed down to a position approaching the electronic component P conveyed to the component take-out portion 774.
  • a negative pressure is supplied to the suction nozzle 718 from a suction nozzle driving device (not shown), and the electronic component P is sucked and held on the tip portion 718a of the suction nozzle 718.
  • the rotation of the ⁇ -axis motor 719 controls the electronic component P sucked and held at the tip end portion 718a of the suction nozzle 718 indexed to the mounting station 7S1 of the nozzle holder 717, and controls the Z-axis motor.
  • the nozzle lever 741 By forwardly rotating 720, the nozzle lever 741 is pushed downward against the urging force of the compression spring 735, and is pushed down until the electronic component P at the tip 718a of the suction nozzle 718 is mounted on the printed circuit board. It is done. Thereafter, when the Z-axis motor 720 is reversed, the nozzle lever 741 is moved upward, and the suction nozzle 718 is pushed up to the uppermost end by the urging force of the compression spring 735.
  • the electronic component P is mounted on the printed circuit board by the lowering operation of the suction nozzle 718 indexed to the mounting station 7S1, but in the present embodiment, during the mounting operation of the electronic component P, Side images of the tip portions 718a of the two suction nozzles 718 that are positioned and stopped at the stations 7S1-1 and 7S1 + 1 immediately before and after the mounting station 7S1 are acquired by the imaging unit 50, and the acquired two side images are image recognition units. To be recognized.
  • the light irradiated from the irradiation body 746 is reflected by the reflector 731, passes through the outer peripheral edge of each electronic component P and the incident portions 745 a 1 and 745 a 2 sucked by the two suction nozzles 718, and enters the CCD camera 721. Incident.
  • two side images two-dimensional images as shown in FIG. 10 in which the reflector 731 portion becomes a bright background and the electronic component P and the tip portion 718a of the suction nozzle 718 are dark can be acquired.
  • the side image (see FIG. 10A) of the tip 718a of the suction nozzle 718 positioned at the station 7S1-1 immediately before the mounting station 7S1 is processed as grayscale or monochrome binary two-dimensional image data.
  • the distance from the tip 718a of the suction nozzle 718 to each electronic component P is calculated.
  • a difference between the calculated data and the data of the reference position of each electronic component P from the tip end portion 718a of the suction nozzle 718 calculated in advance in the design stage, that is, “position shift” is obtained and compared with a threshold value.
  • the “positional deviation” exceeds the threshold value, it is determined that the electronic component P is attracted to the suction nozzle 718 by mistake (when the electronic part P is not present or the suction posture is abnormal), and the “positional deviation” is the threshold value. If it does not exceed, it is determined to be normal.
  • the “when the suction posture is abnormal” refers to a case where the suction posture of the electronic component P is not within an allowable range for mounting on the printed circuit board.
  • This “positional deviation” data is stored in the storage area of the control device, and is used as a correction amount when the electronic component P is mounted on the printed circuit board.
  • the electronic component P is normally mounted on the printed circuit board by the suction nozzle 718 based on the side image (see FIG. 10B) of the tip 718a of the suction nozzle 718 positioned at the station 7S1 + 1 immediately after the mounting station 7S1. It is determined whether or not it has been done. That is, when the electronic component P is not present at the tip portion 718a of the suction nozzle 718, it is determined that the electronic component P is normally mounted on the printed circuit board, and the electronic component P remains at the tip portion 718a of the suction nozzle 718. If it is, it is determined that the mounting is abnormal, and the electronic component P is mounted again, for example.
  • the detection of the holding position of the electronic component P can also be performed by the component camera 775.
  • the Y-axis servo motor 711 and the X-axis servo motor (not shown) are driven, and the component mounting head 710 is moved above the component camera 775.
  • the electronic component P sucked by the suction nozzle 718 is imaged.
  • the component mounting head 710 is moved to above the mounting position of the printed board.
  • the imaging means 50 of the component mounting apparatus since the imaging means 50 of the component mounting apparatus is provided, the electronic component P sucked by the suction nozzle 718 operating in synchronization with the servo motor can be accurately imaged at a predetermined position. Further, in the present embodiment, overlap control is performed in which the suction nozzle 718 moves forward and backward simultaneously during the indexing of the rotation of the nozzle holder 717. As described above, even when the rotational motion and the linear motion are performed simultaneously, the electronic component P sucked by the suction nozzle 718 can be accurately imaged at a predetermined position. Even in the sequence control in which the rotational motion and the linear motion are separately performed, the electronic component P sucked by the suction nozzle 718 can be accurately imaged at a predetermined position.
  • the trigger generating device 6 according to the present invention can be applied to various board working devices including a component mounting device.
  • the trigger generator 6 according to the present invention can be applied to board work equipment other than the component mounting apparatus, and can also be applied to other types of industrial assembly machines and industrial machine tools. It is.
  • Servo motor 2 Position detector 3: Servo drive 4: Servo controller 5: External device 6: Trigger generator 61: Speed estimation unit 62: Time required calculation unit 63: Timer set time calculation unit 64: Trigger signal output Part

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Abstract

サーボモータ（１）に同期して稼動する外部装置（５）に対して作動を指示するトリガ信号を高精度に出力することが可能なトリガ発生装置（６）を提供する。位置検出器（２）のサンプリング開始からトリガ信号を発生させるタイマ設定時間を算出するまでに要する時間をサーボ側遅延時間とし、トリガ発生装置（６）がトリガ信号を出力してから外部装置（５）が作動を開始するまでに要する時間を外部装置側遅延時間とするとき、本発明のトリガ発生装置（６）は、サーボモータ（１）の位置情報から算出された外部装置（５）が作動開始位置に到達するまでの到達所要時間からサーボ側遅延時間及び外部装置側遅延時間を減算してタイマ設定時間を算出するタイマ設定時間算出部（６３）と、タイマ設定時間に基づきトリガ信号を出力するトリガ信号出力部（６４）と、を有する。

Description

トリガ発生装置
　本発明は、サーボモータに同期して稼動する外部装置に対して作動を指示するトリガ発生装置に関する。
　サーボシステム等の位置制御を要するシステムにおいては、サーボシステムと外部装置との間で同期をとりながら作業を行うことが多い。サーボモータに同期して稼動する外部装置に対して作動を指示するトリガ発生装置の一例として、例えば、特許文献１及び２に挙げられる発明が知られている。特許文献１に記載の発明は、階段状のエンコーダの出力信号を直線状の位置データに変換して、直線状の位置データに基づいて外部装置の到達位置（トリガ位置）を予測している。そして、階段状の出力信号を用いる場合と比べてエンコーダの出力信号の読み取り誤差を小さくして、トリガ信号の出力精度の向上を図っている。
　特許文献２に記載の発明は、エンコーダのサンプリング時刻における外部装置の速度及び加速度を算出して、算出された速度及び加速度から外部装置の到達位置（トリガ位置）を予測している。そして、到達位置までの所要時間を推定して、所要時間の経過後に外部装置にトリガ信号を出力している。
特開平８－１９４５４１号公報 特開２０１０－４４４４９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の発明では、エンコーダの出力信号を直線状の位置データに変換して補間するものであり、外部装置の到達位置（トリガ位置）までの所要時間を考慮したものではない。また、特許文献２に記載の発明では、所要時間の算出に要する計算時間は考慮されているものの、トリガ信号が出力されてから外部装置が実際に作動するまでの外部装置側の遅延時間については考慮されていない。そのため、特許文献１及び２に記載の発明は、いずれも外部装置に出力されるトリガ信号の出力精度が十分とは言えなかった。
　特に、部品実装装置においては、高速で移動する電子部品が所定位置に到達したときに電子部品を撮像して、電子部品の吸着状態を確認する必要がある。所定位置で正確に電子部品を撮像するためには、トリガ信号の出力精度をさらに向上させる必要がある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、サーボモータに同期して稼動する外部装置に対して作動を指示するトリガ信号を高精度に出力することが可能なトリガ発生装置を提供することを課題とする。
　請求項１に係るトリガ発生装置は、サーボモータと、サーボモータの位置を検出する位置検出器と、サーボモータを駆動するサーボドライブと、サーボドライブを制御するサーボコントローラと、を備えるサーボシステムにおいて、サーボモータに同期して稼動する外部装置に対して作動を指示するトリガ信号を出力可能なトリガ発生装置であって、位置検出器のサンプリング開始からトリガ信号を発生させるタイマ設定時間を算出するまでに要する時間をサーボ側遅延時間とし、トリガ発生装置がトリガ信号を出力してから外部装置が作動を開始するまでに要する時間を外部装置側遅延時間とするとき、トリガ発生装置は、サーボモータの位置情報から算出された外部装置が作動開始位置に到達するまでの到達所要時間からサーボ側遅延時間及び外部装置側遅延時間を減算してタイマ設定時間を算出するタイマ設定時間算出部と、タイマ設定時間に基づきトリガ信号を出力するトリガ信号出力部と、を有することを特徴とする。
　請求項２に係るトリガ発生装置は、請求項１において、トリガ信号出力部は、タイマ設定時間が正値のときはタイマ設定時間が経過したときにトリガ信号を出力し、タイマ設定時間が０又は負値のときはタイマ設定時間の算出後直ちにトリガ信号を出力する。
　請求項３に係るトリガ発生装置は、請求項１又は２において、サーボドライブ、サーボコントローラ及びトリガ発生装置と位置検出器との間は、サーボモータの位置情報を受信可能に接続されている。
　請求項４に係るトリガ発生装置は、請求項１～３のいずれか１項において、トリガ発生装置は、サーボドライブに備えられている。
　請求項５に係るトリガ発生装置は、請求項１～４のいずれか１項において、外部装置は、部品実装装置の撮像手段を備える。
　請求項１に係るトリガ発生装置によれば、サーボ側遅延時間だけでなく外部装置側遅延時間も考慮してタイマ設定時間が設定されているので、外部装置の作動開始位置において、高精度に外部装置の作動を開始することができる。
　請求項２に係るトリガ発生装置によれば、タイマ設定時間が正値のときはタイマ設定時間が経過したときにトリガ信号を出力するので、所望の作動開始位置において外部装置の作動を開始することができる。また、タイマ設定時間が０又は負値のときはタイマ設定時間の算出後直ちにトリガ信号を出力するので、外部装置に対して直ちに作動開始を指示することができる。
　請求項３に係るトリガ発生装置によれば、サーボドライブ、サーボコントローラ及びトリガ発生装置と位置検出器との間は、サーボモータの位置情報を受信可能に接続されているので、サーボドライブ、サーボコントローラ及びトリガ発生装置の間で互いに位置情報を共有することができる。そのため、トリガ発生装置が備える演算機能をサーボドライブ又はサーボコントローラで実現することが容易である。また、位置情報を共有することができるので、複数のサーボモータを有するサーボシステムにおいて、各サーボモータ間の同期運転が容易である。
　請求項４に係るトリガ発生装置によれば、トリガ発生装置は、サーボドライブに備えられているので、サーボコントローラに備えられている場合と比べて、サーボモータの位置情報を短時間に取得することができる。そのため、サーボ側遅延時間を短縮することができる。
　請求項５に係るトリガ発生装置によれば、外部装置は、部品実装装置の撮像手段を備えるので、サーボモータに同期して稼動する撮像対象を所定位置で正確に撮像することができる。
第１実施形態に係る構成図である。 第１実施形態に係る制御ブロック図である。 トリガ発生装置の一例を示すブロック図である。 トリガ発生装置の一例を示すフローチャートである。 タイマ設定値とトリガ信号の出力タイミングとの関係を示す図である。 第２実施形態に係る制御ブロック図である。 部品実装装置の一例を示す斜視図である。 部品装着ヘッドの一例を示す正面図である。 図８のＡ方向矢視図である。 側面画像の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態について共通の箇所には共通の符号を付して対応させることにより重複する説明を省略する。なお、図面は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。
　（１）第１実施形態
　（１－１）サーボシステム
　図１は本実施形態に係る構成図である。本実施形態におけるサーボシステム１００は、サーボモータ１と、サーボモータ１の位置を検出する位置検出器２と、サーボモータ１を駆動するサーボドライブ３と、サーボドライブ３を制御するサーボコントローラ４と、を備えている。サーボモータ１には、位置検出器２が取り付けられており、位置検出器２は、サーボモータ１の回転に同期してサーボモータ１の位置情報２１を出力することができる。サーボモータ１及び位置検出器２は、数値制御機において採用される公知のサーボモータ及び位置検出器を用いることができる。例えば、ＡＣサーボモータやエンコーダを用いることができる。インクリメンタルエンコーダを用いる場合には、位置情報２１は、サーボモータ１の回転変位量に応じたパルス列をカウントした計数値である。アブソリュートエンコーダを用いる場合には、位置情報２１は、サーボモータ１の回転変位量に応じた出力コードである。位置情報２１は、エラー情報などの種々のデータを含めることができ、所定の周期毎にサーボドライブ３に送信される。
　サーボドライブ３は、ＣＰＵ３００、メモリ３０１、入出力インターフェース３０２、３０３及び通信インターフェース３０４を有しており、各種データ及び制御信号を送受信可能にバス３０５で接続されている。位置検出器２から送信された位置情報２１は、入出力インターフェース３０２、バス３０５を介してメモリ３０１に送信される。ＣＰＵ３００は、バス３０５、通信インターフェース３０４を介して、位置情報２１をサーボコントローラ４に送信することができる。
　サーボコントローラ４は、ＣＰＵ４００、メモリ４０１及び通信インターフェース４０２を有しており、各種データ及び制御信号を送受信可能にバス４０３で接続されている。サーボドライブ３から送信された位置情報２１は、通信インターフェース４０２、バス４０３を介してメモリ４０１に送信される。また、ＣＰＵ４００で演算されたサーボモータ１の移動指令４１１は、バス４０３、通信インターフェース４０２、３０４、バス３０５を介してサーボドライブ３のメモリ３０１に送信される。通信インターフェース４０２、３０４間は、位置情報２１及び移動指令４１１をはじめとした種々のデータ及び制御信号を送受信可能に接続されている。通信手段、プロトコルは特に限定されず、シリアル通信であってもパラレル通信であっても良い。後述するサーボネットワーク等により、ネットワークを構成することもできる。
　なお、位置情報２１などの入出力データは、ダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）によって送信することもできる。ＤＭＡは、ＣＰＵ３００、４００を介さないで、入出力装置とメモリ３０１、４０１との間で種々のデータを送受信することができる。例えば、位置検出器２とメモリ３０１、４０１との間で位置情報２１を直接送信することができる。
　図２は本実施形態に係る制御ブロック図である。制御ブロックとして捉えると、サーボコントローラ４は、サーボモータ１の移動指令４１１を演算する演算部４１を有している。サーボドライブ３は、位置制御及び速度制御を行うサーボ制御部３１と、サーボモータ１を駆動するサーボ駆動部３２と、サーボモータ１に同期して稼動する外部装置５に対して作動を指示するトリガ発生装置６と、を有している。サーボ制御部３１は、サーボコントローラ４からの移動指令４１１と、位置検出器２からの位置情報２１と、に基づいて位置制御及び速度制御を行う。位置制御及び速度制御の方法は特に限定されない。例えば、ＰＩＤ制御などの公知のフィードバック制御を用いることができる。
　サーボ駆動部３２は、位置制御及び速度制御の演算出力３１１に基づいて、サーボモータ１の電流指令である駆動信号を生成する。サーボモータ１の駆動信号は、例えば、ＰＷＭ制御におけるパルスのＯＮ幅とＯＦＦ幅との比であるデューティ比を用いることができる。ＰＷＭ制御においては、スイッチング素子がＯＮのときに、対応する相にモータ電流ＩＭが流れ、スイッチング素子がＯＮしている時間（ＯＮ幅）に応じてモータ電流ＩＭが変化する。つまり、ＯＮ幅が長くなるとモータ電流ＩＭは大きくなり、ＯＮ幅が短くなるとモータ電流ＩＭは小さくなる。サーボ駆動部３２は、駆動信号に基づくモータ電流ＩＭをインバータ等の電力変換器３０６からサーボモータ１に供給することにより、サーボモータ１を駆動することができる。
　本実施形態では、サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６と位置検出器２との間は、サーボモータ１の位置情報２１を受信可能に接続されているので、サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６の間で互いに位置情報２１を共有することができる。そのため、トリガ発生装置６が備える演算機能をサーボドライブ３又はサーボコントローラ４で実現することが容易である。また、本実施形態では、トリガ発生装置６は、サーボドライブ３に備えられているので、サーボコントローラ４に備えられている場合と比べて、サーボモータ１の位置情報２１を短時間に取得することができる。そのため、後述するサーボ側遅延時間Ｔ２を短縮することができる。
　（変形形態）
　図１及び図２において、サーボシステム１００はサーボモータ１をひとつ備えているが、複数のサーボモータ１を備えることができ、それらを同時に制御することもできる。サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６の間で互いに位置情報２１を共有することができるので、複数のサーボモータ１を有するサーボシステムにおいて、各サーボモータ１間の同期運転が容易である。また、位置制御及び速度制御を行うサーボ制御部３１は、サーボコントローラ４に設けることもできる。この場合、サーボモータ１の位置情報２１は、サーボコントローラ４に直接入力され、サーボコントローラ４からサーボドライブ３に送信される。サーボコントローラ４は、サーボモータ１の移動指令４１１と、位置検出器２からの位置情報２１と、に基づいて位置制御及び速度制御を行い、位置制御及び速度制御の演算出力３１１に基づいてトルク指令を生成する。トルク指令は、サーボドライブ３に送信され、サーボ駆動部３２は、トルク指令に基づいてサーボモータ１の電流指令である駆動信号を生成する。サーボ駆動部３２は、駆動信号に基づくモータ電流ＩＭをインバータ等の電力変換器３０６からサーボモータ１に供給することにより、サーボモータ１を駆動することができる。
　（１－２）トリガ発生装置
　トリガ発生装置６は、サーボモータ１に同期して稼動する外部装置５に対して作動を指示するトリガ信号６Ｓを出力することができる。トリガ信号６Ｓは、図１に示すＣＰＵ３００で演算された後、バス３０５、入出力インターフェース３０３を介して外部装置５に出力される。外部装置５は、サーボモータ１に同期して稼動する制御対象である。例えば、搬送装置、部品実装装置などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、本実施形態では、トリガ発生装置６はサーボドライブ３に備えられているが、サーボコントローラ４に設けることもできる。
　図３はトリガ発生装置の一例を示すブロック図である。図４はトリガ発生装置の一例を示すフローチャートである。図３に示すようにトリガ発生装置６は、制御ブロックとして捉えると、速度推定部６１、到達所要時間算出部６２、タイマ設定時間算出部６３及びトリガ信号出力部６４を有しており、図１に示すメモリ３０１内に格納されたプログラムを実行することによって、トリガ信号６Ｓを出力することができる。
　プログラムは、図４に示すフローに従って所定時間の経過毎（以下、制御周期という。）に繰り返し実行される。具体的には、ステップＳ１０において位置情報２１の取得を行い、以下順に、ステップＳ１１で外部装置５の速度推定を、ステップＳ１２で到達所要時間Ｔ１の算出を、ステップＳ１３でタイマ設定時間ＴＭＳの算出を、ステップＳ１４でタイマ設定時間ＴＭＳの判定を行う。ステップＳ１４の判定結果に応じて、タイマ設定・トリガ信号６Ｓの出力を行うステップＳ１５又はトリガ信号６Ｓの出力を行うステップＳ１６が実行される。ステップＳ１０、Ｓ１１は速度推定部６１が行い、ステップＳ１２は到達所要時間算出部６２が行う。ステップＳ１３はタイマ設定時間算出部６３が行い、ステップＳ１４～Ｓ１６はトリガ信号出力部６４が行う。
　速度推定部６１は、位置検出器２のサンプリング時刻Ｔｐにおける外部装置５の移動速度Ｖｎをサーボモータ１の位置情報２１に基づいて推定する。時刻Ｔｐにおいてサンプリングを開始したサーボモータ１の位置情報２１は、演算に使用できるまでに後述する遅延時間を要する。時刻Ｔｐから遅れて時刻Ｔｎにおいて速度推定部６１が取得したサーボモータ１の位置情報２１を位置Ｐｎとする。サンプリングの１周期前に相当する時刻Ｔｋから遅れて時刻Ｔｍにおいて速度推定部６１が取得したサーボモータ１の位置情報２１を位置Ｐｍとする。サンプリング時刻Ｔｐにおける外部装置５の移動速度Ｖｎは、下記数１で表すことができる。
（数１）
Ｖｎ＝（Ｐｎ－Ｐｍ）／（Ｔｎ－Ｔｍ）
　到達所要時間算出部６２は、推定された移動速度Ｖｎを用いて外部装置５が作動開始位置ＰＳに到達するまでの到達所要時間Ｔ１を算出する。移動速度Ｖｎで外部装置５が等速度で移動すると仮定すると、到達所要時間Ｔ１は、下記数２で表すことができる。
（数２）
Ｔ１＝（ＰＳ－Ｐｎ）／Ｖｎ
　タイマ設定時間算出部６３は、到達所要時間Ｔ１からサーボ側遅延時間Ｔ２及び外部装置側遅延時間Ｔ３を減算してタイマ設定時間ＴＭＳを算出する。サーボ側遅延時間Ｔ２は、位置検出器２のサンプリング開始からトリガ信号６Ｓを発生させるタイマ設定時間ＴＭＳを算出するまでに要する時間をいう。外部装置側遅延時間Ｔ３は、トリガ発生装置６がトリガ信号６Ｓを出力してから外部装置５が作動を開始するまでに要する時間をいう。サーボ側遅延時間Ｔ２及び外部装置側遅延時間Ｔ３は、サーボシステム１００によって定まる固定時間であり、予め算出又は計測しておくことができる。外部装置側遅延時間Ｔ３は、外部装置５の動作モードなどによって可変することもできる。なお、タイマの割り込み周期は、例えば、制御周期が数十μｓとすると、数μｓとすることができる。これにより、タイマ設定時間ＴＭＳが制御周期より短い場合であっても、タイマ設定時間ＴＭＳの経過後に正確にトリガ信号６Ｓを出力することができる。
　トリガ信号出力部６４は、タイマ設定時間ＴＭＳに基づきトリガ信号６Ｓを出力する。例えば、トリガ信号出力部６４は、タイマ設定時間ＴＭＳが正値のときはタイマ設定時間ＴＭＳが経過したときにトリガ信号６Ｓを出力し、タイマ設定時間ＴＭＳが０又は負値のときはタイマ設定時間ＴＭＳの算出後直ちにトリガ信号６Ｓを出力する。タイマ設定時間ＴＭＳが負値のときは、サーボ側遅延時間Ｔ２と外部装置側遅延時間Ｔ３とを合算した遅延時間が到達所要時間Ｔ１と比べて長く、外部装置５に対して直ちに作動開始を指示する必要がある。そのため、タイマ設定時間ＴＭＳの算出後直ちにトリガ信号６Ｓを出力する。
　本実施形態では、タイマ設定時間ＴＭＳが正値のときはタイマ設定時間ＴＭＳが経過したときにトリガ信号６Ｓを出力するので、所望の作動開始位置ＰＳにおいて外部装置５の作動を開始することができる。また、タイマ設定時間ＴＭＳが０又は負値のときはタイマ設定時間ＴＭＳの算出後直ちにトリガ信号６Ｓを出力するので、外部装置５に対して直ちに作動開始を指示することができる。
　図５はタイマ設定値とトリガ信号の出力タイミングとの関係を示す図である。曲線Ｌ１は、サーボモータ１の回転変位の一例を示し、曲線Ｌ２は、位置検出器２によって検出されたサーボモータ１の位置情報２１の一例を示している。位置検出器２のサンプリング周期毎に位置情報２１が更新されるので、曲線Ｌ２は、階段状になっている。
　線分Ｌ３は、時刻Ｔｐから遅延した時刻Ｔｎにおける位置Ｐｎと、サンプリングの１周期前に相当する時刻Ｔｋから遅延した時刻Ｔｍにおける位置Ｐｍと、を端点とする線分である。線分Ｌ３の傾きは、サンプリング時刻Ｔｐにおける外部装置５の移動速度Ｖｎを示している。直線Ｌ４は、時刻Ｔｐにおいて位置Ｐｎを通り、線分Ｌ３と同じ傾きの直線である。時刻Ｔｐにおいて位置Ｐｎのサーボモータ１は、時刻Ｔｐから到達所要時間Ｔ１の経過後に、所望の作動開始位置ＰＳに到達することが予測される。
　時刻Ｔｐにおいて位置検出器２がサンプリングを開始してから、サンプリングが終了してサーボモータ１の位置情報２１が生成されるまでに所定の検出時間及び処理時間を要する。そして、検出された位置情報２１がサーボドライブ３へ送信されるまでに所定の通信時間を要する。さらに、速度推定部６１が位置情報２１を取得してから速度推定部６１、到達所要時間算出部６２及びタイマ設定時間算出部６３の各演算が終了するまでに所定の演算時間を要する。このように、位置検出器２のサンプリング開始からトリガ信号６Ｓを発生させるタイマ設定時間ＴＭＳを算出するまでにサーボ側遅延時間Ｔ２を要する。
　また、トリガ発生装置６がトリガ信号６Ｓを出力してから外部装置５が作動を開始するまでに外部装置側遅延時間Ｔ３を要する。例えば、部品実装装置の撮像手段においては、撮像開始信号を出力してから実際に撮像対象を撮像するまでに、通信遅延や駆動部の作動遅延を生じる。高速で移動する撮像対象を所定位置で正確に撮像するためには、これらの遅延時間を無視することができない。本実施形態では、サーボ側遅延時間Ｔ２だけでなく外部装置側遅延時間Ｔ３も考慮してタイマ設定時間ＴＭＳが設定されているので、所望の作動開始位置ＰＳにおいて、高精度に外部装置５の作動を開始することができる。
　同図（ａ）は、タイマ設定時間ＴＭＳ１を到達所要時間Ｔ１からサーボ側遅延時間Ｔ２及び外部装置側遅延時間Ｔ３を減算した時間に設定した場合を示している。同図（ｂ）は、タイマ設定時間ＴＭＳ２を到達所要時間Ｔ１に設定した場合を示している。（ａ）の場合は、タイマ設定時間ＴＭＳ１の経過後にトリガ信号６Ｓ１が出力されて、トリガ信号６Ｓ１の出力後さらに外部装置側遅延時間Ｔ３が経過したときに、外部装置５が実際に作動を開始する。外部装置５の作動開始位置は位置ＰＳ１である。一方、（ｂ）の場合は、タイマ設定時間ＴＭＳ２の経過後にトリガ信号６Ｓ２が出力され、トリガ信号６Ｓ２の出力後さらに外部装置側遅延時間Ｔ３が経過したときに、外部装置５が実際に作動を開始する。外部装置５の作動開始位置は位置ＰＳ２である。位置ＰＳ１は、位置ＰＳ２と比べて、所望の作動開始位置ＰＳに近接している。
　（変形形態）
　本変形形態では、第１実施形態と比べて、速度推定部６１及び到達所要時間算出部６２が異なる。本変形形態では、外部装置５の移動速度Ｖｎから移動加速度Ａｎを推定する。そして、移動加速度Ａｎで外部装置５が等加速度で移動すると仮定して、到達所要時間Ｔ１を算出する。
　時刻Ｔｐから遅延した時刻Ｔｎにおいて算出された外部装置５の移動速度をＶｎとし、サンプリングの１周期前に相当する時刻Ｔｋから遅延した時刻Ｔｍにおいて算出された外部装置５の移動速度をＶｍとすると、時刻Ｔｐにおける外部装置５の移動加速度Ａｎは、下記数３で表すことができる。
（数３）
Ａｎ＝（Ｖｎ－Ｖｍ）／（Ｔｎ－Ｔｍ）
　等加速度運動は、下記数４で表すことができるので、到達所要時間Ｔ１を算出することができる。
（数４）
Ｖｎ×Ｔ１＋Ａｎ×Ｔ１２／２＝ＰＳ－Ｐｎ
　また、搬送装置のように略一定速度で対象が移動する場合は、例えば、ＦＩＲフィルタなどのデジタルフィルタを用いて、時刻Ｔｎにおける移動速度Ｖｎを補正することもできる。例えば、時刻Ｔｎにおいて算出された移動速度Ｖｎが所定範囲を超えている場合は、時刻Ｔｎにおける移動速度Ｖｎは、過去に算出された移動速度Ｖｎにデジタルフィルタを掛けた値を採用する。これにより、ノイズ等による推定誤差を軽減させることができる。なお、ＦＩＲフィルタは、直近の所定数の移動速度Ｖｎの移動平均を算出することによって比較的簡単に実現することができる。
　（２）第２実施形態
　図６は、本実施形態に係る制御ブロック図である。本実施形態は、第１実施形態と基本的には同様の構成、作用効果を有する。共通する部位には共通の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。本実施形態では、サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６が、位置情報２１を送受信可能にネットワークを介して接続されていることに特徴がある。そのため、トリガ発生装置６は、図示しない独自のＣＰＵ及びメモリを有しており、メモリ内に格納されたプログラムを実行することによって、第１実施形態と同様にトリガ信号６Ｓを出力することができる。
　ネットワークを構成する通信手段、プロトコルは特に限定されない。例えば、サーボネットワークを用いてネットワークを構成することができる。サーボネットワークは、例えば、ＩＥＣ６１４９１やＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠した同期通信機能を有すると好適である。これにより、サーボネットワークは、予め設定した周期毎に所定数のデータを送受信することができる。本実施形態では、サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６は、一定周期に同一タイミングで位置情報２１を含む種々のデータ及び制御信号を互いに送受信することができる。また、サーボネットワークは、ネットワークに接続された各ノードに対して周期的に起動割り込みを発生させる起動割り込み機能を有するのが好ましい。これにより、サーボドライブ３におけるサーボ制御を周期的に同一タイミングで実行させることができ、複数のサーボモータ１間の同期運転が容易になる。
　本実施形態では、サーボドライブ３、サーボコントローラ４及びトリガ発生装置６が、ネットワークを介して位置情報２１を共有しているので、ネットワークの伝送遅延、位置情報２１の同期遅延が生じる可能性がある。サーボ側遅延時間Ｔ２は、これらの遅延時間も考慮されているので、所望の作動開始位置ＰＳにおいて、高精度に外部装置５の作動を開始することができる。
　なお、図６において、トリガ発生装置６は、サーボドライブ３及びサーボコントローラ４と別体に記載されているが、トリガ発生装置６は、サーボドライブ３内又はサーボコントローラ４内に設けることもできる。
　（３）外部装置
　第１実施形態及び第２実施形態において、外部装置５は、例えば、部品実装装置の撮像手段５０を備えることができる。図７は部品実装装置の一例を示す斜視図である。図８は部品装着ヘッドの一例を示す正面図である。図９は図８のＡ方向矢視図である。図１０は側面画像の一例を示す図である。
　部品実装装置は、図７に示すように、部品供給装置７７０、基板搬送装置７６０及び部品移載装置７８０を備えている。部品供給装置７７０は、基枠７９０上に複数のカセット式フィーダ７７１を並設して構成したものである。カセット式フィーダ７７１は、基枠７９０に離脱可能に取付けた本体７７２と、本体７７２の後部に設けた供給リール７７３と、本体７７２の先端に設けた部品取出部７７４を備えている。供給リール７７３には電子部品Ｐが所定ピッチで封入された細長いテープが巻回保持され、このテープが図示しないスプロケットにより所定ピッチで引き出され、電子部品Ｐが封入状態を解除されて部品取出部７７４に順次送り込まれる。
　部品供給装置７７０と基板搬送装置７６０の間には、電子部品Ｐの保持位置を検出する部品カメラ７７５が設けられている。部品カメラ７７５は、後述する吸着ノズル７１８に吸着された電子部品Ｐの吸着ノズル７１８に対する位置ずれ及び角度ずれを検出することができる。位置ずれ及び角度ずれの検出結果は、電子部品Ｐの装着位置を補正する際に使用することができる。
　基板搬送装置７６０は、プリント基板を図７に示すＸ軸方向に搬送するもので、第１搬送装置７６１及び第２搬送装置７６２を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。第１搬送装置７６１及び第２搬送装置７６２は、基台７６３上にそれぞれ一対のガイドレール７６４ａ、７６４ｂ、７６５ａ、７６５ｂを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、これらガイドレール７６４ａ、７６４ｂ、７６５ａ、７６５ｂによりそれぞれ案内されるプリント基板を支持して搬送する一対の図示しないコンベアベルトを互いに対向させて並設して構成されている。また、基板搬送装置７６０には所定位置まで搬送されたプリント基板を押し上げてクランプする図示しないクランプ装置が設けられ、このクランプ装置によってプリント基板が装着位置で位置決め固定される。
　部品移載装置７８０はＸＹロボットタイプのものであり、基枠７９０上に装架されて基板搬送装置７６０及び部品供給装置７７０の上方に配設され、Ｙ軸サーボモータ７１１によりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ７１２を備えている。Ｙ軸スライダ７１２には、図８に示すように、Ｘ軸スライダ７１３がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。
　Ｘ軸スライダ７１３は、Ｙ軸スライダ７１２に固定されたＸ軸方向に延びる一対のガイドレール７１２ａと、Ｘ軸スライダ７１３に固定された一対のガイドブロック７１３ａを介して、Ｙ軸スライダ７１２に移動可能に保持されている。Ｙ軸スライダ７１２には図示しないＸ軸サーボモータが固定され、このＸ軸サーボモータの出力軸にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸７１２ｂが連結されている。ボールねじ軸７１２ｂは、図示しないボールを介して、Ｘ軸スライダ７１３に固定されたボールナット７１３ｂに螺合されている。これにより、Ｘ軸サーボモータが回転するとボールねじ軸７１２ｂが回転し、Ｘ軸スライダ７１３はボールナット７１３ｂを介してガイドレール７１２ａに案内されてＸ軸方向に移動する。
　Ｘ軸スライダ７１３上には、電子部品Ｐを吸着してプリント基板に装着する部品装着ヘッド７１０が取付けられている。部品装着ヘッド７１０は、図８に示すように、Ｒ軸モータ７１５、インデックス軸７１６、ノズルホルダ７１７、吸着ノズル７１８、θ軸モータ７１９、Ｚ軸モータ７２０、ＣＣＤカメラ７２１を備えた撮像手段５０等によって構成されている。
　Ｘ軸スライダ７１３には、水平方向に延びる第１、２フレーム７２５、７２６が上下方向（Ｚ軸方向）に離間して一体的に設けられ、第１フレーム７２５にＲ軸モータ７１５が固定されている。Ｒ軸モータ７１５の出力軸には、鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回転可能に支持されたインデックス軸７１６が接続されている。インデックス軸７１６上には、従動ギヤ７２７とθ軸ギヤ７２９を形成した回転体７２８が回転可能に支持されている。インデックス軸７１６の下端部には、リボルバヘッドを構成する円筒状のノズルホルダ７１７が固定されている。
　ノズルホルダ７１７には、図９に示すように、鉛直軸線ＡＬと同心の円周７１７ａ上において複数の吸着ノズル７１８がＺ軸方向に移動可能に保持されている。各吸着ノズル７１８は、ノズルホルダ７１７にＺ軸方向に摺動可能に支持されたノズルスピンドル７３３の下端に取付けられている。ノズルスピンドル７３３の下端部には大径部７３３ａが形成され、ノズルスピンドル７３３の上端部にはノズルギヤ７３４が固定されている。ノズルギヤ７３４とノズルホルダ７１７との間には圧縮スプリング７３５が設けられ、この圧縮スプリング７３５によって、ノズルスピンドル７３３及び吸着ノズル７１８が上方に付勢されるとともに、大径部７３３ａがノズルホルダ７１７の下面に当接することにより、ノズルスピンドル７３３及び吸着ノズル７１８の上方への移動が規制されている。また、各吸着ノズル７１８には、ノズルスピンドル７３３を介して図示しない吸着ノズル駆動装置から負圧が供給されるようになっている。これにより、各吸着ノズル７１８は、その先端部７１８ａで電子部品Ｐを吸着することができる。
　ノズルホルダ７１７の下端中央部には、光を反射可能な円筒状の反射体７３１が固定されている。そのため、ノズルホルダ７１７及び反射体７３１は、インデックス軸７１６とともに鉛直軸線ＡＬの回りに回動されることになる。これにより、Ｒ軸モータ７１５を回転させると、インデックス軸７１６を介して複数の吸着ノズル７１８を保持したノズルホルダ７１７を鉛直軸線ＡＬの回り（Ｒ軸方向）に回動させることができ、複数の吸着ノズル７１８を装着ステーション７Ｓ１に順次割出すことができる。
　第１フレーム７２５にはθ軸モータ７１９が固定され、θ軸モータ７１９の出力軸には駆動ギヤ７３６が固定されている。駆動ギヤ７３６は、インデックス軸７１６に回転可能に支持された回転体７２８上の従動ギヤ７２７に噛合されている。また、回転体７２８上には軸方向の所定長さに亘ってθ軸ギヤ７２９が形成され、このθ軸ギヤ７２９は、ノズルスピンドル７３３に固定された各ノズルギヤ７３４にそれぞれ摺動可能に噛合されている。これにより、θ軸モータ７１９を回転させると、駆動ギヤ７３６、従動ギヤ７２７、θ軸ギヤ７２９及びノズルギヤ７３４を介して、全ての吸着ノズル７１８をノズルホルダ７１７に対して自転させることができる。
　また、第１フレーム７２５にはＺ軸モータ７２０が固定され、Ｚ軸モータ７２０の出力軸にはボールねじ軸７３７が接続されている。ボールねじ軸７３７は、第１フレーム７２５に固定された軸受７３８及び第２フレーム７２６に固定された軸受７３９により、鉛直軸線ＡＬと平行な軸線の回りに回動可能に支持されている。ボールねじ軸７３７には、図示しないボールを介して、Ｚ軸モータ７２０の回転運動を直線運動に変換するボールナット７４０が螺合されている。ボールナット７４０は、第１及び第２フレーム７２５、７２６に固定された上下方向に伸びるガイド７４２に上下方向に摺動可能にガイドされたノズルレバー７４１に固定されている。
　ノズルレバー７４１には、装着ステーション７Ｓ１に割出されたノズルスピンドル７３３の上端に当接して、ノズルスピンドル７３３をＺ軸方向の下方に押圧する押圧部７４１ａが突設されている。これにより、Ｚ軸モータ７２０を回転させると、ボールねじ軸７３７が回転し、ノズルレバー７４１はボールナット７４０を介してガイド７４２に案内されて上下に移動する。ノズルレバー７４１が上下に移動すると、押圧部７４１ａに対応するノズルスピンドル７３３及び吸着ノズル７１８を上下に移動させることができる。
　ノズルレバー７４１の押圧部７４１ａは、ノズルホルダ７１７の回転方向に装着ステーション７Ｓ１を中心として所定の幅を有しており、吸着ノズル７１８が装着ステーション７Ｓ１の前後の所定の角度範囲に位置している状態において、その吸着ノズル７１８のノズルスピンドル７３３の上端に押圧部７４１ａが当接可能となっている。これにより、装着ステーション７Ｓ１の前後の所定の角度範囲において、ノズルホルダ７１７の回動動作中に吸着ノズル７１８の上下方向（Ｚ軸方向）の移動を可能にしている。
　第２フレーム７２６には支持ブラケット７４３が懸架され、支持ブラケット７４３には、ノズルホルダ７１７の装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に割出された２つの吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに吸着された電子部品Ｐの二次元画像を取得する１つのＣＣＤカメラ７２１が固定されている。ＣＣＤカメラ７２１は、反射体７３１により反射された光により吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに吸着された電子部品Ｐの二次元画像を取得することができる。
　支持ブラケット７４３の吸着ノズル７１８に対応する側には、撮像ケース本体７４５が固定され、撮像ケース本体７４５の反射体７３１に対向する側には、図９に示すように、ノズルホルダ７１７を取巻くように鉛直軸線ＡＬを円弧中心とする円弧状の壁面７４５ａが、ノズルホルダ７１７の装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に亘って形成されている。撮像ケース本体７４５の円弧状壁面７４５ａには、反射体７３１に向けて光を照射するＬＥＤからなる複数の照射体７４６が装着されている。円弧状壁面７４５ａには、装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に対応する位置に２つの入射部７４５ａ１、７４５ａ２が開口されている。撮像ケース本体７４５内には、入射部７４５ａ１、７４５ａ２を介して反射体７３１より反射された反射光をそれぞれ入射する２つの第１プリズム７４７ａ、７４７ｂと、これら２つの第１プリズム７４７ａ、７４７ｂによって屈折された屈折光を入射して、ＣＣＤカメラ７２１に向けた平行な光に屈折させる山形の第２プリズム７４８が設けられている。
　これら第１プリズム７４７ａ、７４７ｂ及び第２プリズム７４８によって、照射体７４６から照射され、反射体７３１によって反射された反射光をＣＣＤカメラ７２１に導入する光学機構７４９を構成している。また、反射体７３１、照射体７４６、第１及び第２プリズム７４７ａ、７４７ｂ、７４８ならびにＣＣＤカメラ７２１等によって、装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に位置決めされた２つの吸着ノズル７１８の先端部７１８ａの側面画像を取得する撮像手段５０を構成している。
　撮像手段５０により、ノズルホルダ７１７の装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に割出された２つの吸着ノズル７１８が上昇端に位置決め停止されている状態において、照射体７４６から照射された光は反射体７３１により反射され、その反射光は電子部品Ｐの外周縁及び撮像ケース本体７４５の２つの入射部７４５ａ１、７４５ａ２を通過し、第１プリズム７４７ａ、７４７ｂにより第２プリズム７４８に向かう方向に偏光される。そして、第２プリズム７４８によってＣＣＤカメラ７２１に向かう平行光に偏光され、ＣＣＤカメラ７２１によって画像認識される。これによって、１つのＣＣＤカメラ７２１によって、装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に割出された２つの吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに吸着された電子部品Ｐの二次元画像を同時に取得することができる。
　部品実装装置は、図示しない制御装置によって制御される。制御装置は、撮像手段５０によって撮像された吸着ノズル７１８の側面画像を認識する画像認識手段と、Ｒ軸モータ７１５及びＺ軸モータ７２０を制御するオーバラップ制御手段と、シーケンス制御手段と、を有している。オーバラップ制御手段は、Ｒ軸モータ７１５とＺ軸モータ７２０をオーバラップ制御（同時動作制御）することができる。シーケンス制御手段は、Ｒ軸モータ７１５とＺ軸モータ７２０を順次動作制御することができる。
　次に上記した構成の部品実装装置によって、電子部品Ｐをプリント基板に装着する動作について説明する。まず、制御装置からの指令に基づいて、基板搬送装置７６０のコンベアベルトが駆動され、プリント基板がガイドレール７６４ａ、７６４ｂ（７６５ａ、７６５ｂ）に案内されて所定の位置まで搬送される。そして、クランプ装置により、プリント基板が押し上げられてクランプされ、所定位置に位置決め固定される。続いて、Ｙ軸サーボモータ７１１及び図示しないＸ軸サーボモータが駆動されることにより、Ｙ軸スライダ７１２及びＸ軸スライダ７１３が移動され、部品装着ヘッド７１０が部品供給装置７７０の部品取出部７７４まで移動される。その後、制御装置により、Ｒ軸モータ７１５が回転されることにより、ノズルホルダ７１７が回動され、所定の吸着ノズル７１８を装着したノズルスピンドル７３３がノズルレバー７４１の押圧部７４１ａの下方に割出される。
　また、制御装置により、Ｚ軸モータ７２０が正転されることにより、ノズルレバー７４１が圧縮スプリング７３５の付勢力に抗して下方に押下げられ、ノズルスピンドル７３３を介して吸着ノズル７１８の先端部７１８ａが部品取出部７７４に搬送された電子部品Ｐに接近する位置まで押下げられる。その状態で、図示しない吸着ノズル駆動装置から吸着ノズル７１８に負圧が供給され、吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに電子部品Ｐが吸着保持される。その後、Ｚ軸モータ７２０が逆転されることにより、ノズルレバー７４１が上方に移動され、圧縮スプリング７３５の付勢力により吸着ノズル７１８が上昇端位置まで押上げられる。このような動作を繰り返すことにより、複数の吸着ノズル７１８に電子部品Ｐがそれぞれ吸着保持される。
　続いて、Ｙ軸サーボモータ７１１及び図示しないＸ軸サーボモータが駆動されることにより、Ｙ軸スライダ７１２及びＸ軸スライダ７１３が移動され、部品装着ヘッド７１０がプリント基板の装着位置の上方まで移動される。次いで、θ軸モータ７１９の回転により、ノズルホルダ７１７の装着ステーション７Ｓ１に割出された吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに吸着保持された電子部品Ｐが所定の姿勢に制御されるとともに、Ｚ軸モータ７２０が正転されることにより、ノズルレバー７４１が圧縮スプリング７３５の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル７１８の先端部７１８ａの電子部品Ｐがプリント基板に装着されるまで押下げられる。その後、Ｚ軸モータ７２０が逆転されることにより、ノズルレバー７４１が上方に移動され、圧縮スプリング７３５の付勢力により吸着ノズル７１８が最上端に移動した状態まで押上げられる。
　このような装着ステーション７Ｓ１に割出された吸着ノズル７１８の下降動作によって、プリント基板への電子部品Ｐの装着が行われるが、本実施形態においては、かかる電子部品Ｐの装着作業の間に、装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に位置決め停止されている２つの吸着ノズル７１８の先端部７１８ａの側面画像が撮像手段５０によって取得され、取得された２つの側面画像は画像認識手段に入力されて画像認識される。
　このように、装着ステーション７Ｓ１に割出された吸着ノズル７１８に吸着した電子部品Ｐをプリント基板に装着している間に、その直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に割出された２つの吸着ノズル７１８の各先端部７１８ａの側面画像を取得することにより、次のノズルホルダ７１７の回転割出し動作中に、吸着ノズル７１８の上下方向の進退移動を同時に行わせる、いわゆる、オーバラップ制御が可能になる。すなわち、装着ステーション７Ｓ１に割出されたノズルスピンドル７３３の下降動作により、吸着ノズル７１８に吸着保持された電子部品Ｐをプリント基板に装着している間に、装着ステーション７Ｓ１の直前直後のステーション７Ｓ１－１、７Ｓ１＋１に位置決めされた停止状態の２つの吸着ノズル７１８の側面画像が、撮像手段５０によって取得され、取得された２つの側面画像は画像認識手段に入力されて画像認識される。
　照射体７４６から光が照射された光は、反射体７３１により反射され、２つの吸着ノズル７１８に吸着された各電子部品Ｐの外周縁及び入射部７４５ａ１、７４５ａ２を通過して、ＣＣＤカメラ７２１に入射される。これにより、反射体７３１部分が明るい背景となり、電子部品Ｐ及び吸着ノズル７１８の先端部７１８ａが暗くなった図１０に示すような２つの側面画像（二次元画像）が取得できる。
　そして、装着ステーション７Ｓ１の直前のステーション７Ｓ１－１に位置決めされた吸着ノズル７１８の先端部７１８ａの側面画像（図１０（Ａ）参照）は、グレースケールまたは白黒の２値の二次元画像データとして処理され、吸着ノズル７１８の先端部７１８ａから各電子部品Ｐまでの距離が計算される。この計算データと、設計段階において予め計算された吸着ノズル７１８の先端部７１８ａからの各電子部品Ｐの基準位置のデータとの差、すなわち「位置ずれ」を求め、閾値と比較される。その結果、「位置ずれ」が閾値を超えている場合は吸着ノズル７１８への電子部品Ｐの吸着ミス（電子部品Ｐがない場合及び吸着姿勢が異常の場合）とされ、「位置ずれ」が閾値を超えていない場合は正常であると判断される。なお、「吸着姿勢が異常の場合」とは、電子部品Ｐの吸着姿勢がプリント基板に装着するための許容範囲にない場合をいう。この「位置ずれ」のデータは、制御装置の記憶エリアに記憶され、電子部品Ｐのプリント基板への装着時に補正量として使用される。
　一方、装着ステーション７Ｓ１の直後のステーション７Ｓ１＋１に位置決めされた吸着ノズル７１８の先端部７１８ａの側面画像（図１０（Ｂ）参照）に基づいて、吸着ノズル７１８によってプリント基板に正常に電子部品Ｐが装着されたか否かが判別される。すなわち、吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに電子部品Ｐが存在しない場合には、電子部品Ｐがプリント基板に正常に装着されたものと判断し、吸着ノズル７１８の先端部７１８ａに電子部品Ｐが残存している場合には、装着異常とされ、例えば、電子部品Ｐの再装着が実行される。
　電子部品Ｐの保持位置の検出は、部品カメラ７７５によって行うこともできる。吸着ノズル７１８に電子部品Ｐが吸着された後、Ｙ軸サーボモータ７１１及び図示しないＸ軸サーボモータが駆動されて、部品装着ヘッド７１０は、部品カメラ７７５の上方に移動される。このとき、吸着ノズル７１８に吸着された電子部品Ｐを撮像する。撮像後、部品装着ヘッド７１０は、プリント基板の装着位置上方まで移動される。
　本実施形態では、部品実装装置の撮像手段５０を備えるので、サーボモータに同期して稼動する吸着ノズル７１８に吸着された電子部品Ｐを所定位置で正確に撮像することができる。また、本実施形態では、ノズルホルダ７１７の回転割出し中に吸着ノズル７１８の進退移動を同時に行うオーバラップ制御が行われる。このように、回転運動と直線運動とが同時に行われる場合においても、吸着ノズル７１８に吸着された電子部品Ｐを所定位置で正確に撮像することができる。なお、回転運動と直線運動とを個別に行うシーケンス制御においても、吸着ノズル７１８に吸着された電子部品Ｐを所定位置で正確に撮像することができる。
　（４）その他
　本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。
　本発明に係るトリガ発生装置６は、部品実装装置をはじめとした種々の基板用作業機器に適用することができる。また、本発明に係るトリガ発生装置６は、部品実装装置以外の基板用作業機器にも適用することができ、さらには、他種の産業用組立機械や産業用工作機械に適用することも可能である。
１：サーボモータ
２：位置検出器
３：サーボドライブ
４：サーボコントローラ
５：外部装置
６：トリガ発生装置
６１：速度推定部　６２：到達所要時間算出部
６３：タイマ設定時間算出部　６４：トリガ信号出力部

Claims (5)

  1. 　サーボモータと、前記サーボモータの位置を検出する位置検出器と、前記サーボモータを駆動するサーボドライブと、前記サーボドライブを制御するサーボコントローラと、を備えるサーボシステムにおいて、前記サーボモータに同期して稼動する外部装置に対して作動を指示するトリガ信号を出力可能なトリガ発生装置であって、
    　前記位置検出器のサンプリング開始から前記トリガ信号を発生させるタイマ設定時間を算出するまでに要する時間をサーボ側遅延時間とし、前記トリガ発生装置が前記トリガ信号を出力してから前記外部装置が作動を開始するまでに要する時間を外部装置側遅延時間とするとき、
    　前記トリガ発生装置は、前記サーボモータの位置情報から算出された前記外部装置が作動開始位置に到達するまでの到達所要時間から前記サーボ側遅延時間及び前記外部装置側遅延時間を減算して前記タイマ設定時間を算出するタイマ設定時間算出部と、
    　前記タイマ設定時間に基づき前記トリガ信号を出力するトリガ信号出力部と、
    を有することを特徴とするトリガ発生装置。
  2. 　前記トリガ信号出力部は、前記タイマ設定時間が正値のときは前記タイマ設定時間が経過したときに前記トリガ信号を出力し、前記タイマ設定時間が０又は負値のときは前記タイマ設定時間の算出後直ちに前記トリガ信号を出力する請求項１に記載のトリガ発生装置。
  3. 　前記サーボドライブ、前記サーボコントローラ及び前記トリガ発生装置と前記位置検出器との間は、前記サーボモータの前記位置情報を受信可能に接続されている請求項１又は２に記載のトリガ発生装置。
  4. 　前記トリガ発生装置は、前記サーボドライブに備えられている請求項１～３のいずれか１項に記載のトリガ発生装置。
  5. 　前記外部装置は、部品実装装置の撮像手段を備える請求項１～４のいずれか１項に記載のトリガ発生装置。
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