WO2018047216A1 - System for controlling stop position when servo off for linear drive device - Google Patents
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Abstract
Stored in a storage device (44) is a map of stable stop positions for maintaining a stopped state for which a mounting head (14) is stable when the servo is off in a Y axis linear servo motor (27). A control device of a component mounter (11) performs control so that the stop position when the servo is off matches the closest stable stop position by, when turning the servo off for the Y axis linear servo motor, selecting the stable stop position closest to the current position from the map of stable stop positions stored in the storage device, and turning the servo off after continuing to drive the Y axis linear servo motor until the mover (mounting head) of the Y axis linear servo motor reaches the closest stable stop position.
Description
本発明は、駆動対象物をリニアサーボモータで直線駆動するリニア駆動装置のサーボオフ時の停止位置を制御するリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システムに関する発明である。
The present invention relates to a servo-off stop position control system for a linear drive device that controls a stop position at the servo-off time of a linear drive device that linearly drives an object to be driven by a linear servo motor.
駆動対象物を直線駆動するリニア駆動装置においては、駆動対象物の停止位置を高精度に制御するために、駆動源としてリニアサーボモータを用いたものがある（特許文献１参照）。装置の稼働中は、リニアサーボモータは、可動子の停止中もサーボオン状態に維持されて可動子の停止位置が保持されるようになっているが、稼働終了時等には、サーボオフされて可動子の保持が解放され、可動子が自由に移動可能な状態となる。
Some linear drive devices that linearly drive an object to be driven use a linear servo motor as a drive source in order to control the stop position of the object to be driven with high accuracy (see Patent Document 1). While the machine is in operation, the linear servo motor is maintained in the servo-on state even when the mover is stopped, and the stop position of the mover is maintained. The holding of the child is released, and the movable element becomes freely movable.
ところで、装置の稼働中に、エラー発生や駆動対象物の交換等によりリニアサーボモータがサーボオフされることがある。上述したように、リニアサーボモータがサーボオフされると、可動子（駆動対象物）が自由に移動可能な状態となるため、可動子（駆動対象物）に外力が作用すると、可動子（駆動対象物）が本来の停止位置からずれ動いてしてしまう。サーボオフ中に可動子（駆動対象物）に作用する外力としては、例えば、可動子（駆動対象物）に接続した電源線や信号線のケーブルのテンション、固定子の磁石の磁力、重力等がある。サーボオフ中に可動子（駆動対象物）がずれ動くと、オペレータが異常動作（不具合）と勘違いする可能性があると共に、ずれ動いた駆動対象物が装置内の他の物体と干渉する可能性もある。しかも、サーボオフ中に可動子（駆動対象物）の停止位置が本来の停止位置からずれると、再稼働時に可動子（駆動対象物）を本来の停止位置に戻す動作に時間がかかり、再稼働が遅れるという欠点もある。
By the way, the linear servo motor may be servo-off during operation of the device due to an error or replacement of the drive target. As described above, when the linear servo motor is servo-off, the mover (drive object) is in a freely movable state. Therefore, when an external force acts on the mover (drive object), the mover (drive object) The object) is displaced from the original stop position. Examples of the external force that acts on the mover (drive target) during servo-off include, for example, the tension of the power line or signal line cable connected to the mover (drive target), the magnetic force of the stator magnet, and gravity. . If the mover (driving object) moves while the servo is off, the operator may misunderstand that it is an abnormal operation (failure), and the displaced moving object may interfere with other objects in the device. is there. In addition, if the mover (drive object) stop position deviates from the original stop position during servo-off, it takes time to return the mover (drive object) to the original stop position during re-operation, and re-operation is not possible. There is also the disadvantage of being late.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、リニアサーボモータのサーボオフ中に可動子（駆動対象物）がずれ動くことを極力防止できるリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システムを提供することである。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a servo-off stop position control system for a linear drive device that can prevent the mover (drive object) from moving while the linear servo motor is servo-off as much as possible. .
上記課題を解決するために、本発明は、駆動対象物をリニアサーボモータで直線駆動するリニア駆動装置における前記リニアサーボモータのサーボオフ時の停止位置を制御する制御手段を備えたリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システムであって、前記駆動対象物の移動範囲において前記リニアサーボモータのサーボオフ中に前記駆動対象物が安定して停止状態を維持する安定停止位置を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記リニアサーボモータをサーボオフするときに前記記憶手段に記憶されている前記安定停止位置の中から現在位置に最も近い安定停止位置を選び出して前記最も近い安定停止位置に到達するまで前記リニアサーボモータの駆動を継続してからサーボオフすることで、サーボオフ時の停止位置が前記最も近い安定停止位置と一致するように制御することを特徴とするものである。このように、リニアサーボモータをサーボオフするときに、現在位置に最も近い安定停止位置に到達させてからサーボオフするようにすれば、サーボオフ時の停止位置が常に安定停止位置となり、サーボオフ中に可動子（駆動対象物）がずれ動くことを極力防止でき、前述した課題を解決できる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a linear drive device that linearly drives a driven object with a linear servo motor. The linear drive device includes a control unit that controls a stop position when the linear servo motor is servo-off. A stop position control system comprising storage means for storing a stable stop position at which the drive object stably maintains a stop state during servo-off of the linear servomotor in the movement range of the drive object; The control means selects the stable stop position closest to the current position from among the stable stop positions stored in the storage means when the linear servo motor is servo-off, until the closest stable stop position is reached. By continuing to drive the linear servo motor and then turning off the servo, the stop position when the servo is turned off It is characterized in that the control to match the closest stable stop position. As described above, when the servo is turned off after reaching the stable stop position closest to the current position when the linear servo motor is servo-off, the stop position at the time of servo-off is always the stable stop position, and the mover during servo-off It is possible to prevent the (driven object) from moving and to solve as much as possible.
本発明のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システムは、リニア駆動装置を搭載する様々な装置に適用可能であり、例えば、部品実装機に適用する場合は、実装ヘッドを駆動対象物とし、その実装ヘッドをＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させる実装ヘッド移動装置として前記リニア駆動装置を用いるようにすれば良い。
The servo drive stop position control system of the linear drive device of the present invention can be applied to various devices equipped with a linear drive device. For example, when applied to a component mounter, the mounting head is a driving object, The linear drive device may be used as a mounting head moving device that moves the mounting head in the X-axis direction and / or the Y-axis direction.
本発明の実施態様として、前記制御手段は、前記リニアサーボモータのサーボオフ時の停止位置を制御する通常の制御モードと前記安定停止位置を計測する安定停止位置計測モードとを切り換え可能に構成され、前記安定停止位置計測モードでは、前記駆動対象物の移動範囲を前記駆動対象物が所定ピッチずつ移動するようにサーボオンとサーボオフとを交互に切り換えて前記リニアサーボモータを間欠的に駆動し、サーボオフ中に前記駆動対象物が安定して停止状態を維持する安定停止位置を計測して、その計測値を前記記憶手段に記憶するようにしても良い。この場合、装置の製造元や販売元のみが安定停止位置計測モードに切り換え可能に構成して、製造元や販売元で、安定停止位置を計測するようにしても良いし、ユーザー側でも安定停止位置計測モードに切り換え可能に構成して、ユーザー側でも、安定停止位置を計測できるようにしても良い。ユーザー側で安定停止位置を計測できるように構成すれば、装置の経時変化等による安定停止位置の経時的なずれにも対応できる。
As an embodiment of the present invention, the control means is configured to be able to switch between a normal control mode for controlling a stop position when the linear servo motor is servo-off and a stable stop position measurement mode for measuring the stable stop position, In the stable stop position measurement mode, the linear servo motor is intermittently driven by alternately switching between servo-on and servo-off so that the drive object moves by a predetermined pitch within the movement range of the drive object, and the servo is off. Alternatively, a stable stop position where the driven object stably maintains the stop state may be measured, and the measured value may be stored in the storage means. In this case, only the device manufacturer or distributor can be switched to the stable stop position measurement mode so that the manufacturer or distributor can measure the stable stop position, or the user can measure the stable stop position. It may be configured to be switchable to the mode so that the user can measure the stable stop position. If the stable stop position can be measured on the user side, it is possible to cope with a time-dependent deviation of the stable stop position due to a change with time of the apparatus or the like.
また、前記制御手段は、前記安定停止位置計測モードでは、サーボオフの時間が前記駆動対象物が安定して停止するのに必要な時間を見込んだ所定時間に設定され、サーボオフ毎に前記所定時間が経過した時点で前記駆動対象物が安定して停止したと見なして前記安定停止位置を計測するようにしても良い。
In the stable stop position measurement mode, the control means sets the servo-off time to a predetermined time that takes into account the time required for the drive target to stop stably, and the predetermined time every servo-off. The stable stop position may be measured on the assumption that the driven object has been stably stopped when it has elapsed.
或は、前記制御手段は、前記安定停止位置計測モードでは、サーボオフ毎に前記駆動対象物が停止状態を所定時間維持するまでサーボオフを継続し、前記駆動対象物が停止状態を所定時間維持した時点で前記安定停止位置を計測した後、サーボオンに切り換えて前記駆動対象物を前記所定ピッチ移動させてサーボオフするという動作を繰り返すようにしても良い。
Alternatively, in the stable stop position measurement mode, the control means continues servo-off until the drive object maintains the stop state for a predetermined time every servo-off, and the drive object maintains the stop state for a predetermined time. Then, after measuring the stable stop position, the operation of switching to servo-on and moving the drive object by the predetermined pitch to servo-off may be repeated.
本発明は、安定停止位置を計測する構成に限定されず、予めリニアサーボモータの磁極ピッチ及び原点位置に基づいて安定停止位置を算出して記憶手段に記憶するようにしても良い。例えば、サーボオフ中に可動子（駆動対象物）に作用する外力のうち、可動子（駆動対象物）に接続した電源線や信号線のケーブルのテンションが比較的小さく、固定子の磁石の磁力の影響の方が圧倒的に大きい場合は、リニアサーボモータの磁極ピッチ及び原点位置に基づいて安定停止位置を精度良く算出することができる。
The present invention is not limited to the configuration for measuring the stable stop position, and the stable stop position may be calculated in advance based on the magnetic pole pitch and the origin position of the linear servo motor and stored in the storage means. For example, out of the external force that acts on the mover (drive object) during servo-off, the tension of the power line or signal cable connected to the mover (drive object) is relatively small, and the magnetic force of the stator magnet When the influence is overwhelmingly large, the stable stop position can be accurately calculated based on the magnetic pole pitch and the origin position of the linear servo motor.
以下、本発明を実施するための形態を部品実装機に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいて部品実装機１１の構成を説明する。
部品実装機１１には、部品を供給する部品供給装置１２が着脱可能にセットされる。部品実装機１１にセットする部品供給装置１２は、トレイフィーダ、テープフィーダ、バルクフィーダ、スティックフィーダ等のいずれであっても良く、勿論、複数種類のフィーダを混載するようにしても良い。部品実装機１１には、回路基板（図示せず）を搬送するコンベア１３と、部品供給装置１２によって供給される部品を回路基板に実装する実装ヘッド１４（駆動対象物）と、この実装ヘッド１４をＸ軸方向（回路基板の搬送方向）とその直角方向であるＹ軸方向に移動させる実装ヘッド移動装置１５と、交換用の吸着ノズル（図示せず）を載置するノズルステーション１６等が設けられている。 Hereinafter, an embodiment in which a mode for carrying out the present invention is applied to a component mounter will be described.
First, the structure of thecomponent mounting machine 11 is demonstrated based on FIG.
Acomponent supply device 12 that supplies components is detachably set on the component mounter 11. The component supply device 12 set in the component mounter 11 may be any of a tray feeder, a tape feeder, a bulk feeder, a stick feeder, etc. Of course, a plurality of types of feeders may be mixedly mounted. The component mounter 11 includes a conveyor 13 that conveys a circuit board (not shown), a mounting head 14 (a driving object) that mounts components supplied by the component supply device 12 on the circuit board, and the mounting head 14. Is provided with a mounting head moving device 15 that moves the X axis direction (circuit board conveying direction) and a Y axis direction perpendicular to the X axis direction, a nozzle station 16 on which a replacement suction nozzle (not shown) is mounted, and the like. It has been.
まず、図１に基づいて部品実装機１１の構成を説明する。
部品実装機１１には、部品を供給する部品供給装置１２が着脱可能にセットされる。部品実装機１１にセットする部品供給装置１２は、トレイフィーダ、テープフィーダ、バルクフィーダ、スティックフィーダ等のいずれであっても良く、勿論、複数種類のフィーダを混載するようにしても良い。部品実装機１１には、回路基板（図示せず）を搬送するコンベア１３と、部品供給装置１２によって供給される部品を回路基板に実装する実装ヘッド１４（駆動対象物）と、この実装ヘッド１４をＸ軸方向（回路基板の搬送方向）とその直角方向であるＹ軸方向に移動させる実装ヘッド移動装置１５と、交換用の吸着ノズル（図示せず）を載置するノズルステーション１６等が設けられている。 Hereinafter, an embodiment in which a mode for carrying out the present invention is applied to a component mounter will be described.
First, the structure of the
A
実装ヘッド１４には、部品供給装置１２によって供給される部品を吸着する吸着ノズル（図示せず）が交換可能に保持される。部品実装機１１には、吸着ノズルに保持した部品を下方から撮像する部品撮像用のカメラ１７が設けられ、実装ヘッド１４には、回路基板の基準位置マーク等を撮像するマーク撮像用のカメラ１８が設けられている。
In the mounting head 14, a suction nozzle (not shown) that sucks a component supplied by the component supply device 12 is held in a replaceable manner. The component mounter 11 is provided with a component imaging camera 17 that images the component held by the suction nozzle from below, and the mounting head 14 has a mark imaging camera 18 that images a reference position mark on the circuit board. Is provided.
実装ヘッド１４には、Ｚ軸モータ２２でＺ軸方向（上下方向）に駆動されるＺ軸スライド２４が設けられ、部品吸着動作時や部品実装動作時にＺ軸スライド２４の下降／上昇によって吸着ノズルが下降／上昇されるようになっている。
The mounting head 14 is provided with a Z-axis slide 24 that is driven in the Z-axis direction (vertical direction) by the Z-axis motor 22, and the suction nozzle is moved by the lowering / raising of the Z-axis slide 24 during the component suction operation or the component mounting operation. Is to be lowered / raised.
実装ヘッド移動装置１５は、サーボモータ等からなるＸ軸モータ２５を駆動源とするＸ軸スライド装置２６と、Ｙ軸リニアサーボモータ２７を駆動源とするＹ軸スライド装置２８（リニア駆動装置）とから構成されている。Ｘ軸スライド装置２６は、Ｘ軸モータ２５でＸ軸ボールねじ２９を回転させて、実装ヘッド１４が取り付けられたＸ軸スライド（図示せず）をＸ軸ガイド３０に沿ってＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸ガイド３０は、Ｙ軸スライド装置２８のＹ軸ガイド３１にＹ軸方向にスライド可能に支持され、且つ、Ｙ軸リニアサーボモータ２７の可動子３３に取り付けられたＹ軸スライド３２に、Ｘ軸ガイド３０が連結されている。これにより、Ｙ軸リニアサーボモータ２７によってＸ軸スライド装置２６がＹ軸ガイド３１に沿ってＹ軸方向に移動されるようになっている。Ｙ軸リニアサーボモータ２７の固定子３４には、可動子３３を挟んで対向する２列の磁石の列がＹ軸方向に平行に延びるように設けられている。
The mounting head moving device 15 includes an X-axis slide device 26 that uses an X-axis motor 25 such as a servo motor as a drive source, and a Y-axis slide device 28 (linear drive device) that uses a Y-axis linear servo motor 27 as a drive source. It is composed of The X-axis slide device 26 rotates an X-axis ball screw 29 by an X-axis motor 25 to move an X-axis slide (not shown) to which the mounting head 14 is attached along the X-axis guide 30 in the X-axis direction. Let The X-axis guide 30 is supported by the Y-axis guide 31 of the Y-axis slide device 28 so as to be slidable in the Y-axis direction, and is attached to the Y-axis slide 32 attached to the mover 33 of the Y-axis linear servomotor 27. The shaft guide 30 is connected. As a result, the X-axis slide device 26 is moved in the Y-axis direction along the Y-axis guide 31 by the Y-axis linear servomotor 27. The stator 34 of the Y-axis linear servo motor 27 is provided with two rows of magnets facing each other with the mover 33 interposed therebetween so as to extend in parallel to the Y-axis direction.
部品実装機１１の制御装置４１（制御手段）は、コンピュータを主体として構成され、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置４２と、ＬＣＤ、ＥＬ、ＣＲＴ等の表示装置４３と、部品実装機１１の各機能の動作を制御する各種制御プログラムや後述する安定停止位置のマップ等の各種データを記憶する記憶装置４４（記憶手段）等が接続されている。尚、記憶装置４４は、ハードディスク装置等の書き換え可能な不揮発性の記憶媒体により構成されている。
The control device 41 (control means) of the component mounter 11 is configured mainly by a computer, and includes an input device 42 such as a keyboard, a mouse, and a touch panel, a display device 43 such as an LCD, EL, and CRT, and the component mounter 11. A storage device 44 (storage means) for storing various control programs for controlling the operation of each function and various data such as a map of a stable stop position described later is connected. The storage device 44 is composed of a rewritable nonvolatile storage medium such as a hard disk device.
部品実装機１１の制御装置４１は、稼働中（生産中）に、実装ヘッド移動装置１５のＸ軸モータ２５とＹ軸リニアサーボモータ２７とＺ軸モータ２２等の動作を制御して、実装ヘッド１４を部品供給装置１２側の部品吸着位置と回路基板上の部品実装位置との間を移動させて部品吸着動作と部品実装動作を実行する。
The control device 41 of the component mounting machine 11 controls the operations of the X-axis motor 25, the Y-axis linear servo motor 27, the Z-axis motor 22 and the like of the mounting head moving device 15 during operation (during production), so that the mounting head 14 is moved between the component suction position on the component supply device 12 side and the component mounting position on the circuit board to execute the component suction operation and the component mounting operation.
ところで、部品実装機１１の稼働中は、Ｙ軸リニアサーボモータ２７は、可動子３３（実装ヘッド１４）の停止中もサーボオン状態に維持されて可動子３３の停止位置が保持されるようになっているが、部品実装機１１の稼働中でも、エラー発生や実装ヘッド１４の交換等によりＹ軸リニアサーボモータ２７がサーボオフされることがある。Ｙ軸リニアサーボモータ２７がサーボオフされると、可動子３３（実装ヘッド１４）が自由に移動可能な状態となるため、可動子３３（実装ヘッド１４）に外力が作用すると、可動子３３（実装ヘッド１４）が本来の停止位置からずれ動いてしてしまう。サーボオフ中に可動子３３（実装ヘッド１４）に作用する外力としては、例えば、可動子３３と実装ヘッド１４に接続した電源線や信号線のケーブルのテンションや、固定子３４の磁石の磁力等がある。サーボオフ中に可動子３３（実装ヘッド１４）がずれ動くと、オペレータが異常動作（不具合）と勘違いする可能性があると共に、ずれ動いた実装ヘッド１４が部品実装機１１内の他の物体と干渉する可能性もある。しかも、サーボオフ中に可動子３３（実装ヘッド１４）の停止位置が本来の停止位置からずれると、再稼働時に可動子３３（実装ヘッド１４）を本来の停止位置に戻す動作に時間がかかり、再稼働が遅れるという欠点もある。
By the way, during the operation of the component mounting machine 11, the Y-axis linear servo motor 27 is maintained in the servo-on state even when the mover 33 (mounting head 14) is stopped, so that the stop position of the mover 33 is maintained. However, even when the component mounter 11 is in operation, the Y-axis linear servo motor 27 may be servo-off due to an error or replacement of the mounting head 14. When the Y-axis linear servo motor 27 is servo-off, the mover 33 (mounting head 14) is in a freely movable state. Therefore, when an external force acts on the mover 33 (mounting head 14), the mover 33 (mounting head 14) is mounted. The head 14) is displaced from the original stop position. Examples of the external force that acts on the mover 33 (mounting head 14) during the servo-off include, for example, the tension of the power line and signal line cable connected to the mover 33 and the mounting head 14, the magnetic force of the magnet of the stator 34, and the like. is there. If the mover 33 (mounting head 14) moves while the servo is off, the operator may misunderstand that it is an abnormal operation (defect), and the displaced mounting head 14 interferes with other objects in the component mounter 11. There is also a possibility to do. In addition, if the stop position of the mover 33 (mounting head 14) deviates from the original stop position during servo-off, it takes time to return the mover 33 (mounting head 14) to the original stop position during re-operation, and re-starts. There is also a disadvantage that operation is delayed.
そこで、本実施例では、Ｙ軸リニアサーボモータ２７のサーボオフ中に実装ヘッド１４が安定して停止状態を維持する安定停止位置のマップが記憶装置４４に記憶され、部品実装機１１の制御装置４１は、稼働中に図３のサーボオフ時停止位置制御プログラムを所定周期で繰り返し実行することで、Ｙ軸リニアサーボモータ２７をサーボオフするときに記憶装置４４に記憶されている安定停止位置のマップから現在位置に最も近い安定停止位置を選び出して前記最も近い安定停止位置に到達するまでＹ軸リニアサーボモータ２７の駆動を継続してからサーボオフすることで、サーボオフ時の停止位置が前記最も近い安定停止位置と一致するように制御する。
Therefore, in this embodiment, a map of the stable stop position where the mounting head 14 stably maintains the stop state during the servo-off of the Y-axis linear servo motor 27 is stored in the storage device 44, and the control device 41 of the component mounting machine 11. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle during operation, by executing the servo-off stop position control program shown in FIG. 3 at a predetermined cycle, when the Y-axis linear servo motor 27 is servo-off, the current stop map is stored in the storage device 44. The stable stop position closest to the position is selected and the drive of the Y-axis linear servo motor 27 is continued until the closest stable stop position is reached, and then the servo is turned off, so that the stop position when the servo is off is the closest stable stop position. Control to match.
更に、本実施例では、安定停止位置のマップを作成するために、部品実装機１１の制御モードを、図３のサーボオフ時停止位置制御プログラムに従ってＹ軸リニアサーボモータ２７のサーボオフ時の停止位置を制御する通常の制御モードと、安定停止位置を計測する安定停止位置計測モードとを切り換え可能となっており、前記安定停止位置計測モードでは、実装ヘッド１４のＹ軸方向移動範囲を実装ヘッド１４が所定ピッチずつ移動するようにＹ軸リニアサーボモータ２７のサーボオンとサーボオフとを交互に切り換えてＹ軸リニアサーボモータ２７を間欠的に駆動し、サーボオフ中に実装ヘッド１４が安定して停止状態を維持する安定停止位置を計測して、その計測値を記憶装置４４に記憶するようにしている。この際、安定停止位置計測モードでは、Ｙ軸リニアサーボモータ２７の可動子３３の位置を検出するリニアエンコーダ（図示せず）への通電をサーボオフ中も維持して、このリニアエンコーダの出力信号に基づいて安定停止位置を計測する。Ｙ軸リニアサーボモータ２７を間欠駆動するピッチは、固定子３４の磁極ピッチよりも小さくすることが好ましく、より好ましくは、固定子３４の磁極ピッチの１／Ｎ（但しＮは２以上の整数）、例えば、磁極ピッチの１／２～１／３に設定すると良い。
Further, in this embodiment, in order to create a map of the stable stop position, the control mode of the component mounting machine 11 is set to the stop position at the servo-off time of the Y-axis linear servo motor 27 according to the servo-off stop position control program of FIG. A normal control mode for control and a stable stop position measurement mode for measuring a stable stop position can be switched. In the stable stop position measurement mode, the mounting head 14 moves the range of movement of the mounting head 14 in the Y-axis direction. The Y-axis linear servomotor 27 is alternately switched between servo-on and servo-off so that the Y-axis linear servomotor 27 is moved at predetermined pitches, and the Y-axis linear servomotor 27 is intermittently driven. The stable stop position to be measured is measured, and the measured value is stored in the storage device 44. At this time, in the stable stop position measurement mode, energization to a linear encoder (not shown) for detecting the position of the mover 33 of the Y-axis linear servo motor 27 is maintained even during servo-off, and the output signal of this linear encoder is used. Based on this, the stable stop position is measured. The pitch for intermittently driving the Y-axis linear servo motor 27 is preferably smaller than the magnetic pole pitch of the stator 34, and more preferably 1 / N of the magnetic pole pitch of the stator 34 (where N is an integer of 2 or more). For example, it may be set to 1/2 to 1/3 of the magnetic pole pitch.
この場合、部品実装機１１の製造元や販売元のみが安定停止位置計測モードに切り換え可能に構成して、製造元や販売元で、安定停止位置を計測するようにしても良いし、部品実装機１１を使用するユーザー側でも安定停止位置計測モードに切り換え可能に構成して、ユーザー側でも、安定停止位置を計測できるようにしても良い。ユーザー側で安定停止位置を計測できるように構成すれば、部品実装機１１の経時変化等による安定停止位置の経時的なずれにも対応できる。
In this case, only the manufacturer or distributor of the component mounting machine 11 may be configured to be able to switch to the stable stop position measurement mode, and the manufacturer or distributor may measure the stable stop position. It is also possible to make it possible to switch to the stable stop position measurement mode even on the user side using the device so that the stable stop position can be measured also on the user side. If the stable stop position can be measured on the user side, it is possible to cope with a shift in the stable stop position with time due to a change with time of the component mounting machine 11 or the like.
また、安定停止位置計測モードでは、サーボオフの時間が実装ヘッド１４が安定して停止するのに必要な時間を見込んだ所定時間に設定され、サーボオフ毎に前記所定時間が経過した時点で実装ヘッド１４が安定して停止したと見なして安定停止位置を計測するようにしても良い。
In the stable stop position measurement mode, the servo-off time is set to a predetermined time that takes into account the time required for the mounting head 14 to stably stop, and when the predetermined time has passed every servo-off, the mounting head 14 The stable stop position may be measured on the assumption that the motor has stopped stably.
或は、安定停止位置計測モードでは、サーボオフ毎に実装ヘッド１４が停止状態を所定時間維持するまでサーボオフを継続し、実装ヘッド１４が停止状態を所定時間維持した時点で安定停止位置を計測した後、サーボオンに切り換えて実装ヘッド１４を所定ピッチ移動させてサーボオフするという動作を繰り返すようにしても良い。
Alternatively, in the stable stop position measurement mode, each time the servo is turned off, servo-off is continued until the mounting head 14 remains in the stopped state for a predetermined time, and after the mounting head 14 maintains the stopped state for a predetermined time, the stable stop position is measured. The operation of switching to servo-on and moving the mounting head 14 by a predetermined pitch to turn off the servo may be repeated.
本発明は、安定停止位置を計測する構成に限定されず、予めＹ軸リニアサーボモータ２７の固定子３４の磁極ピッチ及び原点位置に基づいて安定停止位置を算出して記憶装置４４に記憶するようにしても良い。例えば、Ｙ軸リニアサーボモータ２７のサーボオフ中に可動子３３や実装ヘッド１４に作用する外力のうち、可動子３３や実装ヘッド１４に接続した電源線や信号線のケーブルのテンションが比較的小さく、固定子３４の磁石の磁力の影響の方が圧倒的に大きい場合は、Ｙ軸リニアサーボモータ２７の磁極ピッチ及び原点位置に基づいて安定停止位置を精度良く算出することができる。
The present invention is not limited to the configuration for measuring the stable stop position, and the stable stop position is calculated in advance based on the magnetic pole pitch and the origin position of the stator 34 of the Y-axis linear servomotor 27 and stored in the storage device 44. Anyway. For example, among the external forces that act on the mover 33 and the mounting head 14 while the Y-axis linear servo motor 27 is servo-off, the tension of the power line and signal line cable connected to the mover 33 and the mounting head 14 is relatively small. When the influence of the magnetic force of the magnet of the stator 34 is overwhelmingly large, the stable stop position can be accurately calculated based on the magnetic pole pitch and the origin position of the Y-axis linear servomotor 27.
以上説明した本実施例のＹ軸リニアサーボモータ２７のサーボオフ時の停止位置制御は、部品実装機１１の制御装置４１によって図３のサーボオフ時停止位置制御プログラムに従って次のように実行される。図３のサーボオフ時停止位置制御プログラムは、部品実装機１１の稼働中に所定周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エラー発生や実装ヘッド１４の交換等によりサーボオフ要求が発生したか否かを判定し、サーボオフ要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
The stop position control of the Y-axis linear servomotor 27 of the present embodiment described above when the servo is off is executed as follows according to the servo-off stop position control program of FIG. The servo-off stop position control program in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the component mounter 11 is in operation. When this program is started, first, in step 101, it is determined whether or not a servo-off request has occurred due to an error or replacement of the mounting head 14, and if the servo-off request has not occurred, the subsequent processing is performed. This program is finished without
その後、サーボオフ要求が発生した時点で、ステップ１０１からステップ１０２に進み、記憶装置４４に記憶されている安定停止位置のマップから現在位置に最も近い安定停止位置を選び出して、ステップ１０３に進み、可動子３３（実装ヘッド１４）が最も近い安定停止位置に到達するまでＹ軸リニアサーボモータ２７の駆動を継続する（サーボオンを継続する）。
Thereafter, when a servo-off request is generated, the process proceeds from step 101 to step 102, the stable stop position closest to the current position is selected from the stable stop position map stored in the storage device 44, and the process proceeds to step 103, where the movable stop position is movable. The drive of the Y-axis linear servomotor 27 is continued until the child 33 (mounting head 14) reaches the nearest stable stop position (servo-on is continued).
そして、次のステップ１０４で、可動子３３（実装ヘッド１４）が最も近い安定停止位置に到達したと判定された時点で、ステップ１０５に進み、Ｙ軸リニアサーボモータ２７の駆動を停止して、続くステップ１０６で、サーボオフして、本プログラムを終了する。
Then, when it is determined in the next step 104 that the mover 33 (mounting head 14) has reached the closest stable stop position, the process proceeds to step 105, where the drive of the Y-axis linear servo motor 27 is stopped, In subsequent step 106, the servo is turned off and the program is terminated.
以上説明した本実施例では、Ｙ軸リニアサーボモータ２７をサーボオフするときに、可動子３３（実装ヘッド１４）を現在位置に最も近い安定停止位置に到達させてからサーボオフするようにしたので、サーボオフ時の停止位置が常に安定停止位置となり、サーボオフ中に可動子３３（実装ヘッド１４）がずれ動くことを極力防止できる。これにより、オペレータが異常動作（不具合）と勘違いする、サーボオフ中の実装ヘッド１４のずれ動きを防止できると共に、サーボオフ中に実装ヘッド１４がずれ動いて部品実装機１１内の他の物体と干渉することも防止できる。しかも、サーボオフ中に可動子３３（実装ヘッド１４）の停止位置がサーボオン中の本来の停止位置からずれないため、再稼働時に可動子３３（実装ヘッド１４）を本来の停止位置に戻す動作を行わずに済み、早期に再稼働できるという利点もある。
In the present embodiment described above, when the Y-axis linear servo motor 27 is servo-off, since the mover 33 (mounting head 14) reaches the stable stop position closest to the current position, the servo-off is performed. The stop position at that time is always a stable stop position, and it is possible to prevent the mover 33 (mounting head 14) from shifting while the servo is off as much as possible. As a result, it is possible to prevent the mounting head 14 from shifting when the servo is off, which is mistaken for an abnormal operation (problem) by the operator, and the mounting head 14 is shifted during servo-off and interferes with other objects in the component mounting machine 11. Can also be prevented. Moreover, since the stop position of the mover 33 (mounting head 14) does not deviate from the original stop position during servo-on while the servo is off, the operation of returning the mover 33 (mounting head 14) to the original stop position is performed during re-operation. There is also an advantage that it can be restarted early.
尚、本実施例では、実装ヘッド移動装置１５のうちのＹ軸スライド装置２８の駆動源（Ｙ軸モータ）のみをリニアサーボモータで構成したが、Ｘ軸スライド装置２６のＸ軸モータ２５もリニアサーボモータで構成しても良く、また、吸着ノズルを上下動させるＺ軸モータ２２もリニアサーボモータで構成しても良い。
In this embodiment, only the drive source (Y-axis motor) of the Y-axis slide device 28 in the mounting head moving device 15 is constituted by a linear servo motor. However, the X-axis motor 25 of the X-axis slide device 26 is also linear. A servo motor may be used, and the Z-axis motor 22 that moves the suction nozzle up and down may also be a linear servo motor.
また、本発明の適用範囲は、部品実装機１１に限定されず、部品実装基板を生産する部品実装ラインに配列した各工程の装置（半田印刷機等）に適用しても良く、更には、部品実装ライン以外の生産ラインの各工程の装置等に適用しても良く、要は、駆動対象物をリニアサーボモータで直線駆動するリニア駆動装置を搭載した装置であれば、その用途を問わず、本発明を適用して実施できる。
Further, the scope of application of the present invention is not limited to the component mounting machine 11, but may be applied to apparatuses (solder printers, etc.) for each process arranged in a component mounting line for producing a component mounting board. It may be applied to devices in each process of production lines other than the component mounting line. In short, any device can be used as long as it is equipped with a linear drive device that linearly drives the driven object with a linear servo motor. The present invention can be applied.
その他、本発明は、本実施例に限定されず、例えば、リニア駆動装置（実装ヘッド移動装置１５）の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
In addition, the present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist, for example, the configuration of the linear drive device (mounting head moving device 15) may be changed as appropriate. Needless to say.
１１…部品実装機、１２…部品供給装置、１４…実装ヘッド（駆動対象物）、１５…実装ヘッド移動装置、２６…Ｘ軸スライド装置、２７…Ｙ軸リニアサーボモータ、２８…Ｙ軸スライド装置（リニア駆動装置）、３３…可動子、３４…固定子、４１…制御装置（制御手段）、４４…記憶装置（記憶手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Component mounting machine, 12 ... Component supply apparatus, 14 ... Mounting head (drive object), 15 ... Mounting head moving device, 26 ... X-axis slide device, 27 ... Y-axis linear servo motor, 28 ... Y-axis slide device (Linear drive device), 33 ... Movable element, 34 ... Stator, 41 ... Control device (control means), 44 ... Storage device (storage means)
Claims (6)
- 駆動対象物をリニアサーボモータで直線駆動するリニア駆動装置における前記リニアサーボモータのサーボオフ時の停止位置を制御する制御手段を備えたリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システムであって、
前記駆動対象物の移動範囲において前記リニアサーボモータのサーボオフ中に前記駆動対象物が安定して停止状態を維持する安定停止位置を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記リニアサーボモータをサーボオフするときに前記記憶手段に記憶されている前記安定停止位置の中から現在位置に最も近い安定停止位置を選び出して前記最も近い安定停止位置に到達するまで前記リニアサーボモータの駆動を継続してからサーボオフすることで、サーボオフ時の停止位置が前記最も近い安定停止位置と一致するように制御することを特徴とするリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 A linear drive device servo drive stop position control system comprising a control means for controlling a stop position of the linear servo motor when the drive target is linearly driven by a linear servo motor.
Storage means for storing a stable stop position where the drive object stably maintains a stop state during servo-off of the linear servo motor in the movement range of the drive object;
The control means selects a stable stop position closest to the current position from the stable stop positions stored in the storage means when the linear servo motor is servo-off until the closest stable stop position is reached. A servo-off stop position control system for a linear drive device, wherein the servo-off is stopped after the linear servo motor is continuously driven so that the stop position at the servo-off time coincides with the closest stable stop position. . - 前記駆動対象物は、部品実装機の実装ヘッドであり、
前記リニア駆動装置は、前記実装ヘッドをＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させる実装ヘッド移動装置であることを特徴とする請求項１に記載のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 The driving object is a mounting head of a component mounting machine,
2. The servo drive stop position control system of the linear drive device according to claim 1, wherein the linear drive device is a mounting head moving device that moves the mounting head in the X-axis direction and / or the Y-axis direction. - 前記制御手段は、前記リニアサーボモータのサーボオフ時の停止位置を制御する通常の制御モードと前記安定停止位置を計測する安定停止位置計測モードとを切り換え可能に構成され、前記安定停止位置計測モードでは、前記駆動対象物の移動範囲を前記駆動対象物が所定ピッチずつ移動するようにサーボオンとサーボオフとを交互に切り換えて前記リニアサーボモータを間欠的に駆動し、サーボオフ中に前記駆動対象物が安定して停止状態を維持する安定停止位置を計測して、その計測値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１又は２に記載のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 The control means is configured to be switchable between a normal control mode for controlling a stop position when the servo of the linear servo motor is turned off and a stable stop position measurement mode for measuring the stable stop position. In the stable stop position measurement mode, The linear servo motor is intermittently driven by alternately switching between servo-on and servo-off so that the drive object moves by a predetermined pitch within the moving range of the drive object, and the drive object is stable during servo-off. 3. The servo drive stop position control system for the linear drive device according to claim 1, wherein a stable stop position for maintaining the stop state is measured, and the measured value is stored in the storage unit.
- 前記制御手段は、前記安定停止位置計測モードでは、サーボオフの時間が前記駆動対象物が安定して停止するのに必要な時間を見込んだ所定時間に設定され、サーボオフ毎に前記所定時間が経過した時点で前記駆動対象物が安定して停止したと見なして前記安定停止位置を計測することを特徴とする請求項３に記載のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 In the stable stop position measurement mode, the control means sets the servo-off time to a predetermined time that allows the drive target to stop stably, and the predetermined time has elapsed every servo-off. 4. The servo drive stop position control system for a linear drive device according to claim 3, wherein the stable stop position is measured on the assumption that the driven object is stably stopped at a time point. 5.
- 前記制御手段は、前記安定停止位置計測モードでは、サーボオフ毎に前記駆動対象物が停止状態を所定時間維持するまでサーボオフを継続し、前記駆動対象物が停止状態を所定時間維持した時点で前記安定停止位置を計測した後、サーボオンに切り換えて前記駆動対象物を前記所定ピッチ移動させてサーボオフするという動作を繰り返すことを特徴とする請求項３に記載のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 In the stable stop position measurement mode, the control means continues the servo-off until the drive object maintains the stop state for a predetermined time every servo-off, and the stable when the drive object maintains the stop state for the predetermined time. 4. The servo-off stop position control system for a linear drive device according to claim 3, wherein after the stop position is measured, the servo-on is switched to servo-on, and the operation of moving the drive object by the predetermined pitch and servo-off is repeated.
- 前記記憶手段に記憶されている前記安定停止位置のデータは、予め前記リニアサーボモータの磁極ピッチ及び原点位置に基づいて算出されたデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のリニア駆動装置のサーボオフ時停止位置制御システム。 3. The linear according to claim 1, wherein the data of the stable stop position stored in the storage means is data calculated in advance based on a magnetic pole pitch and an origin position of the linear servo motor. Stop position control system when the servo of the drive unit is off.
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