(57)【要約】駆動システムを用いた要素(7)の移動による誤動作の発生を検知する方法及び装置。要素の移動中、所定の所望値と実際値との間の差(曲線Ａ)がプロセッサ（14,15,16,17）を用いて一定の間隔で決定される。さらに、差の微分値(曲線Ｂ)がプロセッサを用いて一定の間隔で決定され、前記の差及び微分値は共に均衡値の回わりで変動する。この後、差及び微分値の双方の均衡値の一方側の値のみが選択される。差の値は微分値によって乗算され、そして、乗算の結果がプロセッサによって参照値と比較される。乗算の結果が参照値よりも大きい場合、誤動作の発生が立証される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動システムによる要素の移動中における誤動作の検知方法であり、プロセッサが前記要素の移動中における所定の所望値と実際値との間の差を一定周期で決定する検知方法であって、
前記プロセッサは、さらに、前記差の微分値を一定周期で決定し、前記差と前記微分値は共に均衡値のまわりで変動し、その後、前記差及び前記微分値の双方の均衡値の一方側の値のみが選択され、前記差の値が前記微分値によって乗算され、前記乗算の結果が前記プロセッサによって前記参照値と比較され、そして、前記乗算の前記結果が前記参照値よりも大きい場合に、前記要素の前記移動中における誤動作が検知されることを特徴とする検知方法。
【請求項２】
前記均衡値の前記選択された側は、前記要素が移動される前記方向に依存することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記微分値の信号がフィルタリングされることを特徴とする請求項１又は２に記載の検知方法。
【請求項４】
前記所定の所望値は移動可能な前記要素の前記所望位置を示し、前記実際値は前記要素の前記実際位置を示すことを示す上記請求項のうちいずれか１項に記載の検知方法。
【請求項５】
上記請求項のうちいずれか１項に記載の検知方法を実施するために適した装置であって、
当該装置は、駆動システムによって移動可能な要素と、プロセッサとを備え、該プロセッサは、所望値を実際値と比較するための手段と、微分値を決定する手段と、均衡値の一方側に位置している値を決定する手段と、乗算手段と、前記乗算の結果を参照値と比較するための手段とを有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動システムによって要素を移動する際の誤動作を検知する方法に関し、この方法においては、プロセッサが所定の所望値と実際値との間の差を要素の移動中に一定の間隔で決定する。
【０００２】
さらに、本発明はそのような方法を遂行するのに適した装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
そのような方法自体は欧州特許公報０３５６６８１Ｂ１によって既知である。サーボモータによって駆動される器械部品と物体との間の衝突が当該公報に記述されている方法によって検知される。プロセッサは先行周期中のサーボモータ速度の微分値を計算し、現周期中のサーボモータ速度の微分値から減算する。その計算された差の絶対値が選択され、これがプロセッサによって任意の参照値と比較される。この絶対値が任意の参照値よりも大きい場合、これは衝突があることを指し示すものと解釈される。
【０００４】
衝突を検知するための最低所要時間が選択された時間周期の長さと同一である故に、そのような方法は衝突を検知するのに比較的より多くの時間がかかるという欠点を有する。その結果、計測された周期の開始時点で既に誤動作が発生してしまっていることが有り得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は誤動作を検知する所要時間が比較的短い方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は本発明による下記方法によって達成される。すなわち、プロセッサはさらに前述の差の微分値を一定周期で決定し、差とその微分値は共に均衡値(equilibrium value)あたりで変動し、その後、差及び微分値の双方の均衡値の一方側の値のみが選択され、差の値が微分値によって乗算され、乗算の結果がプロセッサによって参照値と比較され、そして、乗算の結果が参照値よりも大きい場合、前記要素の移動中における誤動作が検知される。
【０００７】
差の微分値を均衡値の単一の側での差の値によって乗じることで、誤動作の場合には、微分値の曲線及び／又は差の値の曲線よりも比較的急勾配な（また比較的大きな指向性係数で示される）傾斜を有する時間内の曲線が生成される。その結果、曲線は誤動作の場合には比較的急激に上昇し、それ故に、比較的迅速に参照値に到達し、そして、誤動作が確認され且つ検知される。
【０００８】
本発明に基づく方法の実施態様は均衡値の選択される側は前記要素が移動される方向に依存することを特徴とする。
【０００９】
要素が所定の方向において所定の速度を有する場合、その方向におけるその速度は衝突が発生した瞬間に所望値以下に下降する。この情報は衝突を検知する上で関連性がある。要素の速度が所望値よりも大きいという情報はそのような場合には全く重要性を持たず、それ故に、ゼロに設定される。
【００１０】
本発明に基づく方法の他の実施態様は微分値の信号がフィルタリングされることを特徴とする。
【００１１】
この利点は、これらの信号が誤動作の検知を可能とすることに関連のある信号フィルタリングに全面的に依存していることである。
【００１２】
本発明に基づく方法の更なる実施態様は所定の所望値は移動可能な要素の所望位置を示し、実際値は要素の実際位置を示すことを示すことを特徴とする。
【００１３】
そのような方法の利点は、要素が所望位置に正確に移動されうることであり、移動中における衝突のような誤動作が比較的迅速に検知される。
【００１４】
本発明の他の目的は、要素の移動のための駆動システムにおける誤動作を比較的迅速に検知しうる装置を提供することである。
【００１５】
この目的は本発明による以下の装置によって達成される。すなわち、この装置は、駆動システムによって移動可能な要素と、プロセッサとを備え、該プロセッサは、所望値を実際値と比較するための手段と、微分値を決定する手段と、均衡値の一方側に位置している値を決定する手段と、乗算手段と、この乗算の結果を参照値と比較するための手段とを備える。
【００１６】
衝突のような誤動作は上述のような装置の手段によって比較的迅速に検知されうる。
【００１７】
本発明は付随の図面を参照することによって以下により詳細に説明される。図中の対応する部品には同一の参照番号が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は部品配列装置１を示し、部品配列装置にはフレーム２が備えられている。複数本のレール３が、フレーム２上の両側に位置付けられている。ガイド４がレール３に対して横に延在し、ガイドは駆動システム（図示せず）によって矢印Ｐ１で示される方向及びその反対方向にレール３上を移動可能である。アーム５はガイド４に設けられ、アームは駆動システムによって矢印Ｐ２で示される方向及びその反対方向に移動可能である。矢印Ｐ２の方向は矢印Ｐ１の方向と直交する。画像化装置６及び配置装置７がアーム５に固着されている。
【００１９】
移送装置８がアーム５の下方にあり、複数の基板９は移送装置によって矢印Ｐ２で示される方向に移動可能である。各基板９は少なくとも１つの参照要素１０を備える。部品配列装置１はさらに部品供給装置１１を備え、部品はそこから配列装置７によって摘み上げられる。更なる画像化装置１２がフレーム２上に位置する。
【００２０】
図２は部品配列装置１のプロセッサの制御回路１３を表わし、アームの駆動システム１５を制御するコントローラ１４を図式的に表わしている。アーム５は配列装置７が所望位置に配置されるよう常時制御される。この所望位置は入力要素１７を介して異なる差異決定器１６に適用される。コントローラ１４及び駆動システム１５によって実現される配列装置７の実際位置もこの相違決定器１６に適用される。
【００２１】
ここまで議論された制御回路１６自体は既知であり、よって、これ以上に詳述しない。
【００２２】
図３は２つの曲線を有するグラフを表わし、曲線Ａは時間ｔ内における配列装置７の所望位置と実際位置との間の差を表わすのに対し、曲線Ｂは時間内における曲線Ａの微分値を表わしている。グラフから明らかなように、曲線Ａ及びＢは均衡値０の回りで変動する。誤動作は曲線Aにおけるｔｖの瞬間に発生していることがグラフから分かり、所望位置と実際位置との間の差は相当程度の負数値を有する。そのような状況は、例えば、配列装置７が矢印Ｐ１で示される方向に移動されるときに起こりうる。矢印Ｐ１で示される方向は負のＸ方向に対応する。曲線Ａの微分値である曲線Ｂは初め急勾配の降下を示し、それ以降、曲線Ｂはコンスタントな負数値を有する。
【００２３】
誤動作は、例えば、配列装置７が移動中に基板上に既に提供されている部品にぶつかるという事実によって引き起こされ、その結果として、衝突が生じる。
【００２４】
矢印Ｐ１方向における配列装置７の移動中の衝突の場合、配列装置７の実際位置は矢印Ｐ１で示される方向における所望位置を超えることは決してない。これは所望位置と実際位置との間の相違が正数値である曲線部分は無視されうることを意味する。よって、本発明の方法によれば、この値はコントローラではゼロと設定される。
【００２５】
図４は図３における曲線A及びBを表わし、均衡値０より上方に位置する曲線Ａ及びＢの部分が０とリセットされている。
【００２６】
図５は図４の曲線Ａ及びＢ、並びに、曲線Ｃを表わしている。曲線Ｃは曲線Ａ及びＢの乗数である。曲線Ｃは時として最大振幅Rを伴った正数値を有することがあり、その振幅は時間周期間隔ｔ０〜ｔｖに亘って曲線Ａ及びＢの振幅よりも相当小幅である。図示の時間周期ｔ０〜ｔｖに亘る振幅は正常な移動を検知するための参照値Rとして機能する。
【００２７】
ｔｖの瞬間から先、すなわち、衝突が発生する瞬間から先、曲線Ｃは非常な急勾配で上昇する。図５から明らかなように、曲線Ｃに付随する値は、ｔｖの後には既に、時間周期ｔ０〜ｔｖにおける曲線Ｃの振幅より相当大幅となる。参照値Ｒが超過された瞬間、上述の通り、それはｔｖの瞬間の比較的すぐ後には既に起こることであり、これは衝突が既に発生したことを示す信号とみなされうる。アーム５は今やプロセッサによって停止されるか、あるいは、矢印P１とは逆方向に移動され、配列装置７及び／又は基板９への損傷が回避される。
【００２８】
曲線Ｂの微分値ではなく高次微分値を決定することも可能である。高次微分値はより正確であるが、所要の計算時間を増大する。所望の適用例に応じて、正確性と所要計算時間との間の妥協がなされなければならない。
【００２９】
所望であれば、コントローラ１４は微分値の決定中にフィルタリング機能を実行してもよく、それによって、ノイズや他の好ましくない効果を計測される曲線から除去することができる。
【００３０】
所望及び実際位置の代わりに、所望及び実際の速度、力、或いは、温度を相違決定器に供給することも可能である。
【００３１】
制御回路１３で処理される配列装置７の所望及び実際位置はＸ方向、並びに、Ｙ方向及びＺ方向に関係しうることは明らかである。
【００３２】
本発明による方法を直進移動の代わりに回転移動に適用することも可能である。
【００３３】
図３乃至図５の図は例示に過ぎない。実際上は、実際値と所望値との間の差はもっと不規則に変動するであろう。加えて、微分値の混乱によって引き起こされる変化は通常段階的なものではなく、比較的大きな指向性係数を有する。
【００３４】
参照値Ｒに代えて、例えば、２Ｒのような参照値を取ることも可能である。
【００３５】
第一及び第二の微分値の双方によって差を乗算することも可能で、それによって、誤動作の検知がより迅速になされうる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は部品配列装置を示す。
【図２】図２は図１に示される装置の制御回路を表わし、プロセッサと駆動装置との間のフィードバックを示す。
【図３】図３は所定時における所望値と実際値との間の差及びその微分値を示すグラフである。
【図４】図４は正数部がゼロにセットされた後の差及び差の微分値を示す曲線を表わすグラフである。
【図５】図５は図４のグラフであり、図４において表わされた曲線の乗算に対応する曲線をさらに含んでいる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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