(57)【要約】【課題】Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を可能とする。【解決手段】Ｙモーター４５ａ、４５ｂを動作させた際の実装サイクルＴｃにおけるＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃが、実装サイクルＴｃにおけるヘッドユニット３のＸ方向における位置に応じて算出される。そして、Ｙモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃの算出結果に基づき、部品実装を実行する際のＹモーター４５ａ、４５ｂの動作が決定される。したがって、ヘッドユニット３の位置によって各Ｙモーター４５ａ、４５ｂにかかる重量の変化に応じて、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの動作を適切に決定することができる。その結果、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効推力Ｆｃが過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となっている。【選択図】図５
2018200914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、前記可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定するモーター動作決定方法であって、
前記部品実装の手順に従って前記可動ユニットを移動させるために前記２個のモーターを動作させた際の対象期間における前記２個のモーターそれぞれの実効負荷を、前記対象期間における前記可動ユニットの前記可動方向における位置に応じて算出する第１工程と、
前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷の算出結果に基づき、前記部品実装を実行する際の前記２個のモーターの動作を決定する第２工程と
を備えるモーター動作決定方法。
【請求項２】
前記第１工程では、所定の加減速パターンに従って前記２個のモーターを動作させた際の前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷を算出する実効負荷算出処理を実行し、
前記第２工程では、前記実効負荷算出処理の結果に基づき前記２個のモーターの動作を決定する請求項１に記載のモーター動作決定方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷の算出結果が上限値以下となるまで、前記加減速パターンが示す加速度、減速度、加速時間および減速時間の少なくとも１つを減らしつつ前記実効負荷算出処理を繰り返し、
前記第２工程では、前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷の算出結果が上限値以下となった際の前記加減速パターンで前記２個のモーターを動作させると決定する請求項２に記載のモーター動作決定方法。
【請求項４】
前記第１工程では、前記対象期間での前記可動ユニットの前記可動方向における位置に応じて前記可動ユニットの重量を前記２個のモーターに配分した結果に基づき、前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷を算出する請求項１ないし３のいずれか一項に記載のモーター動作決定方法。
【請求項５】
前記可動ユニットは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作を前記対象期間にＮ（Ｎは２以上の整数）回実行し、
前記第１工程では、前記移動動作での前記可動ユニットの前記可動方向における移動範囲を代表する代表位置を前記Ｎ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値を前記Ｎで除算した平均位置に応じて、前記可動ユニットの重量を前記２個のモーターに配分した結果に基づき、前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷を算出する請求項４に記載のモーター動作決定方法。
【請求項６】
前記可動ユニットは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作を前記対象期間にＮ（Ｎは２以上の整数）回実行し、
前記第１工程では、前記移動動作で加速中の前記可動ユニットの前記可動方向における移動範囲を代表する加速時代表位置を前記Ｎ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値を前記Ｎで除算した加速時平均位置に応じて、加速中の前記可動ユニットの重量を前記２個のモーターに配分し、
前記移動動作で等速移動中の前記可動ユニットの前記可動方向における移動範囲を代表する等速時代表位置を前記Ｎ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値を前記Ｎで除算した等速時平均位置に応じて、等速移動中の前記可動ユニットの重量を前記２個のモーターに配分し、
前記移動動作で減速中の前記可動ユニットの前記可動方向における移動範囲を代表する減速時代表位置を前記Ｎ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値を前記Ｎで除算した減速時平均位置に応じて、減速中の前記可動ユニットの重量を前記２個のモーターに配分した結果に基づき、前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷を算出する請求項４に記載のモーター動作決定方法。
【請求項７】
前記可動ユニットは、前記部品実装において、部品供給部からピックアップした部品を基板に実装して前記部品供給部に戻るサイクルを繰り返し実行し、
前記第１工程では、前記サイクルの実行期間を前記対象期間として前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷を前記サイクル毎に算出し、
前記第２工程では、前記２個のモーターの動作を前記サイクル毎に決定する請求項１ないし６のいずれか一項に記載のモーター動作決定方法。
【請求項８】
部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、前記可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定する演算をコンピューターに実行させるモーター動作決定プログラムであって、
前記部品実装の手順に従って前記可動ユニットを移動させるために前記２個のモーターを動作させた際の対象期間における前記２個のモーターそれぞれの実効負荷を、前記対象期間における前記可動ユニットの前記可動方向における位置に応じて算出する第１工程と、
前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷の算出結果に基づき、前記部品実装を実行する際の前記２個のモーターの動作を決定する第２工程と
を、前記コンピューターに実行させるモーター動作決定プログラム。
【請求項９】
部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、前記可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定する演算を実行するモーター動作決定装置であって、
前記部品実装の手順に従って前記可動ユニットを移動させるために前記２個のモーターを動作させた際の対象期間における前記２個のモーターそれぞれの実効負荷を、前記対象期間における前記可動ユニットの前記可動方向における位置に応じて算出する実効負荷算出部と、
前記２個のモーターそれぞれの前記実効負荷の算出結果に基づき、前記部品実装を実行する際の前記２個のモーターの動作を決定する動作決定部と
を備えるモーター動作決定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、可動方向に交差する駆動方向に２個のモーターで駆動するにあたり、２個のモーターの動作を決定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、Ｘ方向に搭載ヘッドを移動可能に支持するビームをＹ方向に駆動するＸＹ駆動機構により搭載ヘッドをＸＹ方向に駆動しつつ、搭載ヘッドにより部品を基板に実装する部品実装機が記載されている。特に特許文献１では、搭載ヘッドを駆動するモーターの実効負荷を調整することで、モーターが過熱するのを抑えている。また、特許文献２には、ＸＹ駆動機構のモーターの実効トルクが上限値を超過すると、モーターの回転を減速させることで、モーターの過熱を抑える技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４９４３２６１号公報
【特許文献２】特許４００２８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、部品実装を実行する可動ユニットをＸ方向に移動可能に支持するビームの両端部を、２個のモーターによりＹ方向に駆動する部品実装機がある。かかる部品実装機では、Ｘ方向における可動ユニットの位置に応じて、各モーターが可動ユニットから受ける重量が変化し、各モーターの実効負荷も変化する。したがって、可動ユニットからの重量の変化によらず、各モーターの実効負荷が過大とならないように制御することが求められる。
【０００５】
両モーターは、可動ユニットがそれぞれに最も近接した際に最大重量を受ける。そのため、単純には、最大重量を受けた状態においてもモーターの実効負荷が過大とならないように、可動ユニットの位置によらずモーターの動作を一律に設定することが考えられる。ただし、例えば可動ユニットが両モーターの中央付近で動作する状況では、モーターの動作を過度に抑制することとなり、可動ユニットによる部品実装に要する時間が長くなる。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、可動方向に交差する駆動方向に２個のモーターで駆動するにあたり、モーターの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るモーター動作決定方法は、部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定するモーター動作決定方法であって、部品実装の手順に従って可動ユニットを移動させるために２個のモーターを動作させた際の対象期間における２個のモーターそれぞれの実効負荷を、対象期間における可動ユニットの可動方向における位置に応じて算出する第１工程と、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果に基づき、部品実装を実行する際の２個のモーターの動作を決定する第２工程とを備える。
【０００８】
本発明に係るモーター動作決定プログラムは、部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定する演算をコンピューターに実行させるモーター動作決定プログラムであって、部品実装の手順に従って可動ユニットを移動させるために２個のモーターを動作させた際の対象期間における２個のモーターそれぞれの実効負荷を、対象期間における可動ユニットの可動方向における位置に応じて算出する第１工程と、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果に基づき、部品実装を実行する際の２個のモーターの動作を決定する第２工程とを、コンピューターに実行させる。
【０００９】
本発明に係るモーター動作決定装置は、部品実装を実行する可動ユニットを所定の可動方向に移動可能に支持するビームの両端部を、可動方向と交差する駆動方向に駆動する２個のモーターの動作を決定する演算を実行するモーター動作決定装置であって、部品実装の手順に従って可動ユニットを移動させるために２個のモーターを動作させた際の対象期間における２個のモーターそれぞれの実効負荷を、対象期間における可動ユニットの可動方向における位置に応じて算出する実効負荷算出部と、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果に基づき、部品実装を実行する際の２個のモーターの動作を決定する動作決定部とを備える。
【００１０】
このように構成された本発明（モーター動作決定方法、モーター動作決定プログラム、モーター動作決定装置）では、部品実装の手順に従って可動ユニットを移動させるために２個のモーターを動作させた際の対象期間における２個のモーターそれぞれの実効負荷が、対象期間における可動ユニットの可動方向における位置に応じて算出される。そして、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果に基づき、部品実装を実行する際の２個のモーターの動作が決定される。したがって、可動ユニットの位置によって各モーターにかかる重量の変化に応じて、２個のモーターの動作を適切に決定することができる。その結果、モーターの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となっている。
【００１１】
具体的には、第１工程では、所定の加減速パターンに従って２個のモーターを動作させた際の２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出する実効負荷算出処理を実行し、第２工程では、実効負荷算出処理の結果に基づき２個のモーターの動作を決定するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。
【００１２】
この際、第１工程では、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果が上限値以下となるまで、加減速パターンが示す加速度、減速度、加速時間および減速時間の少なくとも１つを減らしつつ実効負荷算出処理を繰り返し、第２工程では、２個のモーターそれぞれの実効負荷の算出結果が上限値以下となった際の加減速パターンで２個のモーターを動作させると決定するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。このように決定された加減速パターンで２個のモーターを動作させることで、モーターの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となる。
【００１３】
また、第１工程では、対象期間での可動ユニットの可動方向における位置に応じて可動ユニットの重量を２個のモーターに配分した結果に基づき、２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。かかる構成では、２個のモーターのそれぞれが可動ユニットから受ける重量に応じて、２個のモーターそれぞれの実効負荷が算出され、こうして算出された実効負荷に応じて２個のモーターの動作が決定される。そのため、モーターの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となる。
【００１４】
また、可動ユニットは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作を対象期間にＮ（Ｎは２以上の整数）回実行し、第１工程では、移動動作での可動ユニットの可動方向における移動範囲を代表する代表位置をＮ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値をＮで除算した平均位置に応じて、可動ユニットの重量を２個のモーターに配分した結果に基づき、２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。かかる構成では、上記の平均位置を求めるといった簡単な演算により、２個のモーターのそれぞれが可動ユニットから受ける重量に応じて２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出できる。
【００１５】
また、可動ユニットは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作を対象期間にＮ（Ｎは２以上の整数）回実行し、第１工程では、移動動作で加速中の可動ユニットの可動方向における移動範囲を代表する加速時代表位置をＮ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値をＮで除算した加速時平均位置に応じて、加速中の可動ユニットの重量を２個のモーターに配分し、移動動作で等速移動中の可動ユニットの可動方向における移動範囲を代表する等速時代表位置をＮ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値をＮで除算した等速時平均位置に応じて、等速移動中の可動ユニットの重量を２個のモーターに配分し、移動動作で減速中の可動ユニットの可動方向における移動範囲を代表する減速時代表位置をＮ回の移動動作それぞれについて求めて加算した値をＮで除算した減速時平均位置に応じて、減速中の可動ユニットの重量を２個のモーターに配分した結果に基づき、２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。かかる構成では、上記の平均位置を求めるといった簡単な演算により、２個のモーターのそれぞれが可動ユニットから受ける重量に応じて２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出できる。しかも、この平均位置は、可動ユニットの加速中、等速移動中および減速中のそれぞれについて個別に求められる。したがって、２個のモーターのそれぞれが可動ユニットから受ける重量をより的確に反映しつつ、２個のモーターそれぞれの実効負荷を算出できる。
【００１６】
また、可動ユニットは、部品実装において、部品供給部からピックアップした部品を基板に実装して部品供給部に戻るサイクルを繰り返し実行し、第１工程では、サイクルの実行期間を対象期間として２個のモーターそれぞれの実効負荷をサイクル毎に算出し、第２工程では、２個のモーターの動作をサイクル毎に決定するように、モーター動作決定方法を構成しても良い。このように部品実装においては、部品供給部からピックアップした部品を基板に実装して部品供給部に戻るサイクル毎にモーターの実効負荷を算出して、モーターの動作を決定するのが合理的である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、モーターの実効負荷が過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る部品実装機を模式的に示す部分平面図。
【図２】図１の部品実装機を備えた部品実装システムの電気的構成の一例を示すブロック図。
【図３】実装サイクルの一例を模式的に示すタイミングチャート。
【図４】Ｙモーターの加減速パターンの一例を模式的に示すタイミングチャート。
【図５】Ｙモーター動作最適化の一例を示すフローチャート。
【図６】Ｙモーター動作最適化の結果の一例を示す図。
【図７】Ｙモーター動作最適化で実行されるヘッドユニットの重量配分の一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明に係る部品実装機を模式的に示す部分平面図である。同図および以下の図では、鉛直方向に平行なＺ方向、それぞれ水平方向に平行なＸ方向およびＹ方向からなるＸＹＺ直交座標を適宜示す。この部品実装機１は、基台１１の上に設けられた一対のコンベア１２、１２を備える。部品実装機１は、コンベア１２によりＸ方向（基板搬送方向）の上流側から作業位置（図１の基板２の位置）に搬入した基板２に対してヘッドユニット３により部品Ｃを実装し、部品実装を完了した基板２をコンベア１２により作業位置からＸ方向の下流側へ搬出する。
【００２０】
部品実装機１は、２個のヘッドユニット３それぞれをＸＹ方向に個別に駆動するＸＹ駆動機構４を備える。このＸＹ駆動機構４は、それぞれＸ方向に平行に延設されてヘッドユニット３をＸ方向に移動可能に支持する一対のＸビーム４１、４１を有する。各Ｘビーム４１には、Ｘ方向に平行に延設されたボールネジ４２と、ボールネジ４２を回転駆動するＸモーター４３とが取り付けられている。Ｘモーター４３は、ここの例ではサーボモーターである。そして、ボールネジ４２のナットにヘッドユニット３が取り付けられている。さらに、ＸＹ駆動機構４は、それぞれＹ方向に平行に延設された一対のＹビーム４４、４４を有する。各Ｘビーム４１の一端は一方のＹビーム４４によりＹ方向に移動可能に支持され、各Ｘビーム４１の他端は他方のＹビーム４４によりＹ方向に移動可能に支持される。各Ｙビーム４４には、Ｘビーム４１、４１をＹ方向に駆動するＹモーター４５が取り付けられている。各Ｙモーター４５は、ここの例ではリニアモーターであり、Ｘビーム４１、４１の端に取り付けられた可動子４５１、４５１と、Ｙ方向に平行に延設された固定子４５２とを有する。そして、可動子４５１と固定子４５２との間に働く磁力によって可動子４５１とともにＸビーム４１がＹ方向に駆動される。かかるＸＹ駆動機構４によれば、Ｘモーター４３およびＹモーター４５によって、ヘッドユニット３をＸＹ方向に移動させることができる。
【００２１】
部品供給部５は、一対のコンベア１２、１２のＹ方向の両側のそれぞれに配設されている。部品供給部５では、Ｘ方向に並ぶ複数のテープフィーダー５１（以下、単に「フィーダー５１」と称する）が着脱可能に装着されている。各フィーダー５１は集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品Ｃ（チップ部品）を所定間隔おきに収納したテープをＹ方向に間欠的に送り出すことによって、テープ内の部品Ｃを部品供給位置に供給する。
【００２２】
ヘッドユニット３は、Ｘ方向に平行に配列された複数の実装ヘッド３１を有している。各実装ヘッド３１はＺ方向（鉛直方向）に延びた長尺形状を有し、その下端に係脱可能に取り付けられた吸着ノズルによって部品Ｃを吸着・保持することが可能となっている。そして、ヘッドユニット３はフィーダー５１の上方へ移動して、フィーダー５１により供給される部品Ｃを吸着ノズルで吸着して保持する。それに続いて、ヘッドユニット３は作業位置の基板２の上方に移動して部品Ｃの吸着を解除することで、基板２に部品Ｃを実装する。
【００２３】
また、部品供給部５とコンベア１２との間には、部品認識カメラ６およびノズル保管部７が配置されている。部品認識カメラ６は、部品供給部５において吸着ノズルにより吸着された部品Ｃを撮像し、部品情報および位置ずれ情報を取得するための画像情報を提供する。この部品撮像は、部品供給部５から基板２への移動中にヘッドユニット３が部品認識カメラ６の上方を通過することで実行される。こうして取得された画像を解析することで、吸着された部品ＣのＸＹ平面における位置ずれ量および回転角度を求めることが可能となっている。また、上記画像情報から部品Ｃが吸着ノズルに保持されているか否かを確認することも可能となる。
【００２４】
ノズル保管部７は互いに異なる種類の複数の吸着ノズルを保管する機能を有している。部品Ｃに対応した吸着ノズルを取り付けるように指示された場合、ヘッドユニット３がノズル保管部７の上方まで移動した後に実装ヘッド３１が鉛直方向Ｚに昇降して吸着ノズルを交換する。
【００２５】
図２は図１の部品実装機を備えた部品実装システムの電気的構成の一例を示すブロック図である。この部品実装システムＳは、上述の部品実装機１とホストコンピューター９とを備える。部品実装機１は、図１に示した機械的構成の他に、制御部１１０、記憶部１２０および通信部１３０を備える。制御部１１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random Access Memory)等で構成されたプロセッサーであり、部品実装機１の各部を制御する。記憶部１２０は例えばＨＤＤ(Hard Disk Drive)で構成され、基板２に部品Ｃを実装する手順を規定した実装プログラムＰｍ等を記憶する。また、通信部１３０は、例えばＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークを介してホストコンピューター９から実装プログラムＰｍや各種データを受信して記憶部１２０に記憶する。そして、制御部１１０は実装プログラムＰｍに従って部品実装を実行する。
【００２６】
ホストコンピューター９は例えばパーソナルコンピューターにより構成され、制御部９１、記憶部９２および通信部９３を備える。制御部９１は、ＣＰＵおよびＲＡＭ等で構成されたプロセッサーであり、ホストコンピューター９での演算機能を司る。特に制御部９１は最適化プログラムＰｏを実行することで、後に説明するＹモーター動作最適化を協働して実行する実効負荷算出部９１１および動作決定部９１２を構築する。記憶部９２は例えばＨＤＤで構成され、最適化プログラムＰｏを記憶する。通信部９３は最適化プログラムＰｏの実行結果として得られた実装プログラムＰｍや各種データを、ネットワークを介して部品実装機１の通信部１３０に送信する。
【００２７】
制御部９１が実行する最適化プログラムＰｏは、部品実装機１での部品実装の手順を最適化する演算を規定する。特に本実施形態の最適化プログラムＰｏは、２個のＹモーター４５の加減速パターンを、次に説明する実装サイクル単位で最適化する処理（Ｙモーター動作最適化）を実行する。
【００２８】
図３は実装サイクルの一例を模式的に示すタイミングチャートである。同図では、横軸が時間を示し、縦軸がヘッドユニット３を駆動するＹモーター４５の速度を示す。実装サイクルＴｃは、ヘッドユニット３が部品供給部５から部品Ｃをピックアップした後に基板２の上方に移動して各部品Ｃを対応する実装点に実装し、部品供給部５の上方に戻る往復動作である。この実装サイクルＴｃでは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作Ｌｉを、Ｙモーター４５がヘッドユニット３に繰り返し実行させる。
【００２９】
つまり、ヘッドユニット３は４個の実装ヘッド３１それぞれに部品Ｃを保持できるため、ヘッドユニット３は実装サイクルＴｃにおいて、
・１回目の移動動作Ｌ１…４個の実装ヘッド３１のそれぞれに部品Ｃを吸着したヘッドユニット３が部品供給部５の上方から基板２の第１実装点の上方へ移動する移動動作
・２回目の移動動作Ｌ２…部品Ｃを第１実装点に実装したヘッドユニット３が第１実装点の上方から第２実装点の上方へ移動する移動動作
・３回目の移動動作Ｌ３…部品Ｃを第２実装点に実装したヘッドユニット３が第２実装点の上方から第３実装点の上方へ移動する移動動作
・４回目の移動動作Ｌ４…部品Ｃを第３実装点に実装したヘッドユニット３が第３実装点の上方から第４実装点の上方へ移動する移動動作
・５回目の移動動作Ｌ５…部品Ｃを第４実装点に実装したヘッドユニット３が第４実装点の上方から部品供給部５の上方へ移動する移動動作
が順番に実行される。さらに、ヘッドユニット３は、全ての部品Ｃを基板２に実装するまで実装サイクルＴｃを繰り返すことで、部品実装を完了する。この際、Ｙモーター４５は所定の加減速パターンでヘッドユニット３を加減速することでヘッドユニット３に移動動作Ｌｉを実行させる。
【００３０】
図４はＹモーターの加減速パターンの一例を模式的に示すタイミングチャートである。この加減速パターンは、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作Ｌｉをヘッドユニット３に実行させる際のＹモーター４５の速度変化を規定する。この加減速パターンに従うと、Ｙモーター４５は、加速期間Ｔａｉをかけて速度ゼロから加速度αで加速し、目標速度Ｖｔに到達すると等速期間Ｔｌｉの間等速で移動し、等速期間Ｔｌが終了すると減速期間Ｔｄｉをかけて減速度βで速度ゼロまで減速する。ここで、減速度βは、減速する際の加速度であり正の値を取る。そして、Ｙモーター動作最適化では、ヘッドユニット３に移動動作Ｌｉを実行させるＹモーター４５の加減速パターンの加速度αおよび減速度βを最適化することで、Ｙモーター４５の過熱を抑制しつつ効率的な部品実装の実現を図る。この最適化は、実装サイクル単位で実行される。なお、図３に示した、各移動動作Ｌｉ（ｉ＝１〜５）で、加速度αおよび減速度βはそれぞれ共通に設定される。
【００３１】
図５はＹモーター動作最適化の一例を示すフローチャートである。図６はＹモーター動作最適化の結果の一例を示す図である。図７はＹモーター動作最適化で実行されるヘッドユニットの重量配分の一例を模式的に示す図である。なお、図６では、５回の実装サイクルＴｃを繰り返して部品実装を完了する場合が例示されている。また、図７では、２個のＹモーター４５のうち、一方のＹモーター４５に符号４５ａが付され、他方のＹモーター４５に符号４５ｂが付されている。
【００３２】
ステップＳ１０１では、実効負荷算出部９１１が加減速パターンの加速度αおよび減速度βをデフォルト値に設定する。具体的には、図６の１回目演算の表に示されるように、加速度αおよび減速度βのそれぞれがデフォルト値である４（Ｇ）に設定される。
【００３３】
ステップＳ１０２では、実効負荷算出部９１１は、ステップＳ１０１で設定した加速度αおよび減速度βに基づき、Ｙモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを、次式
Ｆｃ＝（Σ（Ｆｍａｉ２＋×Ｔａｉ＋Ｆｍｌｉ２×Ｔｌｉ＋Ｆｍｄｉ２×Ｔｄｉ）／Ｔｃ）１／２
Ｆｍａｉ：ｉ番目の移動動作Ｌｉの加速期間Ｔａｉでの推力
Ｆｍｌｉ：ｉ番目の移動動作Ｌｉの等速期間Ｔｌｉでの推力
Ｆｍｄｉ：ｉ番目の移動動作Ｌｉの減速期間Ｔｄｉでの推力
に基づき求める。なお、Σは、移動動作Ｌの順番を表す「ｉ」についての加算を示す。また、加速期間推力Ｆｍａｉ、等速期間推力Ｆｍｌｉおよび減速期間推力Ｆｍｄｉは、次式
Ｆｍａｉ＝負荷質量Ｍ×加速度α＋動摩擦力
Ｆｍｌｉ＝動摩擦力
Ｆｍｄｉ＝負荷質量Ｍ×減速度β−動摩擦力
動摩擦力：等速移動に要する一定の推力
で与えられる。
【００３４】
さらに、ステップＳ１０２では、実装サイクルＴｃにおけるヘッドユニット３のＸ方向における位置に基づき、Ｙモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかる実質負荷質量を個別に求める。具体的には、実効負荷算出部９１１は次式に従ってＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかる実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂを計算する。
Ｍｒａ＝Ｍｉａ＋Ｍｈ×Ｄａ／Ｄ
Ｍｒｂ＝Ｍｉｂ＋Ｍｈ×Ｄｂ／Ｄ
【００３５】
ここで、イニシャル質量Ｍｉａ、Ｍｉｂはそれぞれ、ヘッドユニット３をＸビーム４１から取り外した状態でＹモーター４５ａ、４５ｂにかかる負荷質量であり、ヘッド質量Ｍｈはヘッドユニット３の質量である。また、距離Ｄは、Ｙモーター４５ａの可動子４５１の重心とＹモーター４５ｂの可動子４５１の重心との間のＸ方向における距離であり、距離Ｄａは、Ｙモーター４５ａの可動子４５１の重心とヘッドユニット３の重心との間のＸ方向への距離であり、距離Ｄｂは、Ｙモーター４５ｂの可動子４５１の重心とヘッドユニット３の重心との間のＸ方向への距離である。
【００３６】
この際、ヘッドユニット３の重心のＸ方向における位置としては、移動動作Ｌｉの移動先（終点）のＸ座標位置ｘ３ｉを、５回の移動動作Ｌｉについて加算したΣｘ３ｉを移動動作Ｌｉの回数Ｎ（＝５）で除算した平均位置Σｘ３ｉ／Ｎを用いる。つまり、Ｙモーター４５ａの可動子４５１の重心のＸ座標位置ｘ４５ａｉと、Ｙモーター４５ｂの可動子４５１の重心のＸ座標位置ｘ４５ｂｉとを用いると、
Ｄａ＝Σｘ３ｉ／Ｎ−ｘ４５ａｉ
Ｄｂ＝ｘ４５ｂｉ−Σｘ３ｉ／Ｎ
となる。
【００３７】
そして、これらの式で求まる配分比（Ｄａ／Ｄ、Ｄｂ／Ｄ）でヘッドユニット３のヘッド質量Ｍｈを配分することで、Ｙモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかる実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂが算出される。さらに、Ｙモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの加速期間推力Ｆｍａｉ、等速期間推力Ｆｍｌｉおよび減速期間推力Ｆｍｄｉを求めるにあたっては、実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂが負荷質量Ｍとして用いられる。これによって、実装サイクルＴｃでのヘッドユニット３のＸ方向における位置を反映させた実効推力ＦｃがＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれについて算出される。
【００３８】
実効推力Ｆｃが求まると、実効負荷算出部９１１は、実効負荷率Ｒを、次式
Ｒ＝Ｆｃ／Ｆｔ
Ｆｔ：Ｙモーター４５の定格推力
に基づき算出する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２、Ｓ１０３により実効負荷率Ｒを求める演算は、５回の実装サイクルＴｃのそれぞれについて求められる。その結果、図６の１回目演算の表に示すように、１〜５回目の実装サイクルＴｃのそれぞれについて実効負荷率Ｒが算出される。なお、同図では、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂの実効負荷率Ｒのうち、大きい方の実効負荷率Ｒが示されている。
【００３９】
ステップＳ１０４では、実効負荷算出部９１１は、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効負荷率Ｒが上限値、すなわち１００％以下であるかを判断する。図６の１回目演算の表に示す例では、２、３および５回目の実装サイクルＴｃでの実効負荷率Ｒが１００％を超えている（ステップＳ１０４で「ＮＯ」）。そこで、実効負荷算出部９１１は、ステップＳ１０５に進んで、該当する実装サイクルＴｃでの加減速パターンを変更する。具体的には、図６の２回目演算の表に示すように、加減速パターンの加速度αおよび減速度βを３．８（Ｇ）に減少させる。そして、実効負荷算出部９１１は、上述と同様にステップＳ１０２、Ｓ１０３を実行して実効負荷率Ｒを再計算し、ステップＳ１０４でこれを上限値と比較する。
【００４０】
図６の例では、２回目演算の表に示すように、２および５回目の実装サイクルＴｃの実効負荷率Ｒは１００％以下に収まったが、３回目の実装サイクルＴｃでの実効負荷率Ｒは１００％を超えている。そこで、実効負荷算出部９１１は、ステップＳ１０５に進んで、図６の３回目演算の表に示すように、３回目の実装サイクルＴｃでの加減速パターンの加速度αおよび減速度βを３．６（Ｇ）に減少させる。そして、実効負荷算出部９１１は、上述と同様にステップＳ１０２、Ｓ１０３を実行して実効負荷率Ｒを再計算し、ステップＳ１０４でこれを上限値と比較する。その結果、図６の３回目演算の表に示すように、１〜５回目の実装サイクルＴｃそれぞれにおいて、実効負荷率Ｒが１００％以下となった（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」）。
【００４１】
これを受けて、動作決定部９１２は、実効負荷率Ｒが１００％以下となった際の加減速パターン、すなわち図６の３回目演算の表に示される加減速パターンに基づき、各実装サイクルＴｃでＹモーター４５ａ、４５ｂを動作させると決定する（ステップＳ１０６）。そして、図５のＹ軸モーター動作最適化が終了する。
【００４２】
以上に説明したように本実施形態では、部品実装の手順に従ってヘッドユニット３を移動させるために２個のＹモーター４５ａ、４５ｂを動作させた際の実装サイクルＴｃにおける２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃが、実装サイクルＴｃにおけるヘッドユニット３のＸ方向における位置に応じて算出される。そして、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃの算出結果に基づき、部品実装を実行する際の２個のＹモーター４５ａ、４５ｂの動作（加減速パターン）が決定される。したがって、ヘッドユニット３の位置によって各Ｙモーター４５ａ、４５ｂにかかる重量の変化に応じて、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂの動作を適切に決定することができる。その結果、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効推力Ｆｃが過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となっている。
【００４３】
具体的には、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃの算出結果が定格推力Ｆｔ以下となるまで、加減速パターンが示す加速度αおよび減速度βを減らしつつステップＳ１０２（実効負荷算出処理）を繰り返す。そして、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃの算出結果が定格推力Ｆｔ以下となった際の加減速パターンで２個のＹモーター４５ａ、４５ｂモーターを動作させると決定する。このように決定された加減速パターンで２個のＹモーター４５ａ、４５ｂを動作させることで、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効推力Ｆｃが過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となっている。
【００４４】
また、ステップＳ１０２では、実装サイクルＴｃでのヘッドユニット３のＸ方向における位置に応じてヘッドユニット３の重量を２個のＹモーター４５ａ、４５ｂに配分した結果に基づき、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを算出している。かかる構成では、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂのそれぞれがヘッドユニット３から受ける重量に応じて、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃが算出され、こうして算出された実効推力Ｆｃに応じて２個のＹモーター４５ａ、４５ｂの動作が決定される。そのため、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの実効推力Ｆｃが過大となるのを抑えつつ効率的な部品実装を行うことが可能となっている。
【００４５】
また、ヘッドユニット３は、始点から移動を開始して終点で停止する移動動作Ｌｉを実装サイクルＴｃ中にＮ（Ｎは２以上の整数）回実行する。ステップＳ１０２では、移動動作Ｌｉでのヘッドユニット３のＸ方向における移動範囲を代表する代表位置（終点）をＮ回の移動動作Ｌｉそれぞれについて求めて加算した値Σｘ３ｉをＮで除算した平均位置Σｘ３ｉ／Ｎに応じて、ヘッドユニット３の重量を２個のＹモーター４５ａ、４５ｂに配分する。そして、この配分結果に基づき、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを算出している。かかる構成では、平均位置Σｘ３ｉ／Ｎを求めるといった簡単な演算により、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂのそれぞれがヘッドユニット３から受ける重量に応じて２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを算出できる。
【００４６】
また、ヘッドユニット３は、部品実装において、部品供給部５からピックアップした部品Ｃを基板２に実装して部品供給部５に戻る実装サイクルＴｃを繰り返し実行する。これに対して、ステップＳ１０２では、実装サイクルＴｃの実行期間を対象として２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを実装サイクルＴｃ毎に算出し、ステップＳ１０６では、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂの動作を実装サイクルＴｃ毎に決定する。このように部品実装においては、ヘッドユニット３が実行する実装サイクルＴｃ毎にＹモーター４５ａ、４５ｂの実効推力Ｆｃを算出して、Ｙモーター４５ａ、４５ｂの動作を決定するのが合理的である。
【００４７】
このように本実施形態では、図５のフローチャートが本発明の「モーター動作決定方法」の一例に相当し、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５が本発明の「第１工程」の一例に相当し、ステップＳ１０６が本発明の「第２工程」の一例に相当し、ヘッドユニット３が本発明の「可動ユニット」の一例に相当し、Ｘビーム４１が本発明の「ビーム」の一例に相当し、Ｙモーター４５ａ、４５ｂが本発明の「２個のモーター」の一例に相当し、Ｘ方向が本発明の「可動方向」の一例に相当し、Ｙ方向が本発明の「駆動方向」の一例に相当し、実効推力Ｆｃが本発明の「実効負荷」の一例に相当し、実装サイクルＴｃの実行期間が本発明の「対象期間」の一例に相当し、ステップＳ１０２が本発明の「実効負荷算出処理」の一例に相当し、定格推力Ｆｔが本発明の「上限値」の一例に相当し、移動動作Ｌｉが本発明の「移動動作」の一例に相当し、移動動作Ｌｉの終点（移動先）が本発明の「代表位置」の一例に相当し、平均位置Σｘ３ｉ／Ｎが本発明の「平均位置」の一例に相当し、実装サイクルＴｃが本発明の「サイクル」の一例に相当し、ホストコンピューター９が本発明の「モーター動作決定装置」の一例に相当し、実効負荷算出部９１１が本発明の「実効負荷算出部」の一例に相当し、動作決定部９１２が本発明の「動作決定部」の一例に相当する。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、ヘッドユニット３のヘッド質量ＭｈをＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれに配分する比（Ｄａ／Ｄ、Ｄｂ／Ｄ）を求めるにあたって、実装サイクルＴｃにおけるヘッドユニット３の平均位置Σｘ３ｉ／Ｎが用いられていた。しかしながら、これら配分比の求め方は上記の例に限られず、適宜変更が可能である。
【００４９】
そこで、移動動作Ｌｉにおける加速期間Ｔａｉ、等速期間Ｔｌｉおよび減速期間Ｔｄｉそれぞれの期間で個別にヘッドユニット３のヘッド質量Ｍｈを配分して、加速期間推力Ｆｍａｉ、等速期間推力Ｆｍｌｉおよび減速期間推力Ｆｍｄｉを求めても良い。この例では、加速期間Ｔａｉで加速中のヘッドユニット３のＸ方向における移動範囲を代表する加速時代表位置（例えば加速期間Ｔａｉ終了時点でのヘッドユニット３の重心位置）が、Ｎ回の移動動作Ｌｉそれぞれについて算出される。そして、これらを加算した値をＮで除算した加速時平均位置に基づき分配比（Ｄａ／Ｄ、Ｄｂ／Ｄ）を算出し、これらの配分比から求められる実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂが、加速期間ＴａｉのＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかるとして、加速期間推力Ｆｍａｉが求められる。
【００５０】
また、等速期間Ｔｌｉで等速移動中のヘッドユニット３のＸ方向における移動範囲を代表する等速時代表位置（例えば等速期間Ｔｌｉ終了時点でのヘッドユニット３の重心位置）が、Ｎ回の移動動作Ｌｉそれぞれについて算出される。そして、これらを加算した値をＮで除算した等速時平均位置に基づき分配比（Ｄａ／Ｄ、Ｄｂ／Ｄ）を算出し、これらの配分比から求められる実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂが、等速期間ＴｌｉのＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかるとして、等速期間推力Ｆｍｌｉが求められる。
【００５１】
さらに、減速期間Ｔｄｉで減速中のヘッドユニット３のＸ方向における移動範囲を代表する減速時代表位置（例えば減速期間Ｔｄｉ終了時点でのヘッドユニット３の重心位置）が、Ｎ回の移動動作Ｌｉそれぞれについて算出される。そして、これらを加算した値をＮで除算した減速時平均位置に基づき分配比（Ｄａ／Ｄ、Ｄｂ／Ｄ）を算出し、これらの配分比から求められる実質負荷質量Ｍｒａ、Ｍｒｂが、減速期間ＴｄｉのＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれにかかるとして、減速期間推力Ｆｍｄｉが求められる。
【００５２】
そして、これら加速期間推力Ｆｍａｉ、等速期間推力Ｆｍｌｉおよび減速期間推力Ｆｍｄｉに基づき実効推力Ｆｃを算出することができる。かかる構成では、上記の平均位置を求めるといった簡単な演算により、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂのそれぞれがヘッドユニット３から受ける重量に応じて２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効推力Ｆｃを算出できる。しかも、この平均位置は、ヘッドユニット３の加速中、等速移動中および減速中のそれぞれについて個別に求められる。したがって、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂのそれぞれがヘッドユニット３から受ける重量をより的確に反映しつつ、２個のＹモーター４５ａ、４５ｂそれぞれの実効負荷を算出できる。
【００５３】
また、移動動作Ｌｉでのヘッドユニット３の代表位置は、上述の移動先（終点）に限られず、例えば始点と終点との中間点でも良い。加速中、等速移動中および減速中のヘッドユニット３の代表位置も同様である。
【００５４】
また、実効推力Ｆｃを求める対象期間は、実装サイクルＴｃに限られない。したがって、実装サイクルＴｃより短い期間あるいは長い期間を対象期間として実効推力Ｆｃを求めても良い。
【００５５】
また、ステップＳ１０５で減少させる加減速パターンのパラメーターは、加速度αおよび減速度βに限られない。具体的には、加速度α、減速度β、加速期間Ｔａｉおよび減速期間Ｔｄｉの少なくとも１つを減少させれば良い。
【００５６】
また、加減速パターンにおいて、加速度αと減速度βとを等しくする必要は無い。さらに、同一の実装サイクルＴｃにおいて各移動動作Ｌｉで加速度αや減速度βを共通にする必要も無い。
【００５７】
また、ヘッドユニット３の位置やＹモーター４５の可動子４５１の位置を、それぞれの重心で代表していた。しかしながら、ヘッドユニット３の位置やＹモーター４５の可動子４５１の位置の取り方はこれに限られない。
【００５８】
また、ヘッドユニット３が具備する実装ヘッド３１の個数も変更可能である。
【００５９】
また、ヘッドユニット３の可動方向とＹモーター４５の駆動方向が直交している必要も無く、これらが交差していればヘッドユニット３を二次元的に移動させることは可能である。
【符号の説明】
【００６０】
３…ヘッドユニット（可動ユニット）、
４１…Ｘビーム（ビーム）、
４５、４５ａ、４５ｂ…Ｙモーター（モーター）、
９…ホストコンピューター（モーター動作決定装置）、
９１１…実効負荷算出部、
９１２…動作決定部、
Ｘ…Ｘ方向（可動方向）、
Ｙ…Ｙ方向（駆動方向）、
Ｔｃ…実装サイクル（サイクル。対象期間）、
Ｌｉ…移動動作、
Σｘ３ｉ／Ｎ…平均位置、
Ｓ１０２…実効負荷算出処理、
Ｓ１０２〜Ｓ１０５…第１工程、
Ｓ１０６…第２工程
【図１】
2018200914.tif 000003
【図２】
2018200914.tif 000004
【図３】
2018200914.tif 000005
【図４】
2018200914.tif 000006
【図５】
2018200914.tif 000007
【図６】
2018200914.tif 000008
【図７】
2018200914.tif 000009