(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の機台又は連結された複数の機台に、複数の駆動源で個別に加減速駆動される複数の移動体を搭載し、且つ、いずれかの移動体の加減速駆動により発生した外乱が前記機台を介して隣接する他の移動体に伝達される移動体駆動システムにおける、各移動体の位置をそれぞれ２自由度制御系で制御する位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システムにおいて、
前記２自由度制御系は、
前記移動体の位置を検出する検出部と、
前記移動体の位置指令値と前記検出部の検出値との偏差を入力とし、該偏差が小さくなるようにフィードバック操作量を出力するＦ／Ｂ補償器と、
前記移動体の位置指令値を入力としてフィードフォワード操作量を出力するＦ／Ｆ補償器と、
前記フィードバック操作量と前記フィードフォワード操作量とを加算して前記移動体の操作量を出力する加算器と、
前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器と
を備え、
前記外乱非干渉化補償器は、
外乱発生側の移動体の位置指令値を２階微分して加速度指令値を出力する２階微分器と、
前記２階微分器の出力である加速度指令値に第１ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量を出力する第１乗算器と、
前記２階微分器の出力である加速度指令値に第２ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体の操作量に対する補正量を出力する第２乗算器とを備え、
前記第１乗算器の出力と前記第２乗算器の出力とによって前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行う、位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項２】
単一の機台又は連結された複数の機台に、複数の駆動源で個別に加減速駆動される複数の移動体を搭載し、且つ、いずれかの移動体の加減速駆動により発生した外乱が前記機台を介して隣接する他の移動体に伝達される移動体駆動システムにおける、各移動体の位置をそれぞれフィードバック制御系で制御する位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システムにおいて、
前記フィードバック制御系は、
前記移動体の位置を検出する検出部と、
前記移動体の位置指令値と前記検出部の検出値との偏差を入力とし、該偏差が小さくなるように前記移動体の操作量を出力するＦ／Ｂ補償器と、
前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器と
を備え、
前記外乱非干渉化補償器は、
外乱発生側の移動体の位置指令値を２階微分して加速度指令値を出力する２階微分器と、
前記２階微分器の出力である加速度指令値に第１ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量を出力する第１乗算器と、
前記２階微分器の出力である加速度指令値に第２ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体の操作量に対する補正量を出力する第２乗算器とを備え、
前記第１乗算器の出力と前記第２乗算器の出力とによって前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行う、位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項３】
前記複数の移動体は、同方向又はその反対方向に加減速駆動される、請求項１又は２に記載の位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項４】
前記第１ゲインと前記第２ゲインの少なくとも一方は、前記外乱発生側の移動体の位置と前記外乱の影響を受ける側の移動体の位置の少なくとも一方に応じて変化する、請求項１乃至３のいずれかに記載の位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項５】
前記第１ゲインと前記第２ゲインの少なくとも一方は、前記外乱発生側の移動体と前記外乱の影響を受ける側の移動体との間の距離に応じて変化する、請求項１乃至３のいずれかに記載の位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項６】
前記外乱発生側の移動体が複数存在し、複数の外乱発生側の移動体の加減速駆動により発生した複数の外乱が１つの移動体に伝達され、
前記外乱非干渉化補償器は、前記複数の外乱発生側の移動体の各々に前記２階微分器、前記第１乗算器及び前記第２乗算器が設けられ、
前記複数の外乱発生側の移動体における複数の前記第１乗算器の出力の和と複数の前記第２乗算器の出力の和とによって前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行う、請求項１乃至５のいずれかに記載の位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システムを搭載した部品実装機であって、
前記移動体は、実装ヘッドを移動させるスライドである、部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、単一の機台又は連結された複数の機台に、複数の駆動源で個別に加減速駆動される複数の移動体を搭載し、且つ、いずれかの移動体の加減速駆動により発生した外乱が前記機台を介して隣接する他の移動体に伝達される移動体駆動システムにおける、各移動体の位置をそれぞれ制御する位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システム及び部品実装機に関する技術を開示したものである。
【背景技術】
【０００２】
単一の機台又は連結された複数の機台に、複数の駆動源で個別に加減速駆動される複数の移動体を搭載した移動体駆動システムとしては、例えば、特許文献１（特開２００４−１０４０７５号公報）に記載されたモジュール型部品実装ラインが知られている。このモジュール型部品実装ラインは、複数台の実装機モジュールを連結し、各実装機モジュールにそれぞれ２つの実装ヘッドを移動させる２つの移動体（Ｙスライド）を搭載した構成となっている。この構成では、一方の実装機モジュールの一方の移動体を加減速駆動したときに発生する外乱（振動）が自身の実装機モジュールの機台を介して他方の移動体に伝達されて当該他方の移動体の位置決め精度を悪化させるだけではなく、当該外乱が、隣接する他の実装機モジュールの機台を介して当該他の実装機モジュールの移動体にも伝達されて、当該他の実装機モジュールの移動体の位置決め精度を悪化させる場合がある。【０００３】
このような課題をソフトウエアの変更又は追加のみで解決する外乱非干渉化補償装置が特許文献２（特許第５３８２７７７号公報）に記載されている。この特許文献２の外乱非干渉化補償装置は、移動体の位置を観測（検出）する観測手段と、外乱の影響を受ける側の移動体の観測量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器とを備え、前記外乱非干渉化補償器は、外乱発生側の移動体の操作量を入力として、前記外乱の影響を受ける側の移動体の制御量に対する該外乱の非干渉化補償を行うためのフィードフォワード補償量を出力する第１のフィードフォワード補償器と、前記外乱発生側の移動体の操作量を入力として目標指令補正量を出力する第２のフィードフォワード補償器と、前記外乱の影響を受ける側の移動体の操作量を前記第１のフィードフォワード補償器の出力で補正する第１の演算器と、前記外乱の影響を受ける側の移動体の目標指令を前記第２のフィードフォワード補償器の出力で補正する第２の演算器とを備えた構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０４０７５号公報
【特許文献２】特許第５３８２７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献２の外乱非干渉化補償装置は、外乱発生側の移動体の操作量に基づいて外乱の非干渉化補償を行うものであるが、外乱発生側の移動体の操作量には、通常のフィードバック制御による、摩擦力等の機械的特性に対するフィードバック補償量が含まれるため、外乱を非干渉化するための補償量が外乱発生側の移動体の機械的特性の影響を受けやすいという問題があった。【０００６】
更に、外乱発生側の移動体の操作量には、上述した摩擦力等の機械的特性に対するフィードバック補償量が含まれることに加えて、フィードバック制御による制御遅延も含まれるため、その操作量から外乱の非干渉化補償を行うためのフィードフォワード補償量を出力しても、所望の補償結果を得られないという問題もあった。【０００７】
また、特許文献２の請求項２や請求項３に記載されているように、外乱の影響を受ける側の移動体の操作量から制御量までの伝達特性のノミナルモデルの逆特性を考慮して非干渉化のためのフィードフォワード補償器を構築すると、そのフィードフォワード補償器は２階微分特性を含むことになる。その結果、フィードフォワード補償量は、位置指令値の４階微分を成分として持つことになる。要するに、操作量（トルク）は、位置指令値の２階微分に制御対象の慣性を乗算したものと等価になり、これに更に操作量から制御量までの伝達特性のノミナルモデルの逆特性（２階微分を含む特性）を乗算するため、結果的に位置指令値の４階微分を成分として持つことになる。このため、フィードフォワード補償量の物理的意味が不明になり、調整が難しい。しかも、外乱非干渉化補償器の構成が複雑になり、外乱非干渉化補償器付きの位置決め制御のソフトウエアが複雑化してＣＰＵの演算負荷が大きくなるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、単一の機台又は連結された複数の機台に、複数の駆動源で個別に加減速駆動される複数の移動体を搭載し、且つ、いずれかの移動体の加減速駆動により発生した外乱が前記機台を介して隣接する他の移動体に伝達される移動体駆動システムにおける、各移動体の位置をそれぞれ２自由度制御系で制御する位置決め制御装置の外乱非干渉化補償システムにおいて、前記２自由度制御系は、前記移動体の位置を検出する検出部と、前記移動体の位置指令値と前記検出部の検出値との偏差を入力とし、該偏差が小さくなるようにフィードバック操作量を出力するＦ／Ｂ補償器と、前記移動体の位置指令値を入力としてフィードフォワード操作量を出力するＦ／Ｆ補償器と、前記フィードバック操作量と前記フィードフォワード操作量とを加算して前記移動体の操作量を出力する加算器と、前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器とを備え、前記外乱非干渉化補償器は、外乱発生側の移動体の位置指令値を２階微分して加速度指令値を出力する２階微分器と、前記２階微分器の出力である加速度指令値に第１ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量を出力する第１乗算器と、前記２階微分器の出力である加速度指令値に第２ゲインを乗算して前記外乱の影響を受ける側の移動体の操作量に対する補正量を出力する第２乗算器とを備え、前記第１乗算器の出力と前記第２乗算器の出力とによって前記外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行うものである。【０００９】
一般に、外乱の影響を受ける側の移動体は、外乱発生側の移動体の加速度（減速度）の絶対値が大きくなるほど、外乱の影響が大きくなるという特性がある。この特性に着目して、外乱発生側の移動体の位置指令値を２階微分して加速度指令値を求め、この加速度指令値に所定のゲインを乗算することで、外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量と操作量に対する補正量を求めて外乱の非干渉化補償を行うものである。このように、外乱発生側の移動体の加速度指令値に基づいて外乱の非干渉化補償を行うようにすれば、前述した特許文献２のように、外乱発生側の移動体の操作量に基づいて外乱の非干渉化補償を行うことに起因する課題を解決することができる。【００１０】
この場合、各移動体の位置を制御する制御系は、２自由度制御系（フィードバック制御とフィードフォワード制御との組み合わせ）に限定されず、フィードバック制御のみによる１自由度制御系であっても良い。【００１１】
また、複数の移動体を同方向又はその反対方向に加減速駆動する移動体駆動システムに本発明を適用すると良い。位置指令値を２階微分して求める加速度指令値は、移動体の移動方向に依存するため、移動体の移動方向が異なる場合は、移動体の移動方向によって外乱の影響度合が異なることを考慮して、第１ゲインと第２ゲインを移動体の移動方向に応じて変化させるようにしても良い。【００１２】
また、外乱発生側の移動体の位置や、外乱の影響を受ける側の移動体の位置、或は両者間の距離に応じて移動体に伝達される外乱の大きさが変化する。この点を考慮して、第１ゲインと第２ゲインの少なくとも一方は、外乱発生側の移動体の位置と外乱の影響を受ける側の移動体の位置の少なくとも一方に応じて変化させるようにしても良い。或は、第１ゲインと第２ゲインの少なくとも一方は、外乱発生側の移動体と外乱の影響を受ける側の移動体との間の距離に応じて変化させるようにしても良い。【００１３】
尚、外乱発生側の移動体は１つのみに限定されず、外乱発生側の移動体が複数存在し、複数の外乱発生側の移動体の加減速駆動により発生した複数の外乱が１つの移動体に伝達される移動体駆動システムにも本発明を適用可能である。この場合は、複数の外乱発生側の移動体の各々に前記２階微分器、前記第１乗算器及び前記第２乗算器を設け、前記複数の外乱発生側の移動体における複数の第１乗算器の出力の和と複数の第２乗算器の出力の和とによって外乱の影響を受ける側の移動体のＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行うようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は実施例１の部品実装機の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は実施例１の位置決め制御装置とその外乱非干渉化補償システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は実施例１の外乱非干渉化補償による相対変位抑制効果を説明する相対変位波形図である。
【図４】図４は実施例２の位置決め制御装置とその外乱非干渉化補償システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、部品実装機に適用して具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて部品実装機１１の構成を説明する。【００１７】
部品実装機１１の機台１２の中央側には、回路基板１３をＸ方向に搬送するコンベア１４が設けられ、該機台１２のＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）の両側には、部品を供給する部品供給装置１５，１６が設置されている。機台１２上のＸ方向両側には、２本のＹスライドベース１７，１８がＹ方向に沿って平行に設けられ、２本のＹスライドベース１７，１８上に、Ｙ方向に移動する２本のＹスライド１９，２０（移動体）が設けられている。各Ｙスライド１９，２０には、それぞれＸスライド（図示せず）を介して実装ヘッド２１，２２が設けられ、各実装ヘッド２１，２２には、それぞれ１本又は複数本の吸着ノズル（図示せず）が保持されて、部品供給装置１５，１６から供給される部品を吸着ノズルで吸着して回路基板１３に実装する。図示はしないが、各Ｙスライド１９，２０には、それぞれボールねじ駆動装置やリニアモータ駆動装置等の駆動源２３，２４（図２参照）が備えられており、その駆動源２３，２４によって各Ｙスライド１９，２０が個別にＹ方向に加減速駆動される。【００１８】
次に、図２に基づいて２本のＹスライド１９，２０の位置（Ｙ座標）を個別に制御する位置決め制御回路３１の構成を説明する。【００１９】
本実施例１の位置決め制御回路３１は、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせた２自由度制御系で構成されている。以下、説明の便宜上、「フィードバック」を「Ｆ／Ｂ」と表記し、「フィードフォワード」を「Ｆ／Ｆ」と表記する。【００２０】
各Ｙスライド１９，２０の位置は、それぞれエンコーダやリニアスケール（リニアエンコーダとも呼ばれる）等の検出部３２，３３で検出される。各検出部３２，３３の検出特性は、それぞれ伝達関数Ｈ1 ，Ｈ2 で表される。各Ｙスライド１９，２０の位置を個別に制御する２自由度制御系は、各Ｙスライド１９，２０の位置指令値１，２と検出部３２，３３の検出値との偏差を入力とし、該偏差が小さくなるようにＦ／Ｂ操作量を出力するＦ／Ｂ補償器３４，３５（伝達関数Ｃ1 ，Ｃ2 ）と、各Ｙスライド１９，２０の位置指令値１，２を入力としてＦ／Ｆ操作量を出力するＦ／Ｆ補償器３６，３７（伝達関数ＦＦ1 ，ＦＦ2 ）と、前記Ｆ／Ｂ操作量と前記Ｆ／Ｆ操作量とを加算して各Ｙスライド１９，２０の駆動源２３，２４の操作量を出力する加算器３８，３９とを備え、各加算器３８，３９の出力（操作量）によって制御対象である各Ｙスライド１９，２０の駆動源２３，２４（伝達関数Ｐ1 ，Ｐ2 ）が駆動される。Ｐ1 ，Ｐ2 は、駆動源２３，２４も含む各Ｙスライド１９，２０の伝達特性を表している。【００２１】
この場合、２本のＹスライド１９，２０は、それぞれ互いに相手側が外乱発生側となり、相手側のＹスライドの加減速駆動によって発生した外乱の影響を受ける。そこで、本実施例１では、各Ｙスライド１９，２０の位置を個別に制御する２自由度制御系は、それぞれ相手側のＹスライドの加減速駆動によって発生した外乱の影響を受ける側のＹスライド１９，２０のＦ／Ｂ補償器３４，３５の入力と操作量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器４１，４２を備えている。【００２２】
例えば、Ｙスライド１９の加減速駆動によって発生した外乱が機台１２を介してＹスライド２０に伝達される場合に、その外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器４１は、外乱発生側のＹスライド１９の位置指令値１を２階微分して加速度指令値を出力する２階微分器４３と、この２階微分器４３の出力である加速度指令値に第１ゲイン（Ｋp1）を乗算して外乱の影響を受ける側のＹスライド２０のＦ／Ｂ補償器３５の入力に対する補正量を出力する第１乗算器４５と、前記２階微分器４３の出力である加速度指令値に第２ゲイン（Ｋt1）を乗算して外乱の影響を受ける側のＹスライド２０の操作量に対する補正量を出力する第２乗算器４７とを備え、第１乗算器４５の出力と第２乗算器４７の出力とによって外乱の影響を受ける側のＹスライド２０のＦ／Ｂ補償器３５の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行う。【００２３】
尚、図２の構成例では、外乱の影響を受ける側のＹスライド２０の加算器３９の出力である操作量に第２乗算器４７の出力を加算する加算器５０を設けて該操作量を補正するようにしているが、この加算器５０を省略して、第２乗算器４７の出力を加算器３９に入力して該操作量を補正するようにしても良い。【００２４】
一方、Ｙスライド２０の加減速駆動によって発生した外乱が機台１２を介してＹスライド１９に伝達される場合に、その外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器４２は、外乱発生側のＹスライド２０の位置指令値２を２階微分して加速度指令値を出力する２階微分器４４と、この２階微分器４４の出力である加速度指令値に第１ゲイン（Ｋp2）を乗算して外乱の影響を受ける側のＹスライド１９のＦ／Ｂ補償器３４の入力に対する補正量を出力する第１乗算器４６と、前記２階微分器４４の出力である加速度指令値に第２ゲイン（Ｋt2）を乗算して外乱の影響を受ける側のＹスライド１９の操作量に対する補正量を出力する第２乗算器４８とを備え、第１乗算器４６の出力と第２乗算器４８の出力とによって外乱の影響を受ける側のＹスライド１９のＦ／Ｂ補償器３４の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行う。【００２５】
尚、図２の構成例では、外乱の影響を受ける側のＹスライド１９の加算器３８の出力である操作量に第２乗算器４８の出力を加算する加算器４９を設けて該操作量を補正するようにしているが、この加算器４９を省略して、第２乗算器４８の出力を加算器３８に入力して該操作量を補正するようにしても良い。【００２６】
要するに、外乱の影響を受ける側のＹスライドは、外乱発生側のＹスライドの加速度（減速度）の絶対値が大きくなるほど、外乱の影響が大きくなるという特性がある。この特性に着目して、本実施例１では、外乱発生側のＹスライドの位置指令値を２階微分して加速度指令値を求め、この加速度指令値に所定のゲイン（第１ゲインと第２ゲイン）を乗算することで、外乱の影響を受ける側のＹスライドのＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量と操作量に対する補正量を求めて外乱の非干渉化補償を行うものである。【００２７】
また、外乱発生側のＹスライドの位置や、外乱の影響を受ける側のＹスライドの位置、或は両者間の距離に応じてＹスライドに伝達される外乱の大きさが変化する。この点を考慮して、第１ゲインと第２ゲインの少なくとも一方は、外乱発生側のＹスライドの位置と外乱の影響を受ける側のＹスライドの位置の少なくとも一方に応じて変化させるようにしても良い。或は、第１ゲインと第２ゲインの少なくとも一方は、外乱発生側のＹスライドと外乱の影響を受ける側のＹスライドとの間の距離に応じて変化させるようにしても良い。但し、外乱の非干渉化補償を行うソフトウエアを簡単化するために、第１ゲインと第２ゲインは、予め設定された一定値としても良い。【００２８】
本発明者らは、本実施例１の外乱非干渉化補償の効果を確認するために、２つのＹスライド１９，２０を同時に駆動して、外乱の影響を受ける側のＹスライドの実装ヘッドの吸着ノズル先端とコンベア１４（回路基板１３）との相対変位を測定したので、その測定結果を図３に示す。図３には、外乱発生側のＹスライドの位置指令値を２階微分した加速度指令値（２階微分器の出力）と、本実施例１の外乱非干渉化補償を行った場合の相対変位と、外乱非干渉化補償を行わない比較例の相対変位とを比較して示している。吸着ノズル先端とコンベア１４（回路基板１３）との相対変位の絶対値が大きくなるほど、外乱発生側のＹスライドの加減速駆動によって発生する外乱の影響を大きく受けて、部品実装精度が悪化したり、部品吸着率が低下する。【００２９】
図３の相対変位の測定結果によれば、本実施例１の外乱非干渉化補償を行った場合の相対変位は、外乱非干渉化補償を行わない比較例の相対変位に対して半減している。従って、本実施例１では、２つのＹスライド１９，２０を同時に駆動しても、外乱発生側のＹスライドの加減速駆動によって発生する外乱による部品実装精度の悪化や部品吸着率の低下を防ぐことができる。また、この外乱非干渉化補償の効果によって部品実装機１１の機台１２やＹスライドベース１７，１８等の剛性を必要以上に大きくする必要がなくなり、部品実装機１１を軽量化できる利点もある。【００３０】
以上説明した本実施例１の外乱非干渉化補償器４１，４２は、外乱発生側のＹスライドの位置指令値を２階微分して加速度指令値を求め、この加速度指令値に所定のゲイン（第１ゲインと第２ゲイン）を乗算することで、外乱の影響を受ける側のＹスライドのＦ／Ｂ補償器の入力に対する補正量と操作量に対する補正量を求めて外乱の非干渉化補償を行うようにしたので、前述した特許文献２のように、外乱発生側の移動体の操作量に基づいて外乱の非干渉化補償を行うことに起因する課題を解決することができる。【００３１】
つまり、本実施例１の外乱非干渉化補償器４１，４２は、外乱発生側のＹスライドの摩擦力等の機械的特性に対するフィードバック補償量を使用しないため、外乱を非干渉化するための補償量が外乱発生側のＹスライドの機械的特性の影響を受け難い。しかも、フィードバック制御による制御遅延が含まれないため、上述した外乱発生側のＹスライドの機械的特性の影響を受け難いことと相待って、外乱を非干渉化するための補償量を精度良く算出することができて、前述した特許文献２よりも外乱の非干渉化補償の効果を大きくすることができる。【００３２】
更に、本実施例１の外乱非干渉化補償器４１，４２は、外乱発生側のＹスライドの位置指令値を２階微分してゲインを乗算するだけの簡単な構成であるため、外乱非干渉化補償器４１，４２付きの２自由度制御系の位置決め制御のソフトウエアを簡単化することができて、ＣＰＵの演算負荷を軽減できる。しかも、本実施例１の外乱非干渉化補償器４１，４２は、位置指令値の２階微分を含むだけで４階微分を含まないため、調整が容易であるという利点もある。
【実施例２】
【００３３】
次に、図４を用いて実施例２を説明する。但し、上述した実施例１と実質的に同一部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。【００３４】
前記実施例１では、２つのＹスライド１９，２０の位置を個別に制御する位置決め制御回路３１を２自由度制御系（Ｆ／Ｂ制御とＦ／Ｆ制御との組み合わせ）で構成したが、本実施例２では、２つのＹスライド１９，２０の位置を個別に制御する位置決め制御回路５１をＦ／Ｂ制御のみによる１自由度制御系で構成している。【００３５】
本実施例２においても、各Ｙスライド１９，２０の位置を個別に制御する１自由度制御系（Ｆ／Ｂ制御系）は、それぞれ相手側のＹスライドの加減速駆動によって発生した外乱の影響を受ける側のＹスライドのＦ／Ｂ補償器の入力と操作量に対して該外乱の非干渉化補償を行う外乱非干渉化補償器４１，４２を備えている。各外乱非干渉化補償器４１，４２の構成は前記実施例１と同じである。【００３６】
以上の説明した本実施例２のように、２つのＹスライド１９，２０の位置を個別に制御する位置決め制御回路５１をＦ／Ｂ制御のみによる１自由度制御系で構成した場合でも、前記実施例１と同様の外乱非干渉化補償器４１，４２を設けることで、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。【００３７】
尚、上記実施例１，２では、１台の部品実装機１１の機台１２に設けられた２本のＹスライド１９，２０間で外乱の非干渉化補償を行うようにしたが、１台の部品実装機の機台に１本のＹスライドのみが設けられ、複数台の部品実装機が連結されて、隣接する部品実装機のＹスライドの加減速駆動により発生した外乱が機台を介して隣接する他の部品実装機のＹスライドに伝達される場合がある。この場合には、隣接する２台の部品実装機のＹスライド間で本実施例１，２と同様の外乱の非干渉化補償を行うようにすれば良い。
【実施例３】
【００３８】
上述した実施例１，２は、外乱発生側のＹスライドが１つのみであったが、実施例３では、外乱発生側のＹスライドが複数存在し、複数の外乱発生側のＹスライドの加減速駆動により発生した複数の外乱が１つのＹスライドに伝達される。例えば、図１に示すように、１台の部品実装機１１の機台１２に２本のＹスライド１９，２０が設けられ、複数台の部品実装機１１が連結されて、隣接する部品実装機１１のＹスライド１９，２０の加減速駆動により発生した外乱が機台１２を介して隣接する他の部品実装機１１のＹスライド１９，２０に伝達される場合がある。【００３９】
この場合は、複数の外乱発生側のＹスライドの各々に、前記実施例１，２と同様の２階微分器、第１乗算器及び第２乗算器を設け、複数の外乱発生側のＹスライドにおける複数の第１乗算器の出力の和と複数の第２乗算器の出力の和とによって外乱の影響を受ける側のＹスライドのＦ／Ｂ補償器の入力と操作量を補正して該外乱の非干渉化補償を行うようにすれば良い。【００４０】
このようにすれば、外乱発生側のＹスライドが複数存在し、複数の外乱発生側のＹスライドの加減速駆動により発生した複数の外乱が１つのＹスライドに伝達される場合でも、複数の外乱発生側のＹスライドの加減速駆動により発生した複数の外乱の非干渉化補償を行うことができ、複数の外乱による部品実装精度の悪化や部品吸着率の低下を防ぐことができる。【００４１】
［その他の実施例］
上記実施例１〜３では、複数の移動体を同方向又はその反対方向に加減速駆動する移動体駆動システムとしてＹスライド駆動システムを用いて説明したが、Ｙスライド以外の複数の移動体を同方向又はその反対方向に加減速駆動する移動体駆動システムに本発明を適用して実施しても良い。位置指令値を２階微分して求める加速度指令値は、移動体の移動方向に依存するため、複数の移動体を同方向又はその反対方向に加減速駆動する移動体駆動システムに対して本発明を適用すれば、上記実施例１〜３と同様に、外乱の非干渉化補償を行うことができる。【００４２】
また、複数の移動体の移動方向が互いに異なる移動体駆動システムに本発明を適用する場合は、移動体の移動方向によって外乱の影響度合が異なることを考慮して、第１ゲインと第２ゲインを移動体の移動方向に応じて変化させるようにすれば良い。【００４３】
その他、本発明は、前記実施例１〜３に限定されず、例えば、部品実装機以外の工作機械や生産ラインの各装置に適用して実施しても良い等、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。
【符号の説明】
【００４４】
１１…部品実装機、１２…機台、１３…回路基板、１４…コンベア、１５，１６…部品供給装置、１７，１８…Ｙスライドベース、１９，２０…Ｙスライド（移動体）、２１，２２…実装ヘッド、２３，２４…駆動源、３１…位置決め制御回路、３２，３３…検出部、３４，３５…Ｆ／Ｂ補償器、３６，３７…Ｆ／Ｆ補償器、３８，３９…加算器、４１，４２…外乱非干渉化補償器、４３，４４…２階微分器、４５，４６…第１乗算器、４７，４８…第２乗算器、４９，５０…加算器、５１…位置決め制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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