(57)【要約】【課題】  実装機の共振周波数での振動の発生を適切に抑える制振制御方法及びその方法を用いた制御装置を提供する。【解決手段】  ＸＹロボット１１０の共振周波数での振動の発生を適切に抑える制振制御方法は、ヘッド１０１の移動形態を決定する移動形態決定ステップ（Ｓ１００）と、その移動形態でヘッド１０１が移動する前に、その移動形態において発生する振動の周波数が、ＸＹロボット１１０が有する複数の共振周波数のうちの何れであるかを特定する周波数特定ステップ（Ｓ１０２）と、その特定された共振周波数の振動を抑えるようにモータ１０２に対するフィルタ値を設定する設定ステップ（ステップＳ１０４，Ｓ１０６）とを含む。【選択図】      図６
2005317677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を保持するヘッドと前記ヘッドを移動させるためのモータとを備えて前記部品を基板上の任意の位置に実装する実装機の振動を抑制する制振制御方法であって、
前記ヘッドの移動形態を決定する移動形態決定ステップと、
前記移動形態決定ステップで決定された移動形態で前記ヘッドが移動する前に、前記移動形態において発生する振動の周波数が、前記実装機が有する複数の共振周波数のうちの何れであるかを特定する周波数特定ステップと、
前記周波数特定ステップで特定された共振周波数の振動を抑えるように前記モータに対する制御パラメータを設定する設定ステップと
を含むことを特徴とする制振制御方法。
【請求項２】
前記周波数特定ステップでは、
前記実装機が有する複数の共振周波数の中から、前記移動形態によって示される前記ヘッドの移動時間が１周期に相当する共振周波数を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の制振制御方法。
【請求項３】
前記ヘッドは複数方向に移動自在に構成されており、
前記移動形態決定ステップでは、
前記ヘッドの移動方向を含む移動形態を決定し、
前記周波数特定ステップでは、
前記実装機が有する複数の共振周波数の中から、前記移動形態決定ステップで決定された移動方向に応じた共振周波数を特定する
ことを特徴とする請求項２記載の制振制御方法。
【請求項４】
前記移動形態決定ステップでは、
ヘッドの移動距離及び加速度を含む移動形態を決定し、
前記周波数特定ステップでは、
前記移動形態決定ステップで決定された移動距離及び加速度に基づいて、前記ヘッドの移動時間が１周期に相当する共振周波数を特定する
ことを特徴とする請求項２又は３記載の制振制御方法。
【請求項５】
部品を保持するヘッドと前記ヘッドを移動させるためのモータとを備えて前記部品を基板上の任意の位置に実装する実装機の振動を抑制する制御装置であって、
前記ヘッドの移動形態を決定する移動形態決定手段と、
前記移動形態決定手段で決定された移動形態で前記ヘッドが移動する前に、前記移動形態において発生する振動の周波数が、前記実装機が有する複数の共振周波数のうちの何れであるかを特定する周波数特定手段と、
前記周波数特定手段で特定された共振周波数の振動を抑えるように前記モータに対する制御パラメータを設定する設定手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
前記周波数特定手段は、
前記実装機が有する複数の共振周波数の中から、前記移動形態によって示されるヘッドの移動時間が１周期に相当する共振周波数を特定する
ことを特徴とする請求項５記載の制御装置。
【請求項７】
部品を基板上の任意の位置に実装する実装機であって、
前記部品を保持するヘッドと、
前記ヘッドを移動させるためのモータと、
前記実装機の振動を抑制する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ヘッドの移動形態を決定する移動形態決定手段と、
前記移動形態決定手段で決定された移動形態で前記ヘッドが移動する前に、前記移動形態において発生する振動の周波数が、前記実装機が有する複数の共振周波数のうちの何れであるかを特定する周波数特定手段と、
前記周波数特定手段で特定された共振周波数の振動を抑えるように前記モータに対する制御パラメータを設定する設定手段とを備える
ことを特徴とする実装機。
【請求項８】
請求項１〜４の何れか１項に記載の制振制御方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子部品実装機の振動を抑制する制振制御方法及びその方法を用いた制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、抵抗やコンデンサなどの電子部品のプリント基板への実装は、電子部品実装機によって行われている。
電子部品実装機は、電子部品を吸着してプリント基板へ配置するヘッドと、そのヘッドをＸＹ方向に移動させるためのモータとを備えている。
【０００３】
このような電子部品実装機は、電子部品を数多く実装するため、ヘッドをプリント基板上の各位置に迅速に移動させる必要があり、その結果、電子部品実装機に振動が発生する。
【０００４】
そこで従来より、このような電子部品実装機に発生する振動を抑制する制振制御方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
特許文献１及び特許文献３はヘッドの移動時間を長くすることで振動を抑え、特許文献２は、実装対象となる電子部品を供給するための供給テーブルの無駄な動きを省くことで振動を抑える。
【特許文献１】特許２５６７６０８号公報
【特許文献２】特許２６３６０８７号公報
【特許文献３】特開平１０−１０７４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３の制振制御方法では、電子部品実装機における共振周波数の振動の抑制が考慮されておらず、その共振周波数の振動を適切に抑えることができないという問題がある。即ち、電子部品実装機には、その実装機固有の共振周波数が複数あり、ヘッドの移動によって発生する振動の周波数がその何れかの共振周波数と一致すると、電子部品実装機は大きく振動する。このような共振周波数の振動の発生を抑えるようにモータを制御する方法も従来から提案されているが、その方法でも、１つの共振周波数での振動しか抑えることができず、これら全ての共振周波数での振動の発生を適切に抑えるということはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、実装機の共振周波数での振動の発生を適切に抑える制振制御方法及びその方法を用いた制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る制振制御方法は、部品を保持するヘッドと前記ヘッドを移動させるためのモータとを備えて前記部品を基板上の任意の位置に実装する実装機の振動を抑制する制振制御方法であって、前記ヘッドの移動形態を決定する移動形態決定ステップと、前記移動形態決定ステップで決定された移動形態で前記ヘッドが移動する前に、前記移動形態において発生する振動の周波数が、前記実装機が有する複数の共振周波数のうちの何れであるかを特定する周波数特定ステップと、前記周波数特定ステップで特定された共振周波数の振動を抑えるように前記モータに対する制御パラメータを設定する設定ステップとを含むことを特徴とする。例えば、前記周波数特定ステップでは、前記実装機が有する複数の共振周波数の中から、前記移動形態によって示される前記ヘッドの移動時間が１周期に相当する共振周波数を特定することを特徴とする。
【０００８】
これにより、実装機に複数の共振周波数があっても、それらの共振周波数のうちの何れの振動が生じるかが特定され、その特定された共振周波数の振動を抑えるようにモータが駆動してヘッドを移動させるため、実装機の共振周波数での振動の発生を適切に抑えることができる。
【０００９】
また、前記ヘッドは複数方向に移動自在に構成されており、前記移動形態決定ステップでは、前記ヘッドの移動方向を含む移動形態を決定し、前記周波数特定ステップでは、前記実装機が有する複数の共振周波数の中から、前記移動形態決定ステップで決定された移動方向に応じた共振周波数を特定することを特徴としても良い。
【００１０】
これにより、実装機のヘッドが一方向だけでなくＸＹの２方向に移動自在であっても、移動形態決定ステップで例えばＸ方向への移動が決定されたときには、実装機の複数の共振周波数の中から、Ｘ方向に応じた共振周波数が特定されるため、適切な共振周波数を特定することができる。
【００１１】
なお、本発明は、上述の制振制御方法を用いた制御装置や、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、そのプログラムを格納する記憶媒体としても実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の制振制御方法は、実装機の共振周波数での振動の発生を適切に抑えることができるという作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態における制御装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態における制御装置を備える電子部品実装システムの外観を示す外観図である。
【００１４】
電子部品実装システムは、電子部品を吸着するヘッド１０１をモータ１０２の駆動によりＸＹ方向に移動させることでその電子部品１をプリント基板２上の所定の部位に配置するＸＹロボット（電子部品実装機）１１０と、ＸＹロボット１１０のモータ１０２を駆動させるモータドライバ１２０と、ＸＹロボット１１０をモータドライバ１２０を介して制御する上述の制御装置１３０とを備える。
【００１５】
図２は、ヘッド１０１のＸ方向への移動によってＸＹロボット１１０に生じる振動を説明するための説明図である。
この図２に示すように、Ｘ方向の移動の場合には、ＸＹロボット１１０には、１次共振周波数Ｆ１と、２次共振周波数Ｆ２と、３次共振周波数Ｆ３とがある。例えば、１次共振周波数Ｆ１は２０Ｈｚであり、２次共振周波数は３０Ｈｚであり、３次共振周波数Ｆ３は４６Ｈｚである。また、ヘッド１０１のＹ方向の移動の場合においても上述と同様、ＸＹロボット１１０には複数の共振周波数がある。
【００１６】
ここで、ＸＹロボット１１０に生じる振動が大きくなる条件について、図３を参照して説明する。
図３（ａ）は、Ｘ方向の１次共振周波数Ｆ１の振動の１波形を示す図である。
【００１７】
Ｘ方向の１次共振周波数Ｆ１の周期をＴとすると、ＸＹロボット１１０のヘッド１０１の移動時間が周期Ｔのとき、ＸＹロボット１１０の振動は大きくなる。即ち、移動時間が周期Ｔとなるようにヘッド１０１が移動する場合には、ＸＹロボット１１０は１次共振周波数Ｆ１で大きく振動する。
【００１８】
図３（ｂ）は、ＸＹロボット１１０が周期Ｔの移動時間だけヘッド１０１をＸ方向に動かすときのヘッド１０１の速度を示す図である。
ヘッド１０１の移動開始の加速度をａとして、移動終了の加速度を（−ａ）とすると、ヘッド１０１が周期Ｔの移動時間だけ移動したときの移動距離Ｓは、Ｓ＝ａＴ２／４となる。
【００１９】
例えば、１次共振周波数Ｆ１＝２０Ｈｚで加速度ａ＝９．８ｍ／ｓ２の場合、周期Ｔ＝５０ｍｓとなるため、ヘッド１０１の移動距離ＳはＳ＝６．１ｍｍとなる。
即ち、ヘッド１０１が６．１ｍｍだけＸ方向に移動すると、ＸＹロボット１１０は１次共振周波数Ｆ１で大きく振動する。
【００２０】
本実施の形態の制御装置１３０は、上述のような共振周波数での振動を避けるため、ヘッド１０１を移動させるときには事前に、その移動距離及び移動方向並びに加速度に基づいて、ＸＹロボット１１０の複数の共振周波数のうちの何れの共振周波数の振動が生じるかを特定し、その特定した共振周波数に応じたフィルタ値をモータドライバ１２０に設定する。
【００２１】
図４は、制御装置１３０の構成を示すブロック図である。
制御装置１３０は、ヘッド１０１の次の目標位置への移動方向を決定する方向決定部１３１と、ヘッド１０１の次の目標位置までの移動距離を決定する距離決定部１３２と、ヘッド１０１が次の目標部位まで移動するときの加速度を決定する加速度決定部１３３と、上述のフィルタの設定対象となる共振周波数を特定して、その共振周波数に応じたフィルタ値を決定するフィルタ部１３４とを備える。
【００２２】
フィルタ部１３４は、方向決定部１３１によって決定された移動方向と、距離決定部１３２によって決定された移動距離と、加速度決定部１３３によって決定された加速度とに基づいて、フィルタの設定対象となる共振周波数を特定し、特定した共振周波数に対するフィルタ値を決定する。
【００２３】
ここで、フィルタ部１３４は、フィルタの設定対象となる共振周波数を自らが保持する共振周波数特定情報を参照して特定する。
図５は、フィルタ部１３４が保持する共振周波数特定情報の内容を示す情報内容表示図である。
【００２４】
この共振周波数特定情報１３４ａには、ヘッド１０１の移動方向が格納される方向欄Ａ１と、ヘッド１０１の加速度が格納される加速度欄Ａ２と、移動距離が格納される距離欄Ａ４と、共振周波数が格納される共振欄Ａ３とがある。
【００２５】
方向欄Ａ１には、Ｘ方向、Ｙ方向、及びねじれ方向とが格納され、加速度欄Ａ２には、加速度決定部１３３で決定され得る加速度が格納される。ねじれ方向とは、Ｘ方向とＹ方向との間の方向をいう。距離欄Ａ４には、方向欄Ａ１に示される方向及び加速度欄Ａ２に示される加速度に対応するヘッド１０１の移動距離が格納されている。共振欄Ａ３には、距離欄Ａ４に示される移動距離に対応する共振周波数が格納されている。即ち、距離欄Ａ４に格納されている移動距離は、ヘッド１０１が方向欄Ａ１の方向に加速度欄Ａ２の加速度で、共振欄Ａ３の共振周波数の一周期に相当する時間だけ移動する距離を示している。
【００２６】
フィルタ部１３４は、方向決定部１３１及び加速度決定部１３３によって決定された方向及び加速度に対応する移動距離を、その共振周波数特定情報１３４ａから検索し、共振周波数特定情報１３４ａに示される移動距離と、距離決定部１３２で決定された移動距離とを比較する。これらの距離が一致する場合には、フィルタ部１３４は、共振周波数特定情報１３４ａからその移動距離に対応付けられた共振周波数を見つけ出し、その見つけ出した共振周波数がフィルタの設定対象であると判断する。そしてフィルタ部１３４は、その共振周波数の振動を抑えるためのフィルタ値を決定し、そのフィルタ値をモータドライバ１２０に設定する。
【００２７】
例えば、方向決定部１３１がヘッド１０１の移動方向としてＸ方向を決定し、距離決定部１３２がヘッド１０１の移動距離として６．１ｍｍを決定し、加速度決定部１３３がヘッド１０１の加速度として９．８（ｍ／ｓ２）を決定すると、フィルタ部１３４は、その決定された方向Ｘ及び加速度９．８（ｍ／ｓ２）に対応する移動距離を共振周波数特定情報１３４ａから検索する。
【００２８】
その検索の結果、フィルタ部１３４は、共振周波数特定情報１３４ａから距離６．１ｍｍを見つけ出すと、その共振周波数特定情報１３４ａによって示される距離６．１ｍｍと、距離決定部１３２によって決定された移動距離６．１ｍｍとを比較する。これら両距離は一致するため、フィルタ部１３４は、その共振周波数特定情報１３４ａに示される移動距離６．１ｍｍに対応付けられた共振周波数（２０Ｈｚ）を、フィルタの設定対象として特定する。
【００２９】
モータドライバ１２０は、方向決定部１３１及び距離決定部１３２並びに加速度決定部１３３のそれぞれで決定された移動方向及び移動距離並びに加速度と、フィルタ部１３４で決定されたフィルタ値とに基づいてモータ１０２を制御する。
【００３０】
図６は、本実施の形態の制御装置１３０の動作を示すフロー図である。
まず、制御装置１３０は、ヘッド１０１の移動方向及び移動距離並びに加速度を決定する（ステップＳ１００）。
【００３１】
次に、制御装置１３０は、ステップＳ１００で決定された移動方向及び移動距離並びに加速度から、フィルタの設定対象となる共振周波数を特定する（ステップＳ１０２）。
そして、制御装置１３０は、ステップＳ１０２で特定した共振周波数に応じたフィルタ値を決定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１００で決定した移動方向及び移動距離並びに加速度と、ステップＳ１０４で決定したフィルタ値とをモータドライバ１２０に設定する（ステップＳ１０８）。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る制振制御方法は、実装機の共振周波数での振動の発生を適切に抑えることができるという効果を有し、例えば電子部品の実装機に対する制御装置などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における制御装置を備える電子部品実装システムの外観を示す外観図である。
【図２】ヘッドのＸ方向への移動によってＸＹロボットに生じる振動を説明するための説明図である。
【図３】（ａ）は、Ｘ方向の１次共振周波数Ｆ１の振動の１波形を示す図であり、（ｂ）は、ＸＹロボットが周期Ｔの移動時間だけヘッドをＸ方向に動かすときのヘッドの速度を示す図である。
【図４】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】フィルタ部が保持する共振周波数特定情報の内容を示す情報内容表示図である。
【図６】制御装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  電子部品
２  プリント基板
１０１  ヘッド
１０２  モータ
１１０  ＸＹロボット
１２０  モータドライバ
１３０  制御装置
１３１  方向決定部
１３２  距離決定部
１３３  加速度決定部
１３４  フィルタ部
【図１】
2005317677.tif 000003
【図２】
2005317677.tif 000004
【図３】
2005317677.tif 000005
【図４】
2005317677.tif 000006
【図５】
2005317677.tif 000007
【図６】
2005317677.tif 000008