(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め記憶されている規格化された複数の加速パターン、減速パターンの中から対象とする加速パターン、及び減速パターンを選択するステップと、
制御対象の移動距離及び制御パラメータを入力するステップと、
前記選択された加速パターン及び減速パターンと、前記入力された移動距離及び制御パラメータとから、モータ駆動軸の速度パターンを生成するステップと、
前記生成されたモータ駆動軸の速度パターンに応じてモータを駆動するステップと、
前記制御対象を前記移動距離で停止して位置決めする際の前記制御対象の振動の変位を検出するステップと、
前記検出された変位を記憶し、読み出すステップと、
前記変位を表示するステップと、
を備える、サーボ・モータで駆動される制御対象の位置決めを制御するモータ駆動軸の速度パターン調整方法において、
前記制御対象の移動距離を、Ｌｎ（ｎ＝１〜Ｎ）、最小移動単位をＬｍｉｎ、最大移動距離をＬｍａｘとしたとき、これらの間に
Ｌｎ＝Ｌｍｉｎ×ｎ
ＬＮ＝Ｌｍｉｎ×Ｎ≧Ｌｍａｘ
の関係が成立するよう複数設定し、
前記各移動距離Ｌｎの全てのｎ（ｎ＝１〜Ｎ）の値に対応した前記制御対象の振動の変位を検出する代わりに、必要と思われる任意に選択されたｎの値に対応する移動距離Ｌｎに対してのみ前記振動の変位を検出することを特徴とするモータ駆動軸の速度パターン調整方法。
【請求項２】
前記加速パターンと、前記減速パターンと、前記制御パラメータとの組み合わせを予め複数選択し、前記複数選択された組み合わせのそれぞれに対して、前記変位を検出するための各ステップを繰り返し実行することを特徴とする、請求項１に記載のモータ駆動軸の速度パターン調整方法。
【請求項３】
前記複数選択された組み合わせの中から最適な速度パターンを決定する決定ルールを入力するステップをさらに含み、
前記変位を表示するステップが、前記決定ルールに従って決定された最適な組み合わせに係る速度パターン、もしくは前記決定ルールに従って順位付けされた前記複数選択された組み合わせに係る速度パターン、のいずれかを表示することを特徴とする、請求項２に記載のモータ駆動軸の速度パターン調整方法。
【請求項４】
前記制御パラメータと、前記決定ルールと、これにしたがって選択された前記最適な組み合わせに係る速度パターンとに関する過去データを記憶するステップを含み、前記制御パラメータと前記決定ルールとが新たに入力された際に、当該制御パラメータと前記決定ルールとに照らして前記過去データの中から最適な組み合わせに係る速度パターンを表示するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のモータ駆動軸の速度パターン調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ駆動により制御対象を搬送して位置決めする際に使用されるモータ駆動軸の速度パターン調整方法および速度パターン調整装置に関する。本発明はさらに、前記モータ駆動軸の速度パターン調整装置を備えた部品実装装置、および粘性材料塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種生産設備において、生産対象が小さく複雑になっていくと同時に、更なる高速性と高生産性が要求されている。これに伴い、生産設備の駆動源として使用されるモータ駆動軸の位置決めには、さらなる高速性と位置決め精度の向上とが求められるようになっている。
【０００３】
従来、モータ駆動軸の位置決め調整は、主にロータリ・エンコーダを利用したサーボ・モータのゲイン調整によって行われている。これは、モータ駆動軸にかかる負荷などを原因として生ずる回転指令に対する実際の回転量のずれを電流量によって調整するものである。しかしながらこの方法によれば、設備によってはモータの制御対象となる機構が複雑になったり、また、位置によっては他軸の干渉を受けたりする。さらには、構造上の理由から剛性の弱い機構がある場合には、できるだけ停止時の振動を抑えて制御する必要性が生じている。このような機構では、ゲイン調整によってモータが停止しても、制御対象は振動してすぐには停止しない場合がある。この停止時の振動を抑えるため、一般にモータ駆動軸の速度パターンを調整する方法が使われている。
【０００４】
図１２は、従来のモータ駆動軸の速度パターン調整の例を示したもので、この例では、ＸＹテーブルの速度パターン調整に係る構成を示している。ＸＹテーブル５１は、Ｘ軸駆動機構５２およびＹ軸駆動機構５３が連結されており、ＸＹテーブル５１上のワーク５０を図のＸ方向とＹ方向とで定められる平面上の任意の位置に移動させて位置決めすることができる。制御装置５４には、予め加速度、減速度、最高速度の情報、および速度パターンが記憶されている。制御装置５４は、指定された目標位置に対して、記憶された速度パターンを基に動作指令を作成し、モータ駆動装置５６は、前記動作指令に従ってＸ軸駆動機構５２及びＹ軸駆動機構５３に取り付けられたそれぞれのサーボ・モータ５７、５８を駆動する。
【０００５】
速度パターン調整時には、位置決め位置にレーザ変位計６１を設け、制御対象であるワーク５０の位置決め時の振動を記録する。同時に、モータ駆動装置５６にオシロスコープ等の測定器６２を取り付け、速度波形または速度偏差を観察する。異なる速度パターンによる制御対象の位置決め時の振動を見るためには、上記動作指令を作成するプログラムを、試そうとする速度パターンが使用されたプログラムに変更し、再度位置決め時の振動を観測している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上に示す従来技術による方法には問題があった。例えば、オシロスコープ等の測定器６２を用意した上でサーボ・モータ５７、５８に動作指令を与えて停止時の振動を観察する方法が採られているため、測定器や設備などの準備に多大な時間がかかっていた。また、前記速度パターンの変更は、制御装置５４による動作指令を介して行われるため、試そうとする速度パターンは個々にプログラム化して入力する必要があり、このためには、当該システム全体を把握している設計者でなければプログラム化が困難である、という問題を有していた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであって、複雑な測定器を用いることなく、したがってそのための準備を要することなく、容易に、且つ短時間に速度パターンの調整ができ、また、設計者でなくとも容易に速度パターンの変更を行うことができるモータ駆動軸の速度パターン調整方法、及び当該方法に使用する速度パターン調整装置を提供することを目的としている。本発明はさらに、前記速度パターン調整装置を備えることにより、速度バターンの調整を容易に行うことができる部品実装装置、および粘性材料塗布装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータ駆動軸の速度パターンを予め規格化して幾つか記憶しておき、これらの中から制御対象や制御条件に応じて任意の速度パターンを選択して停止時の振動を測定し、好ましい位置決めをすることが可能な速度パターンの決定を自動的に行うことを可能にするもので、具体的には以下の内容を含む。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、予め記憶されている規格化された複数の加速パターン、減速パターンの中から対象とする加速パターン、及び減速パターンを選択するステップと、前記制御対象の移動距離及び制御パラメータを入力するステップと、前記選択された加速パターン及び減速パターンと、前記入力された移動距離及び制御パラメータとから、モータ駆動軸の速度パターンを生成するステップと、前記生成されたモータ駆動軸の速度パターンに応じてモータを駆動するステップと、前記制御対象を前記移動距離で停止して位置決めする際の前記制御対象の振動の変位を検出するステップと、前記検出された変位を記憶し、読み出すステップと、前記変位を表示するステップとを備える、サーボ・モータで駆動される制御対象の位置決めを制御するモータ駆動軸の速度パターン調整方法において、前記制御対象の移動距離を、Ｌｎ（ｎ＝１〜Ｎ）、最小移動単位をＬｍｉｎ、最大移動距離をＬｍａｘとしたとき、これらの間に
Ｌｎ＝Ｌｍｉｎ×ｎ
ＬＮ＝Ｌｍｉｎ×Ｎ≧Ｌｍａｘ
の関係が成立するよう複数設定し、前記各移動距離Ｌｎの全てのｎ（ｎ＝１〜Ｎ）の値に対応した前記制御対象の振動の変位を検出する代わりに、必要と思われる任意に選択されたｎの値に対応する移動距離Ｌｎに対してのみ前記振動の変位を検出することを特徴とするモータ駆動軸の速度パターン調整方法に関する。予め記憶されている規格化された加速・減速パターンを使用することにより、設計者でなくとも容易にモータ駆動軸の速度パターンの調整を可能にするものである。
【００１３】
請求項２に記載の本発明のモータ駆動軸の速度パターン調整方法は、前記加速パターンと、前記減速パターンと、前記制御パラメータとの組み合わせを予め複数選択し、前記複数選択された組み合わせのそれぞれに対して、前記変位を検出するための各ステップを繰り返し実行することを特徴としている。速度パターンの調整を効率的に行うものである。
【００１４】
請求項３に記載の本発明のモータ駆動軸の速度パターン調整方法は、前記複数選択された組み合わせの中から最適な速度パターンを決定する決定ルールを入力するステップをさらに含み、前記変位を表示するステップが、前記決定ルールに従って決定された最適な組み合わせに係る速度パターン、もしくは前記決定ルールに従って順位付けされた前記複数選択された組み合わせに係る速度パターン、のいずれかを表示することを特徴としている。最適な速度パターンを予め入力された決定ルールに従い、容易に選択可能にするものである。
【００１６】
請求項４に記載の本発明のモータ駆動軸の速度パターン調整方法は、前記制御パラメータと、前記決定ルールと、これにしたがって選択された前記最適な組み合わせに係る速度パターンとに関する過去データを記憶するステップを含み、前記制御パラメータと前記決定ルールとが新たに入力された際に、当該制御パラメータと前記決定ルールとに照らして前記過去データの中から最適な組み合わせに係る速度パターンを表示するステップをさらに含むことを特徴としている。最適な速度パターンの選択を容易にするために、過去データを利用して調整範囲を絞り込むものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施の形態の速度パターン調整装置、及び速度パターン調整方法について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の速度パターン調整装置の構成を示している。図において、本実施の形態に係る速度パターン調整装置は、制御対象１を指定位置へ移動させるための目標位置を設定する目標位置設定手段２と、規格化された複数の加速パターン、減速パターンが登録されている加減速パターン記憶手段３と、選択された加速パターン、減速パターン及び制御パラメータを入力するデータ入力手段４と、データ入力手段４にて入力されたデータを基に制御対象１を目標位置へ移動する際の速度パターンを計算する速度パターン生成手段５と、速度パターン生成手段５にて生成された指令に応じてサーボ・モータ７を回転駆動するモータ駆動手段６と、制御対象が目標位置へ位置決めされた時の振動を変位量として検出する変位検出手段８と、前記速度パターンにより制御対象１を動作させたときの変位量を記憶する変位記憶手段９と、前記速度パターンで制御対象１を動作させたときに変位記憶手段９によって記憶された変位量を表示する表示手段１１とを備えている。前記制御パラメータには、少なくとも制御対象１の移動時における最高速度、加速度、及び減速度が含まれる。また、図１に示す例においては目標設定手段２が独立して設けられているが、これをデータ入力手段４に含めて該データ入力手段４で目標位置を入力してもよい。
【００２９】
本実施の形態の速度パターン調整装置は、外部記憶手段１２および印写手段１３を備えていてもよい。外部記憶手段１２は、サーボ・モータ７の加速度、減速度、最高速度、速度パターン及び位置決め時の変位量を記憶し、それらをデータとして蓄積する。印写手段１３は、表示手段１１を印刷、または転写することができる。なお、以上の構成に係る本実施の形態の速度パターン調整装置の内、目標位置設定手段２、加減速パターン記憶手段３、データ入力手段４、速度パターン生成手段５、変位記憶手段９、表示手段１１を含む図の破線で示す部分を、速度パターン調整装置本体部１０と称するものとする。
【００３０】
以上のように構成された速度パターン調整装置の動作時、まず、目標位置設定手段２により、制御対象１の位置決め位置を、例えば指定した方向への移動距離（Ｘｍｍ）などの情報として設定する。加減速パターン記憶手段３には、規格化された加速パターン、減速パターンが複数記憶されている。図２（ａ）〜（ｄ）には、前記規格化された加速パターンの４つの例を示している。図２の各図に示すように、それぞれの加速パターンは、時間０→１の間に速度が最高速度１に達する関数として表現されている。この内、図２（ａ）は台形波形、（ｂ）は正弦波形、（ｃ）は余弦波形、（ｄ）は多項式による各加速パターンの波形を示している。減速パターンは、図示の加速パターンの対称変換として考えることができ（例えば、（ａ）の台形波形であれば、時間０→１の間に最高速度１から速度０に至る直線で表される）、したがって記憶すべき加速パターン、減速パターンはそれぞれについて１種類とすることができるのでデータ量を減らすことができる。ここで（ａ）の台形波形の呼称は、図２（ａ）に示す直線的な加速と、時間（Ｔ）軸に平行な一定の最高速度と、図２（ａ）の対称変換となる直線的な減速とにより台形が描かれることに由来する。但し、減速パターンを加速パターンの対称変換とせず、相異なる加速度パターンと減速度パターンとをそれぞれ登録しておくことであってもよい。さらに、図２の各図に示すものは加速パターン（もしくはこの対称変換となる減速パターン）の単なる例示であって、これ以外のパターンを設定し、加減速パターン記憶手段３に登録することであってもよい。
【００３１】
図１に戻って、制御対象１を加速および減速させるためにどの加速パターン及び減速パターンを選択するかは、データ入力手段４によって入力することができる。ここで、加速と減速との両パターンは同じパターンであっても（例えば、いずれもが台形波形の加速、及び減速パターン）、異なるパターンであっても（例えば、加速パターンは台形波形、減速パターンは正弦波形の組み合わせ）いずれでも良い。サーボ・モータ７を制御するための制御パラメータとしてさらに、少なくとも最高速度、加速度、減速度がデータ入力手段４により入力される。
【００３２】
速度パターン生成手段５は、以上のようにデータ入力手段４により入力されたデータと、目標位置設定手段２によって設定された移動情報とから速度パターンを作成する。この速度パターンは、加減速パターン記憶装置３に登録されている規格化された加速パターンと減速パターンとを基にして、下記関数Ｆl(t)（l＝１〜Ｍ、  ここで、Ｍ：速度パラメータ調整時に作成されるパターン数）によって実現される。
0004472220.tif 000002
【００３３】
ここで、Ｖmaxは最高速度、auは加速度、adは減速度、ｆmu（auｔ）はｍ番目の加速パターン、ｆnd（adｔ）はｎ番目の減速パターンを示す。登録されている加速パターン数をＮとすると、ｍ、ｎは、それぞれ１からＮの値を採ることができる。また、ｆmu（auｔ）は、auの関数であり、auによって加速時の傾きを決定することができる。ｆnd（adｔ）は、adの関数であり、adによって減速時の傾きを決定することができる。ｔは制御対象１の移動開始時を０とする経過時間を示し、この内、ｔ１は制御対象１が最高速度Ｖmaxに達する時間、ｔ２は制御対象１が最高速度を維持した後、減速を開始する時間、ｔ３は制御対象１が停止する時間をそれぞれ示す。
【００３４】
速度パターン生成手段５で生成された速度パターンは、指令値としてモータ駆動手段６に送られる。モータ駆動手段６は、前記指令値にしたがって制御対象１の負荷がかけられたサーボ・モータ７を駆動する。変位検出手段８では、制御対象１が目標位置へ位置決めされた時の振動を変位量として検出する。制御対象１の挙動を直接検出することによって、モータ駆動軸の速度パターンと停止時における制御対象１の振動との関係を正確に知ることができる。
【００３５】
変位記憶手段９は、前記停止時の制御対象１の振動が減衰し、振幅が０になるまでの変位量を時系列で記憶する。さらに表示手段１１は、前記速度パターンと共に変位記憶手段９にて記憶された変位量の時系列データおよび、最大振幅を表示する。
【００３６】
この速度パターン調整装置は、例えば電子部品を電子回路基板などの回路形成体に実装する部品実装装置において、前記回路形成体の位置制御や、あるいは部品供給部から部品を取り出して前記回路形成体の実装位置に実装する実装ヘッドの位置制御などに適用することができる。図３は、本実施の形態に係るモータ駆動軸の速度パターン調整装置の構成例を示している。図において、コンピュータ３０は、図１に示す速度パターン調整装置本体部１０に相当する。また、ワーク２０及びワーク２０を規正保持するＸＹテーブル２１は、図１における制御対象１に相当する。図３において、ワーク２０を保持するＸＹテーブル２１は、Ｘ軸駆動機構３１およびＹ軸駆動機構３２から構成されており、モータ駆動手段６によって各サーボ・モータ２４、２５が駆動され、ワーク２０をＸ方向とＹ方向とにより定まる平面上の任意の位置に移動させて位置決めすることができる。
【００３７】
図１に示す速度パターン生成手段５は、図３においてはコンピュータ３０内に構成されており、また、図１のデータ入力手段４は、図３ではキーボード３３により構成されている。同様にして、図３において、図１の表示手段１１はディスプレイ３４により、変位検出手段８はレーザ測長器３５により、そして、印写手段１３はプリンタ３６によってそれぞれ構成されている。
【００３８】
本実施の形態に係る速度パターン調整装置により、例えば図３のディスプレイ３４上に表示される表示例を図４に示している。図４において、画面左上部には、データ入力手段４によって入力された制御パラメータである加速度（ｍｍ／ｓｅｃ２）、減速度（ｍｍ／ｓｅｃ２）、最高速度（ｍｍ／ｓｅｃ）が表示されている。同じく画面左下部には、選択された加速パターン、減速パターンと、前記データ入力された加速度、減速度、最高速度とを基に、速度パターン生成手段５で生成された速度パターンのグラフが表示されている。このグラフの縦軸は速度（Ｖ）、横軸は時間（Ｔ）で、制御対象１が移動を開始して加速し、その後最高速度に達して一定時間移動し、その後、減速して停止するまでの移動速度の推移（図示の例では、図２（ａ）に示す台形波形の加速パターンと減速パターンの組み合わせ）を示している。
【００３９】
さらに図４に示す表示画面の右上部には、変位検出手段８により検出され、変位記憶手段９に記憶された制御対象１の位置決め時における最大振幅（μｍ）と、画面右下部には、時間と共に変化する停止時の制御対象１の挙動が変位量のグラフとして表示されている。ここで、同グラフの縦軸は変位量（Ａ）、横軸は時間（Ｔ）を示す。
【００４０】
本実施の形態に係る速度パターン調整方法の手順を、図５のフローチャートを参照して説明する。図５において、速度パターン調整方法は、まずステップ＃１にて、制御対象１に対する位置決めの目標位置を設定する。次に、ステップ＃２、ステップ＃３で、既に記憶されている規格化された加速パターン、減速パターンの中から、制御対象１を動作させる加速パターンと減速パターンとをそれぞれ１つずつ選択する。ここにおける加速・減速両パターンの選択は、主に過去の経験に基づいて行われる。
【００４１】
次に、ステップ＃４で制御パラメータである最高速度、加速度、減速度を入力する。以上、入力された各データを基にして、速度パターン生成手段５はステップ＃５で速度パターンを計算し、これを指令値としてモータ駆動手段６へ伝え、この指令値に従ってステップ＃６でモータ駆動手段６はサーボ・モータ７を駆動する。モータ駆動により制御対象１が目標位置へ移動した後、ステップ＃７で位置決め停止する際の振幅の変位を変位検出手段８が取得し、その検出結果を変位記憶手段９へ送る。取得されたデータは、ステップ＃８で表示手段１１に表示される。オペレータは、その表示結果を見た上で、必要であればステップ＃９において改めて加速パターン、減速パターン、制御パラメータの組み合わせを再入力することにより（ステップ＃２〜ステップ＃４に戻る）、再度速度パターンが設定されて制御対象１の振幅の変位を検出するまでを繰り返す（ステップ＃５〜ステップ＃８）。各検出結果によりデータ表示される変位量の最大振幅または減衰波形を参考にして、オペレータは最適な速度パターンを決定する。
【００４２】
なお、上述のように、ステップ＃２、＃３における加速パターン、減速パターンの選択基準は、主に過去の経験に基づくものとなる。したがって、この選択の際には、例えば外部記憶手段１２（図１参照）に記憶されている過去の実績データを利用するものとし、ステップ＃２、＃３における加速パターン、減速パターンの入力をする前に、ステップ＃４における制御パラメータの入力を先に行い、過去の実績データの中で最も近似した制御パラメータに基づいて選択したときの最適な加速パターン・減速パターンを呼び出し、この結果に基づいてステップ＃２、＃３の加速パターン、減速パターンの選択をするようにしてもよい。
【００４３】
図６は、上述の調整方法の代替の態様を示している。図６において、この代替の態様では、最初に好ましいと思われる加速パターン、減速パターンをそれぞれ予めｋ個選択しておき（ステップ＃１２〜ステップ＃１４）、この選択されたｋ個の加速・減速パターンの組み合わせの中から最適な速度パターンを見出すために、このｋ個の組み合わせに係る速度パターンの振動特性検出を自動的に連続して実施する。図に示す例では、例えば停止時における制御対象１の振幅が予め指定された値以下になる時間が最も早い速度パターンを速度パターン決定条件として設定しておき（ステップ＃１５）、各速度パターンに対する位置決め時の変位の取得（ステップ＃１７〜ステップ＃２０）をｋ回自動で実施し、計測結果を変位記憶手段９に記憶する。その結果、指定された速度パターン決定条件にあった速度パターンを、制御対象１の振幅が予め指定された値以下になる時間の最も早い順に表示することができる（ステップ＃２３）。
【００４４】
上述の代替の態様によれば、図５に示す速度パラメータ調整方法の手順とは異なり、１回の加速・減速パターンの組み合わせによる変位量検出が完了するたびに次の加速・減速パターンの組み合わせを逐一選択する必要がなくなり、複数の加速・減速両パターンの組み合わせに係る変位量検出を連続して実施することができて効率的である。さらに本代替の態様において、外部記憶手段１２に記憶された過去の実績データから、制御対象１の負荷容量と移動距離、及び／又は制御パラメータに照らし、好ましいと考えられる加速パターン、減速パターンを装置自身が優先順位を設けて選択し、これを表示手段１１により表示することもできる。オペーレータはその表示に従い、前記好ましいと思われる加速パターン・減速パターンの組み合わせを容易に選択して変位量検出を行うことができ、多数の加速・減速パターンの組み合わせを対象として検出することによる手間が省かれ、効率よく最適な速度パターンを選定することが可能となる。
【００４５】
次に、本発明に係る第２の実施の形態の速度パターン調整装置、及び速度パターン調整方法について、図面を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係る速度パターン調整装置の構成を示している。図において、この速度パターン調整装置の構成は、図１に示す速度パターン調整装置に対し、目標位置設定手段２を移動距離設定手段２２に置き換え、また、変位記憶手段９に記憶された変位データを基に複数の移動距離毎に最適な速度パターンを決定する距離別変位量分析手段２３を備える点が相違している。その他の構成は第１の実施の形態に示す速度パラメータ調整装置と同一であり、同一の構成要素については同一の符号を付している。
【００４６】
本実施の形態に係る速度パターン調整装置の移動距離設定手段２２には、制御対象１の最大移動距離Ｌｍａｘと、オペレータによって任意に選択される調整に必要な最小移動単位Ｌｍｉｎとが入力される。この際の制御対象１の複数の移動距離Ｌｎ（ｎ＝１〜Ｎ）は、前記最小移動単位Ｌｍｉｎの各整数倍として設定される。すなわち、
Ｌｎ＝Ｌｍｉｎ×ｎ        （ｎ＝１〜Ｎ）
の関係が成立するよう各Ｌｎが設定される。最小移動単位Ｌｍｉｎが速度パターン生成手段５に入力されると、第１の実施の形態と同様に指定移動距離Ｌｎを移動した後、停止時の制御対象１の振動の変位が変位検出手段８により検出される。
【００４７】
最初の指定距離Ｌｎは、ｎ＝１と置くことにより、
Ｌ１＝Ｌｍｉｎ×１
すなわち、最小移動単位であるＬｍｉｎとなる。１つの移動距離に対し、計測したい加速パターン・減速パターンの組み合わせの数だけ計測が実施され、検出された変位量は、変位記憶手段９に記憶される。次に、順次、先の指定移動距離Ｌｎに対して最小移動距離Ｌｍｉｎを加えた距離を新たな指定移動距離とする。例えば、Ｌ２では
Ｌ２＝Ｌｍｉｎ＋Ｌｍｉｎ＝Ｌｍｉｎ×２
となり、一般には
Ｌｎ＝Ｌｎ−１＋Ｌｍｉｎ＝Ｌｍｉｎ×ｎ
となる。この新たな指定移動距離に対して上述と同様な振幅変位量の測定が行われ、そして、この計測は指定移動量が前記最大移動量Ｌｍａｘに達するまで続けられる。すなわち、
ＬＮ＝Ｌｍｉｎ×Ｎ≧Ｌｍａｘ
の関係が成り立つまで、振幅変位量の計測が続けられる。
【００４８】
距離別変位量分析手段２３には、予めオペレータにより最適速度パターン決定のルールが組み込まれている。最適速度パターン決定のルールとしては、例えば位置決め停止時の制御対象１の最大振幅が最も小さい速度パターンや、あるいは振幅が予め指定された値以下になる時間が最も早い速度パターンなどを条件とすることが挙げられる。距離別変位量分析手段２３では、この最適速度パターン決定ルールに従い、変位記憶手段９に記憶されている測定データを基に最適となる速度パターンを前記指定移動距離毎に決定し、計測完了後、表示手段１１がこの距離別変位量分析手段２３の分析結果を表示する。
【００４９】
図８は、本実施の形態に係る速度パターン調整方法の手順を示すフローチャートである。図８において、まず、制御対象１に対する最小移動単位Ｌｍｉｎを設定する（ステップ＃３１）。次に、測定したい加速パターン、減速パターンの組み合わせをｋ個選択し（ステップ＃３２〜ステップ＃３４）、選ばれたｋ個の加速・減速パターンの組み合わせの内から最適速度パターンを選ぶ際の最適速度パターン決定ルールを設定する（＃３５）。例えば、制御対象１の位置決め停止時の最大振幅が最も小さい速度パターン、あるいは振幅が予め指定した値以下になる時間が最も早い速度パターン、などが最適速度パターンを決定するルールとなり得る。次に、選ばれたｋ個の加速・減速パターンの組み合わせによる位置決め時の制御対象１の振動の変位の検出を自動で実施し（ステップ＃３７〜ステップ＃３９）、検出結果を変位記憶手段９に記憶する（ステップ＃４０）。また、前記ｋ回の検出終了後、予め設定されている前記最適速度パターン設定ルールに従って、該当移動距離での最適な速度パターンを決定し、その結果を表示する（ステップ＃４３）。
【００５０】
次に、現在の指定移動距離Ｌｎに対してステップ＃３１で設定した最小移動単位Ｌｍｉｎを加算した距離を次回の指定移動距離として設定する（ステップ＃４４）。ステップ＃３７からステップ＃４４は、同様にして移動距離Ｌｎが前記最大移動距離Ｌｍａｘに達するまで繰り返し自動続行される。
【００５１】
以上の手順を実施することにより、本実施の形態に係る速度パターン調整装置、及び速度パターン調整方法によれば、制御対象１が移動距離に応じて停止時に異なった挙動を示す場合においても、容易にその移動距離に応じた最適な速度パターンを調整することができる。図３に示すＸ軸駆動機構３１を例にとれば、サーボ・モータ２４に固定された近傍の位置で停止する場合の制御対象１の変位の挙動と、サーボ・モータ２４から離れた位置で停止する場合の変位の挙動とでは、介在するボールねじの剛性などによって差異が生ずる可能性がある。本実施の形態に係る速度パターン調整方法によれば、この差異が生ずる場合においても、差異に応じて最適な速度パターンを選択することができるようになる。
【００５２】
なお、上記説明では、最小移動単位Ｌｍｉｎから変位量の検出を始め、最小移動単位Ｌｍｉｎ毎に最大移動距離Ｌｍａｘに至るまでの全てのＬｎ（ｎ＝１からＮまでの全てのＬｎ）を検出するものとしている。この代替として、目的に応じてこの検出する範囲をある一定範囲内の移動距離Ｌｎのみに抑えることが可能である。例えば、最小移動単位Ｌｍｉｎを小さく設定するとしても、ある一定の移動距離に至るまでは変位量の挙動に変化が見られないことが予め分かっている場合などにおいては、最初に変位量を検出すべき移動距離Ｌｎを例えば最小移動単位Ｌｍｉｎの数倍から数十倍に予め設定しておき、それ以下の移動距離に対する検出を止めてもよい。同様に、中間的な移動距離において挙動の変動が見られないことが予め分かっている場合においては、その中間的な移動距離における検出を間引くよう構成してもよい。一般に、ｎ＝１〜Ｎの全てのｎに対して前記振動の変位を検出する代わりに、必要と思われる任意に選択されたｎの値に対応する移動距離Ｌｎに対してのみ検出を行うことにしてもよい。この対応により、全ての最小移動単位Ｌｍｉｎ毎に変位を検出することに比べて、効率的な速度パターン調整をすることができる。
【００５３】
次に、本発明に係る第３の実施の形態の速度パターン調整装置、及び速度パターン調整方法について、図面を参照して説明する。図９は、本実施の形態に係る速度パターン調整装置の構成を示している。図９に示すこの速度パターン調整装置の構成は、図１に示す速度パターン調整装置に対し、目標位置設定手段２の代りに動作ゾーン設定手段４２を備え、また、変位記憶手段９に記憶された変位データを基に動作ゾーン毎に最適な速度パターンを決定するゾーン別変位量分析手段４３を備える点で相違する。その他の構成は第１の実施の形態に係る速度パラメータ調整装置の構成要素と同一であり、同一の構成要素については同一の符号を付している。
【００５４】
動作ゾーン設定手段４２では、制御対象１の可動範囲を任意の数のゾーンに区画し、それぞれのゾーン毎に開始点と終了点とが設定される。この際のゾーンとは、例えば図３に示す装置のように制御対象１（図３ではワーク２０）が２軸で駆動される場合において、ワーク２０の移動時にＸ軸駆動機構３１のみが駆動される移動範囲と、Ｙ軸駆動機構３２のみが駆動される移動範囲と、Ｘ、Ｙの両軸駆動機構３１、３２が駆動される移動範囲とが混在する場合に、この各移動範囲毎にゾーンを定める。前記ゾーンの開始点、終了点によって求められる移動距離が、速度パターン生成手段５に入力されると、第１の実施の形態で示すものと同様に、指定移動量を移動した後の停止時の制御対象１の振動の変位が変位検出手段８により検出される。検出された変位量は、変位記憶手段９に記憶される。１つのゾーンにおける移動に対しては、調整したい加速パターン、減速パターンの組み合わせの数だけの検出が実施される。検出は全てのゾーン間移動を完了するまで自動実行される。
【００５５】
ゾーン別変位量分析手段４３では、第２の実施の形態で示すものと同様、予めオペレータにより、最適速度パターン決定のルールが組み込まれている。ゾーン別変位量分析手段４３では、最適速度パターン決定ルールに従い、最適となる速度パターンを変位記憶手段９に記憶されている測定データを基にゾーン毎に決定し、測定完了後、表示手段１１は、ゾーン別変位量分析手段４３の結果を表示する。
【００５６】
図１０は、本実施の形態に係る速度パターン調整方法の手順を示すフローチャートを示す。図１０において、まず、制御対象１の可動範囲を複数（Ｎ個）のゾーンに分け、それぞれのゾーンの開始点（Ｚｎｓ）、終了点（Ｚｎｅ）（ｎ＝１〜Ｎ）が入力される（ステップ＃５１）。測定したい加速パターンと減速パターンの組み合わせをｋ個選択して入力し（ステップ＃５２〜ステップ＃５４）、選択されたｋ個の組み合わせの内、例えば、最大振幅が最も小さい速度パターンや、振幅が予め指定された値以下になる時間が最も早い速度パターンなど、最適速度パターンを決定する際の基準となる決定ルールを設定する（ステップ＃５５）。次に、選ばれたｋ個の加速・減速パターンと制御パラメータの組み合わせにかかる加速パターンの検出を行うために、組み合わせをｋ回変えて制御対象の位置決め時の変位検出を自動で実施し（ステップ＃５７〜ステップ＃５９）、検出結果を変位記憶手段９に記憶する（ステップ＃６０）。ｋ回の検出が終了するまで以上のステップが繰り返され（ステップ＃６１、＃６２）、これが終了すると、予め設定されている前記最適速度パターン決定ルールに従って該当ゾーンでの最適な速度パターンが選ばれ、その結果を表示する（ステップ＃６３）。更に、所定のゾーン間における検出が完了すると、次のゾーン間の開始位置、終了位置が設定される（ステップ＃６４〜ステップ＃６７）。同様にしてステップ＃５７からステップ＃６３が、全てのゾーンにおける検出が完了するまで続けられる。ステップ＃６７のＺｊｓは、ｎ１＋１と変換された後のゾーンの開始位置を表しており（ｊ＝ｎ１）、同じくＺｊｅは同じゾーンにおける終了位置を表している（ｊ＝ｎ２）。
【００５７】
なお、上述の説明では、ゾーンの設定基準の例として２軸駆動の場合を示しているが、ゾーンの設定基準はこれに限定されるものではない。例えば１つの軸に関して複数のゾーンを設定してもよく、その他の設備的な要素などを考慮してゾーン設定をしても勿論よい。制御対象１が移動した後、停止する際に、各種要因によって停止時の振幅の変位量に差異を生ずる要因があると考えられる場合には、その要因の有無に応じてゾーンを設定しておくことが前記変位量を正確に把握することを可能にし、これに基づいて制御対象１をより精度高く位置決めすることを可能にする。
【００５８】
以上、本発明に係る速度パターン調整装置、及び速度パターン調整方法について述べてきたが、本発明では速度パターンの設定を、規格化され予め記憶された加速パターン・減速パターンの組み合わせからなる速度パターンから選択するものとしたことにより、これら加速・減速両パターンの組み合わせを変更するたびにプログラムを書き換える必要がなく、したがって設計者でなくても各種加速・減速パターンの組み合わせにかかる速度パターンの振動変位を容易に測定することが可能となり、最適速度パターンの選択も容易に行うことができる。
【００５９】
次に、図１１は、電子部品などの部品を電子回路基板などの回路形成体に実装する部品実装装置１００の主要部を示している。図において、部品実装装置１００は、部品実装装置１００へ部品を供給する部品供給部５０と、移動対象物を図のＸ方向とＹ方向で定まる平面上に搬送するＸＹロボット６０と、ＸＹロボット６０により搬送される実装ヘッド７５と、回路形成体を搬入して保持する回路形成体搬送装置８０と、部品実装装置１００の全体動作を制御するコントローラ９０とから主に構成されている。
【００６０】
ＸＹロボット６０は、装置本体に固定されたモータ６２、６４によりボールねじ６３、６５をそれぞれ介して梁７０を図のＹ方向に移動させるＹ軸駆動機構と、前記Ｙ軸駆動機構により駆動される梁７０に固定されたモータ７２によりボールねじ７３を介して実装ヘッド７５を図のＸ方向に移動させるＸ軸駆動機構とから構成されている。実装ヘッド７５には実装ノズル７６が装着され、実装ノズル７６は部品の取り出しから実装までを行う。回路形成体搬送装置８０は、図の電子回路基板８２などの回路形成体を部品実装装置内に搬入し、部品実装の間、これを所定の位置で規正して保持する。
【００６１】
以上のように構成された部品実装装置１００の動作時には、各実装ノズル７６により部品供給部５０から部品を吸着保持した実装ヘッド７５が、ＸＹロボット６０に搬送されて実装位置へ向けて移動する。その間に回路形成体搬送装置８０は、電子回路基板８２を搬入して所定位置で保持している。回路形成体に対向する位置まで移動し、実装位置に停止した実装ヘッド７５は、実装ノズル７６を下降させて先端に吸着保持した部品を電子回路基板８２の実装位置に実装する。
【００６２】
電子機器に対する市場からの軽量化、小型化要請に伴い、部品実装装置においても移動・搬送要素の位置決め精度を向上させることが重要となっている。上述した各実施の形態に示す速度パターン調整装置、並びに速度パターン調整方法を、図１１に示す部品実装装置１００の回路形成体搬送装置８０やＸＹロボット６０に適用することにより、より精度の高い位置決めをより効率的に行うことが可能となり、部品実装の精度を高めることができる。例えば、図３に示す第１の実施の形態のような速度パターン調整装置を図１１に示すＹＸロボットに適用し、実装ヘッド７６を平面内で移動させる際の最適な速度パターンを見出すことによって、実装ノズル７６に吸着された部品を高精度で効率的に位置決めし、実装することができる。
【００６３】
図１１に示す部品実装装置１００における実装ヘッド７５の代りに粘性材料塗布ヘッドを備え、回路形成体に電子部品を装着するために回路形成体に接着剤などの粘性材料を塗布する粘性材料塗布装置に上述した各実施の形態にかかる速度パターン調整装置、または速度パターン調整方法を適用した場合においても、上述したと同様の効率化、精度向上の成果を得ることができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係るモータ駆動軸の速度パターン調整方法、及び調整装置によれば、予め記憶された複数の加速パターン・減速パターンの中から加速パターン、減速パターンを選択し、加速度、減速度、最高速度を入力することによって容易にモータを動作させるための速度パターンが作成できる。また、位置決め動作時の振動を変位量として表示させることによって、オシロスコープ等の計測装置が無くとも制御対象の状態を把握することができ、最適な速度パターンを容易に調整することができる。
【００６５】
また、以上の速度パターン調整装置を備えた部品実装装置、もしくは粘性材料塗付装置によれば、部品実装、もしくは粘性材料塗付の際の位置決め精度、及び位置決め効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るモータ駆動軸の速度パターン調整装置を示すブロック図である。
【図２】  規格化された加速パターンの例を示すグラフである。
【図３】  図１に示す速度パターン調整装置の具体例を示す構成図である。
【図４】  図１に示す速度パターン調整装置の表示画面の一例を示す説明図である。
【図５】  図１に示すモータ駆動軸の速度パターン調整装置を用いた速度パターン調整方法を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の実施の形態に係る他の態様のモータ駆動軸の速度パターン調整方法を示すフローチャートである。
【図７】  本発明の他の実施の形態に係るモータ駆動軸の速度パターン調整装置を示すブロック図である。
【図８】  図７に示すモータ駆動軸の速度パターン調整装置を用いた速度パターン調整方法を示すフローチャートである。
【図９】  本発明のさらに他の実施の形態に係るモータ駆動軸の速度パターン調整装置を示すブロック図である。
【図１０】  図９に示すモータ駆動軸の速度パターン調整装置を用いた速度パターン調整方法を示すフローチャートである。
【図１１】  本発明に係る各実施の形態のモータ駆動軸の速度パターン調整装置を適用する部品実装装置である。
【図１２】  従来技術による速度パターン調整装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１．制御対象、  ２．目標位置設定手段、  ３．加減速パターン記憶手段、  ４．データ入力手段、  ５．速度パターン生成手段、  ６．モータ駆動手段、  ７．サーボ・モータ、  ８．変位検出手段、  ９．変位記憶手段、  １０．速度パターン調整装置本体部、  １１．表示手段、  １２．外部記憶手段、  １３．印写手段、  ２０．ワーク、  ２１．ＸＹロボット、  ２２．移動距離設定手段、２３．距離別変位量分析手段、  ２４、２５．サーボ・モータ、  ３０．コンピュータ、  ３１．Ｘ軸駆動機構、  ３２．Ｙ軸駆動機構、  ３３．キーボード、  ３４．ディスプレイ、  ３５．レーザ測長器、  ３６．プリンタ、  ４２．動作ゾーン設定手段、  ４３．ゾーン別変位量分析手段、  １００．部品実装装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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