(57)【要約】【課題】容量が小さいモータを使用しながら、モータの温度上昇を抑制し、実装効率をそれ程低下させることがない表面実装機を提供する。【解決手段】電子部品を部品供給部で吸着し、プリント配線板上に移載する電子部品移動装置を備える。電子部品移動装置に搭載されているモータの温度に関連づけられたパラメータを監視する温度監視手段６５を備える。モータあるいは電子部品移動装置の速度を検出する速度検出手段６６を備える。モータあるいは電子部品移動装置の加速度を制御する加速制御手段６３を備える。この加速制御手段６３は、温度監視手段６５の監視結果に基づき、モータの温度が予め定めた温度より高い場合は、速度検出手段６６により検出した速度が予め定めた速度に到達するまでの加速度を、モータの温度が予め定めた温度に等しいか低い場合より、小さくする構成が採られている。【選択図】  図５
2007317907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を部品供給部で吸着し、プリント配線板上に移載する電子部品移動装置を備えた表面実装機において、
前記電子部品移動装置に搭載されているモータの温度に関連づけられたパラメータを監視する温度監視手段と、
前記モータあるいは前記電子部品移動装置の速度を検出する速度検出手段と、
前記モータあるいは前記電子部品移動装置の加速度を制御する加速制御手段とを備え、
この加速制御手段は、前記温度監視手段の監視結果に基づき、モータの温度が予め定めた温度より高い場合は、速度検出手段により検出した速度が予め定めた速度に到達するまでの加速度を、モータの温度が予め定めた温度に等しいか低い場合より、小さくする構成が採られていることを特徴とする表面実装機。
【請求項２】
請求項１記載の表面実装機において、
前記モータあるいは前記電子部品移動装置の減速度を制御する減速制御手段を備え、
この減速制御手段は、前記温度監視手段の監視結果に基づき、モータの温度が予め定めた温度より高い場合においても、所定速度から停止までの減速度を、モータの温度が予め定めた温度に等しいか低い場合の減速度に等しくするか、モータの温度が予め定めた温度より高い場合は、加速制御手段により付与される加速度の正負を反転して得られる減速度より大きくする構成が採られていることを特徴とする表面実装機。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の表面実装機において、
電子部品移動装置は、モータによって駆動するボールねじ軸と、
このボールねじ軸に螺合したボールナットと、
前記ボールねじ軸とボールナットとからなる駆動装置による駆動によって水平方向に移動する移動部材と、
この移動部材に支持され、電子部品を吸着する吸着ノズルを有する吸着ヘッドと、
前記ボールねじ軸が遊嵌状態で貫通しかつ前記ボールナットに結合されたロータと、
前記移動部材に支持されかつ前記ロータを回転自在に支持し、前記ロータと協働してボールナット用モータを構成するステータと、
前記吸着ヘッドによって電子部品を部品供給部から載置部へ移載するときは前記ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとのうちいずれか一方を回転させ、電子部品の移載終了後の吸着ヘッドを載置部から部品供給部に戻すときは前記両モータを回転させる駆動制御手段とを備え、
加速制御手段は、前記ボールねじ軸駆動用モータと前記ボールナット用モータとの少なくとも一方を制御対象としていることを特徴とする表面実装機。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の表面実装機において、
電子部品移動装置は、モータによって駆動するボールねじ軸と、
このボールねじ軸に螺合したボールナットと、
前記ボールねじ軸とボールナットとからなる駆動装置による駆動によって水平方向に移動する移動部材と、
この移動部材に支持され、電子部品を吸着する吸着ノズルを有する吸着ヘッドと、
前記ボールねじ軸が遊嵌状態で貫通しかつ前記ボールナットに結合されたロータと、
前記移動部材に支持されかつ前記ロータを回転自在に支持し、前記ロータと協働してボールナット用モータを構成するステータと、
前記吸着ヘッドによって電子部品を部品供給部から載置部へ移載するときは移動部材の移動速度が相対的に低くなるように前記ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータを回転させ、電子部品の移載終了後に吸着ヘッドを載置部から部品供給部に戻すときは移動部材の移動速度が相対的に高くなるように前記両モータを回転させる駆動制御手段とを備え、
加速制御手段は、前記ボールねじ軸駆動用モータと前記ボールナット用モータとの少なくとも一方を制御対象としていることを特徴とする表面実装機。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の表面実装機において、
駆動制御手段は、
ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータの駆動により移動する移動部材を停止させるときに、前記両モータのうちいずれか一方を停止させた後に他方のモータを停止させる停止制御手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
【請求項６】
請求項３または請求項４記載の表面実装機において、
駆動制御手段は、
ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータの駆動により移動する移動部材を停止させるときに、前記両モータのうちいずれか一方の回転速度を他方のモータの回転速度より低下させた後に両モータを停止させる停止制御手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を部品供給部において吸着し、プリント配線板上に移載する電子部品移動装置を備えた表面実装機に関し、実装効率をそれほど低下させることなく、モータの発熱を抑える技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の表面実装機に装備されている電子部品移動装置は多くのモータを使用している。これらのモータとしては、電子部品を吸着する吸着ノズルを吸着ヘッドに対して昇降させるためのモータと、吸着ノズルを回転させるためのモータと、前記吸着ヘッドを有するヘッドユニットを支持部材に対して第１の水平方向に移動させるためのモータと、前記支持部材を前記方向とは直交する第２の水平方向に移動させるためのモータなどがある。
【０００３】
これらのモータは、容量が可及的小さくなるものが用いられている。これは、モータの価格は容量が大きくなるにしたがって高くなるからであり、特に支持部材と一体的に移動するモータにおいては重量を軽くしなければならないからである。
【０００４】
容量が小さいモータを装備した表面実装機としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されている表面実装機は、小容量のモータを使用して電子部品の実装を行うことができるように、起動時などの低温状態にあるときに各部を昇温させる構成が採られている。これは、各部の温度が低いと摩擦抵抗が大きくなる等モータが負うべき負荷が大きくなり、小容量のモータでは表面実装機のヘッドユニットなどに所要の実装動作をさせることができないからである。前記昇温は、予め定めたパターンでモータを動作させることによって行われている。
【特許文献１】特開２００１−４４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
容量が小さいモータを使用して表面実装機を構成すると、エージング動作を行った後、あるいは起動後各部の摩擦抵抗を低下するウォーミングアップ時間が経過した後において、実装効率を維持することができないという問題があった。これは、実装効率を維持するためにモータの加速度、最高速度、減速度を高く維持すると、モータが小型のため放熱性が悪い場合があり、温度が次第に上昇するため、モータの性能を高く保つことができないからである。
【０００６】
すなわち、表面実装機は、吸着ヘッドを有するヘッドユニットが部品供給部とプリント配線板との間を高速で繰り返し往復動するものであり、このときの駆動源となるモータは、一般に停止しているときより加速、減速を含み動作しているときの方が長くなる。このため、表面実装機に装備された前記小容量のモータは、温度が上昇し続ける傾向があり過熱され易い。この種のモータは、過熱された状態で長時間にわたって使用していると焼損して使用できなくなってしまうので、加速、減速を含む動作性能を下げざるを得ない問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、容量が小さいモータを使用しながら、モータの温度上昇を抑制し、実装効率をそれ程低下させることがない表面実装機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】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明に係る表面実装機は、電子部品を部品供給部で吸着し、プリント配線板上に移載する電子部品移動装置を備えた表面実装機において、前記電子部品移動装置に搭載されているモータの温度に関連づけられたパラメータを監視する温度監視手段と、前記モータあるいは前記電子部品移動装置の速度を検出する速度検出手段と、前記モータあるいは前記電子部品移動装置の加速度を制御する加速制御手段とを備え、この加速制御手段は、前記温度監視手段の監視結果に基づき、モータの温度が予め定めた温度より高い場合は、速度検出手段により検出した速度が予め定めた速度に到達するまでの加速度を、モータの温度が予め定めた温度に等しいか低い場合より、小さくする構成が採られているものである。
【０００９】
請求項２に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１に記載した表面実装機において、前記モータあるいは前記電子部品移動装置の減速度を制御する減速制御手段を備え、この減速制御手段は、前記温度監視手段の監視結果に基づき、モータの温度が予め定めた温度より高い場合においても、所定速度から停止までの減速度を、モータの温度が予め定めた温度に等しいか低い場合の減速度に等しくするか、モータの温度が予め定めた温度より高い場合は、加速制御手段により付与される加速度の正負を反転して得られる減速度より大きくする構成が採られているものである。
【００１０】
請求項３に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１または請求項２に記載した表面実装機において、電子部品移動装置は、モータによって駆動するボールねじ軸と、このボールねじ軸に螺合したボールナットと、前記ボールねじ軸とボールナットとからなる駆動装置による駆動によって水平方向に移動する移動部材と、この移動部材に支持され、電子部品を吸着する吸着ノズルを有する吸着ヘッドと、前記ボールねじ軸が遊嵌状態で貫通しかつ前記ボールナットに結合されたロータと、前記移動部材に支持されかつ前記ロータを回転自在に支持し、前記ロータと協働してボールナット用モータを構成するステータと、前記吸着ヘッドによって電子部品を部品供給部から載置部へ移載するときは前記ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとのうちいずれか一方を回転させ、電子部品の移載終了後の吸着ヘッドを載置部から部品供給部に戻すときは前記両モータを回転させる駆動制御手段とを備え、加速制御手段に、前記ボールねじ軸駆動用モータと前記ボールナット用モータとの少なくとも一方を制御対象とさせたものである。
【００１１】
請求項４に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１または請求項２に記載した表面実装機において、電子部品移動装置は、モータによって駆動するボールねじ軸と、このボールねじ軸に螺合したボールナットと、前記ボールねじ軸とボールナットとからなる駆動装置による駆動によって水平方向に移動する移動部材と、この移動部材に支持され、電子部品を吸着する吸着ノズルを有する吸着ヘッドと、前記ボールねじ軸が遊嵌状態で貫通しかつ前記ボールナットに結合されたロータと、前記移動部材に支持されかつ前記ロータを回転自在に支持し、前記ロータと協働してボールナット用モータを構成するステータと、前記吸着ヘッドによって電子部品を部品供給部から載置部へ移載するときは移動部材の移動速度が相対的に低くなるように前記ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータを回転させ、電子部品の移載終了後に吸着ヘッドを載置部から部品供給部に戻すときは移動部材の移動速度が相対的に高くなるように前記両モータを回転させる駆動制御手段とを備え、加速制御手段に、前記ボールねじ軸駆動用モータと前記ボールナット用モータとの少なくとも一方を制御対象とさせたものである。
【００１２】
請求項５に記載した発明に係る表面実装機は、請求項３または請求項４に記載した表面実装機において、駆動制御手段に、ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータの駆動により移動する移動部材を停止させるときに、前記両モータのうちいずれか一方を停止させた後に他方のモータを停止させる停止制御手段を備えさせたものである。
【００１３】
請求項６に記載した発明に係る表面実装機は、請求項３または請求項４に記載した表面実装機において、駆動制御手段に、ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット用モータとの両モータの駆動により移動する移動部材を停止させるときに、前記両モータのうちいずれか一方の回転速度を他方のモータの回転速度より低下させた後に両モータを停止させる停止制御手段を備えさせたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モータの温度が予め定めた温度に達した後はモータの動作時の加速度が小さくなり、モータの発熱が抑えられる。本発明においては、加速度が小さくても最高移動速度に達するまで加速できるから、電子部品の実装に要する時間をそれほど長くすることなく、モータの発熱を抑えることができる。したがって、本発明によれば、容量が小さいモータを使用しながら、モータの温度上昇を抑制し、実装効率をそれ程低下させることがない表面実装機を提供することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、モータあるいは前記電子部品移動装置が所定速度から停止するまでの時間が必要以上に長くなるのを防ぎ、実装効率を高く保つことができる。
【００１６】
請求項３および請求項４記載の発明によれば、ボールナット用モータによる駆動によってボールナットをボールねじ軸とは逆方向に回転させることにより、移動部材および吸着ヘッドの移動する速度が相対的に高くなる。このため、この発明に係る表面実装機は、吸着ヘッドを載置部から部品供給部に戻すときに移動部材の移動速度が高くなり、移動部材の移動時間を短縮することができる。また、この発明に係る表面実装機は、電子部品を実装するときは従来の表面実装機と同じ速度で移動部材が移動するから、載置部の上方で移動部材が停止したときに吸着ヘッドや電子部品が慣性によって振動することはない。したがって、この発明によれば、電子部品の位置決め精度を低下させることなく、吸着ヘッドの移動速度を高めることができるから、実装効率を向上させることができる。
【００１７】
また、ボールナット用モータとボールねじ軸駆動用モータとは、ボールねじ軸とボールナットとを介して接続されている。このため、これら両モータの熱は、ボールねじ軸とボールナットとを介して互いに伝達されるようになる。しかし、これら両モータの少なくとも一方は、温度が設定温度に達した後は動作時の加速度が低減されて発熱が抑えられる。したがって、この発明によれば、１つのボールナットを駆動するに当たって２つのモータを使用しているにもかかわらず、少なくとも一方のモータは小容量のものを使用することができるから、コストダウンを図りながら、実装効率の向上を図ることができる。
【００１８】
請求項５および請求項６に記載した発明によれば、移動部材の移動速度を段階的に低下させた後に移動部材を停止させるから、移動部材が高速で移動するにもかかわらず、吸着ヘッドや吸着ノズルに振動が発生することがないように移動部材を停止させることができる。このため、この発明によれば、高速で回転している２つのモータを一度に減速させる場合に較べてモータの発熱量を少なく抑えることができるから、モータの温度上昇を抑制しながら実装効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る電子部品移動装置を装備した表面実装機の一実施の形態を図１ないし図８によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る表面実装機の概略構成を示す斜視図、図２は本発明に係る表面実装機の平面図、図３は図２における基台上部のIII−III線断面図である。図４は要部を拡大して示す断面図、図５はモータ制御系の構成を示すブロック図である。図６はモータの動作を説明するためのグラフ、図７はモータの速度変化と温度変化との関係を示すグラフ、図８はモータ制御系の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２０】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電子部品移動装置２を装備した表面実装機を示す。この表面実装機１は、図１に示すように、基台３と、この基台３の上に設けられたコンベア４と、このコンベア４の両側方（図１においては、コンベア４を一側方のみに設けた状態で描いてある）に設けられた多数のテープフィーダー５，５‥‥と、これらのテープフィーダー５から吸着した電子部品６を前記コンベア４上のプリント配線板７に移載するための電子部品移動装置２と、これらの各装置の動作を制御するための制御装置８などから構成されている。
【００２１】
なお、図示してはいないが、この表面実装機１は、前記電子部品移動装置２が電子部品６を移動させているときに電子部品６を下方から撮像し、吸着位置ずれを検出する部品認識装置も備えている。この実施の形態においては、前記多数のテープフィーダー５，５‥‥によって本発明でいう部品供給部が構成され、コンベア４上のプリント配線板７によって本発明でいう電子部品６の載置部が構成されている。
【００２２】
前記基台３は、前記コンベア４の上流側端部と下流側端部と対応する両端部に相対的に高くなるように凸部３ａが形成されている。この凸部３ａには、後述する電子部品移動装置２が搭載されている。
前記テープフィーダー５は、前記基台３における前記コンベア４の搬送方向とは交差する方向の両端部に前記搬送方向と平行に並ぶ状態で多数装填されている。なお、この実施の形態による表面実装機１は、このテープフィーダー５の代わりにトレイ式の電子部品供給装置（図示せず）を装備することもできる。
【００２３】
前記電子部品移動装置２は、図２に示すように、前記テープフィーダー５と前記プリント配線板７とを結ぶ仮想線Ｌと平行な第１の方向（以下、この方向を単にＹ方向という）に延びるように前記基台３の凸部３ａに設けられた一対の第１のガイドレール１１，１１と、これらの第１のガイドレール１１，１１間において前記Ｙ方向とは直交する第２の方向（以下、この第２の方向を単にＸ方向という）に延びる支持部１２を有し、第１のガイドレール１１に移動自在に支持された第１の移動部材１３と、この第１の移動部材１３を駆動する一対の第１の駆動装置１４と、前記支持部１２に設けられてＸ方向に延びる第２のガイドレール１５（図１参照）と、この第２のガイドレール１５に移動自在に支持された第２の移動部材としてのヘッドユニット１６と、このヘッドユニット１６を駆動する第２の駆動装置１７と、前記ヘッドユニット１６に設けられた複数の吸着ヘッド１８などによって構成されている。
【００２４】
前記吸着ヘッド１８は、電子部品６を吸着する吸着ノズル１９（図１参照）と、この吸着ノズル１９を上下方向の軸線回りに回動させる回転駆動装置（図示せず）とを備えている。また、この吸着ヘッド１８は、図示していない昇降装置を介してヘッドユニット１６にそれぞれ昇降可能に支持されている。前記第１の移動部材１３とヘッドユニット１６（第２の移動部材）とによって本発明でいう移動部材が構成され、前記第１の駆動装置１４と第２の駆動装置１７とによって本発明でいう駆動装置が構成されている。
【００２５】
前記第１の移動部材１３は、図３に示すように、前記第１のガイドレール１１に２個のスライド部材２１，２１によって摺動自在に支持された一対のスライド部２２と、このスライド部２２の上端部に固定用ボルト２３によって固定され、２個のスライド部２２どうしの間に架け渡された前記支持部１２とから構成されている。前記２個のスライド部材２１，２１は、図２に示すように、Ｙ方向に所定の間隔をおいて互いに離間するように配設されている。
【００２６】
前記第１の駆動装置１４は、図１、図２および図４に示すように、基台３の前記凸部３ａにおけるＹ方向の一端部に固定された第１のモータ２５と、この第１のモータ２５にカップリング２６を介して一端部が接続されるとともに他端部が前記凸部３ａに軸受２７によって回転自在に支持された第１のボールねじ軸２８と、この第１のボールねじ軸２８に螺合させた第１のボールナット２９（図４参照）と、この第１のボールナット２９と前記第１の移動部材１３との間に介装された第１のボールナット用モータ３０などによって構成されている。
【００２７】
前記第１のボールナット用モータ３０は、ブラシレスサーボモータであって、図４に示すように、第１のボールねじ軸２８が遊嵌状態で貫通するロータ３１と、このロータ３１を軸受３２，３３によって回転自在に支持するステータ３４などによって構成されている。
【００２８】
前記ロータ３１は、筒状に形成された回転軸３１ａと、この回転軸３１ａの外周部に固着した永久磁石３１ｂなどによって構成されている。前記回転軸３１ａの軸線方向の一端部（図４においては上端部）は、連結用カップリング５３が固着されており、このカップリング５３を介して第１のボールナット２９の軸端部に結合されている。この第１のボールナット２９は、第１の移動部材１３に突設されたモータ支持用ブラケット３６に軸受５２によって軸線方向への移動が規制される状態で回転自在に支持されている。
【００２９】
前記ステータ３４は、前記永久磁石３１ｂと対向するコイル３４ａと、回転検出用のエンコーダ（図示せず）などを備え、前記第１の移動部材１３のモータ支持用ブラケット３６に取付けられている。前記モータ支持用ブラケット３６は、第１の移動部材１３にＸ方向と平行に基台３の外側に向けて突設されている。このため、前記第１のボールナット用モータ３０は、第１の移動部材１３における最も装置外側に位置付けられている。
【００３０】
この実施の形態による前記ステータ３４は、第１の移動部材１３のスライド部２２と平行に延びるように形成されており、図３および図４に示すように、スライド部２２との間に隙間Ｓが形成される状態でスライド部２２と隣り合う位置に配設されている。
前記第１のボールナット用モータ３０は、第１のボールナット２９が第１のボールねじ軸２８の回転に抗して第１の移動部材１３に対して停止する低出力運転状態と、第１のボールナット２９が第１のボールねじ軸２８とは逆方向に回転する高出力運転状態との間で出力を増減できるように構成されている。
【００３１】
この実施の形態による第１の駆動装置１４においては、第１のモータ２５による駆動により第１のボールねじ軸２８が回転するとともに、第１のボールナット用モータ３０が低出力運転を行うことによって、第１の移動部材１３は、従来の表面実装機における移動速度と同等の相対的に低い速度でＹ方向に移動する。一方、第１のボールねじ軸２８が上記と同様に回転している状態において、第１のボールナット用モータ３０が高出力運転を行うことによって、第１の移動部材１３は、相対的に高い速度でＹ方向に移動する。
【００３２】
ヘッドユニット１６を駆動させる前記第２の駆動装置１７は、図１および図２に示すように、前記第１の移動部材１３の支持部１２におけるＸ方向の一端部に固定された第２のモータ４１と、この第２のモータ４１にカップリング４２を介して一端部が接続されるとともに他端部が前記支持部１２に軸受４３によって回転自在に支持された第２のボールねじ軸４４と、この第２のボールねじ軸４４に螺合した第２のボールナット４５と、この第２のボールナット４５とヘッドユニット１６との間に介装された第２のボールナット用モータ４６などによって構成されている。
【００３３】
前記第２のボールナット用モータ４６は、前記第１のボールナット用モータ３０と同じ構成が採られている。すなわち、この第２のボールナット用モータ４６は、ブラシレスサーボモータであって、図２に示すように、第２のボールねじ軸４４が遊嵌状態で貫通するロータ４７と、このロータ４７を軸受（図示せず）によって回転自在に支持するステータ４８とから構成されている。
【００３４】
これらのロータ４７とステータ４８とは、第１のボールナット用モータ３０のロータ３１およびステータ３４と同じ構造となるように形成されている。このため、これらの部材については、詳細な説明は省略する。この第２のボールナット用モータ４６においても、第２のボールナット４５が第２のボールねじ軸４４の回転に抗してヘッドユニット１６に対して停止する低出力運転状態と、第２のボールナット４５が第２のボールねじ軸４４とは逆方向に回転する高出力運転状態との間で出力を増減できるように構成されている。
【００３５】
この実施の形態による第２の駆動装置１７においては、第２のモータ４１による駆動により第２のボールねじ軸４４が回転するとともに、第２のボールナット用モータ４６が低出力運転を行うことによって、ヘッドユニット１６は従来の表面実装機における移動速度と同等の相対的に低い速度でＸ方向に移動する。一方、第２のボールねじ軸４４が上記と同様に回転している状態において、第２のボールナット用モータ４６が高出力運転を行うことによって、ヘッドユニット１６は相対的に高い速度でＸ方向に移動する。
これらの第２のモータ４１および第２のボールナット用モータ４６と、前記第１のモータ２５および第１のボールナット用モータ３０の動作は、後述する制御装置８によって制御される。
【００３６】
制御装置８は、図５に示すように、前記各モータ２５，３０，４１，４６の運転状態を切換えるための運転状態切換手段６１と、これらのモータが停止するときの動作を制御するための停止制御手段６２と、これらのモータの動作時の加速度を変更する加速制御手段６３とを備えている。各モータ２５，３０，４１，４６は、図５中に符号６４で示すサーボドライバを介して制御装置８に接続されている。
【００３７】
運転状態切換手段６１は、電子部品６をテープフィーダー５から取出してプリント配線板７に実装するときは、第１および第２の駆動装置１４，１７において、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）と、ボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）とのうちいずれか一方を回転させる。このとき、第１、第２のモータ２５，４１を回転させる場合、制御装置８は、第１、第２のボールナット用モータ３０，４６を前記低出力運転状態とし、第１、第２のボールナット２９，４５が第１の移動部材１３やヘッドユニット１６に対して回転することがないようにする。
【００３８】
一方、第１、第２のモータ２５，４１を停止させ、第１、第２のボールナット用モータ３０，４６を回転させる場合、運転状態切換手段６１は、これらのモータ３０，４６による駆動により第１、第２のボールナット２９，４５が第１、第２のボールねじ軸２８，４４に対して回転し、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６とが上記と同じ速度で移動するように第１、第２のボールナット用モータ３０，４６の出力を制御する。
【００３９】
このように前記２種類のモータのうち一方を使用して第１の移動部材１３やヘッドユニット１６を駆動することによって、第１の移動部材１３、ヘッドユニット１６が従来の表面実装機による移動速度と同じ通常の速度で移動することになる。言い換えれば、吸着ノズル１９によって電子部品６を吸着している状態の吸着ヘッド１８を適切な移動速度で移動させることができるから、この表面実装機１においても、従来の表面実装機と同様に電子部品６を高い精度でプリント配線板７に実装することができる。
【００４０】
運転状態切換手段６１は、電子部品６を実装した後にヘッドユニット１６をプリント配線板７側からテープフィーダー５側に戻すときは、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）と、ボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）との両方を回転させる。このように全てのモータ２５，３０，４１，４６が回転することにより、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６とが従来の表面実装機における移動速度に較べて高い速度で移動する。
【００４１】
電子部品６を移載した後にヘッドユニット１６をプリント配線板７側からテープフィーダー５側に戻すときは、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６の移動速度が相対的に高くなるように、前記両モータを相対的に高い回転速度で回転させる。
【００４２】
運転状態切換手段６１が前記移動部材の移動速度を通常速度と相対的に高い速度とに切り換えるに当っては、上述したモータのＯＮ・ＯＦＦを切り換える方法の他に、例えば各モータの回転速度を高速と低速とのうちいずれか一方に切り換えることによって行うことができる。この構成を採る場合、電子部品６をテープフィーダー５からプリント配線板７に移載するときは、第１の移動部材１３およびヘッドユニット１６の移動速度が相対的に低くなるように、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）とボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）との両方、すなわち全てのモータを相対的に低い回転速度で回転させる。そして、電子支部品６を実装した後にヘッドユニット１６をプリント配線板７側からテープフィーダー５側に戻すときは、前記全てのモータを相対的に高い回転速度で回転させればよい。
【００４３】
前記停止制御手段６２は、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）と、ボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）との両方の駆動により移動する移動部材（第１の移動部材１３、ヘッドユニット１６）を停止させるときに各モータの動作を制御する。
【００４４】
この停止制御手段６２は、前記ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）と前記ボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）との両方の駆動により移動している移動部材（第１の移動部材１３、ヘッドユニット１６）を停止させるときに、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）と、ボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）とのうちいずれか一方を停止させた後に他方を停止させる回路が採られている。
【００４５】
前記停止制御手段６２としては、ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット駆動用のモータとの両モータの駆動により移動している移動部材（第１の移動部材１３やヘッドユニット１６）を停止させるときに、前記両モータのうちいずれか一方のモータの回転速度を他方のモータの回転速度より低下させた（減速させた）後に両モータを停止させる回路を採ることができる。また、この停止制御手段６２としては、ボールねじ軸駆動用のモータとボールナット駆動用のモータとの両モータの回転により移動している移動部材を停止させるときに、前記両モータの回転速度を低下させた（減速させた）後に両モータを停止させる回路を採ることができる。
【００４６】
前記加速制御手段６３は、ボールねじ軸駆動用のモータ（第１、第２のモータ２５，４１）とボールナット駆動用のモータ（第１、第２のボールナット用モータ３０，４６）とが回転開始から最高回転速度に達するまでの間の加速度をモータの温度に基づいて変える構成が採られている。モータの温度は、モータ毎に温度監視手段６５（図５参照）によって検出する。なお、加速制御手段６３としては、モータが最高回転速度から停止するまで減速するときの負の加速度をも前記同様に変える構成を採ることができる。すなわち、前記加速制御手段６３は、本発明における減速制御手段を兼ねることになる。
【００４７】
この温度監視手段６５は、以下に説明する３通りの温度検出方法のいずれか一つを採用した構成を採ることができる。第１の温度検出方法は、モータの温度を直接検出する方法である。この場合、温度監視手段６５は、モータの例えばステータの温度を直接検出する温度センサを用いる方法である。
【００４８】
第２の温度検出方法は、モータが回転するときの電流を計測し、この電流値に基づいて演算によってモータの温度を求める方法である。この場合、温度監視手段６５は、電子回路によって構成される。
第３の温度検出方法は、吸着ヘッド１８がテープフィーダー５とプリント配線板７との間を１往復する行程（搭載サイクル）でモータが発熱する量を搭載プログラムを用いて演算によって求める方法である。
すなわち、搭載プログラムを用い搭載サイクル数からモータの温度を検出する制御装置８が温度監視手段６５を兼ねることになる。以上より、モータの温度、モータの電流量、及び搭載サイクル数は、モータあるいは電子部品移動装置２の制御プラグラムを実行する際、モータの温度に関連づけられた制御パラメータとなる。
【００４９】
この方法を詳述すると、この第３の温度検出方法を実施するためには、先ず、電子部品６の吸着点から搭載点までの移動距離をプリント配線板７毎の搭載プログラムから計算する。そして、この移動に必要な加減速時間と定速移動時間との割合を演算により求め、この割合をパラメータとして演算により搭載プログラムの全体にわたって各搭載サイクルが終了したときのモータの温度を求める。この場合も温度監視手段６５は電子回路によって構成される。この第３の温度検出方法を採る温度監視手段６５は、前記演算結果に基づいて、後述する加速度切換温度Ｔに達する搭載サイクルを予測する。
【００５０】
加速制御手段６３は、前記温度監視手段６５によって検出したモータの温度と、予め定めた加速度切換温度Ｔとを比較した結果に対応させてモータの回転開始から最高回転速度Ｖに達するまでの間の加速度を大または小の何れか一方に切換える。加速度切換温度Ｔは、モータが性能低下を起こすことがない最大温度に設定され、最高回転速度Ｖは、例えばモータに供給される電流量が定格電流になるときの回転速度に設定されている。モータの回転速度は、各モータに設けられている速度検出手段６６（図５参照）によって検出する。なお、モータの加速を止める時期を検出するためには、モータの回転速度を用いる代わりに、モータの駆動により移動する移動部材（第１の移動部材１３やヘッドユニット１６）の移動する速度を用いることができる。
【００５１】
加速制御手段６３は、前記モータの温度（温度監視手段６５の検出温度）が加速度切換温度Ｔより低いときは、図６中に実線で示すように、モータの回転速度が最高回転速度Ｖに達するまで相対的に大きい加速度ａ１でモータを回転させる。すなわち、モータに供給される電流量は、例えば定格電流の３００％に近い値（最大でも３００％を越えない）とされる。また、加速制御手段６３は、前記モータの温度が加速度切換温度Ｔに達したときは、図６中に破線で示すように、モータの回転速度が最高回転速度Ｖに達するまで相対的に小さい加速度ａ２でモータを回転させる。すなわち、モータに供給される電流量は、例えば定格電流の２００％とされる。
【００５２】
前記加速度が相対的に小さい場合は、ヘッドユニットの移動距離を一定とすると加速度が相対的に大きい場合に較べて時間Ｔ１（図６参照）だけ移動時間が長くなる。しかし、この実施の形態では、最高回転速度Ｖに達するまで相対的に小さい加速度でモータを加速するために、加速度を下げるとともに定速回転速度を最高回転速度Ｖより下げる場合（図６中に一点鎖線で示す）に較べると、移動時間を時間Ｔ２だけ短縮することができる。  
【００５３】
図６は、上記３種類の加速条件で加速させて予め定めた一定距離移動するために必要な時間を示している。すなわち、図６において、移動距離は、速度の変化を示す線（実線、破線および一点鎖線）と、時間軸を表す線とによって囲まれた範囲の面積によって表すことができる。このため、実線と時間軸とによって囲まれた面積と、破線と時間軸とによって囲まれた面積と、一点鎖線と時間軸とによって囲まれた面積とは全て一致する。
【００５４】
このことから、図６において破線で示すように相対的に小さい加速度ａ２で最高回転速度Ｖに達するまで加速することによって、加速度ａ１で加速する場合（実線で示す）に較べて移動時間はＴ１だけ長くなるものの、小さい加速度で低速回転速度を低下させる場合（一点鎖線で示す）に較べて移動時間は時間Ｔ２だけ短くなる。図６に示すように、時間Ｔ１は時間Ｔ２より短いから、加速度を加速度ａ２として低下させているにもかかわらず、移動時間はそれほど長くはないことが分かる。
【００５５】
上述したように構成された表面実装機１において、電子部品６をテープフィーダー５からプリント配線板７に移載するときは、ヘッドユニット１６は従来の表面実装機と同じ速度で移動し、ヘッドユニット１６をプリント配線板７の上方からテープフィーダー１側に戻すときは、ヘッドユニット１６は相対的に高速で移動する。
【００５６】
このようにヘッドユニット１６を移動させるために使用するモータ２５，３０，４１，４６は、この実施の形態では常に最大出力となるような小容量のものである。このため、ヘッドユニット１６がテープフィーダー５側からプリント配線板７の上方に移動し、部品実装後に再びテープフィーダー５側に戻る１回の搭載サイクルにおいて、モータ２５，３０，４１，４６の温度は図７に示すように徐々に高くなる。
【００５７】
すなわち、モータは、ヘッドユニット１６をテープフィーダー５側からプリント配線板７側へ移動させるときに温度が上昇し、実装中は停止していることから温度上昇は中断し、プリント配線板７からテープフィーダー５側へ戻すときに再び温度が上昇する。テープフィーダー５から電子部品６を取り出しているときは、モータは停止していることから温度が上昇することはない。
【００５８】
モータの温度が前記加速度切換温度より低い場合、加速制御手段６３によって高い加速度ａ１が選択され、モータは回転開始から最高回転速度Ｖに達するまで相対的に大きい加速度ａ１で加速する。すなわち、図８に示すフローチャートのステップＰ１で示すように、モータの加速時間または加減速時間を最短にする。ここでいう加減速時間とは、加速に要する時間と減速に要する時間との総和のことで、この場合、加速時の加速度と減速時の負の加速度とが両方とも高くなるように設定される。
【００５９】
次に、ステップＰ２に示すように、制御装置８によってモータが過熱しているか否か判定される。この判定は、モータ温度監視手段６５によって検出したモータの温度が加速度切換温度Ｔに達したか否かを判別することによって行われる。モータの温度は、図７に示すように、搭載サイクルが繰り返されることによって加速度切換温度Ｔに達する。
【００６０】
モータの温度が加速度切換温度Ｔに達した場合、加速制御手段６３がモータの回転時の加速度として相対的に小さい加速度ａ２を選択し、モータは回転開始から最高回転速度Ｖに達するまで相対的に小さい加速度ａ２で加速する。すなわち、図８に示すフローチャートのステップＰ３に示すように、モータの加速時間または加減速時間を延ばす。このように加速度が小さくなることにより、図７に示すように、モータの速度が上昇することを示す直線の傾斜が緩やかになる。
【００６１】
その後、ステップＰ４において、電子部品の実装の対象になっているプリント配線板７に対して実装が完了しているか否かを判別し、完了している場合は装置が停止し、完了していない場合は前記ステップＰ２に戻って上述した制御を繰り返す。
ステップＰ２において、モータが過熱していないと判定された場合、ステップＰ５において、加速制御手段６３が加減速時間は最短であるか否か、言い換えれば加速度が大きいか否かを判別する。
【００６２】
この判定の結果、大きい加速度ａ１が選択されている場合はステップＰ４に進み、そうでない場合はステップＰ６に進んで相対的に大きい加速度ａ１を選択する。すなわち、ステップＰ６において、モータの加速時間または加減速時間を縮める。この結果、過熱により加速度を小さくしてモータの温度を低下させた後に、自動的に加速度が大きくなる。その後、ステップＰ４に進んで搭載完了か否かが判別される。
【００６３】
したがって、この実施の形態による表面実装機１によれば、モータ２５，３０，４１，４６の温度が予め定めた加速度切換温度Ｔに達した後はモータの動作時の加速度が小さくなり、モータの発熱が抑えられる。この表面実装機１においては、加速度が小さくても最高回転速度Ｖに達するまで加速するから、電子部品の実装に要する時間をそれほど長くすることなく、モータの発熱を抑えることができる。
【００６４】
この結果、この実施の形態に示す表面実装機１においては、容量が小さいモータ２５，３０，４１，４６を使用しているにもかかわらず、モータの温度上昇を抑制することができ、このモータを常に最高の出力が得られるように回転させることができるから、実装効率を高くすることができる。
【００６５】
この実施の形態による表面実装機１は、第１、第２のボールナット用モータ３０，４６による駆動によって第１、第２のボールナット２９，４５を第１、第２のボールねじ軸２８，４４とは逆方向に回転させることにより、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６との移動する速度が相対的に高くすることができる。このため、この表面実装機１によれば、吸着ヘッド１８をプリント配線板７の載置部上からテープフィーダー５上に戻すときに第１の移動部材１３やヘッドユニット１６の移動速度が速くなり、これらの移動する部材の移動時間を短縮することができる。
【００６６】
また、この実施の形態による表面実装機１は、電子部品６を実装するときは従来の表面実装機と同じ速度で第１の移動部材１３とヘッドユニット１６とが移動するから、プリント配線板７の載置部の上方でヘッドユニット１６が停止したときに吸着ヘッド１８や電子部品６が慣性によって振動することはない。したがって、この表面実装機１によれば、電子部品６の位置決め精度を低下させることなく、吸着ヘッド１８の移動速度を高めることができるから、より実装効率を向上させることができる。
【００６７】
第１のモータ２５と第１のボールナット用モータ３０とは、第１のボールねじ軸２８と第１のボールナット２９とを介して接続されている。このため、これら両モータ２５，３０の熱は、第１のボールねじ軸２８と第１のボールナット２９とを介して互いに伝達されるようになる。また、第２のモータ４１と第２のボールナット用モータ４６とは、第２のボールねじ軸４４と第２のボールナット４５とを介して接続されている。このため、これら両モータの熱は、第２のボールねじ軸４４と第２のボールナット４５とを介して互いに伝達されるようになる。
【００６８】
しかし、これらの互いに熱が伝達される一対のモータは、温度が加速度切換設定Ｔに達した後は動作時の加速度が低減されて発熱が抑えられる。したがって、この実施の形態による表面実装機１によれば、１つのボールナットを駆動するために２つのモータを使用しているにもかかわらず、小容量のモータを使用することができるから、コストダウンを図りながら、実装効率の維持あるいは更に向上を図ることができる。
【００６９】
この実施の形態による表面実装機１においては、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６との移動速度を段階的に低下させた後にこれらの部材を停止させるから、第１の移動部材１３とヘッドユニット１６とが高速で移動するにもかかわらず、停止時に吸着ヘッド１８や吸着ノズル１９に振動が発生することがない。しかも、この表面実装機１によれば、高速で回転している２つのモータ（ボールねじ軸駆動用モータとボールナット用モータ）を一度に減速させる場合に較べてモータの発熱量を低く抑えることができる。
【００７０】
上述した実施の形態においては、ヘッドユニット１６を移動させるためのモータ２５，３０，４１，４６の動作時の加速度を変える例を示したが、吸着ノズル１９を回転させるための回転駆動装置用モータ７１（図５参照）や、吸着ノズル１９を昇降させるための昇降装置用モータ７２なども加速制御手段６３の制御対象とすることができる。
【００７１】
上述した実施の形態においては、モータの温度が予め定めた温度より高い場合においても、所定速度から停止までの減速度を、モータの温度が加速切換温度Ｔに等しいか低い場合の減速度に等しくなるように設定している。このため、第１の移動部材１３やヘッドユニット１６が所定速度から停止するまでの時間が必要以上に長くなるのを防ぎ、実装効率を高く保つことができる。モータの温度が加速切換温度Ｔより高い場合、前記減速度は、加速制御手段６３により付与される加速度の正負を反転して得られる減速度より大きくすることによっても前記同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る表面実装機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る表面実装機の平面図である。
【図３】図２における基台上部のIII−III線断面図である。
【図４】要部を拡大して示す断面図である。
【図５】モータ制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】モータの動作を説明するためのグラフである。
【図７】モータの速度変化と温度変化との関係を示すグラフである。
【図８】モータ制御系の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１…表面実装機、２…電子部品移動装置、３…基台、６…電子部品、８…制御装置、１２…支持部、１３…第１の移動部材、１４…第１の駆動装置、１６…ヘッドユニット、１７…第２の駆動装置、２８…第１のボールねじ軸、２９…第１のボールナット、３０…第１のボールナット用モータ、３１…ロータ、３４…ステータ、４４…第２のボールねじ軸、４５…第２のボールナット、４６…第２のボールナット用モータ、６２…停止制御手段、６３…加速制御手段６３、６５…モータ温度監視手段、６６…速度検出手段６６。
【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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