(57)【要約】【課題】第１方向に延在する梁部材を第１方向と直交する第２方向に駆動する直動ロボットにおいて、使用状況等が変わっても梁部材の振動を制御することのできる構成を提供すること。【解決手段】直動ロボット１００は、Ｘ軸方向に延在する梁部材１と、梁部材１をＹ軸方向に駆動する第１モーター１０とを有しており、梁部材１には、梁部材１の搭載位置でのＹ軸方向の速度または加速度を検出する慣性センサー５が設けられている。このため、第１モーター１０に対する第１駆動制御部は、慣性センサー５からのフィードバックに基づいて梁部材１のＹ軸方向の振動を抑制するように第１モーター１０の駆動制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延在する梁部材と、
該梁部材を前記第１方向と直交する第２方向に駆動する第２方向駆動用のモーターと、
前記梁部材に搭載され、当該梁部材の搭載位置での前記第２方向の速度または加速度を検出する慣性センサーと、
前記慣性センサーでの検出結果がフィードバックされ、前記モーターの駆動制御を行う駆動制御部と、
を有することを特徴とする直動ロボット。
【請求項２】
前記慣性センサーは、角速度センサーであることを特徴とする請求項１に記載の直動ロボット。
【請求項３】
前記駆動制御部は、前記角速度センサーで検出された周速度を前記第２方向の直線的な速度として用いて前記モーターの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の直動ロボット。
【請求項４】
前記梁部材は、前記第１方向における一方の端部のみに前記モーターからの駆動力が伝達され、
前記慣性センサーは、少なくとも前記梁部材の前記第１方向における他方の端部に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の直動ロボット。
【請求項５】
前記梁部材は、前記第１方向における一方の端部および他方の端部の双方に前記モーターからの駆動力が伝達され、
前記慣性センサーは、前記梁部材の前記一方の端部と前記他方の端部との間に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の直動ロボット。
【請求項６】
前記慣性センサーは、少なくとも前記梁部材の前記一方の端部と前記他方の端部との中央に搭載されていることを特徴とする請求項５に記載の直動ロボット。
【請求項７】
前記慣性センサーは、前記梁部材において前記第１方向で離間する複数箇所に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の直動ロボット。
【請求項８】
前記梁部材には、ジョイントと、該ジョイントを当該梁部材に沿って前記第１方向に駆動する第１方向駆動用のモーターと、が搭載されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の直動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１方向に延在する梁部材を第１方向と直交する第２方向に移動させる直動ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等の検査工程や実装工程では、第１方向に延在する梁部材を第１方向と直交する第２方向に移動させる直動ロボットが用いられている。かかる直動ロボットにおいて、梁部材には吸着ヘッドが搭載されており、吸着ヘッドによって電子部品を保持した状態で梁部材を第２方向に駆動すれば、電子部品を第２方向に搬送することができる。また、吸着ヘッドを搭載したジョイント、およびジョイントを第２方向に駆動する駆動機構を梁部材に搭載すれば、電子部品を第２方向にも搬送することができる。さらに、第１方向および第２方向に直交する第３方向に吸着ヘッドを駆動する駆動機構をジョイントに搭載すれば、電子部品を第３方向にも移動させることができる。
【０００３】
このように構成した直動ロボットにおいて、梁部材を第２方向に駆動する際に加減速を行うと、梁部材が撓んで振動が発生する。その結果、吸着ヘッドが第２方向に振動し、振動が減衰するまで、吸着ヘッドの第２方向における位置が定まらないことになってしまう。
【０００４】
一方、駆動制御部において、位置制御装置部と位置指令装置との間に、位置指令値に対する微分手段、ゲイン手段および加算手段を備えた補償要素を設けることにより、梁部材が保持する重量物が振動することを防止することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５３９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、重量物の重量が変わる等、使用状況が変化した場合にはその都度、パラメータを変更する必要があるため、汎用性が低いという問題点がある。また、吸着ヘッドが搭載されたジョイントが梁部材に沿って移動するような直動ロボットの場合、ジョイントの位置が変わると、振動の形態が変動するので、特許文献１に記載の構成では対応できないという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、第１方向に延在する梁部材を第１方向と直交する第２方向に駆動する直動ロボットにおいて、使用状況等が変わっても梁部材の振動を制御することのできる構成を提供することにある。
【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、本発明に係る直動ロボットは、第１方向に延在する梁部材と、該梁部材を前記第１方向と直交する第２方向に駆動する前記第２方向駆動用のモーターと、前記梁部材に搭載され、当該梁部材の搭載位置での前記第２方向の速度または加速度を検出する慣性センサーと、前記慣性センサーでの検出結果がフィードバックされ、前記モーターの駆動制御を行う駆動制御部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、梁部材に慣性センサーが搭載されており、駆動制御部は、慣性センサーによって梁部材の振動を検出した結果のフィードバック結果に基づいて、モーターの駆動制御を行う。このため、梁部材の加減速を行った際でも、梁部材の第２方向の振動を抑制することができるので、梁部材を第２方向の所定位置に短時間のうちに停止させることができる。また、梁部材に搭載した慣性センサーによって梁部材の振動を検出するため、梁部材に加わる荷重の大きさや梁部材において荷重が加わる位置が変化する等、使用状況が変わっても、梁部材の振動を確実に検出することができるので、梁部材の振動を確実に制御することができる。
【００１０】
本発明において、前記慣性センサーは、角速度センサーである構成を採用することができる。かかる構成によれば、ジャイロセンサー等、汎用のセンサーを用いることができる。
【００１１】
本発明において、前記駆動制御部は、前記角速度センサーで検出された周速度を前記第２方向の直線的な速度として用いて前記モーターの駆動制御を行うことが好ましい。角速度センサーでの検出結果では、振動が周速度で検出されるのに対して、駆動制御部は、モーターの駆動制御を梁部材の第２方向への直動として速度を制御するため、単位が相違する。但し、狭い角度範囲であれば、角速度センサーで検出された周速度と第２方向の直線的な速度とが等しい。従って、角速度センサーで検出された周速度を第２方向の直線的な速度として用いれば、複雑な演算を行わなくても梁部材の振動制御を行うことができる。
【００１２】
本発明において、前記梁部材は、前記第１方向における一方の端部のみに前記モーターからの駆動力が伝達され、前記慣性センサーは、少なくとも前記梁部材の前記第１方向における他方の端部に搭載されていることが好ましい。かかる構成によれば、速度が大きい箇所で梁部材の振動を検出することができる。
【００１３】
本発明において、前記梁部材は、前記第１方向における一方の端部および他方の端部の双方に前記モーターからの駆動力が伝達され、前記慣性センサーは、前記梁部材の前記一方の端部と前記他方の端部との間に搭載されていることが好ましい。かかる構成によれば、速度が大きい箇所で梁部材の振動を検出することができる。
【００１４】
この場合、前記慣性センサーは、少なくとも前記梁部材の前記一方の端部と前記他方の端部との中央に搭載されていることが好ましい。かかる構成によれば、速度が最も大きい箇所で梁部材の振動を検出することができる。
【００１５】
本発明において、前記慣性センサーは、前記梁部材において前記第１方向で離間する複数箇所に搭載されていることが好ましい。かかる構成によれば、梁部材の振動の形態が単純な撓み振動から外れている場合でも、梁部材の振動を確実に検出することができる。
【００１６】
本発明は、前記梁部材には、ジョイントと、該ジョイントを当該梁部材に沿って前記第１方向に駆動する第１方向駆動用のモーターと、が搭載されている場合に適用すると効果的である。梁部材上でジョイントが移動する場合、ジョイントの位置によって、梁部材の振動の形態が変化することになるが、本発明では、梁部材に慣性センサーが搭載されているため、ジョイントの位置によって梁部材の振動の形態が変化した場合でも、梁部材の振動を確実に検出することができ、梁部材の振動制御を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る直動ロボットの説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る直動ロボットにおける梁部材等の平面的な構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る直動ロボットの第１駆動制御部でのサーボ内容を示すブロック線図である。
【図４】図３に示す単位変換の内容を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１の変形例に係る直動ロボットの説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る直動ロボットの説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る直動ロボットにおいて、梁部材に発生しようとする振動の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る直動ロボットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、互いに直交する方向をＸ軸方向およびＹ軸方向を各々第１方向および第２方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ軸方向を第３方向として説明する。また、Ｘ軸方向の一方側にはＸ１を付し、Ｘ軸方向の他方側にはＸ２を付し、Ｙ軸方向の一方側にはＹ１を付し、Ｙ軸方向の他方側にはＹ２を付し、Ｚ軸方向の一方側にはＺ１を付し、Ｚ軸方向の他方側にはＺ２を付して説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る直動ロボットの説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、直動ロボットの駆動機構等の説明図、および直動ロボットの制御系のブロック図である。
【００２０】
図１（ａ）に示す直動ロボット１００は、電子部品等のワークの検査工程や実装工程等においてワークの搬送に用いられる。本形態において、直動ロボット１００は、ワークの検査装置に用いられており、供給エリア１０１、検査エリア１０２および排出エリア１０３の順にワークを搬送する。より具体的には、直動ロボット１００では、吸着ヘッド４によって供給エリア１０１からワークをピックアップした後、ワークを検査エリア１０２に搬送し、良品と判定されたワークを排出エリア１０３の所定位置に排出する。なお、検査において不具合品と判定されたワークは、別の排出エリア１０４に排出される。
【００２１】
ここで、供給エリア１０１、検査エリア１０２および排出エリア１０３は、ガイド１３や梁部材１より下方側（Ｚ軸方向の他方側Ｚ２）に設定されている。また、供給エリア１０１、検査エリア１０２および排出エリア１０３は、Ｙ軸方向においてこの順に配置されている。また、供給エリア１０１と検査エリア１０２とはＸ軸方向において異なる位置に配置され、検査エリア１０２と排出エリア１０３とはＸ軸方向において異なる位置に配置されている。このため、直動ロボット１００には、以下の駆動機構等が構成されている。
【００２２】
まず、直動ロボット１００には、Ｘ軸方向に直線的に延在する梁部材１と、Ｙ軸方向に直線的に延在して梁部材１をＹ軸方向にガイドするガイド１３と、梁部材１をＹ軸方向に駆動するＹ軸方向駆動機構１２（第１駆動機構）とが設けられており、Ｙ軸方向駆動機構１２は、駆動源として、サーボモーターからなる第１モーター１０（第1方向駆動用のモーター）を備えている。
【００２３】
Ｙ軸方向駆動機構１２は、ベルト機構を利用した駆動機構であり、ガイド１３に沿って延在する第１タイミングベルト機構１４を備えている。ガイド１３は、直動ロボット１００の機台等に固定されている。ガイド１３には、第１ジョイント２がＹ軸方向に移動可能な状態で支持されており、第１ジョイント２には、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部が連結されている。また、第１ジョイント２は、第１タイミングベルト機構１４のベルト１４０に連結されている。このため、第１モーター１０によって第１タイミングベルト機構１４を駆動すると、第１ジョイント２がガイド１３に沿ってＹ軸方向に直動するので、梁部材１は、ガイド１３に沿ってＹ軸方向に直動する。
【００２４】
本形態において、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部は、直動ロボット１００の機台等に支持されておらず、梁部材１は、第１ジョイント２によって片持ち状態で支持されている。また、第１モーター１０の駆動力は、第１ジョイント２を介して梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部のみに伝達される。
【００２５】
梁部材１には、第２ジョイント３と、第２ジョイント３をＸ軸方向に駆動するＸ軸方向駆動用の第２モーター２０（第１方向駆動用のモーター）を備えたＸ軸方向駆動機構２２（第２駆動機構）とが搭載されており、第２モーター２０はサーボモーターからなる。Ｘ軸方向駆動機構２２は、ベルト機構を利用した駆動機構であり、梁部材１に沿って延在する第２タイミングベルト機構２４を備えている。第２タイミングベルト機構２４のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部は、第１ジョイント２に支持されている一方、第２タイミングベルト機構２４のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部は、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部に支持部材２９を介して支持されている。このため、第２タイミングベルト機構２４は、梁部材１と一体となってＹ軸方向に移動可能である。ここで、第２ジョイント３は、梁部材１にＸ軸方向に移動可能な状態で支持されているとともに、第２タイミングベルト機構２４のベルト２４０に連結されている。このため、第２モーター２０によって第２タイミングベルト機構２４を駆動すると、第２ジョイント３は、梁部材１に沿ってＸ軸方向に直動する。
【００２６】
第２ジョイント３には、吸着ヘッド４と、吸着ヘッド４をＺ軸方向に駆動するＺ軸方向駆動用の第３モーター３０を備えたＺ軸方向駆動機構３４（第３駆動機構）とが搭載されており、第３モーター３０はサーボモーターからなる。Ｚ軸方向駆動機構３４は、例えば、送りネジ機構を利用した駆動機構であり、第３モーター３０の出力軸からなるスクリュー軸３１と、吸着ヘッド４側に搭載されたナット３２と、吸着ヘッド４の伴回りを防止するガイド３３からなる。このため、第３モーター３０が作動すると、吸着ヘッド４は、スクリュー軸３１に沿ってＺ軸方向に直動する。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、本形態の直動ロボット１００では、第１モーター１０、第２モーター２０、および第３モーター３０の角度位置をエンコーダーによって検出し、その検出結果を駆動制御部にフィードバックして第１モーター１０、第２モーター２０、および第３モーター３０の駆動制御を行う。より具体的には、第１モーター１０には第１エンコーダー１６が設けられており、第１モーター１０の角度位置を第１エンコーダー１６によって検出し、その検出結果を第１駆動制御部１５にフィードバックして第１モーター１０の駆動制御を行う。第２モーター２０には第２エンコーダー２６が設けられており、第２モーター２０の角度位置を第２エンコーダー２６によって検出し、その検出結果を第２駆動制御部２５にフィードバックして第２モーター２０の駆動制御を行う。第３モーター３０には第３エンコーダー３６が設けられており、第３モーター３０の角度位置を第３エンコーダー３６によって検出し、その検出結果を第３駆動制御部３５にフィードバックして第３モーター３０の駆動制御を行う。なお、第１駆動制御部１５、第２駆動制御部２５および第３駆動制御部３５は、上位の制御部４０によって制御されており、制御部４０は、直動ロボット１００が搭載された機器全体の制御を行う。
【００２８】
（梁部材１で発生する振動の説明）
図２は、本発明の実施の形態１に係る直動ロボット１００における梁部材１等の平面的な構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、梁部材１がＹ軸方向に移動する様子を示す説明図、およびその際に梁部材１に発生しようとする振動の説明図である。
【００２９】
本形態の直動ロボット１００において、ワークを保持する吸着ヘッド４をＹ軸方向に移動させてワークを供給エリア１０１、検査エリア１０２および排出エリア１０３の順に搬送するには、図２（ａ）に示すように、第１モーター１０によって梁部材１をＹ軸方向に移動させる。その際、第２モーター２０による第２ジョイント３のＸ軸方向の駆動や、第３モーター３０による吸着ヘッド４のＺ軸方向の駆動が行われる。また、吸着ヘッド４による供給エリア１０１でワークの保持、検査エリア１０２でのワークの検査、排出エリア１０３で吸着ヘッド４からワークの解放を行うには、梁部材１を供給エリア１０１、検査エリア１０２および排出エリア１０３で停止し、位置決めすることになる。従って、梁部材１は、第１モーター１０によって加減速されながらＹ軸方向に駆動されることになる。その際、図２（ｂ）に矢印Ｂ１や点線Ｂ１１で示すように、第１モーター１０の駆動力が伝達される梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部を中心にして、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部にＹ軸方向の振動が発生すると、吸着ヘッド４を短時間のうちに定位置で停止させることができない。すなわち、第１モーター１０の駆動力が伝達される位置（第１ジョイント２）をＹ軸方向の所定位置に停止させても、梁部材１が振動していると、振動が停止するまで、吸着ヘッド４をＹ軸方向の所定位置に位置決めできないことになる。
【００３０】
そこで、本形態では、図１および図２に示すように、梁部材１には、梁部材１のＹ軸方向の速度または加速度を検出する慣性センサー５が搭載されており、かかる慣性センサー５での検出結果を、図１（ｂ）に示す第１駆動制御部１５にフィードバックするようになっている。本形態では、慣性センサー５としてジャイロセンサー（角速度センサー）が用いられている。また、第１モーター１０の駆動力は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部に伝達されることから、慣性センサー５は、梁部材１において第１モーター１０の駆動力が伝達される第１ジョイント２から最も離間した位置、すなわち、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部に搭載されている。
【００３１】
（第１駆動制御部１５での処理内容）
図３は、本発明の実施の形態１に係る直動ロボット１００の第１駆動制御部１５でのサーボ内容を示すブロック線図である。図４は、図３に示す単位変換の内容を示す説明図である。
【００３２】
図３に示すように、直動ロボット１００において、第１駆動制御部１５は、第１エンコーダー１６からフィードバックされた速度フィードバック信号、および慣性センサー５からフィードバックされた速度フィードバック信号を利用したサーボ機構を構成している。このため、第１駆動制御部１５には、第１エンコーダー１６からフィードバックされた速度フィードバック信号に基づいて第１モーター１０を駆動制御するための位置制御部１５１および速度制御部１５２に加えて、第１エンコーダー１６からフィードバックされた速度フィードバック信号に振動制止用の速度フィードバック信号を加算する振動情報フィードバック部１５３が設けられている。このため、第１駆動制御部１５は、第１エンコーダー１６からフィードバックされた信号に基づいて、第１モーター１０に供給する電流を設定するとともに、慣性センサー５からフィードバックされた信号に基づいて第１モーター１０に供給する電流を設定する。
【００３３】
ここで、位置制御部１５１は、角度指令Ｉｎｔと第１エンコーダー１６からの位置フィードバック信号との差Ｐｅｒｒに基づいて位置偏差を求める位置偏差演算部Ｋｐｐを備えており、速度制御部１５２は、積分部１／ｓ、速度積分ゲインＫｖｉ、および速度偏差演算部Ｋｖｐを備えている。Ｇ２はアンプであり、速度制御部１５２で設定された速度に基づいて第１モーター１０に供給する電流値（トルク）を設定する。速度制御部１５２において、Ｋｗは、速度フィードバック係数であり、速度制御部１５２で算出された速度に対して、振動制止用の速度フィードバック信号が加算された速度フィードバック信号を反映させる。
【００３４】
振動情報フィードバック部１５３は、帯域フィルタＢＥＦ、ハイパスフィルタＨＰＦ、およびゲインＧ１に加えて、単位変換部Ｄ１を備えており、慣性センサー５として用いたジャイロセンサーが検出した速度の単位をＹ軸方向の直線的な速度の単位に変換する。このため、慣性センサー５として用いたジャイロセンサーでは、速度が角速度として検出された場合でも、Ｙ軸方向の直線的な速度として処理することができる。
【００３５】
より具体的には、本形態では、ジャイロセンサーからなる慣性センサー５は、ｔ秒（制御周期）ごとにたわみ（振動）の角速度ω1、ω2を検出する。一方、梁部材１をＹ軸方向に駆動する第１モーター１０の角度位置は、梁部材１のＹ軸方向の直線的な位置に対応することから、Ｙ軸方向の直線的な速度しか制御できず、慣性センサー５で求めた角速度とは単位が相違する。そこで、本形態では、図４を参照して以下に説明するように、角速度をＸ軸方向の速度とＹ軸方向の速度とに分解した際、慣性センサー５で求めた周速度は、梁部材１のＹ軸方向の直線的な速度に近似することができることから、梁部材１の振動を速度に換算してフィードバックする際、単位変換部Ｄ１は、慣性センサー５で求めた周速度を梁部材１のＹ軸方向の直線的な速度に単位換算する。
【００３６】
まず、振動の速度（ねじれ速度）は、
Ｖ＝Ｌ・ω
Ｌ＝ねじれ（回転）の半径
ω＝角速度
で表されることから、
Ｌ・ω1＝Ｖ1
Ｌ・ω2＝Ｖ2
とする。
【００３７】
ここで、振動の際の角速度は、検証実験より
ω1＜５００ ［deg/sec］
ω2＜５００ ［deg/sec］
であり、制御周期は１２５μsecであるので、
ｔ＝１２５μsec
である。
【００３８】
よって、
ω1・ｔ＜０．０６２５［deg］
ω2・ｔ＜０．０６２５［deg］
が成り立つ。
【００３９】
従って、以下の式
Ｖ1＝（（Ｖ1x）2＋（Ｖ1y）2）1/2
Ｖ1x＝Ｖ1・ｃｏｓ（９０−ω1・ｔ）≒０
Ｖ1y＝Ｖ1・ｓｉｎ（９０−ω1・ｔ）≒Ｖ1
Ｖ2＝（（Ｖ21）2＋（Ｖ22）2）1/2
Ｖ21＝Ｖ2・ｃｏｓ（９０−ω2・ｔ）≒０
Ｖ22＝Ｖ2・ｓｉｎ（９０−ω2・ｔ）≒Ｖ2
Ｖ2′＝（（Ｖ2′x）2＋（Ｖ2′y）2）1/2
Ｖ2′x＝Ｖ2′・ｃｏｓ（９０−ω1・ｔ）≒0
Ｖ2′y＝Ｖ2′・ｓｉｎ（９０−ω1・ｔ）≒Ｖ2′
より、下式が導かれる。
【００４０】
周速度  Ｌ・ω1＝Ｖ1ｙ
周速度  Ｌ・ω2＝Ｖ2′y
よって、慣性センサー５で検出された周速度は、Ｙ軸方向の直線的な速度として近似することができる。なお、厳密には、上記の単位変換では差異が発生するが、ゲインＧ１で増幅するため問題にならない。
【００４１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の直動ロボット１００では、Ｘ軸方向に延在する梁部材１には慣性センサー５が搭載されており、第１駆動制御部１５は、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出した結果に基づいて、第１モーター１０の駆動制御を行う。このため、梁部材１の加減速を行ったときでも、梁部材１のＹ軸方向の振動を抑制することができるので、梁部材１に設けた吸着ヘッド４をＹ軸方向の所定位置に短時間のうちに停止させることができる。また、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出するため、梁部材１上における第２ジョイント３の位置が変わる等、使用状況が変わっても、梁部材１の振動を確実に制御することができる。
【００４２】
また、梁部材１は、Ｘ軸方向における一方側Ｘ１の端部のみに第１モーター１０からの駆動力が伝達されるのに対応して、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向における他方側Ｘ２の端部に搭載されている。このため、慣性センサー５は、速度が大きい箇所で梁部材１の振動を検出するため、感度が高い。
【００４３】
また、慣性センサー５が、角速度センサーであるため、ジャイロセンサー等、汎用のセンサーを用いることができる。また、第１駆動制御部１５０は、慣性センサー５で検出された周速度をＹ軸方向の直線的な速度として用いて第１モーター１０の駆動制御を行う。このため、複雑な演算を行わなくても梁部材１の振動制御を行うことができる。
【００４４】
［実施の形態１の変形例］
図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る直動ロボット１００の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４５】
上記実施の形態１では、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部が一切、支持されていない構成であったが、本形態では、図５に示すように、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部を支持部材２９を介して下側（Ｚ軸方向の他方側Ｚ２）から支持するガイド１８が設けられている。このため、梁部材１は、Ｘ軸方向の一方側Ｘ１および他方側Ｘ２の両端部が支持されている。但し、第１モーター１０の駆動力は、第１ジョイント２を介して梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部のみに伝達されるため、図２を参照して説明したように、梁部材１を第１モーター１０によって加減速しながらＹ軸方向に駆動した際、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部にＹ軸方向の振動が発生しようとする。そこで、本形態でも、実施の形態１と同様、梁部材１には、梁部材１のＹ軸方向の振動を検出する慣性センサー５が搭載されており、かかる慣性センサー５での検出結果を、図１（ｂ）に示す第１駆動制御部１５にフィードバックする。このため、本形態でも、実施の形態１と同様、梁部材１の加減速を行った際でも、梁部材１のＹ軸方向の振動を抑制することができるので、梁部材１に設けた吸着ヘッド４をＹ軸方向の所定位置に短時間のうちに停止させることができる。
【００４６】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る直動ロボット１００の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、直動ロボット１００の駆動機構等の説明図、および梁部材１等の平面的な構成を示す説明図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る直動ロボット１００において、梁部材１に発生しようとする振動の説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、梁部材１の中央が振動する様子を示す説明図、梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部が振動する様子を示す説明図、および梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部が振動する様子を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４７】
上記実施の形態１では、第１モーター１０の駆動力は、第１ジョイント２を介して梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部のみに伝達される構成であったが、図６に示すように、本形態では、第１モーター１０の駆動力は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部および他方側Ｘ２の端部の双方に伝達される。
【００４８】
より具体的には、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部および他方側Ｘ２の端部の双方に第１ジョイント２および第１ジョイント６が連結されており、第１ジョイント６に対しても、第１ジョイント２と同様、ガイド１８および第１タイミングベルト機構１９が設けられている。また、第１モーター１０の駆動力は、第１タイミングベルト機構１４と同様、第１タイミングベルト機構１９にも伝達されるようになっている。
【００４９】
かかる構成の直動ロボット１００において、梁部材１を第１モーター１０によって加減速しながらＹ軸方向に駆動した際、図７（ａ）に矢印Ｂ２や点線Ｂ２１で示すように、梁部材１の中央部にＹ軸方向の振動が発生すると、吸着ヘッド４を短時間のうちに定位置で停止させることができない。なお、梁部材１を第１モーター１０によって加減速しながらＹ軸方向に駆動した際、図７（ｂ）、（ｃ）に矢印Ｂ３、Ｂ４や点線Ｂ３１、Ｂ４１で示すように、梁部材１の端部もＹ軸方向の振動が発生しようとするが、かかる振動は、図７（ａ）に示すような梁部材１の中央部での振動に比較すると小さい。
【００５０】
そこで、本形態では、梁部材１には、梁部材１のＹ軸方向の振動を検出する慣性センサー５が搭載されており、かかる慣性センサー５での検出結果を、図１（ｂ）に示す第１駆動制御部１５にフィードバックするようになっている。本形態では、慣性センサー５としてジャイロセンサーが用いられており、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部（第１ジョイント２）と他方側Ｘ２（第１ジョイント６）の端部との間に搭載されている。より具体的には、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部と他方側Ｘ２の端部との間の中央、すなわち、第１ジョイント２と第１ジョイント６との間の中央に搭載されている。
【００５１】
このように構成した直動ロボット１００でも、実施の形態１と同様、第１駆動制御部１５は、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出した結果に基づいて、第１モーター１０の駆動制御を行う。このため、梁部材１の加減速を行った際でも、梁部材１のＹ軸方向の振動を抑制することができるので、梁部材１に設けた吸着ヘッド４をＹ軸方向の所定位置に短時間のうちに停止させることができる。また、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出するため、梁部材１上における第２ジョイント３の位置が変わる等、使用状況が変わっても、梁部材１の振動を確実に制御することができる。
【００５２】
また、梁部材１は、Ｘ軸方向における両方の端部に第１モーター１０からの駆動力が伝達されるのに対応して、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部と他方側Ｘ２の端部との間のうち、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部と他方側Ｘ２の端部との間の中央に搭載されている。このため、慣性センサー５は、速度が大きい箇所で梁部材１の振動を検出するため、感度が高い。
【００５３】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係る直動ロボット１００の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５４】
図８に示すように、本形態でも、実施の形態２と同様、第１モーター１０の駆動力は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部および他方側Ｘ２の端部の双方に伝達される。また、梁部材１には、梁部材１のＹ軸方向の振動を検出する慣性センサー５が搭載されており、かかる慣性センサー５での検出結果を、図１（ｂ）に示す第１駆動制御部１５にフィードバックするようになっている。本形態では、慣性センサー５としてジャイロセンサーが用いられており、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部（第１ジョイント２）と他方側Ｘ２の端部（第１ジョイント６）との間に複数、搭載されている。
【００５５】
より具体的には、慣性センサー５は、梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部と他方側Ｘ２の端部との間の中央、中央と梁部材１のＸ軸方向の一方側Ｘ１の端部（第１ジョイント２）との間、および中央と梁部材１のＸ軸方向の他方側Ｘ２の端部（第１ジョイント６）との間に慣性センサー５ａ、５ｂ、５ｃとして搭載されている。また、第１駆動制御部１５は、慣性センサー５ａ、５ｂ、５ｃのうち、最も出力が大きな慣性センサー５の出力を選択して、第１モーター１０の駆動制御に反映するようになっている。
【００５６】
このように構成した直動ロボット１００でも、実施の形態１、２と同様、第１駆動制御部１５は、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出した結果に基づいて、第１モーター１０の駆動制御を行う。このため、梁部材１の加減速を行った際でも、梁部材１のＹ軸方向の振動を抑制することができるので、梁部材１に設けた吸着ヘッド４をＹ軸方向の所定位置に短時間のうちに停止させることができる。また、慣性センサー５によって梁部材１の振動を検出するため、梁部材１上における第２ジョイント３の位置が変わる等、使用状況が変わっても、梁部材１の振動を確実に制御することができる。
【００５７】
また、本形態では、梁部材１上に複数の慣性センサー５が搭載されており、第１駆動制御部１５は、慣性センサー５ａ、５ｂ、５ｃのうち、最も出力が大きな慣性センサー５の出力を選択して、第１モーター１０の駆動制御に反映する。このため、梁部材１上における第２ジョイント３の位置が変わることによって、梁部材１のＸ軸方向のいずれかの箇所で速度が大きくなっても、梁部材１の振動を高い感度で検出するので、梁部材１の振動を確実に制御することができる。
【００５８】
なお、本形態では、実施の形態２に係る直動ロボット１００に複数の慣性センサー５を搭載したが、実施の形態１に係る直動ロボット１００、あるいは実施の形態１の変形例に係る直動ロボット１００に複数の慣性センサー５を搭載してもよい。
【００５９】
［他の実施の形態］
上記実施の形態１では、梁部材１の駆動にベルト機構を用いたが、送りねじ機構等、他の直動機構を用いた直動ロボットに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１・・梁部材、４・・吸着ヘッド、５、５ａ、５ｂ、５ｃ・・慣性センサー、１０・・第１モーター、１２・・Ｙ軸方向駆動機構、１３・・ガイド、１４・・第１タイミングベルト機構、１００・・直動ロボット、１０１・・供給エリア、１０２・・検査エリア、１０３・・排出エリア
【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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