(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ状電子部品をプリント基板へ自動搭載するワンバイワン方式の部品搭載装置における移動軸の位置決め制御方法であって、
作業ヘッドを支持して移動する移動軸の位置を検出する軸位置検出工程と、
前記移動軸の静止位置及び移動中位置を含む任意の位置及び速度から他の任意の目標位置及び速度まで動作するに際し、前記目標位置よりも予想される最大補正量分だけ手前に仮の目標位置を設定し、前記任意の位置から前記仮の目標位置まで動作するときの移動曲線を計算する曲線計算工程と、
該曲線計算工程により作成された移動曲線にフィルタを用いて加工する曲線加工工程と、
前記移動軸を駆動するサーボモータを出力制御するモータ制御工程と、
前記移動軸が前記仮の目標位置に向けて駆動されている期間中に、前記目標位置の変更指令が外部から供給された場合、該変更指令に応じて前記移動曲線を変更し、該移動曲線の変更によって前記移動軸の停止位置の変更を行う曲線変更工程と、
を備えることを特徴とする位置決め制御方法。
【請求項２】
前記曲線計算工程は、前記移動曲線を台形となるように計算することを特徴とする請求項１記載の位置決め制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板へ装着する際の作業ヘッドを支持して移動する移動軸の位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、装置内に搬入されるプリント回路基板（以下、単に基板という）の上方の作業空間を前後（Ｙ軸方向）左右（Ｘ軸方向）に自在に移動する作業塔に、上下に移動自在な作業ヘッドを備えて、この作業ヘッドによりチップ状電子部品（以下、単に部品という）を基板に搭載するワンバイワン方式の部品搭載装置がある。
【０００３】
上記の作業ヘッドは、その先端に着脱自在に吸着ノズルを装着し、その吸着ノズルで部品供給装置から部品を吸着し、この吸着した部品を下方から認識用カメラで撮像し、その映像に基づいて中央制御部が部品の吸着位置ズレ（姿勢の偏差）を検出して、部品の軸線と基準線とに偏差（角度偏差）があるときは作業ヘッドを回転させて偏差を補正する。部品の基準点と搭載位置の基準点とに偏差があるときは、Ｙ軸方向又はＸ軸方向における作業ヘッドの停止位置を補正する。
【０００４】
この補正に基づいて作業ヘッドは、既に精密に位置決めされて所定の位置に停止している基板の上記位置補正を加えた部品搭載位置へ移動して、その部品搭載位置に上記吸着した部品を搭載する。
【０００５】
ところで、このとき、認識用カメラからの映像データに基づく部品認識処理終了からその部品認識処理結果が算出（補正値の算出）されるまでには時間がかかるため、実際の搭載処理における作業ヘッドの停止位置の制御には、通常、以下の方法が採用されている。
【０００６】
すなわち、先ず、第１の方法は、吸着した部品を認識用カメラで撮像した後、その部品認識処理に基づく補正値が算出されるまで、作業ヘッドが停止して待ち、補正値が算出されると、その算出された補正値に基づいてその変更（補正）された目標位置へ移動を開始して、その正しい目標位置に部品を搭載する。
【０００７】
次に、第２の方法は、作業ヘッドが、補正を加えない位置つまり当初の搭載プログラム・パラメータで指定された設計通りの位置に一旦移動し、補正値の算出を待って、その補正量分だけ再度移動して正しい目標位置に部品を搭載する。
【０００８】
そして、第３の方法は、作業ヘッドが、上記同様に補正を加えない位置に移動を開始し、軸が定速移動している間に補正を加えた搭載位置へ目的位置を変更するというものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記第１の方法である部品認識処理の結果が算出されるまで作業ヘッドが停止して待つ方法は、部品認識処理に基づく補正値の演算時間がそのまま作業ヘッドの実働時間の遅れとなってしまい、この各部品毎に累積されていく遅れ時間が無視できないほど大きいという問題を有している。
【００１０】
また、第２の方法である補正を加えない搭載位置へ一旦移動したのち補正量分だけ再度移動する方法は、移動動作に２度の加減速が加わるため、軸を駆動するサーボモータのフィードバック回路によって回転制御される特性上、一度で正しい目的位置に移動した場合に比較して多大の時間を要し、消費される時間が多過ぎるという問題を有している。
【００１１】
そして、第３の方法である補正を加えない搭載位置への移動を開始して軸が定速移動している間に目的位置を変更する方法は、予定通り軸の定速移動中に目的位置が変更された場合は補正量に対応するだけの移動時間で軸の移動を制御できるが、軸の定速で移動中以外のとき、つまり軸が減速を始めた後では、変更を指示できないから、軸が停止するまで待たなくてはならない。それから補正量分だけ再度移動することになるから、この場合は第２の方法と同様に多くの時間を必要とする。したがって、第３の方法が必ずしも常に高速に処理できる方法というわけではないという問題があった。
【００１２】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、任意のタイミングで発生する目標位置の変更要求に対して、軸の定速移動中、加速中、又は減速中の如何にかかわらず、移動動作に急激な変化を発生させることなく移動曲線を変化させて、正しい目標位置へ、より短い時間で到達できる軸の位置決め制御方法を実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の位置決め制御方法は、チップ状電子部品をプリント基板へ自動搭載するワンバイワン方式の部品搭載装置における移動軸の位置決め制御方法であって、作業ヘッドを支持して移動する移動軸の位置を検出する軸位置検出工程と、上記移動軸の静止位置及び移動中位置を含む任意の位置及び速度から他の任意の目標位置及び速度まで動作するに際し、上記目標位置よりも予想される最大補正量分だけ手前に仮の目標位置を設定し、上記任意の位置から上記仮の目標位置まで動作するときの移動曲線を計算する曲線計算工程と、該曲線計算工程により作成された移動曲線にフィルタを用いて加工する曲線加工工程と、上記移動軸を駆動するサーボモータを出力制御するモータ制御工程と、上記移動軸が上記仮の目標位置に向けて駆動されている期間中に、上記目標位置の変更指令が外部から供給された場合、該変更指令に応じて上記移動曲線を変更し、該移動曲線の変更によって上記移動軸の停止位置の変更を行う曲線変更工程と、を備えて構成される。上記曲線計算工程は、例えば、上記移動曲線を台形となるように計算する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１(a) は、一実施の形態における部品搭載装置の外観斜視図、同図(b) は、その上部の保護カバーを取り外した斜視図、同図(c) は、その基台上に直接配置されている諸装置を示す平面図である。同図(c) は、同図(b) において基台上方に配置された後述するＸ軸レール、Ｙ軸レール、作業塔などを取り除いて示している。
【００１５】
同図(a),(b),(c) に示すように、部品搭載装置（以下、装置本体）１は、回りを下保護カバー２に囲まれ、上方を上保護カバー３に覆われた基台４を備え、基台４の内部及び上部には各種の装置が配設されている。
【００１６】
基台４の内部には、基板を下から支持する支持プレート装置５や、ここには図示しないが各部を制御する後述する中央制御部を備えている。上保護カバー３の前面には液晶ディスプレイとタッチパネルからなる入力装置６が配設されており外部操作により各種の指示が入力される。
【００１７】
基台４の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７ａ及び７ｂが基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図１(a),(b) では斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７ａ及び７ｂの下部に接して図では定かに見えないがループ状の複数のコンベアベルトが走行可能に配設される。コンベアベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７ａ又は７ｂの下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら基板を搬送する。
【００１８】
上記１対の基板案内レール７ａ及び７ｂを跨いで、基板搬送方向（Ｘ軸方向）と直角の方向（Ｙ軸方向）に平行に延在する左右一対の固定レール（Ｙ軸レール）８ａ及び８ｂが配設されている。これらＹ軸レール８ａ及び８ｂに長尺の移動レール（Ｘ軸レール）９が滑動自在に係合し、このＸ軸レール９に、基板に部品を搭載する作業を行う作業塔１０が滑動自在に懸架されている。作業塔１０には詳しくは後述する２つの作業ヘッドが配設されている。
【００１９】
基台４上には、Ｙ軸方向駆動サーボモータが配設され、中央制御部からの指示により正逆両方向に自在に回転する。これにより、Ｘ軸レール９が駆動伝達系を介してＹ軸レール８ａ及び８ｂに沿って前後（Ｙ軸方向）に進退する。このＸ軸レール９には可撓性のケーブル１１が連結される。
【００２０】
また、Ｘ軸レール９には、Ｘ軸方向駆動サーボモータが配設され、中央制御部からの指示により正逆両方向に自在に回転する。これにより、他の駆動伝達系を介して作業塔１０がＸ軸レール９上を左右（Ｘ軸方向）へ自在に移動する。この作業塔１０には可撓性のケーブル１２が連結される。作業塔１０は、ケーブル１２及びケーブル１１を介して、中央制御部に接続され、これらケーブル１１及び１２を介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、また作業塔１０から中央制御部へは基板上の作業すべき目標位置等の認識用データ（画像データ）を送信する。
【００２１】
基台４上の前部と後部に夫々部品カセット台１３ａ及び１３ｂが配設されている。前部の部品カセット台１３ａと固定の基板案内レール７ａとの間に３個の部品認識用カメラ１４、及びノズル交換器１５が配設され、後部の部品カセット台１３ｂと移動式の基板案内レール７ｂとの間にも３個の部品認識用カメラ１６が配設される。
【００２２】
基板案内レール７ａと７ｂ間の基板搬送路内には上述した基板支持プレート５が配置される。この基板支持プレート５は、基板案内レール７ａ及び７ｂとコンベアベルトによって前段の装置から搬入されてくる基板を下から上昇して支持すると共に位置決めピンを基板の位置決め孔に差し込んで基板を位置決めする。
【００２３】
部品カセット台１３ａ及び１３ｂには基板に搭載すべき複数種類の部品毎に対応する部品テープカセットが着脱自在に予め装着される。またノズル交換器１５には複数（図では６個示している）のノズル１７が収納されている。これらのノズル１７は、夫々ノズル先端の大きさや形状の異なるものが収容されている。
【００２４】
上記の作業塔１０の先端には部品を吸着・搭載する後述する作業ヘッドが上下に移動自在に配設されている。作業ヘッドは、その先端に吸着ノズル１７を着脱自在に装着して、部品カセット台１３ａ（又は１３ｂ）上の部品テープカセットから所望の部品を吸着し、その吸着した部品を基板に搭載する。
【００２５】
部品認識用カメラ１４（又は１６）は、作業塔１０が作業ヘッドで部品を吸着して基板上方へ移動する途上に待機し、作業ヘッドが吸着している部品を下方から撮像して、その映像信号を中央制御部に送信する。中央制御部はその画像信号を分析して部品の位置偏差を検出する。
【００２６】
図２は、上記作業塔１０の斜視図である。同図に示すように、作業塔１０は、上述したように可撓性の帯状のケーブル１２によって装置本体の中央制御部に連結されている。この作業塔１０は、その先端に２個の作業ヘッド１８ａ及び１８ｂと、基板位置認識用のヘッドカメラ１９を備えている。作業ヘッド１８（１８ａ、１８ｂ）は、その先端に発光部２１（２１ａ、２１ｂ）を備え、その下部に図１(c) に示したノズル１７を着脱自在に装着している。ノズル１７は、発光部２１の照射光を拡散して部品の撮像背景を形成する光拡散板１７−１と、部品カセット台１３上の部品テープカセットから基板まで部品を吸着して移載するノズル部１７−２とから成る。
【００２７】
図３は、基台４の内部に配設され、上記構成の部品搭載装置を制御して、作業ヘッドを最小限の整定時間で補正後の目標地点（部品搭載位置）へ移動させる位置決め制御回路の構成ブロック図である。同図に示す位置決め制御回路は、入出力（Ｉ／Ｏ）マルチバス２１を介してホストＣＰＵボード（主制御回路）２２、画像処理ボード（部品認識制御回路）２３、ＮＣ制御ボード（モータ制御演算回路）２４、及びＩ／Ｏ制御ボード２５が相互に接続されて構成される。更に、Ｉ／Ｏマルチバス２１には、特には図示しないが、キーボード、フロッピーディスク、シリアル通信ポート等が接続されている。
【００２８】
ホストＣＰＵ２２は、キーボード、フロッピーディスク、又はシリアル通信ポートを介して入力される指令信号やプログラムに基づいて各部を制御する。画像処理ボード２３には、専用のハードディスクが装着されており、基板位置認識用のヘッドカメラ１９や部品認識用カメラ１４、１６から入力するアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、イメージメモリに展開し、その画像データと基準位置データとの偏差を算出して、その算出結果をＩ／Ｏマルチバス２１を介してＮＣ制御ボード２４に出力する。
【００２９】
ＮＣ制御ボード２４は、内部ローカルバス２４−１を介してデュアルポートＲＡＭ２４−２、ローカルＣＰＵ２４−３、メモリ２４−４、Ｉ／Ｆ回路２４−５が相互に接続されている。Ｉ／Ｆ回路２４−５には、Ｘ軸ＡＣサーボドライバ２６及びＹ軸ＡＣサーボドライバ２７が接続されている。デュアルポートＲＡＭ２４−２は、Ｉ／Ｏマルチバス２１と内部ローカルバス２４−１の双方向から読み書きが可能なメモリであり、Ｉ／Ｏマルチバス２１とＮＣ制御ボード２４間のバッファとして機能する。
【００３０】
ローカルＣＰＵ２４−３は、ＮＣ制御ボード２４専用の演算処理装置であり、ホストＣＰＵボード２２からの制御のもとに、詳しくは後述する移動軸の位置決めのための演算を実行し、この演算した補正値に基づいて移動曲線を算出し、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路２４−５を介して、一方のＸ軸ＡＣサーボドライバ２６に指令を送出すると共に、他方のＹ軸ＡＣサーボドライバ２７に指令を送出する。  Ｘ軸ＡＣサーボドライバ２６及びＹ軸ＡＣサーボドライバ２７は、固定レール（Ｙ軸レール）８ａ、８ｂ、移動レール（Ｘ軸レール）９、作業塔１０、ケーブル１１、１２（図１(b) 参照）等からなるＸＹロボット部３０の、Ｘ軸サーボモータ２８及びＹ軸サーボモータ２９を夫々駆動する。
【００３１】
Ｙ軸サーボモータ２９の駆動軸には、不図示のカップリングを介してボールねじ３１が連結している。図にはボールねじ３１を模式的に１本のみ示しているが、これに連動して歯付きプーリ、歯付きベルト等を介して駆動される従動ボールねじが並行して延設されている。これらのボールねじ３１はＹ軸レール８ａ及び８ｂに夫々配設されている。これらのボールねじ３１には、Ｘ軸レール９のナット３２が螺合している。ボールねじ３１がＹ軸サーボモータ２９により正逆両方向に回転駆動されることにより、Ｘ軸レール９がナット３２を介して駆動され、Ｙ軸レール８ａ及び８ｂ上の夫々２本のリニアガイド３３に案内されて前後（Ｙ軸方向）に摺動する。
【００３２】
一方、Ｘ軸サーボモータ２８の駆動軸には、これも不図示のカップリングを介してボールねじ３４が連結している。ボールねじ３４には作業塔１０のナット３５が螺合している。ボールねじ３４がＸ軸サーボモータ２８により正逆両方向に回転駆動されることにより作業塔１０がナット３５を介して駆動され、Ｘ軸レール９上の２本のリニアガイド３６に案内されて左右（Ｘ軸方向）に摺動する。
【００３３】
また、Ｉ／Ｏ制御ボード２５は、上記サーボモータ以外の負荷部、例えば基板を搬送するコンベアベルト、被駆動部の位置を検出する各種のセンサ、基板支持プレートや位置決め装置を動作させるシリンダの電磁弁等を駆動する。
【００３４】
図４(a) は、本実施の形態における上記構成の部品搭載装置において、部品を吸着し、その部品を基板に搭載する移動軸（以下、単に軸という）の移動を制御する場合の基本動作を示す図である。尚、ここで軸とは一言でいえば作業塔１０の中心軸のことであり、作業ヘッド１８、これを支持してＸ軸方向に移動する作業塔１０、これを駆動するボールネジ３４等からなるＸ方向動作部の慣性と、このＸ方向動作部を支持するＸ軸レール９、これをＹ軸方向に駆動するボールネジ３１等からなるＹ方向動作部の慣性とが考慮されて、作業塔１０の移動を制御する演算がなされる。
【００３５】
また、図４(b) は、参考のため、本基本動作を採用しなかった場合の不具合を説明する図である。尚、上記図４(a),(b) の図中における位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ｔ等は、同図(a),(b) が時間と速度の座標系で表わされているため時間（時刻）を表わすものとなっているが、これらの時刻Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ｔ等は位置に対応して結果として生じたものであり、以下の説明では概念的には位置を表わすものとして取り扱う。
【００３６】
先ず、同図(b) に示すように、もし、いままでの方法で、当初の目標点Ａに移動を開始する方法であると、当初の移動曲線Ｑ′を変更された真の目標Ｂ′への移動曲線Ｒに変更するためには少なくとも時刻Ｔまでには変更指令が出されなくてはならず、この変更指令が遅いと、通常の減速では真の目標点Ｂには停止できなくなり、オーバーランを起してしまう。そうであるからといって、減速を急に行うと大きな加速度が加わって部品の保持位置にずれを生じ、折角の補正が意味をなさなくなってしまうという不具合を生じさせる。
【００３７】
そこで同図(a) に示すように、本実施の形態においては、部品認識処理位置Ｐから基板上の搭載位置である目標点Ａにむけて移動するにあたり、先ずそれよりも手前の仮の目標点Ｃに向かって移動を開始する。この仮の目標点Ｃは搭載プログラムのパラメータから得られる上記目標点Ａに対する最大補正量Ｅの範囲だけ手前に設定される。この目標点Ａを中心とする最大補正量Ｅは部品の形状と吸着装置の性能に基づいて容易に予想され得る量であり予め算定される値である。
【００３８】
これにより、仮の目標点Ｃは、当初の目標点Ａよりも常に最大補正量Ｅの範囲だけ手前に設定される。したがって、移動中に補正量が算出されて真の目標点Ｂが設定されたとき、その真の目標点Ｂは最大補正量Ｅの範囲内にある、つまり、常に仮の目標点Ｃと同じかそれよりも遠い位置にある。換言すれば、移動中において目標位置が仮の目標点Ｃから真の目標点Ｂに変更が生じたとき、距離が延びる方向へ変更されることはあっても距離が縮む方向へ変更されることはない。
【００３９】
これによって、移動速度曲線Ｑを無理のない安全な移動速度曲線Ｒに変更して安定を保ちながら最終目標点である真の目標点Ｂに移動を完了させることができる。この目標点変更の処理において、図３に示す位置決め制御回路の主制御回路２２は、モータ制御演算回路２４に対し目標位置、各軸の最大制限速度、及び最大制限加速度、更に両軸の合成最大制限速度、及び合成最大制限加速度を含んだ変更指令を送出する。この場合、位置の変更は上述したように目標点への距離が増える方向でのみ発生する。このとき、変更された目標点へ到達するための軸の移動曲線の変更は軸の状態に応じて夫々処理される。
【００４０】
以下、その処理動作について説明する。尚、この処理は、マルチタスクＯＳ上で動作し、３つの独立したタスク、すなわちメインタスク、位置カーブ計算タスク、データ出力タスクによって行われる。
【００４１】
メインタスクは図３に示すホストＣＰＵボード２２で実行される。このメインタスクは、通常の部品搭載プログラムに沿って実行されるが、本実施の形態においては、ＮＣ制御ボード２４に対して、軸の移動目標、最大速度、加速時の最大加速度、減速時の最大加速度及びフィルタの定数を与え、ＮＣ制御ボード２４から軸の移動完了通知を受け取るように編成されている。そして、位置カーブ計算タスクとデータ出力タスクは、ＮＣ制御ボード２４内のローカルＣＰＵ２４−３によって実行される。
【００４２】
図５は、上記ＮＣ制御ボード２４のローカルＣＰＵ２４−３により実行される位置カーブ計算タスクのフローチャートである。
図６は、ＮＣ制御ボード２４のローカルＣＰＵ２４−３により実行されるデータ出力タスクのフローチャートである。
【００４３】
図７は、上記の位置カーブ計算タスク及びデータ出力タスクによる位置変更処理の様子を模式的に示す図である。
以下、図７を参照しながら図５の位置カーブ計算タスク及び図６のデータ出力タスクの処理を説明する。尚、これらの処理では、メモリ２４−４内に出力データバッファ領域が設けられ、ローカルＣＰＵ２４−３内蔵のレジスタＡが、上記出力データバッファの書き込みアドレス用レジスタとして使用され、同じく内蔵のレジスタＢが同じく読み出しアドレス用のレジスタとして使用される。
【００４４】
図５に示す位置カーブ計算タスクにおいて、ホストＣＰＵから目標位置、最高速度、加速時最大加速度、減速時最大加速度、及びフィルタの定数と共に軸の移動命令を受け取ることにより処理が開始される。尚、これらの各データは、搭載部品及び搭載プログラムのオプションにより、メモリ２４−４内に予め格納されているデータテーブルから参照される。
【００４５】
そして、先ず、この処理においては、軸の初速度が「０」に設定される（ステップＳ１１）。次に、速度が台形カーブとなるように計算し、この演算結果から、単位時間当りの軸の位置のデータを出力データバッファに書き込む（ステップＳ１２）。
【００４６】
この処理では、一般に移動量は速度カーブを積分したものになるので、速度カーブを上記のように台形曲線として算出しておくと、簡単な数式で（つまり高速に）単位時間当りの位置データを算出することができる。そして、この処理では、この単位時間当りの位置データの算出基準となる上記台形曲線の速度データが出力データバッファに順次書込まれ、この書き込まれた出力データバッファのアドレス（以下、単にアドレスという）がレジスタＡに保存される。
【００４７】
これにより、例えば図７(a) に示すように、位置カーブ計算タスク４１により、図７(c) に示すように、目標位置Ｃ（図４(a) の仮の目標点Ｃと同じ）に向かう速度カーブ４３が算出され、この算出された速度カーブ４３に基づいて、単位時間ごとの速度データが、同図(b) に示すように、出力データバッファ４３のアドレス１、２、３・・・に順次書き込まれる。
【００４８】
上記に続いて軸が目標位置に到達したか否かを判別し（ステップＳ１３）、まだ目標位置に到達していないときは（Ｓ１３がＮ）、更に、目標位置に変更がなされているか否かを判別する（ステップＳ１４）。この処理は、メインタスクから目標変更の通知があったか否かを判別する処理である。そして、目標位置に変更がなければ（Ｓ１４がＮ）、上記ステップＳ１３及びステップＳ１４を繰り返す。これにより、例えば目標位置Ｃに至る速度データに対応する図７(b) に示す出力データバッファ４３のアドレス１７まで、データの書き込みが繰り返して順次進行する。
【００４９】
この繰り返し処理の上記ステップＳ１４で、目標位置に変更があれば（Ｓ１４がＹ）、レジスタＡに、レジスタＢに格納されているアドレスの一つ先のアドレスを格納する（ステップＳ１５）。これにより、レジスタＡには、後述するデータ出力タスクが読み出す直前のアドレスが設定される。
【００５０】
例えば図７(b) に示す例では、現在レジスタＡに書き込み中であった出力データバッファ４３のアドレスが何番であるかは不問として、同図(a) に示すデータ出力タスク４２が読み出し中であったデータのアドレスが「１２」であったとすれば、レジスタＢには、そのアドレス「１２」が格納されている。したがって、レジスタＡには、「１２＋１」すなわち「１３」が格納される。
【００５１】
このレジスタＢの示すアドレスのデータバッファのデータと、その読み出し直前のアドレス（レジスタＡの示すアドレス）のデータバッファのデータから、現時点におけるデータ出力タスクが読み出している位置データと速度データを得る（同じくステップＳ１５）。
【００５２】
そして、ステップＳ１２に戻り、上記で得られた現時点の位置データと速度データ、及びメインタスクから変更指令と共に渡されている新たな目標位置とに基づいて、再びステップＳ１２以下の処理を行う。これにより、新たな台形速度カーブが算出され、その台形速度カーブから新たな位置データの算出が準備される。そして、上記新たな台形速度カーブの単位時間当りの速度データが、レジスタＡに示すアドレスから再度書き込みが開始される。
【００５３】
これにより、例えば図７(c) に示すように、現在位置Ｄにおいて目標位置を位置Ｃから位置Ｅに変更するよう指示されて、新たな台形速度カーブ４４が計算され、この台形速度カーブに基づく単位時間当りの速度データが、出力データバッファ４３のアドレス「１３」から再度書き込み（上書き）されていく。
【００５４】
そして、上記ステップＳ１２〜Ｓ１５を繰り返し、ステップＳ１３の判別で、軸が目標に到達したときは（Ｓ１３がＹ）、位置カーブ計算タスクの処理を終了する。
【００５５】
一方、図６のフローチャートに示すデータ出力タスクにおいては、先ず上記単位時間（例えば５００μｓ）周期で発生するトリガー信号を待機して（ステップＳ２１）、このトリガー信号を受け取ることにより、レジスタＢのアドレスを参照し、そのアドレスのデータバッファの速度データを読み出す（ステップＳ２２）。
【００５６】
そして、この読み出した位置データに、メインタスクから与えられているデジタルフィルタをかけて、その位置データの波形を補正する（ステップＳ２３）。この処理では、例えば一次のローパスフィルタが使用される。
【００５７】
これにより、例えば図７(c) に示す台形データ４３が、先ずアドレス「１」からアドレス「１２」まで順次読み込まれ、図７(d) に示すように、その読み込まれたデータ（同図(d) には破線で示す）が、その都度、ローパスフィルタをかけられて急激な変化を伴わない曲線、すなわち同図(d) に実線で示すなだらかな曲線４５に変換される。
【００５８】
また、上述したように計算が簡単な台形曲線で速度を計算しておき、出力段階でフィルタをかけるようにしているので、本来複雑な演算を必要とする加速度を滑らかに変化させる位置曲線を、簡単に作成することができる。また、現在の軸の移動状態が、どのような状態にあっても、目標位置の変更及びこれに伴う速度、加速度、フィルタ係数の変更が可能である。
【００５９】
次に、上記フィルタリングした位置データを、Ｉ／Ｆ回路２４−５に出力する（ステップＳ２４）。これにより、Ｉ／Ｆ回路２４−５によりＸ軸ＡＣサーボドライバ２６及びＹ軸ＡＣサーボドライバ２７を介してＸ軸サーボモータ２８及びＹ軸サーボモータ２９が所定のパルス数だけ駆動される。
【００６０】
続いて、レジスタＡに格納されているアドレスとレジスタＢに格納されているアドレスを比較して同じ値か否かを判別する（ステップＳ２５）。そして、同じ値であれば（Ｓ２５がＹ）、上記ステップＳ２１に戻って、ステップＳ２１〜Ｓ２５を繰り返す。また、レジスタＡのアドレスとレジスタＢのアドレスが同じ値でないときは（Ｓ２５がＮ）、レジスタＢのアドレスを１つ進めてから（ステップＳ２６）、上記のステップＳ２１に戻る。これにより、レジスタＡのアドレスは、常にレジスタＢのアドレスと等しいか又はレジスタＢのアドレスよりも１つ（又は１つ以上）先行したアドレスが設定される。
【００６１】
そして、このアドレスに基づいて、図７(a) の位置カーブ計算タスク４１が、図５に示したように実行され、同図(b) に示すようにアドレス「１３」で目標位置の変更がなされ、その計算によって書き込まれた新たな台形速度カーブ４４が同図(d) の破線に示すように、アドレス「１３」以降で、データ出力タスク４２によって読み込まれ、ローパスフィルタをかけられてＩ／Ｆ回路２４−５に出力される。このように、変更された最終目標位置（図７(c) の位置Ｅ）に常に円滑な速度変更によって到達することができる。
【００６２】
図８(a) に、上述したステップＳ１４、Ｓ１５、及びＳ１２における台形速度カーブの変更処理における、変更前の速度カーブを示し、同図(b) 〜(i) に変更後の種々の速度カーブ（ハッチングで示すカーブ）の例を示している。同図(b) は、変更が加速中に発生し、目的位置のみが変更になった場合の例である。同図(c) は、変更が加速中に発生し、目的位置と最高速度の制限値（上方に修正）のみが変更になった場合の例である。同図(d) は、変更が定速移動中に発生し、目的位置のみが変更になった場合の例である。同図(e) は、変更が定速移動中に発生し、目的位置と最高速度の制限値（上方に修正）のみが変更になった場合の例である。同図(f) は、変更が定速移動中に発生し、目的位置と最高速度の制限値（下方に修正）のみが変更になった場合の例である。同図(g) は、変更が減速中に発生し、目的位置と最高速度の制限値（下方に修正）が変更となった場合、あるいは、再度加速することが困難な場合の例である。同図(h) は、変要が減速中に発生し、目的位置と最高速度の制限値（上方に修正）が変更になった場合で、再度加速することが可能な場合の例である。同図(i) は、変更が減速中に発生し、定速度（加速度「０」）の状態にした場合には目的位置をオーバーランしてしまう場合に、加速度を変化させて、目的の位置へ停止する場合の例である。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、当初の目標位置を設計目標位置よりも予想される最大補正量分だけ手前に設定するので、移動軸の目標位置変更指令が移動軸の定速中、加速中又は減速中の如何に拘らず動作が急激に変化しないようになだらかな速度カーブで目標位置を速やかに変更でき、これにより、補正量が算出されるまで待ったり停止後に補正量分だけ再移動する必要がなく、したがって、整定時間を最小限にとどめることができて作業能率が向上する。また、移動軸に強い加速度が加わらないように補正できるので、大きな加速度による吸着部品の位置ズレや振動による搭載済み部品の位置ズレ等の生じる虞がなく、したがって、搭載不良の発生率が著しく低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a) は一実施の形態における部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上部の保護カバーを取り外した斜視図、(c) はその基台上に直接配置されている諸装置を示す平面図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置の作業塔の斜視図である。
【図３】一実施の形態における部品搭載装置に配設される位置決め制御回路の構成ブロック図である。
【図４】  (a) は位置決め制御回路により制御される軸の移動の基本動作を示す図、(b) は本基本動作を採用しなかった場合の不具合を説明する図である。
【図５】位置決め制御回路による位置カーブ計算タスクのフローチャートである。
【図６】位置決め制御回路によるデータ出力タスクのフローチャートである。
【図７】位置カーブ計算タスク及びデータ出力タスクによる位置変更処理の様子を模式的に示す図である。
【図８】  (a) は変更前の速度カーブを示す図、(b) 〜(i) は変更後の速度カーブの種々の例を示す図である。
【符号の説明】
１    部品搭載装置（装置本体）
２    下保護カバー
３    上保護カバー
４    基台
５    基板支持プレート
６    入力装置
７ａ、７ｂ  基板案内レール
８（８ａ、８ｂ）  固定レール（Ｙ軸レール）
９    移動レール（Ｘ軸レール）
１０  作業塔
１１、１２  ケーブル
１３ａ、１３ｂ  部品カセット台
１４  部品認識用カメラ
１５  ノズル交換器
１６  部品認識用カメラ
１７  吸着ノズル（ノズル）
１７−１  光拡散板
１７−２  ノズル部
１８（１８ａ、１８ｂ）  作業ヘッド
１９  ヘッドカメラ
２１  入出力（Ｉ／Ｏ）マルチバス
２２  ホストＣＰＵボード
２３  画像処理ボード
２４  ＮＣ制御ボード
２４−１  内部ローカルバス
２４−２  デュアルポートＲＡＭ
２４−３  ＣＰＵ
２４−４  メモリ
２４−５  Ｉ／Ｆ回路
２５  Ｉ／Ｏ制御ボード
２６  Ｘ軸ＡＣサーボドライバ
２７  Ｙ軸ＡＣサーボドライバ
２８  Ｘ軸サーボモータ
２９  Ｙ軸サーボモータ
３０  ＸＹロボット部
３１  ボールねじ
３２  ナット
３３  リニアガイド
３４  ボールねじ
３５  ナット
３６  リニアガイド
【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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