JP2018113780A - モーターコントロールシステム、部品実装機、モーター制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバー３Ａ、４Ａの種類に応じた通信速度で通信を実行することを可能とする。【解決手段】プロファイル情報Ｉｐと、逐次動作情報Ｉｔとを含むコマンドＣを生成する制御装置２と、第１モーターＭａを制御する第１ドライバー３Ａと、第２モーターＭｓを制御する第２ドライバー４Ａとを備え、第１ドライバー３Ａは、制御装置２からコマンドＣを第１通信速度で受信する受信部３１と、受信部３１が受信した第１モーターＭａに対するコマンドＣに含まれる逐次動作情報Ｉｔに基づき第１モーターＭａを制御する制御部３２と、受信部が３１受信した第２モーターＭｓに対するコマンドＣに含まれるプロファイル情報Ｉｐを第２ドライバー４Ａに第１通信速度より低い第２通信速度で送信する送信部３４とを有し、第２ドライバー４Ａは、第１ドライバー３Ａの送信部３４から受信したプロファイル情報Ｉｐに基づき第２モーターＭｓを制御する。【選択図】図１

Description

この発明は、サーボモーターあるいはステッピングモーター等の複数の種類のモーターを制御する技術に関する。

特許文献１では、制御部から出力されたコマンドがサーボドライバーとステッピングドライバーとを順に経由して制御部に戻る通信経路で、シリアル通信を行う構成が示されている（図１）。かかる構成では、サーボドライバーおよびステッピングドライバーはそれぞれ、シリアル通信で受信したコマンドに基づきサーボモーターおよびステッピングモーターを制御することができる。

特開２００１−１６８５９７号公報

ところで、ステッピングドライバーとサーボドライバーでは、入力すべきコマンドの形態が異なる。つまり、ステッピングドライバーは、所定期間のモーターの動作を示す動作プロファイルを規定するプロファイル情報が一旦与えられれば、このプロファイル情報に基づきステッピングモーターを制御できる。これに対して、サーボドライバーは、かかる所定期間より短い単位時間毎にモーターの動作を逐次示す逐次動作情報に基づき、サーボモーターを制御する。

したがって、サーボドライバーに対しては高い通信速度でコマンドを送信する必要があるのに対して、ステッピングドライバーに対しては、サーボドライバーのように高い通信速度でコマンドを送信する必要が必ずしも無い。しかしながら、サーボドライバーおよびステッピングドライバーに対して１つの通信経路を介してシリアル通信でコマンドを送信する構成では、サーボドライバーが要求する一律の通信速度で通信が実行されたために、ステッピングドライバーに対して不要に高い通信速度でコマンドが送信される場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ドライバーの種類に応じた通信速度で通信を実行することを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明に係るモーターコントロールシステムは、所定期間におけるモーターの動作を示す動作プロファイルを規定するプロファイル情報と、動作プロファイルが示すモーターの動作を所定期間より短い単位時間毎に逐次示す逐次動作情報とを含むコマンドを生成する制御装置と、第１モーターを制御する第１ドライバーと、第２モーターを制御する第２ドライバーとを備え、第１ドライバーは、制御装置からコマンドを第１通信速度で受信する受信部と、受信部が受信した第１モーターに対するコマンドに含まれる逐次動作情報に基づき第１モーターを制御する制御部と、受信部が受信した第２モーターに対するコマンドに含まれるプロファイル情報を第２ドライバーに第１通信速度より低い第２通信速度で送信する送信部とを有し、第２ドライバーは、第１ドライバーの送信部から受信したプロファイル情報に基づき第２モーターを制御する。

本発明に係る部品実装機は、基板を所定位置に搬入して基板を所定位置に支持する搬入動作と、基板を所定位置から搬出する搬出動作とを実行する基板搬送部と、部品を供給する部品供給部と、基板搬送部により所定位置に支持される基板に、部品供給部により供給された部品を移載する実装動作を実行する実装ヘッドと、実装ヘッドを駆動する第１モーターと、基板搬送部を駆動する第２モーターと、上記のモーターコントロールシステムとを備え、モーターコントロールシステムは、第１モーターを制御することで実装ヘッドに実装動作を実行させるとともに、第２モーターを制御することで基板搬送部に搬入動作および搬出動作を実行させる。

本発明に係るモーター制御方法は、所定期間におけるモーターの動作を示す動作プロファイルを規定するプロファイル情報と、動作プロファイルが示すモーターの動作を所定期間より短い単位時間毎に逐次示す逐次動作情報とを含むコマンドを生成する工程と、第１ドライバーがコマンドを第１通信速度で受信する工程と、第１モーターに対するコマンドに含まれる逐次動作情報に基づき第１ドライバーが第１モーターを制御する工程と、第２モーターに対するコマンドに含まれるプロファイル情報を、第１ドライバーが第２ドライバーに第１通信速度より低い第２通信速度で送信する工程と、第２ドライバーがプロファイル情報に基づき第２モーターを制御する工程とを備える。

このように構成された本発明（モーターコントロールシステム、部品実装機、モーター制御方法）では、第１モーターを制御する第１ドライバーと、第２モーターを制御する第２ドライバーとが設けられている。そして、プロファイル情報と逐次動作情報とを含むコマンドを第１通信速度で第１ドライバーが受信する。第１ドライバーは、第１モーターに対するコマンドを受信すると、当該コマンドに含まれる逐次動作情報に基づき第１モーターを制御する一方、第２モーターに対するコマンドを受信すると、当該コマンドに含まれるプロファイル情報を第２ドライバーに第１通信速度より低い第２通信速度で送信する。そして、第２ドライバーは、受信したプロファイル情報に基づき第２モーターを制御する。このように、逐次動作情報に基づき第１モーターを制御する第１ドライバーに対しては第１通信速度で通信が実行されるのに対して、プロファイル情報に基づき第２モーターを制御する第２ドライバーに対しては第１通信速度より低い第２通信速度で通信が実行される。こうして、ドライバーの種類に応じた通信速度で通信を実行することが可能となっている。

また、第１ドライバーは、プロファイル情報の動作プロファイルの規定態様を第２ドライバー用に変換する変換部をさらに有し、送信部は、変換部により変換されたプロファイル情報を第２ドライバーに送信するように、モーターコントロールシステムを構成しても良い。かかる構成は、第２ドライバーに対応した規定態様のプロファイル情報を第１ドライバーから第２ドライバーに送信でき、好適である。

また、送信部は、変換部により変換されたプロファイル情報をシリアル通信により第２ドライバーに送信するように、モーターコントロールシステムを構成しても良い。これによって、シリアル通信方式の安価な第２ドライバーを使用できるため、コストの抑制を図ることが可能となる。

また、制御装置は、プロファイル情報を算出してから、プロファイル情報に基づき逐次動作情報を算出するように、モーターコントロールシステムを構成しても良い。かかる構成では、逐次動作情報の算出過程で生成されたプロファイル情報を、第２ドライバーが第２モーターを制御するに際して有効利用することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、ドライバーの種類に応じた通信速度で通信を実行することが可能となっている。

本発明に係るモーターコントロールシステムの一例を示すブロック図である。 システムコントローラーの動作の一例を示すフローチャートである。 モーターの動作プロファイルの一例を模式的に示す図である。 図３の動作プロファイルを規定するプロファイル情報の一例を示す図である。 システムコントローラーが出力するコマンドの一例を模式的に示す図である。 ＡＣサーボドライバーの動作の一例を示すフローチャートである。 図６のフローチャートのコマンド変換で実行される動作の一例を示すフローチャートである。 ステッピングドライバーの動作の一例を示すフローチャートである。 システムコントローラーとステッピングドライバーとの通信動作の一例を模式的に示す図である。 システムコントローラーとステッピングドライバーとの通信動作の変形例を模式的に示す図である。 本発明に係る部品実装機の一例を模式的に示す部分平面図である。 図１１の部品実装機が備える電気的構成を示す図である。

図１は本発明に係るモーターコントロールシステムの一例を示すブロック図である。モーターコントロールシステム１は、システムコントローラー２と、２台のＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂと、２台のステッピングドライバー４Ａ、４Ｂとを備える。システムコントローラー２とＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂとは、例えばＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等の産業用高速フィールドバスで構成された高速通信経路Ｎｈにより互いに接続されており、システムコントローラー２は高速通信経路Ｎｈへコマンドを出力することで、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂへ順にコマンドを送信する。ＡＣサーボドライバー３Ａは、システムコントローラー２から直接受信したコマンドに基づき２台のＡＣサーボモーターＭａを制御し、ＡＣサーボドライバー３Ｂは、ＡＣサーボドライバー３Ａを介してシステムコントローラー２から受信したコマンドに基づき２台のＡＣサーボモーターＭａを制御する。

ステッピングドライバー４Ａは、高速通信経路Ｎｈより低い帯域を有する例えばＲＳ−４２２に準拠した低速通信経路ＮｌによりＡＣサーボドライバー３Ａに接続される。具体的には例えば、高速通信経路Ｎｈでの通信速度が１００Ｍｂｐｓ（ビット／秒）程度であるのに対して、低速通信経路Ｎｌでの通信速度は５００ｋｂｐｓ〜１Ｍｂｐｓである。ステッピングドライバー４Ａは、ＡＣサーボドライバー３Ａを介してシステムコントローラー２から受信したコマンドに基づき２台のステッピングモーターＭｓを制御する。ステッピングドライバー４Ｂは、低速通信経路ＮｌによりＡＣサーボドライバー３Ｂに接続される。このステッピングドライバー４Ｂは、ＡＣサーボドライバー３Ｂを介してシステムコントローラー２から受信したコマンドに基づき２台のステッピングモーターＭｓを制御する。

図２はシステムコントローラーの動作の一例を示すフローチャートである。続いては、図１および図２を用いてシステムコントローラー２の構成・動作について説明する。システムコントローラー２は、モーションコントローラー２１と、高速通信経路Ｎｈを介した通信を制御するフィールドバスコントローラー２２とを備える。そして、図２のステップＳ１０１では、動作期間におけるモーターの動作を示す動作プロファイル（図３）を規定するプロファイル情報（図４）を、モーションコントローラー２１が生成する。

図３はモーターの動作プロファイルの一例を模式的に示す図であり、図４は図３の動作プロファイルを規定するプロファイル情報の一例を示す図である。図３に示すように、動作プロファイルＰｍは、モーターが始動してから停止するまでの動作期間Ｔｍを通じたモーターの加減速パターンを示す。この動作プロファイルＰｍによれば、加速時間Ｔａの間はモーターの回転速度Ｖがゼロから最高速度Ｖｘへ上昇し、定速時間Ｔｂの間はモーターの回転速度Ｖが最高速度Ｖｘで一定となり、減速時間Ｔｃの間はモーターの回転速度Ｖが最高速度Ｖｘからゼロへ低下する。

これに対して、ステップＳ１０１でモーションコントローラー２１が生成するプロファイル情報Ｉｐは、図４に示すように、加速時間、定速時間、減速時間、加速距離、定速距離、減速距離、最高速度、目標位置といったパラメーターによって動作プロファイルＰｍを規定するものである。なお、図４では、各パラメーターを表す情報量（バイト）と、各パラメーターの単位とが併記されている。単位について説明すると、[ms]はミリ秒を示し、[pls]はパルス数を示し、[rpm]は１分間あたりの回転数を表す。

図４の加速時間、定速時間、減速時間および最高速度の内容はそれぞれ図３に示した通りである。一方、加速距離、定速距離および減速距離はそれぞれ、モーターを制御するパルス（制御パルス）が加速時間Ｔａ、定速時間Ｔｂおよび減速時間Ｔｃの間に出力される回数である。また、目標位置は、動作期間Ｔｍの間に制御パルスが出力される回数である。この制御パルスは例えば、ＡＣサーボモーターＭａが制御対象の場合はＡＣサーボモーターＭａのエンコーダーから出力されるパルスであり、ステッピングモーターＭｓが制御対象の場合はステッピングモーターＭｓに与えられるパルスである。なお、パルス数は距離を示すものの、１パルスに対応する距離はモーターによって異なる。これに対応するため、システムコントローラー２は、例えば１ｍｍに対応するパルス数（距離）をモーター毎に記憶する。

ステップＳ１０２では、モーションコントローラー２１がプロファイル情報Ｉｐに基づき逐次動作情報Ｉｔを算出する。この逐次動作情報Ｉｔは、動作プロファイルＰｍが示すモーターの動作、換言すればモーターへの指令位置を微小時間ｔ毎に逐次示すものである。ここで、微小時間ｔは図３に示すように動作期間Ｔｍを多数に分割する単位であり、例えば１[ms]以下である。こうして、プロファイル情報Ｉｐと逐次動作情報Ｉｔとで構成されるコマンドＣ（図５）が生成されると、フィールドバスコントローラー２２はコマンドＣを高速通信経路Ｎｈに第１通信速度（高通信速度）で送信する（ステップＳ１０３）。ここで、通信速度は、単位時間に送信可能なビットの数を示すビットレートとして求めることができる。

図５はシステムコントローラーが出力するコマンドの一例を模式的に示す図である。図５に示すように、プロファイル情報Ｉｐの送信に続いて、逐次動作情報Ｉｔが送信される。この際、コマンドＣに含まれる逐次動作情報Ｉｔは微小時間ｔ毎にモーターの動作を指示するものである。そのため、（コマンドＣに含まれるパケットである）逐次動作情報Ｉｔは、実際にサーボコントローラー３２１が駆動回路３３に送信するタイミングより早く送信されていなければならず、逐次動作情報Ｉｔは微小時間ｔよりも短い通信周期でフィールドバスコントローラー２２から高速通信経路Ｎｈに送信されなければならない。

システムコントローラー２は、モーターに対するコマンドＣを生成・送信すると、図２のフローチャートを終了する。なお、システムコントローラー２は、４台のＡＣサーボモーターＭａおよび４台のステッピングモーターＭｓを指定しつつ、各モーターについてコマンドＣを生成できる。こうして生成された各コマンドＣは、システムコントローラー２から高速通信経路Ｎｈに順次送信される。

図６はＡＣサーボドライバーの動作の一例を示すフローチャートである。続いては、図１および図６を用いてＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂの構成・動作について説明する。なお、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂの構成・動作は共通するため、ここではＡＣサーボドライバー３Ａで代表して説明を行う。図１に示すように、ＡＣサーボドライバー３Ａは、フィールドバスコントローラー３１、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３２、駆動回路３３およびシリアル通信部３４を備える。

フィールドバスコントローラー３１は、高速通信経路Ｎｈを介した通信を制御する。このフィールドバスコントローラー３１は、ＡＣサーボドライバー３Ａが制御する２台のＡＣサーボモーターＭａに対応する２個の軸データＤａと、ステッピングドライバー４Ａが制御する２台のステッピングモーターＭｓに対応する２個の軸データＤｓとを受信する領域を有する。そして、図２のステップＳ２０１では、フィールドバスコントローラー３１が、システムコントローラー２のフィールドバスコントローラー２２から高速通信経路Ｎｈを介して第１通信速度でコマンドＣを受信する。さらに、フィールドバスコントローラー３１は、コマンドＣの指定先のモーターがＡＣサーボモーターＭａであるか、ステッピングモーターＭｓであるかを判断する。

コマンドＣの指定先のモーターがＡＣサーボモーターＭａである場合（ステップＳ２０２で「サーボ」の場合）には、ＣＰＵ３２に構築されたサーボコントローラー３２１がコマンドＣに含まれる逐次動作情報Ｉｔに基づき、ＡＣサーボモーターＭａに対してフィードバック制御を実行する（ステップＳ２０３）。つまり、サーボコントローラー３２１は、逐次動作情報Ｉｔが示す指令値と、ＡＣサーボモーターＭａのエンコーダーの出力値との偏差に応じた制御信号を微小時間ｔ毎に駆動回路３３に出力する。そして、駆動回路３３は制御信号に応じた駆動信号をＡＣサーボモーターＭａに出力して、ＡＣサーボモーターＭａを駆動する。これによって、逐次動作情報Ｉｔが微小時間ｔ毎に示す指令値にＡＣサーボモーターＭａの動作が追従し、ＡＣサーボモーターＭａが動作プロファイルＰｍにより示される動作を実行する。

ちなみに、サーボコントローラー３２１が逐次動作情報Ｉｔに基づきＡＣサーボモーターＭａを制御する理由は、サーボコントローラー３２１の制御がフィードバック制御であることにある。つまり、フィードバック制御を行う系に対して大きな指令値を与えると、大きな偏差が生じて、応答が振動的になるおそれがある。そこで、微小時間ｔにおける微小変化を指令値とすることで応答を安定させる目的で、サーボコントローラー３２１はフィードバック制御を逐次動作情報Ｉｔに基づき実行する。

一方、コマンドＣの指定先のモーターがステッピングモーターＭｓである場合（ステップＳ２０２で「ステッピング」の場合）には、ＣＰＵ３２に構築されたコマンド変換部３２２がコマンド変換を実行する（ステップＳ２０４）。このコマンド変換は、システムコントローラー２から送信されたプロファイル情報Ｉｐによる動作プロファイルＰｍの規定態様を、ステッピングドライバー４Ａに応じた規定態様に変換する。つまり、システムコントローラー２から送信されたプロファイル情報Ｉｐは、図４に示す各パラメーターによって動作プロファイルＰｍを規定する。一方、ステッピングドライバー４Ａでは、これらと異なるパラメーターを用いて動作プロファイルＰｍを規定する。そこで、ステップＳ２０４では、図７のコマンド変換が実行される。

図７は図６のフローチャートのコマンド変換で実行される動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３０１では、最高速度の単位を[rpm]から[pps]に変更することで、最高速度[pps]が算出される。ここで、[pps]は１秒あたりのパルス数である。ステップＳ３０２では、最高速度を加速時間で除算することで、加速度[pps/s]が算出される。ステップS３０３では、最高速度を減速時間で除算することで、減速度[pps/s]が算出される。ステップＳ３０４では、目標位置[pls]がそのまま転用される。なお、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の実行順序はこれに限られない。あるいは、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４を並行して行っても構わない。こうして、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行することで、最高速度[pps]、加速度[pps/s]、減速度[pps/s]および目標位置[pls]といったパラメーターで動作プロファイルＰｍを規定する規定態様に、プロファイル情報Ｉｐの規定態様が変換されて、図６のフローチャートに戻る。

ステップＳ２０５では、コマンド変換部３２２により変換されたプロファイル情報Ｉｐを、シリアル通信部３４が低速通信経路Ｎｌに第２通信速度（低通信速度）でシリアル送信する。ここで、第２通信速度は、第１通信速度より低い通信速度である。ちなみに、ステッピングモーターＭｓを指定先とするコマンドＣに含まれる逐次動作情報Ｉｔは、シリアル通信部３４からステッピングドライバー４Ａに送信されずに破棄される。

図８はステッピングドライバーの動作の一例を示すフローチャートである。続いては、図１および図８を用いてステッピングドライバー４Ａ、４ｂの構成・動作について説明する。なお、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂの構成・動作は共通するため、ここではステッピングドライバー４Ａで代表して説明を行う。

ステップＳ４０１では、ステッピングドライバー４Ａは、ＡＣサーボドライバー３Ａのシリアル通信部３４から低速通信経路Ｎｌを介して第２通信速度でプロファイル情報Ｉｐをシリアル受信する。そして、ステップＳ４０２では、ステッピングドライバー４Ａは、受信したプロファイル情報Ｉｐに基づき、ステッピングモーターＭｓに対してオープンループ制御を実行する。つまり、ステッピングドライバー４Ａはプロファイル情報Ｉｐに応じたパルスを生成して、当該パルスをステッピングモーターＭｓに出力する。これによって、ステッピングモーターＭｓが動作プロファイルＰｍにより示される動作を実行する。

このように、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂは、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂを介してシステムコントローラー２と通信を行う。図９はシステムコントローラーとステッピングドライバーとの通信動作の一例を模式的に示す図である。図９の例では、システムコントローラー２は、指令値（プロファイル情報Ｉｐ）をＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂに送信し、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂは変換した指令値をステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに送信する。そして、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂは、指令値を受信するとＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂに受信した旨の応答を送信し、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂは受信した応答をシステムコントローラー２に送信する。

また、図９の指令値の送信を行っていない期間は、図１０に示すように、ステータスの取得を行うこともできる。図１０はシステムコントローラーとステッピングドライバーとの通信動作の変形例を模式的に示す図である。図１０の例では、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂはステータスを確認する信号をステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに送信する。そして、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂはこの信号を受信すると、ステッピングモーターＭｓのステータス（エラーの有無や目標位置への到達等）をＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂに応答し、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂは、受信した応答内容に応じてステータスの更新をシステムコントローラー２に要求する。

以上に説明したように本実施形態では、ＡＣサーボモーターＭａを制御するＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂと、ステッピングモーターＭｓを制御するステッピングドライバー４Ａ、４Ｂとが設けられている。そして、プロファイル情報Ｉｐと逐次動作情報Ｉｔとを含むコマンドＣを第１通信速度でＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂが受信する。ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂは、ＡＣサーボモーターＭａに対するコマンドＣを受信すると、当該コマンドＣに含まれる逐次動作情報Ｉｔに基づきＡＣサーボモーターＭａをフィードバック制御する一方、ステッピングモーターＭｓに対するコマンドＣを受信すると、当該コマンドＣに含まれるプロファイル情報Ｉｐをステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに第１通信速度より低い第２通信速度で送信する。そして、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂは、受信したプロファイル情報Ｉｐに基づきステッピングモーターＭｓをオープンループ制御する。このように、逐次動作情報Ｉｔに基づきＡＣサーボモーターＭａをフィードバック制御するＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂに対しては第１通信速度で通信が実行されるのに対して、プロファイル情報Ｉｐに基づきステッピングモーターＭｓをオープンループ制御するステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに対しては第１通信速度より低い第２通信速度で通信が実行される。こうして、ドライバーの種類に応じた通信速度で通信を実行することが可能となっている。

また、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂへの通信を比較的低い通信速度で実行できることから、高い通信速度での通信に対応できる高価なステッピングドライバー４Ａ、４Ｂを準備する必要がない。その結果、コストの低減を図ることも可能となっている。

さらに、システムコントローラー２は、コマンドＣの指定先がＡＣサーボモーターＭａであるかステッピングモーターＭｓであるかに拘わらず、プロファイル情報Ｉｐと逐次動作情報Ｉｔとで構成されるコマンドＣを一律に生成して、高速通信経路Ｎｈに送信すれば良い。したがって、システムコントローラー２の設計あるいは構成等の簡便化を図ることが可能となっている。

また、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂは、プロファイル情報Ｉｐの動作プロファイルＰｍの規定態様をステッピングドライバー４Ａ、４Ｂ用に変換するコマンド変換部３２２を有する。そして、シリアル通信部３４は、コマンド変換部３２２により変換されたプロファイル情報Ｉｐをステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに送信する。かかる構成は、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに対応した規定態様のプロファイル情報ＩｐをＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂからステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに送信でき、好適である。

また、シリアル通信部３４は、コマンド変換部３２２により変換されたプロファイル情報Ｉｐをシリアル通信によりステッピングドライバー４Ａ、４Ｂに送信する。これによって、シリアル通信方式の安価なステッピングドライバー４Ａ、４Ｂを使用できるため、コストの抑制を図ることが可能となる。

また、システムコントローラー２は、プロファイル情報Ｉｐを算出してから、プロファイル情報Ｉｐに基づき逐次動作情報Ｉｔを算出する。かかる構成は、ステッピングドライバー４Ａ、４ＢにステッピングモーターＭｓを制御させる際に、逐次動作情報Ｉｔの算出過程で生成されたプロファイル情報Ｉｐを有効利用しており、好適である。

ところで、上述のようなモーターコントロールシステム１は、ＡＣサーボモーターＭａとステッピングモーターＭｓとを併用する種々の装置に適用可能である。したがって、次の例に説明するように、基板に部品を実装する部品実装機に対してモーターコントロールシステム１を適用しても良い。

図１１は本発明に係る部品実装機の一例を模式的に示す部分平面図である。図１２は図１１の部品実装機が備える電気的構成を示す図である。図１１では、水平方向Ｘ、Ｙおよび鉛直方向Ｚからなる直交座標を示す。この部品実装機６は、実装作業位置Ｂｏ（図１１の基板Ｂの位置）に搬入された基板Ｂに対して部品を実装し、部品が実装された基板Ｂを実装作業位置Ｂｏから搬出する。

図１２に示すように、部品実装機６は制御部６００を備える。この制御部６００は、演算部６１０、記憶部６２０および駆動制御部６３０を有し、演算部６１０が部品実装に必要な演算処理を実行し、記憶部６２０が演算部６１０での演算に要するプログラムやデータを記憶し、駆動制御部６３０は演算部６１０の演算結果に基づき部品実装機６の駆動系を制御する。こうして、部品実装機６での部品実装が制御部６００により制御される。

図１１に示すように、部品実装機６は、基台６１の上に設けられた一対のコンベア６２、６２と、バックアップ部６３とを備える。コンベア６２、６２は水平方向Ｘに設けられ、一方のコンベア６２は他方のコンベア６２に対して水平方向Ｙに可動である。したがって、幅調整モーターＭｗによって一方のコンベア６２を水平方向Ｙに駆動することで、基板Ｂの幅に応じてコンベア６２、６２の間隔を調整できる。また、基板Ｂを受け取ったコンベア６２、６２は、搬送モーターＭｃからの駆動力によって基板Ｂを水平方向Ｘ（基板搬送方向）に搬送できる。

つまり、基板Ｂは、コンベア６２、６２により水平方向Ｘ（基板搬送方向）の上流側から実装作業位置Ｂｏに搬入され、実装作業位置Ｂｏにおいてバックアップ部６３により支持される（搬入動作）。バックアップ部６３は、実装作業位置Ｂｏの下方に配置されたプッシュアップピンを有し、プッシュアップモーターＭｐにより上昇されるプッシュアップピンを実装作業位置Ｂｏの基板Ｂに接触させることで、基板Ｂを下方から支持する。そして、実装作業位置Ｂｏで部品が実装された基板Ｂは、コンベア６２、６２によって水平方向Ｘの下流側へ搬出される（搬出動作）。

部品実装機１では、水平方向Ｙに延びる一対のＹ軸レール６４１、６４１と、水平方向Ｙに延びるＹ軸ボールネジ６４２と、Ｙ軸ボールネジ６４２を回転駆動するＹ軸モーターＭｙとが設けられ、ヘッド支持部材６４３が一対のＹ軸レール６４１、６４１に水平方向Ｙに移動可能に支持された状態でＹ軸ボールネジ６４２のナットに固定されている。ヘッド支持部材６４３には、水平方向Ｘに延びるＸ軸ボールネジ６４４と、Ｘ軸ボールネジ６４４を回転駆動するＸ軸モーターＭｘとが取り付けられており、ヘッドユニット６５がヘッド支持部材６４３に水平方向Ｘに移動可能に支持された状態でＸ軸ボールネジ６４４のナットに固定されている。したがって、Ｙ軸モーターＭｙによりＹ軸ボールネジ６４２を回転させてヘッドユニット６５を水平方向Ｙに移動させ、あるいはＸ軸モーターＭｘによりＸ軸ボールネジ６４４を回転させてヘッドユニット６５を水平方向Ｘに移動させることができる。

一対のコンベア６２、６２の水平方向Ｙの両側それぞれでは、２つの部品供給部６６が水平方向Ｘに並んでいる。各部品供給部６６に対しては、複数のテープフィーダー６６１が水平方向Ｘに並んで着脱可能に装着されており、各テープフィーダー６６１には、集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納したキャリアテープが装填されている。そして、テープフィーダー６６１は、キャリアテープをヘッドユニット６５側に間欠的に送り出すことによって、キャリアテープ内の部品を供給する。

ヘッドユニット６５は、水平方向Ｘに直線状に並ぶ複数（４本）の実装ヘッド６５１を有する。各実装ヘッド６５１はＺ軸モーターＭｚからの駆動力を受けて鉛直方向Ｚに昇降可能である。そして、各実装ヘッド６５１は下端に取り付けられたノズルを用いて、部品供給部６６により供給された部品を実装作業位置Ｂｏに支持される基板Ｂに移載する（実装動作）。具体的には、実装ヘッド６５１はテープフィーダー６６１が送り出す部品の直上へ移動する。そして、実装ヘッド６５１は、ノズルの下端が部品の上端面に接するまで下降してからノズル内に負圧を発生させることで、ノズルに部品を吸着する。続いて、実装ヘッド６５１は吸着した部品を、実装作業位置Ｂｏの基板Ｂに移載する。

また、ヘッドユニット６５には、水平方向Ｘに移動可能なスキャンカメラ６７が取り付けられている。このスキャンカメラ６７はスキャンモーターＭｎからの駆動力により水平方向Ｘに移動しつつ、実装ヘッド６５１による部品の吸着状態を撮像する。

そして、上述の各モーターＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、Ｍｎ、Ｍｗ、Ｍｃ、Ｍｐを制御するために、図１に示したモーターコントロールシステム１が部品実装機６の制御部６００に搭載されている。具体的には、演算部６１０にシステムコントローラー２が構築され、駆動制御部６３０にＡＣサーボドライバー３Ａおよびステッピングドライバー４Ａが実装されている。これに対して、モーターＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、Ｍｎは、ＡＣサーボモーターＭａであり、モーターＭｗ、Ｍｃ、Ｍｐは、ステッピングモーターＭｓである。そこで、ＡＣサーボドライバー３Ａがシステムコントローラー２からのコマンドＣに基づきモーターＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、Ｍｎを制御し、ステッピングドライバー４Ａがシステムコントローラー２からのコマンドＣに基づきモーターＭｗ、Ｍｃ、Ｍｐを制御する。なお、ＡＣサーボドライバー３Ａおよびステッピングドライバー４Ａそれぞれの軸数は、モーターの個数に応じて拡張されている。

このように本実施形態では、モーターコントロールシステム１が本発明の「モーターコントロールシステム」の一例に相当し、システムコントローラー２が本発明の「制御装置」の一例に相当し、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂのそれぞれが本発明の「第１ドライバー」の一例に相当し、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂのそれぞれが本発明の「第２ドライバー」の一例に相当し、ＡＣサーボモーターＭａが本発明の「第１モーター」の一例に相当し、ステッピングモーターＭｓが本発明の「第２モーター」の一例に相当し、 フィールドバスコントローラー３１が本発明の「受信部」の一例に相当し、フィールドバスコントローラー３１が高速通信経路Ｎｈを介して通信を行う第１通信速度（高通信速度）が本発明の「第１通信速度」の一例に相当し、ＣＰＵ３２が本発明の「制御部」の一例に相当し、シリアル通信部３４が本発明の「送信部」の一例に相当し、シリアル通信部３４が低速通信経路Ｎｌを介して通信を行う第２通信速度（低通信速度）が本発明の「第２通信速度」の一例に相当し、コマンド変換部３２２が本発明の「変換部」の一例に相当し、コマンドＣが本発明の「コマンド」の一例に相当し、プロファイル情報Ｉｐが本発明の「プロファイル情報」の一例に相当し、 逐次動作情報Ｉｔが本発明の「逐次動作情報」の一例に相当し、動作期間Ｔｍが本発明の「所定期間」の一例に相当し、動作プロファイルＰｍが本発明の「動作プロファイル」の一例に相当し、微小時間ｔが本発明の「単位時間」の一例に相当し、部品実装機６が本発明の「部品実装機」の一例に相当し、コンベア６２、６２とバックアップ部６３とが協働して本発明の「基板搬送部」の一例として機能し、実装ヘッド６５１が本発明の「実装ヘッド」の一例に相当し、部品供給部６６が本発明の「部品供給部」の一例に相当し、基板Ｂが本発明の「基板」の一例に相当し、実装作業位置Ｂｏが本発明の「所定位置」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、図１の例では、モーターコントロールシステム１に２個のＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂが設けられていた。しかしながら、モーターコントロールシステム１におけるＡＣサーボドライバーの個数は２個に限られず、１個でも良いし、３個以上でも良い。

また、図１の例では、モーターコントロールシステム１に２個のステッピングドライバー４Ａ、４Ｂが設けられていた。しかしながら、モーターコントロールシステム１におけるステッピングドライバーの個数は２個に限られず、１個でも良いし、３個以上でも良い。

また、図１の例では、１個のＡＣサーボドライバー３Ａに対して１個のステッピングドライバー４Ａが設けられていた。しかしながら、対応するＡＣサーボドライバーとステッピングドライバーとの個数の関係は、１対１に限られず、例えば１対２以上であっても良い。

さらに、ＡＣサーボドライバー３Ａ、３Ｂのそれぞれが制御するＡＣサーボモーターＭａの個数（軸数）や、ステッピングドライバー４Ａ、４Ｂのそれぞれが制御するステッピングモーターＭｓの個数（軸数）を適宜変更しても良い。

また、ＡＣサーボモーターＭａに代えて他の種類のモーターを用いても良いし、ステッピングモーターＭｓに代えて他の種類のモーター（例えばボイスコイルモーター）を用いても良い。この際、モーターの種類の変更に応じて、ドライバーの種類を変更すれば良い。

また、モーターコントロールシステム１を適用可能な装置は、上記に例示した部品実装機６に限られない。

１…モーターコントロールシステム、２…システムコントローラー（制御装置）、３Ａ、３Ｂ…ＡＣサーボドライバー（第１ドライバー）、３１…フィールドバスコントローラー（受信部）、３２…ＣＰＵ（制御部）、３２１…サーボコントローラー、３２２…コマンド変換部（変換部）、３４…シリアル通信部（送信部）、４Ａ、４Ｂ…ステッピングドライバー（第２ドライバー）、６…部品実装機、６２…コンベア（基板搬送部）、６３…バックアップ部（基板搬送部）、６５１…実装ヘッド、６６…部品供給部、Ｍａ…ＡＣサーボモーター（第１モーター）、Ｍｓ…ステッピングモーター（第２モーター）、Ｃ…コマンド、Ｉｐ…プロファイル情報、Ｉｔ…逐次動作情報、Ｔｍ…動作期間（所定期間）、Ｐｍ…動作プロファイル、ｔ…微小時間（単位時間）、Ｂ…基板、Ｂｏ…実装作業位置（所定位置）

Claims (6)

1. 所定期間におけるモーターの動作を示す動作プロファイルを規定するプロファイル情報と、前記動作プロファイルが示すモーターの動作を前記所定期間より短い単位時間毎に逐次示す逐次動作情報とを含むコマンドを生成する制御装置と、
   第１モーターを制御する第１ドライバーと、
   第２モーターを制御する第２ドライバーと
   を備え、
   前記第１ドライバーは、前記制御装置から前記コマンドを第１通信速度で受信する受信部と、前記受信部が受信した前記第１モーターに対する前記コマンドに含まれる前記逐次動作情報に基づき前記第１モーターを制御する制御部と、前記受信部が受信した前記第２モーターに対する前記コマンドに含まれる前記プロファイル情報を前記第２ドライバーに前記第１通信速度より低い第２通信速度で送信する送信部とを有し、
   前記第２ドライバーは、前記第１ドライバーの前記送信部から受信した前記プロファイル情報に基づき前記第２モーターを制御するモーターコントロールシステム。
2. 前記第１ドライバーは、前記プロファイル情報の前記動作プロファイルの規定態様を前記第２ドライバー用に変換する変換部をさらに有し、前記送信部は、前記変換部により変換された前記プロファイル情報を前記第２ドライバーに送信する請求項１に記載のモーターコントロールシステム。
3. 前記送信部は、前記変換部により変換された前記プロファイル情報をシリアル通信により前記第２ドライバーに送信する請求項１または２に記載のモーターコントロールシステム。
4. 前記制御装置は、前記プロファイル情報を算出してから、前記プロファイル情報に基づき前記逐次動作情報を算出する請求項１ないし３のいずれか一項に記載のモーターコントロールシステム。
5. 基板を所定位置に搬入して前記基板を前記所定位置に支持する搬入動作と、前記基板を前記所定位置から搬出する搬出動作とを実行する基板搬送部と、
   部品を供給する部品供給部と、
   前記基板搬送部により前記所定位置に支持される前記基板に、前記部品供給部により供給された部品を移載する実装動作を実行する実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドを駆動する第１モーターと、
   前記基板搬送部を駆動する第２モーターと、
   請求項１ないし４のいずれか一項に記載のモーターコントロールシステムと
   を備え、
   前記モーターコントロールシステムは、前記第１モーターを制御することで前記実装ヘッドに前記実装動作を実行させるとともに、前記第２モーターを制御することで前記基板搬送部に前記搬入動作および前記搬出動作を実行させる部品実装機。
6. 所定期間におけるモーターの動作を示す動作プロファイルを規定するプロファイル情報と、前記動作プロファイルが示すモーターの動作を前記所定期間より短い単位時間毎に逐次示す逐次動作情報とを含むコマンドを生成する工程と、
   第１ドライバーが前記コマンドを第１通信速度で受信する工程と、
   第１モーターに対する前記コマンドに含まれる前記逐次動作情報に基づき前記第１ドライバーが前記第１モーターを制御する工程と、
   第２モーターに対する前記コマンドに含まれる前記プロファイル情報を、前記第１ドライバーが第２ドライバーに前記第１通信速度より低い第２通信速度で送信する工程と、
   前記第２ドライバーが前記プロファイル情報に基づき前記第２モーターを制御する工程と
   を備えるモーター制御方法。

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