JP2828406B2 - 自動押し当て方法及び装置 - Google Patents
自動押し当て方法及び装置Info
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- JP2828406B2 JP2828406B2 JP6232897A JP23289794A JP2828406B2 JP 2828406 B2 JP2828406 B2 JP 2828406B2 JP 6232897 A JP6232897 A JP 6232897A JP 23289794 A JP23289794 A JP 23289794A JP 2828406 B2 JP2828406 B2 JP 2828406B2
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- Japan
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- motor
- speed
- moving object
- control command
- moving
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被移動物を被当接物に
自動で押し当てる自動押し当て方法及び装置に関するも
のである。
自動で押し当てる自動押し当て方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を実装した回路基板の被測定部
（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブの針状電
極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的に行う自
動インサーキットテスタにおけるプローブの押し当て
や、ロボットのハンドリング動作におけるロボットのハ
ンドの物体への押し当て等に自動押し当ての技術が採用
されている。
（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブの針状電
極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的に行う自
動インサーキットテスタにおけるプローブの押し当て
や、ロボットのハンドリング動作におけるロボットのハ
ンドの物体への押し当て等に自動押し当ての技術が採用
されている。
【０００３】自動押し当て装置は、モータを駆動源とし
て被移動物を移動させる駆動装置と、制御指令発生手段
から入力される制御指令に応じてモータを制御するモー
タ制御装置とを備えている。自動押し当て装置により、
図３（Ａ）に示すような物体（被移動物）ａを物体（被
当接物）ｂに押し当てるためには、物体ａを物体ｂに接
触させるだけでなく、物体ａが物体ｂに接触した後も、
モータに所定のトルクを発生させて物体ａを物体ｂに押
し付ける必要がある。そこで、制御指令発生手段からモ
ータ制御装置に入力される制御指令は、物体ａの停止目
標位置を物体ｂの表面でなく、物体ｂの表面から更に少
し奥に入った位置に設定することになる。
て被移動物を移動させる駆動装置と、制御指令発生手段
から入力される制御指令に応じてモータを制御するモー
タ制御装置とを備えている。自動押し当て装置により、
図３（Ａ）に示すような物体（被移動物）ａを物体（被
当接物）ｂに押し当てるためには、物体ａを物体ｂに接
触させるだけでなく、物体ａが物体ｂに接触した後も、
モータに所定のトルクを発生させて物体ａを物体ｂに押
し付ける必要がある。そこで、制御指令発生手段からモ
ータ制御装置に入力される制御指令は、物体ａの停止目
標位置を物体ｂの表面でなく、物体ｂの表面から更に少
し奥に入った位置に設定することになる。
【０００４】例えば、制御指令発生手段から図３（Ｂ）
に示すような三角駆動の速度指令パターンＰ１で速度指
令を出力してモータを駆動すると仮定する。そして物体
ａは面積Ｓ１に比例する距離だけ移動したＴ１秒後に、
物体ｂの表面に達するとする。物体ａが物体ｂに衝突し
た瞬間に、物体ａの速度Ｖａは弾性係数に応じて反転す
るか速度０に落ちることになる。しかしながら速度指令
は物体ｂの表面よりさらに面積Ｓ２に比例する距離だけ
先で物体ａが停止するように指令しているため、物体ａ
が物体ｂに接触して静止した後も、時間Ｔ１からＴ２の
間に、モータは面積Ｓ２に比例するトルクを発生して物
体ａを物体ｂに押し付ける。具体的には、例えば制御さ
れるモータがステッピングモータの場合には、位置ずれ
の角度とトルクの関係より押し付ける力が発生するし、
制御されるモータがサーボモータの場合には制御ブロッ
クを構成する各ゲインに応じて位置ずれを基に電流指令
またはトルク指令を発生して物体ａを物体ｂに押し付け
ることになる。
に示すような三角駆動の速度指令パターンＰ１で速度指
令を出力してモータを駆動すると仮定する。そして物体
ａは面積Ｓ１に比例する距離だけ移動したＴ１秒後に、
物体ｂの表面に達するとする。物体ａが物体ｂに衝突し
た瞬間に、物体ａの速度Ｖａは弾性係数に応じて反転す
るか速度０に落ちることになる。しかしながら速度指令
は物体ｂの表面よりさらに面積Ｓ２に比例する距離だけ
先で物体ａが停止するように指令しているため、物体ａ
が物体ｂに接触して静止した後も、時間Ｔ１からＴ２の
間に、モータは面積Ｓ２に比例するトルクを発生して物
体ａを物体ｂに押し付ける。具体的には、例えば制御さ
れるモータがステッピングモータの場合には、位置ずれ
の角度とトルクの関係より押し付ける力が発生するし、
制御されるモータがサーボモータの場合には制御ブロッ
クを構成する各ゲインに応じて位置ずれを基に電流指令
またはトルク指令を発生して物体ａを物体ｂに押し付け
ることになる。
【０００５】このような押し付け動作のなかで問題にな
るのは、物体ａが物体ｂに衝突するときの衝撃の大きさ
と、衝突後に所定のトルクが発生するまでの時間であ
る。衝突時の速度が大き過ぎると、衝突した瞬間に弾性
係数に応じて物体ａの速度Ｖａが反転してしまい、ステ
ッピングモータの場合には脱調する恐れがある。物体ａ
が衝突したときにその速度が反転しない場合でも、物体
ｂには大きな衝撃力Ｉが加わる。物体ａが衝突したとき
にその速度が反転しない、即ち瞬時（Δｔ）の間に物体
ａの速度が０まで変化するものとすると、物体ａの質量
をｍとしたときの、衝突時の衝撃力Ｉは、 Ｉ＝｛ｍ（Ｖａ−０）／Δｔ｝＝｛ｍ・Ｖａ／Δｔ｝ …（１） で表される。つまり物体ａの質量ｍまたは物体ａの衝突
時の速度Ｖａが大きい程、物体ａおよび物体ｂの衝撃は
大きくなり、物体ｂが傷付いたり衝撃音や振動が発生す
ることになる。衝突時の衝撃力Ｉを小さくするには、物
体ａの質量ｍと衝突時の時間Δｔが一定であると考える
と、物体ａの速度Ｖａを下げるしかない。そこで従来の
方法または装置では、図３（Ｃ）に示す速度指令パター
ンＰ２を用いてモータを制御している。この速度指令パ
ターンＰ２では、物体ａが物体ｂに衝突するときの速度
をＶａからＶｂまで下げた上で、物体ａが物体ｂに衝突
する直前（時刻Ｔ３）までは通常の傾斜（通常は最大限
の減速度）で減速し、それ以降（時刻Ｔ３以降）は減速
の傾斜を緩やかにして（減速度を小さくして）、押し付
けに必要なトルク（面積Ｓ２に比例するトルク）を得て
いる。この速度指令パターンＰ２を用いると、物体ａが
物体ｂに衝突するときの速度をＶａからＶｂまで下げる
ため、衝撃力Ｉを小さくすることができる。
るのは、物体ａが物体ｂに衝突するときの衝撃の大きさ
と、衝突後に所定のトルクが発生するまでの時間であ
る。衝突時の速度が大き過ぎると、衝突した瞬間に弾性
係数に応じて物体ａの速度Ｖａが反転してしまい、ステ
ッピングモータの場合には脱調する恐れがある。物体ａ
が衝突したときにその速度が反転しない場合でも、物体
ｂには大きな衝撃力Ｉが加わる。物体ａが衝突したとき
にその速度が反転しない、即ち瞬時（Δｔ）の間に物体
ａの速度が０まで変化するものとすると、物体ａの質量
をｍとしたときの、衝突時の衝撃力Ｉは、 Ｉ＝｛ｍ（Ｖａ−０）／Δｔ｝＝｛ｍ・Ｖａ／Δｔ｝ …（１） で表される。つまり物体ａの質量ｍまたは物体ａの衝突
時の速度Ｖａが大きい程、物体ａおよび物体ｂの衝撃は
大きくなり、物体ｂが傷付いたり衝撃音や振動が発生す
ることになる。衝突時の衝撃力Ｉを小さくするには、物
体ａの質量ｍと衝突時の時間Δｔが一定であると考える
と、物体ａの速度Ｖａを下げるしかない。そこで従来の
方法または装置では、図３（Ｃ）に示す速度指令パター
ンＰ２を用いてモータを制御している。この速度指令パ
ターンＰ２では、物体ａが物体ｂに衝突するときの速度
をＶａからＶｂまで下げた上で、物体ａが物体ｂに衝突
する直前（時刻Ｔ３）までは通常の傾斜（通常は最大限
の減速度）で減速し、それ以降（時刻Ｔ３以降）は減速
の傾斜を緩やかにして（減速度を小さくして）、押し付
けに必要なトルク（面積Ｓ２に比例するトルク）を得て
いる。この速度指令パターンＰ２を用いると、物体ａが
物体ｂに衝突するときの速度をＶａからＶｂまで下げる
ため、衝撃力Ｉを小さくすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来使
われてきた図３（Ｃ）の速度指令パターンＰ２を用いる
と、図３（Ｂ）の速度指令パターンを用いる場合に比べ
て、物体ａが物体ｂに衝突するときの衝撃力Ｉは小さく
できるものの、面積Ｌ２に比例した押し付けに必要なト
ルクを得るのに必要な時間（位置決めまでの時間）即ち
時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間が延びてしまう。一回
の押し当て動作だけで見ると、この程度の時間の延びは
影響が無いように思えるが、押し当て動作の回数が多く
なると、この時間の延びが蓄積されて、作業時間を大幅
に遅らせる結果になる。
われてきた図３（Ｃ）の速度指令パターンＰ２を用いる
と、図３（Ｂ）の速度指令パターンを用いる場合に比べ
て、物体ａが物体ｂに衝突するときの衝撃力Ｉは小さく
できるものの、面積Ｌ２に比例した押し付けに必要なト
ルクを得るのに必要な時間（位置決めまでの時間）即ち
時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間が延びてしまう。一回
の押し当て動作だけで見ると、この程度の時間の延びは
影響が無いように思えるが、押し当て動作の回数が多く
なると、この時間の延びが蓄積されて、作業時間を大幅
に遅らせる結果になる。
【０００７】本発明の目的は、被移動物が被当接物に衝
突する際の衝撃力を小さくして、しかも押し付けに必要
な力を得るのに必要な時間（位置決めまでの時間）を短
くすることができる自動押し当て方法及び装置を提供す
ることにある。
突する際の衝撃力を小さくして、しかも押し付けに必要
な力を得るのに必要な時間（位置決めまでの時間）を短
くすることができる自動押し当て方法及び装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、モータ
を用いて被移動物を移動させ、被移動物を被当接物に突
き当てた後、更にモータに所定のトルクを発生させて被
移動物を被当接物に押し当てる自動押し当て方法を改良
の対象とする。
を用いて被移動物を移動させ、被移動物を被当接物に突
き当てた後、更にモータに所定のトルクを発生させて被
移動物を被当接物に押し当てる自動押し当て方法を改良
の対象とする。
【０００９】本発明においては、被移動物が被当接物に
突き当たるまでに被移動物の速度を許容値以下に減速す
る。そして被移動物の速度が許容値以下になると、加速
した後に再度減速して所定のトルクを発生させる。
突き当たるまでに被移動物の速度を許容値以下に減速す
る。そして被移動物の速度が許容値以下になると、加速
した後に再度減速して所定のトルクを発生させる。
【００１０】ここで「許容値」とは、被移動物を被当接
物に突き当てた際に（即ち衝突させた際に）、被移動物
の速度が反転せず、しかも被移動物及び被当接物のいず
れにも致命的な損傷が発生しないような許容速度を意味
する。衝撃音を低減させることを目的とする場合には、
上記の条件に加えて、この「許容値」には衝撃音が許容
できる程度以下に下がる速度という条件が加わる。
物に突き当てた際に（即ち衝突させた際に）、被移動物
の速度が反転せず、しかも被移動物及び被当接物のいず
れにも致命的な損傷が発生しないような許容速度を意味
する。衝撃音を低減させることを目的とする場合には、
上記の条件に加えて、この「許容値」には衝撃音が許容
できる程度以下に下がる速度という条件が加わる。
【００１１】被移動物が被当接物に突き当たった後の
「加速」及び「再度の減速」の程度は、モータ及び制御
装置の性能によって定まる。所定のトルクを発生するま
での時間（トルク発生時間）を短くするためには、加速
時の加速度及び減速時の減速度は得られる範囲において
最大にすることが好ましい。加速度及び減速度と発生さ
せるトルクの大きさとが定まると、加速時間及び減速時
間は自ずから定まることになる。得ようとする「所定の
トルク」は、主として被当接物の機械的強度によって定
まる。即ちこのトルクが大きくなり過ぎると、被当接物
が損傷を受けたり破損するためである。したがってこの
所定のトルクは、用途に応じて任意定めることになる。
「加速」及び「再度の減速」の程度は、モータ及び制御
装置の性能によって定まる。所定のトルクを発生するま
での時間（トルク発生時間）を短くするためには、加速
時の加速度及び減速時の減速度は得られる範囲において
最大にすることが好ましい。加速度及び減速度と発生さ
せるトルクの大きさとが定まると、加速時間及び減速時
間は自ずから定まることになる。得ようとする「所定の
トルク」は、主として被当接物の機械的強度によって定
まる。即ちこのトルクが大きくなり過ぎると、被当接物
が損傷を受けたり破損するためである。したがってこの
所定のトルクは、用途に応じて任意定めることになる。
【００１２】なお加速または減速といっても、被当接物
が固定されていて、しかも被移動物及び被当接物が変形
しないものであれば、被移動物は移動することがなく、
モータが加速及び減速の動作をしている（実施にはモー
タに供給される電流値または電圧値が変化している）。
が固定されていて、しかも被移動物及び被当接物が変形
しないものであれば、被移動物は移動することがなく、
モータが加速及び減速の動作をしている（実施にはモー
タに供給される電流値または電圧値が変化している）。
【００１３】本発明の装置は、モータを駆動源として被
移動物を移動させる駆動装置と、制御指令発生手段から
入力される制御指令に応じて前記モータを制御するモー
タ制御装置とを具備し、制御指令発生手段は被移動物を
被当接物に突き当てた後、更にモータに所定のトルクを
発生させて被移動物を被当接物に押し当てるような制御
指令を発生する押し当て装置を対象とする。本発明にお
いては、制御指令発生手段を、被移動物が被当接物に突
き当たるまでに被移動物の速度を許容値以下に減速し、
被移動物の速度が許容値以下になると加速した後に再度
減速して所定のトルクを発生させる速度指令を出力する
ように構成する。なお制御指令発生手段が発生する制御
指令は、速度指令または位置指令のいずれでもよい。
移動物を移動させる駆動装置と、制御指令発生手段から
入力される制御指令に応じて前記モータを制御するモー
タ制御装置とを具備し、制御指令発生手段は被移動物を
被当接物に突き当てた後、更にモータに所定のトルクを
発生させて被移動物を被当接物に押し当てるような制御
指令を発生する押し当て装置を対象とする。本発明にお
いては、制御指令発生手段を、被移動物が被当接物に突
き当たるまでに被移動物の速度を許容値以下に減速し、
被移動物の速度が許容値以下になると加速した後に再度
減速して所定のトルクを発生させる速度指令を出力する
ように構成する。なお制御指令発生手段が発生する制御
指令は、速度指令または位置指令のいずれでもよい。
【００１４】制御指令発生手段は、ハードウエアによっ
て構成してもよいが、モータ制御装置がコンピュータを
内蔵していてプログラム制御される場合には、制御指令
発生手段をソフトウエアによって構成することもでき
る。
て構成してもよいが、モータ制御装置がコンピュータを
内蔵していてプログラム制御される場合には、制御指令
発生手段をソフトウエアによって構成することもでき
る。
【００１５】
【作用】従来の技術では、減速を開始した後は、加速せ
ずに減速の程度（減速度）を変えることにより所定のト
ルクを得るということが当業者の常識になっていた。こ
れは従来のモータ及び制御装置の応答速度または応答性
能から出てきた常識である。しかしながら最近の技術の
進歩により、モータ及び制御装置の応答速度または応答
性能は飛躍的に向上している。発明者は、このモータ及
び制御装置の応答速度または応答性能の向上に着目し
て、従来の常識を破る発想、即ち減速開始後に加速をす
るという発想を採用するに至ったのである。
ずに減速の程度（減速度）を変えることにより所定のト
ルクを得るということが当業者の常識になっていた。こ
れは従来のモータ及び制御装置の応答速度または応答性
能から出てきた常識である。しかしながら最近の技術の
進歩により、モータ及び制御装置の応答速度または応答
性能は飛躍的に向上している。発明者は、このモータ及
び制御装置の応答速度または応答性能の向上に着目し
て、従来の常識を破る発想、即ち減速開始後に加速をす
るという発想を採用するに至ったのである。
【００１６】図１（Ｄ）の速度指令パターンＰ３で見る
と、時刻Ｔ３で突き当てた後（衝突後）に発生するトル
クは、速度指令パターンＰ３と時間軸とによって囲まれ
る領域の面積（Ｓ３＋Ｓ４）に比例する。したがって被
移動物が被当接物に衝突した後（時刻Ｔ３以後）に、被
移動物を加速した後減速するようにモータを制御する
と、短い時間で必要な面積（Ｓ３＋Ｓ４）即ちトルクを
得ることができる。
と、時刻Ｔ３で突き当てた後（衝突後）に発生するトル
クは、速度指令パターンＰ３と時間軸とによって囲まれ
る領域の面積（Ｓ３＋Ｓ４）に比例する。したがって被
移動物が被当接物に衝突した後（時刻Ｔ３以後）に、被
移動物を加速した後減速するようにモータを制御する
と、短い時間で必要な面積（Ｓ３＋Ｓ４）即ちトルクを
得ることができる。
【００１７】このように本発明においては、被移動物が
被当接物に突き当たる（衝突する）際の速度を許容値以
下にして衝撃力を小さくするが、その後に加速と再減速
をモータに指令することにより、トルク発生時間を従来
よりも短くする。
被当接物に突き当たる（衝突する）際の速度を許容値以
下にして衝撃力を小さくするが、その後に加速と再減速
をモータに指令することにより、トルク発生時間を従来
よりも短くする。
【００１８】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の自動押
し当て方法及び装置を、電子部品を実装した回路基板の
被測定部（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブ
の針状電極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的
に行う自動インサーキットテスタにおけるプローブの押
し当てに適用した実施例の概略図である。この自動イン
サーキットテスタは、モータ取付台１の一方の面上にリ
ニアガイド固定部２を備えている。このリニアガイド固
定部２には、上下方向摺動自在にリニアガイド可動部３
が取り付けられている。リニアガイド可動部３には針支
え４が固定され、針支え４にはプローブの針状電極を構
成する針５が上下方向に移動自在に支持されている。針
５の上部には抜け止め部６が固定され、中間部にはバネ
係止部７が設けられており、このバネ係止部７と針支え
４の下側端面との間にバネ８が挟持されている。モータ
取付台１の一方の面上には、２つのプーリ９及び１０が
回転自在に配置されており、これらのプーリ９及び１０
にはベルト１１が掛けられている。プーリ９は、モータ
固定台１の他方の面側に固定されたモータ１２の出力軸
に固定されており、プーリ１０はモータ取付部１に固定
された回動軸に固定されている。ベルト１１には、リニ
アガイド可動部３が取り付けられていて、ベルト１１の
動きに応じてリニアガイド可動部３は上下動する。
に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の自動押
し当て方法及び装置を、電子部品を実装した回路基板の
被測定部（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブ
の針状電極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的
に行う自動インサーキットテスタにおけるプローブの押
し当てに適用した実施例の概略図である。この自動イン
サーキットテスタは、モータ取付台１の一方の面上にリ
ニアガイド固定部２を備えている。このリニアガイド固
定部２には、上下方向摺動自在にリニアガイド可動部３
が取り付けられている。リニアガイド可動部３には針支
え４が固定され、針支え４にはプローブの針状電極を構
成する針５が上下方向に移動自在に支持されている。針
５の上部には抜け止め部６が固定され、中間部にはバネ
係止部７が設けられており、このバネ係止部７と針支え
４の下側端面との間にバネ８が挟持されている。モータ
取付台１の一方の面上には、２つのプーリ９及び１０が
回転自在に配置されており、これらのプーリ９及び１０
にはベルト１１が掛けられている。プーリ９は、モータ
固定台１の他方の面側に固定されたモータ１２の出力軸
に固定されており、プーリ１０はモータ取付部１に固定
された回動軸に固定されている。ベルト１１には、リニ
アガイド可動部３が取り付けられていて、ベルト１１の
動きに応じてリニアガイド可動部３は上下動する。
【００１９】モータ１２は、モータ制御装置１３の出力
で制御される。モータ制御装置１３は、制御指令発生手
段１４から入力される制御指令に応じてモータを制御す
るように構成されている。この図においては、制御指令
発生手段１４がモータ制御装置１３とは別にあるように
図示しているが、モータ制御装置１３がマイクロコンピ
ュータ等のＣＰＵを用いて制御を行う場合には、この制
御指令発生手段１４はソフトウエアによって実現される
かまたはメモリに記憶されたデータとして存在すること
になるため、制御指令発生手段１４は目に見える状態で
は存在しない。モータ制御装置１３には、モータ１２に
内蔵または外付けされたエンコーダからエンコーダ信号
が入力されており、このエンコーダ信号に基づいてリニ
アガイド可動部３または針支えの速度及び位置を検出
し、検出結果と制御指令発生手段１４から出力される制
御指令に応じてモータ１２を制御する。
で制御される。モータ制御装置１３は、制御指令発生手
段１４から入力される制御指令に応じてモータを制御す
るように構成されている。この図においては、制御指令
発生手段１４がモータ制御装置１３とは別にあるように
図示しているが、モータ制御装置１３がマイクロコンピ
ュータ等のＣＰＵを用いて制御を行う場合には、この制
御指令発生手段１４はソフトウエアによって実現される
かまたはメモリに記憶されたデータとして存在すること
になるため、制御指令発生手段１４は目に見える状態で
は存在しない。モータ制御装置１３には、モータ１２に
内蔵または外付けされたエンコーダからエンコーダ信号
が入力されており、このエンコーダ信号に基づいてリニ
アガイド可動部３または針支えの速度及び位置を検出
し、検出結果と制御指令発生手段１４から出力される制
御指令に応じてモータ１２を制御する。
【００２０】制御指令発生手段１４は、図１（Ｄ）に示
すような速度指令パターンＰ３を出力する。この速度指
令パターンＰ３は、時刻０から最大の加速度でモータ１
２を加速した後、最大の減速度でモータを減速し、速度
がＶｂ（許容値）になった時刻Ｔ３から再度最大の加速
度で加速した後、再度減速して時刻Ｔ５で速度が０にな
るようにモータ１２を制御するように構成されている。
理想的には、実際の速度が許容値Ｖｂになった時点で、
被移動物の一部を構成する針５の先端が基板ＣＢの上に
被測定部に突き当たるまたは衝突すればよいが、実際に
針５の先端が基板ＣＢの上に被測定部に突き当たる前ま
たは後に速度がＶｂになったとしても、許容値Ｖｂの設
定に余裕を持たせておけば何等の支障もない。したがっ
て速度がＶｂになったか否かは、動作時間から判断して
も、またエンコーダの出力から求めた位置から判断して
もよく、実際に速度がＶｂになったことを検出する必要
はかならずしもない。本実施例のように加速及び減速を
最大の加速度と減速度で実行すると、トルク発生時間を
含む動作時間を最も短くすることができる。
すような速度指令パターンＰ３を出力する。この速度指
令パターンＰ３は、時刻０から最大の加速度でモータ１
２を加速した後、最大の減速度でモータを減速し、速度
がＶｂ（許容値）になった時刻Ｔ３から再度最大の加速
度で加速した後、再度減速して時刻Ｔ５で速度が０にな
るようにモータ１２を制御するように構成されている。
理想的には、実際の速度が許容値Ｖｂになった時点で、
被移動物の一部を構成する針５の先端が基板ＣＢの上に
被測定部に突き当たるまたは衝突すればよいが、実際に
針５の先端が基板ＣＢの上に被測定部に突き当たる前ま
たは後に速度がＶｂになったとしても、許容値Ｖｂの設
定に余裕を持たせておけば何等の支障もない。したがっ
て速度がＶｂになったか否かは、動作時間から判断して
も、またエンコーダの出力から求めた位置から判断して
もよく、実際に速度がＶｂになったことを検出する必要
はかならずしもない。本実施例のように加速及び減速を
最大の加速度と減速度で実行すると、トルク発生時間を
含む動作時間を最も短くすることができる。
【００２１】図１（Ｃ）は動作の過程を示す図である。
この図を用いて本実施例の動作を説明する。まず起動さ
れると、モータ１２の回転はベルト１１を介してリニヤ
の動きに変換され、針支え４は基板ＣＢに向かって移動
する。針５はバネを介して針支え４に接続されているた
め、針５の先端が基板ＣＢに当たるまでは針支え４に同
期して動く。時刻０に針を動かし始め距離Ｌ１移動後に
基板ＣＢ表面に針５の先端が達し、針５はその位置で停
止する。しかしながら、針支え４はさらに距離Ｌ２だけ
移動する。この距離Ｌ２移動する間に加速と再減速が実
行される。つまりこの距離Ｌ２の間に、バネ８のバネ係
数及び距離Ｌ２に比例した力（トルク）が、バネ８を圧
縮して針５を基板ＣＢに押し付ける力として発生する。
この図を用いて本実施例の動作を説明する。まず起動さ
れると、モータ１２の回転はベルト１１を介してリニヤ
の動きに変換され、針支え４は基板ＣＢに向かって移動
する。針５はバネを介して針支え４に接続されているた
め、針５の先端が基板ＣＢに当たるまでは針支え４に同
期して動く。時刻０に針を動かし始め距離Ｌ１移動後に
基板ＣＢ表面に針５の先端が達し、針５はその位置で停
止する。しかしながら、針支え４はさらに距離Ｌ２だけ
移動する。この距離Ｌ２移動する間に加速と再減速が実
行される。つまりこの距離Ｌ２の間に、バネ８のバネ係
数及び距離Ｌ２に比例した力（トルク）が、バネ８を圧
縮して針５を基板ＣＢに押し付ける力として発生する。
【００２２】本実施例においては、針５が基板ＣＢに衝
突する際の速度Ｖｂを従来よりも低く抑えることによ
り、ＣＢ基板を傷付けることなくプロービング動作をよ
り速く行える。針５と針支え４の動きには若干の違いが
あるため、実際には針５が基板ＣＢに当たる前でも、針
支え４を早めに速度制御するのが好ましい。
突する際の速度Ｖｂを従来よりも低く抑えることによ
り、ＣＢ基板を傷付けることなくプロービング動作をよ
り速く行える。針５と針支え４の動きには若干の違いが
あるため、実際には針５が基板ＣＢに当たる前でも、針
支え４を早めに速度制御するのが好ましい。
【００２３】押し当て動作が終了すると、制御指令発生
手段１４は針５を基板ＣＢから引き離すための制御指令
をモータ制御装置１３に出力し、１回の作業が完了す
る。
手段１４は針５を基板ＣＢから引き離すための制御指令
をモータ制御装置１３に出力し、１回の作業が完了す
る。
【００２４】本実施例によれば、針５ａが基板ＣＢに当
たる速度Ｖｂをより０に近付けることがことが可能にな
り、衝突する基板ＣＢの表面の損傷を抑えることが可能
になった上、より速い位置決めができるようになった。
その結果、従来方式でかかる位置決め時間Ｔ４と当方式
での位置決め時間Ｔ５との関係は、衝突する時の速度を
同じＶｂにした場合、Ｔ４＞Ｔ５になった。
たる速度Ｖｂをより０に近付けることがことが可能にな
り、衝突する基板ＣＢの表面の損傷を抑えることが可能
になった上、より速い位置決めができるようになった。
その結果、従来方式でかかる位置決め時間Ｔ４と当方式
での位置決め時間Ｔ５との関係は、衝突する時の速度を
同じＶｂにした場合、Ｔ４＞Ｔ５になった。
【００２５】本発明は、図２に示すよう、モータ１２の
回転をボールネジ１５を使ってリニヤの動きに変換して
物１６を挟む機構の駆動にも適用できる。この例では、
ベース１７に両端が回転自在に支持されたボールネジ１
５をモータ１２で回転させる。ボールネジ１５には雌ネ
ジが形成された移動体１８が螺合されており、移動体１
８の端部とベース１７の端壁部１７ａとの間に、物１６
を挟持する。移動体１８を移動させる場合には、図１
（Ｄ）に示した速度指令パターンＰ３と同様のパターン
でモータ１２を駆動する。
回転をボールネジ１５を使ってリニヤの動きに変換して
物１６を挟む機構の駆動にも適用できる。この例では、
ベース１７に両端が回転自在に支持されたボールネジ１
５をモータ１２で回転させる。ボールネジ１５には雌ネ
ジが形成された移動体１８が螺合されており、移動体１
８の端部とベース１７の端壁部１７ａとの間に、物１６
を挟持する。移動体１８を移動させる場合には、図１
（Ｄ）に示した速度指令パターンＰ３と同様のパターン
でモータ１２を駆動する。
【００２６】なおこの例では、移動体１８が物１６に付
き当たる（衝突する）までに、移動体１８の速度を許容
値Ｖｂ以下にするように速度指令パターンＰ３を定め
る。物１６の大きさが予め判っている場合には、移動体
１８が物１６に当たったか否かを実際に検出する必要は
なく、移動体１８の位置情報をモータによって駆動され
るエンコーダの出力から得て、移動体１８が物１６に当
たる時期または位置を求めてモータの速度制御をすれば
よい。そして移動体１８が物１６に付き当たった（衝突
した）以降は、移動体１８を実際に移動させることはな
いが、モータ１２には加速と再減速の指令を与えて、物
１６を挟持するのに必要なトルクを発生させて、物１６
を挟持させる。このようにするとより速く対象物を挟
み、位置決めを行うことができる。
き当たる（衝突する）までに、移動体１８の速度を許容
値Ｖｂ以下にするように速度指令パターンＰ３を定め
る。物１６の大きさが予め判っている場合には、移動体
１８が物１６に当たったか否かを実際に検出する必要は
なく、移動体１８の位置情報をモータによって駆動され
るエンコーダの出力から得て、移動体１８が物１６に当
たる時期または位置を求めてモータの速度制御をすれば
よい。そして移動体１８が物１６に付き当たった（衝突
した）以降は、移動体１８を実際に移動させることはな
いが、モータ１２には加速と再減速の指令を与えて、物
１６を挟持するのに必要なトルクを発生させて、物１６
を挟持させる。このようにするとより速く対象物を挟
み、位置決めを行うことができる。
【００２７】なお物１６の大きさが不明な場合には、物
１６の端部を検出するセンサまたは物１６と移動体１８
との間の距離を検出するセンサを設けて、移動体１８の
減速を始めるべき位置を検出し、対象物１６の表面に接
触する位置を算出してモータ１２を制御すれば、予め位
置情報を設定できる場合と同様の効果が得られる。
１６の端部を検出するセンサまたは物１６と移動体１８
との間の距離を検出するセンサを設けて、移動体１８の
減速を始めるべき位置を検出し、対象物１６の表面に接
触する位置を算出してモータ１２を制御すれば、予め位
置情報を設定できる場合と同様の効果が得られる。
【００２８】上記各実施例ではロータリ式のモータの動
きをリニヤに変換した場合を示しているが、駆動源とし
てリニヤモータを使用してもよい。また上記各実施例の
被移動物（４，５，１８）の動きは直線的にであり、ま
た被移動物を被当接物（ＣＢ，１６）に押し付ける動作
も直線的であるが、これらの動作は必ずしも直線的な動
作である必要はない。
きをリニヤに変換した場合を示しているが、駆動源とし
てリニヤモータを使用してもよい。また上記各実施例の
被移動物（４，５，１８）の動きは直線的にであり、ま
た被移動物を被当接物（ＣＢ，１６）に押し付ける動作
も直線的であるが、これらの動作は必ずしも直線的な動
作である必要はない。
【００２９】また上記各実施例で用いるモータとして
は、ステッピングモータやサーボモータ等のように位置
制御可能なモータが好ましい。
は、ステッピングモータやサーボモータ等のように位置
制御可能なモータが好ましい。
【００３０】上記各実施例では、制御指令発生手段１４
から出力する制御指令として速度指令を用いているが、
制御指令として位置指令を出力するようにしてもよいの
は勿論である。
から出力する制御指令として速度指令を用いているが、
制御指令として位置指令を出力するようにしてもよいの
は勿論である。
【００３１】また図１（Ｄ）の速度指令パターンを実現
する例としては、図１（Ｄ）中の（Ｓ１＋Ｓ３）に相当
する移動指令を与えておき、インポジション幅を±Ｓ３
に設定しておく。そしてインポジション幅内に被移動物
が到達したのを確認後、Ｓ４を移動指令に加算するよう
にしてもよい。ここで（Ｓ３＋Ｓ４）＝Ｓ２である。こ
の連続動作により被移動物（４，５，１８）が被当接物
（ＣＢ，１６）に接近するのを確認しながら図１（Ｄ）
の速度指令を与えることができる。
する例としては、図１（Ｄ）中の（Ｓ１＋Ｓ３）に相当
する移動指令を与えておき、インポジション幅を±Ｓ３
に設定しておく。そしてインポジション幅内に被移動物
が到達したのを確認後、Ｓ４を移動指令に加算するよう
にしてもよい。ここで（Ｓ３＋Ｓ４）＝Ｓ２である。こ
の連続動作により被移動物（４，５，１８）が被当接物
（ＣＢ，１６）に接近するのを確認しながら図１（Ｄ）
の速度指令を与えることができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、被移動物が被当接物に
突き当たる際の速度を許容値以下にするため、衝撃力を
小さくすることができる。その上被移動物が被当接物に
突き当た後に、加速と再減速をモータに指令することに
より、所定のトルクを短い時間で発生させることができ
るので、押し付けに必要な力を得るのに必要な時間（位
置決めまでの時間）を従来よりも短くすることができる
利点がある。
突き当たる際の速度を許容値以下にするため、衝撃力を
小さくすることができる。その上被移動物が被当接物に
突き当た後に、加速と再減速をモータに指令することに
より、所定のトルクを短い時間で発生させることができ
るので、押し付けに必要な力を得るのに必要な時間（位
置決めまでの時間）を従来よりも短くすることができる
利点がある。
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の自動押し当て方
法及び装置を、電子部品を実装した回路基板の被測定部
（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブの針状電
極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的に行う自
動インサーキットテスタにおけるプローブの押し当てに
適用した実施例の概略正面図及び側面図であり、（Ｃ）
は動作の過程を示す図であり、（Ｄ）は速度指令パター
ンの一例を示す図である。
法及び装置を、電子部品を実装した回路基板の被測定部
（測定用電極や半田付け部）に測定用プローブの針状電
極の先端を押し当てて回路の導通試験を自動的に行う自
動インサーキットテスタにおけるプローブの押し当てに
適用した実施例の概略正面図及び側面図であり、（Ｃ）
は動作の過程を示す図であり、（Ｄ）は速度指令パター
ンの一例を示す図である。
【図２】本発明を適用できる他の実施例の概略図であ
る。
る。
【図３】（Ａ）は従来の自動押し当て方法を説明するた
めに用いる図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は従来の自動押
し当て装置で用いていた速度指令パターンの例をそれぞ
れ示す図である。
めに用いる図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は従来の自動押
し当て装置で用いていた速度指令パターンの例をそれぞ
れ示す図である。
１ モータ取付台 ２ リニアガイド固定部 ３ リニアガイド可動部 ４ 針支え ５ 針 ６ 抜け止め部 ７ バネ係止部 ８ バネ ９，１０ プーリ １１ ベルト １２ モータ １３ モータ制御装置 １４ 制御指令発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−51836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174780（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243795（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−224300（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−256299（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−104349（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 13/00
Claims (3)
- 【請求項１】モータを用いて被移動物を移動させ、前記
被移動物を被当接物に突き当てた後、更に前記モータに
所定のトルクを発生させて前記被移動物を前記被当接物
に押し当てる自動押し当て方法であって、 前記被移動物が前記被当接物に突き当たるまでに前記被
移動物の速度を許容値以下に減速し、前記被移動物の速
度が前記許容値以下になると加速した後に再度減速して
前記所定のトルクを発生させるように前記モータを制御
して前記被移動物を前記被当接部に押し当てることを特
徴とする自動押し当て方法。 - 【請求項２】モータを駆動源として被移動物を移動させ
る駆動装置と、制御指令発生手段から入力される制御指
令に応じて前記モータを制御するモータ制御装置とを具
備し、前記制御指令発生手段は前記被移動物を被当接物
に突き当てた後、更に前記モータに所定のトルクを発生
させて前記被移動物を前記被当接物に押し当てるような
制御指令を発生する自動押し当て装置であって、 前記制御指令発生手段は、前記被移動物が前記被当接物
に突き当たるまでに前記被移動物の速度を許容値以下に
減速し、前記被移動物の速度が前記許容値以下になると
加速した後に再度減速して前記所定のトルクを発生させ
る速度指令を出力することを特徴とする自動押し当て装
置。 - 【請求項３】モータを駆動源として被移動物を移動させ
る駆動装置と、制御指令発生手段から入力される制御指
令に応じて前記モータを制御するモータ制御装置とを具
備し、前記制御指令発生手段は前記被移動物を被当接物
に突き当てた後、更に前記モータに所定のトルクを発生
させて前記被移動物を前記被当接物に押し当てるような
制御指令を発生する自動押し当て装置であって、 前記制御指令発生手段は、前記被移動物が前記被当接物
に突き当たるまでに前記被移動物の速度を許容値以下に
減速し、前記被移動物の速度が前記許容値以下になると
加速した後に再度減速して前記所定のトルクを発生させ
る位置指令を出力することを特徴とする 自動押し当て装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232897A JP2828406B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 自動押し当て方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232897A JP2828406B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 自動押し当て方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897590A JPH0897590A (ja) | 1996-04-12 |
| JP2828406B2 true JP2828406B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16946557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6232897A Expired - Lifetime JP2828406B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 自動押し当て方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828406B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112016001005B4 (de) | 2015-03-02 | 2019-02-14 | Thk Co., Ltd. | Pressvorrichtung |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7182951B2 (ja) * | 2018-08-27 | 2022-12-05 | 株式会社日本マイクロニクス | 検査装置及び検査方法 |
| JP2022038603A (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-10 | 株式会社日立製作所 | ロボットハンド及びピッキングシステム |
| CN113014177B (zh) * | 2021-03-09 | 2022-11-08 | 深圳市微秒控制技术有限公司 | 一种电机位置和转矩控制方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174780A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-19 | Toshiba Corp | 電子部品実装装置 |
| JPH07109956B2 (ja) * | 1988-11-15 | 1995-11-22 | 三洋電機株式会社 | 電子部品吸着装置 |
| JPH02256299A (ja) * | 1989-03-29 | 1990-10-17 | Far East Eng Kk | 電子部品の基板への挿入方法及び装置 |
| JP3263413B2 (ja) * | 1991-10-11 | 2002-03-04 | 三洋電機株式会社 | 部品装着装置における衝撃力の制御方法 |
| JPH05243795A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 部品装着装置 |
| JPH0651836A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 往復装置における位置決め制御回路 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP6232897A patent/JP2828406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112016001005B4 (de) | 2015-03-02 | 2019-02-14 | Thk Co., Ltd. | Pressvorrichtung |
| US10442149B2 (en) | 2015-03-02 | 2019-10-15 | Thk Co., Ltd. | Pressing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0897590A (ja) | 1996-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980818 |