JP5850639B2 - Control parameter adjustment method and control parameter adjustment system for position control device - Google Patents

Control parameter adjustment method and control parameter adjustment system for position control device Download PDF

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Description

本発明は、複数の位置制御対象を互いに独立して駆動可能な複数の駆動系を備えた位置制御装置の制御パラメータ調整方法及び制御パラメータ調整システムに関する発明である。   The present invention relates to a control parameter adjustment method and a control parameter adjustment system for a position control device including a plurality of drive systems capable of driving a plurality of position control objects independently of each other.

複数の位置制御対象を互いに独立して駆動可能な複数の駆動系を備えた位置制御装置においては、複数の駆動系のギア等が接触して駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある場合がある。例えば、ロータリーヘッド型（リボルバヘッド型）の部品実装機では、特許文献１（特開２００４−３９８１８号公報）に記載されているように、部品実装機の装着ヘッドを回転させるＲ軸駆動系と、装着ヘッドに支持された複数本の吸着ノズルを回転させるＱ軸駆動系とが設けられ、両駆動系のギア等が接触して駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある。このような構成では、各駆動系に作用する摩擦力によって各駆動系の駆動状態が影響を受けて位置制御性能が悪化してしまう可能性がある。   In a position control device having a plurality of drive systems capable of driving a plurality of position control objects independently from each other, there may be a relationship in which gears of the plurality of drive systems come into contact with each other and exert a frictional force upon driving. is there. For example, in a rotary head type (revolver head type) component mounting machine, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-39818), an R-axis drive system that rotates a mounting head of the component mounting machine; A Q-axis drive system for rotating a plurality of suction nozzles supported by the mounting head is provided, and the gears of both drive systems are in contact with each other and exert a frictional force on each other during driving. In such a configuration, there is a possibility that the position control performance deteriorates due to the influence of the driving state of each driving system due to the frictional force acting on each driving system.

そこで、従来より、互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある複数の駆動系を備えた位置制御装置では、制御パラメータを調整する工程で、熟練者が各駆動系に作用する摩擦力の影響を考慮しながら、試行錯誤的に制御パラメータを変化させて各駆動系を駆動して位置制御性能を計測するという処理を何回も繰り返すことで、位置制御性能が要求性能を満足する制御パラメータを探索するようにしていた。   Therefore, conventionally, in a position control device having a plurality of drive systems in which friction forces are exerted on each other, in the process of adjusting the control parameters, the influence of the friction forces acting on each drive system by an expert is considered. However, by repeating the process of changing the control parameters on a trial and error basis and driving each drive system to measure the position control performance many times, search for the control parameter that satisfies the required performance for the position control performance. I was doing.

特開２００４−３９８１８号公報JP 2004-39818 A ＷＯ０３／０６７３０６号公報WO03 / 0667306

しかし、上記従来の制御パラメータの調整方法では、作業者の熟練性と膨大な工数が必要となり、熟練者でも制御パラメータの調整作業に多大の時間がかかるという問題があった。   However, the conventional control parameter adjustment method requires the skill of the worker and a large amount of man-hours, and there is a problem that even the skilled worker takes a lot of time to adjust the control parameter.

この問題の解決策として、近年、制御パラメータを能率良く調整する手法として、特許文献２（ＷＯ０３／０６７３０６号公報）に記載されているように、遺伝的アルゴリズムを用いることが提案されているが、この特許文献２では、複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係とはなっていないため、各駆動系毎に遺伝的アルゴリズムを用いて制御パラメータを調整するようになっている。   As a solution to this problem, as described in Patent Document 2 (WO03 / 0667306), as a method for efficiently adjusting control parameters, it has been proposed to use a genetic algorithm. In Patent Document 2, since a plurality of drive systems are not in a relationship of exerting frictional forces with each other at the time of driving, control parameters are adjusted using a genetic algorithm for each drive system.

しかし、ロータリーヘッド型の部品実装機のように、複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置では、特許文献２のように、各駆動系毎に遺伝的アルゴリズムを用いて制御パラメータを調整しても、他の駆動系からの摩擦力の影響を受けるため、最適な制御パラメータを得ることはできない。   However, in a position control device in which a plurality of drive systems exert a frictional force on each other during driving, such as a rotary head type component mounting machine, a genetic algorithm is used for each drive system as in Patent Document 2. Even if the control parameters are adjusted by using them, the optimum control parameters cannot be obtained because they are affected by frictional forces from other drive systems.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置の制御パラメータを調整する作業を簡単化できるようにすることである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to make it possible to simplify the operation of adjusting the control parameters of the position control device in which a plurality of drive systems are in a relationship of exerting frictional forces on each other during driving.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、部品実装機の複数の位置制御対象を互いに独立して駆動可能な複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置の制御パラメータを調整する工程で使用する位置制御装置の制御パラメータ調整方法において、前記複数の駆動系は、部品実装機の装着ヘッドを回転させるＲ軸駆動系と、前記装着ヘッドに支持された複数の吸着ノズルを回転させるＱ軸駆動系であり、前記位置制御装置により駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系とを同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取し、遺伝的アルゴリズムを用いて前記各駆動系の位置決めデータの特徴量を評価して、その評価値が要求性能を満足するように前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系を制御する位置制御装置の制御パラメータを調整するようにしたものである。 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a position in which a plurality of drive systems capable of driving a plurality of position control targets of a component mounting machine independently of each other exert a frictional force on each other during driving. In the control parameter adjustment method of the position control device used in the step of adjusting the control parameter of the control device, the plurality of drive systems are supported by the R-axis drive system that rotates the mounting head of the component mounting machine and the mounting head. A Q-axis drive system for rotating a plurality of suction nozzles, and simultaneously driving the R-axis drive system and the Q-axis drive system, which are in a relationship of exerting frictional forces on each other when driven by the position controller. positioning data of the system was taken to evaluate the characteristics of the positioning data of the respective drive system using a genetic algorithm, the R-axis driving so that the evaluation value satisfies the required performance In which to have to adjust the control parameters of the position control device for controlling the Q-axis drive system.

本発明の制御パラメータ調整方法では、制御パラメータの調整工程で、駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にあるＲ軸駆動系とＱ軸駆動系とを同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取するため、遺伝的アルゴリズムを用いてＲ軸駆動系とＱ軸駆動系を制御する位置制御装置の制御パラメータを調整する際に、各駆動系に作用する摩擦力の影響を考慮しながら制御パラメータを調整することが可能となり、駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にあるＲ軸駆動系とＱ軸駆動系を制御する位置制御装置の制御パラメータを調整する作業を簡単化することができる。 The control parameter adjusting method of the present invention, taken in the adjustment process of the control parameter, the positioning data of the driving system to drive the R-axis drive system and the Q-axis drive system simultaneously in relation to mutually-together frictional force during driving Therefore, when adjusting the control parameters of the position control device that controls the R-axis drive system and the Q-axis drive system using a genetic algorithm, the control parameters are determined in consideration of the influence of the frictional force acting on each drive system. it is possible to adjust, it is possible to simplify the task of adjusting the control parameters of the position control device for controlling the R-axis drive system and the Q-axis driving system in relation to mutually-together frictional force during driving movement.

この場合、請求項２のように、各駆動系の位置決めデータとして、位置指令波形、実位置波形及びトルク波形を採取し、各駆動系の位置決めデータの特徴量として位置決め波形を評価するようにすると良い。これにより、位置制御精度を向上させることができる。   In this case, if the position command waveform, the actual position waveform, and the torque waveform are sampled as the positioning data of each drive system as in claim 2, the positioning waveform is evaluated as the feature amount of the positioning data of each drive system. good. Thereby, position control accuracy can be improved.

また、請求項３のように、フィードバック制御系とフィードフォワード制御系とを備えた位置制御装置に本発明を適用する場合は、遺伝的アルゴリズムを用いて、位置指令パラメータ、フィードバックゲインパラメータ及びフィードフォワードゲインパラメータを調整すると良い。これにより、フィードバック制御系とフィードフォワード制御系の両方を最適な条件で作動させることができ、位置決め応答性向上（高速化）と停止位置精度向上とを両立させることができる。   Further, when the present invention is applied to a position control apparatus having a feedback control system and a feedforward control system as in claim 3, a position command parameter, a feedback gain parameter, and a feedforward are used using a genetic algorithm. Adjust the gain parameter. As a result, both the feedback control system and the feedforward control system can be operated under optimum conditions, and it is possible to achieve both improved positioning response (high speed) and improved stop position accuracy.

尚、請求項４は、請求項１に記載の「位置制御装置の制御パラメータ調整方法」の発明と実質的に同じ技術思想を「位置制御装置の制御パラメータ調整システム」の発明として記載したものである。 Note that claim 4 describes the technical idea substantially the same as the invention of the “control parameter adjustment method of the position control device” described in claim 1 as the invention of the “control parameter adjustment system of the position control device”. is there.

図１は本発明の一実施例における装着ヘッド駆動装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mounting head driving device according to an embodiment of the present invention. 図２は制御パラメータ調整プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing of the control parameter adjustment program.

以下、本発明を実施するための形態をロータリーヘッド型の部品実装機の制御パラメータ調整方法に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図１を用いて装着ヘッド駆動装置１１の構成を説明する。
複数本の吸着ノズル１２を下向きに支持する装着ヘッド１３は、Ｒ軸１４の下端に嵌着され、該Ｒ軸１４の上端にはＲ軸ギア１５が嵌着されている。このＲ軸ギア１５には、Ｒ軸モータ１６の回転軸に固定されたギア１７が噛み合い、Ｒ軸モータ１６のギア１７の回転によりＲ軸ギア１５が回転して、装着ヘッド１３がＲ軸１４を中心として複数本の吸着ノズル１２と一体的に回転するようになっている。 Hereinafter, an embodiment in which a mode for carrying out the present invention is applied to a control parameter adjusting method for a rotary head type component mounting machine will be described.
First, the configuration of the mounting head driving device 11 will be described with reference to FIG.
The mounting head 13 that supports the plurality of suction nozzles 12 downward is fitted to the lower end of the R shaft 14, and the R shaft gear 15 is fitted to the upper end of the R shaft 14. The R-axis gear 15 meshes with a gear 17 fixed to the rotation shaft of the R-axis motor 16, and the rotation of the gear 17 of the R-axis motor 16 causes the R-axis gear 15 to rotate. Is rotated integrally with the plurality of suction nozzles 12.

Ｒ軸１４には、上下２段のＱ軸ギア２０，２１が回転可能に支持され、下段のＱ軸ギア２１には、各吸着ノズル１２と一体に回転する回転軸２２の上端に嵌着されたギア２３が噛み合っている。上段のＱ軸ギア２０には、Ｑ軸モータ２４の回転軸に固定されたギア２５が噛み合い、Ｑ軸モータ２４のギア２５の回転によりＱ軸ギア２０，２１が一体に回転して各ギア２３が回転し、各吸着ノズル１２が各回転軸２２を中心として回転するようになっている。   Two upper and lower Q-axis gears 20 and 21 are rotatably supported on the R-axis 14, and the lower Q-axis gear 21 is fitted to the upper end of a rotation shaft 22 that rotates integrally with each suction nozzle 12. The gear 23 is engaged. The upper Q-axis gear 20 is engaged with a gear 25 fixed to the rotation shaft of the Q-axis motor 24, and the Q-axis gears 20, 21 are integrally rotated by the rotation of the gear 25 of the Q-axis motor 24, whereby each gear 23. The suction nozzles 12 are rotated about the rotation shafts 22.

Ｒ軸モータ１６とＱ軸モータ２４は、それぞれ位置制御装置２８によって制御される。Ｒ軸モータ１６とＱ軸モータ２４には、それぞれモータ回転角度を検出するロータリエンコーダ等の回転角度センサ２９，３０が搭載され、各回転角度センサ２９，３０の出力信号が位置制御装置２８に入力される。   The R-axis motor 16 and the Q-axis motor 24 are controlled by the position control device 28, respectively. The R-axis motor 16 and the Q-axis motor 24 are equipped with rotation angle sensors 29 and 30 such as rotary encoders for detecting the motor rotation angle, respectively, and output signals from the rotation angle sensors 29 and 30 are input to the position control device 28. Is done.

位置制御装置２８は、フィードバック制御系（Ｆ／Ｂ制御系）とフィードフォワード制御系（Ｆ／Ｆ制御系）とを組み合わせて構成され、回転角度センサ２９，３０の出力信号を取り込んで位置制御対象（装着ヘッド１３と吸着ノズル１２）の位置を検出しながらＲ軸モータ１６とＱ軸モータ２４を駆動して、位置制御対象を指令位置まで駆動するように制御する。   The position control device 28 is configured by combining a feedback control system (F / B control system) and a feedforward control system (F / F control system), and takes in the output signals of the rotation angle sensors 29 and 30 to perform position control. The R-axis motor 16 and the Q-axis motor 24 are driven while detecting the positions of (the mounting head 13 and the suction nozzle 12), and the position control target is controlled to be driven to the command position.

以上のように構成した装着ヘッド駆動装置１１では、装着ヘッド１３を回転させるＲ軸駆動系と、装着ヘッド１３に支持された複数本の吸着ノズル１２を回転させるＱ軸駆動系とが接触して駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある。このため、位置制御装置２８の制御パラメータを調整する工程では、各駆動系に作用する摩擦力の影響を考慮する必要がある。   In the mounting head drive device 11 configured as described above, the R-axis drive system that rotates the mounting head 13 and the Q-axis drive system that rotates the plurality of suction nozzles 12 supported by the mounting head 13 come into contact with each other. There is a relationship in which frictional forces are exerted on each other during driving. For this reason, in the process of adjusting the control parameter of the position control device 28, it is necessary to consider the influence of the frictional force acting on each drive system.

そこで、本実施例では、位置制御装置２８の制御パラメータを調整する工程で、位置制御装置２８により２つの駆動系のモータ１６，２４を同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取し、遺伝的アルゴリズムを用いて各駆動系の位置決めデータの特徴量を評価して、その評価値が要求性能（設計仕様）を満足するように位置制御装置２８の制御パラメータを調整するようにしている。この際、各駆動系の位置決めデータとして、位置指令波形、実位置波形及びトルク波形を採取し、各駆動系の位置決めデータの特徴量として、位置決め波形を評価するようにすると良い。また、調整対象となる制御パラメータは、位置指令パラメータ、フィードバックゲインパラメータ及びフィードフォワードゲインパラメータとすれば良い。   Therefore, in this embodiment, in the process of adjusting the control parameters of the position control device 28, the position control device 28 simultaneously drives the two drive system motors 16 and 24 to collect the positioning data of each drive system, and then inherits the genetic data. A characteristic amount of positioning data of each drive system is evaluated using a genetic algorithm, and a control parameter of the position control device 28 is adjusted so that the evaluation value satisfies a required performance (design specification). At this time, it is preferable to collect a position command waveform, an actual position waveform, and a torque waveform as positioning data of each drive system, and evaluate the positioning waveform as a feature amount of the positioning data of each drive system. The control parameters to be adjusted may be position command parameters, feedback gain parameters, and feedforward gain parameters.

以上説明した本実施例の制御パラメータの調整は、制御パラメータ調整用のコンピュータ（制御パラメータ調整手段）によって図２の制御パラメータ調整プログラムに従って、以下の手順で実行される。本プログラムが起動されると、位置制御装置２８により２つの駆動系のモータ１６，２４を同時に駆動して（ステップ１０１Ｑ，１０１Ｒ）、各駆動系の位置決めデータである位置指令波形、実位置波形及びトルク波形を採取する（ステップ１０２Ｑ，１０２Ｒ）。最初の駆動時には、位置制御装置２８の制御パラメータは、初期値（例えば設計値、中央値等）に自動設定される。   The control parameter adjustment of the present embodiment described above is executed by the control parameter adjustment computer (control parameter adjustment means) according to the control parameter adjustment program of FIG. When this program is started, the position control device 28 drives the two drive system motors 16 and 24 simultaneously (steps 101Q and 101R), and the position command waveform, the actual position waveform, which is the positioning data of each drive system, A torque waveform is collected (steps 102Q and 102R). During the first drive, the control parameters of the position controller 28 are automatically set to initial values (for example, design values, median values, etc.)

次のステップ１０３Ｑ，１０３Ｒで、各駆動系の位置決め性能に対する評価値を算出する。ここで、評価項目としては、例えば、以下の(1) 〜(6) が挙げられる。尚、これらの評価項目は一例であり、設計仕様に合わせて評価項目を変更しても良いことは言うまでもない。   In the next steps 103Q and 103R, an evaluation value for the positioning performance of each drive system is calculated. Here, as an evaluation item, the following (1)-(6) is mentioned, for example. Note that these evaluation items are examples, and it goes without saying that the evaluation items may be changed according to the design specifications.

(1) トルク飽和
作業者が定義する任意の評価時間内に、実トルク波形が設計仕様トルク上限値から外れているか否かについて評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、トルク値が飽和した期間の回転角度センサ２９，３０の出力パルス（エンコーダパルス）のカウント数に対して任意の重み関数を掛け算して得られた値を評価値とする。 (1) Torque saturation A function that evaluates whether or not the actual torque waveform deviates from the design specification torque upper limit value within an arbitrary evaluation time defined by the operator. Specifically, a value obtained by multiplying the number of counts of output pulses (encoder pulses) of the rotation angle sensors 29 and 30 during a period in which the torque value is saturated within the evaluation time by an arbitrary weight function is evaluated. Value.

(2) 停止位置精度
設計仕様移動時間内に実位置波形が設計仕様停止位置精度内に到達しているか否かについて評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、
「｜目標停止位置精度−実最大停止位置精度｜÷目標停止位置精度」
に対して任意の重みを掛け算して得られた値を評価値とする。 (2) Stop position accuracy This function evaluates whether or not the actual position waveform has reached the design specification stop position accuracy within the design specification travel time. Specifically, within the evaluation time,
“| Target stop position accuracy-Actual maximum stop position accuracy | ÷ Target stop position accuracy”
A value obtained by multiplying an arbitrary weight with is set as an evaluation value.

(3) 移動時間
設計仕様移動時間内に実位置波形が到達しているか否かについて評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、
「｜目標移動時間−実移動時間｜÷目標移動時間」
に対して任意の重みを掛け算して得られた値を評価値とする。 (3) Travel time This function evaluates whether the actual position waveform has arrived within the design specification travel time. Specifically, within the evaluation time,
“| Target travel time-Actual travel time | ÷ Target travel time”
A value obtained by multiplying an arbitrary weight with is set as an evaluation value.

(4) 偏差積分
設計仕様移動時間内に到達後、実位置波形が目標停止位置に対して収束性が高いか否かについて評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、位置偏差の絶対値積分に対して任意の重みを掛け算して得られた値を評価値とする。 (4) Deviation integration This function evaluates whether or not the actual position waveform has high convergence with respect to the target stop position after reaching the design specification travel time. Specifically, a value obtained by multiplying the absolute value integral of the position deviation by an arbitrary weight within the evaluation time is set as the evaluation value.

(5) 振動条件
作業者が定義する任意の評価時間内に、実位置波形に振動的な要素が含まれているか否かについて評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、位置偏差の振動波形の有無に対して任意の重みを掛け算して得られた値を評価値とする。 (5) Vibration condition A function that evaluates whether or not the actual position waveform contains a vibration element within an arbitrary evaluation time defined by the operator. Specifically, a value obtained by multiplying the presence / absence of the vibration waveform of the position deviation by an arbitrary weight within the evaluation time is set as the evaluation value.

(6) オーバーシュート条件
実位置波形が一旦、目標停止位置に到達後、設計仕様精度の閾値からの乖離性について評価を行う関数である。具体的には、評価時間内において、最大オーバーシュート量に対して任意の重みを掛け算して得られた値を評価値とする。 (6) Overshoot condition This function evaluates the deviation from the threshold of design specification accuracy once the actual position waveform reaches the target stop position. Specifically, a value obtained by multiplying the maximum overshoot amount by an arbitrary weight within the evaluation time is set as the evaluation value.

尚、各評価項目(1) 〜(6) の「重み」は、作業者が任意に設定可能な係数で、各評価項目の優先度を示す値であり、優先度が高いほど大きな値となる（優先度が低いほど小さい値となる）。これにより、優先度が高い評価項目では、評価値が相対的に大きくなる仕組みとなっている。   The “weight” of each evaluation item (1) to (6) is a coefficient that can be arbitrarily set by the worker, and is a value indicating the priority of each evaluation item. The higher the priority, the larger the value. (The lower the priority, the smaller the value). Thereby, in the evaluation item with high priority, the evaluation value is relatively large.

各評価項目(1) 〜(6) の評価値を算出した後、ステップ１０４に進み、２つの駆動系の各評価項目(1) 〜(6) の評価値の総和（合計値）を算出し、これを最終的な評価値とする。この後、ステップ１０５に進み、評価値の総和が設計仕様（要求性能）を満足しているか否かを判定し、評価値の総和が設計仕様を満足していないと判定されれば、ステップ１０６に進み、今回の評価値の総和を現時点での最適解と比較して、今回の評価値の総和が現時点での最適解より大きいか否かを判定する（ステップ１０７）。その結果、今回の評価値の総和が現時点での最適解より大きいと判定されれば、ステップ１０８に進み、今回の評価値の総和を新たな最適解と判断して、これを更新・保存する。   After calculating the evaluation values of the respective evaluation items (1) to (6), the process proceeds to step 104, and the sum (total value) of the evaluation values of the respective evaluation items (1) to (6) of the two drive systems is calculated. This is the final evaluation value. Thereafter, the process proceeds to step 105, where it is determined whether or not the sum of evaluation values satisfies the design specification (required performance). If it is determined that the sum of evaluation values does not satisfy the design specification, step 106 is performed. Then, the total of the current evaluation values is compared with the current optimal solution, and it is determined whether or not the total of the current evaluation values is larger than the current optimal solution (step 107). As a result, if it is determined that the sum of the current evaluation values is larger than the current optimum solution, the process proceeds to step 108, where the sum of the current evaluation values is determined as a new optimum solution, and this is updated / saved. .

これに対し、上記ステップ１０７で、今回の評価値の総和が現時点での最適解以下であると判定されれば、ステップ１０９に進み、今回の評価値の総和は、最適解ではないと判断して、これを破棄し、最適解の更新を見送る。   On the other hand, if it is determined in step 107 that the sum of the current evaluation values is less than or equal to the current optimal solution, the process proceeds to step 109, where it is determined that the sum of the current evaluation values is not the optimal solution. Discard this and postpone the update of the optimal solution.

この後、ステップ１１０に進み、最適解を規範値とし、次評価用の各駆動系の制御パラメータ（位置指令パラメータ、フィードバックゲインパラメータ及びフィードフォワードゲインパラメータ）を更新する。そして、更新した制御パラメータを用いて、再び、２つの駆動系のモータ１６，２４を同時に駆動して（ステップ１０１Ｑ，１０１Ｒ）、各駆動系の位置決めデータである位置指令波形、実位置波形及びトルク波形を採取し（ステップ１０２Ｑ，１０２Ｒ）、以後、上述した各ステップの処理を繰り返して、より最適な制御パラメータを探索する。   Thereafter, the process proceeds to step 110, and the control parameters (position command parameter, feedback gain parameter, and feed forward gain parameter) of each drive system for the next evaluation are updated using the optimum solution as a reference value. Then, again using the updated control parameters, the two drive system motors 16 and 24 are simultaneously driven again (steps 101Q and 101R), and position command waveforms, actual position waveforms and torques that are positioning data of each drive system. A waveform is sampled (steps 102Q and 102R), and thereafter, the processing of each step described above is repeated to search for a more optimal control parameter.

その後、上記ステップ１０５で、評価値の総和が設計仕様を満足していると判定されれば、ステップ１１１に進み、試行回数が予め設定した回数を越えたか否かを判定し、試行回数が設定回数を越えていないと判定されれば、ステップ１０６以降の処理を実行して、より最適な制御パラメータを探索する。   Thereafter, if it is determined in step 105 that the sum of evaluation values satisfies the design specification, the process proceeds to step 111, where it is determined whether the number of trials exceeds a preset number, and the number of trials is set. If it is determined that the number of times has not been exceeded, the processing after step 106 is executed to search for a more optimal control parameter.

一方、上記ステップ１１１で、試行回数が設定回数を越えていると判定されれば、ステップ１１２に進み、現時点の制御パラメータを最適な制御パラメータとして保存し、制御パラメータの同時調整を終了する。   On the other hand, if it is determined in step 111 that the number of trials exceeds the set number, the process proceeds to step 112, where the current control parameter is stored as the optimal control parameter, and the simultaneous adjustment of the control parameter is terminated.

以上説明した本実施例では、位置制御装置２８の制御パラメータを調整する工程で、駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある２つの駆動系を同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取するため、遺伝的アルゴリズムを用いて位置制御装置２８の制御パラメータを調整する際に、各駆動系に作用する摩擦力の影響を考慮しながら制御パラメータを調整することが可能となり、２つの駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置２８の制御パラメータを調整する作業を簡単化することができる。 In the present embodiment described above, in the step of adjusting the control parameter of the position control device 28, two drive systems that have a relationship of exerting a frictional force on each other during driving are simultaneously driven to collect positioning data of each drive system. Therefore, when adjusting the control parameters of the position control device 28 using the genetic algorithm, it is possible to adjust the control parameters in consideration of the influence of the frictional force acting on each drive system, and the two drive systems It is possible to simplify the operation of adjusting the control parameters of the position control device 28 that are in a relationship of exerting frictional forces on each other during driving.

１１…装着ヘッド駆動装置、１２…吸着ノズル、１３…装着ヘッド、１４…Ｒ軸、１５…Ｒ軸ギア、１６…Ｒ軸モータ、１７…ギア、２０，２１…Ｑ軸ギア、２２…回転軸、２３…ギア、２４…Ｑ軸モータ、２５…ギア、２８…位置制御装置、２９，３０…回転角度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Installation head drive device, 12 ... Adsorption nozzle, 13 ... Installation head, 14 ... R axis, 15 ... R axis gear, 16 ... R axis motor, 17 ... Gear, 20, 21 ... Q axis gear, 22 ... Rotation axis , 23 ... gear, 24 ... Q-axis motor, 25 ... gear, 28 ... position control device, 29, 30 ... rotation angle sensor

Claims (4)

部品実装機の複数の位置制御対象を互いに独立して駆動可能な複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置の制御パラメータを調整する工程で使用する位置制御装置の制御パラメータ調整方法において、
前記複数の駆動系は、部品実装機の装着ヘッドを回転させるＲ軸駆動系と、前記装着ヘッドに支持された複数の吸着ノズルを回転させるＱ軸駆動系であり、
前記位置制御装置により駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系とを同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取し、遺伝的アルゴリズムを用いて前記各駆動系の位置決めデータの特徴量を評価して、その評価値が要求性能を満足するように前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系を制御する位置制御装置の制御パラメータを調整することを特徴とする位置制御装置の制御パラメータ調整方法。 A position control device used in a step of adjusting a control parameter of a position control device in which a plurality of drive systems capable of driving a plurality of position control targets of a component mounting machine independently exert a frictional force during driving. In the control parameter adjustment method,
The plurality of drive systems are an R-axis drive system that rotates a mounting head of a component mounting machine, and a Q-axis drive system that rotates a plurality of suction nozzles supported by the mounting head.
The R-axis drive system and the Q-axis drive system, which are in a relationship of exerting frictional forces upon driving by the position control device , are simultaneously driven to collect positioning data of each drive system, and the genetic algorithm is used to collect the positioning data. The feature amount of the positioning data of each drive system is evaluated, and the control parameters of the position control device that controls the R-axis drive system and the Q-axis drive system are adjusted so that the evaluation value satisfies the required performance. A control parameter adjustment method for a position control device. 前記各駆動系の位置決めデータとして、位置指令波形、実位置波形及びトルク波形を採取し、前記各駆動系の位置決めデータの特徴量として位置決め波形を評価することを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置の制御パラメータ調整方法。   The position command waveform, the actual position waveform, and the torque waveform are sampled as the positioning data of each drive system, and the positioning waveform is evaluated as a feature amount of the positioning data of each drive system. A control parameter adjusting method for a position control device. 前記位置制御装置は、フィードバック制御系とフィードフォワード制御系とを備え、
前記遺伝的アルゴリズムを用いて調整する前記位置制御装置の制御パラメータは、位置指令パラメータ、フィードバックゲインパラメータ及びフィードフォワードゲインパラメータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置制御装置の制御パラメータ調整方法。 The position control device includes a feedback control system and a feedforward control system,
The control parameter of the position control device according to claim 1 or 2, wherein the control parameters of the position control device adjusted using the genetic algorithm are a position command parameter, a feedback gain parameter, and a feedforward gain parameter. Parameter adjustment method. 部品実装機の複数の位置制御対象を互いに独立して駆動可能な複数の駆動系が駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある位置制御装置の制御パラメータを調整する工程で使用する位置制御装置の制御パラメータ調整システムにおいて、
前記複数の駆動系は、部品実装機の装着ヘッドを回転させるＲ軸駆動系と、前記装着ヘッドに支持された複数の吸着ノズルを回転させるＱ軸駆動系であり、
前記位置制御装置により駆動時に互いに摩擦力を及ぼし合う関係にある前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系とを同時に駆動して各駆動系の位置決めデータを採取する手段と、
遺伝的アルゴリズムを用いて前記各駆動系の位置決めデータの特徴量を評価して、その評価値が要求性能を満足するように前記Ｒ軸駆動系と前記Ｑ軸駆動系を制御する位置制御装置の制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段と
を備えていることを特徴とする位置制御装置の制御パラメータ調整システム。 A position control device used in a step of adjusting a control parameter of a position control device in which a plurality of drive systems capable of driving a plurality of position control targets of a component mounting machine independently exert a frictional force during driving. In the control parameter adjustment system,
The plurality of drive systems are an R-axis drive system that rotates a mounting head of a component mounting machine, and a Q-axis drive system that rotates a plurality of suction nozzles supported by the mounting head.
Means for simultaneously driving the R-axis drive system and the Q-axis drive system that are in a relationship of exerting frictional forces when driven by the position control device, and collecting positioning data of each drive system;
A position control device that evaluates a feature amount of positioning data of each drive system using a genetic algorithm and controls the R-axis drive system and the Q-axis drive system so that the evaluation value satisfies a required performance. A control parameter adjustment system for a position control device, comprising: control parameter adjustment means for adjusting a control parameter.
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