JP6832484B2 - Work machine - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッド移動機構によって作業ヘッドを移動させて作業を行う作業機に関するものである。 The present invention relates to a working machine that performs work by moving a working head by a head moving mechanism.
従来、ヘッド移動機構によって作業ヘッドを移動させて作業を行う作業機として、例えば、吸着ノズルを備えた装着ヘッドをヘッド移動機構によって移動させて基板に部品を装着する部品実装装置が知られている。このような作業機では、ヘッド移動機構は、水平方向に延びたX軸ビームと、X軸ビームの延びる方向と直交する水平方向に延びてX軸ビームの両端部を支持する2つのY軸ビームとを有しており、2つのアクチュエータによってX軸ビームの両端部それぞれを同時に駆動することで、X軸ビームをY軸ビームの延びる方向に移動させるようになっている。 Conventionally, as a work machine for performing work by moving a work head by a head moving mechanism, for example, a component mounting device in which a mounting head provided with a suction nozzle is moved by a head moving mechanism to mount a component on a substrate is known. .. In such a working machine, the head moving mechanism is an X-axis beam extending in the horizontal direction and two Y-axis beams extending in the horizontal direction orthogonal to the extending direction of the X-axis beam to support both ends of the X-axis beam. By simultaneously driving both ends of the X-axis beam with two actuators, the X-axis beam is moved in the extending direction of the Y-axis beam.
このような構成のヘッド移動機構では、X軸ビームはY軸ビームに対する直交姿勢を維持した状態で水平方向に移動されるが、X軸ビームの熱変形やY軸ビームに対する組付け誤差等の種々の原因によってY軸ビームに対するX軸ビームの姿勢が基準姿勢(直交姿勢)からずれてしまうと、作業ヘッドの位置決め精度が低下する等の不都合が生じる。このため従来、ヘッド移動機構において、X軸ビームの姿勢の基準姿勢からのずれが検出された場合には、2つのアクチュエータの少なくとも一方に駆動力(修正駆動力)を発生させて、X軸ビームの姿勢のずれが小さくなるようにしている(例えば、下記の特許文献1)。
In the head movement mechanism having such a configuration, the X-axis beam is moved in the horizontal direction while maintaining an orthogonal posture with respect to the Y-axis beam, but various factors such as thermal deformation of the X-axis beam and assembly error with respect to the Y-axis beam are observed. If the posture of the X-axis beam with respect to the Y-axis beam deviates from the reference posture (orthogonal posture) due to the above-mentioned cause, inconveniences such as deterioration of the positioning accuracy of the work head occur. For this reason, conventionally, when the head moving mechanism detects a deviation of the posture of the X-axis beam from the reference posture, a driving force (corrective driving force) is generated in at least one of the two actuators to generate the X-axis beam. The deviation of the posture of the above is reduced (for example,
しかしながら、アクチュエータに大きな修正駆動力を発生させたままでヘッド移動機構を作動させ続けると、アクチュエータはもとより、ヘッド移動機構の全体が破損・損傷に至るおそれがあるという問題点があった。 However, if the head moving mechanism is continuously operated while a large correction driving force is generated in the actuator, there is a problem that not only the actuator but also the entire head moving mechanism may be damaged or damaged.
そこで本発明は、X軸ビームの姿勢のずれに起因して生じ得るヘッド移動機構の破損等を未然に防ぐことができる作業機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a working machine capable of preventing damage to the head moving mechanism that may occur due to a deviation in the posture of the X-axis beam.
本発明の作業機は、水平方向に延びたX軸ビームと、X軸ビームの延びる方向と直交する水平方向に延びてX軸ビームの両端部を支持する2つのY軸ビームとを有したヘッド移動機構によって作業ヘッドを移動させて作業を行う作業機であって、前記X軸ビームの両端部それぞれを同時に駆動することで前記X軸ビームを前記Y軸ビームの延びる方向に移動させる2つのアクチュエータと、前記2つのアクチュエータによって移動される前記X軸ビームの両端部それぞれの前記Y軸ビームの延びる方向の位置を検出する2つのビーム端部位置検出手段と、前記2つのビーム端部位置検出手段により検出される前記X軸ビームの両端部それぞれの前記Y軸ビームの延びる方向の位置に基づいて、前記Y軸ビームに対する前記X軸ビームの姿勢の基準姿勢からのずれを算出する姿勢ずれ算出部と、前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれが予め定めた閾値を上回った場合に作業者に警報を発する警報手段と、前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれが閾値を上回った場合に、前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれに基づいて、前記X軸ビームの姿勢のずれが小さくなるように前記X軸ビームの姿勢を修正する修正駆動力を前記2つのアクチュエータの少なくとも一方に発生させる姿勢ずれ修正制御部と、を備えた。 The working machine of the present invention has a head having an X-axis beam extending in the horizontal direction and two Y-axis beams extending in the horizontal direction orthogonal to the extending direction of the X-axis beam to support both ends of the X-axis beam. A work machine that performs work by moving the work head by a moving mechanism, and two actuators that move the X-axis beam in the extending direction of the Y-axis beam by simultaneously driving both ends of the X-axis beam. And two beam end position detecting means for detecting the position in the extending direction of the Y-axis beam at both ends of the X-axis beam moved by the two actuators, and the two beam end position detecting means. A posture deviation calculation unit that calculates the deviation of the posture of the X-axis beam from the reference posture with respect to the Y-axis beam based on the positions of both ends of the X-axis beam in the extending direction of the Y-axis beam. An alarm means for issuing an alarm to the operator when the deviation of the posture of the X-axis beam calculated by the posture deviation calculation unit exceeds a predetermined threshold, and the X calculated by the attitude deviation calculation unit. When the deviation of the posture of the axis beam exceeds the threshold value, the deviation of the posture of the X-axis beam is reduced based on the deviation of the posture of the X-axis beam calculated by the posture deviation calculation unit. It is provided with a posture deviation correction control unit that generates a correction driving force for correcting the posture of the axial beam in at least one of the two actuators.
本発明によれば、X軸ビームの姿勢のずれに起因して生じ得るヘッド移動機構の破損等を未然に防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent damage to the head moving mechanism and the like that may occur due to the deviation of the posture of the X-axis beam.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の作業機の一実施の形態としての部品実装装置1を示している。部品実装装置1は基板2に部品3を装着する装置であり、基台11に基板搬送機構12、複数のパーツフィーダ13、部品カメラ14及び部品装着部15を備えて構成されている。本実施の形態では、作業者OPから見た部品実装装置1の左右方向をX軸方向とし、前後方向をY軸方向とする。また、上下方向をZ軸方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
図1において、基板搬送機構12はX軸方向に延びた前後一対のベルトコンベア12aで構成されている。基板搬送機構12は部品実装装置1の外部から供給された基板2をX軸方向に搬送し、基板2を所定の作業位置に位置決めする。パーツフィーダ13は例えばテープフィーダから成り、部品3を部品供給口13Kに供給する。部品カメラ14は撮像視野を上方に向けた姿勢で基台11に取り付けられている。
In FIG. 1, the
図1及び図2において、部品装着部15はヘッド移動機構21と、このヘッド移動機構21により水平面内で移動される装着ヘッド22で構成されている。ヘッド移動機構21は、Y軸方向に延びて平行に配置された2つのY軸ビーム31と、これら2つのY軸ビーム31に両端部が支持されたX軸ビーム32と、X軸ビーム32上に設けられた移動プレート33を備えており、装着ヘッド22は移動プレート33に取り付けられている。
In FIGS. 1 and 2, the
図1及び図2において、2つのY軸ビーム31はそれぞれ基台11の左右端部に固定して設けられている。X軸ビーム32はX軸方向に延びており、2つのY軸ビーム31に対して直交姿勢を維持した状態でY軸方向に移動できるように組み付けられている。移動プレート33はX軸ビーム32に沿ってX軸方向に移動できるように組み付けられている。このためX軸ビーム32は2つのY軸ビーム31に両端部が支持された状態でY軸方向に移動自在であり、移動プレート33(すなわち装着ヘッド22)は、X軸ビーム32に沿ってX軸方向に移動自在である。
In FIGS. 1 and 2, the two Y-
このように本実施の形態において、部品実装装置1は、水平方向(X軸方向)に延びたX軸ビーム32と、X軸ビーム32の延びる方向と直交する水平方向(Y軸方向)に延びてX軸ビーム32の両端部を支持する2つのY軸ビーム31とを有したヘッド移動機構21によって、作業ヘッドである装着ヘッド22を移動させる構成となっている。
As described above, in the present embodiment, the
図2において、装着ヘッド22は下方に延びた複数の吸着ノズル22aを備えている。装着ヘッド22はノズル動作機構22Mを備えており、このノズル動作機構22Mによって複数の吸着ノズル22aを個別に昇降させ、Z軸回りに回動させる。また装着ヘッド22は吸着制御機構22Vを備えている。吸着制御機構22Vは、部品実装装置1の外部から送給される真空圧を各吸着ノズル22aに供給することで、各吸着ノズル22aの下端に吸着力を発生させる。
In FIG. 2, the
図2において、各Y軸ビーム31には、長手方向(Y軸方向)に沿って上下の固定子(ビーム駆動固定子41Aと称する)が設けられている(図3も参照)。一方、X軸ビーム32の両端部のそれぞれには、各Y軸ビーム31に設けられた上下のビーム駆動固定子41Aの間に位置する可動子(ビーム駆動可動子41Bと称する)が設けられている。これら上下のビーム駆動固定子41Aとその間に位置するビーム駆動可動子41Bは、X軸ビーム32の端部を対応するY軸ビーム31に沿ってY軸方向に駆動するアクチュエータとしてのリニアモータ(ビーム駆動リニアモータ41と称する)を構成している。
In FIG. 2, each Y-
2つのビーム駆動リニアモータ41に(詳細には2つのビーム駆動可動子41Bに)同時に通電を行うと、2つのビーム駆動可動子41Bは対応する上下のビーム駆動固定子41Aに対してY軸方向に移動し、これによりX軸ビーム32は2つのY軸ビーム31をガイドとして、Y軸方向に移動する。X軸ビーム32の移動方向の切替えは、2つのビーム駆動リニアモータ41への通電方向の制御によって行われる。
When the two beam-driven linear motors 41 (specifically, the two beam-driven
このように本実施の形態のヘッド移動機構21は、2つのアクチュエータ(ビーム駆動リニアモータ41)を同時に駆動することでX軸ビーム32をY軸ビーム31の延びる方向(Y軸方向)に移動させる構成となっている。
As described above, the
図2において、X軸ビーム32には、長手方向(X軸方向)に沿って上下の固定子(プレート駆動固定子42Aと称する)が設けられている(図4も参照)。一方、移動プレート33の後面側には、X軸ビーム32に設けられた上下のプレート駆動固定子42Aの間に位置する可動子(プレート駆動可動子42Bと称する)が設けられている。これら上下のプレート駆動固定子42Aとその間に位置するプレート駆動可動子42Bは移動プレート33をX軸ビーム32に沿ってX軸方向に移動させるリニアモータ(プレート駆動リニアモータ42と称する)を構成している。
In FIG. 2, the
プレート駆動リニアモータ42に(詳細にはプレート駆動可動子42Bに)通電を行うと、プレート駆動可動子42Bは上下のプレート駆動固定子42Aに対してX軸方向に移動し、これにより移動プレート33はX軸ビーム32をガイドとして、X軸方向に移動する。移動プレート33の移動方向の切替えは、プレート駆動可動子42Bへの通電方向の制御によって行われる。
When the plate drive linear motor 42 (specifically, the
図2及び図3において、各Y軸ビーム31にはY軸方向に延びたリニアスケール(Y軸スケール41Sと称する)が設けられており、X軸ビーム32のX軸方向の両端部のそれぞれには、Y軸位置読取りヘッド41Hが設けられている。Y軸位置読取りヘッド41HはX軸ビーム32とともに移動してY軸スケール41S上の目盛りを読み取ることにより、そのY軸位置読取りヘッド41Hが設けられている側のX軸ビーム32の端部のY軸方向の位置を検出する。
In FIGS. 2 and 3, each Y-
このように本実施の形態において、Y軸スケール41SとY軸位置読取りヘッド41Hはビーム端部位置検出手段51を構成しており(図3)、2つのビーム端部位置検出手段51は、2つのアクチュエータ(ビーム駆動リニアモータ41)によって移動されるX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向(すなわち、Y軸ビーム31の延びる方向)の位置を検出するものとなっている。
As described above, in the present embodiment, the Y-
図2及び図4において、X軸ビーム32にはX軸方向に延びたリニアスケール(X軸スケール42Sと称する)が設けられており、移動プレート33にはX軸位置読取りヘッド42Hが設けられている。X軸位置読取りヘッド42Hは移動プレート33とともに移動してX軸スケール42S上の目盛りを読み取ることにより、移動プレート33のX軸方向の位置を検出する。このように本実施の形態において、X軸スケール42SとX軸位置読取りヘッド42Hは、移動プレート33のX軸方向(すなわち、X軸ビーム32の延びる方向)の位置を検出するプレート位置検出手段52となっている(図4)。
In FIGS. 2 and 4, the
図5において、部品実装装置1が備える制御装置50は、基板搬送機構12による基板2の搬送及び位置決め動作、各パーツフィーダ13による部品供給口13Kへの部品3の供給動作、部品カメラ14による撮像動作の各制御を行う。また、制御装置50は、2つのビーム駆動リニアモータ41及びプレート駆動リニアモータ42による装着ヘッド22の移動動作、ノズル動作機構22Mによる吸着ノズル22aの昇降及び回転動作、吸着制御機構22Vによる吸着ノズル22aの吸着動作等の各制御を行う。
In FIG. 5, the
2つのビーム端部位置検出手段51は、X軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置を検出し、得られた検出情報を制御装置50に送信する。プレート位置検出手段52は、移動プレート33のX軸方向の位置を検出し、得られた検出した情報を制御装置50に送信する(図5)。部品カメラ14は撮像動作によって取得した画像データを制御装置50に送信する。制御装置50は部品カメラ14から送信された画像データを画像認識部50a(図5)において画像認識処理する。
The two beam end position detecting means 51 detect the positions of both end portions of the
図5に示すように、制御装置50は、上記画像認識部50aのほか、姿勢ずれ算出部50b、記憶部50c、判定部50d、姿勢ずれ修正制御部50e及び警報制御部50fを備えている。
As shown in FIG. 5, in addition to the
姿勢ずれ算出部50bは、2つのビーム端部位置検出手段51によって検出されるX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置に基づいて、Y軸ビーム31に対するX軸ビーム32の姿勢の基準姿勢からのずれ(以下、単に「X軸ビーム32の姿勢のずれ」と称する)を算出する。具体的には、姿勢ずれ算出部50bは、X軸ビーム32の姿勢の基準姿勢をY軸ビーム31に対する直交姿勢として定め、2つのビーム端部位置検出手段51が検出するX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置が同じである場合にX軸ビーム32の姿勢のずれはないものとする。そして、2つのビーム端部位置検出手段51が検出するX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置が同じでない場合には、X軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置の差分を算出し、その差分をX軸ビーム32の姿勢のずれとして把握する。
The attitude
記憶部50cには、第1の閾値と第2の閾値が記憶されている。第1の閾値は、X軸ビーム32の姿勢が直交姿勢からずれている状態でX軸ビーム32を移動させも装着ヘッド22の位置制御の精度(ひいては装着ヘッド22による基板2に対する部品3の装着精度)に影響が出ない値の最大値として、実験等によって予め定められる。第2の閾値は第1の閾値よりも大きい値であり、後述する基準に基づいて予め定められる。
A first threshold value and a second threshold value are stored in the
判定部50dは、姿勢ずれ算出部50bにより算出されたX軸ビーム32の姿勢のずれが、記憶部50cに記憶された第1の閾値以下であるか否かを判定する。そして、姿勢のずれが第1の閾値を上回っていた場合には、更に、姿勢のずれが、記憶部50cに記憶された第2の閾値以下かであるか否かを判定する。
The
姿勢ずれ修正制御部50eは、姿勢ずれ算出部50bにより算出されたX軸ビーム32の姿勢のずれに基づいて、X軸ビーム32の姿勢のずれが小さくなるようにX軸ビーム32の姿勢を修正する駆動力(修正駆動力)を2つのビーム駆動リニアモータ41の少なくとも一方に発生させる制御(姿勢ずれ修正制御)を行う。
The attitude deviation correction control unit 50e corrects the attitude of the
姿勢ずれ修正制御では、例えば、X軸ビーム32の左端のY軸方向の位置が右端のY軸方向位置よりも後方に位置している状態の姿勢のずれが検出されている場合には、X軸ビーム32の左端が前方に移動して右端と同じY軸方向の位置に位置するような修正駆動力を左側のビーム駆動リニアモータ41に発生させる。或いは、X軸ビーム32の右端が後方に移動して左端と同じY軸方向の位置に位置するような修正駆動力を右側のビーム駆動リニアモータ41に発生させる。または、X軸ビーム32の左端が前方へ移動するとともに右端が後方へ移動してX軸ビーム32の左端と右端が同じY軸方向の位置に位置するような修正駆動力を、左側のビーム駆動リニアモータ41と右側のビーム駆動リニアモータ41の双方に発生させる。
In the posture deviation correction control, for example, when the posture deviation in the state where the position of the left end of the
警報制御部50fは、姿勢ずれ算出部50bにより算出された2つのY軸ビーム31に対するX軸ビーム32の姿勢のずれが記憶部50cに記憶された第2の閾値を上回った場合に、入出力装置としてのタッチパネル53(図1及び図5)を通じて作業者OPに警報を発する制御を行う。このため第2の閾値は、X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値を上回る値であって、姿勢ずれ修正制御によってビーム駆動リニアモータ41に大きな修正駆動力を発生させたままでヘッド移動機構21を作動させ続けると、ビーム駆動リニアモータ41はもとより、ヘッド移動機構21の全体が破損・損傷に至るおそれが生ずると予測される値に設定される。
The
このような構成の部品実装装置1が基板2に部品3を装着する部品装着動作を行う場合には、制御装置50は先ず、基板搬送機構12を作動させて外部から投入された基板2を受け取り、作業位置に位置決めする。基板搬送機構12により基板2を作業位置に位置決めしたらヘッド移動機構21を作動させ、装着ヘッド22による装着ターンを繰り返し実行させる。
When the
装着ターンは、パーツフィーダ13が供給する部品3を吸着ノズル22aによって吸着する吸着工程、吸着工程で吸着した部品3を部品カメラ14に撮像させる撮像工程、撮像工程で撮像させた部品3を基板2に装着する装着工程から構成される。撮像工程で部品カメラ14が撮像した部品3の画像は制御装置50によって画像認識され、制御装置50はその画像認識結果に基づいて部品3の良否判定等を行う。装着ターンの繰り返しによって基板2に装着すべき全ての部品3が基板2に装着されたら、制御装置50は基板搬送機構12を作動させて、基板2を部品実装装置1の外部に搬出する。
In the mounting turn, the suction step of sucking the
部品実装装置1は上記装着ターンを繰り返し実行することによって実装基板を製造するが、制御装置50は、部品実装装置1が起動された際や、部品装着動作を行っている途中において、図6のフローチャートに示す姿勢維持制御を実行する。
The
姿勢維持制御では、制御装置50は先ず、2つのビーム端部位置検出手段51によって検出されているX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸方向の位置の差分に基づいて、X軸ビーム32の姿勢のずれを算出する(ステップST1)。そして、その算出したX軸ビーム32の姿勢のずれが、予め定められた(記憶部50cに記憶された)第1の閾値以下であるか否かを判定する(ステップST2)。ステップST2で行った判定の結果、X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値以下であった場合には、制御装置50はX軸ビーム32の姿勢のずれを許容して姿勢ずれ修正制御は行わず、ステップST1で算出したX軸ビーム32の姿勢のずれの値を記憶部50cに記憶させて(ステップST3)、姿勢維持制御を終了する。
In the attitude maintenance control, the
このように本実施の形態では、X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値以下であった場合には姿勢ずれ修正制御は行われない。しかし、第1の閾値は、前述のように、X軸ビーム32の姿勢が直交姿勢からずれている状態でX軸ビーム32を移動させても装着ヘッド22の位置制御の精度に影響が出ない値の最大値として定められているので、そのまま(すなわち、X軸ビーム32の姿勢のずれを放置したまま)X軸ビーム32を移動させて部品装着動作を実行しても、基板2に対する部品3の装着精度は良好状態に保たれる。
As described above, in the present embodiment, the posture deviation correction control is not performed when the attitude deviation of the
一方、ステップST2で行った判定の結果、X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値を上回っていた場合には、次いで、X軸ビーム32の姿勢のずれが予め設定された(記憶部50cに記憶された)第2の閾値以下であるか否かを判定する(ステップST4)。ステップST4で行った判定の結果、X軸ビーム32の姿勢のずれが第2の閾値以下であった場合には、そのX軸ビーム32の姿勢のずれを第1の閾値に置き換えたうえで(ステップST5)、その置き換えた姿勢のずれが解消されるように、2つのビーム駆動リニアモータ41の少なくとも一方に駆動力(修正駆動力)を発生させる姿勢ずれ修正制御を実行する(ステップST6)。そして、ステップST1で算出したX軸ビーム32の姿勢のずれの値を記憶部50cに記憶させて(ステップST3)、姿勢維持制御を終了する。
On the other hand, as a result of the determination performed in step ST2, when the deviation of the posture of the
本実施の形態では、上記ステップST5及びステップST6において、ビーム駆動リニアモータ41に修正駆動力を発生するように制御されることによって、X軸ビーム32の姿勢のずれは第1の閾値にまで下げられる。この状態では、X軸ビーム32の姿勢のずれは修正駆動力が発生される前より小さくなってはいるものの、X軸ビーム32が直交姿勢からずれた状態は継続する。しかし、第1の閾値は、X軸ビーム32の姿勢が直交姿勢からずれている状態でX軸ビーム32を移動させも装着ヘッド22の位置制御の精度に影響が出ない値の最大値として定められているので、この状態(X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値にまで下げられた状態)であれば、そのままX軸ビーム32を移動させて部品装着動作を実行しても、基板2に対する部品3の装着精度は良好状態に保たれる。
In the present embodiment, in steps ST5 and ST6, the deviation of the posture of the
判定部50dによる判定は常時行われる。このため、仮に部品実装装置1の電源の投入直後にX軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値以下であると判定された場合であっても、その後の部品装着動作の実行中に、何らかの原因(例えば、Y軸ビーム31におけるX軸ビーム32の端部の支持部等に塗布されているグリースが固くなってしまったような場合)によって、X軸ビーム32の姿勢のずれが第1の閾値を上回っていると判定されることもある。このような場合には部品装着動作の途中であっても姿勢ずれ修正制御が実行され、X軸ビーム32の姿勢のずれが小さくなるように処置される。
The determination by the
上記ステップST5では、X軸ビーム32の姿勢のずれが第2の閾値以下であった場合に、そのX軸ビーム32の姿勢のずれを第1の閾値に置き換えるようになっているが、第1の閾値よりも小さい値に置き換えても構わない。しかし、第1の閾値よりも小さい値に置き換えた場合には、ビーム駆動リニアモータ41に発生させる修正駆動力が、第1の閾値に置き換えた場合よりも大きくなってしまう。このため、装着ヘッド22の位置制御の精度に影響が出ない範囲で修正駆動力を最小限に抑えることができるよう、X軸ビーム32の姿勢のずれは、第1の閾値に置き換えて修正駆動力を発生させるようにすることが好ましい。
In step ST5, when the deviation of the posture of the
ステップST4で行った判定の結果、X軸ビーム32の姿勢のずれが第2の閾値を上回っていた場合には、制御装置50の警報制御部50fは、タッチパネル53等を通じて、作業者OPに、点検やメンテナンス(点検等と称する)が必要である旨を報知したうえで(ステップST7)、前述のステップST5及びステップST6を実行する。そして、制御装置50は、ステップST1で算出したX軸ビーム32の姿勢のずれの値を記憶部50cに記憶させて(ステップST3)、姿勢維持制御を終了する。
As a result of the determination performed in step ST4, when the deviation of the posture of the
このように、本実施の形態では、ステップST2で算出したX軸ビーム32の姿勢のずれが第2の閾値を上回っていた場合には、ビーム駆動リニアモータ41に修正駆動力を発生させる姿勢ずれ修正制御が行われてX軸ビーム32の姿勢のずれが小さくされるだけでなく、点検等が必要である旨が作業者OPに報知される。このため作業者OPは警報に応じた適切な処置を迅速に施すことができ、ヘッド移動機構21に破損や損傷等が生じ得る事態を未然に回避することができる。上記ステップST7の警報報知において、タッチパネル53は、姿勢ずれ算出部50bにより算出されたY軸ビーム31に対するX軸ビーム32の姿勢のずれが予め定めた閾値(第2の閾値)を上回った場合に警報を発する警報手段として機能する。
As described above, in the present embodiment, when the attitude deviation of the
ステップST3で記憶されるX軸ビーム32の姿勢のずれの履歴は制御装置50において解析され、その結果は記憶部50cに記憶される。そして、作業者OPは、その履歴をタッチパネル53の操作によって閲覧することが可能である。このため作業者OPは、タッチパネル53を通じた上記警報がなされた場合等において、X軸ビーム32の姿勢のずれが大きくなった原因等を迅速かつ精密に調査することが可能である。
The history of the attitude shift of the
以上説明したように、本実施の形態における部品実装装置1(作業機)では、2つのビーム端部位置検出手段51により検出されるX軸ビーム32の両端部それぞれのY軸ビーム31の延びる方向(Y軸方向)の位置に基づいて、Y軸ビーム31に対するX軸ビーム32の姿勢の基準姿勢からのずれを算出し、その算出したX軸ビーム32の姿勢のずれが予め定めた閾値(第2の閾値)を上回った場合に警報が発せられるようになっている。このため、X軸ビーム32の姿勢のずれに起因して生じ得る(より詳細には、X軸ビーム32の姿勢のずれを小さくするためにビーム駆動リニアモータ41に大きな修正駆動力を発生させたままでヘッド移動機構21を作動させ続けることによって生じ得る)ヘッド移動機構21の破損等を未然に防ぐことができる。
As described above, in the component mounting device 1 (working machine) in the present embodiment, the extending direction of the Y-
また、本実施の形態では、姿勢ずれ算出部50bにより算出されたX軸ビーム32の姿勢のずれに基づいて、X軸ビーム32の姿勢のずれが小さくなるようにX軸ビーム32の姿勢を修正する修正駆動力を2つのアクチュエータ(ビーム駆動リニアモータ41)の少なくとも一方に発生させるようになっている。これによりX軸ビーム32に姿勢のずれが生じているときでもその姿勢のずれが修正されて装着ヘッド22の位置制御の精度(ひいては装着ヘッド22による基板2に対する部品3の装着精度)の低下が防止される。
Further, in the present embodiment, the posture of the
また、本実施の形態では、上記のようにX軸ビーム32の姿勢を修正する制御を行いつつも、姿勢ずれ算出部50bにより算出されたX軸ビーム32の姿勢のずれが、第2の閾値よりも小さい所定の基準値(第1の閾値)以下である場合には、X軸ビーム32の姿勢を修正しないようになっている。このときX軸ビーム32の姿勢のずれは放置されることになるが、その分、ビーム駆動リニアモータ41に修正駆動力を発生させる必要がないので、X軸ビーム32の姿勢維持に要する消費電力を抑えることができる。この場合、上記基準値は、X軸ビーム32の姿勢のずれを放置した状態でX軸ビーム32を移動させても装着ヘッド22の位置制御の精度に影響が出ない値の最大値として定められる。
Further, in the present embodiment, while controlling to correct the posture of the
これまで本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、X軸ビーム32の両端部それぞれを同時に駆動することでX軸ビーム32をY軸ビーム31の延びる方向(Y軸方向)に移動させるアクチュエータはリニアモータ(ビーム駆動リニアモータ41)から成っていたが、他の構成のアクチュエータであってもよい。例えば、リニアモータに替えて、Y軸ビーム31に沿ってY軸方向に延びて設けられたボール螺子とこれを回転駆動するモータを組み合わせた機構から成るアクチュエータ等とすることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to those shown in the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, the actuator that moves the
また、上述の実施の形態では、本発明の作業機が、ヘッド移動機構21によって装着ヘッド22を移動させて基板2に部品3を装着させる部品実装装置1であるとしていたが、作業機は、水平方向に延びたX軸ビームと、X軸ビームの延びる方向と直交する水平方向に延びてX軸ビームの両端部を支持する2つのY軸ビームとを有したヘッド移動機構によって作業ヘッドを移動させて作業を行う構成のものであればよい。従って本発明は、部品実装装置1の下流工程側に配置され、検査カメラを作業ヘッドとして基板2の検査を行う検査装置等の部品実装関連の作業機のほか、その他の分野の作業機についても幅広く適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the working machine of the present invention is a
X軸ビームの姿勢のずれに起因して生じ得るヘッド移動機構の破損等を未然に防ぐことができる作業機を提供する。 Provided is a working machine capable of preventing damage to the head moving mechanism that may occur due to a deviation in the posture of the X-axis beam.
1 部品実装装置(作業機)
21 ヘッド移動機構
22 装着ヘッド(作業ヘッド)
31 Y軸ビーム
32 X軸ビーム
41 ビーム駆動リニアモータ(アクチュエータ)
50b 姿勢ずれ算出部
51 ビーム端部位置検出手段
53 タッチパネル(警報手段)
1 Parts mounting device (working machine)
21
31 Y-
50b Posture
Claims (3)
前記X軸ビームの両端部それぞれを同時に駆動することで前記X軸ビームを前記Y軸ビームの延びる方向に移動させる2つのアクチュエータと、
前記2つのアクチュエータによって移動される前記X軸ビームの両端部それぞれの前記Y軸ビームの延びる方向の位置を検出する2つのビーム端部位置検出手段と、
前記2つのビーム端部位置検出手段により検出される前記X軸ビームの両端部それぞれの前記Y軸ビームの延びる方向の位置に基づいて、前記Y軸ビームに対する前記X軸ビームの姿勢の基準姿勢からのずれを算出する姿勢ずれ算出部と、
前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれが予め定めた閾値を上回った場合に作業者に警報を発する警報手段と、
前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれが閾値を上回った場合に、前記姿勢ずれ算出部により算出された前記X軸ビームの姿勢のずれに基づいて、前記X軸ビームの姿勢のずれが小さくなるように前記X軸ビームの姿勢を修正する修正駆動力を前記2つのアクチュエータの少なくとも一方に発生させる姿勢ずれ修正制御部と、
を備えたことを特徴とする作業機。 The work head is moved by a head moving mechanism having an X-axis beam extending in the horizontal direction and two Y-axis beams extending in the horizontal direction orthogonal to the extending direction of the X-axis beam to support both ends of the X-axis beam. It is a work machine that lets you work
Two actuators that move both ends of the X-axis beam in the extending direction of the Y-axis beam by simultaneously driving both ends of the X-axis beam.
Two beam end position detecting means for detecting the positions of both ends of the X-axis beam moved by the two actuators in the extending direction of the Y-axis beam, and
From the reference posture of the posture of the X-axis beam with respect to the Y-axis beam based on the positions of both ends of the X-axis beam in the extending direction of the Y-axis beam detected by the two beam end position detecting means. Posture deviation calculation unit that calculates the deviation of
An alarm means for issuing an alarm to an operator when the attitude deviation of the X-axis beam calculated by the attitude deviation calculation unit exceeds a predetermined threshold value .
When the attitude deviation of the X-axis beam calculated by the attitude deviation calculation unit exceeds the threshold value, the X-axis beam is based on the attitude deviation of the X-axis beam calculated by the attitude deviation calculation unit. A posture deviation correction control unit that generates a correction driving force for correcting the posture of the X-axis beam in at least one of the two actuators so that the posture deviation of the X-axis beam becomes small.
A work machine characterized by being equipped with.
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