定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统及元件安装机制造方法及图纸

在分别通过二自由度控制系统来控制由多个驱动源(23、24)分别单独地加减速驱动的多个移动体(19、20)的定位控制装置(31)中，具备对于受到扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入和操作量进行该扰动的非干扰化补偿的扰动非干扰化补偿器(41、42)。各扰动非干扰化补偿器具备：二阶微分器，对产生扰动的一侧的移动体的位置指令值进行二阶微分而输出加速度指令值；第一乘法器，对上述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第一增益而输出对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入的校正量；及第二乘法器，对上述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第二增益而输出对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的操作量的校正量。

Disturbance non-interference compensation system and component installation machine of positioning control device

In a positioning control device (31) which controls a plurality of moving bodies (19, 20) separately driven by a plurality of driving sources (23, 24) through a two degree of freedom control system, a disturbance non disturbance compensator (41, 42) which has non disturbance compensation for the input and operation amount of the F / b compensator of the moving body on the side affected by the disturbance. Each disturbance free compensator has the following features: a second-order differentiator, which differentiates the position instruction value of the moving body on the side generating the disturbance and outputs the acceleration instruction value; a first multiplier, which multiplies the output of the second-order differentiator, that is, the acceleration instruction value multiplied by the first gain and outputs the correction amount for the input of the F / b compensator of the moving body on the side affected by the disturbance And a second multiplier for the output of the second-order differentiator, i.e. the acceleration instruction value multiplied by the second gain, to output a correction amount for the operation amount of the moving body on the side affected by the disturbance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统及元件安装机
本说明书公开与对移动体驱动系统中的各移动体的位置分别进行控制的定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统及元件安装机相关的技术，上述移动体驱动系统在单一的机台或者连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体，且由某一个移动体的加减速驱动产生的扰动经由上述机台而向相邻的其他移动体传递。
技术介绍
作为在单一的机台或者连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体的移动体驱动系统，例如公知有专利文献1(日本特开2004-104075号公报)记载的模块型元件安装线。该模块型元件安装线构成为连接多台安装机模块并在各安装机模块搭载分别使2个安装头移动的2个移动体(Y滑动件)。在该结构中，不仅在加减速驱动了一方的安装机模块的一方的移动体时产生的扰动(振动)经由自身的安装机模块的机台向另一方的移动体传递而使该另一方的移动体的定位精度恶化，该扰动有时还经由相邻的其他安装机模块的机台向该其他安装机模块的移动体传递而使该其他安装机模块的移动体的定位精度恶化。仅通过软件的变更或者追加解决这样的课题的扰动非干扰化补偿装置记载于专利文献2(日本专利第5382777号公报)。该专利文献2的扰动非干扰化补偿装置具备：观测(检测)移动体的位置的观测单元和对于受到扰动的影响的一侧的移动体的观测量进行该扰动的非干扰化补偿的扰动非干扰化补偿器，上述扰动非干扰化补偿器构成为具备：第一前馈补偿器，将产生扰动的一侧的移动体的操作量作为输入，输出用于进行对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的控制量的该扰动的非干扰化补偿的前馈补偿量；第二前馈补偿器，将上述产生扰动的一侧的移动体的操作量作为输入而输出目标指令校正量；第一运算器，利用上述第一前馈补偿器的输出来校正受到上述扰动的影响的一侧的移动体的操作量；及第二运算器，利用上述第二前馈补偿器的输出来校正受到上述扰动的影响的一侧的移动体的目标指令。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-104075号公报专利文献2：日本专利第5382777号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题上述的专利文献2的扰动非干扰化补偿装置基于产生扰动的一侧的移动体的操作量进行扰动的非干扰化补偿，但产生扰动的一侧的移动体的操作量包含由通常的反馈控制产生的对于摩擦力等机械特性的反馈补偿量，因此存在用于使扰动非干扰化的补偿量容易受到产生扰动的一侧的移动体的机械特性的影响这样的问题。而且，产生扰动的一侧的移动体的操作量除了包含对于上述的摩擦力等机械特性的反馈补偿量之外，还包含由反馈控制产生的控制延迟，因此存在即便从该操作量输出用于进行扰动的非干扰化补偿的前馈补偿量也无法获得所希望的补偿结果这样的问题。另外，如专利文献2的权利要求2、权利要求3所述的那样，若考虑从受到扰动的影响的一侧的移动体的操作量至控制量为止的传递特性的标称模型的逆特性而构建用于非干扰化的前馈补偿器，则该前馈补偿器包含二阶微分特性。作为其结果，前馈补偿量具有位置指令值的四阶微分作为成分。总之，操作量(扭矩)与位置指令值的二阶微分乘以控制对象的惯性而得到的值等效，由于对其进一步乘以从操作量至控制量为止的传递特性的标称模型的逆特性(包含二阶微分的特性)，所以作为结果具有位置指令值的四阶微分作为成分。因此，前馈补偿量的物理意义不明，难以调整。并且，扰动非干扰化补偿器的结构复杂，也存在带扰动非干扰化补偿器的定位控制的软件复杂化而使CPU的运算负荷变大的问题。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，提供一种定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统，分别通过二自由度控制系统控制移动体驱动系统中的各移动体的位置，上述移动体驱动系统在单一的机台或者相连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体，且将由某一个移动体的加减速驱动产生的扰动经由上述机台而向相邻的其他移动体传递，上述二自由度控制系统具备：检测部，检测上述移动体的位置；F/B补偿器，将上述移动体的位置指令值与上述检测部的检测值的偏差作为输入，以使该偏差变小的方式输出反馈操作量；F/F补偿器，将上述移动体的位置指令值作为输入而输出前馈操作量；加法器，将上述反馈操作量和上述前馈操作量相加而输出上述移动体的操作量；及扰动非干扰化补偿器，对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入和操作量进行该扰动的非干扰化补偿，上述扰动非干扰化补偿器具备：二阶微分器，对产生扰动的一侧的移动体的位置指令值进行二阶微分而输出加速度指令值；第一乘法器，对上述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第一增益而输出对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入的校正量；及第二乘法器，对上述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第二增益而输出对于受到上述扰动的影响的一侧的移动体的操作量的校正量，通过上述第一乘法器的输出和上述第二乘法器的输出，对受到上述扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入和操作量进行校正而进行该扰动的非干扰化补偿。一般而言，受到扰动的影响的一侧的移动体具有产生扰动的一侧的移动体的加速度(减速度)的绝对值越大则扰动的影响越大这样的特性。着眼于该特性，对产生扰动的一侧的移动体的位置指令值进行二阶微分而求出加速度指令值，对该加速度指令值乘以预定的增益，从而求出对于受到扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入的校正量和对于操作量的校正量而进行扰动的非干扰化补偿。这样，若基于产生扰动的一侧的移动体的加速度指令值进行扰动的非干扰化补偿，则能够解决如前述的专利文献2那样以基于产生扰动的一侧的移动体的操作量进行扰动的非干扰化补偿为起因的课题。在这种情况下，控制各移动体的位置的控制系统不限定于二自由度控制系统(反馈控制和前馈控制的组合)，也可以是仅基于反馈控制的一自由度控制系统。另外，也可以将本专利技术应用于对多个移动体沿相同方向或者相反方向进行加减速驱动的移动体驱动系统中。也可以是，对位置指令值进行二阶微分而求出的加速度指令值取决于移动体的移动方向，因此在移动体的移动方向不同的情况下，考虑根据移动体的移动方向而扰动的影响程度不同，使第一增益和第二增益根据移动体的移动方向而变化。另外，根据产生扰动的一侧的移动体的位置、受到扰动的影响的一侧的移动体的位置或两者间的距离而向移动体传递的扰动的大小而变化。考虑到这一点，也可以是，第一增益和第二增益中的至少一方根据产生扰动的一侧的移动体的位置和受到扰动的影响的一侧的移动体的位置中的至少一方而变化。或者，也可以是，第一增益和第二增益中的至少一方根据产生扰动的一侧的移动体与受到扰动的影响的一侧的移动体之间的距离而变化。此外，产生扰动的一侧的移动体不仅限定于一个，也能够将本专利技术应用于产生扰动的一侧的移动体存在多个、由多个产生扰动的一侧的移动体的加减速驱动产生的多个扰动向一个移动体传递的移动体驱动系统中。在这种情况下，在多个产生扰动的一侧的移动体的各移动体分别设置上述二阶微分器、上述第一乘法器及上述第二乘法器，通过上述多个产生扰动的一侧的移动体的多个第一乘法器的输出之和与多个第二乘法器的输出之和，对受到扰动的影响的一侧的移动体的F/B补偿器的输入和操作量进行校正而进行该扰动的非干扰化补偿即可。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统，分别通过二自由度控制系统来控制移动体驱动系统中的各移动体的位置，所述移动体驱动系统在单一的机台或者相连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体，且将由某一个移动体的加减速驱动产生的扰动经由所述机台而向相邻的其他移动体传递，所述定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统的特征在于，所述二自由度控制系统具备：检测部，检测所述移动体的位置；反馈补偿器，将所述移动体的位置指令值与所述检测部的检测值的偏差作为输入，以该偏差变小的方式输出反馈操作量；前馈补偿器，将所述移动体的位置指令值作为输入而输出前馈操作量；加法器，将所述反馈操作量和所述前馈操作量相加而输出所述移动体的操作量；及扰动非干扰化补偿器，对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入和操作量进行该扰动的非干扰化补偿，所述扰动非干扰化补偿器具备：二阶微分器，对产生扰动的一侧的移动体的位置指令值进行二阶微分而输出加速度指令值；第一乘法器，对所述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第一增益而输出对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入的校正量；及第二乘法器，对所述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第二增益而输出对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的操作量的校正量，通过所述第一乘法器的输出和所述第二乘法器的输出，对受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入和操作量进行校正而进行该扰动的非干扰化补偿。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统，分别通过二自由度控制系统来控制移动体驱动系统中的各移动体的位置，所述移动体驱动系统在单一的机台或者相连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体，且将由某一个移动体的加减速驱动产生的扰动经由所述机台而向相邻的其他移动体传递，所述定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统的特征在于，所述二自由度控制系统具备：检测部，检测所述移动体的位置；反馈补偿器，将所述移动体的位置指令值与所述检测部的检测值的偏差作为输入，以该偏差变小的方式输出反馈操作量；前馈补偿器，将所述移动体的位置指令值作为输入而输出前馈操作量；加法器，将所述反馈操作量和所述前馈操作量相加而输出所述移动体的操作量；及扰动非干扰化补偿器，对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入和操作量进行该扰动的非干扰化补偿，所述扰动非干扰化补偿器具备：二阶微分器，对产生扰动的一侧的移动体的位置指令值进行二阶微分而输出加速度指令值；第一乘法器，对所述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第一增益而输出对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入的校正量；及第二乘法器，对所述二阶微分器的输出即加速度指令值乘以第二增益而输出对于受到所述扰动的影响的一侧的移动体的操作量的校正量，通过所述第一乘法器的输出和所述第二乘法器的输出，对受到所述扰动的影响的一侧的移动体的反馈补偿器的输入和操作量进行校正而进行该扰动的非干扰化补偿。2.一种定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统，分别通过反馈控制系统来控制移动体驱动系统中的各移动体的位置，所述移动体驱动系统在单一的机台或者相连接的多个机台上搭载由多个驱动源分别单独地加减速驱动的多个移动体，且将由某一个移动体的加减速驱动产生的扰动经由所述机台而向相邻的其他移动体传递，所述定位控制装置的扰动非干扰化补偿系统的特征在于，所述反馈控制系统具备：检测部，检测所述移动体的位置；反馈补偿器，将所述移动体的位置指令值与所述检测部的检测值的偏差作为输入，以该偏差变小的方式输出所述移动体的操作量；及扰动非干扰化补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：城户隆志，
申请(专利权)人：株式会社富士，
类型：发明
国别省市：日本,JP