特許 7599166 作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 3/12 20060101AFI20241206BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20241206BHJP

【ＦＩ】

G05D3/12 305V

H05K13/04 A

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2023531416

(86)(22)【出願日】2022-03-14

(86)【国際出願番号】 JP2022011410

(87)【国際公開番号】W WO2023276309

(87)【国際公開日】2023-01-05

【審査請求日】2023-12-20

(31)【優先権主張番号】P 2021108039

(32)【優先日】2021-06-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉野 晋平

(72)【発明者】

【氏名】藤原 弘之

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１０７１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３２６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０６４２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ ３／００ － ３／２０

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部と、
前記ヘッド部とともに移動し、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を検出する変位検出部と、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定部と、を備え、
前記変位検出部は、前記検出対象部位を撮像する撮像部を含む
作業システム。

【請求項2】

前記パラメータ設定部は、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位が減少するように前記制御パラメータを設定する
請求項１の作業システム。

【請求項3】

前記変位検出部は、前記ヘッド部に設けられている
請求項１又は２の作業システム。

【請求項4】

前記ヘッド部は、
前記作業対象に前記作業を施す作業部と、
前記作業部が取付けられ、前記駆動部によって移動するヘッド本体と、を有し、
前記検出対象部位は、前記作業部の先端を含む
請求項１乃至３のいずれか１つの作業システム。

【請求項5】

前記パラメータ設定部は、
前記変位の時間変動に基づいて、前記検出対象部位に発生した振動の振幅、周波数及び周期の少なくとも１つを振動情報として求め、
前記振動情報に基づいて前記制御パラメータを決定する
請求項１乃至４のいずれか１つの作業システム。

【請求項6】

前記ヘッド部は、
部品を捕捉する捕捉部を備え、
前記作業として、前記作業対象に前記部品を装着する装着作業を行う
請求項１乃至５のいずれか１つの作業システム。

【請求項7】

前記パラメータ設定部は、前記装着作業を行うために移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記制御パラメータを設定する
請求項６の作業システム。

【請求項8】

前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである
請求項１乃至７のいずれか１つの作業システム。

【請求項9】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部と、
前記ヘッド部とともに移動し、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を検出する変位検出部と、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定部と、を備え、
前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである
作業システム。

【請求項10】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部と、
前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定部と、を備え、
前記パラメータ設定部は、
前記ヘッド部とともに移動し前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位を撮像する撮像部を含む変位検出部から、前記検出対象部位の変位の検出結果を取得し、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記制御パラメータを設定する
作業システム。

【請求項11】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部と、
前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定部と、を備え、
前記パラメータ設定部は、
前記ヘッド部とともに移動する変位検出部から、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位の検出結果を取得し、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記制御パラメータを設定し、
前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである
作業システム。

【請求項12】

請求項１乃至１１のいずれか１つの作業システムと、
前記駆動部と、を備える
駆動システム。

【請求項13】

前記駆動部は、前記ヘッド部に前記駆動力を付与するために運動する可動部を有し、
前記可動部の位置を検出する位置検出部と、
前記ヘッド部の位置を指示する指令値に基づいて前記可動部を制御する駆動制御部と、を更に備え、
前記駆動制御部は、
前記変位の検出結果及び前記可動部の位置の検出結果に基づいて、前記ヘッド部の位置を示す制御量を求め、
前記制御量が前記指令値に追従するように、前記可動部を運動させる
請求項１２の駆動システム。

【請求項14】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を、前記ヘッド部とともに移動する変位検出部を用いて検出する変位検出ステップと、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定ステップと、を含み、
前記変位検出部は、前記検出対象部位を撮像する撮像部を含む
パラメータ設定方法。

【請求項15】

駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を、前記ヘッド部とともに移動する変位検出部を用いて検出する変位検出ステップと、
移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定するパラメータ設定ステップと、を含み、
前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである
パラメータ設定方法。

【請求項16】

コンピュータに、請求項１４又は１５のパラメータ設定方法の前記パラメータ設定ステップを実行させる
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の部品実装機は、部品を保持する部品保持手段をモータにより移動させて基板上に部品を実装する。部品保持手段はモータからの加速度を伴って動くために、部品保持手段が停止する際には部品保持手段に残留振動が発生する。この残留振動は部品実装機の実装精度に大きな影響を及ぼす要因の一つとなっている。

【0003】

特許文献１には、このような残留振動を低減するための処理を行う部品実装機が開示されており、部品保持手段に発生する残留振動を計測する手段としてレーザビーム計測器を用いている。そして、部品保持手段をレーザビーム計測器のレーザビームが照射される位置まで移動させることで、部品保持手段に発生する残留振動を計測する。残留振動値が許容値を超える場合には、残留振動値が許容値以下となるように部品保持手段の移動時間を変更する。

【0004】

しかしながら、特許文献１の部品実装機のような作業システムでは、ヘッド部（部品保持手段）の移動の方向及びストロークなどが変化するとヘッド部に発生する振動は変化する。そのため、レーザ測長器（レーザビーム計測器）によりヘッド部に発生する振動が計測される計測箇所以外の位置にヘッド部を移動する場合に、ヘッド部に発生する振動を低減するようにヘッド部の移動を制御することは容易にできないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－３０３０３２号公報

【発明の概要】

【0006】

本開示の目的とするところは、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部に発生する振動を抑制し、ヘッド部の移動範囲で高精度な作業を可能とする作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラムを提供することにある。

【0007】

本開示の一態様に係る作業システムは、ヘッド部と、変位検出部と、パラメータ設定部と、を備える。前記ヘッド部は、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施す。前記変位検出部は、前記ヘッド部とともに移動し、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を検出する。前記パラメータ設定部は、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記変位検出部は、前記検出対象部位を撮像する撮像部を含む。
本開示の別の一態様に係る作業システムは、ヘッド部と、変位検出部と、パラメータ設定部と、を備える。前記ヘッド部は、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施す。前記変位検出部は、前記ヘッド部とともに移動し、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を検出する。前記パラメータ設定部は、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである。

【0008】

本開示の一態様に係る作業システムは、ヘッド部と、パラメータ設定部と、を備える。前記ヘッド部は、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施す。前記パラメータ設定部は、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記パラメータ設定部は、前記ヘッド部とともに移動し前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位を撮像する撮像部を含む変位検出部から、前記検出対象部位の変位の検出結果を取得し、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記制御パラメータを設定する。
本開示の別の一態様に係る作業システムは、ヘッド部と、パラメータ設定部と、を備える。前記ヘッド部は、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施す。前記パラメータ設定部は、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記パラメータ設定部は、前記ヘッド部とともに移動する変位検出部から、前記ヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位の検出結果を取得し、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記制御パラメータを設定する。前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである。

【0009】

本開示の一態様に係る駆動システムは、上述の作業システムと、前記駆動部と、を備える。

【0010】

本開示の一態様に係るパラメータ設定方法は、変位検出ステップと、パラメータ設定ステップと、を含む。前記変位検出ステップは、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を、前記ヘッド部とともに移動する変位検出部を用いて検出する。前記パラメータ設定ステップは、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記変位検出部は、前記検出対象部位を撮像する撮像部を含む。
本開示の別の一態様に係るパラメータ設定方法は、変位検出ステップと、パラメータ設定ステップと、を含む。前記変位検出ステップは、駆動部から付与される駆動力によって作業対象に向かって移動し、前記作業対象に作業を施すヘッド部の少なくとも一部である検出対象部位の変位を、前記ヘッド部とともに移動する変位検出部を用いて検出する。前記パラメータ設定ステップは、移動している前記ヘッド部が停止するときの前記変位の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記ヘッド部の移動を制御するための制御パラメータを設定する。前記制御パラメータは、前記駆動部の応答性に関するゲインである。

【0011】

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、上述のパラメータ設定方法の前記パラメータ設定ステップを実行させる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態の作業システムを備える駆動システムを示すブロック図である。

【図2】図２は、同上の作業システムの要部を示す斜視図である。

【図3】図３は、同上の作業システムの撮像部を示す側面図である。

【図4】図４は、同上の作業システムのヘッド部の振動を示す概略の側面図である。

【図5】図５は、同上の作業システムの制御パラメータ設定方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は、同上の作業システムの第２変形例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の実施形態は、一般に、作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラムに関する。より詳細には、作業対象に向かって移動し、作業対象に作業を施すヘッド部を備える作業システム、及び駆動システム、並びにそのパラメータ設定方法、及びプログラムに関する。

【0014】

以下、実施形態に係る作業システム、駆動システム、パラメータ設定方法、及びプログラムについて、図１～図５を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0015】

（１）駆動システムの概要
以下、本実施形態に係る駆動システム１の概要について説明する。

【0016】

図１は、駆動システム１のブロック構成を示す。

【0017】

図１に示す駆動システム１は、作業対象８に作業を施すシステムであり、例えば、工場、研究所、事務所及び教育施設等の施設において、電子機器、自動車、衣料品、食料品、医薬品及び工芸品等の種々の製品の製造のための作業に用いられる。作業は、作業対象８に対して施される装着、検査、塗布、ボンディング、及び移載などである。装着は、作業対象８に部品を装着（実装）する作業である。検査は、作業対象８の外観（形状、大きさ、キズ、位置など）、又は内部（クラック、空洞など）を検査する作業である。塗布は、作業対象８にはんだ、接着剤、及びフラックスなどの液剤を塗布する作業である。ボンディングは、作業対象８にボンディングを施す作業である。移載は、作業対象８を移動させる作業である。

【0018】

本実施形態では、駆動システム１が、工場での電子機器の製造に用いられる場合について説明する。一般的な電子機器は、例えば、電源回路及び制御回路等の各種の回路ブロックを有している。これらの回路ブロックの製造にあたっては、一例として、はんだ塗布工程、実装工程、及びはんだ付け工程が、この順で行われる。はんだ塗布工程では、基板（プリント配線板を含む）にクリーム状はんだが塗布（又は印刷）される。実装工程では、基板に部品（電子部品を含む）が装着される。はんだ付け工程では、例えば、部品が装着された状態の基板を、リフロー炉にて加熱することにより、クリーム状はんだを溶かしてはんだ付けが行われる。駆動システム１は、実装工程において、作業対象８である基板８１（図２及び図３参照）に対して、部品９（図２及び図３参照）を装着する装着作業を行う。

【0019】

装着作業では、ヘッド部の吸着ノズルが部品９を部品供給部から吸着し、基板８１の上面に装着する。このとき、ヘッド部の位置制御は、高い位置決め精度を要する。そこで、ヘッド部を移動させる駆動部のアクチュエータとして主にサーボモータが採用されている。サーボモータの制御には、指令（制御目標）と実動作との偏差を小さくするフィードバック制御という技術が用いられる。そして、サーボモータのフィードバック制御を高精度に行うためには、ゲインなどの制御パラメータを適切に設定することが必要になる。

【0020】

サーボモータの制御パラメータ設定を行う設定作業では、ヘッド部の実動作を把握する手段として、据え置き型のレーザ測長器による吸着ノズルの振動（ノズル振れ）の測定結果を用いることが考えられる。装着作業では、ヘッド部が部品供給部から基板上へ移動し基板８１上で停止したり、ヘッド部が基板８１上の次の装着位置に移動して停止したりするときに、ヘッド部に振動が発生する。レーザ測長器は、ヘッド部の停止時にヘッド部の吸着ノズルに発生する振動（ノズル振れ）をレーザ測定する。そして、ノズル振れの測定結果から、ヘッド部の実動作を把握し、指令と実動作との偏差が小さくなるように制御パラメータを設定する。

【0021】

ここで、ヘッド部がＸ軸及びＹ軸（図２参照）の各方向に移動するとして、ノズル振れは、移動しているヘッド部が停止するＸＹ平面（Ｘ軸及びＹ軸で定義される平面）上の位置によって異なる。そこで、移動しているヘッド部が停止するＸＹ平面上の位置を動作ポジションとし、複数の動作ポジションのそれぞれでノズル振れが測定される。具体的には、指定された始点からヘッド部がＹ軸（図２参照）方向に移動するという条件下で、ヘッド部が移動する距離を示すストロークを可変にしてストローク毎にノズル振れが測定される。また、始点をＸ軸（図２参照）方向において異なる複数の位置にそれぞれ設定し、Ｘ軸方向において互いに異なる位置の各始点からストローク毎のノズル振れが測定される。しかし、動作ポジションを変えてノズル振れを測定するには、動作ポジション毎にレーザ測長器の設置が必要となり、動作ポジションを変更する度にレーザ測長器の再設置を行わなければならない。この結果、装着作業中にヘッド部が指定された第１点から第２点まで移動する際の制御パラメータを適切に設定するためには、少なくともノズル振れが測定される動作ポジションの数を増やすことが考えられるが、多くの時間と手間が必要になってしまう。すなわち、ヘッド部の移動範囲で高精度な作業を可能とするために、制御パラメータを適切に設定するには、多くの時間と手間が必要であった。

【0022】

また、据え置き型のレーザ測長器によるノズル振れの測定結果を用いた制御パラメータ設定は、駆動システムの開発時に開発機を用いて行われており、駆動システムの量産機毎には実施されていない。すなわち、駆動システムの個体差を考慮した制御パラメータ設定は行われていない。また、量産機毎に、据え置き型のレーザ測長器を用いて、ヘッド部の移動範囲で高精度な作業を可能とするために制御パラメータを適切に設定することは困難であった。

【0023】

また、据え置き型のレーザ測長器を用いた場合、設備内部の吸着ノズルの振動を測定するためには、設備外部に設置したレーザ測長器が設備内部の吸着ノズルにレーザを照射する。しかし、設備の構造によっては、レーザを照射できる設備内の範囲が限定されてしまう。この場合、設備内部の吸着ノズルの振動を測定すること自体が困難であった。

【0024】

そこで、本実施形態の駆動システム１は、図１に示す作業システム２、及び駆動部６を備えている。作業システム２は、ヘッド部３、変位検出部４、及び制御部５を備えている。

【0025】

ヘッド部３と制御部５との間、変位検出部４と制御部５との間、及び駆動部６と制御部５との間は、無線経路又は有線経路を介して互いに通信可能にそれぞれ接続されている。無線通信は、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、又はZigBee（登録商標）などの規格に準拠することが好ましい。有線通信は、イーサネット（Ethernet）（登録商標）などの有線ＬＡＮ（Local Area Network）の規格に準拠していることが好ましい。なお、無線通信及び有線通信は、専用の通信規格であってもよい。

【0026】

ヘッド部３は、駆動部６から付与される駆動力によって作業対象８に向かって移動し、作業対象８に作業を施す。変位検出部４は、ヘッド部３とともに移動し、ヘッド部３の少なくとも一部である検出対象部位３ａの変位を検出する。制御部５のパラメータ設定部５２は、移動しているヘッド部３が停止するときの変位の検出結果に基づいて、駆動部６によるヘッド部３の移動を制御するための制御パラメータを設定する。したがって、駆動システム１及び作業システム２は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部３に発生する振動を抑制し、ヘッド部３の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0027】

（２）詳細
（２．１）前提
本実施形態では一例として、表面実装技術（SMT：Surface Mount Technology）による部品９の装着に、駆動システム１が用いられる場合について説明する。つまり、部品９は、表面実装用の部品（SMD：Surface Mount Device）であって、基板８１の実装面８１１（図２及び図３参照）上に配置されることをもって装着される。

【0028】

また、本開示でいう「撮像結果」は、撮像部４１の撮像画像であって、静止画（静止画像）及び動画（動画像）を含む。さらに、「動画」は、コマ撮り等により得られる複数の静止画にて構成される撮像画像を含む。撮像部４１の撮像画像は、撮像部４１から出力されたデータそのものでなくてもよい。例えば、撮像部４１の撮像画像は、必要に応じて適宜データの圧縮、他のデータ形式への変換、又は撮像部４１の撮像画像から一部を切り出す加工、ピント調整、明度調整、若しくはコントラスト調整等の加工が施されていてもよい。本実施形態では一例として、撮像部４１の撮像画像は、フルカラーの動画である。

【0029】

以下では一例として、図２に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を設定し、作業対象８である基板８１の実装面８１１に平行な軸を「Ｘ軸」及び「Ｙ軸」とし、基板８１の厚み方向に平行な軸を「Ｚ」軸とする。さらに、Ｚ軸に沿う両方向のうち一方向を上方向とし、他方向を下方向とする。例えば、後述の捕捉部３２２が基板８１の実装面８１１に対向しているとき、基板８１は、捕捉部３２２の下方に位置する。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、いずれも仮想的な軸であり、図面中の「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」を示す矢印は、説明のために表記しているに過ぎず、いずれも実体を伴わない。また、これらの方向は駆動システム１の使用時の方向を限定する趣旨ではない。

【0030】

また、駆動システム１には、冷却水の循環用のパイプ、電力供給用のケーブル及び空圧（正圧及び真空を含む）供給用のパイプ等が接続されるが、本実施形態では、これらの図示を適宜省略する。

【0031】

（２．２）ヘッド部
ヘッド部３のより詳細な構成について、図１－図３を参照して説明する。

【0032】

ヘッド部３は、ヘッド本体３１、及び作業部３２を備える。

【0033】

ヘッド本体３１は、箱状に形成された筐体であり、作業部３２を保持している。作業部３２は、アクチュエータ３２１、及び捕捉部３２２を備える。本実施形態に係る駆動システム１では、１つのヘッド本体３１に、アクチュエータ３２１及び捕捉部３２２を１つずつ設けている。これにより、ヘッド部３は、１つの部品９を捕捉可能である。

【0034】

捕捉部３２２は、例えば、下端面に吸着口を有する吸着ノズルである。捕捉部３２２は、制御部５のヘッド制御部５３にて制御され、部品９を下端面に捕捉（保持）する捕捉状態と、部品９を解放（捕捉を解除）する解放状態と、を切替可能である。ただし、捕捉部３２２は、吸着ノズルに限らず、例えば、ロボットハンドのように部品９を挟む（摘む）ことによって捕捉（保持）する構成でもよい。

【0035】

捕捉部３２２による部品９の捕捉に関しては、ヘッド部３は、動力としての空圧（真空）の供給を受けて動作する。つまり、ヘッド部３は、捕捉部３２２に繋がる空圧（真空）の供給路上のバルブを開閉することによって、捕捉部３２２の捕捉状態と、解放状態と、を切り替える。

【0036】

アクチュエータ３２１は、捕捉部３２２をＺ軸方向に直進移動させる。さらに、アクチュエータ３２１は、捕捉部３２２をＺ軸方向に沿った軸線を中心とする回転方向（以下、「θ方向」という）に回転移動させる。本実施形態では一例として、Ｚ軸方向への捕捉部３２２の移動に関しては、アクチュエータ３２１は、リニアモータで発生する駆動力にて駆動する。θ方向への捕捉部３２２の回転移動に関しては、アクチュエータ３２１は、回転型モータで発生する駆動力にて駆動する。また、ヘッド部３は、駆動部６から付与される駆動力によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直進移動する。したがって、ヘッド部３の捕捉部３２２は、駆動部６及びアクチュエータ３２１によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ方向に移動することが可能である。

【0037】

ヘッド本体３１は、一例として、金属製であって直方体状に形成されている。ヘッド本体３１にアクチュエータ３２１及び捕捉部３２２が組み付けられることによって、ヘッド本体３１はアクチュエータ３２１及び捕捉部３２２を保持する。本実施形態では、捕捉部３２２は、Ｚ軸方向及びθ方向への移動が可能な状態で、アクチュエータ３２１を介してヘッド本体３１に間接的に保持される。ヘッド部３は、ヘッド本体３１が駆動部６にてＸ－Ｙ平面内で移動させられることによって、Ｘ－Ｙ平面内を移動する。

【0038】

上述した構成によれば、図２及び図３に示すように、ヘッド部３は、捕捉部３２２にて部品９を捕捉した状態で、捕捉部３２２を作業対象８である基板８１に近づけるように移動させる。そして、アクチュエータ３２１が、捕捉部３２２をＺ軸に沿って上下方向に移動させることで、部品９を基板８１の実装面８１１に装着することが可能となる。具体的に、ヘッド部３は、部品９を捕捉した状態の捕捉部３２２を下降させることで、部品９を基板８１の実装面８１１に装着する。

【0039】

（２．３）変位検出部
変位検出部４のより詳細な構成について、図１－図３を参照して説明する。

【0040】

本実施形態の変位検出部４は、撮像部４１を備えて、ヘッド部３のヘッド本体３１の下面に取り付けられている。すなわち、変位検出部４はヘッド部３とともに移動する。

【0041】

撮像部４１は、図２及び図３に示すように、２つのカメラ４１１、４１２を有している。カメラ４１１、４１２は、Ｘ軸方向に沿って並んで配置された、所謂ステレオカメラである。なお、カメラ４１１、４１２は、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されてもよい。

【0042】

カメラ４１１、４１２のそれぞれは、撮像素子及び光学系を有している。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）のようなイメージセンサである。撮像素子は、受光面に結像した画像を電気信号に変換して出力する。光学系は、１つ以上のレンズ及びミラー等を含んでいる。本実施形態では一例として、光学系は、複数のレンズの組み合わせ（レンズ群）にて実現される。光学系は、撮像領域からの光を撮像素子の受光面に結像させる。

【0043】

カメラ４１１、４１２のそれぞれは、ヘッド部３の少なくとも一部である検出対象部位３ａを撮像する。本実施形態では、検出対象部位３ａは、作業部３２の先端を含む。具体的に、作業部３２の捕捉部３２２の下端（先端）が検出対象部位３ａである。すなわち、カメラ４１１の撮像領域Ｒ１（図３参照）は検出対象部位３ａを含み、カメラ４１２の撮像領域Ｒ２（図３参照）は検出対象部位３ａを含む。

【0044】

したがって、上述の２つのカメラ４１１、４１２を備える撮像部４１は、検出対象部位３ａを撮像部４１の撮像領域に含んでおり、検出対象部位３ａを撮像することができる。検出対象部位３ａは、ヘッド部３の変位に相当するヘッド部３の振動が表れやすい部位であり、本実施形態では、捕捉部３２２の下端（先端）を検出対象部位３ａとしている。

【0045】

そして、撮像部４１は、ヘッド本体３１の下面に取り付けられている。すなわち、ヘッド部３と撮像部４１とは同時に移動する。言い換えると、撮像部４１は、ヘッド部３とともに移動する。したがって、撮像部４１は、ヘッド部３が移動して停止する位置に関わらず、検出対象部位３ａを撮像できる。撮像部４１の撮像結果は、動画であり、検出対象部位３ａの変位の時間変動に関する情報を含む。すなわち、撮像部４１は、検出対象部位３ａの変位の検出結果を撮像画像として生成する。なお、撮像部４１は、時系列に沿って撮像された複数の静止画像を、検出結果として生成してもよい。撮像部４１により生成された撮像画像は、検出対象部位３ａの変位を示す座標データに変換される。例えば、ヘッド部３が停止するときの検出対象部位３ａの目標位置に対する検出対象部位３ａの現在位置を示すデータに変換される。

【0046】

上述のように、変位検出部４は、ヘッド部３とともに移動し、ヘッド部３の少なくとも一部である検出対象部位３ａの変位を検出することができる。

【0047】

（２．４）駆動部
駆動部６のより詳細な構成について、図１及び図２を参照して説明する。

【0048】

駆動部６は、図１に示すように、可動部６１、及び位置検出部６２を備える。

【0049】

可動部６１は、制御部５の駆動制御部５１にて制御され、ヘッド部３に駆動力を付与するために運動する。本実施形態の駆動部６は、リニアサーボモータを含み、直線運動するスライダを可動部６１として有する。そして、駆動部６は、電力供給を受けてリニアサーボモータで発生する駆動力により可動部６１を直線運動させる。可動部６１にはヘッド部３が機械的に取り付けられており、可動部６１が直線運動することで、ヘッド部３をＸ－Ｙ平面内でリニアに移動させる。

【0050】

位置検出部６２は、可動部６１の位置を検出する。具体的に、位置検出部６２は、可動部６１の直線運動の方向における位置を検出するエンコーダを備える。位置検出部６２の検出結果は、可動部６１の位置情報として制御部５に送信される。

【0051】

本実施形態では、図２に示すように、２つの駆動部６として、Ｘ軸駆動部６Ａ、及びＹ軸駆動部６Ｂを有している。

【0052】

Ｘ軸駆動部６Ａは、ヘッド部３をＸ軸方向に直進移動させるスライダを可動部６１Ａ（６１）として備え、可動部６１ＡのＸ軸方向の位置を検出するエンコーダを位置検出部６２Ａ（６２）として備える。位置検出部６２Ａは、可動部６１Ａの位置の検出結果として、可動部６１Ａの位置情報を生成する。

【0053】

Ｙ軸駆動部６Ｂは、ヘッド部３をＸ軸駆動部６ＡとともにＹ軸方向に直進移動させるスライダを可動部６１Ｂ（６１）として備え、可動部６１ＢのＹ軸方向の位置を検出するエンコーダを位置検出部６２Ｂ（６２）として備える。位置検出部６２Ｂは、可動部６１Ｂの位置の検出結果として、可動部６１Ｂの位置情報を生成する。

【0054】

（２．５）制御部
制御部５のより詳細な構成について、図１を参照して説明する。

【0055】

制御部５は、駆動システム１の各部を制御する。

【0056】

制御部５は、コンピュータを備えていることが好ましい。このコンピュータがプログラムを実行することによって、制御部５の一部又は全部の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(Very Large Scale Integration)、若しくはＵＬＳＩ(Ultra Large Scale Integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。また、制御部５の少なくとも一部は、クラウドコンピューティング技術によって実現されてもよい。

【0057】

制御部５は、ヘッド部３、変位検出部４、及び駆動部６の各々と通信可能に構成されている。制御部５は、ヘッド部３及び駆動部６に制御信号を出力し、捕捉部３２２にて捕捉した部品９を基板８１の実装面８１１に装着するように、ヘッド部３及び駆動部６を制御する。また、制御部５は、変位検出部４の撮像部４１に制御信号を出力して、撮像部４１を制御したり、撮像部４１の撮像画像を撮像部４１から取得したりする。

【0058】

具体的に、制御部５は、駆動制御部５１、パラメータ設定部５２、及びヘッド制御部５３を備える。

【0059】

駆動制御部５１は、外部の図示しない管理システムから指令信号を受け取り、駆動部６の位置検出部６２から可動部６１の位置情報を受け取る。指令信号は、ヘッド部３の位置を指示する指令値のデータを含む信号である。また、駆動制御部５１は、位置検出部６２のエンコーダの出力を可動部６１の位置情報として受け取り、可動部６１の位置情報に基づいて、可動部６１の位置を把握できる。そして、駆動制御部５１は、可動部６１の位置の検出結果（可動部６１の位置）に基づいて、ヘッド部３の位置（現在位置）を示すヘッド部３の制御量を求める。

【0060】

そして、駆動制御部５１は、制御量が指令値に追従するように、可動部６１のリニア運動を制御する。すなわち、駆動制御部５１は、ヘッド部３の制御量（現在位置）が指令値（目標位置）に追従するように、可動部６１の位置をフィードバック制御する。このとき、駆動制御部５１は、上述の制御量を用いてフィードバック制御することで、フィードバック制御の精度を向上させることができる。

【0061】

駆動制御部５１は、可動部６１の位置制御を行うにあたって、制御パラメータを用いる。制御パラメータは、駆動部６によるヘッド部３の移動を制御するためのパラメータである。具体的に、制御パラメータは、フィードバック制御のゲイン、並びに移動速度、加速時間、及び減速時間などである。

【0062】

パラメータ設定部５２は、駆動部６によるヘッド部３の移動を制御するための制御パラメータを設定する。具体的に、パラメータ設定部５２は、撮像部４１から検出対象部位３ａの撮像画像を受け取る。パラメータ設定部５２は、撮像部４１の撮像画像に基づいて、ヘッド部３（捕捉部３２２）の検出対象部位３ａの振動を検出できる。そして、パラメータ設定部５２は、移動しているヘッド部３が停止するときの検出対象部位３ａの振動に基づいて、制御パラメータを設定する。

【0063】

ヘッド制御部５３は、アクチュエータ３２１及び捕捉部３２２を制御する。具体的に、ヘッド制御部５３は、アクチュエータ３２１を制御することで、捕捉部３２２をＺ軸方向及びθ方向に移動させる。また、ヘッド制御部５３は、捕捉部３２２を制御することで、捕捉部３２２による部品９の捕捉状態と部品９の解放状態とを切り替える。

【0064】

（２．６）制御パラメータ設定方法
上述の駆動システム１及び作業システム２は、捕捉部３２２が部品９を部品供給部から吸着し、基板８１の実装面８１１に装着する装着作業を行う。具体的に、捕捉部３２２が部品９を吸着すると、ヘッド部３は、駆動部６によって、Ｘ－Ｙ平面内を基板８１の上方の動作ポジションに向かって移動し、動作ポジションで停止する。詳細には、捕捉部３２２が部品９を吸着すると、駆動制御部５１は、指令値に応じた移動指令を駆動部６に出力し、ヘッド部３は駆動部６によって、目標位置に向かって移動する。単位時間あたりの移動量を示す移動指令が０、つまり停止指令が駆動制御部５１から駆動部６に出力されたとき、ヘッド部３は目標位置に達しているのではなく、目標位置とヘッド部３の現在位置との間には偏差が存在する。すなわち、ヘッド部３の目標位置に相当する指令値とヘッド部３の現在位置に相当する制御量との間には偏差が存在する。そして、停止指令が出力された時点からの目標位置とヘッド部３の現在位置との間の偏差（指令値と制御量との間の偏差）が減衰しながら、ヘッド部３は目標位置に到達して、停止する。なお、「ヘッド部３が停止する」とは、駆動部６の駆動力がなくなることによって、駆動部６の駆動力によるヘッド部３の移動が停止する、ことを意味する。すなわち、ヘッド部３が停止している状態で、ヘッド部３が振動することはあり得る。

【0065】

しかし、移動しているヘッド部３が動作ポジションで停止するときに、ヘッド部３は慣性力によって振動する（図４参照）。特に、ヘッド部３の先端の検出対象部位３ａ（捕捉部３２２の下端）が大きく振動する。ヘッド部３が大きく振動していると、アクチュエータ３２１及び捕捉部３２２による装着精度が低下してしまう。あるいは、ヘッド部３の振動が収まるまで動作ポジションで待機させる待機時間が長くなり、装着作業の生産性が低下してしまう。

【0066】

そこで、パラメータ設定部５２が図５に示す制御パラメータ設定方法を実行する。この制御パラメータ設定方法は、駆動部６によるヘッド部３の移動を制御するための制御パラメータを設定することで、移動しているヘッド部３が動作ポジションで停止するときの振動（変位）を減少させる。

【0067】

ここで、「振動（変位）を減少させる」とは、以下の２つの概念を含む。
・ヘッド部３に発生する振動の振幅（振動の中心からの最大の変位）を減少させる。
・整定時間を短くする。

【0068】

ヘッド部３の位置制御には、フィードバック制御が用いられる。そして、ヘッド部３を停止させるときのフィードバック制御では、制御量（現在位置）と指令値（目標位置）との偏差が大きいと整定時間が長くなる。なお、整定時間とは、ヘッド部３の振動が許容値以内に収束するまでに要する時間である。例えば、調整対象となる制御パラメータを、フィードバック制御の応答性を設定するパラメータである「ゲイン」とする。この場合、ゲインが大きい程、フィードバック制御の応答性は向上するが、オーバシュートが発生しやすくなって、振動が増大する傾向になる。また、ゲインが小さい程、オーバシュートが発生し難く、振動は低減するが、整定時間が長くなることで、作業時間が長くなる。

【0069】

上述のように、本実施形態では、移動しているヘッド部３が停止するときの検出対象部位３ａの振動（変位）が減少するように制御パラメータを設定することで、装着精度の確保と作業時間の短縮とを両立させている。

【0070】

まず、捕捉部３２２が部品９を捕捉した後、ヘッド部３は、駆動部６によって、Ｘ－Ｙ平面内を基板８１の上方の動作ポジションに向かって移動する。そして、ヘッド部３が動作ポジションに到着すると、駆動部６はヘッド部３の移動を停止させる。

【0071】

撮像部４１は、少なくとも、移動しているヘッド部３が動作ポジションで停止する直前の検出対象部位３ａを撮像することで、検出対象部位３ａの振動（変位）を検出する（変位検出ステップＳ１）。なお、撮像部４１は、常に撮像する構成であってもよい。また、撮像部４１は、ヘッド部３の制御量と指令値との偏差が閾値以下になると撮像を開始する構成であってもよい。また、撮像部４１は、駆動制御部５１が駆動部６に対する移動指令を完了した時点（停止指令が出力された時点）で撮像を開始する構成であってもよい。また、撮像部４１は、ヘッド部３の制御量が指令値に一致すると撮像を開始する構成であってもよい。

【0072】

パラメータ設定部５２は、撮像部４１の撮像画像のデータを受け取る。撮像画像は、動画又は時系列に沿って撮像された複数の静止画像であり、振動（変位）の時間変動の情報が含まれている。したがって、パラメータ設定部５２は、撮像画像に基づいて、検出対象部位３ａに発生した振動の振幅、周波数及び周期の少なくとも１つを振動情報として求めることができる。そして、パラメータ設定部５２は、振動情報に基づいて制御パラメータを決定する（パラメータ設定ステップＳ２）。

【0073】

具体的に、パラメータ設定部５２は、撮像画像に基づいて、振動の振幅及び周波数、及びそれらの時間変化を振動情報として求めることで、振動の過渡特性を解析する。パラメータ設定部５２は、振動の過渡特性の解析結果に基づいて、フィードバック制御の整定時間が最小になる制御パラメータを求める。あるいは、パラメータ設定部５２は、振動情報に基づいて、フィードバック制御の整定時間が閾値以下になる制御パラメータを求めてもよい。

【0074】

駆動システム１及び作業システム２は、上述の変位検出ステップＳ１及びパラメータ設定ステップＳ２を含む制御パラメータ設定方法を、複数の動作ポジションのそれぞれにおいて実行する。この結果、パラメータ設定部５２は、複数の動作ポジションのそれぞれにおいて、装着精度の確保と待機時間の短縮とを両立させることのできる制御パラメータを決定できる。そして、パラメータ設定部５２は、複数の動作ポジションのそれぞれに個別に対応する複数の制御パラメータをフィードバック制御に設定する。この場合、駆動制御部５１は、複数の動作ポジションのそれぞれに適した制御パラメータを用いてフィードバック制御を行うことができる。

【0075】

また、パラメータ設定部５２は、複数の動作ポジションのそれぞれに対応する制御パラメータの平均値、中央値、最大値、又は最小値を代表値とし、この代表値を複数の動作ポジションに共通の制御パラメータとして設定してもよい。あるいは、パラメータ設定部５２は、複数の動作ポジションでヘッド部３に発生する振動を検出し、それらの検出結果から複数の動作ポジションに共通のゲインをフィードバック制御に設定してもよい。この場合、上述の変位検出ステップＳ１とパラメータ設定ステップＳ２との間に、全ての動作ポジションで変位検出ステップＳ１を行ったか否かを判定する判定ステップを設ける。例えば、パラメータ設定部５２は、全ての動作ポジションにおける変位検出ステップＳ１の処理が完了するまで、変位検出ステップＳ１を繰り返す。パラメータ設定部５２は、全ての動作ポジションにおける変位検出ステップＳ１の処理が完了すれば、全ての動作ポジションでの検出結果に基づいて、全ての動作ポジションに共通のゲインをフィードバック制御に設定する。

【0076】

以降、駆動システム１及び作業システム２では、駆動制御部５１は、パラメータ設定部５２が設定した制御パラメータを用いてフィードバック制御を行う。なお、パラメータ設定部５２によるパラメータ設定は、本システムの工場からの出荷前、現場での施工時、定期メンテナンスを行うとき、及び稼働中のうち、少なくとも１つのタイミングで行われる。

【0077】

上述のように、駆動システム１及び作業システム２は、ヘッド部３とともに移動する撮像部４１を用いて、複数の動作ポジションにおける検出対象部位３ａの振動を検出する。そして、駆動システム１及び作業システム２は、複数の動作ポジションのそれぞれにおいてヘッド部３に発生する振動を低減できる適切な制御パラメータを決定する。この結果、駆動システム１及び作業システム２は、据え置き型のレーザ測長器を用いてヘッド部３の振動を検出する構成に比べて、複数の動作ポジションで振動を測定する手間を抑えて、適切なゲインの設定ができる。すなわち、駆動システム１及び作業システム２は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部３に発生する振動を抑制し、ヘッド部３の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0078】

また、駆動システム１及び作業システム２は、システムの量産機毎のパラメータ設定を容易に行うことができる。この結果、駆動システム１及び作業システム２は、システムの個体差を考慮したパラメータ設定を容易に行うことができる。

【0079】

また、変位検出部４は、ヘッド部３に取り付けられている。この結果、駆動システム１及び作業システム２は、ヘッド部３が移動して停止する位置に関わらず、ヘッド部３の振動を検出することができる。

【0080】

また、パラメータ設定部５２は、装着作業を行うために移動しているヘッド部３が停止するときの振動の検出結果に基づいて、制御パラメータを設定している。すなわち、駆動システム１及び作業システム２は、装着作業を実行しながらパラメータ設定を行うことができるので、パラメータ設定を行うための時間を装着作業の時間と別に準備する必要がなく、使い勝手が向上する。

【0081】

また、制御部５がコンピュータを備えていれば、このコンピュータが実行するプログラムは、コンピュータに上述のパラメータ設定ステップＳ２の動作を実行させる。

【0082】

（３）第１変形例
本変形例では、駆動制御部５１は、可動部６１の位置の検出結果及び検出対象部位３ａの変位の検出結果に基づいて、ヘッド部３の位置を示す制御量を求め、制御量が指令値に追従するように、可動部６１を運動させる。

【0083】

具体的に、駆動制御部５１は、位置検出部６２のエンコーダの出力を可動部６１の位置情報として受け取り、可動部６１の位置情報に基づいて、可動部６１の位置を把握できる。さらに、駆動制御部５１は、撮像部４１の撮像画像に基づいて、検出対象部位３ａの振動の発生状況（振幅、周波数、周期、及びそれらの時間変化など）を把握できる。そこで、駆動制御部５１は、可動部６１の位置だけでなく、検出対象部位３ａの振動の発生状況も用いて、ヘッド部３の位置（現在位置）を求め、このヘッド部３の位置を示す制御量を求める。すなわち、本変形例の駆動制御部５１は、可動部６１の位置の検出結果と検出対象部位３ａの振動の検出結果とに基づいて、制御量を求める。この場合、駆動制御部５１は、ヘッド部３の実際の振れを反映させたヘッド部３の現在位置を制御量として求めることができる。

【0084】

したがって、駆動システム１は、ヘッド部３の振れを反映させた制御量を用いるので、ヘッド部３の位置決め精度を向上させることができる。

【0085】

また、本変形例の制御量を用いる駆動システム１においても、上述の実施形態と同様に制御パラメータを調整することで、ヘッド部３を動作ポジションに停止させるときに、ヘッド部３の振動の振幅を減少させることができる。

【0086】

（４）第２変形例
図６は、作業システムの変形例として、作業システム２Ａを示す。

【0087】

作業システム２Ａは、変位検出部４を構成要件から外している。すなわち、変位検出部４は、作業システム２Ａに含まれない。この場合、作業システム２Ａの製造メーカと、変位検出部４の製造メーカとが異なっていても、駆動システム１を構成することができる。

【0088】

（５）第３変形例
パラメータ設定部５２が設定する制御パラメータはゲイン以外であってもよく、パラメータ設定部５２は、２つ以上の制御パラメータを設定してもよい。すなわち、パラメータ設定部５２は、ゲイン、移動速度、加速時間、及び減速時間などの少なくとも１つを制御パラメータとして設定すればよい。

【0089】

変位検出部４は、ヘッド部３とともに移動し、ヘッド部３の検出対象部位３ａの変位を検出する機能を有していればよく、撮像部４１を備える構成に限定されない。例えば、変位検出部４は、レーザ装置、又は加速度センサなどを備える構成であってもよい。

【0090】

また、変位検出部４は、ヘッド部３と別体に構成されてもよい。この場合、駆動システム又は作業システムは、変位検出部４をヘッド部３と同期させてヘッド部３とともに移動させる変位検出部用の駆動部を更に備える。

【0091】

変位検出部４が備える撮像部４１は、２つのカメラ４１１、４１２を備える構成に限定されない。撮像部４１は、１つ又は３つ以上のカメラを有する構成であってもよい。

【0092】

変位検出部４は、上述のようにヘッド部３が振動している場合の変位を検出するだけに限定されず、ヘッド部３が振動していない場合の変位を検出してもよい。つまり、パラメータ設定部５２が実行する制御パラメータ設定方法は、移動しているヘッド部３が停止するときにヘッド部３が振動していない場合であっても、駆動部６によるヘッド部３の移動を制御するための制御パラメータを調整することで、ヘッド部３が停止するときの変位を減少させる。

【0093】

駆動部６の可動部６１は、ヘッド部３に駆動力を付与するために運動する可動部であればよく、直線運動するスライダに限定されない。例えば、駆動部６は、回転サーボモータを含み、回転運動する回転子を可動部６１として有してもよい。あるいは、駆動部６は平面サーボモータを含み、固定子の表面を自在に移動する可動子を可動部６１として有してもよい。

【0094】

駆動システム１及び作業システム２が作業対象８に施す作業は、装着に限定されない。作業は、例えば検査、塗布、ボンディング、又は移載などであってもよい。言い換えると、ヘッド部３の作業部３２は、吸着ノズルを備える構成に限定されない。作業部３２は、作業対象８の検査情報を収集する検査部を備える構成であってもよい。また、作業部３２は、作業対象８に塗料を塗布する塗布部を備える構成であってもよい。また、作業部３２は、作業対象８にボンディングを行うボンディング部を備える構成であってもよい。また、作業部３２は、作業対象８を移動させる移載部を備える構成であってもよい。

【0095】

作業対象８は、基板８１以外であってもよい。作業対象８は、例えば電子機器、電気機器、組立品、成形品、生成物、又はその他の製品などであってもよい。

【0096】

（６）まとめ
実施形態に係る第１の態様の作業システム（２）は、ヘッド部（３）と、変位検出部（４）と、パラメータ設定部（５２）と、を備える。ヘッド部（３）は、駆動部（６）から付与される駆動力によって作業対象（８）に向かって移動し、作業対象（８）に作業を施す。変位検出部（４）は、ヘッド部（３）とともに移動し、ヘッド部（３）の少なくとも一部である検出対象部位（３ａ）の変位を検出する。パラメータ設定部（５２）は、移動しているヘッド部（３）が停止するときの変位の検出結果に基づいて、駆動部（６）によるヘッド部（３）の移動を制御するための制御パラメータを設定する。

【0097】

上述の作業システム（２）は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部（３）に発生する振動を抑制し、ヘッド部（３）の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0098】

実施形態に係る第２の態様の作業システム（２）では、第１の態様において、パラメータ設定部（５２）は、移動しているヘッド部（３）が停止するときの変位が減少するように制御パラメータを設定することが好ましい。

【0099】

上述の作業システム（２）は、作業精度の確保と待機時間の短縮とを両立させることができる。

【0100】

実施形態に係る第３の態様の作業システム（２）では、第１又は第２の態様において、変位検出部（４）は、ヘッド部（３）に設けられていることが好ましい。

【0101】

上述の作業システム（２）は、ヘッド部（３）が移動して停止する位置に関わらず、検出対象部位（３ａ）の変位を検出することができる。

【0102】

実施形態に係る第４の態様の作業システム（２）では、第１乃至第３の態様のいずれか１つにおいて、変位検出部（４）は、検出対象部位（３ａ）を撮像する撮像部（４１）を含むことが好ましい。

【0103】

上述の作業システム（２）は、検出対象部位（３ａ）の変位の検出結果を画像データとして生成でき、変位の解析処理が容易になる。

【0104】

実施形態に係る第５の態様の作業システム（２）では、第１乃至第４の態様のいずれか１つにおいて、ヘッド部（３）は、作業対象（８）に作業を施す作業部（３２）と、作業部（３２）が取付けられ、駆動部（６）によって移動するヘッド本体（３１）と、を有する。検出対象部位（３ａ）は、作業部（３２）の先端を含むことが好ましい。

【0105】

上述の作業システム（２）は、ヘッド部（３）のうち、ヘッド部（３）の変位が顕著に表れる部位を検出対象部位（３ａ）とすることで、検出対象部位（３ａ）の変位を容易に検出できる。

【0106】

実施形態に係る第６の態様の作業システム（２）では、第１乃至第５の態様のいずれか１つにおいて、パラメータ設定部（５２）は、変位の時間変動に基づいて、検出対象部位（３ａ）に発生した振動の振幅、周波数及び周期の少なくとも１つを振動情報として求めることが好ましい。パラメータ設定部（５２）は、振動情報に基づいて制御パラメータを決定する。

【0107】

上述の作業システム（２）は、振動を解析することで、制御パラメータをより適切に設定できる。

【0108】

実施形態に係る第７の態様の作業システム（２）では、第１乃至第６の態様のいずれか１つにおいて、ヘッド部（３）は、部品（９）を捕捉する捕捉部（３２２）を備え、作業として、作業対象（８）に部品（９）を装着する装着作業を行うことが好ましい。

【0109】

上述の作業システム（２）は、装着作業を行うヘッド部（３）の制御に対して、適切な制御パラメータを容易に設定できるので、装着精度の向上と、装着に要する時間の短縮と、を両立させることができる。

【0110】

実施形態に係る第８の態様の作業システム（２）では、第７の態様において、パラメータ設定部（５２）は、装着作業を行うために移動しているヘッド部（３）が停止するときの変位の検出結果に基づいて、制御パラメータを設定することが好ましい。

【0111】

上述の作業システム（２）は、一連の装着作業を実行しながら制御パラメータの設定を行うことができるので、制御パラメータの設定を行うための時間を装着作業の時間と別に準備する必要がなく、使い勝手が向上する。

【0112】

実施形態に係る第９の態様の作業システム（２）では、第１乃至第８の態様のいずれか１つにおいて、制御パラメータは、駆動部（６）の応答性に関するゲインであることが好ましい。

【0113】

上述の作業システム（２）は、ゲインを設定することで、検出対象部位（３ａ）の変位を設定することができる。

【0114】

実施形態に係る第１０の態様の作業システム（２Ａ）は、ヘッド部（３）と、パラメータ設定部（５２）と、を備える。ヘッド部（３）は、駆動部（６）から付与される駆動力によって作業対象（８）に向かって移動し、作業対象（８）に作業を施す。パラメータ設定部（５２）は、駆動部（６）によるヘッド部（３）の移動を制御するための制御パラメータを設定する。パラメータ設定部（５２）は、ヘッド部（３）とともに移動する変位検出部（４）から、ヘッド部（３）の少なくとも一部である検出対象部位（３ａ）の変位の検出結果を取得する。パラメータ設定部（５２）は、移動しているヘッド部（３）が停止するときの変位の検出結果に基づいて、制御パラメータを設定する。

【0115】

上述の作業システム（２Ａ）は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部（３）に発生する振動を抑制し、ヘッド部（３）の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0116】

実施形態に係る第１１の態様の駆動システム（１）は、第１乃至第１０の態様のいずれか１つ作業システム（２、２Ａ）と、駆動部（６）と、を備える。

【0117】

上述の駆動システム（１）は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部（３）に発生する振動を抑制し、ヘッド部（３）の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0118】

実施形態に係る第１２の態様の駆動システム（１）では、第１１の態様において、駆動部（６）は、ヘッド部（３）に駆動力を付与するために運動する可動部（６１）を有することが好ましい。駆動システム（１）は、位置検出部（６２）と、駆動制御部（５１）と、を更に備えることが好ましい。位置検出部（６２）は、可動部（６１）の位置を検出する。駆動制御部（５１）は、ヘッド部（３）の位置を指示する指令値に基づいて可動部（６１）を制御する。駆動制御部（５１）は、変位の検出結果及び可動部（６１）の位置の検出結果に基づいて、ヘッド部（３）の位置を示す制御量を求め、制御量が指令値に追従するように、可動部（６１）を運動させる。

【0119】

上述の駆動システム（１）は、フィードバック制御の精度を向上させることができる。

【0120】

実施形態に係る第１３の態様のパラメータ設定方法は、変位検出ステップ（Ｓ１）と、パラメータ設定ステップ（Ｓ２）と、を含む。変位検出ステップ（Ｓ１）は、駆動部（６）から付与される駆動力によって作業対象（８）に向かって移動し、作業対象（８）に作業を施すヘッド部（３）の少なくとも一部である検出対象部位（３ａ）の変位を、ヘッド部（３）とともに移動する変位検出部（４）を用いて検出する。パラメータ設定ステップ（Ｓ２）は、移動しているヘッド部（３）が停止するときの変位の検出結果に基づいて、駆動部（６）によるヘッド部（３）の移動を制御するための制御パラメータを設定する。

【0121】

上述のパラメータ設定方法は、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部（３）に発生する振動を抑制し、ヘッド部（３）の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【0122】

実施形態に係る第１４の態様のプログラムは、コンピュータに、第１３の態様のパラメータ設定方法のパラメータ設定ステップ（Ｓ２）を実行させる。

【0123】

上述のプログラムは、制御パラメータを適切に設定することでヘッド部（３）に発生する振動を抑制し、ヘッド部（３）の移動範囲で高精度な作業を可能とする。

【符号の説明】

【0124】

１ 駆動システム
２、２Ａ 作業システム
３ ヘッド部
３ａ 検出対象部位
３１ ヘッド本体
３２ 作業部
３２２ 捕捉部
４ 変位検出部
４１ 撮像部
５１ 駆動制御部
５２ パラメータ設定部
６ 駆動部
６１ 可動部
６２ 位置検出部
８ 作業対象
９ 部品
Ｓ１ 変位検出ステップ
Ｓ２ パラメータ設定ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】