特許 6896887 通信制御装置

(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】6896887

(24)【登録日】2021年6月11日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】通信制御装置

(51)【国際特許分類】

   G08C 15/00 20060101AFI20210621BHJP

【ＦＩ】

   G08C15/00 F

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-559888(P2019-559888)

(86)(22)【出願日】2017年12月19日

(86)【国際出願番号】JP2017045410

(87)【国際公開番号】WO2019123524

(87)【国際公開日】20190627

【審査請求日】2020年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】特許業務法人 共立

(72)【発明者】

【氏名】寺西 陽祐

【審査官】 平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１３０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９６０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２２３１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−１６１４９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｃ １３／００−２５／０４

Ｈ０４Ｌ １２／４２−１２／４３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームの送受信により複数のノードと通信する通信制御装置であって、
前記複数のノードにより構成されたネットワークへの加入要求をする加入要求ノードが検出された場合に、前記加入要求ノードの加入の許否を判定する加入判定部と、
前記加入判定部により前記加入要求ノードの加入が否定された場合に、受信した前記フレームの通過を許容しつつ前記フレームへの書き込みを禁止されたパッシブ状態に前記加入要求ノードを切り換える処理指令部と、
を備える通信制御装置。

【請求項2】

前記処理指令部は、前記加入判定部により前記加入要求ノードの加入が許可され、且つ前記ネットワークの構成を示す構成情報に前記加入要求ノードが含まれていない場合に、前記加入要求ノードを含む前記ネットワークにおいて前記フレームの送受信による通信が可能となるようにコンフィグレーション処理の実行を指令する、請求項１に記載の通信制御装置。

【請求項3】

前記加入判定部は、前記加入要求ノードが検出された場合に、前記ネットワークへの加入を許可する前記複数のノードが予め登録された加入許可情報に前記加入要求ノードが含まれているか否かに基づいて前記ネットワークへの加入の許否を判定する、請求項１または２に記載の通信制御装置。

【請求項4】

前記通信制御装置は、複数のフィールド機器の通信装置を前記複数のノードとし、前記複数のフィールド機器の作業により基板製品を生産する対基板作業機の前記ネットワークに適用され、
前記複数のフィールド機器には、前記対基板作業機の標準仕様の構成に選択的に増設されるオプション機器が含まれ、
前記加入要求ノードは、前記オプション機器の前記通信装置である、請求項３に記載の通信制御装置。

【請求項5】

前記オプション機器の前記通信装置は、前記オプション機器の本体部が前記通信装置に接続された場合に、前記通信制御装置に対して前記オプション機器が増設されたことを通知するとともに、前記ネットワークへの加入要求を行い、
前記通信制御装置は、前記オプション機器の前記通信装置による通知に基づいて前記加入許可情報を編集し、
前記加入判定部は、編集された前記加入許可情報に基づいて、前記加入要求ノードの前記ネットワークへの加入の許否を判定する、請求項４に記載の通信制御装置。

【請求項6】

前記オプション機器の前記通信装置は、前記オプション機器の本体部が前記通信装置に接続された場合に、前記通信制御装置に対して前記オプション機器が増設されたことを通知するとともに、前記ネットワークへの加入要求を行い、
前記加入許可情報は、前記オプション機器の増設の予定に応じて編集され、
前記加入判定部は、編集された前記加入許可情報に基づいて、前記加入要求ノードの前記ネットワークへの加入の許否を判定する、請求項４に記載の通信制御装置。

【請求項7】

前記処理指令部は、増設された前記オプション機器が前記加入許可情報に含まれておらず前記ネットワークへの加入を否定された場合に、前記オプション機器の前記通信装置をパッシブ状態に切り換えるとともに、作業者に対してエラーを報知する、請求項６に記載の通信制御装置。

【請求項8】

前記オプション機器の前記通信装置は、標準仕様の前記対基板作業機を構成する前記複数のフィールド機器の前記通信装置に、前記ネットワークを構成する通信線によりそれぞれ接続される、請求項４−７の何れか一項に記載の通信制御装置。

【請求項9】

前記通信制御装置は、前記複数のノードのそれぞれを前記ネットワークにおけるスレーブとして定周期で通信を行うマスターである、請求項１−８の何れか一項に記載の通信制御装置。

【請求項10】

前記ネットワークにおける通信は、前記マスターから送信された前記フレームが全ての前記スレーブを通過するとともに、前記フレームが再び全ての前記スレーブを通過して前記マスターに戻される処理を一周期とする、請求項９に記載の通信制御装置。

【請求項11】

前記スレーブは、前記フレームへの書き込みを許容されたアクティブ状態において、前記フレームを通過させる際に、前記フレームにおけるデータフィールドのうち自己に割り当てられたデータ区画にデータを読み書きする、請求項１０に記載の通信制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

通信制御装置は、複数のノードを含むネットワークの通信を制御する。例えば特許文献１には、回路基板に電子部品を装着して基板製品を生産する部品装着機に適用された通信制御装置が開示されている。通信制御装置は、部品装着機における装着ヘッドや部品供給装置などのフィールド機器をノードとしてネットワークを構成する。通信制御装置は、ネットワークの通信に適用される通信規格に準拠して、例えばデータフィールドを有するフレームを送受信することで通信を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−１５１８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなフレームを用いた通信を行うネットワークにおいて、機器の追加などに伴ってネットワークへの加入要求をするノードが検出されることがある。このような場合に、ネットワークの構成情報を更新するコンフィグレーション処理が実行される。しかしながら、加入を許可したノードに所定容量のデータ区画をデータフィールドに割り当てると通信効率が低下するおそれがある。一方で、コンフィグレーション処理を実行しないと、構成情報と実際のネットワークの構成が一致せずに、エラーとなったり通信が停滞したりするおそれがある。

【0005】

本明細書は、通信効率の低下を防止することができる通信制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、フレームの送受信により複数のノードと通信する通信制御装置であって、前記複数のノードにより構成されたネットワークへの加入要求をする加入要求ノードが検出された場合に、前記加入要求ノードの加入の許否を判定する加入判定部と、前記加入判定部により前記加入要求ノードの加入が否定された場合に、受信した前記フレームの通過を許容しつつ前記フレームへの書き込みを禁止されたパッシブ状態に前記加入要求ノードを切り換える処理指令部と、を備える通信制御装置を開示する。

【発明の効果】

【0007】

このような構成によると、ネットワークへの加入を否定された加入要求ノードがアクティブ状態からパッシブ状態に切り換えられる。これにより、加入要求ノードは、ネットワークに接続されつつも、フレームを通過させるのみでフレームに対して書き込みを行わない状態となる。結果として、加入要求ノードが検出された後に、不要なコンフィグレーション処理の実行が抑制されるとともに、通信を必要としないノードの加入による通信効率の低下を防止することができる。また、パッシブ状態に切り換えられることにより、構成情報と実際のネットワークの構成とが実質的に一致することになり、エラーとなったり通信が停滞したりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態における通信制御装置が適用された部品装着機を示す模式図である。

【図2】部品装着機のネットワークを示すブロック図である。

【図3】ネットワークにおいて送受信されるフレームの形式を示す図である。

【図4】構成情報および加入許可情報を示す図である。

【図5】加入要求対応処理の第一態様を示すフローチャートである。

【図6】加入許可情報の編集処理を示すフローチャートである。

【図7】加入要求対応処理の第二態様を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．実施形態
以下、通信制御装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。通信制御装置は、複数のノードを含むネットワークの通信を制御する。本実施形態において、通信制御装置が複数のフィールド機器を有する対基板作業機としての部品装着機に適用された態様を例示する。

【0010】

１−１．部品装着機１の構成
部品装着機１は、回路基板（以下、単に「基板」と称する）９０に複数の部品を装着して基板製品を生産する。部品装着機１は、図１に示すように、基板搬送装置１０、部品供給装置２０、部品移載装置３０、部品カメラ４１、基板カメラ４２、および制御装置６０を備える。基板搬送装置１０は、ベルトコンベアなどにより構成され、基板９０を搬送方向へと順次搬送する。

【0011】

部品供給装置２０は、基板９０に装着される部品を供給する。部品供給装置２０は、複数のスロット２１にセットされたフィーダ２２を備える。フィーダ２２は、多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給する。また、部品供給装置２０は、例えば比較的大型の部品を、パレット２４に載置されたトレイ２５上に並べた状態で供給する。部品供給装置２０は、収納棚２３に複数のパレット２４を収納し、装着処理に応じて所定のパレット２４を引き出して部品を供給する。

【0012】

部品移載装置３０は、部品供給装置２０により供給された部品を、基板搬送装置１０により機内に搬入された基板９０上の所定の装着位置まで移載する。部品移載装置３０は、ヘッド駆動装置３１により移動台３２を水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動させる。移動台３２には、装着ヘッド３３が交換可能に固定されている。装着ヘッド３３は、吸着ノズル３４をＺ軸方向に移動可能に、且つＺ軸に平行なθ軸周りに回転可能に支持する。吸着ノズル３４は、供給される負圧エアにより部品を吸着する。

【0013】

部品カメラ４１、および基板カメラ４２は、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ４１および基板カメラ４２は、通信可能に接続された制御装置６０による制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置６０に送出する。部品カメラ４１は、吸着ノズル３４に保持された部品を下方から撮像可能に、部品装着機１の基台に固定される。基板カメラ４２は、基板９０を上方から撮像可能に、移動台３２に設けられる。

【0014】

制御装置６０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置６０は、基板９０に部品を装着する装着処理において、予め生成された制御プログラムや、各種センサから出力される情報、画像処理などによる認識処理の結果に基づいて、部品を保持する装着ヘッド３３の動作を制御する。制御装置６０の詳細構成については後述する。

【0015】

１−２．部品装着機１のネットワーク７０
部品装着機１のネットワーク７０について図２および図３を参照して説明する。部品装着機１の制御装置６０は、基板搬送装置１０や部品供給装置２０、部品移載装置３０などのフィールド機器との間でデータ伝送を行う。ここで、「フィールド機器」とは、エンコーダ等の各種センサやリレー装置等の機器から出力されるデータを処理し、生産における所定の作業を行う機器である。フィールド機器のそれぞれは、制御装置６０および他のフィールド機器との間で通信するための通信装置を備える。

【0016】

制御装置６０は、複数のフィールド機器の通信装置を複数のノード７１−７６とし、複数のノード７１−７６との通信においてフレーム８０（図３を参照）を送受信する通信制御装置である。複数のノード７１−７６は、隣り合うノード間を通信線７７によりそれぞれ接続される。ここで、部品装着機１のネットワーク７０には、例えばイーサネット（登録商標）に準拠した通信方式を用いた通信により各種のデータ伝送を行う産業用イーサネットが適用され得る。

【0017】

また、本実施形態において、部品装着機１のネットワーク７０には、マスター・スレーブ方式が採用される。制御装置６０は、複数のノード７１−７６のそれぞれをネットワーク７０におけるスレーブとして定周期で通信を行うマスターである。制御装置６０は、マスターとして各スレーブとの間で送受信されるフレーム８０の伝送を統括的に制御する。

【0018】

制御装置６０は、フレーム８０に含まれる各種データを入力する。制御装置６０は、入力された各種データに基づいて装着処理における制御内容等を決定する。これにより、制御装置６０は、例えば基板搬送装置１０に基板９０を搬入するように指令し、また部品移載装置３０に制御プログラムに応じて部品を基板９０に移載するように指令する。そのため、特に上記のような部品の移載を伴う装着処理の実行中においては、各種のフィールド機器により取得された現在状態を反映させた動作が必要となり、通信にリアルタイム性が要求される。

【0019】

ここで、通信に用いられるフレーム８０は、図３の上段に示すように、ヘッダ８１およびデータフィールド８２を有する。ネットワーク７０における通信がイーサネットに準拠する場合には、フレーム８０は、図示しないＦＣＳ（Frame Check Sequence）を有し、イーサネットフレームを構成する。その場合に、ヘッダ８１は、宛先アドレスや、送信元アドレスなどのフィールドにより構成され、フィールド長が固定されている。データフィールド８２のフィールド長は、ネットワーク７０に適用される通信規格に応じて、所定範囲で可変とされるか、または所定値に固定される。

【0020】

本実施形態において、データフィールド８２のデータ長は、図３の中段に示すように、所定値に固定されている。また、データフィールド８２は、複数のノード７１−７６ごとに規定容量のデータ区画Ｒ１−Ｒ６を割り当てられている。データ区画Ｒ１−Ｒ６の各規定容量は、例えば必要なデータ通信容量に応じて予め設定される。具体的には、フィールド機器が有するセンサやリレーの数に応じた信号数、指令コマンドの伝送に必要な容量に基づいて、データ区画Ｒ１−Ｒ６の各規定容量が設定される。なお、余剰領域Ｒｓは、データフィールド８２からデータ区画Ｒ１−Ｒ６を除いた領域である。

【0021】

上記のように規定容量を設定されたデータ区画は、図３の下段に示すように、テレグラムヘッダ、データ、およびワーキングカウンタにより構成される。このヘッダには、規定容量に相当するデータ長やノードのアドレスが含まれる。ワーキングカウンタは、検証用のチェックビットである。なお、各ノード７１−７６の規定容量は、通常時において、固定のフィールド長からなるデータフィールド８２に収まるように、最小データ容量から最大データ容量までの間で設定される。

【0022】

ここで、上記の「最小データ容量」とは、複数のノードのそれぞれがフレーム８０を送受信するために最低限必要な容量であり、テレグラムヘッダ、上記の信号数に応じたデータ、およびワーキングカウンタに応じた容量となる。また、上記の「最大データ容量」とは、ノードが１つのフレーム８０により送受信可能な容量であり、ノードの通信装置の仕様に依存してノードごとに設定される。具体的には、所定の通信規格においては、ノードの通信装置が有する通信バッファの容量が最大データ容量に相当する。

【0023】

また、ネットワーク７０における複数のノード７１−７６は、アクティブ状態とパッシブ状態とを切り換え可能に構成される。ここで、ノードの「アクティブ状態」とは、受信したフレーム８０の通過を許容し、且つフレーム８０への書き込みを許容された状態をいう。つまり、アクティブ状態のノードは、フレーム８０を通過させる際に、フレーム８０におけるデータフィールド８２のうち自己に割り当てられたデータ区画にデータを書き込みすることを許容される。

【0024】

また、ノードの「パッシブ状態」とは、受信したフレーム８０の通過を許容しつつフレーム８０への書き込みを禁止された状態をいう。つまり、パッシブ状態のノードは、規定容量のデータ区画が割り当てられているか否かに関わらず、自己のデータ区画に対して書き込みを行わない。但し、パッシブ状態のノードは、アクティブ状態のノードと同様にデータの読み取りについては禁止されていない。よって、パッシブ状態のノードは、通過させたフレーム８０におけるデータフィールド８２のうち自己または他のノードに割り当てられたデータ区画のデータを読み取ることは許容される。

【0025】

本実施形態において、複数のフィールド機器には、図２に示すように、オプション機器５０が含まれる。部品装着機１の標準仕様の構成に選択的に増設されるフィールド機器である。オプション機器５０は、部品装着機１の機能を拡張または変更するために設けられる。より具体的には、オプション機器５０としては、例えば装着処理で対象となる部品の種別や装着精度に応じて設置される装着ヘッドやカメラ、特定の部品を供給する供給装置、装着精度の維持を図るための校正に用いられる校正装置などが想定される。

【0026】

上記のようなオプション機器５０は、部品装着機１の出荷時において必ずしも設置されているとは限らず、また出荷後において装着処理に応じて取り外されることがある。また、オプション機器５０は、着脱を容易にするとともに種々のタイプを設置可能とするために、制御装置６０との通信に用いられる通信装置５２をネットワーク７０に予め接続させておくことが望ましい。これにより、オプション機器５０の本体部５１が部品装着機１に設置されるとともに通信装置５２に接続されると、オプション機器５０を増設した状態にできる。

【0027】

そこで、本実施形態において、ネットワーク７０は、オプション機器５０の通信装置５２を一つのノード７５とし、それぞれのノード７１−７６を通信線７７で接続して構成される。これにより、オプション機器５０の通信装置５２は、標準仕様の部品装着機１を構成する複数のフィールド機器の通信装置に、ネットワーク７０を構成する通信線７７によりそれぞれ接続される。

【0028】

このような構成によると、ノード７５よりもネットワーク７０の末端側に位置するノード７６は、ノード７５の電源が投入されて初めて制御装置６０側のノード７４と通信可能な状態となる。なお、オプション機器５０の通信装置５２としては、例えば種々のタイプの機器を接続可能な端子を有するリモートＩ／Ｏや、装着ヘッドやカメラの制御信号を入出力する専用端子を有する装置などが想定される。

【0029】

１−３．制御装置６０の概要
制御装置６０は、上記のように、複数のノードとの通信において、フレーム８０を送受信する。このようなフレーム８０を用いた通信を行うネットワーク７０において、制御装置６０は、フレーム８０を複数のノードが送受信可能となるようにコンフィグレーション処理の実行を各ノードに指令する。コンフィグレーション処理の実行により、各ノードは、データフィールド８２のうち自己に割り当てられたデータ区画を割り当てられる。

【0030】

コンフィグレーション処理は、一般に、各ノードが通信可能に接続されてネットワーク７０が構築された場合に実行される。その他に、コンフィグレーション処理は、ネットワーク７０への加入要求をするノード（以下、「加入要求ノード」と称する）が検出された場合に、必要に応じて実行される。コンフィグレーション処理が実行されると、各データ区画の規定容量は、ノードごとの最小データ容量を確保しつつ、総和がデータフィールド８２の容量（フィールド長）を超えないように適宜設定される。

【0031】

ここで、オプション機器５０の通信装置５２は、本体部５１が接続されていない状態でも、アクティブ状態であれば電源が投入されるとネットワーク７０への加入要求をする。このように加入要求ノードが本体部５１を接続されていない通信装置５２である場合に、コンフィグレーション処理が実行されると、アクティブ状態の通信装置５２には、一つのノードとしてフレーム８０のデータフィールド８２に所定容量のデータ区画が割り当てられる。

【0032】

換言すると、通信装置５２は、上記のように部品装着機１にはオプション機器５０が増設されておらず、実際にはフレーム８０への書き込みを行わないにも関わらず、アクティブ状態のノードとしてネットワーク７０に加入した状態となる。このようなノードをネットワーク７０に加入させるようにコンフィグレーション処理を実行すると、データ長に限りあるデータフィールド８２に所定容量のデータ区画が確保されて、通信効率が低下するおそれがある。

【0033】

一方で、加入要求ノードが検出されているのに関わらずコンフィグレーション処理を実行しないと、ネットワーク７０の構成を示す構成情報と実際のネットワーク７０の構成が一致せずに、エラーとなったり通信が停滞したりするおそれがある。そこで、本実施形態の制御装置６０は、通信効率の低下などを防止すべく、ネットワーク７０への加入の許否に応じて加入要求ノードの状態を切り換える構成を採用する。

【0034】

１−４．制御装置６０の詳細構成
制御装置６０は、図２に示すように、記憶部６１と、加入判定部６２と、処理指令部６３とを備える。記憶部６１は、ハードディスクやフラッシュメモリなどにより構成される。記憶部６１には、制御プログラムに加えて、構成情報Ｍ１および加入許可情報Ｍ２などが記憶されている。制御プログラムは、部品の装着位置に、部品の装着角度、および部品情報が関連付けられた情報である。

【0035】

構成情報Ｍ１は、上記のようにネットワーク７０の構成を示す情報である。構成情報Ｍ１は、図４の表１−表３に示すように、複数のノード７１−７６ごとに、フレーム８０に割り当てられたデータ区画のデータ容量、および状態（図４の「Ａｃｔｉｖｅ」または「Ｐａｓｓｉｖｅ」）が関連付けられた情報である。構成情報Ｍ１は、コンフィグレーション処理が実行される度に更新される。

【0036】

加入許可情報Ｍ２は、ネットワーク７０への加入を許可する複数のノードが予め登録された情報である。制御装置６０は、加入許可情報Ｍ２を適宜編集する。本実施形態において、制御装置６０は、オプション機器５０の通信装置５２による通知を入力した場合に、当該通知に基づいて加入許可情報Ｍ２を編集する。また、加入許可情報Ｍ２は、例えばオプション機器５０の増設の予定に応じて、作業者や管理者により編集され得る。

【0037】

加入判定部６２は、複数のノード７１−７６により構成されたネットワーク７０への加入要求をする加入要求ノードが検出された場合に、加入要求ノードの加入の許否を判定する。本実施形態において、加入判定部６２は、加入要求ノードが検出された場合に、加入許可情報Ｍ２に加入要求ノードが含まれているか否かに基づいてネットワークへの加入の許否を判定する。

【0038】

より具体的には、ネットワーク７０の各機器に電源が投入されて複数のノード７１−７６のそれぞれから加入要求があった場合に、加入判定部６２は、図４の表１に示す加入許可情報Ｍ２に基づいて、ノード７１−７４，７６の加入を許可するとともに、ノード７５の加入を否定する。また、制御装置６０による加入許可情報Ｍ２の編集があった場合には、加入判定部６２は、その後の加入の可否判定において、編集された加入許可情報Ｍ２に基づいて、加入要求ノードのネットワーク７０への加入の許否を判定する。

【0039】

処理指令部６３は、加入判定部６２による判定結果に基づいて、複数のノード７１−７６のアクティブ状態とパッシブ状態とを切り換える。つまり、処理指令部６３は、加入判定部６２により加入要求ノードの加入が否定された場合に、パッシブ状態に加入要求ノードを切り換える。より具体的には、上記の例において、ネットワーク７０への加入を否定されたノード７５は、図４の表２に示すように、処理指令部６３の指令に応じてパッシブ状態へと切り換えられる。

【0040】

また、処理指令部６３は、複数のノード７１−７６の一部または全部に対して状態を切り換えるように指令した場合に、構成情報Ｍ１を更新すべくコンフィグレーション処理の実行を指令する。つまり、処理指令部６３は、加入判定部６２により加入要求ノードの加入が許可され、且つネットワーク７０の構成を示す構成情報Ｍ１に加入要求ノードが含まれていない場合に、加入要求ノードを含むネットワーク７０においてフレーム８０の送受信による通信が可能となるようにコンフィグレーション処理の実行を指令する。

【0041】

これにより、例えばアクティブ状態からパッシブ状態に切り換えられたノードにフレーム８０におけるデータ区画が割り当てられていた場合には、コンフィグレーション処理により上記のデータ区画のデータ容量が０とされる。一方で、ネットワーク７０への加入を許可されたアクティブ状態のノードにフレーム８０におけるデータ区画が割り当てられていない場合には（例えば、図４の表１のノード７３）、コンフィグレーション処理により最小データ容量以上のデータ区画が割り当てられる（図４の表２の「Ｖｄ０３」）。

【0042】

ここで、加入判定部６２は、通信装置５２に本体部５１を接続して増設されたオプション機器５０が加入許可情報Ｍ２に含まれていない場合に、ネットワーク７０への加入を否定することがある。このような場合に、処理指令部６３は、オプション機器５０の通信装置５２をパッシブ状態に切り換えるとともに、作業者に対してエラーを報知する。

【0043】

１−５．制御装置６０による加入要求対応処理
制御装置６０による加入要求対応処理について図２−図７を参照して説明する。以下では、説明を簡易にするために、ネットワーク７０には、図２に示すように、制御装置６０の他に、６つのフィールド機器（基板搬送装置１０、部品供給装置２０、部品移載装置３０など）の通信装置が接続されているものとする。また、各フィールド機器の通信装置を、制御装置６０から送信されたフレーム８０（図３を参照）が送信される順に、ノード７１、ノード７２、・・・、ノード７６とする。

【0044】

本実施形態において、ネットワーク７０における通信は、マスターである制御装置６０から送信されたフレーム８０がスレーブである全てのノード７１−７６を通過するとともに、フレーム８０が再び全てのノード７１−７６を通過して制御装置６０に戻される処理を一周期とする。アクティブ状態のノードは、フレーム８０を通過させる際に、データフィールド８２のうち自己に割り当てられたデータ区画にデータを読み書きする。

【0045】

つまり、ネットワーク７０における通信が例えば１ｋＨｚの定周期で行われる場合には、全てのノード７１−７６がアクティブ状態であれば、制御装置６０から送出されたフレーム８０が各ノード７１−７６においてオンザフライでデータを読み書きされて再び制御装置６０に戻されるという処理が１ｍｓごとに実行される。制御装置６０は、加入要求ノードが検出された場合に、図５および図７に示すように、加入要求対応処理を実行する。

【0046】

なお、ノードによる加入要求は、例えばノードが通信線７７によりネットワーク７０に物理的に接続された場合や、ネットワーク７０に接続されているノードの電源が投入された場合、オプション機器５０の通信装置５２に本体部５１が接続された場合などに、加入要求ノードから送出される。ここで、部品装着機１は、例えば標準仕様のフィールド機器のみで構成されているものとする。

【0047】

このとき、加入許可情報Ｍ２には、図４の表１に示すように、標準仕様のフィールド機器の通信装置（ノード７１−７４，７６）がネットワーク７０への加入を許可されたノードとして示されている。このような構成からなる部品装着機１において、各ノード７１−７６は、電源を投入されてアクティブ状態となり、制御装置６０に対して加入要求をそれぞれ送出する。これにより、制御装置６０は、加入要求ノードを検出する。

【0048】

１−５−１．加入要求対応処理の第一態様
加入判定部６２は、上記のように加入要求ノードが検出された場合に、図５に示すように、ネットワーク７０への加入要求ノード加入の許否を判定する（ステップ１１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））。本実施形態において、加入判定部６２は、加入許可情報Ｍ２に加入要求ノードが含まれているか否かに基づいて判定する。

【0049】

例えば、加入要求ノードがノード７５である場合には、図４の表１に示すように加入許可情報Ｍ２に含まれておらず、ネットワーク７０への加入が否定される（Ｓ１１：Ｎｏ）。この場合に、処理指令部６３は、この加入要求ノード（ノード７５）をアクティブ状態からパッシブ状態に切り換える（Ｓ１２）。

【0050】

一方で、加入判定部６２により加入許可情報Ｍ２に加入要求ノードが含まれている場合には、その加入要求ノードの加入を許可する（Ｓ１１：Ｙｅｓ）。この場合に、処理指令部６３は、加入要求ノードが現在の構成情報Ｍ１に含まれているか否かを判定する（Ｓ１３）。より具体的には、処理指令部６３は、構成情報Ｍ１において加入要求ノードに最小データ容量以上のデータ区画がフレーム８０に割り当てられていない場合には（図４の表１のノード７３）、加入要求ノードが構成情報Ｍ１に含まれていないと判定する（Ｓ１３：Ｎｏ）。

【0051】

続いて、処理指令部６３は、構成情報Ｍ１を更新すべくコンフィグレーション処理の実行を各ノード７１−７６に指令する（Ｓ１４）。これにより、図４の表２に示すように、ノード７３に所定のデータ容量Ｖｄ０３のデータ区画がフレーム８０に割り当てられ、ノード７３が読み書き可能にネットワーク７０に加入した状態となる。よって、通信の必要があるノードによりネットワーク７０を構築できる。なお、パッシブ状態に切り換えられたノード７５は、コンフィグレーション処理の実行を指令されてもフレーム８０にデータ区画を割り当てられない。

【0052】

一方で、処理指令部６３は、構成情報Ｍ１において加入要求ノードが既にデータ区画をフレーム８０に割り当てられている場合には（図４の表１のノード７１，７２，７４，７６）、加入要求ノードが構成情報Ｍ１に既に含まれていると判定する（Ｓ１３：Ｙｅｓ）。この場合には、構成情報Ｍ１を更新する必要がないことから、処理指令部６３は、コンフィグレーション処理の実行を省略する。これにより、不必要なコンフィグレーション処理の実行を抑制し、処理負荷を軽減することができる。

【0053】

また、上記のようにネットワーク７０およびフレーム８０が構築された後に、部品装着機１の機能の拡張または変更に伴って、一部のフィールド機器が交換されたり、オプション機器５０が増設または取り外されたりすることがある。このようなネットワーク７０の変更に対応するために、制御装置６０は、加入許可情報Ｍ２の編集を行う。本実施形態において、加入許可情報Ｍ２は、作業者等による手動編集の他に、制御装置６０により自動編集される。

【0054】

編集処理において、図６に示すように、フィールド機器の接続、または取り外しがあると、ネットワーク７０の通信規格に応じて制御装置６０に通知がなされる（Ｓ２１）。制御装置６０は、入力した通知に基づいて加入許可情報Ｍ２を編集する（Ｓ２２）。これにより、制御装置６０は、接続されたフィールド機器のネットワーク７０への加入を許可し、取り外されたフィールド機器をネットワーク７０から離脱させるように、加入許可情報Ｍ２を編集する。

【0055】

上記のフィールド機器の接続および取り外しには、オプション機器５０の通信装置５２に対する本体部５１の着脱が含まれる。具体的には、フィールド機器の接続としてオプション機器５０の本体部５１が通信装置５２に接続された場合に、オプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）は、制御装置６０に対してオプション機器５０が増設されたことを通知するとともに（Ｓ２１）、ネットワーク７０への加入要求を行う。

【0056】

次に、制御装置６０は、オプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）による通知に基づいて、図４の表２に示すように、ノード７５のネットワーク７０への加入を許可するように加入許可情報Ｍ２を編集する（Ｓ２２）。その後に、加入要求対応処理が再び実行されると、加入要求ノードであるノード７５は、加入許可情報Ｍ２に含まれるため、加入判定部６２によりネットワーク７０への加入を許可される（Ｓ１１：Ｙｅｓ）。

【0057】

さらに、ノード７５は、図４の表２に示すように、現在の構成情報Ｍ１ではデータ区画を割り当てられておらず、構成情報Ｍ１に含まれていない（Ｓ１３：Ｎｏ）。そこで、処理指令部６３は、コンフィグレーション処理の実行を指令する（Ｓ１４）。これにより、ノード７５がフレーム８０にデータ区画を割り当てられるとともに（図４の表３の「Ｖｄ０５」）、データを書き込みすることを許容される。図４の表３に示すように、構成情報Ｍ１が更新され、ノード７５は、ネットワーク７０に加入した状態となる。

【0058】

このような構成によると、オプション機器５０の増設があった場合に加入許可情報Ｍ２が自動的に編集されるので（Ｓ２２）、現状のフィールド機器の状態に応じてノードの加入の許否判定（Ｓ１１）を行うことができる。これにより、オプション機器５０の増設前において、ネットワーク７０の通信経路上に接続されているのみで、通信を必要としないノード７５をアクティブ状態として加入させなくとも通信エラーを回避できる。一方で、例えば機能追加などに伴うオプション機器５０の増設があった場合には、コンフィグレーション処理が実行されることになり（Ｓ１４）、ネットワーク７０が適切に構築される。

【0059】

１−５−２．加入要求対応処理の第二態様
ここで、加入許可情報Ｍ２の編集については、上記のような制御装置６０による自動編集を禁止し、作業者などによる手動の編集のみを許容するようにしてもよい。つまり、加入許可情報Ｍ２は、フィールド機器の接続および取り外しによっては自動的に編集されることはなく、作業者がフィールド機器の接続および取り外しの予定に応じて編集される。

【0060】

具体的には、例えばオプション機器５０を増設する場合に、作業者は、予め増設するオプション機器５０の識別情報などを制御装置６０に入力し、加入許可情報Ｍ２を編集する。これにより、制御装置６０は、どのようなオプション機器５０が増設されるかが登録された状態となる。また、図４の表２に示すように、加入許可情報Ｍ２においてオプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）のネットワーク７０への加入が許可される。

【0061】

その後に、オプション機器５０の本体部５１が通信装置５２に接続された場合に、オプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）は、制御装置６０に対してオプション機器５０が増設されたことを通知するとともに（Ｓ２１）、ネットワーク７０への加入要求を行う。図７に示すように、加入要求対応処理が再び実行されると、加入要求ノードであるノード７５は、加入許可情報Ｍ２に含まれるため、加入判定部６２によりネットワーク７０への加入を許可される（Ｓ１１：Ｙｅｓ）。その後の処理（Ｓ１３、Ｓ１４）については、加入要求対応処理の第一態様と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0062】

ここで、加入要求対応処理の第二態様においては、加入許可情報Ｍ２は、作業者などによる手動での編集のみが許容される。そのため、加入許可情報Ｍ２にてネットワーク７０への加入が禁止されているフィールド機器の接続（オプション機器５０の増設を含む）が通知されても加入許可情報Ｍ２は編集されない。また、予定されていないオプション機器５０が増設されると、加入判定部６２は、そのオプション機器５０の通信装置５２（加入要求ノード）のネットワーク７０への加入を否定する（Ｓ１１：Ｎｏ）。

【0063】

この場合に、処理指令部６３は、この加入要求ノードを現在状態からパッシブ状態に切り換えるとともに（Ｓ１２）、作業者に対してエラーを報知する（Ｓ１５）。このような構成によると、オプション機器５０の増設があった場合に、当該オプション機器５０が増設を予定されていたフィールド機器であるか否かが判定される（Ｓ１１）。換言すると、増設されたオプション機器５０の正否を判定される。

【0064】

これにより、増設を予定されたオプション機器５０などのフィールド機器のみがネットワーク７０に加入できるので、予定と異なるフィールド機器の接続（オプション機器の増設）を防止できる。また、予定と異なるオプション機器５０を増設しようとした場合に、エラーが報知されるので（Ｓ１５）、オプション機器５０の確認などを作業者に促すことができる。

【0065】

１−６．実施形態の構成による効果
実施形態における制御装置６０は、フレーム８０の送受信により複数のノード７１−７６と通信する通信制御装置であって、複数のノード７１−７６により構成されたネットワーク７０への加入要求をする加入要求ノードが検出された場合に、加入要求ノードの加入の許否を判定する加入判定部６２と、加入判定部６２により加入要求ノードの加入が否定された場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、受信したフレーム８０の通過を許容しつつフレーム８０への書き込みを禁止されたパッシブ状態に加入要求ノードを切り換える処理指令部６３と、を備える。

【0066】

このような構成によると、ネットワーク７０への加入を否定された加入要求ノードがアクティブ状態からパッシブ状態に切り換えられる。これにより、加入要求ノードは、ネットワーク７０に接続されつつも、フレーム８０を通過させるのみでフレーム８０に対して書き込みを行わない状態となる。結果として、加入要求ノードが検出された後に、不要なコンフィグレーション処理の実行が抑制されるとともに、通信を必要としないノードの加入による通信効率の低下を防止することができる。また、パッシブ状態に切り換えられることにより、構成情報Ｍ１と実際のネットワーク７０の構成とが実質的に一致することになり、エラーとなったり通信が停滞したりすることを防止できる。

【0067】

本実施形態において、加入要求ノードは、オプション機器５０の通信装置５２である態様を例示した。このような構成によると、オプション機器５０の通信装置５２をネットワーク７０に接続した状態で部品装着機１を構成することができる。ここで、ネットワークを構築した後にオプション機器の通信装置を追加すると、構成情報と実際のネットワークの構成とが一致せずに通信エラーとなり得る。

【0068】

そこで、従来では、オプション機器の増設前に通信が不必要であるにも関わらずオプション機器の通信装置をアクティブ状態（データ区画を割り当てる）にしたり、通信装置をネットワークの通信線から物理的に取り外したりする対処が行われていた。しかしながら、増設前のオプション機器の通信装置をアクティブ状態にすると通信効率の低下を招来するおそれがある。また、通信装置を物理的に取り外す場合には、例えば着脱可能にしつつ通信への影響を防止するためにネットワークの末端に配置する必要があるなど、標準仕様のフィールド機器との位置関係に制約が生じるおそれがある。

【0069】

これに対して、上記のように、ネットワーク７０に接続されつつもパッシブ状態とする構成により、通信効率の低下を防止するとともに、他のフィールド機器との位置関係に制約を受けることなく通信装置（ノード）を配置することができる。結果として、オプション機器５０の増設位置、および他のフィールド機器の配置にかかる自由度を向上できる。

【0070】

また、本実施形態において、オプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）は、標準仕様の部品装着機１を構成する複数のフィールド機器の通信装置（ノード７４およびノード７６）に、ネットワーク７０を構成する通信線７７によりそれぞれ接続される。

【0071】

このような構成によると、ネットワーク７０の末端側に位置するノード７６は、オプション機器５０の通信装置５２がフレーム８０を通過させないと制御装置６０と通信ができない。そのため、従来では、オプション機器５０の増設前において、オプション機器５０の通信装置５２を取り外して、ノード７４とノード７６とを通信線で接続するか、書き込みがないにも関わらずノード７５をアクティブ状態にする必要があった。

【0072】

これに対して、増設前のオプション機器５０の通信装置５２（ノード７５）をパッシブ状態に切り換えることにより、通信装置５２を取り外すような不要な作業を省略でき、また通信効率の低下を防止できる。さらに、オプション機器５０の増設前に通信装置５２をネットワーク７０に接続しておくことにより、オプション機器５０を増設する際の接続工程を省略でき、オプション機器５０の増設に伴う作業効率を向上できる。

【0073】

また、本実施形態において、制御装置６０は、複数のノード７１−７６のそれぞれをネットワーク７０におけるスレーブとして定周期で通信を行うマスターである。
このような構成によると、制御装置６０は、マスター・スレーブ方式の通信規格に準拠し、各ノードをスレーブとして統括制御することが可能となる。スレーブのそれぞれは、マスターの指令に応じて通信を行うとともに、必要に応じてコンフィグレーション処理を実行する。このようなネットワーク７０において、加入要求ノードが検出される度に当該ノードをアクティブ状態にすべきかパッシブ状態にすべきかを判定することは特に有用である。

【0074】

また、ネットワーク７０における通信は、マスターから送信されたフレーム８０が全てのスレーブを通過するとともに、フレーム８０が再び全てのスレーブを通過してマスターに戻される処理を一周期とする。
このような構成によると、ネットワーク７０における一周期の通信が定周期で実行されることにより、通信のリアルタイム性が確保される。このような通信規格においては、所定の周波数を実現するために、データフィールド８２の容量に制限が設けられることから、当該データフィールド８２における各データ区画の比率の変更を伴うノードの加入許可を適宜判定することは、帯域を有効利用することとなり特に有用である。

【0075】

また、スレーブは、フレーム８０への書き込みを許容されたアクティブ状態において、フレーム８０を通過させる際に、フレーム８０におけるデータフィールド８２のうち自己に割り当てられたデータ区画にデータを読み書きする。
このような構成によると、スレーブは、フレーム８０をオンザフライでＩ／Ｏ処理を実行する。このような通信規格によると、通信の周波数を高くすることが可能となり、通信のリアルタイム性を向上できる。その一方で、このような通信規格では、データフィールド８２の容量に制限が設けられることから、不要なノードの加入許可することは、帯域の利用性が低下し通信効率を低下させるおそれがある。そのため、加入要求ノードの許否判定をすることは特に有用である。

【0076】

また、本実施形態において、制御装置６０は、対基板作業機である部品装着機１に適用される構成とした。部品装着機１では、基板搬送装置１０などのフィールド機器に対する指令が定期的に必要となり、またフィールド機器からの応答性が生産効率に影響することがある。また、部品供給装置２０においては、基板９０に装着する部品の種別などに応じて供給形態（フィーダ２２やトレイ２５など）を変更する必要がある。

【0077】

さらに、部品移載装置３０においては、基板９０に装着する部品の種別などに応じて装着形態（装着ヘッド３３や吸着ノズル３４）を変更する必要がある。そのため、制御装置６０には、種々の装着処理に応じたフィールド機器により構成されるネットワーク７０に対応可能であり、且つ通信効率の低下を防止可能な通信制御が求められる。そのため、このような部品装着機１に実施形態にて例示した構成を適用することは特に有用である。

【0078】

２．実施形態の変形態様
２−１．加入要求対応処理について
実施形態において、制御装置６０は、構成情報Ｍ１および加入許可情報Ｍ２をそれぞれ個別に備える構成とした。これに対して、構成情報Ｍ１を加入許可情報Ｍ２として、加入要求対応処理を実行してもよい。このような構成では、加入判定部６２は、最後に実行されたコンフィグレーション処理により定義された構成情報Ｍ１を加入許可情報Ｍ２とし、ノードの加入の許否判定（Ｓ１１）を行う。そして、加入判定部６２は、この構成情報Ｍ１に含まれない加入要求ノードについては加入を許可しない。

【0079】

これにより、例えば部品装着機１の電源が投入されると、制御装置６０は、構成情報Ｍ１に含まれるノードをアクティブ状態に維持するとともに、構成情報Ｍ１に含まれないノードをパッシブ状態に切り換える（Ｓ１２）。よって、部品装着機１の起動時において、コンフィグレーション処理の実行が省略され、ネットワーク７０が通信可能な状態となるまでの処理負荷が軽減される。なお、上記のような構成において、オプション機器５０の増設やフィールド機器の取り外しなどが予定される場合には、管理者が構成情報Ｍ１を編集したり、強制的にコンフィグレーション処理を実行したりするように指令することにより対応することができる。

【0080】

２−２．ネットワーク７０の通信規格
実施形態において、ネットワーク７０に適用される通信規格は、イーサネットであるものとした。そして、制御装置６０は、マスター・スレーブ方式が採用されたネットワーク７０において、スレーブと定周期で通信を行うマスターであるものとした。これに対して、制御装置６０は、複数のノードごとに規定容量のデータ区画を割り当てられたデータフィールド８２を有するフレームを送受信するネットワーク７０であれば、当該ネットワーク７０に対応する種々の通信規格および通信方式を適用することができる。

【0081】

２−３．制御装置６０の適用
実施形態において、制御装置６０は、部品装着機１のネットワーク７０に適用されるものとした。そして、制御装置６０（マスター）が通信するノードは、基板搬送装置１０などのフィールド機器の通信装置（スレーブ）であるものとした。これに対して、制御装置６０は、ノードが複数であるネットワーク７０であれば適用することができる。このような構成においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0082】

また、実施形態において、対基板作業機は、部品装着機１である構成とした。これに対して、制御装置６０は、複数のフィールド機器を複数のノードとする対基板作業機であれば、部品装着機１以外の対基板作業機に適用することができる。具体的には、対基板作業機は、部品装着機１とともに生産ラインを構成するはんだ印刷機、部品を装着された回路基板を検査する検査装置であってもよい。さらに、制御装置６０は、これらの対基板作業機とホストコンピュータを含むネットワークや、対基板作業機以外の種々の作業を行う装置のネットワークに適用することができる。

【符号の説明】

【0083】

１：部品装着機（対基板作業機）、 ５０：オプション機器、 ５１：本体部、 ５２：通信装置、 ６０：制御装置（通信制御装置、マスター）、 ６１：記憶部、 ６２：加入判定部、 ６３：処理指令部、 ７０：ネットワーク、 ７１−７６：ノード（通信装置、スレーブ）、 ７７：通信線、 ８０：フレーム、 ８１：ヘッダ、 ８２：データフィールド、 Ｒ１−Ｒ６：データ区画、 Ｒｓ：余剰領域、 ９０：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】