特許 7474789 部品実装機

(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】2024-04-17

(45)【発行日】2024-04-25

(54)【発明の名称】部品実装機

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/075 20130101AFI20240418BHJP

【ＦＩ】

H04B10/075

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021575564

(86)(22)【出願日】2020-02-07

(86)【国際出願番号】 JP2020004880

(87)【国際公開番号】W WO2021157068

(87)【国際公開日】2021-08-12

【審査請求日】2022-07-21

(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】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】深谷 芳行

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 秀範

【審査官】対馬 英明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０９１５７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００５／０７８９６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０４－２３２４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２３５５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１９７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／００－１０／９０

Ｈ０４Ｊ １４／００－１４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を実装する部品実装機であって、
実装機本体と、
前記実装機本体に対して移動して部品を実装する実装ヘッドと、
前記実装機本体と前記実装ヘッドとの間で光通信を行なう光通信装置であって、光通信時の光量を監視する監視部と、前記光量が第１閾値未満で且つ前記第１閾値よりも低い第３閾値以上のときには所定の情報を出力し、前記光量が前記第３閾値未満で且つ前記第３閾値よりも低い第２閾値以上のときには前記実装機本体と前記実装ヘッドとの間の通信を限定的に行ない、前記光量が前記第２閾値未満のときには前記実装機本体と前記実装ヘッドとの間の通信を遮断する制御装置と、を有する光通信装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記光量が前記第３閾値未満のときには前記実装ヘッドの動作を停止する、
部品実装機。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、前記実装機本体側に設けられ、前記限定的に行なう通信として、前記実装ヘッドに異常がないかをチェックするために通信する、
部品実装機。

【請求項3】

請求項１または２に記載の部品実装機であって、
前記実装機本体側に設けられ、電気信号と光信号とを変換する第１変換ユニットと、
前記実装ヘッド側に設けられ、電気信号と光信号とを変換する第２変換ユニットと、
前記第１変換ユニットと前記第２変換ユニットとを接続する光ファイバケーブルと、
前記第２変換ユニットから前記光ファイバケーブルを介して前記第１変換ユニットが受
信した光信号の受信光量を記憶する記憶部と、
を備える部品実装機。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装機であって、
前記実装ヘッドは、モータと、該モータの変位を検出するエンコーダとを有し、
前記実装機本体は、前記光通信装置を介して前記エンコーダから出力されるエンコーダ信号を受信すると共に前記光通信装置を介して前記モータへ制御信号を送信することにより該モータを駆動制御するモータ制御部を有し、
前記制御装置は、前記限定的な通信として、前記エンコーダに異常がないかをチェックするために通信する、
部品実装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、光通信装置および部品実装機について開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、固定体と移動体との間で、光信号を送受信する送光器および受光器により相互に光伝送を行なうシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、固定体側には、送光器が設けられる。また、移動体側には、受光器と、受光器で受光した光信号の受光レベルを記録する記録手段とが設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０８－１２５６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１には、光通信時の受光レベルを受信して記録することについては記載されているものの、光通信を適切に行なうことが困難なレベルまで受光レベルが低下したときの対応については何ら言及されていない。

【0005】

本開示は、光通信時の光量低下によって機器に誤作動が生じるのを抑制することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の光通信装置は、
第１機器と第２機器との間で光通信を行なう光通信装置であって、
光通信時の光量を監視する監視部と、
前記光量が第１閾値を下回ったときには所定の情報を出力し、前記光量が前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回ったときには両機器間の通信を遮断する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

【0008】

この本開示の光通信装置では、光通信時の光量が第１閾値を下回ると、所定の情報を出力するため、例えば、その情報を基に警告を受けたオペレータが必要なメンテナンスを行なうことで、装置を正常に保つことができる。また、本開示の光通信装置では、光量が第１閾値よりも低い第２閾値を下回ると、両機器間の通信を遮断するため、光通信時の光量低下によって機器が誤作動するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】部品実装機の概略構成図である。

【図2】光通信装置を含む部品実装機の上面図である。

【図3】実装制御装置とヘッドとの電気的な接続関係を示すブロック図である。

【図4】光通信部の機能ブロック図である。

【図5】通信状態監視処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】表示装置の表示例を示す説明図である。

【図7】表示装置の表示例を示す説明図である。

【図8】表示装置の表示例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

【0011】

図１は、部品実装機の概略構成図である。図２は、光通信装置を含む部品実装機の上面図である。図３は、実装制御装置とヘッドとの電気的な接続関係を示すブロック図である。図４は、光通信部の機能ブロック図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＸ軸方向と概ね直交するＹ軸方向であり、上下方向がＸ軸方向およびＹ軸方向（水平面）に概ね直交するＺ軸方向である。

【0012】

部品実装機１０は、図１に示すように、基台１１上に設置される筐体１２と、部品供給装置２１と、基板搬送装置２２とヘッド移動装置３０と実装制御装置６０（図３参照）とを含む実装機本体と、実装ヘッド４０と、を備える。また、部品実装機１０は、これらの他に、パーツカメラ２６や表示装置２５なども備えている。パーツカメラ２６は、部品供給装置２１と基板搬送装置２２との間に設けられ、実装ヘッド４０の吸着ノズル４１に吸着された部品Ｐを下方から撮像するためのものである。パーツカメラ２６の周囲には、撮像対象としての部品Ｐを照らすための光源ユニット２７が設けられている。表示装置２５は、筐体１２の正面に設置され、部品実装機１０のステータス情報やエラー情報などを表示する。

【0013】

部品供給装置２１は、例えば、リールに巻回されたテープをリールから引き出して送り出すことで、テープに収容された部品を供給するテープフィーダを有する。

【0014】

基板搬送装置２２は、図１の前後に間隔を開けて設けられＸ軸方向（左右方向）に架け渡された１対のコンベアベルトを有する。基板Ｓは、基板搬送装置２２のコンベアベルトにより図中左から右へと搬送される。

【0015】

ヘッド移動装置３０は、実装ヘッド４０をＸＹ方向（前後左右の方向）に移動させるものである。このヘッド移動装置３０は、図１に示すように、Ｘ軸スライダ３２と、Ｙ軸スライダ３４と、を備える。Ｘ軸スライダ３２は、Ｙ軸スライダ３４の前面にＸ軸方向（左右方向）に延在するように設けられた上下一対のＸ軸ガイドレール３１に支持され、Ｘ軸モータ（サーボモータ）３６（図３参照）の駆動によってＸ軸方向に移動可能である。Ｙ軸スライダ３４は、筐体１２の上段部にＹ軸方向（前後方向）に延在するように設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール３３に支持され、Ｙ軸モータ（サーボモータ）３８（図３参照）の駆動によってＹ軸方向に移動可能である。なお、Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸エンコーダ３７（図３参照）によりＸ軸方向の位置が検知され、Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸エンコーダ３９（図３参照）によりＹ軸方向の位置が検知される。Ｘ軸スライダ３２には実装ヘッド４０が取り付けられている。このため、実装ヘッド４０は、ヘッド移動装置３０（Ｘ軸モータ３６およびＹ軸モータ３８）を駆動制御することにより、ＸＹ平面（水平面）に沿って移動可能である。また、Ｘ軸スライダ３２には、基板Ｓに付された基準マークを上方から撮像して読み取るためのマークカメラ２８も備える。なお、マークカメラ２８は、Ｘ軸スライダ３２に設置される図示しない基板に接続され、当該基板を介して実装制御装置６０に接続される。

【0016】

実装ヘッド４０は、例えば、周方向に等角度間隔で配列される複数のノズルホルダを備えるロータリヘッドとして構成される。各ノズルホルダの先端部には、吸着ノズル４１が着脱可能に取り付けられる。吸着ノズル４１の先端部には、図示しないが、電磁弁を介して負圧源と連通する吸引口が設けられている。吸着ノズル４１は、電磁弁を開弁した状態で供給される負圧源からの負圧により部品Ｐを吸着する。

【0017】

実装ヘッド４０は、各ノズルホルダ（吸着ノズル４１）を周方向に旋回（公転）させるＲ軸モータ（サーボモータ）４２と、各ノズルホルダを回転（自転）させるθ軸モータ（サーボモータ）４３と、各ノズルホルダのうち所定の旋回位置にあるノズルホルダを昇降（上下）させるＺ軸モータ（サーボモータ）４４と、を備える。また、実装ヘッド４０は、各ノズルホルダの旋回位置（公転位置）を検出するためのＲ軸エンコーダ４５と、各ノズルホルダの回転位置（自転位置）を検出するθ軸エンコーダ４６と、所定位置にあるノズルホルダの昇降位置（上下位置）を検出するＺ軸エンコーダ４７と、を備える。

【0018】

さらに、実装ヘッド４０は、吸着ノズル４１の先端を側方から撮像するための側面カメラ４８も備える。側面カメラ４８の周囲には、撮像対象である吸着ノズル４１やこれに吸着される部品Ｐを照らすための光源ユニット４９が設けられている。

【0019】

また、実装ヘッド４０は、当該実装ヘッド４０に設置され、光通信によって実装制御装置６０（光通信部７０）に各種信号を送信すると共に実装制御装置６０（光通信部７０）から各種信号を受信する光通信部５０も備える。光通信部５０には、送信する各種信号として、各軸エンコーダ（Ｒ軸エンコーダ４５，θ軸エンコーダ４６およびＺ軸エンコーダ４７）からの位置信号や側面カメラ４８からの画像信号などが入力される。また、光通信部５０からは、受信した各種信号として、各軸モータ（Ｒ軸モータ４２，θ軸モータ４３およびＺ軸モータ４４）への制御信号や、側面カメラ４８への制御信号、光源ユニット４９へ制御信号などが出力される。

【0020】

光通信部５０は、図４に示すように、光信号を送信する光送信部５１と、光信号を受信する光受信部５２と、光送信部５１を介して送信する各種信号を多重化する多重化部５３と、光受信部５２を介して受信された信号を各種信号に分離させる分離部５４と、各部を制御する通信制御部５５と、を備える。光送信部５１は、半導体レーザと、通信制御部５５からの制御信号に基づいて半導体レーザを駆動するレーザ駆動回路と、を有する。光受信部５２は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換回路を有する。

【0021】

部品実装機１０は、基台１１に設置され、実装機全体を制御する実装制御装置６０を備える。この実装制御装置６０は、図３に示すように、ＣＰＵ６１と、記憶部６２と、サーボアンプ６３と、画像処理ボード６４と、入出力インタフェース６５と、光通信部７０と、を備える。ＣＰＵ６１と記憶部６２とサーボアンプ６３と画像処理ボード６４は、互いに電気的に接続されている。また、ＣＰＵ６１と記憶部６２とサーボアンプ６３と画像処理ボード６４は、入出力インタフェース６５に電気的に接続されると共に、光通信部７０に電気的に接続される。記憶部６２は、一時的にデータを記憶するＲＡＭや、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，ＨＤＤなどを含む。入出力インタフェース６５には、部品供給装置２１や基板搬送装置２２、ヘッド移動装置３０の各軸エンコーダ（Ｘ軸エンコーダ３７，Ｙ軸エンコーダ３９）および各軸モータ（Ｘ軸モータ３６，Ｙ軸モータ３８）が電気的に接続される。さらに、入出力インタフェース６５には、パーツカメラ２６、光源ユニット２７、表示装置２５、マークカメラ２８、マークカメラ２８の周囲に配置される光源ユニット２９なども電気的に接続される。

【0022】

サーボアンプ６３は、各軸モータ（サーボモータ）をフィードバック制御するものである。このサーボアンプ６３は、ヘッド移動装置３０の各軸エンコーダ（Ｘ軸エンコーダ３７およびＹ軸エンコーダ３９）からの位置信号を入出力インタフェース６５を介して入力し、入力した位置信号に基づいてヘッド移動装置３０の各軸モータ（Ｘ軸モータ３６およびＹ軸モータ３８）の制御信号を生成すると共に生成した制御信号を入出力インタフェース６５を介して当該各軸モータへ出力する。また、サーボアンプ６３は、実装ヘッド４０の各軸エンコーダ（Ｒ軸エンコーダ４５，θ軸エンコーダ４６およびＺ軸エンコーダ４７）からの位置信号を光通信部５０，７０を介して入力し、入力した位置信号に基づいて対応する実装ヘッド４０の各軸モータ（Ｒ軸モータ４２，θ軸モータ４３およびＺ軸モータ４４）の制御信号を生成すると共に生成した制御信号を光通信部５０，７０を介して当該各軸モータへ出力する。

【0023】

画像処理ボード６４は、各種カメラ（パーツカメラ２６やマークカメラ２８、側面カメラ４８）で撮像された画像信号を処理するものである。この画像処理ボード６４には、パーツカメラ２６やマークカメラ２８からの画像信号が入出力インタフェース６５を介して入力され、側面カメラ４８からの画像信号が光通信部５０，７０を介して入力される。

【0024】

光通信部７０は、図４に示すように、光信号を送信する光送信部７１と、光信号を受信する光受信部７２と、光送信部７１を介して送信する各種信号を多重化する多重化部７３と、光受信部７２を介して受信された信号を各種信号に分離させる分離部７４と、各部を制御すると共にＣＰＵ６１との間で制御信号や必要なデータをやり取りする通信制御部７５と、を備える。光送信部７１は、光送信部５１と同様の半導体レーザとレーザ駆動回路とを有し、光ファイバケーブル８０を介してヘッド４０の光受信部５２と接続される。光受信部７２は、光受信部５２と同様の光電変換回路を有し、光ファイバケーブル８０を介してヘッド４０の光送信部５１と接続される。通信制御部７５は、光ファイバケーブル８０を介した通信の状態を監視するために、光受信部７２を介して受信された電気信号を入力し、入力した電気信号に基づいて推定される通信光量Q（光ファイバケーブル８０を通過する光信号の光量）をＣＰＵ６１へ出力する。

【0025】

次に、こうして構成された実施形態の部品実装機１０の実装動作について説明する。実装制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、基板搬送装置２２により基板Ｓが搬入され位置決めされた後、マークカメラ２８が基板Ｓに付された基準マークの上方へ移動するようヘッド移動装置３０を制御する。この制御は、ＣＰＵ６１からの制御指令に基づいてサーボアンプ６３がＸ軸エンコーダ３７およびＹ軸エンコーダ３９からの位置信号を入出力インタフェース６５を介して入力すると共に入力した位置信号に基づいて生成した制御信号を入出力インタフェース６５を介してＸ軸モータ３６およびＹ軸モータ３８へ出力することにより行なわれる。続いて、ＣＰＵ６１は、基準マークが撮像されるようマークカメラ２８およびその光源ユニット２９を制御する。この撮像の制御は、ＣＰＵ６１がマークカメラ２８および光源ユニット２９へ各制御信号を送信することにより行なわれる。これにより、基板Ｓの基準マークがマークカメラ２８により撮像される。マークカメラ２８からの撮像信号は、画像処理ボード６４へ出力される。画像処理ボード６４は、入力した画像信号に基づいて画像中の基準マークを認識する画像処理を行なう。そして、ＣＰＵ６１は、画像処理ボード６４の画像処理の結果に基づいて基板Ｓの位置を認識する。

【0026】

次に、ＣＰＵ６１は、部品供給装置２１により供給される部品Ｐの上方に吸着ノズル４１が移動するようヘッド移動装置３０を制御する。なお、ヘッド移動装置３０の制御については上述した。続いて、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４１が下降するようＺ軸モータ４４を制御すると共に吸着ノズル４１の吸引口に負圧を供給する。これにより、吸着ノズル４１に部品Ｐが吸着される。Ｚ軸モータ４４の制御は、ＣＰＵ６１からの制御指令に基づいてサーボアンプ６３がＺ軸エンコーダ４７からの位置信号を実装ヘッド４０の光通信部５０，光ファイバケーブル８０，光通信部７０を順に介して入力し、入力した位置信号に基づいて生成した制御信号を光通信部７０，光ファイバケーブル８０，実装ヘッド４０の光通信部５０を順に介してＺ軸モータ４４へ出力することにより行なわれる。なお、ＣＰＵ６１は、実装ヘッド４０の複数の吸着ノズル４１に予定数の部品Ｐが吸着されていなければ、予定数の部品Ｐが吸着されるまで、吸着ノズル４１（ノズルホルダ）が所定量ずつ旋回するようＲ軸モータ４２を制御し、次に吸着すべき吸着ノズル４１への部品Ｐの吸着を繰り返す。Ｒ軸モータ４２の制御は、ＣＰＵ６１からの制御指令に基づいてサーボアンプ６３がＲ軸エンコーダ４５からの位置信号を実装ヘッド４０の光通信部５０，光ファイバケーブル８０，光通信部７０を順に介して入力し、入力した位置信号に基づいて生成した制御信号を光通信部７０，光ファイバケーブル８０，実装ヘッド４０の光通信部５０を順に介してＲ軸モータ４２へ出力することにより行なわれる。

【0027】

ＣＰＵ６１は、こうして吸着ノズル４１に部品Ｐを吸着させる吸着動作を行なうと、吸着動作を行なう度に、当該吸着ノズル４１の先端部が側方から撮像されるよう側面カメラ４８および光源ユニット４９を制御する。この撮像の制御は、ＣＰＵ６１が光通信部７０，光ファイバケーブル８０，実装ヘッド４０の光通信部５０を順に介して側面カメラ４８および光源ユニット４９へ各制御信号を送信することにより行なわれる。側面カメラ４８からの撮像信号は、実装ヘッド４０の光通信部５０，光ファイバケーブル８０，光通信部７０を順に介して画像処理ボード６４へ出力される。画像処理ボード６４は、入力した画像信号に基づいて画像中の部品Ｐ（部品側面）を認識する画像処理を行なう。そして、ＣＰＵ６１は、画像処理ボード６４の画像処理の結果に基づいて、吸着ノズル４１に対する部品Ｐの吸着状態（例えば、吸着ミスの有無や吸着姿勢の良否など）を判定する。

【0028】

ＣＰＵ６１は、吸着すべき全ての吸着ノズル４１への部品Ｐの吸着が完了すると、実装ヘッド４０がパーツカメラ２６の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を制御する。続いて、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４１に吸着させた部品Ｐが撮像されるようパーツカメラ２６および光源ユニット２７を制御する。この撮像の制御は、ＣＰＵ６１が入出力インタフェース６５を介してパーツカメラ２６および光源ユニット２７に各制御信号を送信することにより行なわれる。パーツカメラ２６からの画像信号は、入出力インタフェース６５を介して画像処理ボード６４に出力される。画像処理ボード６４は、入力した画像信号に基づいて画像中の部品Ｐ（部品下面）を認識する画像処理を行なう。ＣＰＵ６１は、画像処理ボード６４の処理結果に基づいて各吸着ノズル４１に吸着されている部品Ｐの位置ずれ量（吸着ずれ量）を算出し、算出した位置ずれ量に基づいて基板Ｓの実装位置および実装角度を補正する。ＣＰＵ６１は、実装位置および実装角度を補正すると、吸着ノズル４１に吸着させた部品Ｐが補正した実装位置の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ６１は、部品Ｐが補正した実装角度になると共に吸着ノズル４１が下降するようθ軸モータ４３およびＺ軸モータ４４を制御すると共に吸着ノズル４１の吸引口への負圧の供給を解除する。θ軸モータ４３の制御は、ＣＰＵ６１からの制御指令に基づいてサーボアンプ６３がθ軸エンコーダ４６からの位置信号を実装ヘッド４０の光通信部５０，光ファイバケーブル８０，光通信部７０を順に介して入力し、入力した位置信号に基づいて生成した制御信号を光通信部７０，光ファイバケーブル８０，実装ヘッド４０の光通信部５０を順に介してθ軸モータ４３へ出力することにより行なわれる。Ｚ軸モータ４４の制御については上述した。これにより、部品Ｐが基板Ｓ上の実装位置および実装角度で実装される。ＣＰＵ６１は、実装ヘッド４０が有する複数の吸着ノズル４１のいずれかに未実装の部品Ｐが残っていれば、全ての部品Ｐが実装されるまで、次に実装すべき吸着ノズル４１に吸着されている部品Ｐの実装を繰り返す。

【0029】

ＣＰＵ６１は、こうして部品Ｐを基板Ｓに実装する実装動作を行なうと、実装動作を行なう度に、当該吸着ノズル４１の先端が側方から撮像されるよう側面カメラ４８および光源ユニット４９を制御する。側面カメラ４８および光源ユニット４９の制御については上述した。画像処理ボード６４は、側面カメラ４８からの撮像信号を光通信部５０，光ファイバケーブル８０，光通信部７０を介して入力し、入力した画像信号に基づいて画像中の部品Ｐ（部品側面）を認識する画像処理を行なう。そして、ＣＰＵ６１は、画像処理ボード６４の画像処理の結果に基づいて、吸着ノズル４１が部品Ｐを基板Ｓに実装することなく持ち帰る持ち帰りエラーの有無を判定する。

【0030】

次に、実装ヘッド４０と実装制御装置６０との間で行なわれる光ファイバケーブル８０を介した通信の状態を監視するための処理について説明する。ここで、実装制御装置６０のＣＰＵ６１および記憶部６２と、光通信部５０，７０と、光ファイバケーブル８０とが本開示の光通信装置に相当する。図５は、実装制御装置６０のＣＰＵ６１により実行される通信状態監視処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、部品実装機１０の実装動作中（生産中）に所定時間毎に繰り返し実行される。

【0031】

通信状態監視処理が実行されると、実装制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、光ファイバケーブル８０を通過する光信号の光量（通信光量Ｑ）を取得する（Ｓ１００）。この処理は、光受信部７２を介して受信した電気信号に基づいて推定されたものを取得することにより行なわれる。続いて、ＣＰＵ６１は、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＡ（第１閾値）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。閾値ＴｈｒＡは、通信状態が正常であるか否かを判断するための閾値であり、通信エラーが殆ど生じないと考えられる正常範囲の下限値よりも大きい値に定められる。ＣＰＵ６１は、通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＡ以上であると判定すると、通信光量Ｑは十分なレベルにあり、通信状態は正常状態であると判定して（Ｓ１２０）、通信状態監視処理を終了する。

【0032】

ＣＰＵ６１は、Ｓ１１０において、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＡ未満であると判定すると、通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＡよりも小さい値に定められた閾値ＴｈｒＢ（第３閾値）以上であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。閾値ＴｈｒＢは、正常範囲の下限値に定められる。ＣＰＵ６１は、通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＢ以上（閾値ＴｈｒＢ以上閾値ＴｈｒＡ未満，第３閾値以上第１閾値未満）であると判定すると、通信状態は光ファイバケーブル８０等のメンテナンスが必要な要メンテナンス状態であると判定し（Ｓ１４０）、その判定結果を表示装置２５に出力する（Ｓ２１０）。図６は、表示装置２５の表示例を示す説明図である。図示するように、要メンテナンス状態と判定された場合には、表示装置２５には、作業者に対して光ファイバケーブル８０の清掃や交換を促すメッセージ等が表示される。作業者は、表示装置２５に表示されたメッセージに従って必要な作業を行なうことにより、通信状態を正常状態に戻すことができる。そして、ＣＰＵ６１は判定結果（要メンテナンス状態）とＳ１００で取得した通信光量Ｑとを対応付けて記憶部６２に記憶して（Ｓ２２０）、通信状態監視処理を終了する。

【0033】

ＣＰＵ６１は、Ｓ１３０において、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＢ未満（第３閾値未満）であると判定すると、通信不良の疑いがあると判断し、部品実装機１０の実装動作（生産）を停止する（Ｓ１５０）。これは、通信不良が発生すると、ＣＰＵ６１は、実装ヘッド４０（Ｒ軸モータ４２やθ軸モータ４３、Ｚ軸モータ４４を含む各軸モータや、側面カメラ４８等）の制御を正常に実行できないためである。

【0034】

そして、ＣＰＵ６１は、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＢよりも更に小さい値に定められた閾値ＴｈｒＣ（第２閾値）以上であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。閾値ＴｈｒＣは、明らかな通信不良を判定するための閾値である。ＣＰＵ６１は、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＣ以上（閾値ＴｈｒＣ以上閾値ＴｈｒＢ未満，第２閾値以上第３閾値未満）であると判定すると、通信状態は通信不良が疑われる不良被疑状態と判定して（Ｓ１７０）、限定的な通信のみを許可する（Ｓ１８０）。限定的な通信としては、例えば、各軸エンコーダ４５～４７や側面カメラ４８に異常がないかのチェックや、信号線に断線がないかのチェック等のために、各軸エンコーダ４５～４７や側面カメラ４８などと通信する場合を挙げることができる。また、限定的な通信は、例えば通信先にメモリ等が備えられている場合に、そのメモリをチェックし、過去に異常が生じていたかをチェックするために行なわれてもよい。続いて、ＣＰＵ６１は、判定結果（不良被疑状態）を表示装置２５に表示する（Ｓ２１０）。図７は、表示装置２５の表示例を示す説明図である。異常被疑状態と判定された場合、表示装置２５には、作業者に対して通信不良の疑いがある旨のメッセージと生産が停止される旨のメッセージ等が表示される。そして、ＣＰＵ６１は、判定結果（不良被疑状態）とＳ１００で取得した通信光量Ｑとを対応付けて記憶部６２に記憶して（Ｓ２２０）、通信状態監視処理を終了する。

【0035】

ＣＰＵ６１は、Ｓ１６０において、取得した通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＣ未満（第２閾値未満）であると判定すると、通信状態は不良確定状態と判定し（Ｓ１９０）、一切の通信を禁止する（Ｓ２００）。続いて、ＣＰＵ６１は、判定結果（不良確定状態）を表示装置２５に表示する（Ｓ２１０）。図８は、表示装置２５の表示例を示す説明図である。異常確定状態と判定された場合、表示装置２５には、作業者に対して通信不良が発生した旨のメッセージと生産が停止される旨のメッセージ等が表示される。そして、ＣＰＵ６１は、判定結果（不良確定状態）とＳ１００で取得した通信光量Ｑとを対応付けて記憶部６２に記憶して（Ｓ２２０）、通信状態監視処理を終了する。

【0036】

このように、本実施形態では、ＣＰＵ６１は、複数の閾値ＴｈｒＡ～ＴｈｒＣを用いて通信光量Ｑの低下を段階的に判定することで、通信状態を判定すると共に判定結果を作業者に報知する。これにより、現在の通信状態に合わせた適切な対応を作業者に促すことができる。また、ＣＰＵ６１は、判定結果が正常状態以外（要メンテナンス状態，不良被疑状態，不良確定状態）の場合には、判定結果をそのときの通信光量Ｑと共に記憶部６２に記憶する。これにより、後に開発担当者や整備担当者などが不良の発生要因などを解析する際には、解析が容易となる。

【0037】

ここで、実施形態の構成要素と請求の範囲に記載の本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。実施形態の基板搬送装置２２とヘッド移動装置３０と実装制御装置６０とを含む実装機本体が本開示の第１機器に相当し、実装ヘッド４０が第２機器に相当し、実装制御装置６０の光通信部７０の通信制御部７５が監視部に相当し、実装制御装置６０のＣＰＵ６１が制御装置に相当する。また、光通信部７０の光送信部７１および光受信部７２が第１変換ユニットに相当し、実装ヘッド４０の光通信部５０の光送信部５１および光受信部５２が第２変換ユニットに相当し、光ファイバケーブル８０が光ファイバケーブルに相当し、実装制御装置６０の記憶部６２が記憶部に相当する。また、Ｒ軸モータ４２，θ軸モータ４３およびＺ軸モータ４４がモータに相当し、Ｒ軸エンコーダ４５，θ軸エンコーダ４６およびＺ軸エンコーダ４７がエンコーダに相当し、サーボアンプ６３がモータ制御部に相当する。また、側面カメラ４８が撮像装置に相当し、画像処理ボード６４が画像処理部に相当する。

【0038】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0039】

例えば、上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、Ｓ１３０において通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＢ未満であると判定したときに更にＳ１６０において通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＣ以上であるか否かを判定することにより、不良被疑状態と不良確定状態とを区別するものとした。しかし、ＣＰＵ６１は、Ｓ１３０において通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＢ未満であると判定したときに、不良被疑状態と不良確定状態とを区別することなく不良状態と判定してもよい。この場合、ＣＰＵ６１は、一切の通信を禁止してもよい。

【0040】

上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、通信光量Ｑが閾値ＴｈｒＡ未満である場合（通信状態が正常状態以外の状態である場合）に取得した通信光量Ｑを記憶部６２に記憶させるものとした。しかし、ＣＰＵ６１は、取得した通信光量Ｑを常時、記憶部６２に記憶させてもよい。この場合、記憶部６２の記憶容量が一杯になった場合には、ＣＰＵ６１は、古いデータから順に上書きするものとすればよい。また、ＣＰＵ６１は、通信光量Ｑを記憶部６２に記憶させなくてもよい。

【0041】

上述した実施形態では、実装ヘッド４０は、複数の吸着ノズル４１が円周方向に配列されると共にＺ軸モータ４４により所定の旋回位置にある吸着ノズル４１が昇降可能なロータリヘッドとして構成されるものとした。しかし、実装ヘッド４０は、Ｚ軸モータにより個別に昇降が可能な複数の吸着ノズル４１が直線方向に配列されてもよい。また、実装ヘッド４０は、Ｚ軸モータにより昇降可能な単一の吸着ノズルを備えるものであってもよい。

【0042】

上述した実施形態では、本開示の光通信装置を部品実装機１０に適用して説明した。しかし、光通信装置は、これに限定されるものではなく、第１機器と第２機器との間で光通信を行なうものであれば、如何なる装置にも適用可能である。

【0043】

以上説明したように本開示の光通信装置は、第１機器と第２機器との間で光通信を行なう光通信装置であって、光通信時の光量を監視する監視部と、前記光量が第１閾値を下回ったときには所定の情報を出力し、前記光量が前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回ったときには両機器間の通信を遮断する制御装置と、を備えることを要旨とする。

【0044】

この本開示の光通信装置では、光通信時の光量が第１閾値を下回ると、所定の情報を出力するため、例えば、その情報を基に警告を受けたオペレータが必要なメンテナンスを行なうことで、装置を正常に保つことができる。また、本開示の光通信装置では、光量が第１閾値よりも低い第２閾値を下回ると、両機器間の通信を遮断するため、光通信時の光量低下によって機器が誤作動するのを抑制することができる。ここで、「所定の情報を出力」には、所定の情報を記憶装置に出力（記録）するものや、所定の情報を表示するもの、その他、オペレータに対して警告または報知するためのものが含まれる。

【0045】

こうした本開示の光通信装置において、前記制御装置は、前記光量が前記第１閾値よりも低く前記第２閾値よりも高い第３閾値を下回ったときには両機器間の通信を限定的に行なうものとしてもよい。こうすれば、機器が誤作動するのを抑制しつつ、必要な通信を継続させることができる。この場合、前記制御装置は、前記第１機器側に設けられ、前記限定的に行なう通信には、前記第２機器に異常がないかをチェックするための通信が含まれるものとしてもよい。

【0046】

また、本開示の光通信装置において、前記第１機器側に設けられ、電気信号と光信号とを変換する第１変換ユニットと、前記第２機器側に設けられ、電気信号と光信号とを変換する第２変換ユニットと、前記第１変換ユニットと前記第２変換ユニットとを接続する光ファイバケーブルと、前記第２変換ユニットから前記光ファイバケーブルを介して前記第１変換ユニットが受信した光信号の受信光量を記憶する記憶部と、を備えるものとしてもよい。受信光量を記憶部に記憶しておくことで、後に不良の発生要因を解析する場合にその解析を容易とすることができる。なお、光量の記憶は、第１閾値を下回ったときのみ実行されてもよい。こうすれば、必要な記憶容量を少なくすることができる。

【0047】

さらに、本開示の光通信装置において、前記第１機器は、固定機器であり、前記第２機器は、可動機器であるものとしてもよい。

【0048】

本開示は、光通信装置の形態に限られる、部品実装機の形態とすることもできる。
すなわち、本開示の部品実装機は、部品を実装する部品実装機であって、上述した各態様のいずれかの本開示の光通信装置と、前記第１機器としての実装機本体と、前記実装機本体に対して移動して部品を実装する前記第２機器としての実装ヘッドと、を備え、前記実装ヘッドは、モータと、該モータの変位を検出するエンコーダとを有し、前記実装機本体は、前記光通信装置を介して前記エンコーダから出力されるエンコーダ信号を受信すると共に前記光通信装置を介して前記モータへ制御信号を送信することにより該モータを駆動制御するモータ制御部を有するものとしてもよい。この場合、前記実装ヘッドは、撮像装置を有し、前記実装機本体は、前記光通信装置を介して前記撮像装置から出力される画像信号を受信して処理する画像処理部を有するものとしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、光通信装置や部品実装機の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０ 部品実装機、１１ 基台、１２ 筐体、２１ 部品供給装置、２２ 基板搬送装置、２５ 表示装置、２６ パーツカメラ、２７ 光源ユニット、２８ マークカメラ、２９ 光源ユニット、３０ ヘッド移動装置、３１ Ｘ軸ガイドレール、３２ Ｘ軸スライダ、３３ Ｙ軸ガイドレール、３４ Ｙ軸スライダ、３６ Ｘ軸モータ、３７ Ｘ軸エンコーダ、３８ Ｙ軸モータ、３９ Ｙ軸エンコーダ、４０ 実装ヘッド、４１ 吸着ノズル、４２ Ｒ軸モータ、４３ θ軸モータ、４４ Ｚ軸モータ、４５ Ｒ軸エンコーダ、４６ θ軸エンコーダ、４７ Ｚ軸エンコーダ、４８ 側面カメラ、４９ 光源ユニット、５０，７０ 光通信部、５１，７１ 光送信部、５２，７２ 光受信部、５３，７３ 多重化部、５４，７４ 分離部、５５，７５ 通信制御部、６０ 実装制御装置、６１ ＣＰＵ、６２ 記憶部、６３ サーボアンプ、６４ 画像処理ボード、６５ 入出力インタフェース、８０ 光ファイバケーブル、Ｐ 部品、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】