WO2019142236A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2019142236A1
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橋本　光弘
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Fuji Corp
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Fuji Corp
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    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046—Surface mounting

Definitions

  • the present invention relates to a working machine that performs optical communication.
  • Patent Document 1 in a system including a control unit and a movable unit controlled by the control unit, when a transmission path for transmitting control information transmitted from the control unit is disconnected, the system is suitable for the control unit and the movable unit. Techniques for performing the process are disclosed.
  • an electro-optical converter used for the optical communication system.
  • a photoelectric converter used for the optical communication system.
  • communication failure may occur. Therefore, there has been a demand for a technology for predicting the maintenance time of the communication system before the occurrence of a communication failure.
  • This application is proposed in view of the above-mentioned subject, and it aims at providing the art which can predict the time of the maintenance concerning optical communication in the electronic component mounting device which performs optical communication.
  • This specification describes a fixed unit, a movable unit movably provided to the fixed unit, an optical transmission path for transmitting an optical signal between the fixed unit and the movable unit, and an optical signal output from the movable unit.
  • a first photoelectric converter for converting into a signal
  • a first detection unit for detecting a signal value of the electric signal converted by the first photoelectric converter
  • a work machine including: a first estimation unit configured to estimate a time when an output value of an optical signal output from a movable unit is equal to or less than a threshold value.
  • the signal value of the electrical signal converted by the photoelectric converter changes in accordance with the amount of the output value of the optical signal. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to provide a work machine capable of predicting the maintenance time when the output value of the optical signal is equal to or less than the threshold.
  • the mounting device 16 performs mounting work of mounting the electronic component on a substrate such as a printed circuit board, for example.
  • the mounting device 16 is mounted on the common base 14 with various devices such as the transport device 22, the supply device 26, and the mounting head 28.
  • the direction in which the mounting devices 16 are juxtaposed is the X axis direction
  • the direction parallel to the plane of the substrate to be transported and perpendicular to the X axis direction is the Y axis direction.
  • the direction perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction will be described as the Z-axis direction.
  • a display device 29 is provided on the front side of the mounting device 16. The display device 29 displays, for example, information such as the operation status of the mounting device 16.
  • the transfer device 22 includes two conveyor devices 40 and 42 and a substrate holding device 48 (FIG. 2).
  • the two conveyor devices 40 and 42 extend in the X-axis direction, and are disposed parallel to each other on the frame portion 30.
  • Each of the two conveyor devices 40 and 42 conveys the substrate supported by the respective conveyor devices 40 and 42 in the X-axis direction, using the conveyor motor 46 (FIG. 2) as a drive source.
  • the substrate holding device 48 (FIG. 2) pushes up and fixes the transported substrate at a predetermined position.
  • the moving device 24 includes a Y-axis direction sliding mechanism and an X-axis direction sliding mechanism (not shown).
  • the Y-axis direction sliding mechanism has a pair of guide rails (not shown) extending in the Y-axis direction, a slider, and a Y-axis motor 62 (FIG. 2).
  • the slider is guided by the guide rail in response to the drive of the Y-axis motor 62 and moves to an arbitrary position in the Y-axis direction.
  • the X-axis direction slide mechanism has a pair of guide rails (not shown) extending in the X-axis direction, a slider, an X-axis motor 64 (FIG. 2), and the like.
  • the guide rails of the X-axis direction slide mechanism are fixed to the sliders of the Y-axis direction slide mechanism, and the sliders of the X-axis direction slide mechanism are guided by the guide rails according to the drive of the X-axis motor 64 Move to any position of.
  • a mounting head 28 for adsorbing the electronic component and mounting it on the substrate is detachably and movably fixed to the slider of the X-axis direction sliding mechanism.
  • the feeding device 26 is a feeder type feeding device, and is disposed at the front end of the frame portion 30.
  • the feeding device 26 comprises a plurality of tape feeders 70.
  • a tape feeder support base 77 for supporting the tape feeder 70 is disposed at the front end of the frame portion 30, and the tape feeder 70 is supported by the tape feeder support base 77.
  • the tape feeder 70 unseals while pulling out the taped component wound around the reel 72 and feeds out the electronic component to the downstream side of the tape feeder 70.
  • the mounting head 28 includes a suction nozzle (not shown), a positive / negative pressure supply device 52 (FIG. 2), a nozzle lifting device 54 (FIG. 2), a nozzle rotation device 56 (FIG. 2), a mark camera 164 (FIG. 2) and a side camera 165. ( Figure 2) etc.
  • the suction nozzle is attached to the lower surface of the mounting head 28.
  • the mounting head 28 is formed with a supply path to which negative pressure air and positive pressure air are supplied from the positive and negative pressure supply device 52. As a result, negative pressure air is supplied to the mounting head 28 to hold the electronic component by suction, and a slight positive pressure air is supplied to the mounting head 28 so that the held electronic component can be released.
  • the nozzle lifter 54 raises and lowers the suction nozzle, and the nozzle rotation device 56 rotates the suction nozzle about its axis.
  • the suction nozzle can change the vertical position of the electronic component to be held and the holding posture of the electronic component.
  • the mark camera 164 captures, for example, the substrate ID and the like written on the substrate from above.
  • the side camera 165 captures an image of the electronic component sucked by the suction nozzle from the side.
  • the mounting head 28 includes various types of mounting heads 28.
  • the various types of mounting heads 28 differ in that the number of suction nozzles differs from one another, for example.
  • the mounting head 28 is attachable to and detachable from the slider of the X-axis direction sliding mechanism, and is appropriately replaced according to, for example, the electronic component to be mounted.
  • the substrate is conveyed to a predetermined position by the conveyor devices 40 and 42 and fixed by the substrate holding device 48.
  • the moving device 24 moves the mounting head 28 to the supply device 26.
  • the suction nozzle 57 descends to the position of the electronic component delivered by the supply device 26, and adsorbs and holds the electronic component. Thereafter, the suction nozzle 57 is raised.
  • the moving device 24 moves the mounting head 28 above the mounting position of the substrate.
  • the suction nozzle 57 is lowered to the substrate position to release the electronic component.
  • the mounting head 28 mounts the electronic component on the substrate.
  • the controller 141 confirms whether the substrate ID imaged by the mark camera 164 is as planned. Further, after the suction nozzle 57 sucks the electronic component, the controller 141 confirms whether the electronic component is dropped or not from the image captured by the side camera 165. If the board ID is not as planned, and if the electronic component is falling, the controller 141 interrupts the mounting operation as an error.
  • the mounting device 16 includes a control device 140 and the like in addition to the configuration described above.
  • the control device 140 includes a controller 141, an electro-optical converter 151, an AD converter 152, a photoelectric converter 153, an amplifier (not shown), a low pass filter (not shown), and the like.
  • the controller 141 includes a CPU 142, a RAM 143, a ROM 144, a storage unit 145, and the like.
  • the CPU 142 controls various electrically connected units by executing various programs stored in the ROM 144.
  • each part is the conveyance device 22, the moving device 24, the mounting head 28, the supply device 26, and the like.
  • the RAM 143 is used as a main storage device for the CPU 142 to execute various processes.
  • the ROM 144 stores a control program and various data.
  • the storage unit 145 stores, for example, a program for time prediction processing described later.
  • the transfer device 22 has a drive circuit 132 for driving the conveyor motor 46 and the substrate holding device 48 in addition to the above-described configuration.
  • the moving device 24 has a drive circuit 134 for driving the X-axis motor 64 and the Y-axis motor 62 in addition to the above-described configuration.
  • the supply device 26 has a drive circuit 136 for driving the delivery device 78 and the like in addition to the above-described configuration.
  • the mounting head 28 has a drive circuit 137, a photoelectric converter 161, an AD converter 162, an electro-optical converter 163, an amplifier (not shown), a low pass filter (not shown), and the like in addition to the above-described configuration.
  • the drive circuit 137 includes a storage unit 138.
  • Optical communication using an optical fiber is performed between the controller 141 and the mounting head 28.
  • the control device 140 is provided with connectors 171 and 181 which are connectors of optical fiber cables.
  • the mounting head 28 is provided with connectors 175 and 185 which are connectors of optical fiber cables.
  • Connectors 172 and 174 are provided at both ends of the optical fiber cable 173 used for communication from the controller 141 to the mounting head 28, respectively.
  • the optical fiber cable 173 is a flexible two-core fiber.
  • Connectors 182 and 184 are provided at both ends of the optical fiber cable 183 used for communication from the mounting head 28 to the controller 141, respectively.
  • the connectors 172 and 174 of the optical fiber cable 173 are connected to the connector 171 of the control device 140 and the connector 175 of the mounting head 28, respectively, whereby the control device 140 and the mounting head 28 are optically connected.
  • the connectors 182 and 184 of the optical fiber cable 183 are connected to the connector 181 of the control device 140 and the connector 185 of the mounting head 28, respectively, whereby the control device 140 and the mounting head 28 are optically connected. .
  • the connector 171 and the electro-optical converter 151 of the control device 140, and the connector 181 and the photoelectric converter 153 are optically connected.
  • the electro-optical converter 151 converts the electrical signal output from the controller 141 into an optical signal, and outputs the optical signal to the mounting head 28 via the optical fiber cable 173.
  • the photoelectric converter 153 converts the optical signal output from the mounting head 28 into an electrical signal.
  • the converted electrical signal is amplified by an amplifier (not shown) and then output to the AD converter 152 via a low pass filter (not shown).
  • the AD converter 152 converts an electrical signal that is an analog value into a digital value electrical signal, and outputs the digital signal to the controller 141. Also, the AD converter 152 outputs the voltage value of the input analog electric signal to the controller 141.
  • the connector 185 and the electro-optical converter 163 of the mounting head 28, and the connector 175 and the photoelectric converter 161 are optically connected.
  • the electro-optical converter 163 converts the electrical signal output from the drive circuit 137 into an optical signal, and outputs the optical signal to the control device 140 via the optical fiber cable 183.
  • the photoelectric converter 161 converts the optical signal output from the control device 140 into an electrical signal.
  • the converted electrical signal is amplified by an amplifier (not shown) and then output to an AD converter 162 via a low pass filter (not shown).
  • the AD converter 162 converts an electrical signal which is an analog value into an electrical signal of a digital value, and outputs it to the drive circuit 137.
  • the AD converter 162 also outputs the voltage value of the input analog electric signal to the drive circuit 137.
  • the CPU 142 In the mounting operation, the CPU 142 outputs a control signal to the mounting head 28 via the optical fiber cable 173.
  • the control signal includes, for example, an imaging instruction to the mark camera 164 and the side camera 165, an instruction to transfer the imaged image, and the like.
  • the drive circuit 137 outputs the image data captured by the mark camera 164 and the side camera 165 to the CPU 142 via the optical fiber cable 183 or the like.
  • Image data tends to have a large amount of data, but in the present embodiment, high-speed transmission is realized by using the optical fiber cable 183 as a communication path.
  • the CPU 142 stops the mounting operation as an error. Therefore, before the occurrence of a communication failure caused by the deterioration with time of the communication path, the time of maintenance is notified by the time prediction processing described below.
  • the CPU 142 executes storage processing for storing the voltage value output from the AD converter 152 in the storage unit 145 in association with time at predetermined time intervals.
  • the storage unit 145 stores the history of voltage values.
  • the predetermined time is, for example, several ms.
  • the drive circuit 137 of the mounting head 28 stores an ID given to itself.
  • the CPU 142 causes the mounting head 28 to transmit an ID when the mounting head 28 is replaced in order to collate whether the mounting head 28 planned in advance matches the mounted mounting head 28 or not.
  • the ID of the new mounting head 28 is stored in the storage unit 145 as a history along with the time.
  • the CPU 142 executes, for example, the timing prediction process shown in FIG. 3 at predetermined time intervals while the mounting operation is being performed.
  • the predetermined time is, for example, several hours. Next, the time prediction process will be described using FIG.
  • the CPU 142 reads and acquires the voltage value of the electric signal from the replacement of the mounting head 28 stored in the storage unit 145 until the present time, and stores the voltage value in the RAM 143 (S1). Specifically, the CPU 142 reads the current time at which the mounting head 28 is mounted from the storage unit 145, and reads the voltage value of the electrical signal from the time of mounting to the current time. Next, the CPU 142 calculates the inclination of the read voltage value with respect to time, and calculates the time when the voltage value becomes equal to or less than the threshold (S3).
  • FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage value.
  • FIG. 4 shows the case where the mounting head 28 is replaced at time t1.
  • the connection with the connectors 174 and 175 and the connection with the connectors 184 and 185 are released, and the connection with the connectors 175 and 185 of the new mounting head 28 is made.
  • dust and the like may be attached to the connectors 174 and 184.
  • the output amount of the optical signal transmitted by the optical fiber cables 173 and 183 decreases. That is, as shown in FIG. 4, a change such as a significant decrease in voltage value may occur before and after time t1.
  • step S1 the CPU 142 reads not all the voltage values stored in the storage unit 145 but the voltage values up to the present after exchange.
  • step S3 the CPU 142 calculates the slope of the voltage value with respect to time using, for example, the least squares method.
  • the CPU 142 also uses the calculated inclination to calculate time t2 at which the voltage value is equal to or less than the threshold.
  • the threshold is, for example, a value based on a standard value of the light output amount for which optical communication is guaranteed, and is stored in advance in, for example, the storage unit 145.
  • the CPU 142 converts the calculated time t2 into, for example, a month unit time.
  • the CPU 142 displays the calculated time (S5). Specifically, for example, a message such as “Please perform maintenance on ⁇ ⁇ ⁇ month” or “Please do maintenance after ⁇ month” may be displayed on the display device 29.
  • the CPU 142 ends the timing prediction process.
  • the worker can use the light to the part related to the optical communication from the mounting head 28 to the control device 140 before the communication failure occurs due to the deterioration of the parts related to the optical communication from the mounting head 28 to the control device 140. Maintenance of parts related to communication can be performed.
  • the parts involved in the optical communication from the mounting head 28 to the control device 140 are the electro-optical converter 163, the optical fiber cable 183, the photoelectric converter 153, the AD converter 152 and the like.
  • the drive circuit 137 of the mounting head 28 also executes storage processing for storing the voltage value output from the AD converter 162 in the storage unit 138 in association with time. Further, the drive circuit 137 executes the same processing as steps S1 and S3 of the timing prediction processing.
  • the drive circuit 137 reads the voltage value of the electrical signal stored in the storage unit 138, and calculates the slope of the voltage value with respect to time. Further, the drive circuit 137 calculates the time when the voltage value is equal to or less than the threshold from the slope, and transmits the calculated time to the control device 140.
  • the CPU 142 converts the time into, for example, monthly time, and causes the display device 29 to display the time, as in step S5. As a result, the worker can perform maintenance on the components involved in the optical communication from the control device 140 to the mounting head 28.
  • the mounting device 16 is an example of a work machine and a fixed portion
  • the mounting head 28 is an example of a movable portion
  • the optical fiber cable 173 is an example of an optical transmission path and a second optical transmission path.
  • Reference numeral 183 denotes an example of the optical transmission line and the first optical transmission line.
  • the photoelectric converter 153 is an example of a first photoelectric converter
  • the photoelectric converter 161 is an example of a second photoelectric converter.
  • the controller 141 is an example of a first detection unit and a first estimation unit.
  • the drive circuit 137 is an example of a second detection unit and a second estimation unit.
  • the mark camera 164 and the side camera 165 are an example of a camera
  • the display device 29 is an example of a notification unit.
  • the voltage values output from each of the AD converter 152 and the AD converter 162 are an example of signal values.
  • the controller 141 estimates the time when the output value of the optical signal output from the mounting head 28 becomes equal to or less than the threshold based on the amount of decrease over time of the voltage value output from the AD converter 152 in the time prediction process. . Specifically, the controller 141 reads the voltage value of the electric signal from the storage unit 145, calculates the inclination of the read voltage value with respect to time, and calculates the time when the voltage value is equal to or less than the threshold. From this, the controller 141 can estimate the maintenance time of the components involved in the optical communication from the mounting head 28 to the control device 140.
  • the controller 141 calculates the time when the voltage value becomes equal to or less than the threshold value based on the voltage value of the electric signal from the time when the mounting head 28 is currently mounted to the current time. For this reason, the variation of the voltage value due to the replacement of the mounting head 28 is excluded, and the controller 141 is based on the amount of decrease of the voltage value due to the deterioration with time of parts related to the optical communication from the control device 140 to the mounting head 28. It is possible to calculate the time when the voltage value becomes equal to or less than the threshold value. The controller 141 can accurately calculate the time when the voltage value is equal to or less than the threshold.
  • the drive circuit 137 estimates the time when the output value of the optical signal output from the control device 140 becomes equal to or less than the threshold value, based on the amount of decrease with time of the voltage value output from the AD converter 162. From this, the drive circuit 137 can estimate the timing of maintenance of the components involved in the optical communication from the control device 140 to the mounting head 28.
  • controller 141 causes the display device 29 to display the calculated time in the time prediction process.
  • the worker can recognize the maintenance time.
  • the mounting device 16 also includes a mounting head 28 that performs a mounting operation, and the mounting head 28 includes a mark camera 164 and a side camera 165.
  • a configuration in which image data is transmitted at high speed by optical communication is useful. Further, it is effective to estimate the maintenance time before the occurrence of communication failure by the time prediction process.
  • the configuration in which the drive circuit 137 performs the time prediction processing is effective.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the configuration to calculate has been described.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a table of maintenance timings for voltage values and decreasing amounts of voltage values in a predetermined period is stored in advance, and the table is referred to based on voltage values and decreasing amounts of voltage values in a predetermined period. It may be configured to determine the maintenance time.
  • step S1 of the time prediction process the CPU 142 reads not the voltage values stored in the storage unit 145 but the voltage values up to the present after the replacement. If replaced, the voltage value may change significantly due to the adhesion of dust etc., so it may not change significantly. Therefore, the configuration is not limited to the above, and step S3 may be executed based on all the voltage values stored in storage unit 145.
  • step S1 of the time prediction process the CPU 142 reads out the voltage value up to the present stored in the storage unit 145 since the exchange. For example, when the mounting head 28 is replaced, the history of voltage values stored in the storage unit 145 may be deleted, and the history may be updated each time the mounting head 28 is replaced. good.
  • the drive circuit 137 reads the voltage value of the electrical signal stored in its storage unit and calculates the slope of the voltage value with respect to time, but the invention is not limited thereto.
  • the drive circuit 137 may transmit the read voltage value to the controller 141, and the controller 141 may calculate the inclination.
  • controller 141 may be configured to have a plurality of CPUs. In this case, not only the configuration in which the first detection unit and the first estimation unit are realized by one CPU, but also the configuration in which the first detection unit and the first estimation unit are realized by different CPUs may be used. A part of the configuration may be realized by the same CPU.
  • the content of the signal output to the CPU 142 via the optical fiber cable 183 or the like has been described as image data captured by the mark camera 164 and the side camera 165, but is not limited thereto. It may be a motor provided in the positive / negative pressure supply device 52, the nozzle lifting device 54, the nozzle rotation device 56 or the like, a signal from a sensor or the like, an I / O signal or the like.

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Abstract

光通信を行う電子部品装着装置において、光通信にかかるメンテナンスの時期を予測することができる技術を提供することを目的とする。コントローラは時期予測処理において、記憶部から電気信号の電圧値を読み出し、読み出した電圧値の時間に対する傾きを算出し、ＡＤ変換器から出力される電圧値の時間経過に伴う減少量に基づいて、電圧値が閾値以下となる時期を算出する。そして、装着ヘッドから出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する。

Description

作業機
　本発明は、光通信を行う作業機に関するものである。
　特許文献１には、制御装置と制御装置により制御される可動部を備えるシステムにおいて、制御装置から送信される制御情報を伝送する伝送路が切断された場合に、制御装置および可動部に適切な処理を行わせるための技術が開示されている。
特開２０１６－３１９７５号公報
　ところで、伝送路に光ファイバを用いた光通信システムにおいては、光通信システムに電光変換器および光電変換器などが用いられる。例えば電光変換器の経時劣化などにより光ファイバにて伝送される光出力量が低下すると、通信障害が生じるおそれがある。そこで、通信障害が生じる前に、通信システムのメンテナンスの時期を予測する技術が要請されていた。
　本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、光通信を行う電子部品装着装置において、光通信にかかるメンテナンスの時期を予測することができる技術を提供することを目的とする。
　本明細書は、固定部と、固定部に移動可能に備えられる可動部と、固定部と可動部との間で光信号を伝送する光伝送路と、可動部から出力される光信号を電気信号に変換する第１光電変換器と、第１光電変換器により変換された電気信号の信号値を検出する第１検出部と、第１検出部が検出する信号値の時間経過に伴う量に基づいて、可動部から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する第１推測部と、を備える作業機を開示する。
　光信号の出力値の量に応じて、光電変換器にて変換された電気信号の信号値は変化する。したがって、本開示によれば、光信号の出力値が閾値以下となるメンテナンスの時期を予測することができる作業機を提供することができる。
電子部品装着装置の斜視図である。 電子部品装着装置の制御系統を示すブロック図である。 時期予測処理のフローチャートである。 時間経過に伴う電圧値の変化を模式的に示す図である。
装着装置の構成
　図１を用いて装着装置１６について説明する。装着装置１６は、例えばプリント基板などの基板に電子部品を装着する装着作業を行う。装着装置１６は、搬送装置２２、供給装置２６、装着ヘッド２８などの各種装置が共通ベース１４上に取り付けられている。なお、以下の説明では、図１に示すように、装着装置１６が並設される方向をＸ軸方向、搬送される基板の基板平面に平行でＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直角な方向をＺ軸方向と称して説明する。また、装着装置１６の前側に表示装置２９が設けられている。表示装置２９には、例えば装着装置１６の動作状況などの情報が表示される。
　搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２および基板保持装置（図２）４８を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２はＸ軸方向に延び、互いに平行にフレーム部３０に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、コンベア用モータ４６（図２）を駆動源として、各コンベア装置４０，４２に支持される基板をＸ軸方向に搬送する。基板保持装置４８（図２）は、搬送された基板を所定の位置において、押し上げて固定する。
　移動装置２４は不図示のＹ軸方向スライド機構およびＸ軸方向スライド機構などを備える。Ｙ軸方向スライド機構は不図示の、Ｙ軸方向に延びる１対のガイドレール、スライダ、およびＹ軸モータ６２（図２）などを有している。スライダはＹ軸モータ６２の駆動に応じてガイドレールに案内されてＹ軸方向の任意の位置に移動する。同様に、Ｘ軸方向スライド機構は不図示の、Ｘ軸方向に延びる１対のガイドレール、スライダ、およびＸ軸モータ６４（図２）などを有している。Ｘ軸方向スライド機構のガイドレールは、Ｙ軸方向スライド機構のスライダに固定されており、Ｘ軸方向スライド機構のスライダは、Ｘ軸モータ６４の駆動に応じてガイドレールに案内されてＸ軸方向の任意の位置に移動する。Ｘ軸方向スライド機構のスライダには、電子部品を吸着して基板に装着する装着ヘッド２８が着脱可能および移動可能に固定されている。
　供給装置２６は、フィーダ型の供給装置であり、フレーム部３０の前方側の端部に配設されている。供給装置２６は複数のテープフィーダ７０を備えている。フレーム部３０の前方側の端部にテープフィーダ７０を支持するテープフィーダ支持台７７が配設されており、テープフィーダ７０はテープフィーダ支持台７７に支持される。テープフィーダ７０はリール７２に巻き付けられたテープ化部品を引き出しつつ開封し、電子部品をテープフィーダ７０の下流側に送り出して供給する。
　装着ヘッド２８は、不図示の吸着ノズル、正負圧供給装置５２（図２）、ノズル昇降装置５４（図２）、ノズル自転装置５６（図２）、マークカメラ１６４（図２）、側面カメラ１６５（図２）などを有している。吸着ノズルは、装着ヘッド２８の下面に取り付けられている。また、装着ヘッド２８には、正負圧供給装置５２から負圧エア，正圧エアが供給される供給路が形成されている。これにより、装着ヘッド２８は負圧エアが供給されて、電子部品を吸着保持し、僅かな正圧エアが供給されて、保持している電子部品を離脱することができる。ノズル昇降装置５４は吸着ノズルを昇降させ、ノズル自転装置５６は吸着ノズルを軸心回りに自転させる。これにより、吸着ノズルは保持する電子部品の上下方向の位置および電子部品の保持姿勢を変更することができる。マークカメラ１６４は、基板に記されている例えば基板ＩＤなどを上方から撮像する。側面カメラ１６５は、吸着ノズルに吸着された電子部品を横から撮像する。
　尚、装着ヘッド２８には、種々の種類の装着ヘッド２８がある。種々の種類の装着ヘッド２８は、例えば吸着ノズルの数が互いに異なるなどの違いがある。装着ヘッド２８は、Ｘ軸方向スライド機構のスライダに対して着脱可能であり、例えば装着される電子部品に応じて適宜交換される。
　次に装着装置１６の装着作業について説明する。基板はコンベア装置４０，４２により所定の位置まで搬送され、基板保持装置４８により固定される。一方、移動装置２４は装着ヘッド２８を供給装置２６まで移動させる。次に、吸着ノズル５７は供給装置２６により送り出された電子部品の位置まで下降し、電子部品を吸着して保持する。その後、吸着ノズル５７は上昇する。次に、移動装置２４は装着ヘッド２８を基板の装着位置の上方まで移動させる。次に、吸着ノズル５７が基板位置まで下降し、電子部品を離脱する。このように、装着ヘッド２８により、基板に電子部品が装着される。
　また、計画通りの装着作業を行うために、例えば基板保持装置４８により基板が固定されると、コントローラ１４１はマークカメラ１６４により撮像された基板ＩＤが計画通りであるかを確認する。また、コントローラ１４１は吸着ノズル５７が電子部品を吸着した後、側面カメラ１６５により撮像された画像により、電子部品が落下していないかを確認する。基板ＩＤが計画通りでない場合、電子部品が落下している場合には、コントローラ１４１はエラーとして装着作業を中断する。
装着装置の制御システム構成
　図２を用いて、装着装置１６の制御システム構成について説明する。装着装置１６は、上記した構成の他に、制御装置１４０などを備える。制御装置１４０は、コントローラ１４１、電光変換器１５１、ＡＤ変換器１５２、光電変換器１５３、増幅器（不図示）、およびローパスフィルタ（不図示）などを有する。コントローラ１４１は、ＣＰＵ１４２、ＲＡＭ１４３、ＲＯＭ１４４、記憶部１４５などを有する。ＣＰＵ１４２はＲＯＭ１４４に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、電気的に接続されている各部を制御する。ここで各部とは搬送装置２２、移動装置２４、装着ヘッド２８、供給装置２６などである。ＲＡＭ１４３はＣＰＵ１４２が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。ＲＯＭ１４４には制御プログラム、および各種のデータなどが記憶されている。記憶部１４５は、後述する時期予測処理のプログラムなどが記憶されている。
　搬送装置２２は上記した構成の他に、コンベア用モータ４６および基板保持装置４８を駆動する駆動回路１３２などを有する。移動装置２４は上記した構成の他に、Ｘ軸モータ６４およびＹ軸モータ６２を駆動する駆動回路１３４などを有する。供給装置２６は上記した構成の他に、送出装置７８を駆動する駆動回路１３６などを有する。
　装着ヘッド２８は上記した構成の他に、駆動回路１３７、光電変換器１６１、ＡＤ変換器１６２、電光変換器１６３、増幅器（不図示）、およびローパスフィルタ（不図示）などを有する。駆動回路１３７は記憶部１３８を有する。コントローラ１４１と装着ヘッド２８との間で光ファイバを用いた光通信が行われる。制御装置１４０には、光ファイバケーブルのコネクタである、コネクタ１７１，１８１が設けられている。また、装着ヘッド２８には、光ファイバケーブルのコネクタである、コネクタ１７５，１８５が設けられている。コントローラ１４１から装着ヘッド２８への通信に用いられる光ファイバケーブル１７３の両端部には、それぞれ、コネクタ１７２，１７４が備えられている。光ファイバケーブル１７３はかとう性を有する２芯のファイバである。装着ヘッド２８からコントローラ１４１への通信に用いられる光ファイバケーブル１８３の両端部には、それぞれ、コネクタ１８２，１８４が備えられている。光ファイバケーブル１７３のコネクタ１７２，１７４が、それぞれ、制御装置１４０のコネクタ１７１、装着ヘッド２８のコネクタ１７５と接続されることにより、制御装置１４０と装着ヘッド２８とが光学的に接続される。また、光ファイバケーブル１８３のコネクタ１８２，１８４が、それぞれ、制御装置１４０のコネクタ１８１、装着ヘッド２８のコネクタ１８５と接続されることにより、制御装置１４０と装着ヘッド２８とが光学的に接続される。
　制御装置１４０のコネクタ１７１と電光変換器１５１、コネクタ１８１と光電変換器１５３はそれぞれ光学的に接続されている。電光変換器１５１は、コントローラ１４１から出力される電気信号を光信号に変換し、光ファイバケーブル１７３を介して光信号を装着ヘッド２８へ出力する。光電変換器１５３は、装着ヘッド２８から出力された光信号を電気信号に変換する。変換された電気信号は不図示の増幅器で増幅された後、不図示のローパスフィルタを介してＡＤ変換器１５２へ出力される。ＡＤ変換器１５２は、アナログ値である電気信号をデジタル値の電気信号へ変換し、コントローラ１４１へ出力する。また、ＡＤ変換器１５２は、入力されたアナログ値の電気信号の電圧値をコントローラ１４１へ出力する。
　装着ヘッド２８のコネクタ１８５と電光変換器１６３、コネクタ１７５と光電変換器１６１はそれぞれ光学的に接続されている。電光変換器１６３は、駆動回路１３７から出力される電気信号を光信号に変換し、光ファイバケーブル１８３を介して光信号を制御装置１４０へ出力する。光電変換器１６１は、制御装置１４０から出力された光信号を電気信号に変換する。変換された電気信号は不図示の増幅器で増幅された後、不図示のローパスフィルタを介してＡＤ変換器１６２へ出力される。ＡＤ変換器１６２は、アナログ値である電気信号をデジタル値の電気信号へ変換し、駆動回路１３７へ出力する。また、ＡＤ変換器１６２は、入力されたアナログ値の電気信号の電圧値を駆動回路１３７へ出力する。
　装着作業において、ＣＰＵ１４２は、光ファイバケーブル１７３を介して装着ヘッド２８へ制御信号を出力する。制御信号には、例えばマークカメラ１６４および側面カメラ１６５への撮像指示、撮像した画像の転送指示などがある。また、駆動回路１３７は、光ファイバケーブル１８３などを介してＣＰＵ１４２へマークカメラ１６４および側面カメラ１６５が撮像した画像データを出力する。画像データはデータ量が多い傾向があるが、本実施形態では、通信経路として光ファイバケーブル１８３を用いることで、高速伝送を実現している。ここで、通信障害が生じた場合には、ＣＰＵ１４２はエラーとして装着作業を停止してしまう。そこで、通信経路の経時劣化を起因とする通信障害が生じる前に、次に説明する時期予測処理によりメンテナンスの時期が報知される構成とされている。
　ＣＰＵ１４２は、例えば装着作業を行わせている期間に、所定時間毎に、ＡＤ変換器１５２から出力される電圧値を時間に対応付けて記憶部１４５に記憶させる記憶処理を実行する。これにより、記憶部１４５には電圧値の履歴が記憶される。所定時間は例えば、数ｍｓなどである。
また、装着ヘッド２８の駆動回路１３７には、自身に付与されたＩＤが記憶されている。ＣＰＵ１４２は、予め計画されている装着ヘッド２８と、装着された装着ヘッド２８とが整合するか否かを照合するために、装着ヘッド２８が交換されると、装着ヘッド２８にＩＤを送信させる。送信されると、新たな装着ヘッド２８のＩＤを時刻と共に履歴として記憶部１４５に記憶させる。また、ＣＰＵ１４２は、例えば装着作業を行わせている期間に、所定時間毎に図３に示す時期予測処理を実行する。所定時間は例えば、数時間などである。次に、図３を用いて時期予測処理について説明する。
　ＣＰＵ１４２は時期予測処理を開始すると、記憶部１４５に記憶されている装着ヘッド２８が交換されてから現在までの電気信号の電圧値を読み出して取得し、ＲＡＭ１４３に記憶させる（Ｓ１）。詳しくは、ＣＰＵ１４２は、現在の装着ヘッド２８が装着された時刻を記憶部１４５から読み出し、装着された時刻から現在までの電気信号の電圧値を読み出す。次に、ＣＰＵ１４２は、読み出した電圧値の時間に対する傾きを算出し、電圧値が閾値以下となる時期を算出する（Ｓ３）。
　ステップＳ１，Ｓ３について図４を用いて説明する。図４は、横軸が時間、縦軸を電圧値としたグラフである。図４は、時刻ｔ１で装着ヘッド２８が交換された場合を表している。装着ヘッド２８が交換されると、コネクタ１７４，１７５との接続、コネクタ１８４，１８５との接続が解除され、新たな装着ヘッド２８のコネクタ１７５，１８５と接続される。この際に、コネクタ１７４，１８４にゴミなどが付着してしまう場合がある。ごみが付着すると、光ファイバケーブル１７３，１８３にて伝送される光信号の出力量が低下する。つまり、図４にて示す様に、時刻ｔ１の前後で、電圧値が大幅に低下するなどの変化が生じる場合がある。そこで、ステップＳ１では、ＣＰＵ１４２は、記憶部１４５に記憶されているすべての電圧値ではなく、交換されてから現在までの電圧値を読み出す。次に、ＣＰＵ１４２はステップＳ３において、例えば最小二乗法を用いて、電圧値の時間に対する傾きを算出する。また、ＣＰＵ１４２は、算出した傾きを用いて電圧値が閾値以下となる時刻ｔ２を算出する。ここで、閾値は、例えば、光通信が保証される光出力量の規格値に基づく値であり、予め例えば記憶部１４５に記憶されている。また、ＣＰＵ１４２は、算出した時刻ｔ２を例えば月単位の時期に変換する。
　図３に戻り、次に、ＣＰＵ１４２は、算出した時期を表示する（Ｓ５）。具体的には、例えば、「○年○月にメンテナンスして下さい。」あるいは、「○か月後にメンテナンスして下さい。」などのメッセージを表示装置２９に表示させる。ＣＰＵ１４２は、ステップＳ５の実行後、時期予測処理を終了する。これにより、作業者は、装着ヘッド２８から制御装置１４０への光通信に関わる部品の経時劣化などにより通信障害が生じる前に、装着ヘッド２８から制御装置１４０への光通信に関わる部品への光通信に関わる部品のメンテナンスを行うことができる。尚、装着ヘッド２８から制御装置１４０への光通信に関わる部品とは、電光変換器１６３、光ファイバケーブル１８３、光電変換器１５３、ＡＤ変換器１５２などである。
　装着ヘッド２８の駆動回路１３７も、ＡＤ変換器１６２から出力される電圧値を記憶部１３８に時間に対応付けて記憶させる記憶処理を実行する。また、駆動回路１３７は、時期予測処理のステップＳ１，Ｓ３と同様の処理を実行する。駆動回路１３７は、記憶部１３８に記憶されている電気信号の電圧値を読み出し、電圧値の時間に対する傾きを算出する。また、駆動回路１３７は、傾きから電圧値が閾値以下となる時刻を算出し、算出した時刻を制御装置１４０へ送信する。ＣＰＵ１４２は、時刻が送信されると、例えば月単位の時期に変換し、ステップＳ５と同様に、時期を表示装置２９に表示させる。これにより、作業者は、制御装置１４０から装着ヘッド２８への光通信に関わる部品のメンテナンスを行うことができる。
　ここで、装着装置１６は作業機および固定部の一例であり、装着ヘッド２８は可動部の一例であり、光ファイバケーブル１７３は光伝送路および第２光伝送路の一例であり、光ファイバケーブル１８３は光伝送路および第１光伝送路の一例である。また、光電変換器１５３は第１光電変換器の一例であり、光電変換器１６１は第２光電変換器の一例である。コントローラ１４１は第１検出部および第１推測部の一例である。駆動回路１３７は第２検出部および第２推測部の一例である。また、マークカメラ１６４および側面カメラ１６５はカメラの一例であり、表示装置２９は報知部の一例である。また、ＡＤ変換器１５２およびＡＤ変換器１６２の各々が出力する電圧値は、信号値の一例である。
　以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
　コントローラ１４１は時期予測処理において、ＡＤ変換器１５２から出力される電圧値の時間経過に伴う減少量に基づいて、装着ヘッド２８から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する。具体的には、コントローラ１４１は、記憶部１４５から電気信号の電圧値を読み出し、読み出した電圧値の時間に対する傾きを算出し、電圧値が閾値以下となる時期を算出する。これより、コントローラ１４１は、装着ヘッド２８から制御装置１４０への光通信に関わる部品のメンテナンスの時期を推測することができる。また、コントローラ１４１は、現在の装着ヘッド２８が装着された時刻から現在までの電気信号の電圧値に基づいて電圧値が閾値以下となる時期を算出する。このため、装着ヘッド２８の交換に起因する電圧値の変動を除外し、コントローラ１４１は、制御装置１４０から装着ヘッド２８への光通信に関わる部品の経時劣化に起因する電圧値の減少量に基づいて電圧値が閾値以下となる時期を算出することができる。コントローラ１４１は、電圧値が閾値以下となる時期を精度良く算出することができる。
　また、駆動回路１３７は、ＡＤ変換器１６２から出力される電圧値の時間経過に伴う減少量に基づいて、制御装置１４０から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する。これより、駆動回路１３７は、制御装置１４０から装着ヘッド２８への光通信に関わる部品のメンテナンスの時期を推測することができる。
　また、コントローラ１４１は時期予測処理において、算出した時期を表示装置２９に表示させる。これにより、作業者はメンテナンスの時期を認識することができる。
　また、装着装置１６は装着作業を行う装着ヘッド２８を備え、装着ヘッド２８はマークカメラ１６４および側面カメラ１６５を有する。このような構成において、画像データを光通信により高速伝送する構成は有益である。また、時期予測処理により、通信障害が生じる前にメンテナンスの時期を推測することが有効である。また、通信経路が光ファイバケーブル１７３と光ファイバケーブル１８３との２つある構成において、駆動回路１３７が時期予測処理を行う構成は有効である。
　尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記では、信号値の時間経過に伴う減少量に基づいて可動部から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する一例として、電圧値の経過時間に対する傾きに基づいて算出する構成を説明した。これに限定されず、例えば、電圧値および所定期間における電圧値の減少量に対するメンテナンス時期の表を予め記憶しておき、電圧値および所定期間における電圧値の減少量に基づき、表を参照してメンテナンス時期を決定する構成としても良い。
　また、上記では、時期予測処理のステップＳ１において、ＣＰＵ１４２は、記憶部１４５に記憶されているすべての電圧値ではなく、交換されてから現在までの電圧値を読み出すと説明した。交換されると、ごみなどの付着により電圧値が大幅に変動すると説明したように、大幅に変動しない場合もある。そこで、上記に限定されず、記憶部１４５に記憶されているすべての電圧値に基づいて、ステップＳ３を実行する構成としても良い。
　また、上記では、時期予測処理のステップＳ１において、ＣＰＵ１４２は記憶部１４５に記憶されている交換されてから現在までの電圧値を読み出すと説明した。これに限定されず、例えば、装着ヘッド２８が交換されると、記憶部１４５に記憶している電圧値の履歴を削除して、装着ヘッド２８が交換される度に履歴を更新する構成としても良い。
　また、上記では、駆動回路１３７が自身の記憶部に記憶されている電気信号の電圧値を読み出し、電圧値の時間に対する傾きを算出すると説明したが、これに限定されない。例えば、駆動回路１３７は読み出した電圧値をコントローラ１４１へ送信し、コントローラ１４１が傾きを算出する構成としても良い。
　また、上記では、信号値の一例として、電圧値を説明したが、電流値もしくは電力値でも良い。
　また、上記では、コントローラ１４１がＣＰＵ１４２を有すると説明したが、コントローラ１４１が複数のＣＰＵを有する構成としても良い。この場合、第１検出部および第１推測部が１つのＣＰＵで実現される構成に限らず、第１検出部および第１推測部がそれぞれ別のＣＰＵで実現される構成としても良いし、少なくとも一部が同じＣＰＵで実現される構成としても良い。
　また、上記では、光ファイバケーブル１８３などを介してＣＰＵ１４２へ出力される信号の内容は、マークカメラ１６４および側面カメラ１６５が撮像した画像データであると説明したが、これに限定されない。正負圧供給装置５２、ノズル昇降装置５４、ノズル自転装置５６などが有するモータ、センサなどからの信号、Ｉ／Ｏ信号などでも良い。
　１６　装着装置
　２８　装着ヘッド
　２９　表示装置
　１５３、１６１　光電変換器
　１７３、１８３　光ファイバケーブル
　１３７　駆動回路
　１４１　コントローラ
　１６４　マークカメラ
　１６５　側面カメラ
 

Claims (9)

  1. 　固定部と、
    　前記固定部に移動可能に備えられる可動部と、
    　前記固定部と前記可動部との間で光信号を伝送する光伝送路と、
    　前記可動部から出力される光信号を電気信号に変換する第１光電変換器と、
    　前記第１光電変換器により変換された電気信号の信号値を検出する第１検出部と、
    　前記第１検出部が検出する信号値の時間経過に伴う量に基づいて、前記可動部から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する第１推測部と、を備える作業機。
  2. 　前記光伝送路は可とう性を有するケーブルである請求項１に記載の作業機。
  3. 　前記可動部は、
    　前記固定部から出力される光信号を電気信号に変換する第２光電変換器と、
    　前記第２光電変換器により変換された電気信号の信号値を検出する第２検出部と、
    　前記第２検出部が検出する信号値の時間経過に伴う量に基づいて、前記固定部から出力される光信号の出力値が閾値以下となる時期を推測する第２推測部と、を有する請求項１または２に記載の作業機。
  4. 　前記可動部は、カメラを備え、
    　前記可動部から出力される光信号は、前記カメラにより撮像された画像に基づく画像データである請求項１から３の何れかに記載の作業機。
  5. 　前記光伝送路は、
    　前記可動部から出力される光信号を伝送する第１光伝送路と、
    　前記固定部から出力される光信号を伝送する第２光伝送路と、を有する請求項１から４の何れかに記載の作業機。
  6. 　前記信号値を記憶する記憶部を備え、
    　前記第１推測部は、
    　前記記憶部が記憶する前記信号値の経過時間に対する傾きに基づき、前記時期を推測する請求項１から５の何れかに記載の作業機。
  7. 　前記固定部に移動可能に備えられ、前記可動部が着脱可能に取り付けられるスライダを備え、
    　前記第１推測部は、
    　前記スライダに前記可動部が装着されると、装着されてから前記第１検出部が検出する前記信号値に基づいて、前記時期を推測する請求項１から６の何れかに記載の作業機。
  8. 　前記時期を報知する報知部を備える請求項１から７の何れかに記載の作業機。
  9. 　前記可動部は基板に電子部品を装着する装着作業を行う請求項１から８の何れかに記載の作業機。
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