(57)【要約】【課題】各実装部が互いのステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、各実装部の負荷を軽減することが可能な部品実装装置を提供する。【解決手段】部品実装装置１０は主制御部１００と複数の実装部とを備え、実装部は個別機器と副制御部１１２とインターフェース部１１１とを有し、インターフェース部１１１は、記憶部１１５と、個別機器のステータスが変更された場合、記憶部１１５に記憶されている個別ステータス情報を更新し主制御部１００に送信する管理部１１４とを有し、主制御部１００は、全体ステータス情報に基づいて個別機器の動作を示すインターロック通知を生成し、生成したインターロック通知をインターフェース部１１１に送信し、管理部１１４は、インターフェース部１１１がインターロック通知を受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合、受信した動作情報を副制御部１１２に送信する。【選択図】図４
2014036164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品実装基板を生産する部品実装装置であって、
前記部品実装基板の生産のための動作を行う複数の実装部と、
前記複数の実装部と接続され、前記複数の実装部を制御する第一制御部とを備え、
前記実装部は、
当該実装部の物理的な動作を行う個別機器と、
前記個別機器を制御する第二制御部と、
前記第二制御部と接続され、前記個別機器のステータスを示す個別ステータス情報を取得するインターフェース部とを有し、
前記インターフェース部は、
前記個別ステータス情報を記憶する記憶部と、
前記個別機器のステータスが変更された場合、前記記憶部に記憶されている前記個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を前記第一制御部に送信する管理部とを有し、
前記第一制御部は、前記インターフェース部から送信された個別ステータス情報を含み、前記部品実装装置のステータスを示す全体ステータス情報を生成すると共に、前記全体ステータス情報に基づいて前記個別機器のインターロック動作を示すインターロック通知を生成し、生成した前記インターロック通知を前記インターフェース部に送信し、
前記管理部は、前記インターフェース部が前記インターロック通知を受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合、受信した前記インターロック通知を前記第二制御部に送信する
部品実装装置。
【請求項２】
前記実装部は、複数の前記個別機器を有し、
前記インターフェース部は、再構成可能なプログラマブルデバイスにより構成され、複数の前記個別機器と接続される
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
部品実装基板を生産する部品実装装置による部品実装方法であって、
物理的な動作を行う個別機器及び前記個別機器のステータスを示す個別ステータス情報を記憶する記憶部を有して前記部品実装基板の生産のための動作を行い、第一制御部により制御される、複数の実装部のうちの一の前記実装部において、前記個別機器のステータスが変更された場合、前記記憶部に記憶されている個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を前記第一制御部に送信する送信ステップと、
前記第一制御部において、前記一の実装部から送信された個別ステータス情報を含み、前記部品実装装置のステータスを示す全体ステータス情報を生成し、前記全体ステータス情報に基づいて他の前記実装部の前記個別機器のインターロック動作を示すインターロック通知を生成して他の前記実装部に送信する送信ステップと、
他の前記実装部において、前記第一制御部から前記インターロック通知を受信したか否かを判定する判定ステップとを含む
部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に部品を装着する装着ヘッドを備えた部品実装装置及び部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に電子部品（以下、単に「部品」という）を実装し、回路基板を生産する設備として部品実装装置（部品実装機）がある。このような部品実装装置には、基板を搬送する搬送部、基板に部品を装着する装着ヘッド、部品を供給する部品供給部、及び装着ヘッドに保持された部品を認識する部品認識部等の複数の実装部が備えられる。そして、これら複数の実装部は主制御部により制御され、主制御部からの実装情報（ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）プログラム）に示される指示（コマンド）に従ってそれぞれが部品実装基板を生産するために自身が担当する実装動作の一部を行う。
【０００３】
また、実装情報等の外部からの動作プログラムに基づく動作を行う装置において、動作の高速化を実現する技術が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、外部パーソナルコンピュータから動作プログラムが転送されて、転送された動作プログラムを実行する装置において、動作プログラムの実行をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）でなくＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）にて行うことが開示されている。これにより、動作プログラムをハードウェア論理回路で実行する構成とし、動作プログラムの実行におけるＣＰＵとメモリとの間でのデータのやりとりをなくすことができるので、演算速度を早くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、部品実装装置について、複数の実装部のそれぞれが主制御部に自身のステータスを示す個別ステータス情報を送信し、主制御部が送信された複数の個別ステータス情報を基に、各実装部のステータスつまり部品実装装置全体のステータスを示す全体ステータス情報を生成した場合、主制御部は一の実装部のステータスに応じた動作を他の実装部に実行させることが可能となる。具体的に、主制御部は、一の実装部のステータスに応じてインターロック動作（制限動作）を示すインターロック通知を生成し、他の実装部に送信する。このとき、ステータスとは、実装部がオーバーロード状態及び他の実装部との衝突状態等の異常状態等にあり、動作停止を指示された状態にあるのか、それとも通常の動作状態にあるのか等を示すものであったり、部品の吸着状態にあるのか、部品の移動状態にあるのか、部品の装着状態にあるのか等の具体的な状態を示すものであったりする。
【０００６】
しかしながら、上記のような各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行する部品実装装置では、各実装部の制御部であるＣＰＵ（副制御部）は、各実装部が主制御部から通信データを受信する度に、その通信データにインターロック通知が含まれない場合であっても、どのような動作を行うのかを決定する必要がある。従って、各実装部が主制御部から通信データを受信する度に、各実装部で割り込み処理が発生し、ＣＰＵ（副制御部）の処理負荷は必然的に重くなる。
【０００７】
また、各実装部で物理的な動作を行う機構部の数が増えるに従って、個別ステータス情報生成のための処理負荷が重くなる。例えば部品実装装置の実装部が装着ヘッドである場合、機構部としての複数の吸着ノズルのそれぞれのステータスを反映させて実装部のＣＰＵ（副制御部）が個別ステータス情報を生成する必要があるため、吸着ノズルの本数が増えるに従って個別ステータス情報生成のための処理負荷が重くなる。
【０００８】
なお、特許文献１の技術を部品実装装置の実装部に適用する場合、特許文献１では、動作プログラムの実行をＣＰＵでなくＦＰＧＡにて行うことが開示されているだけであるため、上記のＣＰＵの処理負荷の問題を具体的に解決することはできない。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、各実装部の負荷を軽減することが可能な部品実装装置及び部品実装方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る部品実装装置は、部品実装基板を生産する部品実装装置であって、前記部品実装基板の生産のための動作を行う複数の実装部と、前記複数の実装部と接続され、前記複数の実装部を制御する第一制御部とを備え、前記実装部は、当該実装部の物理的な動作を行う個別機器と、前記個別機器を制御する第二制御部と、前記第二制御部と接続され、前記個別機器のステータスを示す個別ステータス情報を取得するインターフェース部とを有し、前記インターフェース部は、前記個別ステータス情報を記憶する記憶部と、前記個別機器のステータスが変更された場合、前記記憶部に記憶されている前記個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を前記第一制御部に送信する管理部とを有し、前記第一制御部は、前記インターフェース部から送信された個別ステータス情報を含み、前記部品実装装置のステータスを示す全体ステータス情報を生成すると共に、前記全体ステータス情報に基づいて前記個別機器のインターロック動作を示すインターロック通知を生成し、生成した前記インターロック通知を前記インターフェース部に送信し、前記管理部は、前記インターフェース部が前記インターロック通知を受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合、受信した前記インターロック通知を前記第二制御部に送信することを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、実装部のインターフェース部が主制御部としての第一制御部から動作情報を受信したか否かの判定、つまり第一制御部から受信した通信データに動作情報が含まれるか否かの判定を行う。従って、通信データを受信する度に、副制御部としての実装部の第二制御部において割り込み処理が発生せず、通信データに動作情報が含まれるときに割り込み処理が発生する。その結果、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、第二制御部つまりは各実装部の負荷を軽減することができる。
【００１２】
また、実装部のインターフェース部がインターフェース部に接続される個別機器としての機構部の個別ステータス情報の更新を行い、実装部の第二制御部は個別ステータス情報の更新動作を行う必要がない。従って、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、第二制御部つまりは各実装部の負荷をさらに軽減することができる。
【００１３】
ここで、前記実装部は、複数の前記個別機器を有し、前記インターフェース部は、再構成可能なプログラマブルデバイスにより構成され、複数の前記個別機器と接続されてもよい。
【００１４】
本態様によれば、実装部におけるインターフェース部を再構成可能プログラマブルデバイスにより構成し、実装部による個別機器の制御の一部をインターフェース部に担わせることができるので、第二制御部の処理負荷を軽減することができる。また、インターフェース部の論理回路をユーザが書き込むことができ、何度も書き換えができるため、実装部について開発後戻り等の設計変更を行う際のリスクを小さくすることができる。
【００１５】
また、本発明の一態様に係る部品実装方法は、部品実装基板を生産する部品実装装置による部品実装方法であって、物理的な動作を行う個別機器及び前記個別機器のステータスを示す個別ステータス情報を記憶する記憶部を有して前記部品実装基板の生産のための動作を行い、第一制御部により制御される、複数の実装部のうちの一の前記実装部において、前記個別機器のステータスが変更された場合、前記記憶部に記憶されている個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を前記第一制御部に送信する送信ステップと、前記第一制御部において、前記一の実装部から送信された個別ステータス情報を含み、前記部品実装装置のステータスを示す全体ステータス情報を生成し、前記全体ステータス情報に基づいて他の前記実装部の前記個別機器のインターロック動作を示すインターロック通知を生成して他の前記実装部に送信する送信ステップと、他の前記実装部において、前記第一制御部から前記インターロック通知を受信したか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
本態様によれば、各実装部が互いのステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、各実装部の負荷を軽減することができる。
【００１７】
なお、本発明は、部品実装方法に含まれる特徴的な処理を含む、コンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体およびインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
【００１８】
さらに、上記いずれかの態様に係る部品実装装置の特徴的な処理を制御する集積回路として実現することもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、各実装部の負荷を軽減することが可能な部品実装装置及び部品実装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る部品実装装置の内部の主要な構成を示す平面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係る装着ヘッドを模式的に示す図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態に係る部品実装装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは本発明の実施の形態に係る装着ヘッドでの状態情報の取得方法を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは本発明の実施の形態に係る装着ヘッドでの状態情報の取得方法を示す図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態に係る部品実装方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る部品実装装置及び部品実装方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００２２】
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２３】
まず、本実施の形態における部品実装装置１０の物理的構成について詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る部品実装装置１０の構成を示す外観図である。図２は、本実施の形態に係る部品実装装置１０の内部の主要な構成を示す平面図である。
【００２４】
部品実装装置１０は、基板２０に１以上の部品３０を実装することで、部品実装基板を生産する装置である。
【００２５】
部品実装装置１０は、基板２０に対して部品３０を実装する複数の実装ユニットである２つの実装ユニット（サブ設備）２１０ａ及び２１０ｂと、Ｘビーム１４０ａ及び１４０ｂをＹ軸方向に移動させるＹビームとしてのビーム駆動ロボット１３０ａ及び１３０ｂと、基板２０を搬送して位置決めする基板搬送部１５０とを備えている。２つの実装ユニット２１０ａ及び２１０ｂは、お互いが協調し１枚の基板２０に対して実装作業を行う。なお、基板２０の搬送方向をＸ軸方向、水平面内でのＸ軸方向と垂直の方向をＹ軸方向とする。２つの実装ユニット２１０ａ及び２１０ｂは、Ｙ軸方向に並べられて配置されている。
【００２６】
実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド１１０ａ、部品供給部１２０ａ、Ｘビーム１４０ａ及び部品認識部１６０ａを備えている。
【００２７】
部品供給部１２０ａは、部品テープを収納する複数の部品カセット４０の配列から構成される。部品供給部１２０ａの各部品カセット４０は、Ｘ軸方向に沿って配列している。なお、部品テープとは、例えば、同一部品種の複数の部品３０がテープ（キャリアテープ）上に均等に並べられたものであり、リール等に巻かれた状態で供給される。また、部品テープに並べられる部品３０は、例えばチップ等であって、具体的には０４０２チップ部品や１００５チップ部品などである。
【００２８】
装着ヘッド１１０ａは、例えばマルチ装着ヘッドと呼ばれる装着ヘッドであって、複数の吸着ノズル１１３を備えることができ、部品供給部１２０ａから例えば１０個の部品３０を吸着して移動し、基板２０に装着することができる。このような装着ヘッド１１０ａは、Ｘ軸方向に軸状に構成されたＸビーム１４０ａに対してＸ軸方向にスライド自在に取り付けられている。従って、装着ヘッド１１０ａは、例えばモータなどの駆動により、Ｘビーム１４０ａに沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２９】
Ｘビーム１４０ａは、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に配置された一対のＹビームとしてのビーム駆動ロボット１３０ａ上に、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられている。従って、Ｘビーム１４０ａは、例えばモータなどの駆動により、一対のビーム駆動ロボット１３０ａ上をＹ軸方向に沿って移動する。すなわち、装着ヘッド１１０ａは、Ｙビームとしてのビーム駆動ロボット１３０ａ及びＸビーム１４０ａによってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。
【００３０】
部品認識部１６０ａは、装着ヘッド１１０ａに吸着された部品３０を撮影し、その部品３０の吸着状態（姿勢、位置等）を２次元的又は３次元的に検査するために用いられるカメラ等である。
【００３１】
実装ユニット２１０ｂは、実装ユニット２１０ａと同様に、装着ヘッド１１０ｂ、部品供給部１２０ｂ、Ｘビーム１４０ｂ及び部品認識部１６０ｂを備えている。
【００３２】
装着ヘッド１１０ｂは、例えばマルチ装着ヘッドであって、部品供給部１２０ｂから部品３０を吸着して、基板２０に装着することができる。このような装着ヘッド１１０ｂは、装着ヘッド１１０ａと同様に、Ｙビームとしてのビーム駆動ロボット１３０ｂ及びＸビーム１４０ｂによってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。
【００３３】
なお、その他の実装ユニット２１０ｂの詳細な構成についての説明は、実装ユニット２１０ａと同様であるため、省略する。
【００３４】
図３は、本実施の形態における装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂを模式的に示す図である。
【００３５】
装着ヘッド１１０ａには、それぞれが部品３０を真空吸着により吸着・保持する複数の吸着ノズル１１３を着脱可能に取り付けることが可能である。例えば最大１０個の吸着ノズル１１３を取り付けることが可能である。１０個の吸着ノズル１１３が取り付けられた装着ヘッド１１０ａは、最大１０個の部品カセット４０のそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することが可能である。装着ヘッド１１０ａは、複数の吸着ノズル１１３をそれぞれ独立にＺ軸方向に上下動させる機構を備えている。
【００３６】
装着ヘッド１１０ｂは、装着ヘッド１１０ａと同様の構成を有し、部品カセット４０のそれぞれから部品３０を同時に（１回の上下動作で）吸着することが可能である。
【００３７】
以上のような構成を有する部品実装装置１０において、実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド１１０ａを部品供給部１２０ａに移動させて、部品供給部１２０ａから供給される部品３０をその装着ヘッド１１０ａの吸着ノズル１１３に吸着させる。そして、実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド１１０ａを部品認識部１６０ａ上に一定速度で移動させ、装着ヘッド１１０ａの吸着ノズル１１３に吸着された全ての部品３０の画像を部品認識部１６０ａに取り込ませ、部品３０の吸着位置を正確に検出させる。
【００３８】
そして、実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド１１０ａを基板２０に移動させて、複数の吸着ノズル１１３により吸着している全ての部品３０を基板２０の実装点に順次装着させる。実装ユニット２１０ａは、このような装着ヘッド１１０ａによる吸着（部品取り出し）、移動及び装着という動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品３０を基板２０に実装する。
【００３９】
また、実装ユニット２１０ｂは、装着ヘッド１１０ｂを部品供給部１２０ｂに移動させて、部品供給部１２０ｂから供給される部品３０をその装着ヘッド１１０ｂの吸着ノズル１１３に吸着させる。そして、実装ユニット２１０ｂも、実装ユニット２１０ａと同様に、装着ヘッド１１０ｂが基板２０に移動し、部品３０を装着するという動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品を基板２０に実装する。
【００４０】
そして、実装ユニット２１０ａ及び実装ユニット２１０ｂはそれぞれ、相手の実装ユニットが部品３０を装着しているときには、部品供給部から部品３０を吸着し、逆に、相手の実装ユニットが部品供給部から部品３０を吸着しているときには、部品３０を基板２０に装着するように、基板２０に対する部品３０の実装を交互に行う。すなわち、部品実装装置１０はいわゆる交互打ちの部品実装装置として構成されている。
【００４１】
次に、本実施の形態における部品実装装置１０の機能的構成について詳細に説明する。図４は、本実施の形態における部品実装装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４２】
部品実装装置１０は、主制御部１００と、実装部として、装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂと、部品供給部１２０ａ及び１２０ｂと、ビーム駆動ロボット１３０ａ及び１３０ｂと、Ｘビーム１４０ａ及び１４０ｂと、基板搬送部１５０と、部品認識部１６０ａ及び１６０ｂとを備えている。
【００４３】
主制御部１００は、第一制御部の一例であり、実装部としての装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂ、部品供給部１２０ａ及び１２０ｂ、ビーム駆動ロボット１３０ａ及び１３０ｂ、Ｘビーム１４０ａ及び１４０ｂ、基板搬送部１５０、並びに部品認識部１６０ａ及び１６０ｂとに対して、ネットワーク（図示せず）を介して情報の伝送が可能に接続され、これらの動作を制御することで部品実装装置１０の全体の動作を制御する。主制御部１００は、例えばＣＰＵ、記憶部及び情報の入出力を行うインターフェース部等から構成されるコンピュータにより実現される。
【００４４】
装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂ、部品供給部１２０ａ及び１２０ｂ、ビーム駆動ロボット１３０ａ及び１３０ｂ、Ｘビーム１４０ａ及び１４０ｂ、基板搬送部１５０、並びに部品認識部１６０ａ及び１６０ｂは、主制御部１００により制御されて部品実装基板の生産のための動作を行う複数の実装部の一例である。
【００４５】
各実装部は、ネットワークを介して主制御部１００からの通信データの送信を受け、通信データに含まれる実装情報のコマンドに従って自身が担当する実装動作を行う。つまり、装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂは部品３０の吸着動作、移動動作及び装着動作を、部品供給部１２０ａ及び１２０ｂは部品３０の供給動作を、Ｘビーム１４０ａ及び１４０ｂはそれぞれ装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂのＸ軸方向の移動動作を、ビーム駆動ロボット１３０ａ及び１３０ｂはＸビーム１４０ａ及び１４０ｂのＹ軸方向の移動動作を、基板搬送部１５０は基板２０の搬送動作を、部品認識部１６０ａ及び１６０ｂは部品３０の認識動作を実装動作として個別に行う。
【００４６】
主制御部１００は、ネットワークを介して通信データを一定のタイミングで各実装部に送信するときに、部品実装装置１０のステータスを示す全体ステータス情報も一緒に含めて通信データとして送信する。通信データに含まれる全体ステータス情報は、宛先とする複数の実装部の個別ステータス情報の集合体であり、複数の実装部のそれぞれがどのようなステータスにあるかを示している。
【００４７】
各実装部は、全体ステータス情報を受信することにより他の実装部のステータスを認識することができ、他の実装部のステータスに応じた動作を個別に行うことが可能となる。一方、各実装部は、全体ステータス情報に含まれてその一部を構成可能な情報であり、自身のステータスを示す個別ステータス情報を生成して主制御部１００にネットワークを介して送信することにより自身のステータスを他の実装部に知らせることができる。
【００４８】
主制御部１００は、各実装部から戻ってくる個別ステータス情報を受信し、受信した個別ステータス情報に基づいて全体ステータス情報を生成する。主制御部１００は、生成した全体ステータス情報に基づいて、優先度や必要度合を考慮した上で、具体的には各実装部の安全上の動作制限であるインターロック条件を考慮した上で、通常（正常）の実装部の実装動作の一連の動作のフローに含まれないインターロック動作（非常動作）を示すコマンドであるインターロック通知を生成し、安全上の動作制限のインターロック動作が必要な実装部に送信する。例えば、主制御部１００は、全体ステータス情報が装着ヘッド１１０ａとは別の実装部（例えば、装着ヘッド１１０ｂ）の異常状態を示すものであるとき、装着ヘッド１１０ａに対するイレギュラーな停止や装着ヘッド１１０ａの吸着ノズル１１３の上昇等の動作を指示するインターロック通知を生成し、装着ヘッド１１０ａに送信する。この場合、対象となる実装部に送信するインターロック通知は、全体ステータス情報に含め、通信データとして送信するものとするが、全体ステータス情報に含めない形式で通信データとして送信してもよい。
【００４９】
以下、複数の実装部のうちの一の実装部の構成の詳細を装着ヘッド１１０ａに着目して説明するが、装着ヘッド１１０ａ以外の実装部も機構部の具体的な構成以外は同様の構成を有する。
【００５０】
実装部である装着ヘッド１１０ａは、インターフェース部１１１と副制御部１１２とを備えると共に、個別機器として、実装部の物理的な動作を行う機構部としての１つの吸着ノズル１１３に対応する軸１１３ａを複数備えている。
【００５１】
実装部のインターフェース部１１１は、例えば再構成可能なプログラマブルデバイスとしてのＦＰＧＡ回路や、記憶装置等から構成される。インターフェース部１１１は、主制御部１００、副制御部１１２及び機構部（軸１１３ａ）と情報の伝送が可能に接続され、それらの間の情報のやり取りを中継する中継器又はゲートウェイとしての機能と、主制御部１００からネットワークを介して受信したコマンドを副制御部１１２に通知し、インターフェース部１１１に接続された個別機器に対して副制御部１１２からのコマンドを実行する命令実行部（命令伝達部）としての機能とを有する。実装部のインターフェース部１１１は、ネットワークを介して主制御部１００から通信データを受信し、かつ、実装部の自身の個別ステータス情報（インターフェース部１１１に接続された個別機器のステータス情報（状態情報））を通信データとして主制御部１００に送信する。個別ステータス情報は、装着ヘッド１１０ａの個別機器としての各機構部のステータスを示す情報である。
【００５２】
実装部のインターフェース部１１１は、記憶部１１５と、管理部１１４とを有する。記憶部１１５は、ハードディスクやメモリ等であり、実装部の自身の個別ステータス情報と、ネットワークを介して主制御部１００から受信した全体ステータス情報とを記憶する。
【００５３】
インターフェース部１１１の管理部１１４は、装着ヘッド１１０ａの個別機器としての各機構部の状態情報、つまり複数の軸１１３ａのそれぞれの状態を示す状態情報を所定のタイミングで取得することにより、装着ヘッド１１０ａの個別機器としての各機構部の状態を常に監視している。そして、管理部１１４は、記憶部１１５に記憶されている個別ステータス情報が示す機構部の状態情報と、新たに取得した機構部の状態情報とを比較し、２つの状態情報が異なっているか否かを判定している。管理部１１４は、この状態情報の比較の結果、状態情報が異なっていると判定された場合、記憶部１１５の個別ステータス情報を更新し、個別ステータス情報の異なっていると判定された状態情報を新たな状態情報に書き換える。例えば、複数の軸１１３ａの所定の軸１１３ａの状態が変更された場合、記憶部１１５の個別ステータス情報の中の所定の軸１１３ａの状態情報を書き換える。
【００５４】
副制御部１１２は、第二制御部の一例であり、例えばＣＰＵ及び記憶装置等から構成され、主制御部（第一制御部）１００から送信される通信データに含まれるコマンドに従って機構部の動作をインターフェース部１１１を介して制御する。これにより、副制御部１１２は、主制御部１００と協働して機構部の動作を制御することができる。
【００５５】
複数の軸１１３ａのそれぞれは、吸着ノズル１１３の動作（部品３０の吸着動作及び装着動作）に関連する動作を行う複数の個別機器、具体的にはモータ、エンコーダ、真空バルブ、流量センサ及びブローバルブ等の集合体であり、実装部としての装着ヘッド１１０ａの物理的な動作を行う１つの機構部である。なお、装着ヘッド１１０ａは、軸１１３ａ以外の機構部として例えばＸビーム１４０ａに沿ったＸ軸方向への装着ヘッド１１０ａ自身の移動動作等を行うモータや非常停止機器等も備えてもよいあるいは、ネットワークを介して各実装部として情報伝達可能に接続されてもよい。
【００５６】
上記構成を有する実装部としての装着ヘッド１１０ａにおいて、インターフェース部１１１がネットワークを介して主制御部１００より受信した自身宛ての通信データのうち全体ステータス情報は副制御部１１２に送信せずに記憶部１１５に格納する。一方、インターフェース部１１１は、ネットワークを介して主制御部１００より受信した通信データのうちコマンドは副制御部１１２に送信する。なお、全体ステータス情報にインターロック通知が含まれる場合は、インターロック通知を副制御部１１２に送信する。実装部における副制御部１１２は、インターフェース部１１１から受信したコマンドをインターフェース部１１１を介して実行させて、インターフェース部１１１に接続される個別機器としての機構部に所定の動作を実行させる。
【００５７】
ここで、インターフェース部１１１は副制御部１１２が受信したコマンドに従って個別機器としての機構部に所定の動作を実行させるが、インターフェース部１１１がプログラマブルデバイスであるＦＰＧＡ回路により構成される場合には、副制御部１１２が受信した複数のコマンドに従う動作を複数の機構部で並列して、あるいは一部重複して順次実行させることが可能となる。つまり、副制御部１１２が既に受信したコマンドに従う一の軸１１３ａの動作が終了する前に、副制御部１１２が新たに受信したコマンドに従う他の軸１１３ａの動作を開始させることが可能となる。
【００５８】
また、実装部としての装着ヘッド１１０ａにおいて、インターフェース部１１１の管理部１１４が個別機器の個別ステータス（状態）を監視し、インターフェース部１１１の管理部１１４による比較の結果、個別ステータス情報が更新された場合、管理部１１４は、その旨を、ネットワークを介して主制御部１００に知らせる。例えば、管理部１１４は、個別ステータス情報を更新した場合、管理部１１４による更新結果を示す管理フラグをオフ状態（“０”）からオン状態（“１”）にセットする。個別ステータス情報が更新された場合、例えば管理フラグがオン状態にある場合、インターフェース部１１１の管理部１１４は、更新された個別ステータス情報を主制御部１００に送信させる。
【００５９】
また、実装部としての装着ヘッド１１０ａにおいて、主制御部１００から受信したコマンドにインターロック通知が含まれている場合、副制御部１１２は、インターロック通知を他のコマンドに対して割り込ませてインターフェース部１１１を介して実行させ、個別機器としての機構部を割り込み制御してインターロックのための動作処理（軸制御等）を機構部に実行させる。そして、副制御部１１２は、アンサー（応答通知）として、インターロックのための動作処理の結果として更新される記憶部１１５の個別ステータス情報を、インターフェース部１１１により主制御部１００に送信させる。このとき、インターロック通知の優先度つまりインターロック通知をどのタイミングで実行させるかは任意に設定される。例えば、インターロック通知が最も高い優先度に設定された場合、実行中の全てのコマンドに先立ってインターロック通知が実行されるが、低い優先度に設定された場合には、装着ヘッド１１０ａの振動等の悪影響を抑えるように、実行中のコマンドの終了を待ってインターロック通知が実行される。
【００６０】
なお、インターフェース部１１１の管理部１１４による更新された更新結果は、インターフェース部１１１により定期的タイミングで主制御部１００に知らされてもよいし、主制御部１００により定期的タイミングでインターフェース部１１１から取得されてもよい。また、主制御部１００から受信したインターロック通知やコマンドにより個別機器の個別ステータス情報を副制御部１１２が必要としたときには、インターフェース部１１１から個別機器の個別ステータス情報を副制御部１１２が取得する。また、管理部１１４による更新結果が更新された場合、インターフェース部１１１が更新結果を副制御部１１２に通信してもよい。
【００６１】
また、インターフェース部１１１による個別機器としての機構部の状態情報、つまり複数の軸１１３ａのそれぞれの状態情報の取得は、図５Ａに示すように、インターフェース部１１１からの要求に応える形で行われてもよいし、図５Ｂに示すように、複数の軸１１３ａからの自発的な送信を受信する形で行われてもよい。
【００６２】
また、記憶部１１５に格納された個別ステータス情報の主制御部１００への送信は、実装部のインターフェース部１１１による自身宛ての通信データの受信に応える形でインターフェース部１１１により自発的に行われてもよい。言い換えると、個別ステータス情報の主制御部１００への送信は、コマンドを含まない通信データを受信した場合にインターフェース部１１１により自発的に行われてもよい。これにより、副制御部１１２の負荷を増大させることなく、各実装部が最新の個別ステータス情報を確実に主制御部１００に送信することが可能となる。
【００６３】
以上の動作により、一の実装部において、副制御部１１２は、他の実装部のステータスを考慮に入れつつ、インターフェース部１１１と協働して個別機器としての機構部の動作を制御することができる。
【００６４】
また、実装部において、副制御部１１２は、自身の負荷を軽減し、さらにインターフェース部１１１との間の通信渋滞を回避しつつ、装着ヘッド１１０ａのステータスをネットワークを介して主制御部１００に知らせることができる。
【００６５】
次に、本実施の形態における部品実装装置１０による部品実装方法（実装情報（コマンド）、インターロック通知、個別ステータス情報及び全体ステータス情報に関する動作）について詳細に説明する。図６は、本実施の形態における部品実装方法を示すシーケンスである。
【００６６】
まず、装着ヘッド１１０ａにおいて、副制御部１１２は、ネットワークを介して主制御部１００から送信された装着ヘッド１１０ａの動作を示す実装情報（コマンド）に従って、装着ヘッド１１０ａの機構部に実装動作を実行させる（ステップＳ１）。同様に、装着ヘッド１１０ｂにおいて、副制御部１１２は、ネットワークを介して主制御部１００から送信された装着ヘッド１１０ｂの動作を示す実装情報に従って、装着ヘッド１１０ｂの機構部に実装動作を実行させる（ステップＳ２）。
【００６７】
次に、装着ヘッド１１０ａのインターフェース部１１１において、管理部１１４は、記憶部１１５の個別ステータス情報が示す機構部の状態情報と、新たに取得した機構部の状態情報とを比較し、２つの状態情報が異なっているか否かを判定する（ステップＳ３）。同様に、装着ヘッド１１０ｂにおいて、管理部１１４は、記憶部１１５の個別ステータス情報が示す機構部の状態情報と、新たに取得した機構部の状態情報とを比較し、２つの状態情報が異なっているか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００６８】
次に、装着ヘッド１１０ａにおいて、管理部１１４は、状態情報の比較の結果、状態情報（個別ステータス情報）が異なっていると判定した場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、新たな状態情報を反映させる形で記憶部１１５の個別ステータス情報を更新する（ステップＳ５）。そして、更新された記憶部１１５の個別ステータス情報を、インターフェース部１１１の管理部１１４によりネットワークを介して主制御部１００に送信させる（ステップＳ６）。
【００６９】
同様に、装着ヘッド１１０ｂにおいて、管理部１１４は、状態情報の比較の結果、状態情報（個別ステータス情報）が異なっていると判定した場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、新たな状態情報を反映させる形で記憶部１１５の個別ステータス情報を更新する（ステップＳ７）。そして、更新された記憶部１１５の個別ステータス情報を、インターフェース部１１１の管理部１１４によりネットワークを介して主制御部１００に送信させる（ステップＳ８）。
【００７０】
主制御部１００は、各実装部としての装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂからネットワークを介して受信した個別ステータス情報に基づき、自身が保持している全体ステータス情報を更新して新たな全体ステータス情報を生成する（ステップＳ９）。つまり、主制御部１００は、全体ステータス情報の中に含まれる各実装部の装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂのステータスを変更する。
【００７１】
次に、主制御部１００は、生成した全体ステータス情報に基づき、優先度や必要度合を考慮した上で、インターロック動作（非常動作）を示すコマンドであるインターロック通知を生成する（ステップＳ１０）。
【００７２】
次に、主制御部１００は、生成した全体ステータス情報を、ネットワークを介して、実装部としての装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂに通信データとして送信する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。このとき、インターロック動作が必要な実装部、例えば装着ヘッド１１０ａへの通信データには、全体ステータス情報と共に生成したインターロック通知が含まれている。しかし、インターロック動作が必要でない実装部、例えば装着ヘッド１１０ｂへの通信データには、生成したインターロック通知が含まれず、生成した全体ステータス情報のみが含まれている。なお、このとき、通信する通信データの中のインターロック通知は、通信データ内のデータ構成として全体ステータス情報とは分けた構成されてもよいし、全体ステータス情報に含まれる構成とされてもよい。これにより、装着ヘッド１１０ａ及び１１０ｂのインターフェース部１１１は、ネットワークを介して自身宛ての通信データを主制御部１００から受信する。
【００７３】
次に、装着ヘッド１１０ａにおいて、管理部１１４は、ネットワークを介して受信した通信データにインターロック通知が含まれているか否か、つまりインターロック通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ１３）。同様に、装着ヘッド１１０ｂにおいて、管理部１１４は、ネットワークを介して受信した通信データにインターロック通知が含まれているか否か、つまりインターロック通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００７４】
次に、装着ヘッド１１０ａにおいて、インターフェース部１１１が受信した自身宛ての通信データにインターロック通知が含まれている場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、管理部１１４は、インターロック通知を副制御部１１２に送信する。そして、装着ヘッド１１０ａにおいて、副制御部１１２は、インターロック通知を他のコマンドに対して割り込ませてインターフェース部１１１を介して実行させ、個別機器としての機構部を割り込み制御してインターロックのための動作処理を機構部に実行させる（ステップＳ１５）。そして、装着ヘッド１１０ａにおいて、副制御部１１２は、アンサーとして、インターロックのための動作処理の結果として更新される記憶部１１５の個別ステータス情報を、ネットワークを介してインターフェース部１１１により主制御部１００に送信させる（ステップＳ１６）。一方、装着ヘッド１１０ａにおいて、インターフェース部１１１が受信した通信データにインターロック通知が含まれていない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、管理部１１４は、受信した全体ステータス情報に記憶部１１５の全体ステータス情報を更新するのみであり、副制御部１１２に対する情報送信は行わない。
【００７５】
同様に、装着ヘッド１１０ｂにおいて、インターフェース部１１１が受信した自身宛ての通信データにインターロック通知が含まれている場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、管理部１１４は、インターロック通知を副制御部１１２に送信する。そして、装着ヘッド１１０ｂにおいて、副制御部１１２は、インターロック通知を他のコマンドに対して割り込ませてインターフェース部１１１を介して実行させ、個別機器としての機構部を割り込み制御してインターロックのための動作処理を機構部に実行させる（ステップＳ１７）。そして、装着ヘッド１１０ｂにおいて、副制御部１１２は、アンサーとして、インターロックのための動作処理の結果として更新される記憶部１１５の個別ステータス情報を、ネットワークを介してインターフェース部１１１により主制御部１００に送信させる（ステップＳ１８）。一方、装着ヘッド１１０ａにおいて、インターフェース部１１１が受信した自身宛ての通信データにインターロック通知が含まれていない場合（ステップＳ１４でＮｏ）、管理部１１４は、受信した全体ステータス情報に記憶部１１５の全体ステータス情報を更新するのみであり、副制御部１１２に対する情報送信は行わない。
【００７６】
以上のように本実施の形態の部品実装装置１０は、部品実装基板を生産する部品実装装置であって、部品実装基板の生産のための動作を行う複数の実装部と、複数の実装部とネットワークを介して接続され、複数の実装部を制御する主制御部１００とを備える。そして、実装部は、当該実装部の物理的な動作を行う個別機器としての機構部と、機構部を制御する副制御部１１２と、副制御部１１２に対して接続され、機構部のステータスを示す個別ステータス情報を取得するインターフェース部１１１とを有する。そして、インターフェース部１１１は、個別ステータス情報を記憶する記憶部１１５と、機構部のステータスが変更された場合、記憶部１１５に記憶されている個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を主制御部１００に送信する管理部１１４とを有する。そして、主制御部１００は、インターフェース部１１１から送信された個別ステータス情報を含み、部品実装装置のステータスを示す全体ステータス情報を生成すると共に、全体ステータス情報に基づいて機構部のインターロック動作を示すインターロック通知を生成し、生成したインターロック通知をインターフェース部１１１に送信する。そして、管理部１１４は、インターフェース部１１１がインターロック通知を受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合、受信したインターロック通知を副制御部１１２に送信する。
【００７７】
また、本実施の形態の部品実装方法は、部品実装基板を生産する部品実装装置１０による部品実装方法であって、物理的な動作を行う機構部及び機構部のステータスを示す個別ステータス情報を記憶する記憶部１１５を有して部品実装基板の生産のための動作を行い、主制御部１００により制御される、複数の実装部のうちの一の実装部において、機構部のステータスが変更された場合、記憶部１１５に記憶されている個別ステータス情報を更新し、更新された個別ステータス情報を主制御部１００に送信する送信ステップ（ステップＳ３〜８）を含む。そして、部品実装方法は、さらに、主制御部１００において、一の実装部から送信された個別ステータス情報を含み、部品実装装置１０のステータスを示す全体ステータス情報を生成し、全体ステータス情報に基づいて他の実装部の機構部のインターロック動作を示すインターロック通知を生成して他の実装部に送信する送信ステップ（ステップＳ９〜１２）を含む。そして、部品実装方法は、さらに、他の実装部において、主制御部１００からインターロック通知を受信したか否かを判定する判定ステップ（ステップＳ１３〜１４）を含む。
【００７８】
これにより、各実装部において、インターフェース部１１１が主制御部１００からインターロック通知を受信したか否かの判定、つまり主制御部１００から受信した通信データにインターロック通知が含まれるか否かの判定を行う。従って、通信データを受信する度に、副制御部１１２において割り込み処理が発生せず、通信データにインターロック通知が含まれるときに割り込み処理が発生する。その結果、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、副制御部１１２つまりは各実装部の負荷を軽減することができる。
【００７９】
また、副制御部１１２とは異なるインターフェース部１１１に個別ステータス情報の更新動作を行わせつことができる。従って、各実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な装置において、副制御部１１２つまりは各実装部の負荷をさらに軽減することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の部品実装装置１０では、実装部は、複数の機構部を有し、インターフェース部１１１は、再構成可能なプログラマブルデバイスにより構成され、複数の機構部と接続される。
【００８１】
これにより、実装部による機構部の制御の一部をインターフェース部１１１に担わせることができるので、副制御部１１２の処理負荷を軽減することができる。また、インターフェース部１１１の論理回路をユーザが書き込むことができ、何度も書き換えができるため、実装部について開発後戻り等の設計変更を行う際のリスクを小さくすることができる。
【００８２】
以上、本発明の一つ又は複数の態様に係る部品実装装置及び部品実装方法について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００８３】
例えば、本実施の形態における、“主制御部”および“副制御部”等の名称について、部品実装装置１０が備える機器としての名称の一例である。例えば、“主制御部”および“副制御部”は、“親局”および“子局”であってもよく、また、“主局”および“従局”であってもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態において、全体ステータス情報には部品実装装置に含まれる全ての実装部の個別ステータス情報が含められる必要がなく、送信先の実装部の動作に関連する実装部の個別ステータス情報のみが含められてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態において、インターフェース部は、例えばＦＰＧＡ回路から構成されるとしたが、再構成可能プログラマブルデバイスから構成されれば、ＣＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）から構成されてもよい。この場合でも、インターフェース部の論理回路をユーザが書き込むことができ、何度も書き換えができるため、部品実装装置の各実装部について開発後戻り等の設計変更を行う際のリスクを小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、部品実装装置及び部品実装方法に利用でき、特に実装部が他の実装部のステータスに応じた動作を実行することが可能な部品実装装置及び部品実装方法等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０    部品実装装置
２０    基板
３０    部品
４０    部品カセット
１００    主制御部（第一制御部）
１１０ａ、１１０ｂ    装着ヘッド
１１１    インターフェース部
１１２    副制御部（第二制御部）
１１３    吸着ノズル
１１３ａ    軸
１１４    管理部
１１５    記憶部
１２０ａ、１２０ｂ    部品供給部
１３０ａ、１３０ｂ    ビーム駆動ロボット（Ｙビーム）
１４０ａ、１４０ｂ    Ｘビーム
１５０    基板搬送部
１６０ａ、１６０ｂ    部品認識部
２１０ａ、２１０ｂ    実装ユニット
【図１】
2014036164.tif 000003
【図２】
2014036164.tif 000004
【図３】
2014036164.tif 000005
【図４】
2014036164.tif 000006
【図５Ａ】
2014036164.tif 000007
【図５Ｂ】
2014036164.tif 000008
【図６】
2014036164.tif 000009