(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブル光ファイバケーブルの劣化診断方法において、
上記シリアル通信の周期毎の通信における通信エラーの発生の有無を検出するとともに、当該通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかを確認し、
規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認された場合には、当該光ファイバケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行し、
通信エラーの発生が検出され、かつ規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認されなかった場合には、当該検出された通信エラー発生の回数を積算記録し、
当該記録された通信エラー発生の積算回数を規定回数のデータと比較し、上記積算回数が上記規定回数以上である場合に、上記光ファイバケーブルの劣化の警告を行うことを特徴とする光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項２】
上記規定連続回数は２回であって、
上記通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかの確認は、上記通信エラーの発生が検出された場合に、当該通信エラーが検出された通信よりも１周期前の通信における通信エラーの発生の有無を確認して、
当該１周期前の通信においても上記通信エラーの発生が確認された場合には、当該光ファイバケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行する請求項１に記載の光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項３】
上記１周期前の通信における上記通信エラーの発生が確認されない場合には、当該１周期前の通信データを用いて、上記通信エラーが発生した通信における通信データの補正を行う請求項２に記載の光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項４】
上記検出される通信エラーは、上記固定部又は上記可動部のいずれか一方から他方へ上記光ファイバケーブルを通じて伝送される光の光量損失に起因して生じる通信エラーである請求項１から３のいずれか１つに記載の光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項５】
上記通信エラーが発生した場合には、上記光ファイバケーブルの受光側における当該通信エラーの発生情報をその発光側にフィードバックして、当該発光側において当該通信エラー発生情報に基づいて発光量の自己補正を行う請求項４に記載の光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項６】
固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブル光ファイバケーブルの劣化診断方法において、
上記シリアル通信の周期毎の通信における通信エラーの発生の有無を検出するとともに、当該通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかを確認し、
規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認された場合には、当該光ファイバケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行し、
通信エラーの発生が検出され、かつ規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認されなかった場合には、当該検出された通信エラー発生における当該発生の時刻を記録し、
当該記録された通信エラー発生の時刻データと、１つ前に発生した通信エラーの発生時刻データとを用いて、上記通信エラーの発生時間間隔を算出し、
当該算出された発生時間間隔を、規定の時間間隔データと比較し、上記発生時間間隔が上記規定時間間隔以下である場合に、上記光ファイバケーブルの劣化の警告を行うことを特徴とする光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項７】
上記可動部は、基板に対して相対的に移動制御されることで、当該基板への部品実装を行うヘッド装置であり、
上記固定部は、部品実装装置の装置本体側に配置され、かつ、上記ヘッド装置の移動制御を行う実装制御装置であり、
上記フレキシブル光ファイバケーブルを介しての上記実装制御装置による上記ヘッド装置の移動制御のための上記周期的なリアルタイムのシリアル通信を実施しながら、請求項１から６のいずれか１つに記載の光ファイバケーブルの劣化診断方法を実施することを特徴とする部品実装装置用の光ファイバケーブルの劣化診断方法。
【請求項８】
固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブル光ファイバケーブルについての劣化診断を行う光ファイバケーブル劣化診断装置において、
上記固定部又は上記可動部のいずれか一方に備えられた通信情報発信装置と、
上記いずれか他方に備えられるとともに、当該通信情報発信装置より出力された通信情報を受信可能に、上記光ファイバケーブルを介して上記通信情報発信装置と接続された通信情報受信装置と、
上記通信情報受信装置における上記シリアル通信の周期毎の上記通信情報の受信について、通信エラーの発生の有無を検出する通信エラー検出部と、
上記通信エラー検出部により検出された通信エラーに関する情報が記録されるとともに、検出された通信エラー発生の回数が積算記録される記憶部と、
上記記憶部より上記積算回数のデータ及び予め設定された規定回数のデータを両者の比較処理のために読み出し可能であって、当該比較処理の実施により、上記積算回数が上記規定回数以上である場合に、上記光ファイバケーブルの劣化診断処理として劣化警告を出力する劣化診断処理部とを備え、
上記劣化診断処理部は、上記記憶部に記録されている通信エラーに関する情報を参照して、通信エラー検出部により検出された通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかを確認し、予め設定された規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認された場合には、当該光ファイバケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行することを特徴とする光ファイバケーブル劣化診断装置。
【請求項９】
上記通信情報発信装置は、上記通信情報を光情報として発信する発光装置であり、
上記通信情報受信装置は、上記発信された光情報を受信する受光装置であり、
上記通信エラー検出部は、上記受光装置にて受光された上記光情報に基づいて上記通信エラーを検出する請求項８に記載の光ファイバケーブル劣化診断装置。
【請求項１０】
基板に対して相対的に移動制御されることで、上記基板への部品実装を行う実装ヘッド装置に搭載された上記可動部に相当するヘッド制御装置と、
上記ヘッド制御装置を通じて上記実装ヘッド装置の移動制御を行うとともに、部品実装装置本体側に固定された上記固定部に相当する実装制御装置と、
請求項８又は９に記載の光ファイバケーブル劣化診断装置とを備え、
上記実装制御装置による上記ヘッド制御装置を通じての上記実装ヘッド装置の移動制御のための上記光ファイバケーブルを介しての上記周期的なリアルタイムのシリアル通信を実施しながら、上記光ファイバケーブル劣化診断装置は、当該光ファイバケーブルの劣化診断処理を実施することを特徴とする部品実装装置。
【請求項１１】
上記部品実装装置全体の制御を行う主制御装置をさらに備え、
上記主制御装置、上記ヘッド制御装置、及び上記実装制御装置が上記光ファイバケーブルにより一続きに接続されることにより１つの閉じた制御ループが構成され、当該制御ループにおいて周期的かつリアルタイムの上記シリアル通信を行う請求項１０に記載の部品実装装置。
【請求項１２】
部品を基板に実装する部品実装装置において、
上記部品実装装置全体の制御を行う主制御装置と、
上記部品実装装置における少なくともアクチュエータを有するＩ／Ｏ部品の制御を行う複数の従制御装置と、
請求項８又は９に記載の光ファイバケーブル劣化診断装置とを備え、
上記主制御装置、上記それぞれの従制御装置、及び上記光ファイバケーブル劣化診断装置が上記光ファイバケーブルにより一続きに接続されることにより、１つの閉じた制御ループが構成され、
当該制御ループにおいて、上記部品実装の制御のための周期的かつリアルタイムの上記シリアル通信を行いながら、上記光ファイバケーブル劣化診断装置が当該光ファイバケーブルの劣化診断処理を実施することを特徴とする部品実装装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の部品実装装置と、
上記部品実装装置における上記制御ループと通信ネットワークを介して接続され、部品実装の制御状態を管理する管理コンピュータとを備え、
上記管理コンピュータと少なくとも一の上記従制御装置との間で、上記通信ネットワーク及び上記制御ループを介して、上記制御状態の管理のための通信が行われることを特徴とする部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部と可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルに対する劣化診断処理を行うケーブル劣化診断方法及び装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような固定部と可動部とを、両者の間で通信可能に接続するフレキシブルケーブルによる通信装置においては、可動部が移動されるとそれに伴ってフレキシブルケーブルも移動されることとなるため、可動部による移動回数が増加するに従って、ケーブルの劣化が進行し、最終的には通信遮断やケーブル自体の断線を伴う場合があり、その結果、可動部に対する適切な動作制御を行うことができなくなる、すなわち装置の故障が生じる場合がある。
【０００３】
従って、このようなケーブルの劣化を適格に診断して、装置の故障を未然に防止する方法が求められており、従来においても様々なケーブルの劣化診断方法が知られている。例えば、特許文献１に開示されている劣化検出方法では、可動部と固定部とを接続する可動ケーブル（すなわち、フレキシブルケーブル）に、当該可動ケーブルよりも劣化し易い劣化検出用ケーブルを並列して備えさせ、可動部を繰り返して移動させながら、劣化検出用ケーブルを用いて固定部と可動部との間で通信を行い、劣化検出用ケーブルの断線等により当該通信が遮断された場合に、可動ケーブルが劣化しているものと擬制的に診断している。
【０００４】
また、特許文献２では、固定部である親極と可動部である子極とを接続する光ケーブルを通して伝送される光信号の受光量の測定を行うことで、光ケーブルの断線検出あるいは断線予告を行う方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６２１２１号公報
【特許文献２】特開平６−３７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の劣化検出方法では、固定部と可動部との間の通信を担う可動ケーブルとは別に、当該可動ケーブルの劣化を擬制的に検出することを目的とする別個のケーブル、すなわち劣化検出用ケーブルを備えさせることが必要となり、ケーブルの設置本数が増加するという問題点がある。さらに、このような劣化検出方法では、本来劣化検出を行いたい対象である可動ケーブル自体の劣化を直接的に検出するものではなく、他のケーブルの断線等を通じて間接的に行うものであるため、その検出精度が確実なものであるということができないという問題もある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の光ケーブルの断線検出方法では、親極と子極との間で伝送された光信号の光量を測定し、その光量の測定結果に基づいて当該光ケーブルの断線検出を行うものであるが、「光量」の測定結果を用いて劣化検出を行うためには光量測定装置が必要となり、コストと、設置スペースを増加させることになってしまうという問題がある。
【０００８】
また、近年、このような可動部を備える装置における製作コストの削減、小型化、さらに通信品質の向上の要請から、フレキシブルケーブルとして一般的に用いられている導線ケーブルに代えて、光ファイバケーブルを用いたいという要望が高まっている。しかしながら、このような光ファイバケーブルを、可動部分（屈曲が激しい部分）に適用することは、ケーブル劣化を早めてしまうこととなり、装置の安定稼働のためには、高精度かつより直接的な劣化診断方法を実現することが望まれている。
【０００９】
特に、可動部と固定部との間のリアルタイムのシリアル通信により、可動部が連続的に移動制御されるような装置においては、光ファイバケーブルの劣化により通信遮断が生じることは、致命的な装置故障や製品不良を生じさせることとなり、このような致命的な装置故障を未然に防止するためにも、より確実なケーブル劣化診断方法が強く望まれている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、固定部と可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルに対する劣化診断処理を、直接的かつ高精度に行うことができるケーブル劣化診断方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルの劣化診断方法において、
上記シリアル通信の周期毎の通信における通信エラーの発生の有無を検出し、
当該検出された通信エラー発生の回数を積算記録し、
当該記録された通信エラー発生の積算回数を規定回数のデータと比較し、上記積算回数が上記規定回数以上である場合に、上記ケーブルの劣化の警告を行うことを特徴とするケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、上記通信エラーの発生の有無の検出とともに、当該通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかを確認し、
規定連続回数以上の上記通信エラーの連続回数が確認された場合には、当該ケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行する第１態様に記載のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、上記規定連続回数は２回であって、
上記通信エラーの発生が周期的に連続しているかどうかの確認は、上記通信エラーの発生が検出された場合に、当該通信エラーが検出された通信よりも１周期前の通信における通信エラーの発生の有無を確認して、
当該１周期前の通信においても上記通信エラーの発生が確認された場合には、当該ケーブルによる上記シリアル通信を停止させる処理を実行する第２態様に記載のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、上記１周期前の通信における上記通信エラーの発生が確認されない場合には、当該１周期前の通信データを用いて、上記通信エラーが発生した通信における通信データの補正を行う第３態様に記載のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１６】
本発明の第５態様によれば、上記フレキシブルケーブルが、光ファイバであり、
上記検出される通信エラーは、上記固定部又は上記可動部のいずれか一方から他方へ上記光ファイバを通じて伝送される光の光量損失に起因して生じる通信エラーである第１態様から第４態様のいずれか１つに記載のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１７】
本発明の第６態様によれば、上記通信エラーが発生した場合には、上記光ファイバの受光側における当該通信エラーの発生情報をその発光側にフィードバックして、当該発光側において当該通信エラー発生情報に基づいて発光量の自己補正を行う第５態様に記載のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００１８】
本発明の第７態様によれば、固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルの劣化診断方法において、
上記シリアル通信の周期毎の通信における通信エラーの発生の有無を検出し、
当該検出された通信エラー発生における当該発生の時刻を記録し、
当該記録された通信エラー発生の時刻データと、１つ前に発生した通信エラーの発生時刻データとを用いて、上記通信エラーの発生時間間隔を算出し、
当該算出された発生時間間隔を、規定の時間間隔データと比較し、上記発生時間間隔が上記規定時間間隔以下である場合に、上記ケーブルの劣化の警告を行うことを特徴とするケーブルの劣化診断方法を提供する。
【００１９】
本発明の第８態様によれば、上記可動部は、基板に対して相対的に移動制御されることで、当該基板への部品実装を行うヘッド装置であり、
上記固定部は、部品実装装置の装置本体側に配置され、かつ、上記ヘッド部の移動制御を行う実装制御装置であり、
上記フレキシブルケーブルを介しての上記実装制御装置による上記ヘッド装置の移動制御のための上記周期的なリアルタイムのシリアル通信を実施しながら、第１態様から第７態様のいずれか１つに記載のケーブル劣化診断方法を実施することを特徴とする部品実装装置用のケーブル劣化診断方法を提供する。
【００２０】
本発明の第９態様によれば、固定部と、当該固定部に対して移動される可動部とを接続し、当該固定部と可動部との間で周期的かつリアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルについての劣化診断を行うケーブル劣化診断装置において、
上記固定部又は上記可動部のいずれか一方に備えられた通信情報発信装置と、
上記いずれか他方に備えられるとともに、当該通信情報発信装置より出力された通信情報を受信可能に、上記ケーブルを介して上記通信情報発信装置と接続された通信情報受信装置と、
上記通信情報受信装置における上記シリアル通信の周期毎の上記通信情報の受信について、通信エラーの発生の有無を検出する通信エラー検出部と、
上記通信エラー検出部により検出された通信エラー発生の回数が積算記録される記憶部と、
上記記憶部より上記積算回数のデータ及び予め設定された規定回数のデータを両者の比較処理のための読み出し可能であって、当該比較処理の実施により、上記積算回数が上記規定回数以上である場合に、上記ケーブルの劣化診断処理として劣化警告を出力する劣化診断処理部とを備えることを特徴とするケーブル劣化診断装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１０態様によれば、上記フレキシブルケーブルは、上記通信情報を光情報として通信可能な光ファイバであり、
上記通信情報発信装置は、上記光情報を発信する発光装置であり、
上記通信情報受信装置は、上記発信された光情報を受信する受光装置であり、
上記通信エラー検出部は、上記受光装置にて受光された上記光情報に基づいて上記通信エラーを検出する第９態様に記載のケーブル劣化診断装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１１態様によれば、基板に対して相対的に移動制御されることで、上記基板への部品実装を行う実装ヘッド装置に搭載された上記可動部に相当するヘッド制御装置と、
上記ヘッド制御装置を通じて上記実装ヘッド装置の移動制御を行うとともに、部品実装装置本体側に固定された上記固定部に相当する実装制御装置と、
第９態様又は第１０態様に記載のケーブル劣化診断装置とを備え、
上記実装制御装置による上記ヘッド制御装置を通じての上記実装ヘッド装置の移動制御のための上記フレキシブルケーブルを介しての上記周期的なリアルタイムのシリアル通信を実施しながら、上記ケーブル劣化診断装置は、当該ケーブルの劣化診断処理を実施することを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００２３】
本発明の第１２態様によれば、上記部品実装装置全体の制御を行う主制御装置をさらに備え、
上記主制御装置、上記ヘッド制御装置、及び上記実装制御装置が上記フレキシブルケーブルにより一続きに接続されることにより１つの閉じた制御ループが構成され、当該制御ループにおいて周期的かつリアルタイムの上記シリアル通信を行う第１１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２４】
本発明の第１３態様によれば、部品を基板に実装する部品実装装置において、
上記部品実装装置全体の制御を行う主制御装置と、
上記部品実装装置における少なくともアクチュエータを有するＩ／Ｏ部品の制御を行う複数の従制御装置と、
第９態様又は第１０態様に記載のケーブル劣化診断装置とを備え、
上記主制御装置、上記それぞれの従制御装置、及び上記ケーブル劣化診断装置が上記フレキシブルケーブルにより一続きに接続されることにより、１つの閉じた制御ループが構成され、
当該制御ループにおいて、上記部品実装の制御のための周期的かつリアルタイムの上記シリアル通信を行いながら、上記ケーブル劣化診断装置が当該ケーブルの劣化診断処理を実施することを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００２５】
本発明の第１４態様によれば、第１３態様に記載の部品実装装置と、
上記部品実装装置における上記制御ループと通信ネットワークを介して接続され、部品実装の制御状態を管理する管理コンピュータとを備え、
上記管理コンピュータと少なくとも一の上記従制御装置との間で、上記通信ネットワーク及び上記制御ループを介して、上記制御状態の管理のための通信が行われることを特徴とする部品実装システムを提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、固定部と可動部とを接続するフレキシブルケーブルが用いられ、当該ケーブルによるリアルタイムのシリアル通信が行われる制御システムにおいて、当該シリアル通信の周期毎の通信における通信エラーの発生の有無を検出し、当該検出された通信エラーの積算回数が、予め設定された規定回数に達したことでもって、上記ケーブルの劣化が進行しているものと判断し、劣化警告の診断を行うことができる。
【００２７】
特に、上記可動部の移動に伴って劣化が進行する上記ケーブルに対して、当該ケーブルを通じた通信により生じた直接的な通信エラーの発生回数に基づいて、当該ケーブルの劣化診断を行うことができるため、より直接的な診断を実現することができる。
【００２８】
また、このような診断は、受光される光量に基づくものではなく、通信エラーという確実に検出可能なものを基準としているため、検出結果にバラツキが生じることがないため、精度の高い診断を実現することができる。また、光量測定装置を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかるケーブル劣化診断装置が備えられた制御システムの構成を示す制御ブロック図を図１に示す。図１に示すように、制御システム１０１（あるいは制御ネットワーク）は、１つのマスター（主制御装置）３と、複数のスレーブ（従制御装置）５（すなわち８台のスレーブ５Ａ〜５Ｈ）とが、通信用のフレキシブルケーブルの一例である複数の光ファイバケーブル（以降、単に「光ファイバ」という）４により接続されて、一連の制御ループとして構成された制御システムである。
【００３１】
具体的には、マスター３を起点となる制御装置として、光ファイバ４を介して第１のスレーブ５Ａが接続され、さらに、この第１のスレーブ５Ａが別の光ファイバ４を介して第２のスレーブ５Ｂと接続されている。以降順に、それぞれの光ファイバ４を介して、第３のスレーブ５Ｃ、第４のスレーブ５Ｄ、第５のスレーブ５Ｅ、第６のスレーブ５Ｆ、第７のスレーブ５Ｇ、及び第８のスレーブ５Ｈが接続され、さらに、この第８のスレーブ５Ｈは、マスター３と光ファイバ４を介して接続されている。
【００３２】
また、制御システム１０１においては、マスター３より出力される通信情報である光情報（光信号データ）を、周期的なリアルタイムのシリアル通信により、それぞれの光ファイバ４を通じて、それぞれのスレーブ５に伝達されるようになっている。また、個々のスレーブ５においては、光ファイバ４を通して入力される光情報に基づいて、所定の制御動作を行うことが可能となっており、また、当該制御動作に基づいて作成された光情報を出力し、光ファイバ４を通じて他のスレーブ５やマスター３に入力させることが可能となっている。このようにマスター３や個々のスレーブ５にて作成されて出力される光情報は、当該光情報を伝達したい特定の相手先（マスター３や特定のスレーブ５）に光ファイバ４を通じて伝達することが可能となっている。
【００３３】
また、図１に示すように、制御システム１０１においては、マスター３、並びに、第１〜第５のスレーブ５Ａ〜５Ｅ、及び第７〜第８のスレーブ５Ｇ〜５Ｈが、例えば装置本体側に固定された固定部となっている。これに対して、第６のスレーブ５Ｆは、上記固定部に対して移動される可動部となっており、第６のスレーブ５Ｆの移動が行われることに伴って、第６のスレーブ５Ｆと第５及び第７のスレーブ５Ｅ、５Ｇとを接続する光ファイバ４も移動されるように構成されている。なお、このように移動を伴う光ファイバ（すなわち可動ケーブル）４は、例えば、図示しない可動ケーブルガイドなどにより、可動性を阻害しないように支持されている。
【００３４】
ここで、このような構成の制御システム１０１に備えられている光ファイバ４の劣化診断装置の構成及びその診断処理の具体的な手順を説明するために、制御システム１０１におけるマスター３やスレーブ５の構成を詳細に示す模式説明図を図２に示す。なお、図２に示す模式説明図においては、光ファイバ４の劣化診断装置の構成やその処理の内容の理解を容易なものとすることを目的として、制御システム１０１が備えるスレーブ５の個数を少なくした構成を開示している。
【００３５】
具体的には、図２に示すように、制御システム１０１が、第１の制御装置１０、第２の制御装置２０、第３の制御装置３０、及び第４の制御装置４０がそれぞれの光ファイバ４により一連の制御ループ（制御ネットワーク）をなすように接続されることで構成されている。これらの４つの制御装置１０〜４０は、図１に示す構成の制御システム１０１におけるマスター３あるいはスレーブ５のいずれかに相当するものである。また、図２に示す制御システム１０１において、第１の制御装置１０、第３の制御装置３０、及び第４の制御装置４０が固定部となっており、第２の制御装置２０が当該固定部に対して移動される可動部となっている。従って、第１の制御装置１０と第２の制御装置２０とを接続する光ファイバ４、及び第２の制御装置２０と第３の制御装置３０とを接続する光ファイバ４が、可動ケーブルとなっている。
【００３６】
図２に示すように、第１の制御装置１０には、光情報として通信させる情報をシリアルデータとして作成する処理や入力される光情報（シリアルデータ）に基づく制御動作処理などを行う処理部の一例である処理部１１と、処理部１１にて作成されたシリアルデータを光情報に変換するとともに、当該変換された光情報を光ファイバ４にて通信可能に発光する発光部１２（通信情報発信装置、発光装置の一例である）と、光ファイバ４を通じて入力される光情報を受光して、当該受光した光情報をシリアルデータに変換して、処理部１１に入力可能とさせる受光部１３（通信情報受信装置、受光装置の一例である）とを備えている。なお、第１の制御装置１０内においては、発光部１２及び受光部１３のそれぞれと、処理部１１とは互いに導体配線ケーブル、例えば銅配線にて接続されている。
【００３７】
また、第２の制御装置２０、第３の制御装置３０、及び第４の制御装置４０は、第１の制御装置２０と同じ構成を有しており、第２の制御装置２０は、処理部２１、発光部２２、及び受光部２３を備え、第３の制御装置３０は、処理部３１、発光部３２、及び受光部３３を備え、第４の制御装置４０は、処理部４１、発光部４２、及び受光部４３を備えている。
【００３８】
また、第１の制御装置１０における受光部１３は、光ファイバ４を通じて受光する光情報に基づいて、その光量を検出し、かつ検出された光量を光量データとして処理部１１へ入力させる機能を有している。また、このような光量データが入力された処理部１１は、当該光量データに基づいて、その光量データの基となる光情報を発光した発光部に対して、光量調整データを作成して出力する機能を有している。例えば、第１の制御装置１０の受光部１３にて受光された光情報に基づく光量調整データは、処理部１１にて作成され、第２の制御装置２０及び第３の制御装置３０をそれぞれの光ファイバ４を通じて経由し、第４の制御装置４０の発光部４２へと入力されることとなる。なお、このような受光部及び処理部が備える機能は、その他の制御装置２０、３０、及び４０についても共通する機能である。
【００３９】
ここで、それぞれの制御装置が備える処理部が光ファイバの劣化診断のために担う機能について、代表して第２の制御装置２０の処理部２１を用いて説明する。当該説明にあたって、処理部２０の主要な制御構成を示すブロック図を図３に示す。
【００４０】
図３に示すように、処理部２１は、受光部２３より入力されるシリアルデータに通信エラーが生じているか否かを検出する機能を有する通信エラー検出部２４と、この通信エラー検出部２４により検出された通信エラー発生回数を積算記録可能であり、また、そのほかの通信エラーに関する情報が記憶される記憶部２５と、上記積算回数のデータと予め設定された規定回数のデータとを記憶部２５より読み出し、両者の比較判断を行うことで、劣化診断処理を行う劣化診断処理部２６とを備えている。
【００４１】
ここで、シリアル通信における「通信エラー」について説明する。まず、当該説明にあたって、シリアルデータのフォーマットについて、図４に示す模式説明図を用いて説明する。
【００４２】
図４に示すように、シリアルデータフォーマットＦは、１つのスタートビットと、例えば、５個から８個のデータビットと、１つのパリティビットと、１つのストップビットとにより構成される。スタートビットは、通信データがこれから開始されることを示すものであり、常に０で表示される。シリアルデータの受信側のハードウェアにおいては、例えば、常にアイドル状態の通信ラインを監視しており、スタートビットにおける０を確認すると、その時点でタイミングをリセットして、一定の間隔でデータの取り込み処理が開始されることとなる。スタートビットはこのようなデータの取り込み処理の開始時点を知らせる役割を担っている。
【００４３】
データビットは、通信情報により構成される部分である。またパリティビットは、通信の信頼性を確保するためのものであり、送信されたデータに対する簡単なエラーチェックを行うために用いられる。シリアルデータの受信側のハードウェハにおいて、パリティの誤りを検出すると、パリティエラーを発生される。また、ストップビットは、１バイトの通信の終了時点を知らせる役割を担っている。受信側のハードウェハにおいて、ストップビットが確認されると１バイトの通信が終了されたものと判断される。一方、ストップビットが確認されない場合には、通信が正常に行われなかったものとして、フレーミングエラーが発生される。
【００４４】
本実施形態において、通信エラー検出部２４にて検出される「通信エラー」とは、このようなシリアル通信において生じる一般的なエラーのことであり、例えば、パリティエラー、フレーミングエラー、及びオーバーランエラーなどが含まれる。
【００４５】
このような構成の制御システム１０１において、光ファイバ４についての劣化診断処理を行う手順について以下に説明する。この劣化診断処理の手順の説明にあたって、シリアルデータの通信周期を示す模式説明図を図５に示し、劣化診断処理の手順を示すフローチャートを図６に示す。また、当該劣化診断処理の具体的な手順については、制御システム１０１において、第１の制御装置１０と第２の制御装置２０とを接続する光ファイバ４に対する劣化診断処理を一例として説明するものとする。
【００４６】
図５に示すように、シリアル通信においては、所定の通信周期毎（例えば１ｍｓや３ｍｓというような周期）に、シリアルデータの通信が行われる。すなわち、第１の通信Ｃ１が行われ、当該第１の通信Ｃ１の開始から所定の通信周期が経過すると、第２の通信Ｃ２が行われ、されに通信周期の経過毎に、第３の通信Ｃ３、第４の通信Ｃ４が行われるというように、周期的な通信が行われる。このようなそれぞれの通信Ｃ１〜Ｃ４は、第１の制御装置１０の処理部１１にて作成されたシリアルデータが発光部１２より光情報として出力され、光ファイバ４を通して第２の制御装置２０の受光部２３にて受光され、シリアルデータとして処理部２１に入力されることにより行われ、このような一連の動作処理が上記通信周期毎に繰り返されることにより行われる。
【００４７】
まず、図６のフローチャートのステップＳ１において、第２の通信Ｃ２におけるシリアルデータの受信が処理部２１において開始される。当該受信が開始されると、第２の通信Ｃ２に対して受信の割り込みが行われ（ステップＳ２）、処理部２１の通信エラー検出部２４によりこの第２の通信Ｃ２において通信エラーが生じているか否かの検出が行われる（ステップＳ３）。通信エラー検出部２４により第２の通信Ｃ２に対して、通信エラーが生じていないと判断された場合には、通常の通信処理（受送信処理）が処理部２１にて行われ（ステップＳ９）、当該第２の通信Ｃ２に対する劣化診断処理が完了する。
【００４８】
一方、ステップＳ３において、通信エラー検出部２４が、第２の通信Ｃ２に通信エラーが生じていることを検出した場合には、ステップＳ４において、第２の通信Ｃ２の１つ前に行われた通信である第１の通信Ｃ１に、通信エラーが生じているか否かが確認される。具体的には、記憶部２５に記憶保持されている通信エラーに関する情報より、通信エラー検出部２４が、第１の通信Ｃ１についての通信エラーが発生したという情報を検索取得することにより行われ、当該情報が取得された場合には、通信エラーの発生有りと判断し、当該情報を取得できなかった場合には、通信エラーの発生無しと判断する。
【００４９】
ステップＳ４において、第１の通信Ｃ１においても通信エラーが生じていたと判断された場合には、ステップＳ７において、制御システム１０１に対するシステム停止処理が行われ、その後のシリアル通信が停止される。
【００５０】
一方、ステップＳ４において、第１の通信Ｃ１に通信エラーの発生無しと判断された場合には、第２の通信Ｃ２において生じた通信エラーの回数が、記憶部２５に積算記憶される（通信エラー積算カウント）とともに、通信エラーが第２の通信Ｃ２において生じたことが記録される（ステップＳ５）。
【００５１】
その後、ステップＳ６において、記憶部２５に記憶された通信エラーの積算回数のデータと、予め設定されて記憶されている積算回数の上限値の規準である規定回数のデータとが、記憶部２５から劣化診断処理部２６により取り出されて、劣化診断処理部２６にて、上記積算回数が上記規定回数以上となっていないかどうかが比較判断される。上記積算回数が上記規定回数以上であると判断された場合には、所定回数以上の通信エラーが発生したことでもって、当該通信を行った光ファイバ４の劣化が進行している旨の警告が、劣化診断処理部２６より出力される（ファイバ劣化警告処理）。当該警告は、例えば、制御システム１０１の管理あるいは監視を行っているオペレータに認識可能に表示装置等を通じて伝達される。当該劣化警告を認識したオペレータは、その警告に対象となった光ファイバ４の交換等の劣化に対する適切な処置を採ることができる。
【００５２】
その後、ステップＳ１０において、当該通信エラーが生じた第２の通信Ｃ２のシリアルデータに代えて、第１の通信Ｃ１のシリアルデータが第２の通信Ｃ２として受信されたものとして受送信処理が行われる。例えば、第２の通信Ｃ２のシリアルデータを、第１の通信Ｃ１のシリアルデータでもって補正する、あるいは、第２の通信Ｃ２のシリアルデータを破棄して、第１の通信Ｃ１のシリアルデータをそのまま用いる等により、上記受送信処理が行われる。なお、ステップＳ６において、上記積算回数が上記規定回数に達していないと判断された場合には、ステップＳ８のファイバ劣化警告処理が行われることなく、ステップＳ１０の受送信処理が行われる。
【００５３】
これで、第２の通信Ｃ２についての劣化診断処理が完了する。続いて、図６のフローチャートに示す劣化診断処理が、第３の通信Ｃ３、第４の通信Ｃ４に対しても順次繰り返して行われる。
【００５４】
なお、上述の劣化診断処理においては、第２の制御装置２０における処理部２１、すなわち、通信エラー検出部２４、記憶部２５、及び劣化診断処理部２６を有する処理部２１によりケーブル劣化診断処理装置が構成されている。なお、このようなケーブル劣化診断処理装置には、さらに第２の制御装置２０の受光部２３と、第１の制御装置１０の発光部１２とが備えられていると言うこともできる。これらの発光部１２にて発光された光情報が光ファイバ４を通じて受光部２３にて受光される構成において、当該光ファイバ４の劣化診断を行う装置だからである。
【００５５】
ここで、光ファイバ４を通しての受光光量と、通信エラーの発生回数との関係を示すグラフ形式の図を図７に示す。図７においては、受光光量を横軸に示し、通信エラーの発生回数を縦軸に示している。図７に示すように、受光光量が所定の範囲、すなわちＶ２〜Ｖ３の範囲にあるときは、通信エラーは発生しない。このような受光光量範囲にあるような場合には、図６に示す劣化診断処理において、ステップＳ３にて通信エラーの発生無しと判断され、通常の受送信処理が行われることとなる。
【００５６】
一方、図７において、当該所定の範囲を超えて、例えば光量Ｖ１〜Ｖ２の範囲、あるいは光量Ｖ３〜Ｖ４の範囲となってしまうような場合にあっては、通信エラーが単発的に発生することとなる。すなわち、通信周期において連続して通信エラーが発生するまでは行かないが、単発的な通信エラーが発生することとなる。このような場合には、図６に示す劣化診断処理において、第２の通信Ｃ２には通信エラーが発生しているが、第１の通信Ｃ１には通信エラーが発生していないものと判断され、制御システム１０１が停止されることなく、通信エラーの積算回数により劣化警告処理の実行の要否が判断されることとなる。
【００５７】
さらに、図７において、受光光量が低下、あるいは上昇することで、例えば光量Ｖ１を下回るような場合や光量Ｖ４を上回るような場合には、通信周期において連続して通信エラーが発生する傾向になる。このような場合には、劣化診断処理において、２回連続して通信エラーが生じたものと判断され、リアルタイムの制御における誤った制御が実行される危険性を迅速に回避するために、制御システム１０１の停止処理が行われることとなる。図７において、光量Ｖ１を下回るような範囲や、光量Ｖ４を上回るような範囲においては、通信エラーの発生回数も急激に増加しており、制御システム１０１における安定した制御が行えなくなる危険性が急激に高まることが判る。従って、このような範囲に入ってしまう前に劣化警告を出力するために、予め設定される通信エラーの規定の発生回数としては、図７において示す光量Ｖ１〜Ｖ２の範囲、あるいは光量Ｖ３〜Ｖ４の範囲に相当する通信エラーの積算発生回数Ｎ０を用いることが好ましい。なお、このような通信エラーの積算回数は、例えば１０回を第一の警告とし、３０回を最終警告とするように段階的に設定することもできる。積算回数が１０回以降は急速に通信エラーの発生時間間隔が短くなることが確認されているからである。
【００５８】
なお、劣化診断処理に関する上述の説明においては、２回連続して通信エラーが発生しているかを判断して、当該発生が確認された場合には制御システム１０１を停止させる処理を行う手順を採用する場合について説明したが、このような場合に代えて、２回連続して通信エラーが発生しているか否かの確認ステップを備えず、通信エラーの積算回数だけで劣化診断処理を行うような場合であってもよい。このようなシステム停止処理の要請は、制御システム１０１が備えられる装置における動作制御内容や特徴により決定されるものであり、誤制御により行われる動作制御に危険性を伴わない（あるいは伴ってもその危険程度が低い）場合にあっては、制御システムの停止までは要請されない場合もあるからである。
【００５９】
また、上記説明においては、光ファイバの劣化診断処理として、第１の制御装置１０と第２の制御装置２０とを接続する光ファイバ４に対する劣化診断処理が行われるような場合について説明したが、他の光ファイバ４に対する劣化診断処理も同様な手順にて行うことができる。
【００６０】
また、上記劣化診断処理においては、通信エラーの発生回数を積算して、規定回数に到達したことをもって、劣化警告処理が行われる場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、通信エラーの発生時間間隔を測定し、当該発生時間間隔が予め規定された時間間隔以下となるような場合に、劣化警告処理を行うような場合であってもよい。光ファイバの劣化に伴い、通信エラーの発生時間間隔も短くなる傾向にあるからである。
【００６１】
また、通信エラーには、信号系以外にも電源系が存在するが、このような電源系のエラーの場合には、そのパワーが弱くなって、例えば発光量が低下する又は発光しなくなる等の状態が発生することとなるため、信号系のエラーを明確に区別することができる。
【００６２】
上記第１実施形態の光ファイバ劣化診断処理によれば、固定部である第１の制御装置１０と、可動部である第２の制御装置２０とを接続する光ファイバ４に対して、従来の方法のように、当該光ファイバ４とは別に劣化が進行し易い光ファイバを設けて間接的に劣化診断を行うのではなく、実際に通信を行う光ファイバ４に対して、直接的にその劣化診断を行うことができるため、省配線化を担保しながら確実な劣化診断を実現することができる。
【００６３】
また、従来の別の方法のように、受光光量を測定するような方法では、当該測定される受光光量のバラツキなどにより精度の高い診断処理を行うことが困難となる場合が生じるが、上記実施形態の光ファイバ劣化診断処理においては、光量測定を行うのではなく、シリアル通信における通信エラーを検出することでもって、当該通信エラーの発生回数に基づいて劣化診断を行っているため、精度の高い診断を実現することができる。
【００６４】
特に、このようなシリアル通信における通信エラーは、光ファイバ４の劣化に伴い、徐々にその発生回数が増加してくる傾向にあるが、発生した通信エラーの積算回数が規定された回数に達したことでもって、劣化警告を出力することで、バラツキを排除した確実な診断処理を行うことができる。
【００６５】
また、このような通信エラーの検出を行うことで劣化診断を行いながら、当該通信エラーが生じた通信情報の内容を、その１つ前に受信された通信情報に基づいて補正処理等を行っているため、このような通信エラーが生じたような場合であっても、シリアル通信における通信の品質を低下させることはない。
【００６６】
さらに、正常な状態にある光ファイバ４を用いたシリアル通信では、発生する頻度が少ない２回連続しての通信エラーの発生が検出された場合には、当該光ファイバ４が劣化し、正常な通信を行うことができない状態にあるものと判断して、制御システム１０１を停止させる処理を行うため、光ファイバ４の劣化による制御システム１０１の誤制御を確実に防止することができる。
【００６７】
特に、リアルタイム通信では、通信された情報に基づいて、制御動作が刻々と行われることとなるため、このような劣化診断処理により、光ファイバ４の劣化警告を行い、オペレータに前もって認識させることが、重大な誤制御を防止することができ有効である。
【００６８】
特に、制御システム１０１において、どのスレーブ５にて通信エラーを検出したのかを特定することができるので、その特定されたスレーブ５に応じて可動ケーブルが接続されているかどうかを特定することができる。これにより、可動ケーブルに生じた通信エラーは光ファイバ４に原因し、それ以外の固定ケーブルに生じた通信エラーは発光素子が原因していると推定することができるので、対策処理が容易となる。
【００６９】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバの劣化診断方法について説明する。本第２実施形態にかかる光ファイバ劣化診断方法は、光ファイバの劣化を診断する処理内容については、上記第１実施形態のファイバ劣化診断処理と同様であるが、当該劣化診断処理に加えて、さらに発光部による発光光量の調整を行う点において、上記第１実施形態と異なっている。以下、この異なる点について説明する。なお、当該説明にあたって、制御システム１０１の構成は、上記第１実施形態と共通であるため、図２を用いるものとし、また、シリアル通信における通信形態についても同様であるため、図５の模式説明図を共通して用いるものとする。また、本第２実施形態の劣化診断処理における発光光量の調整を行う手順について、図８のフローチャートに示す。
【００７０】
まず、図２に示す構成の制御システム１０１において、第１の制御装置１０から第２の制御装置２０に対して、シリアル通信が行われ、図５に示すように、第１の通信Ｃ１、第２の通信Ｃ２、第３の通信Ｃ３、及び第４の通信Ｃ４が周期的に通信されるような場合において、第２の制御装置２０にて第２の通信Ｃ２に対する劣化診断処理が、図６のフローチャートに示すような手順にて行われる。
【００７１】
この劣化診断処理の手順において、図６のステップＳ８にてファイバ劣化警告処理が実施される（図８のステップＳ８）と、まず、第２の制御装置２０の処理部２１において、第１の通信Ｃ１におけるシリアルデータを用いて第２の通信Ｃ２の受送信処理が行われる（図８のステップＳ１１）。その後、第２の制御装置２０の処理部２１において、第２の通信Ｃ２におけるファイバ劣化警告情報に基づいて、第３の通信Ｃ３にて、第１の制御装置１０へ当該ファイバ劣化警告情報の送信が行われる（ステップＳ１２）。このような情報の送信は、それぞれの光ファイバ４を通して、第３の制御装置３０及び第４の制御装置４０を経由して、第１の制御装置１０により当該情報が受信される（ステップＳ１３）。
【００７２】
この劣化警告情報を受信した第１の制御装置１０においては、処理部１１より発光部１２に対して、その発光光量の調整が行われる（ステップＳ１４）。具体的には、処理部１１より発光部１２に対して、所定の発光量、例えば５ｄＢｍ程度の発光量だけ増加させるような調整が行われる。なお、このような調整を行うための発光量は、例えば図７に示す受光光量と通信エラー発生回数の相関グラフより決定することができ、劣化診断警告処理が行われたことにより、第２の制御装置２０では、光量Ｖ１〜Ｖ２の範囲の光量が受光されたものと考えられ、第１の制御装置１０の発光部１２により発光光量が光量Ｖ２〜Ｖ３の範囲となるように発光光量の調整が行われる。これにより、光ファイバ劣化診断処理における光量の調整処理が完了する。このような発光光量の調整が行われると、劣化警告情報はゼロクリアされ、当該警告が確実にクリアされたことが確認されて、ファイバ劣化診断処理が完了する。なお、このような発光光量の調整結果を確認するために、さらに劣化診断処理が行われ、ファイバ劣化警告情報が出力されないことでもって、当該調整結果の確認が行われるようにすることもできる。またこのような発光光量の調整後に行われる劣化診断処理においては、ファイバ劣化警告情報を出力する基準を、当初の劣化診断処理と異ならせる（例えば、基準を緩く設定する）こともできる。
【００７３】
なお、このように、劣化警告処理が行われたことでもって、受光光量が低下したものとみなして、その上流側において発光光量を所定量だけ増加させるような光量調整方法においては、例えばその後、第２の制御装置２０にて通信エラーの発生が停止するまで、繰り返して所定の光量を増加させ、最終的には発光量限度に達する状態となるまで、当該光量の増加を行うようなこともできる。
【００７４】
また、このような光量は所定の範囲よりも多すぎても通信エラーが生じることとなるため、通信エラーの発生が止まらないような場合にあっては、逆に発光光量を所定量だけ減少させるような処理を行うことも可能である。
【００７５】
上記第２実施形態によれば、光ファイバの劣化診断処理において、劣化警告処理を行うことに加えて、当該劣化警告に基づいて、発光部１２の発光光量を例えば所定の光量だけ増加させるような調整処理を行うことができ、当該劣化警告後において、通信エラーの発生頻度を低減することができ、安定した通信を実現することができる。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる光ファイバの劣化診断方法について以下に説明する。本第３実施形態の劣化診断方法は、上記第２実施形態の劣化診断方法と同様に、光量調整を行うものであるが、その光量調整の処理内容が異なっている。具体的には、受光光量を検出し、検出された受光光量のデータに基づいて発光光量の調整を行っている。以下、この光量調整の具体的な処理内容について説明する。なお、制御システム１０１の構成は、図２に示す上記第１実施形態の構成と同じであり、劣化警告自体を行う処理の手順についても上記第１実施形態の手順（図６のフローチャート）と同様である。
【００７７】
まず、本第３実施形態のシリアル通信においては、図９の模式説明図に示すように、それぞれの周期的な通信Ｃ１〜Ｃ４が終了した後に、発光部１２等により１００％の発光が行われる点が、上記第１実施形態及び第２実施形態のシリアル通信と異なっている。すなわち、周期的な通信の間に存在する通信情報が存在しない時間を利用して、１００％の発光を行い、この１００％の発光に対して受光部２３等にてどの程度の光量を受光できたかを検出することでもって、発光光量の調整を行うものである。
【００７８】
具体的な発光光量の調整処理の手順を、図１０のフローチャートに示す。まず、図１０のフローチャートのステップＳ２１において、第１の制御装置１０の発光部１２にて、例えば第２の通信Ｃ２が終了した後のタイミングにて、一定時間１００％の発光量にての発光を行う。当該発光された光量が、光ファイバ４を通じて、第２の制御装置２０の受光部２３にて測定される（ステップＳ２２）。このように測定された光量データは、例えば、Ａ／Ｄ変換されて０〜５Ｖの数値化された光量データとして処理部２１に入力される。
【００７９】
当該光量データが入力された処理部２１においては、第３の通信Ｃ３にてこの光量データを出力する（ステップＳ２３）。当該光量データを含む第３の通信Ｃ３は、それぞれの光ファイバ４を通して、第３の制御装置３０及び第４の制御装置４０を経由して、第１の制御装置１０により受信される（ステップＳ２４）。
【００８０】
第１の制御装置１０においては、当該受信した光量データがＤ／Ａ変換されて発光部１２へ入力され、当該光量データに基づき、発光部１２の発光量の調整が行われる（ステップＳ２５）。
【００８１】
上記第３実施形態によれば、光ファイバ４の劣化警告処理を通信エラーの発生回数にて精度よく診断しながら、当該診断処理とは別に受光光量を測定して、当該受光光量に基づいて発光光量の調整を行っているため、光ファイバ４の劣化の進行により増加する通信エラーの発生頻度の増加を抑制することができ、より安定した品質の高い通信を実現することができる。
【００８２】
また、上記１００％の発光は、シリアル通信において空いている時間帯域を利用するものであるため、通常の通信に影響を与えることはない。
【００８３】
また、このような光量の自動調整処理は、例えば制御システム１０１において光ファイバ４を敷設した後の初期的な光量調整として行うことで、当該調整に要する時間を短縮することができ、好適である。特に、制御システムにおいては光ファイバの長さにより、光量低下の程度が異なるため、このような受光光量に基づく、個別的な光量の自動調整は効果的である。
【００８４】
なお、上記それぞれの実施形態においては、フレキシブルケーブルの一例として、光ファイバ４の劣化診断処理を行う方法及び装置について説明しているが、このような劣化診断処理は、光ファイバ４以外のフレキシブルケーブル、例えば、導体配線ケーブルにも適用することができる。すなわち、リアルタイムのシリアル通信を行うフレキシブルケーブルであれば、当該劣化診断処理を適用することが可能である。
【００８５】
ただし、光ファイバケーブルのように、通信遮断が突然発生するのではなく、徐々に通信エラーの発生回数が増加して、劣化が進行するという特徴を有するフレキシブルケーブルに対して、上記それぞれの実施形態の劣化診断処理を適用する方が、より有利な効果を得ることが可能である。
【００８６】
（実施例）
ここで、このような光ファイバを用いた光ファイバ劣化診断装置が適用された制御システムを、部品実装装置の制御システムに適用した実施例について説明する。まず、このような制御システムが適用された部品実装装置２０１の主要な構成を示す模式斜視図を図１１に示す。
【００８７】
図１１に示すように、部品実装装置２０１は、電子部品が実装される回路基板５２を基台５６上のステージ５３に搬入するローダ５１と、電子部品が実装された回路基板５２をステージ５３より搬出するアンローダ６１と、チップ部品等の比較的小型の電子部品の供給を行うパーツフィーダ５８、６８と、ＩＣチップ等の比較的大型の電子部品の供給を行うトレイ供給部５９と、このように供給される電子部品を吸着ノズル６０にて吸着保持して、ステージ５３に配置された回路基板５２上への電子部品の実装を行う図示前方側ヘッド（前ヘッドとする。）５４と、吸着ノズル７０を備える図示後方側ヘッド（後ヘッドとする。）６４とを備えている。さらに、部品実装装置２０１には、前ヘッド５４を支持するとともに、図示Ｘ軸方向への進退移動を行うＸ軸ロボット（前Ｘ軸ロボットとする。）５５Ｘと、この前Ｘ軸ロボットを図示Ｙ軸方向に進退移動させることで、前ヘッド５４のＹ軸方向の進退移動を行うＹ軸ロボット（前Ｙ軸ロボットとする。）５５Ｙとにより構成される前ヘッド移動装置５５と、同様に後Ｘ軸ロボット６５Ｘと後Ｙ軸ロボット６５Ｙとにより構成され、後ヘッド６４の移動を行う後ヘッド移動装置６５とが備えられている。また、パーツフィーダ５８とステージ５３との間における基台５６上には、前ヘッド５４の吸着ノズル６０による電子部品の吸着保持姿勢を認識処理するために、その画像を撮像する固定カメラ５７が備えられており、同様に、後ヘッド６４の吸着ノズル７０による電子部品の吸着保持姿勢を認識処理するために、その画像を撮像する固定カメラ６７が備えられている。
【００８８】
このような構成の部品実装装置２０１においては、ローダ５１によりステージ５３に供給された回路基板５２に対して、パーツフィーダ５８あるいはトレイ供給部５９より供給される電子部品が前ヘッド５４により実装される、あるいは、パーツフィーダ６８より供給される電子部品が後ヘッド６４により実装される。また、この実装動作の際には、前ヘッド移動装置５５により前ヘッド５４の水平方向の移動が行われ、さらに後ヘッド移動装置６５により後ヘッド６４の水平方向の移動が行われる。
【００８９】
次に、部品実装装置２０１における制御システム２０２の構成について、主要な制御構成を示す制御ブロック図である図１２及び図１１を用いて以下に説明する。
【００９０】
まず、図１１及び図１２に示すように、部品実装装置２０１には、上述のそれぞれの構成部の動作を統括的に制御するメイン制御装置２０３が備えられており、このメイン制御装置２０３は、それぞれの構成部における駆動部（モータやアクチュエータ等）の制御を統括的に行うサーボモータマスタ２１３と、画像の撮像系（カメラ関係）の制御を統括的に行うカメラマスタ２２３と、検出系（センサ関係）の制御を統括的に行うＩ／Ｏマスター２３３との複数の制御セクション（主制御装置の一例である）を備えている。また、これらの制御セクションは、従制御装置の一例である複数のスレーブ２０５Ａ、２０５Ｂ、及び２０５Ｃ（複数のスレーブの内の一部のみを示す）と光ファイバにより接続されており、それぞれの制御セクション毎に一連の制御ループが構成されている。また、図１１に示すように、これらの光ファイバの一部は、固定部となるスレーブと可動部となるスレーブとの間を接続する可動ケーブル２０４となっている。
【００９１】
次に、これらの制御セクション毎に構成される制御ループについて、詳細に説明する。図１２に示すように、サーボモータマスタ２１３には、例えば８台のスレーブが光ファイバにより接続されて、一連の制御ループが構成されている。具体的には、サーボモータマスタ２１３には、前Ｘ軸ロボット５５Ｘの駆動制御を行う前Ｘ軸スレーブ（部品実装制御部の一例である。）２１５Ａが光ファイバ２１４を介して接続されており、この前Ｘ軸スレーブ２１５Ａには、前Ｙ軸ロボット５５Ｙの駆動制御を行う前Ｙ軸スレーブ２１５Ｂが光ファイバ２１４を介して接続されている。以降順に、後Ｘ軸ロボット６５Ｘの駆動制御を行う後Ｘ軸スレーブ２１５Ｃ、後Ｙ軸ロボット６５Ｙの駆動制御を行う後Ｙ軸スレーブ２１５Ｄ、ローダ５１及びアンローダ６１の基板コンベアの駆動制御を行う基板コンベアスレーブ２１５Ｅ、パーツフィーダ５８、５９の部品供給の駆動制御を行う部品供給部スレーブ２１５Ｅ、後ヘッド６４の駆動制御を行う後ヘッドスレーブ（ヘッド制御装置の一例である）２１５Ｇ、及び前ヘッド５４の駆動制御を行う前ヘッドスレーブ２１５Ｈが、光ファイバ２１４を介して接続されており、さらに前ヘッドスレーブ２１５Ｈがサーボモータマスタ２１３に光ファイバ２１４を介して接続されている。なお、可動部分に配置される前Ｘ軸スレーブ２１５Ａ、後Ｘ軸スレーブ２１５Ｃ、後ヘッドスレーブ２１５Ｇ、及び前ヘッドスレーブ２１５Ｈの前後には、光ファイバ２１４が可動ケーブル２０４として接続されている。
【００９２】
また、カメラマスタ２２３には、前ヘッド５４に装備された図示しないヘッドカメラの撮像動作の制御を行う前ヘッドスレーブ２２５Ａ、後ヘッド５４に装備された図示しないヘッドカメラの撮像動作の制御を行う後ヘッドスレーブ２２５Ｂ、固定カメラ５７の撮像動作の制御を行う固定認識１スレーブ２２５Ｃ、及び固定カメラ６７の撮像動作の制御を行う固定認識２スレーブ２２５Ｄが、光ファイバ２２４を介して順次接続されており、一連の制御ループが構成されている。このような制御ループにおいては、撮像された画像情報が通信されることになる。なお、可動部分に配置される前ヘッドスレーブ２２５Ａ、及び後ヘッドスレーブ２２５Ｂの前後には、光ファイバ２２４が可動ケーブル２０４として接続されている。
【００９３】
また、Ｉ／Ｏマスター２３３には、それぞれの構成部においてセンサ類の制御を行う前Ｘ軸スレーブ２３５Ａ、前Ｙ軸スレーブ２３５Ｂ、後Ｘ軸スレーブ２３５Ｃ、後Ｙ軸スレーブ２３５Ｄ、安全検出スレーブ２３５Ｅ、インターロックスレーブ２３５Ｆ、基板コンベアスレーブ２３５Ｇ、部品供給部スレーブ２３５Ｈ、後ヘッドスレーブ２３５Ｉ、及び前ヘッドスレーブ２３５Ｊが、光ファイバ２３４を介して順次接続されており、一連の制御ループが構成されている。このような制御ループにおいては、それぞれのセンサのＯＮ／ＯＦＦの情報が通信される。なお、可動部分に配置される前Ｘ軸スレーブ２３５Ａ、後Ｘ軸スレーブ２３５Ｃ、後ヘッドスレーブ２３５Ｉ、及び前ヘッドスレーブ２３５Ｊの前後には、光ファイバ２３４が可動ケーブル２０４として接続されている。
【００９４】
このようなそれぞれの制御ループは、上記第１実施形態の制御システム１０１における光ファイバ４により接続された一連の制御ループと同様な構成を有している。また、それぞれのマスター２１３、２２３、及び２３３には、通信エラー検出部２１６、２２６、２３６、劣化診断処理部２１７、２２７、２３７、並びに記憶部２１８、２２８、２３８が備えられており、さらにそれぞれのスレーブにも同様な構成が備えられて、上記第１実施形態の制御システム１０１と同様な構成となっている。
【００９５】
このように制御システム２０２が、上記第１実施形態の制御システム１０１と同様な構成を有していることにより、部品実装に関する様々な制御において、光ファイバ劣化診断処理を実施することができ、実際に通信を行うそれぞれの光ファイバ２１４、２２４，２３４に対して、直接的にその劣化診断を行うことができるため、省配線化を担保しながら確実な劣化診断を実現することができ、上記第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９６】
また、制御システム２０２において、それぞれのスレーブは、それぞれのマスター２１３、２２３、２３３に直接接続されるのではなく、一連の制御ループが構成されるように接続された構成が採用されているため、マスターにおいて、多数のスレーブを直接接続するための多数のコネクタ等を設ける必要を無くすことができるとともに、省配線化を実現することができる。これにより、設備コストの低減化を図ることができ、かつ設備故障等の要因を減少させることができ、低コストで信頼性の高い部品実装装置を提供することができる。
【００９７】
また、このような光ファイバで構成された一連の制御ループをその制御システムとして有するような部品実装装置が複数台設置されるような場合において、それぞれの部品実装装置におけるメイン制御部を、管理コンピュータに接続された通信ネットワーク、例えばＬＡＮに接続して通信ネットワークを構築することで、より効率的な管理を行うことができる生産設備の管理システムあるいは部品実装システムを提供することができる。
【００９８】
具体的には、図１３に示すように、工場Ａに設置された部品実装装置２０１Ａ、２０１Ｂと、工場Ｂに設置された部品実装装置２０１Ｃ、２０１Ｄと、工場Ｃに設置された部品実装装置２０１Ｅ、２０１Ｆにおけるそれぞれのメイン制御部を、例えば光ファイバ３０４を用いたＬＡＮ３０２に接続することで、生産管理部門等に配置されかつＬＡＮ３０２に接続された管理コンピュータ３０３にて、各々の部品実装装置２０１の制御システムにおける個々のスレーブと直接的に通信することができ、迅速な情報の確認を行うことが可能となり、効率的な生産管理を実現することができる。なお、このような通信ネットワークは、有線であっても無線であってもよく、さらに通信が必要となった場合にのみ構築されるようなネットワークであってもよい。
【００９９】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光ファイバの劣化診断装置を備える制御システムの構成を示す模式図である。
【図２】上記第１実施形態の制御システムをさらに模式的に示す制御ブロック図である。
【図３】第２の制御装置における処理部の構成を示す制御ブロック図である。
【図４】シリアル通信におけるシリアルデータフォーマットの構成を示す模式説明図である。
【図５】上記第１実施形態において、シリアル通信して周期的に通信が行われている状態を示す模式説明図である。
【図６】上記第１実施形態における光ファイバ劣化診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】受光光量と通信エラーの発生回数との相関性を示すグラフ形式の図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバ劣化診断処理における光量調整の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる光ファイバ劣化診断処理において、周期的に通信が行われている状態を示す模式説明図である。
【図１０】上記第３実施形態の光ファイバ劣化診断処理における光量調整の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の光ファイバ劣化診断装置の適用例を示す実施例であって、光ファイバ劣化診断装置が制御システムに適用された部品実装装置の構成を示す模式斜視図である。
【図１２】図１１の部品実装装置の制御システムの構成を示す制御ブロック図である。
【図１３】図１１の部品実装装置が複数台設置されたＬＡＮの構成を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０１】
３  マスター
４  光ファイバ
５  スレーブ
１０  第１の制御装置
１１、２１、３１、４１  処理部
１２、２２、３２、４２  発光部
１３、２３、３３、４３  受光部
２０  第２の制御装置
２４  通信エラー検出部
２５  記憶部
２６  劣化診断処理部
３０  第３の制御装置
４０  第４の制御装置
Ｃ１  第１の通信
Ｃ２  第２の通信
Ｃ３  第３の通信
Ｃ４  第４の通信
Ｆ  シリアルデータフォーマット
１０１  制御システム部
【図１】
0004520417.tif 000002
【図２】
0004520417.tif 000003
【図３】
0004520417.tif 000004
【図４】
0004520417.tif 000005
【図５】
0004520417.tif 000006
【図６】
0004520417.tif 000007
【図７】
0004520417.tif 000008
【図８】
0004520417.tif 000009
【図９】
0004520417.tif 000010
【図１０】
0004520417.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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