JP2021141444A - 作業機、及び作業システム - Google Patents

Abstract

【課題】可動部による作業に係わる画像について、作業機が備える記憶装置の容量の増大を抑制し、より多くの画像データを蓄積できる作業機及び作業システムを提供すること。【解決手段】本開示の作業機は、ワークに対する作業を実行する可動部と、可動部による作業に係わる画像を撮像する第１撮像装置と、可動部の動作を制御し、可動部による作業を実行させる制御装置と、第１撮像装置により撮像された画像データを、外部装置へ無線通信により送信する無線装置と、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、ワークに対する作業を実行する作業機、及び作業機を備える作業システムに関するものである。

従来、ワークに対する作業を可動部で実行する作業機が種々提案されている。下記特許文献１に開示される電子部品装着装置は、装着ヘッドによって電子部品を吸着して保持し、保持した電子部品を回路基板に装着する作業を実行する。電子部品装着装置は、装着ヘッドに保持した電子部品を撮像するパーツカメラや、回路基板を上方から撮像するマークカメラなどの撮像装置を備えている。撮像された画像データは、画像処理装置において処理され、回路基板に関する情報、装着ヘッドによる電子部品の保持位置の誤差等が取得される。

国際公開第ＷＯ２０１３−０８４３２７号

上記した電子部品装着装置では、装着ヘッドの作業中において作業に係わる画像を適宜撮像する。また、電子部品装着装置で異常が発生していないか、あるいはどのような異常が発生しているのかを検証するには、作業中の画像をより多く撮像することが好ましい。しかしながら、これらの作業中に撮像した画像データの数やデータ量が増大すると、画像データを蓄積するために容量の大きい記憶装置を電子部品装着装置内に設置する必要が生じる。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、可動部による作業に係わる画像について、作業機が備える記憶装置の容量の増大を抑制し、より多くの画像データを蓄積できる作業機及び作業システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本開示は、ワークに対する作業を実行する可動部と、前記可動部による作業に係わる画像を撮像する第１撮像装置と、前記可動部の動作を制御し、前記可動部による作業を実行させる制御装置と、前記第１撮像装置により撮像された画像データを、外部装置へ無線通信により送信する無線装置と、を備える作業機を開示する。

尚、本開示の内容は、作業機としての実施だけでなく、作業機を備える作業システムとして実施することが可能である。

本開示の作業機、作業システムによれば、可動部の作業に係わる画像を第１撮像装置で撮像し、撮像した画像データを無線装置により外部装置へ送信することができる。画像データを蓄積するための記憶容量を、作業機が備える記憶装置に確保する必要がなくなる。また、外部装置に十分な記憶容量を確保することで、外部装置に蓄積する画像データの数やデータ量を増大させることができる。

本実施形態の部品装着システムの概略構成を示す平面図である。 部品装着機及びローダの概略構成を示す斜視図である。 多重通信システムのブロック図である。 ヘッド部が備えるヘッド基板の構成を示すブロック図である。

以下、本開示の作業システムを具体化した一実施形態である部品装着システム１０について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の部品装着システム１０の概略構成を示す平面図である。図２は、部品装着機２０及びローダ１３の概略構成を示す斜視図である。尚、以下の説明では、図１の左右方向をＸ方向と称し、前後方向をＹ方向と称し、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向（上下方向）と称して説明する。

図１に示すように、部品装着システム１０は、生産ライン１１と、ローダ１３と、管理コンピュータ１５と、画像サーバ１６を備えている。生産ライン１１は、Ｘ方向に並べられた複数の部品装着機２０を有し、基板１７に対する電子部品の装着等を行う。基板１７は、例えば、図１に示す左側の部品装着機２０から右側の部品装着機２０へと搬出され、搬送中に電子部品の装着等を実行される。

図２に示すように、部品装着機２０は、ベース２１と、モジュール２２とを備えている。ベース２１は、Ｙ方向に長い略長方形の箱型をなし、例えば、隣の部品装着機２０のベース２１と互いに固定されている。モジュール２２は、基板１７に対する電子部品の装着等を行う装置であり、ベース２１の上に載置されている。モジュール２２は、基板搬送装置２３と、パレット２４と、ヘッド部２５と、ヘッド移動機構２７とを備える。基板搬送装置２３は、モジュール２２内に設けられ、基板１７をＸ方向に搬送する。パレット２４は、モジュール２２の前面に設けられ、Ｘ方向に複数配列されたスロット（図示略）を備える。パレット２４の各スロットには、電子部品を供給するフィーダ２９が装着される。尚、図１に示すように、モジュール２２の上部カバーの上には、部品装着機２０に対する操作入力を行うタッチパネル２６が設けられている。図２は、上部カバーやタッチパネル２６を取り外した状態を示している。

ヘッド部２５は、フィーダ２９から供給された電子部品を吸着する吸着ノズル２８（図２参照）を備え、吸着ノズル２８で吸着した電子部品を基板１７に装着する。ヘッド部２５は、例えば、複数の吸着ノズル２８の位置や、個々の吸着ノズル２８の位置を変更する駆動源として電磁モータ（図示略）を有している。ヘッド移動機構２７は、モジュール２２の上部部分において、Ｘ方向及びＹ方向の任意の位置にヘッド部２５を移動させる。詳述すると、ヘッド移動機構２７は、ヘッド部２５をＸ方向に移動させるＸ軸スライド機構２７Ａと、ヘッド部２５をＹ方向に移動させるＹ軸スライド機構２７Ｂとを備える。Ｘ軸スライド機構２７Ａは、Ｙ軸スライド機構２７Ｂに取り付けられている。また、Ｘ軸スライド機構２７Ａは、後述する産業用ネットワークに接続される第３スレーブ６５（図３参照）を備える。第３スレーブ６５は、Ｘ軸スライド機構２７Ａに設けられたリレー８１やセンサ８３（図３参照）などの各種装置が接続され、装置本体部４１のマスター５３（図３参照）から受信した制御データＣＤに基づいて、各種装置の入出力する信号を処理する。

Ｙ軸スライド機構２７Ｂは、駆動源としてリニアモータ（図示略）を有している。Ｘ軸スライド機構２７Ａは、Ｙ軸スライド機構２７Ｂのリニアモータの駆動に基づいてＹ方向の任意の位置に移動する。また、Ｘ軸スライド機構２７Ａは、駆動源としてリニアモータ（図示略）を有している。ヘッド部２５は、Ｘ軸スライド機構２７Ａに取り付けられ、Ｘ軸スライド機構２７Ａのリニアモータの駆動に基づいてＸ方向の任意の位置に移動する。従って、ヘッド部２５は、Ｘ軸スライド機構２７Ａ及びＹ軸スライド機構２７Ｂの駆動にともなってモジュール２２の上部部分で任意の位置に移動する。尚、第３スレーブ６５が制御する各種装置は、リレー８１やセンサ８３に限らず、リニアモータ等の他の装置でも良い。

また、ヘッド部２５は、Ｘ軸スライド機構２７Ａにコネクタを介して取り付けられ、ワンタッチで着脱可能であり、種類の異なるヘッド部２５、例えば、ディスペンサヘッド等に変更できる。従って、本実施形態のヘッド部２５は、部品装着機２０に対して着脱可能となっている。また、ヘッド部２５の下面における前側には、側方カメラ７０が取り付けられている。側方カメラ７０は、吸着ノズル２８に吸着された電子部品を側方から撮像する。また、Ｘ軸スライド機構２７Ａには、基板１７を撮影するためのマークカメラ６９が取り付けられている。マークカメラ６９は、Ｘ軸スライド機構２７Ａにおけるヘッド部２５の取り付け部分の下面に設けられ、撮像方向を下方に向けた状態で固定されている。マークカメラ６９は、ヘッド部２５の移動に伴って、基板１７の任意の位置を上方から撮像可能となっている。また、Ｙ方向における基板搬送装置２３とパレット２４の間には、パーツカメラ７１が取り付けられている。パーツカメラ７１は、吸着ノズル２８に吸着された電子部品を下方から撮像する。マークカメラ６９、側方カメラ７０、及びパーツカメラ７１が撮像した画像データＧＤ１は、モジュール２２の本体制御装置５１の画像処理ボード５１Ａ（図３参照）において画像処理される。画像処理ボード５１Ａは、マークカメラ６９の画像データＧＤ１を画像処理することによって、基板１７に関する情報や装着位置の誤差等を取得する。また、画像処理ボード５１Ａは、側方カメラ７０やパーツカメラ７１の画像データＧＤ１を画像処理することによって、吸着ノズル２８で吸着した電子部品の傾きや吸着位置の誤差等を取得する。画像処理ボード５１Ａは、例えば、画像処理を実行する処理回路（ＣＰＵやＦＰＧＡなど）を備える基板である。

また、ヘッド部２５は、産業用ネットワークに接続される第２スレーブ６１（図３参照）を備える。第２スレーブ６１は、ヘッド部２５に設けられたリレー７５やセンサ７７などの各種装置が接続され、装置本体部４１のマスター５３（図３参照）から受信した制御データＣＤに基づいて、各種装置の入出力する信号を処理する。

また、ヘッド部２５の下面には、モニタ用カメラ７３が取り付けられている。モニタ用カメラ７３は、ヘッド部２５による装着作業に係わる画像を撮像する。ここでいう装着作業に係わる画像とは、例えば、基板１７に装着した後の電子部品の状態を撮像した画像、基板搬送装置２３によって搬送される基板１７を撮像した画像などである。あるいは、装着作業に係わる画像とは、例えば、フィーダ２９から供給位置に供給された電子部品を撮像した画像である。従って、装着作業に係わる画像とは、装着作業の状態や様子を撮像した（検証や確認に用いることができる）様々な画像を含む。モニタ用カメラ７３は、後述する無線装置７９を介して、撮像した画像データＧＤ２を画像サーバ１６へ送信する。

また、図２に示すように、ベース２１の前面には、上部ガイドレール３１と、下部ガイドレール３３と、ラックギヤ３５と、非接触給電コイル３７とが設けられている。上部ガイドレール３１は、Ｘ方向に延びる断面Ｕ字状のレールであり、開口部が下を向いている。下部ガイドレール３３は、Ｘ方向に延びる断面Ｌ字状のレールであり、垂直面がベース２１の前面に取り付けられ、水平面が前方に伸び出している。ラックギヤ３５は、下部ガイドレール３３の下部に設けられ、Ｘ方向に延び、前面に複数の縦溝が刻まれたギヤである。ベース２１の上部ガイドレール３１、下部ガイドレール３３及びラックギヤ３５は、隣接するベース２１の上部ガイドレール３１、下部ガイドレール３３及びラックギヤ３５と着脱可能に連結することができる。このため、部品装着機２０は、生産ライン１１に並んだ部品装着機２０の数を増減することができる。非接触給電コイル３７は、上部ガイドレール３１の上部に設けられ、Ｘ方向に沿って配置されたコイルであり、ローダ１３への電力の供給を行う。

ローダ１３は、部品装着機２０に対するフィーダ２９の補充及び回収を自動で行う装置であり、フィーダ２９をクランプする把持部（図示略）を備える。ローダ１３には、上部ガイドレール３１に挿入される上部ローラ（図示略）と、下部ガイドレール３３に挿入される下部ローラ（図示略）とが設けられている。また、ローダ１３には、駆動源としてモータが設けられている。モータの出力軸には、ラックギヤ３５と噛み合うギヤが取り付けられている。ローダ１３は、部品装着機２０の非接触給電コイル３７から電力の供給を受ける受電コイルを備えている。ローダ１３は、非接触給電コイル３７から受電した電力をモータに供給する。これにより、ローダ１３は、モータによってギヤを回転させることで、Ｘ方向（左右方向）へ移動することができる。また、ローダ１３は、上部ガイドレール３１及び下部ガイドレール３３内でローラを回転させ、上下方向や前後方向の位置を保持しながらＸ方向へ移動することができる。

図１に示す管理コンピュータ１５は、部品装着システム１０を統括的に管理する装置である。例えば、生産ライン１１の部品装着機２０は、管理コンピュータ１５の管理に基づいて、電子部品の装着作業を開始する。部品装着機２０は、基板１７を搬送しながらヘッド部２５によって電子部品の装着作業を行う。また、管理コンピュータ１５は、フィーダ２９の残りの電子部品の数を監視する。管理コンピュータ１５は、例えば、フィーダ２９の補給が必要であると判断すると、補給が必要な部品種を収容したフィーダ２９をローダ１３にセットする指示を画面に表示する。ユーザは、画面を確認して、フィーダ２９をローダ１３にセットする。管理コンピュータ１５は、所望のフィーダ２９がローダ１３にセットされたことを検出すると、ローダ１３に対して補給作業の開始を指示する。ローダ１３は、指示を受けた部品装着機２０の前方まで移動し、ユーザによってセットされたフィーダ２９を把持部で挟持してパレット２４のスロットに装着する。これにより、新たなフィーダ２９が部品装着機２０に補給される。また、ローダ１３は、部品切れになったフィーダ２９を把持部で挟持してパレット２４から引き出して回収する。このようにして、新たなフィーダ２９の補給及び部品切れとなったフィーダ２９の回収を、ローダ１３によって自動的行うことができる。

画像サーバ１６は、例えば、大容量（数十ＴＢなど）のハードディスクを備えたサーバ装置であり、部品装着機２０の各カメラで撮像した画像データを蓄積する。画像サーバ１６は、例えば、ＣＰＵを主体とするコンピュータで構成され、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キーボード、モニタ等を備えている。画像サーバ１６が蓄積する画像データの種類は、特に限定されないが、例えば、上記したマークカメラ６９、側方カメラ７０、及びパーツカメラ７１の画像データＧＤ１や、モニタ用カメラ７３の画像データＧＤ２である。

次に、部品装着機２０が備える多重通信システムについて説明する。図３は、部品装着機２０に適用される多重通信システムの構成を示すブロック図である。図２に示すように、部品装着機２０は、装置本体部４１と、分岐スレーブ４３と、固定多重部４５をモジュール２２内に備えている。装置本体部４１、分岐スレーブ４３、及び固定多重部４５は、基板搬送装置２３の下方におけるモジュール２２内に設けられている。

図３に示すように、本実施形態の多重通信システムでは、モジュール２２内に固定された装置本体部４１、分岐スレーブ４３及び固定多重部４５と、モジュール２２内で移動する可動部（Ｘ軸スライド機構２７Ａ及びヘッド部２５）との間のデータ伝送を多重通信により行う。装置本体部４１は、本体制御装置５１と、マスター５３を有している。固定多重部４５は、第１通信処理装置５５を備える。マスター５３は、分岐スレーブ４３を介して、第１通信処理装置５５の第１スレーブ５７と接続されている。ヘッド部２５には、第２スレーブ６１を有する第２通信処理装置６３が設けられている。また、Ｘ軸スライド機構２７Ａには、第３スレーブ６５を有する第３通信処理装置６７が設けられている。尚、図３に示す多重通信や産業用ネットワークの接続構成は、一例である。

マスター５３は、産業用ネットワークに接続される分岐スレーブ４３、第１スレーブ５７、第２スレーブ６１、及び第３スレーブ６５を制御する制御データＣＤの伝送を統括的に制御する。産業用ネットワークは、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）である。尚、「産業用ネットワーク」とは、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）の通信規格を用いて、リレー７５，８１やセンサ７７，８３等を制御する制御データＣＤを伝送するネットワークである。また、本開示の産業用ネットワークとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）に限らず、例えば、Ｐｒｏｆｉｎｅｔ（登録商標）やＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）−ＩＩＩ等の他のネットワーク（通信規格）を採用できる。

本体制御装置５１は、例えば、ＣＰＵを主体として構成される処理回路であり、マスター５３によって収集した制御データＣＤや、第１通信処理装置５５で受信した画像データＧＤ１等を入力し、次の制御内容（装着する電子部品の種類や装着位置など）を決定する。また、本体制御装置５１は、決定した制御内容に応じた制御データＣＤをマスター５３から送信させる。マスター５３は、産業用ネットワークを介して分岐スレーブ４３、第１スレーブ５７、第２スレーブ６１、及び第３スレーブ６５へ制御データＣＤを送信する。

ヘッド部２５は、上記した第２通信処理装置６３、側方カメラ７０、モニタ用カメラ７３等を有している。第２スレーブ６１は、装置本体部４１のマスター５３から受信した制御データＣＤに基づいて、各種装置（リレー８１やセンサ８３など）で入出力される信号を処理する。例えば、制御データＣＤには、複数のスレーブ（第１スレーブ５７など）の各々に対応した読み込み領域や書き込み領域が設定されている。例えば、ヘッド部２５の第２スレーブ６１は、マスター５３から受信した制御データＣＤのうち、第２スレーブ６１用の読み込み領域から読み込んだデータに基づいてリレー７５やセンサ７７を駆動する。また、第２スレーブ６１は、リレー７５の駆動結果の信号やセンサ７７の検出信号に応じたデータを、制御データＣＤのうち、第２スレーブ６１用の書き込み領域へ書き込む。第２スレーブ６１は、書き込みが終了した制御データＣＤを、マスター５３や他のスレーブ（第３スレーブ６５など）に向けて送信する。尚、制御データＣＤは、後述する多重の高速シリアル通信により伝送される。また、第１通信処理装置５５の第１スレーブ５７やＸ軸スライド機構２７Ａの第３スレーブ６５は、上記したヘッド部２５の第２スレーブ６１と同様に、制御データＣＤに基づいて、各種装置（リレー８１やセンサ８３など）を制御する。制御データＣＤは、例えば、マスター５３や各スレーブを循環して伝送される。尚、各スレーブに接続される各種装置（制御データＣＤによって制御される装置）は、特に限定されない。

次に、上記した産業用ネットワークの制御データＣＤや側方カメラ７０等の画像データＧＤ１を伝送する多重通信について説明する。本実施形態の部品装着機２０は、上記した固定多重部４５、Ｘ軸スライド機構２７Ａ及びヘッド部２５の間のデータ伝送を多重の高速シリアル通信によって実行する。図３に示すように、固定多重部４５は、上記した第１通信処理装置５５の他に、光変換モジュール８５，８７を有する。光変換モジュール８５は、ヘッド部２５が有する光変換モジュール８９と、光ファイバケーブル９１を介して接続されている。同様に、固定多重部４５の光変換モジュール８７は、Ｘ軸スライド機構２７Ａが有する光変換モジュール９３と、光ファイバケーブル９５を介して接続されている。尚、固定多重部４５、ヘッド部２５、Ｘ軸スライド機構２７Ａを接続する通信は、光通信に限らず、例えば、Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の通信規格に準拠したＬＡＮケーブルを用いたパケット通信でも良い。また、部品装着機２０が備える通信システムは、有線の通信システムに限らず、無線の通信システムでも良い。

次に、第１通信処理装置５５と第２通信処理装置６３の間の通信について説明する。尚、第１通信処理装置５５と第３通信処理装置６７との間の通信の処理内容は、第１通信処理装置５５と第２通信処理装置６３との間の通信の処理内容と同様であるため、その説明を適宜省略する。固定多重部４５の光変換モジュール８５は、光信号とデジタル信号の変換を実行する物理インターフェースである。光変換モジュール８５は、第１通信処理装置５５に接続され、第１通信処理装置５５から入力されたデータを光信号に変換する。光変換モジュール８５は、変換した光信号を、光ファイバケーブル９１を介してヘッド部２５の光変換モジュール８９へ送信する。また、光変換モジュール８５は、ヘッド部２５の光変換モジュール８９から受信した光信号をデジタ信号（シリアル信号）に変換して第１通信処理装置５５へ出力する。

図４は、ヘッド部２５が備えるヘッド基板１０１の構成を示している。図４に示すように、ヘッド基板１０１は、上記した第２通信処理装置６３、無線装置７９、光変換モジュール８９を備えている。第２通信処理装置６３は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプログラム可能なロジックデバイスである。第２通信処理装置６３は、側方カメラ７０の画像データＧＤ１を処理する処理回路として、カメラＩＦ１０３、画像処理部１０５、バッファ１０７、多重処理部１０９を有している。また、第２通信処理装置６３は、モニタ用カメラ７３の画像データＧＤ２を処理する処理回路として、カメラＩＦ１１３、画像処理部１１５、バッファ１１７、通信ＩＦコンバータ１１９を有している。

第２通信処理装置６３は、例えば、ＦＰＧＡの論理回路を構築するためのコンフィグ情報を記憶するメモリ１２１を備えている。第２通信処理装置６３は、メモリ１２１に記憶されたコンフィグ情報を読み込んで、各種の処理回路（論理回路）を構築する。第２通信処理装置６３は、構築した処理回路により画像データＧＤ１などの通信システムで伝送するデータの処理を行う。

カメラＩＦ１０３は、側方カメラ７０と接続されるインターフェースとして機能し、側方カメラ７０から入力した画像データＧＤ１を、後段の画像処理部１０５等で処理可能なデジタル信号に変換する処理回路である。同様に、カメラＩＦ１１３は、モニタ用カメラ７３に接続され、モニタ用カメラ７３から入力した画像データＧＤ２を変換して画像処理部１１５へ出力する。

画像処理部１０５は、カメラＩＦ１０３から入力した画像データＧＤ１の画質の補正などの画像処理を実行する。同様に、画像処理部１１５は、カメラＩＦ１１３から入力した画像データＧＤ２の画質の補正などの画像処理を実行する。バッファ１０７は、画像処理部１０５で処理された画像データＧＤ１を入力して一時的に保存し、多重処理部１０９へ出力する。同様に、バッファ１１７は、画像処理部１１５で処理された画像データＧＤ２を入力して一時的に保存し通信ＩＦコンバータ１１９へ出力する。バッファ１０７，１１７の各々は、例えば、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）形式により画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積する。バッファ１０７，１１７の各々は、入力側（画像処理部１０５，１１５）と、出力側（多重処理部１０９、通信ＩＦコンバータ１１９）の処理回路のデータ転送速度の違いを調整する。

また、多重処理部１０９は、例えば、バッファ１０７の他に、第２スレーブ６１に接続されている。第１スレーブ５７、第２スレーブ６１、及び第３スレーブ６５は、例えば、ロジックデバイスの論理回路の構築に使用されるＩＰコアである。尚、第２通信処理装置６３は、ＦＰＧＡに限らず、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）でも良い。また、第２通信処理装置６３は、第２スレーブ６１以外の回路を、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などで構成しても良い。また、第１通信処理装置５５や第３通信処理装置６７を、第２通信処理装置６３と同様に、ＦＰＧＡで構成しても良く、画像データＧＤ１等を処理可能な集積回路で構成しても良い。

多重処理部１０９は、例えば、第２スレーブ６１から入力した産業用ネットワークの制御データＣＤ、バッファ１０７から入力した画像データＧＤ１を入力し多重化する。多重処理部１０９は、例えば、時分割多重化方式（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により多重化を行う。多重処理部１０９は、例えば、入力した各種データを、入力ポートに対して割り当てた一定時間（タイムスロット）に応じて多重化し、多重化した多重化データを光変換モジュール８９へ出力する。

また、多重処理部１０９は、例えば、光変換モジュール８９を介して固定多重部４５の第１通信処理装置５５から受信した多重化データの非多重化を実行し、多重化データに多重化されたデータを分離する。多重処理部１０９は、分離した各種のデータを、対応する各装置へ出力する。多重処理部１０９は、例えば、図示しない通信経路により、本体制御装置５１から受信した撮像の開始を指示する撮像開始信号を多重化データから分離して側方カメラ７０へ出力する。これにより、固定多重部４５とヘッド部２５との間において、制御データＣＤ、画像データＧＤ１等の各種のデータを多重化した多重通信（高速シリアル通信）が実行される。

尚、上記した多重通信システムの構成は、一例であり適宜変更可能である。例えば、部品装着機２０の多重通信システムは、ヘッド部２５の吸着ノズル２８（図２参照）の駆動源である電磁モータのエンコーダのエンコーダ信号や、エンコーダに対する制御コマンドを多重化しても良い。また、図３に示す本実施形態の多重通信システムでは、Ｙ軸スライド機構２７Ｂが接続されていない。しかしながら、例えば、Ｙ軸スライド機構２７Ｂのリニアモータに取り付けたリニアスケールのエンコーダ信号を、多重通信システムにより伝送しても良い。

また、通信ＩＦコンバータ１１９は、バッファ１１７から入力した画像データＧＤ２を、無線装置７９で処理可能な信号に変換するコンバータである。通信ＩＦコンバータ１１９は、例えば、画像データＧＤ２に対する誤り訂正符号化処理、変調処理、周波数変換処理などを実行する。無線装置７９は、例えば、第５世代移動体通信（５Ｇ：ｔｈｅ ５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（以下、「５Ｇ」と称する場合がある。）の通信規格に準拠した無線通信により画像データＧＤ２を画像サーバ１６へ送信する無線装置である。尚、本開示における無線装置が実行する無線通信は、５Ｇの通信規格に準拠した無線通信に限らず、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムやＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムなどの第４世代や、その後続として開発された他の高速無線通信でも良い。

無線装置７９は、通信ＩＦコンバータ１１９から入力した画像データＧＤ２を無線信号に変換して画像サーバ１６へ送信する。本実施形態の部品装着機２０は、無線装置７９により、モニタ用カメラ７３で撮像した画像データＧＤ２を画像サーバ１６へ、５Ｇの高速無線通信により低遅延で送信することができる。無線装置７９は、例えば、モニタ用カメラ７３で撮像された画像データＧＤ２を圧縮処理等することなく、画質等を維持したまま画像サーバ１６へ送信する。ユーザは、画像サーバ１６のモニタで画像データＧＤ２を確認することで、部品装着機２０の装着作業の状態をリアルタイムに確認することができる。

また、無線装置７９をヘッド部２５に設け、画像データＧＤ２を無線装置７９から画像サーバ１６へ直接、無線送信することで、モニタ用カメラ７３を装置本体部４１へケーブル等で接続する必要がなくなる。また、モニタ用カメラ７３を画像サーバ１６とケーブル等で接続する必要がなくなる。このため、各種の有線の敷設が不要となる。また、本体制御装置５１の画像処理ボード５１Ａにモニタ用カメラ７３を接続するためのコネクタを追加（増設等）する必要がなくなる。

また、図４に示すように、本実施形態の通信ＩＦコンバータ１１９は、バッファ１０７を介して側方カメラ７０の画像データＧＤ１を入力可能となっている。通信ＩＦコンバータ１１９は、例えば、識別情報や時間情報を画像データＧＤ１，ＧＤ２に付加して無線装置７９に出力する。この識別情報は、側方カメラ７０で撮像された画像データＧＤ１とモニタ用カメラ７３で撮像された画像データＧＤ２を識別可能な情報であり、例えば、カメラのシリアル番号を示す情報である。時間情報は、画像データＧＤ１，ＧＤ２を撮像した時間を示す情報であり、例えば、通信ＩＦコンバータ１１９が画像データＧＤ１，ＧＤ２を取り込んだ時間（システム時間）を示す情報である。通信ＩＦコンバータ１１９は、入力した画像データＧＤ１，ＧＤ２に識別情報や時間情報を付加して、入力した順番に全ての画像データＧＤ１，ＧＤ２を無線装置７９に出力する。画像サーバ１６は、例えば、無線装置７９から受信した順番に画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積する。これにより、画像サーバ１６には、側方カメラ７０及びモニタ用カメラ７３により撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２の全てが撮像された順番に蓄積される。

また、図１に示すように、画像サーバ１６は、複数の部品装着機２０（無線装置７９）と接続することができる。特に、５Ｇでは、４Ｇなどに比べて多数の同時接続（高密度な多数接続）が可能となる。このため、１つの生産ライン１１や１つの工場内に設置されたより多くの部品装着機２０から画像データＧＤ１，ＧＤ２を取得することが可能となる。通信ＩＦコンバータ１１９は、例えば、部品装着機２０を識別可能な識別情報を、画像データＧＤ１，ＧＤ２に付加する。通信ＩＦコンバータ１１９は、上記したカメラの識別情報、部品装着機２０の識別情報、及び時間情報を、例えば、画像データＧＤ１，ＧＤ２のファイル名やヘッダ情報に設定する。これにより、モニタ用カメラ７３だけでなく、実際の装着作業に使用している側方カメラ７０の画像データＧＤ１を、画像サーバ１６で確認することができる。画像サーバ１６は、どの部品装着機２０のどのカメラでいつ撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２であるのかを識別することができる。

尚、通信ＩＦコンバータ１１９は、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３で撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２を全て画像サーバ１６に送信しなくとも良い。また、通信ＩＦコンバータ１１９は、画像データＧＤ１，ＧＤ２を撮像された順番に（入力した順番に）送信しなくとも良い。また、部品装着機２０は、側方カメラ７０以外のカメラ（マークカメラ６９やパーツカメラ７１）の画像データＧＤ１を、無線装置７９により画像サーバ１６へ送信しても良い。この場合、無線装置７９をＸ軸スライド機構２７Ａやモジュール２２内に設置しても良い。

従って、本実施形態の無線装置７９は、画像サーバ１６との間で５Ｇの無線通信を実行し、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３により撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２を、本体制御装置５１を介さずに画像サーバ１６へ送信する。これによれば、画像データＧＤ１，ＧＤ２の送信を、部品装着機２０を制御する本体制御装置５１を介さずに実行できる。このため、画像データＧＤ１，ＧＤ２の送信処理における部品装着機２０（本体制御装置５１）の処理負荷を軽減できる。

また、無線装置７９は、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３で撮像された全ての画像データＧＤ１，ＧＤ２を、撮像された順番に画像サーバ１６へ送信する。これによれば、撮像された全ての画像データＧＤ１，ＧＤ２を、可能な限りそのままの状態で画像サーバ１６に蓄積することができる。例えば、通信ＩＦコンバータ１１９及び無線装置７９は、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３で撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２（生データ）を、可能な限り画質やデータ量を変更せずに画像サーバ１６へ送信しても良い。この場合、画像処理部１０５，１１５により補正処理を実行しなくとも良い。画像サーバ１６に蓄積した画像データＧＤ１，ＧＤ２を用いることで、部品装着機２０の正常動作の検証、動作異常の原因の解析、画像データＧＤ１，ＧＤ２を処理する処理プログラムの検証、正常時や異常時の画像データＧＤ１，ＧＤ２の比較などを、より正確に実施できる。

例えば、画像データＧＤ１（生データ）を保存できれば、画像処理ボード５１Ａで実行する画像処理プログラムを変更した場合に、変更後の画像処理プログラムで画像処理した後の画像データＧＤ１と、画像処理前の画像データＧＤ１を、生データを用いて比較・検証できる。これにより、変更後の画像処理プログラムが、所望の画像処理を適切に実行しているか正確に検証することができる。

また、部品装着機２０は、ヘッド部２５による装着作業に係わる画像を撮像する側方カメラ７０と、側方カメラ７０により撮像された画像データＧＤ１（第２画像データの一例）を画像処理する画像処理ボード５１Ａ（画像処理装置の一例）と、を備えている。本体制御装置５１は、画像処理ボード５１Ａにより画像処理された画像データＧＤ１に基づいて、ヘッド部２５の動作を制御する。

これによれば、画像サーバ１６へ蓄積する画像データＧＤ２を撮像するモニタ用カメラ７３とは別に、ヘッド部２５の制御に用いる画像データＧＤ１を撮像する側方カメラ７０を備える。換言すれば、モニタ用カメラ７３を、画像サーバ１６へ画像データＧＤ２を送信する専用（モニタ用など）の撮像装置として用いることができる。専用機として用いることで、モニタ用カメラ７３を必要なスペック（画質、カラー数）の撮像装置に変更した場合や、モニタ用カメラ７３の設置位置を変更した場合に、部品装着機２０に対する変更の影響を少なくできる。例えば、モニタ用カメラ７３を実際の装着作業には使用しないため、部品装着機２０の様々な位置（必要な画像を取得できる位置）に設置することができる。

また、無線装置７９は、画像処理ボード５１Ａにより画像処理される前の画像データＧＤ１を、画像サーバ１６へ送信する。これによれば、無線装置７９は、モニタ用カメラ７３の画像データＧＤ２に加え、側方カメラ７０の画像データＧＤ１を画像サーバ１６へ送信する。また、無線装置７９は、画像処理ボード５１Ａによる画像処理前（誤差位置を検出するための画像の色変換や抽出処理前）の画像データＧＤ１を画像サーバ１６へ送信する。これにより、画像データＧＤ１による確認作業や検証作業が実行できる。例えば、画像処理ボード５１Ａによる画像処理が適切に実行できているか、画像処理前後の画像を確認することで検証できる。

また、無線装置７９は、第５世代（５Ｇ）の通信規格に準拠した無線通信により画像データＧＤ１，ＧＤ２を画像サーバ１６へ送信する。これによれば、５Ｇの通信規格に準拠した無線通信により、画像データＧＤ１，ＧＤ２を、高速且つ低遅延で画像サーバ１６へ送信できる。画像データＧＤ１，ＧＤ２をリアルタイムに画像サーバ１６へ蓄積することが可能となる。装着作業のモニタ（監視）、装着結果の判定、装着作業の記録などを実行できる。また、５Ｇの特徴の１つである多接続により、１つの画像サーバ１６に対し、より多くの部品装着機２０を接続（多接続）することが可能となる。このため、１つの画像サーバ１６により多くの部品装着機２０の画像データＧＤ１，ＧＤ２をまとめて蓄積できる。

また、本実施形態の無線装置７９は、ヘッド部２５に設けられている（図４参照）。これによれば、ヘッド部２５に無線装置７９を設けることで、ヘッド部２５にカメラ（モニタ用カメラ７３や側方カメラ７０など）を設けた場合、カメラと無線装置７９との接続の距離を短くできる。接続の距離を短くすることで、接続の配線に発生する外来ノイズの影響を抑制することができる。画像データＧＤ１，ＧＤ２の伝送におけるエラーの発生を抑制できる。

また、本実施形態の部品装着システム１０は、複数の部品装着機２０と、画像サーバ１６とを備えている。画像サーバ１６は、複数の部品装着機２０から画像データＧＤ１，ＧＤ２を受信し、複数の部品装着機２０で撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２をまとめて蓄積する。これによれば、画像サーバ１６に、複数の部品装着機２０から画像データＧＤ１，ＧＤ２を収集し蓄積できる。同一の生産ライン１１の部品装着機２０や、同一の生産工場の部品装着機２０の画像データＧＤ１，ＧＤ２を、まとめて画像サーバ１６に蓄積できる。

また、画像サーバ１６は、ヘッド部２５による装着作業において異常が発生した異常情報ＥＲＩを部品装着機２０の本体制御装置５１から入力し、異常情報ＥＲＩに基づいて異常が発生した際に撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２を特定しても良い。例えば、図１に示すように、画像サーバ１６は、管理コンピュータ１５から異常情報ＥＲＩを入力しても良い。

例えば、生産ライン１１の複数の部品装着機２０、管理コンピュータ１５、及び画像サーバ１６は、有線ＬＡＮにより接続され、互いに通信可能となっている。各部品装着機２０の本体制御装置５１は、装着作業中に異常が発生した場合、その異常の情報を異常情報ＥＲＩとして、有線ＬＡＮを介して管理コンピュータ１５へ通知する。装着作業中に生じる異常とは、例えば、基板１７（図１参照）に対して電子部品が装着できていない装着異常、ヘッド部２５によって電子部品を正しい姿勢で吸着できていない吸着異常などである。あるいは、装着作業中に生じる異常は、例えば、ヘッド部２５の速度異常や、フィーダ２９とパレット２４の通信異常などでも良い。本体制御装置５１は、例えば、異常と判定した（異常を検出した）システム時間や、異常の内容を示す識別情報などを異常情報ＥＲＩとして管理コンピュータ１５へ通知する。

そして、画像サーバ１６は、管理コンピュータ１５から有線ＬＡＮを介して異常情報ＥＲＩを入力する。これによれば、画像サーバ１６は、異常情報ＥＲＩの時間情報と、蓄積した（無線装置７９から取得した）画像データＧＤ１，ＧＤ２の時間情報とを照合し、異常発生時の画像データＧＤ１，ＧＤ２を特定できる。画像サーバ１６は、部品装着機２０で異常と判定した際に、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３で撮像した画像データＧＤ１，ＧＤ２を、ユーザに示すことができる。ユーザは、画像データＧＤ１，ＧＤ２を確認することで、異常の原因調査や対策を実行できる。

尚、異常発生時の画像データＧＤ１，ＧＤ２を特定する方法は、上記した時間情報を用いる方法に限らない。例えば、画像データＧＤ１，ＧＤ２に固有番号（通し番号など）を付与し、その固有番号に基づいて、異常発生時の画像データＧＤ１，ＧＤ２を特定しても良い。例えば、画像処理部１０５が、画像データＧＤ１に固有番号を付与する。本体制御装置５１は、装着作業中に、画像データＧＤ１に基づいて異常を検出した場合、その画像データＧＤ１の固有番号を異常情報ＥＲＩとして管理コンピュータ１５へ通知する。画像サーバ１６は、管理コンピュータ１５から入力した異常情報ＥＲＩの固有番号と蓄積した画像データＧＤ１の固有番号に基づいて異常発生時の画像データＧＤ１を特定しても良い。また、複数の部品装着機２０、管理コンピュータ１５、及び画像サーバ１６は、異常情報ＥＲＩを無線通信で送信しても良い。また、管理コンピュータ１５は、異常時の画像データＧＤ１，ＧＤ２の判定処理を実行しなくとも良い。

因みに、部品装着システム１０は、作業システムの一例である。画像サーバ１６は、外部装置の一例である。部品装着機２０は、作業機の一例である。ヘッド部２５は、可動部の一例である。本体制御装置５１は、制御装置の一例である。画像処理ボード５１Ａは、画像処理装置の一例である。マークカメラ６９、側方カメラ７０、パーツカメラ７１は、第１撮像装置、第２撮像装置の一例である。モニタ用カメラ７３は、第１撮像装置の一例である。画像データＧＤ１は、第２画像データの一例である。画像データＧＤ２は、画像データの一例である。基板１７は、ワークの一例である。

以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
本実施例の一態様では、部品装着機２０は、基板１７に対する装着作業を実行するヘッド部２５を備える。側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３は、ヘッド部２５による装着作業に係わる画像を撮像する。本体制御装置５１は、ヘッド部２５の動作を制御し、ヘッド部２５による作業を実行させる。無線装置７９は、側方カメラ７０やモニタ用カメラ７３により撮像された画像データＧＤ１，ＧＤ２を、管理コンピュータ１５へ５Ｇの無線通信により送信する。

これによれば、画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積するための記憶容量を、部品装着機２０が備える記憶装置（本体制御装置５１のメモリなど）に確保する必要がなくなる。また、画像サーバ１６に十分な記憶容量を確保することで、画像サーバ１６に蓄積する画像データＧＤ１，ＧＤ２の数やデータ量を増大させることができる。また、無線通信により画像データＧＤ１，ＧＤ２を送信することで、部品装着機２０と画像サーバ１６とを有線で接続する必要がなく、画像サーバ１６の設置作業が容易となる。

尚、本開示は上記の実施例に限定されるものではなく、本開示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、部品装着機２０は、モニタ用カメラ７３を備えなくとも良い。部品装着機２０は、例えば、マークカメラ６９、側方カメラ７０、パーツカメラ７１など、装着作業で実際に使用する画像データＧＤ１だけを画像サーバ１６へ送信しても良い。
また、部品装着機２０は、マークカメラ６９、側方カメラ７０、パーツカメラ７１などの装着作業で実際に使用する画像データＧＤ１を撮像するカメラを備えなくとも良い。
また、無線装置７９を、ヘッド部２５以外の場所に設置しても良い。例えば、部品装着機２０は、装置本体部４１に無線装置７９を備えても良い。そして、装置本体部４１が、画像サーバ１６へ画像データＧＤ１，ＧＤ２を送信しても良い。

また、画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積する外部装置は、画像サーバ１６に限らない。例えば、管理コンピュータ１５が、部品装着機２０から画像データＧＤ１，ＧＤ２を受信して蓄積しても良い。即ち、画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積する専用のサーバ等を設けなくとも良い。
また、１つの画像サーバ１６に複数の部品装着機２０の画像データＧＤ１，ＧＤ２を蓄積しなくとも良い。１つの部品装着機２０や複数の部品装着機２０のグループごとに、画像サーバ１６を設置しても良い。

また、部品装着機２０は、多重通信システムを備えなくとも良い。例えば、部品装着機２０は、画像データＧＤ１を他のデータと多重化して伝送しなくとも良い。
また、第１通信処理装置５５と第２通信処理装置６３との間における多重通信は、時分割多重化方式以外、例えば、周波数多重化方式でも良い。
また、上記実施例では本開示における作業機として、電子部品を基板１７に装着する部品装着機２０を採用した例について説明した。しかしながら、本開示における作業機は、部品装着機２０に限定されるものではなく、はんだ印刷装置などの他の対基板作業機を採用することができる。この場合、はんだを塗布するスキージ保持装置は、本開示の可動部の一例である。また、モニタ用カメラ７３として、はんだの塗布状態を撮像するカメラを用いても良い。また、作業機は、例えば、工作機械や組立て作業を実施するロボットでも良い。この場合、工作機械のチャック、ロボットのアームやエンドエフェクタは、本開示の可動部の一例である。また、モニタ用カメラ７３として、作業状態を撮像するカメラを用いても良い。

次に、上記実施形態の内容から導き出される技術的思想について記載する。
（イ）
前記無線装置は、
前記可動部に設けられ、
前記可動部は、
前記作業機に対して着脱可能に構成され、
前記第１撮像装置の数、前記第１撮像装置が撮像する位置、前記第１撮像装置の性能、及び前記無線装置の性能のうち、少なくとも１つが異なる他の種類の前記可動部と交換可能である、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の作業機。

これによれば、可動部を着脱可能に構成することで、機能の異なる可動部に交換することができる。監視・検証の目的に応じて可動部の種類を変更できる。例えば、第１撮像装置の数を変更することで、作業中に同時に撮像できる画像データの数を増減させることができる。あるいは、画質や色数の異なる第１撮像装置を複数備えた可動部への交換も可能となる。また、例えば、第１撮像装置が撮像する位置が異なる可動部に変更することで、監視や検証に用いる画像を撮像する位置を可動部の交換によって変更できる。また、例えば、第１撮像装置の性能が異なる可動部に変更することで、必要な画質や色数の第１撮像装置を備える可動部に変更することができる。また、例えば、無線装置の性能が異なる可動部に変更することで、受信側（外部装置）の通信性能の向上に合わせて、可動部側の通信性能を上げることができる。

１０ 部品装着システム（作業システム）、１６ 画像サーバ（外部装置）、１７ 基板（ワーク）、２０ 部品装着機（作業機）、２５ ヘッド部（可動部）、５１ 本体制御装置（制御装置）、５１Ａ 画像処理ボード（画像処理装置）、６９ マークカメラ（第１撮像装置、第２撮像装置）、７０ 側方カメラ（第１撮像装置、第２撮像装置）、７１ パーツカメラ（第１撮像装置、第２撮像装置）、７３ モニタ用カメラ（第１撮像装置）、７９ 無線装置、ＧＤ１ 画像データ、ＧＤ２ 画像データ（第２画像データ）、ＥＲＩ 異常情報。

Claims (9)

1. ワークに対する作業を実行する可動部と、
   前記可動部による作業に係わる画像を撮像する第１撮像装置と、
   前記可動部の動作を制御し、前記可動部による作業を実行させる制御装置と、
   前記第１撮像装置により撮像された画像データを、外部装置へ無線通信により送信する無線装置と、
   を備える作業機。
2. 前記無線装置は、
   前記外部装置との間で無線通信を実行し、前記第１撮像装置により撮像された画像データを、前記制御装置を介さずに前記外部装置へ送信する、請求項１に記載の作業機。
3. 前記無線装置は、
   前記第１撮像装置で撮像された全ての前記画像データを、撮像された順番に前記外部装置へ送信する、請求項１又は請求項２に記載の作業機。
4. 前記可動部による作業に係わる画像を撮像する第２撮像装置と、
   前記第２撮像装置により撮像された第２画像データを画像処理する画像処理装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記画像処理装置により画像処理された前記第２画像データに基づいて、前記可動部の動作を制御する、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の作業機。
5. 前記無線装置は、
   前記画像処理装置により画像処理される前の前記第２画像データを、前記外部装置へ送信する、請求項４に記載の作業機。
6. 前記無線装置は、
   第５世代（５Ｇ）の通信規格に準拠した無線通信により前記画像データを前記外部装置へ送信する、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の作業機。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の作業機を複数と、
   前記外部装置であって、複数の前記作業機から前記画像データを受信し、複数の前記作業機で撮像された前記画像データをまとめて蓄積する画像サーバと、
   を備える作業システム。
8. 前記画像サーバは、
   前記可動部による作業において異常が発生した異常情報を前記作業機の前記制御装置から入力し、前記異常情報に基づいて異常が発生した際に撮像された前記画像データを特定する、請求項７に記載の作業システム。
9. 前記無線装置は、
   前記可動部に設けられる、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の作業機。

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