JP2023107003A - 報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが複数個のセンサの中から異常なセンサを探す手間を低減させるための技術を提供する。【解決手段】報知装置は、基板を搬送するコンベアの搬送方向に沿って並んで配置されると共に配置された位置を前記基板が通過しているか否かを示す出力値を出力する複数個のセンサに接続され、前記複数個のセンサの出力値が入力される入力部と、前記複数個のセンサのうちの第１のセンサから出力される前記出力値が、第１の態様で推移する一方で、前記複数個のセンサのうち、前記第１のセンサとは異なる第２のセンサから出力される前記出力値が、前記第１の態様とは異なる第２の態様で推移する場合に、前記第１のセンサが正常であり、かつ、前記第２のセンサが異常であることを示す所定の報知動作を実行する報知部と、を備える。【選択図】図６

Description

本明細書では、基板を搬送するコンベアの搬送方向に沿って並んで配置される複数個のセンサに関する報知動作を実行する報知装置を開示する。

特許文献１には、基板を搬送する搬送用コンベアと、搬送用コンベアで搬送される基板を検知する３個のセンサと、を備える部品実装装置が開示されている。３個のセンサは、入口センサ、装着位置センサ、出口センサであり、搬送用コンベアの搬送方向に沿って並んで配置されている。

特開２００９－２７８０１４号公報

上記の３個のセンサのうちのいずれかに不具合が発生する場合がある。この場合、搬送用コンベア上の基板を検知することができず、部品の基板への実装が失敗する可能性がある。ユーザは、３個のセンサの中から不具合が発生しているセンサを探し、当該センサのメンテナンスを行う。しかし、センサの個数が３個等の複数個である場合には、不具合が発生しているセンサを探すことが手間であり、部品実装装置による生産の復旧が遅れる可能性がある。

本明細書では、ユーザが複数個のセンサの中から異常なセンサを探す手間を低減させるための技術を提供する。

本明細書で開示する報知装置は、基板を搬送するコンベアの搬送方向に沿って並んで配置されると共に配置された位置を前記基板が通過しているか否かを示す出力値を出力する複数個のセンサに接続され、前記複数個のセンサの出力値が入力される入力部と、前記複数個のセンサのうちの第１のセンサから出力される前記出力値が、第１の態様で推移する一方で、前記複数個のセンサのうち、前記第１のセンサとは異なる第２のセンサから出力される前記出力値が、前記第１の態様とは異なる第２の態様で推移する場合に、前記第１のセンサが正常であり、かつ、前記第２のセンサが異常であることを示す所定の報知動作を実行する報知部と、を備える。

このような構成によれば、報知装置は、第１のセンサが正常であり、かつ、第２のセンサが異常であることを報知動作でユーザに知らせることができる。例えば、ユーザは、第１のセンサを見ることなく、第２のセンサのメンテナンスを行うことができる。ユーザが複数個のセンサの中から異常なセンサを探す手間を低減することができる。

実装装置の概略図を示す。 コンベアを上方から見た図を示す。 実装装置のブロック図を示す。 正常なセンサの出力値の推移を示す。 異常なセンサの出力値の推移を示す。 報知処理のフローチャート図を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

前記報知動作は、前記第２センサの位置を示す画面を表示することを含んでもよい。このような構成によれば、ユーザは、異常なセンサの位置を知ることができる。ユーザが複数個のセンサの中から異常なセンサを探す手間をさらに低減することができる。

前記報知動作は、前記第２センサの異常の解消を促すためのメッセージを表示することを含んでもよい。このような構成によれば、異常の解消をユーザに促すことができる。

前記第１の態様は、前記出力値が特定の値から前記特定の値とは異なる値に変化した後において、前記出力値が前記異なる値であることが特定の時間に亘って継続している態様であり、前記第２の態様は、前記出力値が前記特定の値から前記異なる値に変化した後において、前記特定の時間が経過する前に、前記異なる値から前記特定の値に戻る態様であってもよい。

（実装装置１０；図１、図２、図３）
実装装置１０は、部品（例えば抵抗器等の電子部品）を基板１００に実装して回路基板を生産する装置である。実装装置１０は、入口センサ１２と、２個の中間センサ１３、１４と、出口センサ１５と、駆動装置１８と、表示部２０と、制御部３０と、実装ユニット５０と、部品フィーダ６０と、を備える。

駆動装置１８は、基板１００を実装装置１０の内部へと搬送するコンベア１８ａを駆動する装置である。駆動装置１８は、モータ等のアクチュエータである。コンベア１８ａの上流端は、基板１００をコンベア１８ａに搬入する搬入装置（図示省略）に接続されており、コンベア１８ａの下流端は、生産済みの回路基板の搬送先（例えば、リフロー装置（図示省略））に接続されている。

入口センサ１２は、コンベア１８ａの上流側の入口に設置され、基板１００の入口への到達を検知する。出口センサ１５は、コンベア１８ａの下流側の出口に設置され、基板１００の出口への到達を検知する。中間センサ１３、１４は、入口センサ１２と出口センサ１５の間に設置され、基板１００の中間位置への到達を検知する。図２に示すように、４個のセンサ１２～１５は、基板１００を搬送するコンベア１８ａの搬送方向（即ち紙面左から紙面右への方向）に沿って並んで配置される。なお、センサの個数は、４個に限らず、例えば、２個、３個、５個以上であってもよい。

各センサ１２～１５は、例えば、投光部と受光部とを備える光電センサである。なお、変形例では、各センサ１２～１５は、接触型のリミットスイッチ、磁気型のスイッチ等であってもよい。各センサ１２～１５は、基板１００が各センサの前方を通過していないことを示す出力値「０（例えば透光）」と、基板１００が各センサの前方を通過していることを示す出力値「１（例えば遮光）」と、のいずれかの値を出力する。

実装ユニット５０は、部品フィーダ６０から供給された部品を、コンベア１８ａの所定の中間位置で固定されている基板１００に実装する。実装ユニット５０の先端には、部品フィーダ６０内の部品を吸着するノズル５０ａが取り付けられる。

図１は、コンベア１８ａの搬送方向から見た実装装置１０の断面である。実装ユニット５０は、水平方向（即ち紙面左右方向及び紙面垂直方向）に移動可能である。実装ユニット５０は、部品フィーダ６０の上方に移動して、ノズル５０ａで部品フィーダ６０内の部品を吸着する。実装ユニット５０は、コンベア１８ａの所定の中間位置に固定されている基板１００の上方に移動して、ノズル５０ａに吸着されている部品を基板１００上に実装する。この動作を繰り返すことによって、回路基板が生産される。

表示部２０は、様々な情報を表示するためのディスプレイである。制御部３０は、実装装置１０の各部１２～２０、５０、６０等に接続され、当該各部を制御する。なお、図１では、制御部３０が隠れて見えないことに留意されたい。制御部３０は、ＣＰＵ３２と、メモリ３４と、を備える。ＣＰＵ３２は、メモリ３４に記憶されているプログラム４０に従って、様々な処理を実行する。メモリ３４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ等によって構成される。

図３に示すように、メモリ３４は、さらに、４個のセンサ１２～１５の出力値（以下では、「センサ値」と記載）のログを示すログ情報４２を記憶する。ログ情報４２は、タイムスタンプによって示される時間に計測されたセンサ値のログである。センサ値は、出力値「０」と出力値「１」のいずれかを４個並べた文字列である。センサ値の並びは、４個のセンサ１２～１５の並びに対応する。センサ値の先頭は、入口センサ１２の出力値を示し、センサ値の中間は、中間センサ１３、１４の出力値を示し、センサ値の最後尾は、出口センサ１５の出力値を示す。例えば、タイムスタンプＴ１に対応するセンサ値「１０００」は、入口センサ１２が遮光「１」を示す一方で、他のセンサ１３～１５は透光「０」を示す。即ち、センサ値「１０００」は、タイムスタンプＴ１に対応するタイミングにおいて、基板１００が入口に到達していることを示す。

（正常なセンサの出力値の推移；図４）
図４は、センサ（例えば中間センサ１３）が正常である場合において、基板１００がセンサよりも上流側の位置からセンサの前方へ移動するケースにおける出力値の推移を示す。図４に示すように、基板１００がセンサよりも上流側に存在する場合には、センサは基板１００によって遮光されないので、出力値は、「０」を維持する。次いで、基板１００がセンサの前方に到達したタイミングｔ１において、センサは基板１００によって遮光され、出力値が「０」から「１」に変化する。次いで、基板１００がセンサの前方に存在する場合には、センサは基板１００によって遮光され続けるので、出力値は、「１」を維持する。図示は省略するが、基板１００がセンサの前方を通り過ぎると、出力値が「１」から「０」に変化する。

図４に示すように、正常なセンサの推移では、出力値が「０」から「１」に変化した後において、出力値が「１」であることが通過時間に亘って継続する。通過時間は、基板１００がセンサの前方に到達したタイミングｔ１から基板１００がセンサの前方を通り過ぎるまでの時間である。通過時間は、コンベアの速度、基板１００のサイズ等に基づき定まる。なお、図示は省略するが、正常なセンサの推移では、基板１００がセンサの前方を通り過ぎると、出力値が「１」から「０」に変化した後、出力値が「０」であることが通過待ち時間に亘って継続する。通過待ち時間は、基板１００がセンサの前方を通り過ぎてから次の基板１００がセンサの前方に到達するまでの時間である。通過待ち時間は、コンベアの速度、実装装置１０の生産速度等に基づき定まる。

（異常なセンサの出力値の推移；図５）
センサの異常は、例えば、センサのゴミの付着、センサの汚れ、センサの向きのずれ等に起因する。センサが異常である場合には、出力値の推移が、図４の正常な推移とは異なる態様を示す。発明者は、センサに異常が発生した場合に、センサの推移に図５に示すチャタリングが発生することを発見した。

図５に示すように、異常なセンサの推移では、出力値が「０」から「１」に変化した後において、通過時間が経過する前に、出力値が「１」から「０」に戻る。そして、さらに、短時間において、出力値が「０」と「１」に繰り返し変化する。また、図示は省略するが、センサが異常である場合には、基板１００がセンサの前方を通り過ぎると、出力値が「１」から「０」に変化した後、通過待ち時間が経過する前に、出力値が「０」から「１」に戻り得る。

（報知処理；図６）
図６を参照して、実装装置１０のＣＰＵ３２がプログラム４０に従って実行する報知処理について説明する。報知処理は、４個のセンサ１２～１５のうちのいずれかに異常が発生していることを報知するための処理である。図６の処理は、実装装置１０の稼働中に定期的に実行される。

Ｓ１０では、ＣＰＵ３２は、メモリ３４から現時点でのログ情報４２を取得し分析する。具体的には、ＣＰＵ３２は、ログ情報４２のセンサ値のうちの少なくとも１個の文字が、通過時間又は通過待ち時間よりも短い時間で「０」と「１」を繰り返す場合に、４個のセンサ１２～１５のうちの少なくとも１個のセンサに異常が発生したと判断する。

図５に示すように、異常なセンサでは、短時間において、出力値が「０」と「１」を繰り返す。例えば、図６のログ情報４２は、３個のセンサ１２、１４、１５が正常で、中間センサ１３が異常である具体的なケースである。正常なセンサ１２、１４、１５に対応するセンサ値は、タイムスタンプＴ１～Ｔ５に亘って「１」又は「０」を維持している。一方、異常な中間センサ１３に対応するセンサ値の２番目の文字は、タイムスタンプＴ１～Ｔ５に亘って「０」と「１」を繰り返している。ここで、タイムスタンプＴ１からタイムスタンプＴ５までの時間は、通過時間よりも短い時間である。図６のログ情報４２では、ＣＰＵ３２は、センサ値の２番目の文字が短い時間で「０」と「１」を繰り返すので、４個のセンサ１２～１５のうちの中間センサ１３に異常が発生したと判断する。

Ｓ１２では、ＣＰＵ３２は、Ｓ１０の分析の結果が、４個のセンサ１２～１５のいずれかの異常の発生を示すのか否かを判断する。ＣＰＵ３２は、分析の結果が異常の発生を示すと判断する場合（Ｓ１２でＹＥＳ）に、Ｓ１４以降の処理に進む。一方、ＣＰＵ３２は、分析の結果が、４個のセンサ１２～１５のいずれにも異常が発生していないことを示すと判断する場合（Ｓ１２でＮＯ）に、Ｓ１４以降の処理をスキップして、図６の処理を終了する。

Ｓ１４では、ＣＰＵ３２は、ログ情報４２のセンサ値において短い時間で「０」と「１」を繰り返す文字の順番から４個のセンサ１２～１５のうちのどのセンサに異常が発生しているのかを特定する。例えば、図６のログ情報４２では、ＣＰＵ３２は、「０」と「１」を繰り返す文字がセンサ値の２番目であることから、中間センサ１３に異常が発生していることを特定する。

Ｓ１６では、ＣＰＵ３２は、異常なセンサが存在することを報知するための報知画面１１０を表示部２０に表示させる。報知画面１１０は、模式図１１２と、マーカ１１４と、メッセージ１１６と、を含む。模式図１１２は、コンベア１８ａと４個のセンサ１２～１５を模式的に示した図である。マーカ１１４は、模式図１１２においてＳ１４で特定された異常なセンサを指し示すマーカである。メッセージ１１６は、Ｓ１４で特定されたセンサの異常（例えばゴミ、汚れ等）の解消を促すメッセージである。Ｓ１６が終了すると、図６の処理が終了する。

（本実施例の効果）
本実施例の構成によれば、ユーザは、報知画面１１０を見て、マーカ１１４が指し示すセンサ（例えば中間センサ１３）が異常であり、４個のセンサ１２～１５のうち、マーカ１１４が指し示すセンサ以外のセンサが正常であることを知ることができる。例えば、ユーザは、マーカ１１４が指し示すセンサ以外のセンサを見ることなく、マーカ１１４が指し示すセンサのメンテナンスを行うことができる。ユーザが４個のセンサ１２～１５の中から異常なセンサを探す手間を低減することができる。

また、ユーザは、模式図１１２内のマーカ１１４の位置から、異常なセンサの位置を知ることができる。ユーザが４個のセンサ１２～１５の中から異常なセンサを探す手間をさらに低減することができる。また、メッセージ１１６により、センサの異常の解消、即ち、メンテナンスをユーザに促すことができる。

（対応関係）
表示部２０と制御部３０を備えるシステムが、「報知装置」の一例である。コンベア１８ａ、４個のセンサ１２～１５が、それぞれ、「コンベア」、「複数個のセンサ」の一例である。入口センサ１２、中間センサ１３が、それぞれ、「第１のセンサ」、「第２のセンサ」の一例である。制御部３０のうち、４個のセンサ１２～１５と接続されている箇所（例えばポート、符号省略）が、「入力部」の一例である。図６のＳ１６の処理を実行するＣＰＵ３２が、「報知部」の一例である。図４の推移、図５の推移が、それぞれ、「第１の態様」、「第２の態様」の一例である。報知画面１１０の表示が、「報知動作」の一例である。マーカ１１４を含む報知画面１１０が、「画面」の一例である。メッセージ１１６が、「メッセージ」の一例である。通過時間又は通過待ち時間が、「特定の時間」の一例である。

実施例で説明した画像処理装置に関する留意点を述べる。「報知動作」は、図６のＳ１６における報知画面の表示に限らず、例えば、センサの異常を知らせる音声、センサの異常を知らせる警告灯であってもよい。

「第２の態様」は、図５に示すようなチャタリングに限らず、図４の正常な態様とは異なる態様（例えば、波形の変形等）であればよい。また、ＣＰＵ３２が検出するセンサ１２～１５の異常は、センサ単体の出力としては正常な態様であったとしても、他のセンサの出力から異常と判断されるようなものであってもよい。例えば、４個のセンサの全てが正常な場合、基板１００の搬送に伴って４個のセンサの出力が順に変化する。一方、４個のセンサのいずれかが異常な場合、異常が発生したセンサの出力値は、基板１００が通過していないにもかかわらず「０」となったり、あるいは、基板１００が通過しているにもかかわらず「１」となったりする。４個のセンサ１２～１５の全てが同時に異常となることは稀であり、通常は４個のセンサ１２～１５のいずれかで異常が発生する。このため、正常なセンサの出力値から判断される基板１００の搬送状態と、その搬送状態から考えられるセンサの出力値の推移とは異なる推移を特定のセンサが示す場合に、当該特定のセンサに異常が発生していると判断するようにしてもよい。

報知画面１１０は、マーカ１１４を含まなくてもよい。本変形例では、「第２センサの位置を示す画面」を省略可能である。

報知画面１１０は、メッセージ１１６を含まなくてもよい。本変形例では、「メッセージ」を省略可能である。

「報知装置」は、実装装置１０に内蔵されてなくてもよく、実装装置１０とは別体にもうけられた外部装置（例えば、ＰＣ、スマートフォン等）であってもよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０ ：実装装置
１２ ：入口センサ
１３ ：中間センサ
１４ ：中間センサ
１５ ：出口センサ
１８ ：駆動装置
１８ａ ：コンベア
２０ ：表示部
３０ ：制御部
３２ ：ＣＰＵ
３４ ：メモリ
４０ ：プログラム
４２ ：ログ情報
５０ ：実装ユニット
５０ａ ：ノズル
６０ ：部品フィーダ
１００ ：基板
１１０ ：報知画面
１１２ ：模式図
１１４ ：マーカ
１１６ ：メッセージ

Claims (4)

1. 基板（１００）を搬送するコンベア（１８ａ）の搬送方向に沿って並んで配置されると共に配置された位置を前記基板が通過しているか否かを示す出力値を出力する複数個のセンサ（１２～１５）に接続され、前記複数個のセンサの出力値が入力される入力部（３０）と、
   前記複数個のセンサ（１２～１５）のうちの第１のセンサ（１２）から出力される前記出力値が、第１の態様で推移する一方で、前記複数個のセンサ（１２～１５）のうち、前記第１のセンサ（１２）とは異なる第２のセンサ（１３）から出力される前記出力値が、前記第１の態様とは異なる第２の態様で推移する場合に、前記第１のセンサが正常であり、かつ、前記第２のセンサが異常であることを示す所定の報知動作（Ｓ１６）を実行する報知部（３２）と、
   を備える報知装置。
2. 前記報知動作（Ｓ１６）は、前記第２のセンサ（１３）の位置を示す画面（１１０）を表示することを含む、請求項１に記載の報知装置。
3. 前記報知動作（Ｓ１６）は、前記第２のセンサ（１３）の異常の解消を促すためのメッセージ（１１６）を表示することを含む、請求項１又は２に記載の報知装置。
4. 前記第１の態様は、前記出力値が特定の値から前記特定の値とは異なる値に変化した後において、前記出力値が前記異なる値であることが特定の時間に亘って継続している態様であり、
   前記第２の態様は、前記出力値が前記特定の値から前記異なる値に変化した後において、前記特定の時間が経過する前に、前記異なる値から前記特定の値に戻る態様である、請求項１から３のいずれか一項に記載の報知装置。
   

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