JP4490054B2 - 表面実装機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装機本体に多数のフィーダーが着脱可能に取付けられるようになっている表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、実装機本体に多数のフィーダーを着脱可能に装備し、例えば多数列のテープフィーダーを着脱可能に装備した表面実装機は一般に知られている。一般的なこの種の実装機では、どのような部品を収容したフィーダーがどの位置に取付けられたかといったことは作業者が目視で確認していたが、このような確認作業が煩雑であるとともに、確認ミスが生じるおそれがある。
【0003】
そこで、近来、フィーダーやこれに収容された部品に関する情報をフィーダー自体に持たせておき、フィーダーが実装機本体に取付けられたときに上記情報が実装機本体に与えられるようにする技術が開発されてきている。
【0004】
例えば特許文献1に示されるように、フィーダーID及び部品情報等を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶される情報の送受信を可能にする接続端子部とをフィーダーに設けるとともに、実装機本体に、上記接続端子部に対応する端子と、この端子に結合されたコントローラ(コンピュータ)とを設け、フィーダーが実装機本体に装着されたときにフィーダーの接続端子部が実装機本体の端子に接触し、この状態で上記コントローラがフィーダーの記憶部と直接通信できるようにしたものが知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−317595号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に示されるような従来の構造では、上記コントローラが実装機本体に取り付けられたフィーダーから情報を順次読み出していく必要があり、実装機本体に取り付けられるフィーダーの数が多い場合に、全フィーダーから読み出す情報量が膨大になり、コントローラの負担が大きくなる。
【0007】
しかも、多数のフィーダーから順次情報を読み出していくのに要する処理時間が長くなる。
【0008】
そして、実装機のコントローラは実装動作等の制御を行いつつ上記のような情報読み出し等の処理を行う必要があるが、情報量が多くて長い時間を要する処理を頻繁に行うと実装動作等の制御に支障を来たすおそれがあり、これを避けるには、情報読み出しの処理の時間間隔を大きくして頻度を少なくする(言わばこの処理を間引く)ようにせざるを得ず、これによって情報入手が遅れる懸念もある。
【0009】
本発明は、このような点に鑑み、フィーダーが実装機本体に取付けられたときにフィーダーから情報が得られるようにし、とくに大幅な情報処理の高速化とコントローラの負担の軽減を図ることができる表面実装機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、実装部品供給用の多数のフィーダーが実装機本体に着脱可能に取付けられ、その各フィーダーに、フィーダーとこれに収容される部品の少なくとも一方に関する情報であるフィーダー情報を記録する記録部が設けられるとともに、フィーダーが実装機本体に取付けられたときに上記フィーダー情報がフィーダーから実装機本体に与えられるようになっている表面実装機において、実装機本体に取付けられるフィーダーのうちの所定数ずつからのフィーダー情報を取り込む複数の情報処理用制御部と、この複数の情報処理用制御部と通信手段を介して接続された実装機制御用のコントローラとを備え、上記情報処理用制御部は、上記所定数のフィーダーからのフィーダー情報を入力する入力手段と、そのフィーダー情報を記憶する記憶手段と、新たに入力されたフィーダー情報を既に記憶されているフィーダー情報と比較し、同じ位置のフィーダーについての既に記憶されているフィーダー情報と新たに読み出されたフィーダー情報とが違った場合にこれを判別する判別手段と、上記コントローラに対して通常はフィーダー情報の変更の有無を示す信号のみを送信し、同じ位置のフィーダーについての既に記憶されているフィーダー情報と新たに読み出されたフィーダー情報とが違った場合に新たに読み出したフィーダー情報を送信する通信制御手段とを有しているものである。
【0011】
この構成によると、実装機本体に取り付けられた各フィーダーからフィーダー情報が与えられ、この場合、フィーダー情報の取り込みが複数の情報処理用制御部による並列処理で行われることにより、処理時間が短縮される。さらに、コントローラに対しては、通常はフィーダー情報の変更の有無を示す情報のみの通信が行われ、フィーダー情報が変更されたことが判別されたときにのみフィーダー情報が通信されるため、コントローラの通信量が大幅に減少し、コントローラの負担が軽減される。
【0012】
また、コントローラの負担が軽減されることにより、コントローラの実装動作の制御等に支障を来たすことがなく、かつ、フィーダーの交換等によりフィーダー情報が変更されたときは迅速にその情報がコントローラに与えられる。
【0013】
本発明の表面実装機において、実装機本体のフィーダー取付箇所に、フィーダーから送られるフィーダー情報を無線通信によって受信する情報受信部が、各フィーダーに対応するように配設され、所定数ずつのフィーダーに対応する上記情報受信部と各情報処理用制御部とが通信線より接続されていることが好ましい。
【0014】
この場合、例えば、上記情報受信部は、上記フィーダー毎に対応して実装機本体のフィーダー取付箇所に設けられた複数個のアンテナである。
【0015】
さらに、複数個の上記アンテナが接続されるアンテナ通信制御手段を複数個設け、上記複数の情報処理用制御部のそれぞれの入力手段には、上記アンテナ通信制御手段が複数個接続されていることが好ましい。
【0016】
このようにすれば、より効果的に情報処理の高速化が図られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【0018】
図1は本発明の一実施形態による表面実装機を概略的に示している。これらの図において、実装機本体1の基台上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板Pが上記コンベア2上を搬送されて所定の装着作業位置で停止するようになっている。
【0019】
上記コンベア2の前後(図1では左右)両側にはそれぞれフィーダー設置領域3が設けられ、これらフィーダー設置領域3には、上記コンベア2と平行してフィーダー取付用プレート4が設けられている。そして、これらのフィーダー取付用プレート4に、実装部品供給用の多数のフィーダーが着脱可能に取付けられ、図示の例では多数のテープフィーダー5が並列に、かつ各々位置決めされた状態で着脱可能に取付けられている。
【0020】
また、フィーダー設置領域3のうちの一部には一括交換台車6が装備され、図示の例では前側(図1で右側)のフィーダー設置領域3の片半部に一括交換台車6が装備されている。この一括交換台車6は、複数のテープフィーダー5を並列に配置した状態で着脱可能に保持するフィーダー取付用プレート4を有するとともに、下端部に車輪(図示せず)を有し、複数のテープフィーダーを搭載した状態で台車ごと実装機本体1に対して着脱可能となっている。なお、フィーダー設置領域3のうちの他の部分には、フィーダー取付用プレート4が固定的に設けられ、テープフィーダー5が直接取り付けられている。
【0021】
上記基台の上方にはヘッドユニット8が装備され、このヘッドユニット8はX軸方向(コンベア2と平行な方向)及びY軸方向(図1におけるコンベア2と直交する方向)に移動することができるようになっている。
【0022】
すなわち、実装機本体1の基台には、ヘッドユニット8の支持部材10がY軸方向の固定レール11に移動可能に配置され、支持部材10上にヘッドユニット8がX軸方向のガイド部材(図示せず)に沿って移動可能に支持されている。そして、Y軸サーボモータ12によりボールねじ13を介して支持部材10のY軸方向の移動が行なわれるとともに、X軸サーボモータ14によりボールねじ15を介してヘッドユニット8のX軸方向の移動が行なわれるようになっている。
【0023】
上記ヘッドユニット8には複数の部品装着用ヘッド16が搭載されており、当実施形態では8本のヘッド16がX軸方向に一列に並べて配設されている。これらのヘッド16は、先端に吸着ノズル(図示せず)を有し、この吸着ノズルに供給される負圧による吸引力で部品を吸着し得るようになっている。
【0024】
上記のような概略構造の表面実装機において、上記各テープフィーダー5には、フィーダー情報(テープフィーダーとこれに収容される部品の少なくとも一方に関する情報)を記録する記録部が設けられ、当実施形態では無線通信可能な記録部である無線タグ20が設けられている。この無線タグ20は、RFID(radio frequency identification)と称されるもので、ICに情報を書き換え可能に記録し、かつ、無線で通信できるようになっている。
【0025】
上記無線タグ20に記録されるフィーダー情報としては、フィーダーの種類、固有番号(フィーダー識別記号)、当該フィーダーに収容された部品の種類、残数等がある。また、当該フィーダーに関する履歴(例えば部品が何個供給されたか、どのようなエラーが何回発生したか等の情報)も記憶させておくことができる。なお、無線タグ20に記録される情報はフィーダー識別記号だけでもよく、あるいはフィーダーに収容された部品の識別記号だけでもよい。この場合、後述の制御基板23等に設けられるメモリに、フィーダー又は部品の識別記号に対応づけて部品の種類、残数等を書き込んでおき、照合し得るようにしておけばよい。
【0026】
一方、実装機本体1のフィーダー設置領域3には、無線タグ20からの情報を受信する情報受信部としてのアンテナ21が配設されている。さらに、アンテナ21により得られる信号を処理する回路等が実装機本体1に設けられている。
【0027】
これらの構成を、図2及び図3を参照しつつ具体的に説明する。
【0028】
図2は信号処理及び制御のための電気系統を主に示す概略平面図である。この図に示すように、実装機本体1には、複数の情報処理用制御部としての制御基板23と、これらの制御基板23に通信手段を介して接続された実装機制御用のコントローラ25とが装備されている。上記各制御基板23には、実装機本体1に取付けられる多数のテープフィーダー5のうちの所定数(例えば25本)ずつからのフィーダー情報がアンテナ21等を介して取り込まれるようになっている。
【0029】
すなわち、実装機本体1のフィーダー設置領域3は、それぞれに所定数ずつのテープフィーダー5が取付けられるが複数の区域に区分され、例えば図2に示すように実装機本体1の前側と後側で2つずつ、都合4つの区域3a〜3dに区分されていて、その各区域3a〜3d毎に、区域内に設置されるテープフィーダー5の数に対応する所定数のアンテナ21が配設されるとともに、各区域3a〜3dに対応して4枚の制御基板23が設けられている。
【0030】
当実施形態では、フィーダー設置領域3の各区域3a〜3dにそれぞれ複数のアンテナ基板22が設けられている。図3に示すように、このアンテナ基板22に、1つの区域に配設されるべき所定数のアンテナ21のうちの一部に相当する複数個(例えば10個)のアンテナ21と、これらのアンテナ21に接続された通信制御回路22a(アンテナ通信制御手段)と、外部通信インターフェイス22bとが一体に形成されている。このアンテナ基板22がフィーダー取付用プレート4に埋め込まれ、フィーダー取付用プレート4にテープフィーダー5が取付けられたときに、テープフィーダー5の無線タグ20とアンテナと21が対応して送受信可能となるように構成されている。
【0031】
そして、各区域3a〜3d毎に、複数のアンテナ基板22が通信線24を介して制御基板23に接続され、アンテナ21により受信されたフィーダー情報がアンテナ基板22から制御基板23へシリアル通信により送られるようになっている。また、各制御基板23が、実装機の各種制御を行うコントローラ25にネットワーク26を介して接続されている。
【0032】
なお、フィーダー設置領域3の中の1つの区域3bは一括交換台車6が占めており、この区域3b内の複数のアンテナ基板22とこれに対応する1枚の制御基板23は、一括交換台車6に設けられている。そして、一括交換台車6が実装機本体1に装着されたときは自動的に一括交換台車6の制御基板23がネットワーク26につながり、一括交換台車6が実装機本体1から取り外されたときは一括交換台車6の制御基板23がネットワーク26に対し電気的に隔絶されるようになっている。
【0033】
上記制御基板23は、フィーダー取付用プレート4の下方において実装機本体1(又は一括交換台車6)に組み付けられており、マイコン23aと、上記アンテナ基板22との通信のための外部通信インターフェイス23bと、コントローラ25との通信のための外部通信インターフェイス23cとを含んでいる。外部通信インターフェイス23bは、所定数のテープフィーダー5からのフィーダー情報を入力する入力手段に相当する。また、外部通信インターフェイス23cは、ネットワーク26を介し、コントローラ25に設けられた外部通信インターフェイス25cに接続されている。
【0034】
マイコン23aは、上記フィーダー情報を記憶する記憶手段231と、同一位置のフィーダーについての新たに入力されたフィーダー情報と既に記憶されているフィーダー情報とを比較して、両者が違っている場合、つまりフィーダーの交換等によりフィーダー情報の変更があった場合にこれを判別する判別手段232と、実装機制御用のコントローラ25に対して通常はフィーダー取付状態の変更の有無を示す信号のみを送信し、フィーダー情報の変更があったときにそのフィーダー情報を送信する通信制御手段233とを有している。
【0035】
次に、上記制御基板23とコントローラ25とにおける処理の一例を、図4のフローチャートによって説明する。
【0036】
このフローチャートに示す処理は、電源の投入または実装機本体1に対する一括交換台車6の接続によってスタートし、制御基板23側では先ず初期設定として情報更新フラグをクリアする(ステップS1)とともに、記憶手段231に相当するCPUローカルメモリを初期化する(ステップS2)。
【0037】
次に、テープフィーダー5の無線タグ20からフィーダー情報を読み出し(ステップS3)、そのフィーダー情報とCPUローカルメモリに記憶されている情報とが不一致か否かを判定する(ステップS4)。その判定がNOの場合はステップS3に戻って次のフィーダー情報の読み出し及びステップS4の判定を繰返す。
【0038】
ステップS4で不一致であることを判定した場合は、読み出したフィーダー情報をCPUローカルメモリに格納する(ステップS5)。つまり、テープフィーダーが交換されること等により、同じ位置のフィーダーについての既に記憶されているフィーダー情報と新たに読み出されたフィーダー情報とが違った場合(記憶されているフィーダー情報が無い場合を含む)には、CPUローカルメモリ内の情報を新たに読み出した情報に更新する。
【0039】
そして、情報更新フラグを「1」とし(ステップS6)、その後、コントローラ25からの情報要求メールを受信したとき(ステップS7)、CPUローカルメモリからフィーダー情報をメール送信バッファに格納し(ステップS8)、さらにこのフィーダー情報をコントローラ25へ送信する(ステップS9)。それから、情報更新フラグを「0」にクリアした上で(ステップS10)、ステップS3に戻ってそれ以下の処理を繰返す。
【0040】
一方、コントローラ25側では、先ず情報格納用メモリを初期化する(ステップS101)。次に、制御基板23から与えられる情報更新フラグを示す信号を受信して、情報更新フラグが「1」か否かを判別し(ステップS102)、情報更新フラグが「1」にならない限りこのフラグの判別のみを繰返す。
【0041】
情報更新フラグが「1」になれば、情報要求を制御基板23に送信し(ステップS103)、それに応じて制御基板23から送られるフィーダー情報を受信する(ステップS104)。そして、受信したフィーダー情報を情報格納用メモリに格納する(ステップS105)。
【0042】
以上のような当実施形態の装置によると、テープフィーダー5が実装機本体1のフィーダー設置領域3に取り付けられたときに、テープフィーダー5の無線タグ20に記録されているフィーダー情報が実装機本体1側に取り込まれる。
【0043】
特に、上記フローチャートに示すような処理により、処理の高速化とコントローラ25の負担軽減が同時に実現される。この点を、図5によって具体的に説明する。
【0044】
図5は、実装機に装着された各テープフィーダー5と上記制御基板23との間での情報の送受信及び制御基板とコントローラとの間の通信の処理を模式的に示している。この図に示す例によると、第1乃至第4の制御基板23により、所定数(25本)ずつのテープフィーダー5の各無線タグ20からフィーダー情報が読み出され、これら4つの制御基板23によるフィーダー情報の読み出しが並列処理で行われるため、従来のように1つのコントローラで全フィーダー情報を順次読み出していく場合と比べ、処理時間が1/4程度に高速化される。
【0045】
また、テープフィーダー5と制御基板23との間では常時フィーダー情報の通信が行われるが、制御基板23とコントローラ25との間では、通常は、フィーダー情報が更新されたか否かを示す情報更新フラグのみの通信が行われ、そのフラグによりフィーダー情報が更新されたことが判別されたときにのみフィーダー情報が通信される。
【0046】
従って、具体例として1本のテープフィーダー5のフィーダー情報の情報量を50バイトとし、100本のテープフィーダー5を実装機に装着した場合、従来のように1つのコントローラで全フィーダー情報を読み出すとすると、その情報量は5000バイトという膨大な量になるのに対し、図4に示す本発明の具体例では、制御基板23の個々が処理する情報量は1250バイトとなり、また、制御基板23とコントローラ25との間で通常時に通信される情報更新フラグはフィーダー1本につき1ビットあればよいので、フィーダー100本でも100ビットの通信量でよく、上記の従来例と比べて1/400の通信量となる。
【0047】
つまり、コントローラ25の負担が大幅に軽減される。
【0048】
なお、本発明の具体的構造は上記実施形態に限定されず、種々変更可能である。
【0049】
例えば、上記実施形態ではテープフィーダー5に無線タグ20を設け、実装機本体1にアンテナ21を配設しているが、フィーダー側に設ける記録手段及び実装機本体側に設ける受信手段はこのようなものに限られず、例えば接点を介して通信を行うようなものでもよい。
【0050】
また、一括交換台車6は実装機本体1に対して2台以上装着するようにしてもよく、この場合、各一括交換台車6にそれぞれアンテナ基板22及び制御基板23を配設しておけばよい。
【0051】
また、アンテナ基板22と制御基板23を一体化し、同一基板としてもよい。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面実装機は、実装機制御用のコントローラに接続される複数の情報処理用制御部を備え、その情報処理用制御部は、所定数のフィーダーからのフィーダー情報を入力する入力手段と、そのフィーダー情報を記憶する記憶手段と、フィーダー情報の変更を判別する判別手段と、上記コントローラに対して通常はフィーダー情報の変更の有無を示す信号のみを送信し、フィーダー情報の変更があったときにそのフィーダー情報を送信する通信制御手段とを有しているため、複数の情報処理用制御部による並列処理により情報処理時間を短縮することができるとともに、コントローラに対する通信量が大幅に減少し、コントローラの負担を軽減することができる。しかも、フィーダーの交換等によりフィーダー情報が変更されたときは迅速にその情報をコントローラに送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 表面実装機の全体を概略的に示した平面図である。
【図2】 信号処理及び制御のための電気系統を主に示す説明図である。
【図3】 信号処理及び制御のための系統を機能的に示すブロック図である
。
【図4】 制御基板及びコントローラの処理の一例を示すフローチャートで
ある。
【図5】 各テープフィーダーと制御基板との間での情報の送受信及び制御
基板とコントローラとの間の通信の処理を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 実装機本体
5 テープフィーダー
20 無線タグ
21 アンテナ
22 アンテナ基板
23 制御基板
23a マイコン
23b 外部通信インターフェイス
23c 外部通信インターフェイス
231 記憶手段
232 判別手段
233 通信制御手段
25 コントローラ
Claims (4)
- 実装部品供給用の多数のフィーダーが実装機本体に着脱可能に取付けられ、その各フィーダーに、フィーダーとこれに収容される部品の少なくとも一方に関する情報であるフィーダー情報を記録する記録部が設けられるとともに、フィーダーが実装機本体に取付けられたときに上記フィーダー情報がフィーダーから実装機本体に与えられるようになっている表面実装機において、
実装機本体に取付けられるフィーダーのうちの所定数ずつからのフィーダー情報を取り込む複数の情報処理用制御部と、
この複数の情報処理用制御部と通信手段を介して接続された実装機制御用のコントローラと
を備え、上記情報処理用制御部は、
上記所定数のフィーダーからのフィーダー情報を入力する入力手段と、
そのフィーダー情報を記憶する記憶手段と、
新たに入力されたフィーダー情報を既に記憶されているフィーダー情報と比較し、同じ位置のフィーダーについての既に記憶されているフィーダー情報と新たに読み出されたフィーダー情報とが違った場合にこれを判別する判別手段と、
上記コントローラに対して通常はフィーダー情報の変更の有無を示す信号のみを送信し、同じ位置のフィーダーについての既に記憶されているフィーダー情報と新たに読み出されたフィーダー情報とが違った場合に新たに読み出したフィーダー情報を送信する通信制御手段と
を有していることを特徴とする表面実装機。 - 実装機本体のフィーダー取付箇所に、フィーダーから送られるフィーダー情報を無線通信で受信する情報受信部が、各フィーダーに対応するように配設され、所定数ずつのフィーダーに対応する上記情報受信部と各情報処理用制御部とが通信線より接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の表面実装機。 - 上記情報受信部は、上記フィーダー毎に対応して実装機本体のフィーダー取付箇所に設けられた複数個のアンテナである
ことを特徴とする請求項2記載の表面実装機。 - 複数個の上記アンテナが接続されるアンテナ通信制御手段を複数個設け、上記複数の情報処理用制御部のそれぞれの入力手段には、上記アンテナ通信制御手段が複数個接続されている
ことを特徴とする請求項3記載の表面実装機。
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