JP6267709B2 - 実装機用多重化通信システム及び実装機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の伝送路を介して多重化データ列を伝送する実装機用多重化通信システム及び実装機に関するものである。

従来、光信号を用いた通信システムでは、ネットワークに接続された複数の通信装置間を、光信号を電気信号に変換せずに転送させるシステムがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される技術では、電気的な終端処理が施されていない中間の通信装置において検出された受光レベルなどの性能情報を、伝送路を伝搬する監視用の信号成分に合波させて伝送させる。また、この通信システムの通信装置は、接続された複数の伝送路のうち、いずれの伝送路に性能情報を伝送すべきかを判定するための管理テーブルが設定されている。通信装置は、受信、あるいは検出した性能情報を送信する伝送路を管理テーブルに基づいて切り替える。

特開２０１２−１５９６６号公報（図１０，図１１）

ところで、実装機、例えば、回路基板に電子部品を実装する装置では、装着作業に拘わるデータを伝送する通信システムとして光信号を用いた通信システムの適用が考えられる。実装機に適用される通信システムは、様々な種類のデータが伝送される。例えば、実装機は、装着ヘッドなどの可動部を駆動する電磁モータの位置情報がエンコーダにより取得され、取得された位置情報を通信システムによりコントローラに伝送する。コントローラは、受信した位置情報に応じたＰＩＤ制御などフィードバック制御を行う。この位置情報に応じた制御は、可動部を高速、且つ高精度に移動させる装着作業の性質上、データ伝送に対する十分な確実性が要求される。このため、実装機に適用する通信システムとしては、１つの通信装置に対して複数の伝送路を接続し冗長化を図ることによってデータ伝送の確実性を高めることが考えられる。しかしながら、上記特許文献には、通信装置に接続された複数の伝送路のうち、いずれかに断線等の通信異常が生じた場合に、代替えとなる伝送路をどのように設定し伝送路を切り替えるかは開示されていない。従って、この通信システムを実装機に適用するには、通信異常が生じた場合にどのようにフェールセーフな処理を実行し装着作業を適切に継続させるかが課題となってくる。

本発明は、上記した課題を鑑みてなされたものであり、通信装置に対して複数の伝送路が接続可能な通信システムであって、複数の伝送路のいずれかに通信異常が生じた場合に適切なデータ伝送が継続可能な実装機用多重化通信システム及び実装機を提供することを目的とする。

上記課題を鑑みてなされた本願に開示される技術に係る実装機用多重化通信システムは、画像データ、エンコーダ信号、及びＩ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを多重化データ列に多重化する多重化手段と、複数の伝送路に接続され多重化データ列を複数の伝送路の各々に分配して送信する分配手段と、画像データに対して低優先度を設定する優先度設定手段と、複数の伝送路のうち、少なくとも一つの伝送路に異常を検出した場合に、該伝送路を除く正常な伝送路の通信速度を合計した合計速度を演算し、合計速度の範囲内に収まるように低優先度に基づいて正常な伝送路に多重化データ列を分配する変更を分配手段に対して制御する制御手段と、を備える。

また、上記課題を鑑みてなされた本願に開示される技術に係る実装機は、可動部によりワークに対して作業を実施する実装機であって、画像データ、エンコーダ信号、及びＩ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを多重化データ列に多重化する多重化手段と、可動部に備えられ、画像データを送信するカメラと、可動部に備えられエンコーダ信号を送信するモータ、及び可動部に備えられＩ／Ｏ信号を送信するセンサのうち、少なくとも一つと、実装機の基台に備えられ、画像データ、エンコーダ信号、及びＩ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを受信するコントローラと、カメラ、モータ、及びセンサのうち、少なくとも一つと、コントローラと、を繋ぐ複数の伝送路と、複数の伝送路に接続され多重化データ列を複数の伝送路の各々に分配して送信する分配手段と、画像データに対して低優先度を設定する優先度設定手段と、複数の伝送路のうち、少なくとも一つの伝送路に異常を検出した場合に、該伝送路を除く正常な伝送路のなかに低優先度である画像データを伝送する伝送路がある場合に、異常を検出した伝送路と画像データを伝送する伝送路とに分配する多重化データ列を切り替える変更を分配手段に対して制御する制御手段と、を備える。

本願に開示される技術によれば、通信装置に対して複数の伝送路が接続可能な通信システムであって、複数の伝送路のいずれかに通信異常が生じた場合に適切なデータ伝送が継続可能な実装機用多重化通信システム及び実装機が提供できる。

実施例の実装機用多重化通信システムが適用される電子部品装着装置の斜視図。 電子部品装着装置の上部カバーを取り外した状態の概略平面図。 実装機用多重化通信システムを説明するための模式図。 実装機用多重化通信システムで伝送されるデータ種を示す図。 光多重化装置９１を説明するためのブロック図。 光多重化装置９２を説明するためのブロック図。

以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。初めに、本願の通信システムを適用する装置の一例として電子部品装着装置（以下、「装着装置」と略する場合がある）について説明する。

（装着装置１０の構成）
図１に示すように、装着装置１０は、装置本体１１と、装置本体１１に一体的に設けられる一対の表示装置１３と、装置本体１１に対して着脱可能に設けられる供給装置１５，１６とを備える。本実施例の装着装置１０は、図３に示すコントローラ８２の制御に基づいて、装置本体１１内に収容される搬送装置２１にて搬送される回路基板１００に対して電子部品（図示略）の装着作業を実施する装置である。なお、本実施例では、図１及び図２に示すように、搬送装置２１により回路基板１００が搬送される方向（図２における左右方向）をＸ軸方向、回路基板１００の搬送方向に水平でＸ軸方向に対して直角な方向をＹ軸方向と称し、説明する。

装置本体１１は、Ｘ軸方向の一端側でＹ軸方向における両端部に表示装置１３を各々備える。各表示装置１３は、タッチパネル式の表示装置であり、電子部品の装着作業に関する情報を表示する。また、供給装置１５，１６は、装置本体１１に対しＹ軸方向の両側から挟むようにして装着されている。供給装置１５は、フィーダ型の供給装置であり、各種の電子部品がテーピング化されリールに巻回させた状態で収容されるテープフィーダ１５Ａを複数有している。供給装置１６は、トレイ型の供給装置であり、複数の電子部品が載置された部品トレイ１６Ａ（図２参照）を複数有している。

図２は、装置本体１１の上部カバー１１Ａ（図１参照）を取り除いた状態で装着装置１０を上方（図１における上側）からの視点において示した概略平面図である。図２に示すように、装置本体１１は、上記搬送装置２１と、回路基板１００に対して電子部品を装着する装着ヘッド２２と、その装着ヘッド２２を移動させる移動装置２３とを基台２０の上に備える。

搬送装置２１は、基台２０におけるＹ軸方向の略中央部に設けられており、１対のガイドレール３１と、ガイドレール３１に保持された基板保持装置３２と、基板保持装置３２を移動させる電磁モータ３３とを有している。基板保持装置３２は回路基板１００を保持する。電磁モータ３３は、出力軸がガイドレール３１の側方に張架されたコンベアベルトに駆動連結されている。電磁モータ３３は、例えば、回転角度を精度良く制御可能なサーボモータでる。搬送装置２１は、電磁モータ３３の駆動に基づいてコンベアベルトが周回動作を行うことで、基板保持装置３２とともに回路基板１００がＸ軸方向に移動する。

装着ヘッド２２は、回路基板１００と対向する下面に電子部品を吸着する吸着ノズル４１を有する。吸着ノズル４１は、正負圧供給装置（図示略）の電磁弁を介して負圧エア、正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する。装着ヘッド２２は、吸着ノズル４１を昇降させるノズル昇降装置４３（図３参照）及び吸着ノズル４１をそれの軸心回りに自転させるノズル自転装置４４（図３参照）を有しており、保持する電子部品の上下方向の位置及び電子部品の保持姿勢を変更する。ノズル昇降装置４３は、駆動源として電磁モータ４３Ａ（図３参照）を備える。また、吸着ノズル４１は、電子部品を吸着するノズルが複数個設けられており、ノズル自転装置４４には各ノズルを個々に回転等させる電磁モータ４４Ａ（図３参照）が設けられている。また、装着ヘッド２２は、保持する電子部品の上下方向の位置を検出するための位置検出センサ４５（図３参照）を有している。また、装着ヘッド２２は、各供給装置１５，１６の供給位置から吸着ノズル４１に吸着保持された電子部品を撮像するパーツカメラ４７が設けられている。パーツカメラ４７が撮像した画像データは、コントローラ８２（図３参照）において処理され吸着ノズル４１における電子部品の保持位置の誤差等が取得される。なお、吸着ノズル４１は、装着ヘッド２２に対し着脱可能であり、電子部品のサイズ、形状等に応じて変更できる。

装着ヘッド２２は、移動装置２３によって基台２０上の任意の位置に移動する。詳述すると、移動装置２３は、装着ヘッド２２をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構５０と、装着ヘッド２２をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構５２とを備える。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能に基台２０上に設けられたＸ軸スライダ５４と、駆動源として電磁モータ（図示略）とを有している。Ｘ軸スライダ５４は、電磁モータの駆動に基づいてＸ軸方向の任意の位置に移動する。

また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５４の側面に設けられたＹ軸スライダ５８と、駆動源としての電磁モータ６０（図３参照）とを有している。電磁モータ６０は例えばリニアモータである。Ｙ軸スライダ５８は、電磁モータ６０の駆動に基づいてＹ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライダ５８には、回路基板１００を撮影するためのマークカメラ７３（図３参照）が下方を向いた状態で設けられている。そして、装着ヘッド２２は、Ｙ軸スライダ５８に取り付けらており、移動装置２３の駆動にともなって基台２０上の任意の位置に移動する。マークカメラ７３は、Ｙ軸スライダ５８が移動させられることで回路基板１００の任意の位置の表面が撮像可能となる。マークカメラ７３により撮影された画像データは、コントローラ８２（図３参照）において処理され回路基板１００の種類や回路基板１００の基板保持装置３２における保持位置の誤差等が取得される。また、装着ヘッド２２は、Ｙ軸スライダ５８にコネクタ４８を介して取り付けられワンタッチで着脱可能であり、種類の異なる作業ヘッド、例えば、ディスペンサヘッド等に変更できる。また、基台２０は、Ｙ軸方向の各側面部に供給装置１５，１６が接続されている。各供給装置１５，１６は、供給する電子部品の不足や電子部品の種類の変更等に対応するべく、基台２０に着脱可能とされている。

（装着装置１０に適用される実装機用多重化通信システム）
また、図３に示すように、本実施例の装着装置１０は、当該装置の設置場所に固定的に設ける基台２０に内蔵されたコントローラ８２と、基台２０に対して相対的に移動する可動部（Ｘ軸方向スライド機構５０、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２）のうち、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２が備える各装置との間のデータ伝送が実装機用多重化通信システムによって行われる。なお、図３に示す実装機用多重化通信システムの構成は、一例であり適宜変更する。また、本願の通信システムは、装着装置１０に例示される電子部品装着装置の他に、様々な製造ラインにおいて稼働する実装機などに適用可能なシステムである。

図３に示すコントローラ８２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成され、画像ボード８４と、駆動制御ボード８５と、Ｉ／Ｏボード８６とを備える。コントローラ８２は、各ボード８４〜８６を介してＹ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２が備える各装置と通信を行う。各ボード８４〜８６は、基台２０内に設けられた光多重化装置９１に接続されている。光多重化装置９１は、有線（例えば、光ファイバーケーブル）で接続された伝送路９５を介してＹ軸方向スライド機構５２に設けられた光多重化装置９２に接続されている。図２に示すように、光多重化装置９１は、Ｙ軸スライダ５８の下面に設けられた光多重化装置９２と光ファイバーケーブルの伝送路９５を介して接続されている。図３に示すように、光多重化装置９２は、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２の各装置（電磁モータ６０など）が接続されている。光多重化装置９１，９２は、伝送路９５の光ファイバーケーブルのコアを伝搬する光信号により各種データを、例えば時分割多重化方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）で多重化したフレームデータＦＤ（図４参照）として送受信する。伝送路９５の通信速度は、例えば１０Ｇｂｐｓの全２重通信である。

図３に示す画像ボード８４は、マークカメラ７３及びパーツカメラ４７が撮像した画像データの入出力を制御するボードである。例えば、コントローラ８２は、画像ボード８４を介してパーツカメラ４７の画像データを受信し吸着ノズル４１に保持された電子部品の保持位置の誤差等を演算する。駆動制御ボード８５は、電磁モータ４３Ａ，４４Ａが備えるエンコーダから出力されるエンコーダ信号などの入出力を制御するボードである。例えば、コントローラ８２は、駆動制御ボード８５を介して電磁モータ４３Ａのエンコーダにより取得されるトルク情報や位置情報（吸着ノズル４１に保持される電子部品の上下位置）などのエンコーダ信号を受信する。Ｉ／Ｏボード８６は、例えば位置検出センサ４５のＩ／Ｏ信号などの入出力を制御するボードである。Ｉ／Ｏボード８６は、例えば、制御用ネットワークにより位置検出センサ４５のＩ／Ｏ信号を制御する。ここでいう制御用ネットワークとは、例えば、Ｉ／Ｏボード８６をマスターとし、位置検出センサ４５を含む複数のセンサ素子等をスレーブとしてコマンドの送受信を行うフィールドネットワークを構築し、配線の統合（削減）等を実現してネットワーク構築のコスト低減を図るものである。コントローラ８２に各装置から入力されるデータは、光多重化装置９２により多重化された上で伝送路９５を伝送する。光多重化装置９１は、受信した多重化されたフレームデータＦＤの多重化を解除し個々のデータに分離する処理を行う。光多重化装置９１は、分離されたデータのうち、画像データを画像ボード８４に、エンコーダ信号を駆動制御ボード８５に、Ｉ／Ｏ信号をＩ／Ｏボード８６に転送する。

一方で、コントローラ８２は、光多重化装置９１により受信した各データを処理する。コントローラ８２は、例えばパーツカメラ４７の画像データから電子部品の保持位置の誤差を検出すると、駆動制御ボード８５を介して電磁モータ４３Ａ，４４Ａに対して位置情報などのエンコーダ信号を要求する。コントローラ８２は、駆動制御ボード８５を介して受信したエンコーダ信号に基づいて電磁モータ４３Ａ，４４Ａをフィードバック制御する。電磁モータ４３Ａ，４４Ａは、例えば、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のコイルを有する三相交流で駆動するサーボモータであり、伝送路９５とは別に設けられた電源線（図示略）を介して各相のコイルが駆動制御ボード８５に接続されている。電磁モータ４３Ａ，４４Ａは、駆動制御ボード８５から電源線を通じて供給される三相交流に応じて駆動する。例えば、コントローラ８２は、エンコーダ信号に応じたＰＩＤ制御などフィードバック制御により、駆動制御ボード８５が電磁モータ４３Ａ，４４Ａに供給する電源電圧のデューティ比などを変更して吸着ノズル４１（図２参照）の位置を上昇、あるいは下降させる。また、コントローラ８２は、例えば表示装置１３の表示を変更するＩ／Ｏ信号をＩ／Ｏボード８６及び光多重化装置９１，９２を介して表示装置１３に出力する。上記したように、装着装置１０は、伝送路９５を介してコントローラ８２とコントローラ８２以外の各装置との間のデータ伝送を行いつつ、電子部品の回路基板１００への装着作業を行う。

ここで、光多重化装置９１，９２を接続する伝送路９５は、１本の光ファイバーケーブル内に複数の芯線が設けられており、多重化されたフレームデータＦＤ（図６参照）が各芯線に分配して伝送される。以下の説明では、まず、伝送路９５を伝送する各種のデータの優先度及び適用される誤り規則について説明する。次に、伝送路９５を構成する各芯線に断線等の通信異常が生じた場合に光多重化装置９１，９２が各種のデータの優先度に基づいて各芯線に分配するデータを変更する処理について説明する。

（誤り訂正規則）
まず、上記した実装機用多重化通信システムにより伝送される各種データの優先度及び適用される誤り規則について説明する。装着装置１０は、コントローラ８２とコントローラ８２以外の各装置との間のデータ伝送において異なる種類のデータが伝送される。本実施例の装着装置１０では、データの種類や特徴に応じた誤り訂正規則（誤り確認処理及び誤り訂正処理）を適用する。図４は、データの種類と、そのデータ種に適用する誤り訂正規則の一例を示している。図４に示す（Ａ）のデータ種は、高速信号として分類されるデータであり、画像ボード８４により送受信される画像データである。（Ｂ）のデータ種は、中速信号として分類されるデータであり、駆動制御ボード８５により送受信されるエンコーダ信号である。（Ｃ）のデータ種は、低速信号に分類されるデータであり、Ｉ／Ｏボード８６により送受信されるＩ／Ｏ信号である。

（Ａ）に分類される画像データは、他のデータ種に比べてデータ量が大きいため、受信側のビットエラーの検出に対してデータの再送を行なうことは処理負荷の過剰な増大や通信帯域の逼迫を招くこととなる。このため、（Ａ）に分類されるデータ種の誤り処理は、再送に代えて受信先での誤り訂正を行なう。誤り処理は、例えば画像データの複数の連続したビットを１つのシンボルとして扱い、シンボル単位の誤り訂正を可能とするリードソロモン符号を用いる。この種のデータ伝送では、ＦＡ分野におけるフィールドネットワークの標準規格として、例えば１Ｇｂｐｓ以上のデータ転送レートが要求される。また、１フレームの表示が更新されるまでの時間は多少の余裕があるため誤り訂正処理を含むデータ処理に対して許容される遅延時間（図中の「許容遅延時間」）として１００μｓ〜１ｍｓ程度を確保する。

（Ｂ）に分類されるエンコーダ信号の処理では、コントローラ８２は、例えば、電磁モータ４３Ａからのエンコーダ信号に応じて電磁モータ４３Ａに供給する電源電圧のデューティ比などを変更する必要がある。このエンコーダ信号に応じた制御は、装着ヘッド２２等を高速、且つ高精度に移動させる装着作業の性質上、データ伝送に対する高速な応答及び十分な確実性が要求される。従って、（Ｂ）に分類されるエンコーダ信号は、他のデータ種に比べて高い優先度で伝送される必要がある。その一方で、必要なデータ量は上記した（Ａ）の画像データに比べて小さい。このため、（Ｂ）に分類されるデータ種の誤りの処理は、復号化が比較的容易なハミング符号の前方誤り訂正符号ＦＥＣ（７，４）を付与する。この種のデータ伝送では、ＦＡ分野におけるフィールドネットワークの標準規格として、例えば１０Ｍｂｐｓのデータ転送レートが要求される。また、データ処理に対して許容される遅延時間（例えば、１回のフィードバック制御あたりの遅延時間）は、数μｓ程度の高速性が要求される。

（Ｃ）に分類されるＩ／Ｏ信号は、位置検出センサ４５の検出信号の他に、例えば装着装置１０の各種スイッチの入力信号や表示ランプを点灯させる制御信号等が分類される。これらのＩ／Ｏ信号の処理では、例えば数ｋｂｐｓのデータ転送レート、数μｓ程度の遅延時間を確保する。一方で、Ｉ／Ｏ信号は、エンコーダ信号ほどの高速性は要求されないが、装着作業の状況に応じてエラー表示処理や各種スイッチ、リレーを迅速に制御する必要がある。また、Ｉ／Ｏ信号は、（Ａ）に分類される画像データに比べてデータ量が小さいことを考慮し、画像データに比べて高い優先度が設定される。（Ｃ）に分類されるデータ種の誤りの処理は、例えば、パリティ符号を付与した同一のＩ／Ｏ信号を複数回伝送し、連続して伝送されたデータが一致した場合にデータを取得する処理を行う。また、この処理では、連続して伝送されたデータが一致しない場合は、データの伝送がキャンセルされ再送処理が行われる。上記したように、装着装置１０に適用される実装機用多重化通信システムでは、データ種の特徴に応じて誤り規則が最適化されている。なお、図４に示すデータの分類、優先度及び誤り規則などは一例であり、適宜変更される。

（光多重化装置９１，９２の分配処理）
次に、光多重化装置９１，９２が上記した各種のデータを多重化した後に、複数の伝送路（芯線）に分配する処理について説明する。
図５に示すように、光多重化装置９１は、誤り処理部１０１と、多重化手段１０２と、通信分配部１０３と、通信合成部１０５と、復元手段１０７と、制御部１０９とを備える。誤り処理部１０１、多重化手段１０２、通信分配部１０３、通信合成部１０５、及び復元手段１０７は、プログラム可能なロジックデバイス、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成されている。制御部１０９は、光多重化装置９１の起動時においてＲＯＭ等の記憶手段（図示略）から誤り処理部１０１等のＦＰＧＡの内部ブロックを構成するためのプログラム（コンフィグレーションデータ）を読み出してコンフィグレーションを実施する。ここで、以下の説明では、電磁モータ６０，４３Ａ，４４Ａの各々が入出力するエンコーダ信号を、データＥ１〜Ｅ３と称し説明する。また、マークカメラ７３及びパーツカメラ４７が入出力するデータ（画像データや撮像の開始を指示する制御データなど）を、データＧ１，Ｇ２と称し説明する。また、位置検出センサ４５が入出力するＩ／Ｏ信号を、データＩ１と称し説明する。

光多重化装置９１は、Ｙ軸方向スライド機構５２が備える各装置（電磁モータ６０など）のコネクタ１１１がそれぞれ接続されている。同様に、光多重化装置９１は、装着ヘッド２２が備える各装置（電磁モータ４３Ａなど）のコネクタ１１１がそれぞれ接続されている。誤り処理部１０１は、コネクタ１１１を介して各装置からデータを入力し上記した各データ種に応じた誤り訂正の情報を付加する設定処理を行う。例えば、誤り処理部１０１は、電磁モータ６０から入力されるデータＥ１に対しハミング符号の前方誤り訂正符号ＦＥＣ（７，４）を付与する処理を行う。誤り処理部１０１は、誤り設定処理をしたデータ（データＥ１など）を多重化手段１０２に出力する。

なお、コネクタ１１１は、接続された装置（例えば、電磁モータ６０）に応じた誤り処理部１０１を構築するためのコンフィグレーションデータが記憶されたメモリを備えてもよい。この場合、制御部１０９は、例えば電磁モータ６０のコネクタ１１１が光多重化装置９１の外部端子に接続された場合に、コネクタ１１１が備えるメモリからコンフィグレーションデータを読み出しデータＥ１に適した誤り処理部１０１の内部ブロックを構築することが可能となる。誤り処理部１０１は、電磁モータ６０のコネクタ１１１が接続された外部端子とデータＥ１に応じた誤り訂正処理の内部ブロックとを接続する。これにより、光多重化装置９１は、接続された外部端子の位置に拘わらず、外部端子から入力されるデータに適した誤り設定処理が可能となる。例えば、使用者は、各装置（電磁モータ６０など）を光多重化装置９１に接続する際、あるいは装着ヘッド２２をコネクタ１１１の数が異なるものに交換する際に、どのコネクタ１１１をどの外部端子に接続すべきかを意識する必要がなく容易に接続できる。

また、多重化手段１０２は、誤り処理部１０１の出力データを多重化（例えば時分割多重化）し、多重化したデータ列をフレームデータＦＤとして通信分配部１０３に出力する。伝送路９５の各芯線は、光多重化装置９１，９２が備える発光モジュール１１３，２１３及び受光モジュール１１４，２１４に接続されている。以下の説明では、複数の芯線のうち、伝送路９５の一端が光多重化装置９１の発光モジュール１１３に接続され、他端が光多重化装置９２の受光モジュール２１４（図６参照）に接続された芯線を光路９６（１）〜９６（ｎ）と称し説明する。また、複数の芯線のうち、伝送路９５の一端が光多重化装置９１の受光モジュール１１４に接続され、他端が光多重化装置９２の発光モジュール２１３（図６参照）に接続された芯線を光路９７（１）〜９７（ｎ）と称し説明する。なお、ｎは任意の整数であり、例えば伝送路９５により伝送するデータ量に応じて適宜変更される。光路９６，９７の各々の通信速度は、例えば２．５Ｇｂｐｓである。この場合、伝送路９５は、全２重通信の１０Ｇｂｐｓのデータ転送を行うには、光路９６，９７を４組備える。

また、通信分配部１０３は、多重化手段１０２から入力されたフレームデータＦＤを優先度に従って光路９６（１）〜９６（ｎ）の各々に接続された発光モジュール１１３に分配する処理を実行する。通信分配部１０３は、例えば、送信する順番を示す識別子や誤り訂正符号などの情報を含むヘッダー情報を分配するデータに対して付加し発光モジュール１１３に出力する。発光モジュール１１３は、通信分配部１０３から入力されたデータを電気信号から光信号に変換し各光路９６（１）〜９６（ｎ）を介して光多重化装置９２の受光モジュール２１４まで伝搬させる。なお、上記した通信分配部１０３による分配処理の内容は一例であり、適宜変更される。例えば、通信分配部１０３は、複数ビットで構成されるフレームデータＦＤのビット位置に応じた時分割処理によって光路９６（１）〜９６（ｎ）の各々にデータを分配する処理を実行してもよい。

また、制御部１０９は、上記した優先度に従って各種のデータを光路９６（１）〜９６（ｎ）に分配する内部ブロックを構成するように通信分配部１０３に対するコンフィグレーションを実施する。詳述すると、図５に示すように、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２の各装置から出力されたデータ（データＥ１など）は、各光路９６（１）〜９６（ｎ）に分配される。通信分配部１０３は、優先度が高いデータＥ１，Ｅ２を光路９６（１）に分配する。また、通信分配部１０３は、優先度が高いデータＥ３と、データ量が大きいデータＧ１を光路９６（２）に分配する。また、通信分配部１０３は、残りのデータＩ１，Ｇ２を光路９６（ｎ）（例えば、ｎ＝３）に分配する。この場合、光路９６（１）９６（２），９６（ｎ）は、この順に優先度が低くなる。

なお、上記説明では、光路９６（１），９６（２），９６（ｎ）の優先度のみについて説明したが、制御部１０９は、光路９６（１）〜９６（ｎ）の全てについて優先度を設定することが好ましい。また、光路９６（１）〜９６（ｎ）の優先度及び伝送するデータの種類は一例であり、適宜変更される。例えば、データ量が大きいデータＧ１を、複数の光路９６（１）〜９６（ｎ）に分割して伝送してもよい。また、伝送路９５は、データＥ１などのコントローラ８２で処理されるデータの他に、制御用の光路（芯線）を備えてもよい。また、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２のコネクタ１１１は、接続された装置（例えば、電磁モータ６０）が入出力するデータの優先度を示す値や要求されるデータ転送レートに拘わる情報が記憶されたメモリを備えてもよい。これにより、制御部１０９は、電磁モータ６０のコネクタ１１１が備えるメモリから優先度に拘わる情報を読み出し、接続された他の装置の優先度と比較してデータＥ１をどの光路９６（１）〜９６（ｎ）に分配するかを判定し通信分配部１０３を構築することが可能となる。

次に、光多重化装置９２について説明する。
図６に示すように、光多重化装置９２は、誤り処理部２０１と、多重化手段２０２と、通信分配部２０３と、通信合成部２０５と、復元手段２０７と、制御部２０９とを備える。誤り処理部２０１などは、例えばＦＰＧＡで構成されている。光多重化装置９２の受光モジュール２１４は、各光路９６（１）〜９６（ｎ）を伝搬する光信号を受光し電気信号に変換して通信合成部２０５に出力する。通信合成部２０５は、送信側の通信分配部１０３により付加された情報、例えば送信順を示す識別子に基づいて受光モジュール２１４から入力されたデータを合成してフレームデータＦＤを復号化する処理を実行する。復元手段２０７は、通信合成部２０５から入力されるフレームデータＦＤの多重化を解除し個々のデータに分離して誤り処理部２０１に出力する。誤り処理部２０１は、入力されるデータに対しデータ種に応じた誤り検出処理及び誤り訂正処理を実行する。誤り処理部２０１は、誤り検出処理等を施したデータをコントローラ８２の各ボード８４〜８６に向けてコネクタ２１１を介して出力する。例えば、誤り処理部２０１は、マークカメラ７３から送信されたデータＧ１（画像データ）を画像ボード８４に出力する。

また、上記した説明では光多重化装置９１から光多重化装置９２に向かうデータの伝送について説明したが、装着装置１０は、光多重化装置９２から光多重化装置９１に向かうデータの伝送についても同様に実行する。具体的には、光多重化装置９２の誤り処理部２０１は、コントローラ８２の各ボード８４〜８６から入力されたデータに対しデータ種に応じた誤り設定処理を実行する。多重化手段２０２は、誤り処理部２０１により誤り設定処理が施されたデータをフレームデータＦＤに多重化し通信分配部２０３に出力する。通信分配部２０３は、発光モジュール２１３を介して光路９７（１）〜９７（ｎ）の各々にフレームデータＦＤを優先度に基づいて分配する。光多重化装置９１は、光路９７（１）〜９７（ｎ）を介して受光モジュール１１４により受信したデータを通信合成部１０５がフレームデータＦＤに合成する。復元手段１０７は、通信合成部１０５が合成したフレームデータＦＤを個々のデータに分離する。誤り処理部１０１は、復元手段１０７から入力されたデータに対しデータ種に応じた誤り検出処理及び誤り訂正処理を実行する。誤り処理部１０１は、誤り検出処理等を施したデータを各装置（電磁モータ６０など）に出力する。なお、制御部１０９，２０９は、優先度に拘わる情報を確認する処理を実行する。例えば、制御部１０９は、伝送路９５の通信の確立を処理する際に、光路９６（１）〜９６（ｎ）に設定した優先度の情報を制御部２０９に送信し、制御部２０９は受信した情報に基づいて優先度を設定する。

次に、光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）のいずれかに通信異常が生じた場合の光多重化装置９１，９２の動作について説明する。光多重化装置９１，９２の制御部１０９，２０９は、光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）を伝送するデータの優先度に基づいて各光路を管理する。制御部１０９は、例えば、光路９６（１）〜９６（ｎ）の芯線の断線などの通信異常が生じた場合に、優先度に従って通信分配部１０３の分配処理の内容を変更する。詳述すると、光多重化装置９２の制御部２０９は、受光モジュール２１４から入力される電流信号に基づいた受信信号強度（ＲＳＳＩ）を定期的に判定する。制御部２０９は、受光モジュール２１４の受信信号強度が低下した場合に、低下した受光モジュール２１４に接続された光路９６（１）〜９６（ｎ）の断線を検出する。制御部２０９は、断線を検出した場合に、光路９７（１）〜９７（ｎ）を介して断線を検出した光路９６（１）〜９６（ｎ）に拘わる情報を光多重化装置９１の制御部１０９に送信する。なお、制御部２０９は、断線に拘わる情報を光路９７（１）〜９７（ｎ）とは別に設けられた制御用の光路を介して送信してもよい。また、制御部２０９は、芯線の断線などの物理的な不具合に限らず、光学的な屈折によって生じる受信信号強度の低下を通信異常として検出してもよい。また、制御部２０９は、受光モジュール２１４の機能停止などの伝送路上の各装置の不具合を通信異常として検出してもよい。例えば、制御部１０９，２０９は、確認信号を光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）の各々に定期的に送信してその応答信号を確認することで装置の不具合を検出する。

制御部１０９は、制御部２０９から断線を検出した旨の情報を受信すると、優先度に従って通信分配部１０３が光路９６（１）〜９６（ｎ）に分配するデータを変更する。例えば、制御部１０９は、断線を検出した場合に、検出された光路を除く正常な光路９６（１）〜９６（ｎ）の通信速度の合計を演算し、合計した通信速度の範囲内に収まるように通信分配部１０３の変更を行う。制御部１０９は、例えば、通信速度を合計した値に応じて全てのデータを優先度に従って再分配するように通信分配部１０３を変更する。制御部１０９は、光路９６（１）の断線を検出した場合に、光路９６（２），９６（ｎ）の合計した通信速度が５Ｇｂｐｓであり、全データＥ１〜Ｅ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｉ１の伝送に必要なデータ転送レートの合計が５Ｇｂｐｓ以下であると判定すると全データを再分配する。例えば、制御部１０９は、光路９６（２）にデータＥ１，Ｅ２，Ｇ１を分配させ、光路９６（ｎ）にデータＥ３，Ｉ１，Ｇ２を分配させるように通信分配部１０３の変更を行う。制御部１０９は、光多重化装置９１が備えるＦＰＧＡの通信分配部１０３に対応する内部ブロックをリコンフィグすることによって変更を行う。

また、光多重化装置９２の制御部２０９は、通信合成部２０５に対応する内部ブロックをリコンフィグすることによって、光路９６（２）を介して入力されるデータＥ１，Ｅ２，Ｇ１と、光路９６（ｎ）を介して入力されるデータＥ３，Ｉ１，Ｇ２とを合成する回路に変更する。これにより、装着装置１０は、光路９６（１）〜９６（ｎ）のいずれかが断線した場合であっても、優先度に応じて必要なデータを伝送することができる。なお、制御部１０９は、通信分配部１０３から分配するデータの停止及びリコンフィグの処理を制御部２０９と同期を取りながら実施する。

また、制御部１０９は、合計した通信速度の範囲内に収まらないデータを破棄する制御を行う。制御部１０９は、例えば、光路９６（１）の断線を検出した場合に、光路９６（２），９６（ｎ）の合計した通信速度に比べて全データＥ１〜Ｅ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｉ１の伝送に必要なデータ転送レートの合計が大きいと判定する。制御部１０９は、例えば、優先度が低いデータＧ１（画像データ）を破棄し、残りのデータを再分配する制御を行う。制御部１０９は、光路９６（２）にデータＥ１〜Ｅ３を分配させ、光路９６（ｎ）にデータＩ１，Ｇ２を分配させる通信分配部１０３にリコンフィグする。また、制御部１０９は、例えば、マークカメラ７３から入力されるデータＧ１を破棄する誤り処理部１０１にリコンフィグする。また、制御部１０９は、データＧ１を除いた他のデータを多重化する多重化手段１０２にリコンフィグする。また、光多重化装置９２の制御部２０９は、誤り処理部２０１、復元手段２０７及び通信合成部２０５に対して同様の変更を行う。例えば、制御部２０９は、データＧ１を除いた他のデータが多重化されたフレームデータＦＤを分解する処理を行う復元手段２０７にリコンフィグする。また、制御部２０９は、データＧ１に対応する誤り検出回路等を除いた内部ブロックの誤り処理部２０１にリコンフィグする。なお、データＧ１を破棄する処理は、誤り処理部１０１の他の回路（多重化手段１０２、通信分配部１０３及び制御部１０９のいずれか）が実行してもよい。

（データ量の変更処理）
また、制御部１０９は、断線等の通信異常の検出に応じて各種データのデータ量を変更する制御を実施してもよい。例えば、制御部１０９は、光路９６（２）の断線を検出した場合に、画像データであるデータＧ１のデータ量を低減する処理（画素値を小さくする処理など）を実施する誤り処理部１０１にリコンフィグする。また、制御部１０９は、データＧ１のデータ量の低減に応じてビット幅が小さくなったフレームデータＦＤを生成する多重化手段１０２にリコンフィグする。そして、制御部１０９は、光路９６（２）に分配していたデータＧ１，Ｅ３を他の正常な光路９６（１），９６（ｎ）に分配する通信分配部１０３にリコンフィグする。この場合、通信分配部１０３によって光路９６（１），９６（ｎ）のいずれかに分配されるデータＧ１は、データ量が低減されたものとなる。これにより、光多重化装置９１，９２は、通信異常時に優先度が低いデータを破棄することなくデータ量を低減して伝送することが可能となる。

以上、詳細に説明した本実施例によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞光多重化装置９１，９２は、コントローラ８２と、装着ヘッド２２及びＹ軸方向スライド機構５２との間で送受信される装着作業に拘わるデータを、複数の光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）を備える伝送路９５を介して伝送する。光多重化装置９１は、電磁モータ６０等の各装置から出力されるデータ（データＥ１など）をフレームデータＦＤに多重化する多重化手段１０２を備える。多重化手段１０２により多重化されたフレームデータＦＤは、通信分配部１０３により光路９６（１）〜９６（ｎ）の各々に分配して光多重化装置９２に向けて送信される。これにより、装着装置１０は、光路９６（１）〜９６（ｎ）を含む複数の芯線を備える１本の光ケーブルにより装着作業に拘わるデータが伝送される。従って、装着装置１０は、コントローラ８２と、装着ヘッド２２及びＹ軸方向スライド機構５２とを接続する通信線の統合によって配線の削減が可能となる。

また、制御部１０９は、各種のデータに対し特徴に応じて優先度を設定する。制御部１０９は、光路９６（１）〜９６（ｎ）のいずれかに断線が生じると、断線を検出した光路を除く正常な光路に分配するデータを優先度に基づいて変更する。制御部１０９は、断線を検出した場合に、他の正常な光路９６（１）〜９６（ｎ）の通信速度の合計を演算し、合計した速度の範囲内に収まるように通信分配部１０３の変更を行う。これにより、装着装置１０は、光多重化装置９１，９２に複数の光路９６（１）〜９６（ｎ）を接続し冗長化を図ることによってデータ伝送の確実性を高めることが可能となる。また、装着装置１０は、光路９６（１）〜９６（ｎ）のいずれかが断線した場合であっても、優先度に応じて必要なデータを伝送することができる。その結果、装着装置１０は、断線等の通信異常が生じた場合であっても装着作業を適切に継続させることが可能となる。また、装着装置１０は、断線した光路を除く他の正常な光路９６（１）〜９６（ｎ）の通信帯域などの通信リソースを可能な限り有効に活用して優先度の高いデータを伝送することが可能となる。

＜効果２＞制御部１０９は、合計した通信速度の範囲内に収まらないデータを破棄する制御を行う。例えば、断線に応じてリコンフィグされた誤り処理部１０１は、マークカメラ７３から入力されるデータＧ１を破棄する。これにより、データの伝送方向に対して誤り処理部１０１の後段に接続される回路（多重化手段１０２など）は、断線によって伝送できない優先度が低いデータ（この場合データＧ１）を処理しない回路にリコンフィグ可能となり、回路規模や処理負荷の最適化を図ることが可能となる。

＜効果３＞制御部１０９，２０９は、ＦＰＧＡの内部ブロック（誤り処理部１０１，２０１、多重化手段１０２，２０２、通信分配部１０３，２０３、通信合成部１０５，２０５、復元手段１０７，２０７）をリコンフィグすることによって、断線後のデータ伝送に応じた回路が容易に構築可能となる。

因みに、電子部品装着装置１０は、実装機の一例である。データＥ１〜Ｅ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｉ１は、異なるデータ種のデータの一例である。フレームデータＦＤは、多重化データ列の一例である。多重化手段１０２，２０２は、多重化手段の一例である。伝送路９５、光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）は、伝送路の一例である。通信分配部１０３，２０３及び通信合成部１０５，２０５は、分配手段の一例である。制御部１０９，２０９は、優先度設定手段及び制御手段の一例である。装着ヘッド２２は、可動部の一例である。電子部品は、ワークの一例である。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明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、本実施例では、多芯の光ファイバーケーブルを介した多重化通信を例に説明したが、本願はこれに限定されるものではない。他の有線通信（例えば、複数本のＬＡＮケーブルやＵＳＢケーブル）を介した多重化通信においても同様に適用でき、有線ではなく複数の伝送路を有する無線通信においても同様に適用することができる。

（光路の切替処理）
また、上記実施例では、制御部１０９，２０９は、断線を検出した場合に、光路９６（１）〜９６（ｎ）及び光路９７（１）〜９７（ｎ）に分配するデータを優先度に基づいて再分配させたが、光路上を伝送するデータを切り替える処理を実行してもよい。詳述すると、上記実施例においては、光路９６（１）９６（２），９６（ｎ）は、この順に優先度が低くなる。制御部１０９は、例えば、優先度が最も高い光路９６（１）の断線が検出された場合に、優先度が最も低い光路９６（ｎ）に分配するデータを、データＩ１，Ｇ２から光路９６（１）に分配していたデータＥ１，Ｅ２に変更する。即ち、制御部１０９は、優先度が高い光路の断線が検出された場合に、他の正常な光路のうち優先度が低い光路に伝送されるデータを断線が検出された光路のデータに切り替える。

制御部１０９は、光多重化装置９１が備えるＦＰＧＡの通信分配部１０３に対応する内部ブロックをリコンフィグすることによって、光路９６（ｎ）にデータＥ１，Ｅ２を分配する変更を行う。また、光多重化装置９２の制御部２０９は、通信合成部２０５に対応する内部ブロックをリコンフィグすることによって、光路９６（ｎ）を介して入力されるデータＥ１，Ｅ２を合成する回路に変更する。これにより、装着装置１０は、光路９６（１）〜９６（ｎ）のいずれかが断線した場合であっても、優先度に応じて必要なデータを伝送することができる。また、制御部１０９，２０９は、各種データの優先度に従った再分配を設定する処理が不要となるため、切替処理に必要となる処理時間が短縮可能となる。

また、上記実施例では、装着装置１０は、可動部（Ｘ軸方向スライド機構５０、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２）のうち、Ｙ軸方向スライド機構５２及び装着ヘッド２２に内蔵される各装置のデータ伝送が実装機用多重化通信システムによって行われたが、装着ヘッド２２及びＹ軸方向スライド機構５２のどちらか一方、あるいはＸ軸方向スライド機構５０が備える装置のデータ伝送を実装機用多重化通信システムによって行ってもよい。

また、光多重化装置９１，９２は、通信異常が復旧した場合に、制御部１０９，２０９が各内部ブロック（通信分配部１０３，２０３など）を通信異常が生じる前の元の状態にリコンフィグして自動復旧する構成でもよい。
また、装着装置１０は、光多重化装置９１，９２が通信異常を検出した場合に、表示装置１３等に異常の内容を表示する構成でもよい。

また、光多重化装置９１，９２は、３つ以上の複数台でもよい。
また、光多重化装置９１，９２は、各種のデータに対して誤り設定処理を実施しない構成でもよい。
また、上記実施例では電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置１０について説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、他の様々な製造ラインにおいて稼働する実装機などに適用することができる。例えば、二次電池（太陽電池や燃料電池など）等の組立て作業を実施する実装機に適用してもよい。また、実装機は、スキージをマスクに沿って移動させ被印刷剤を印刷対象部材に印刷するスクリーン印刷装置を含む。また、実装機とは、実装や組立を行うものに限らず、例えば切削等を行う工作機械を含む。

１０ 電子部品装着装置、Ｅ１〜Ｅ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｉ１ データ、ＦＤ フレームデータ、１０２，２０２ 多重化手段、９５ 伝送路、９６（１）〜９６（ｎ） 光路、９７（１）〜９７（ｎ） 光路、１０３，２０３ 通信分配部、１０５，２０５ 通信合成部、１０９，２０９ 制御部。

Claims (5)

1. 画像データ、エンコーダ信号、及びＩ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを多重化データ列に多重化する多重化手段と、
   複数の伝送路に接続され前記多重化データ列を前記複数の伝送路の各々に分配して送信する分配手段と、
   前記画像データに対して低優先度を設定する優先度設定手段と、
   前記複数の伝送路のうち、少なくとも一つの伝送路に異常を検出した場合に、該伝送路を除く正常な伝送路の通信速度を合計した合計速度を演算し、前記合計速度の範囲内に収まるように前記低優先度に基づいて前記正常な伝送路に前記多重化データ列を分配する変更を前記分配手段に対して制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする実装機用多重化通信システム。
2. 可動部によりワークに対して作業を実施する実装機であって、
   画像データ、エンコーダ信号、及びＩ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを多重化データ列に多重化する多重化手段と、
   前記可動部に備えられ、前記画像データを送信するカメラと、
   前記可動部に備えられ前記エンコーダ信号を送信するモータ、及び前記可動部に備えられ前記Ｉ／Ｏ信号を送信するセンサのうち、少なくとも一つと、
   前記実装機の基台に備えられ、前記画像データ、前記エンコーダ信号、及び前記Ｉ／Ｏ信号のうち、少なくとも一つを受信するコントローラと、
   前記カメラ、前記モータ、及び前記センサのうち、少なくとも一つと、前記コントローラと、を繋ぐ複数の伝送路と、
   前記複数の伝送路に接続され前記多重化データ列を前記複数の伝送路の各々に分配して送信する分配手段と、
   前記画像データに対して低優先度を設定する優先度設定手段と、
   前記複数の伝送路のうち、少なくとも一つの伝送路に異常を検出した場合に、該伝送路を除く正常な伝送路のなかに前記低優先度である前記画像データを伝送する伝送路がある場合に、前記異常を検出した伝送路と前記画像データを伝送する伝送路とに分配する前記多重化データ列を切り替える変更を前記分配手段に対して制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする実装機。
3. 前記制御手段は、前記低優先度に基づいて前記正常な伝送路に分配する前記多重化データ列を変更した場合に、変更後に分配される前記多重化データ列に含まれない前記画像データを破棄することを特徴とする請求項１に記載の実装機用多重化通信システム。
4. 前記制御手段は、前記異常を検出した伝送路と前記画像データを伝送する伝送路とに分配する前記多重化データ列を切り替えた場合に、切り替え前の前記画像データを伝送する伝送路へ切り替え後に分配する前記多重化データ列に含まれない前記画像データを破棄することを特徴とする請求項２に記載の実装機。
5. 前記制御手段は、前記伝送路の異常が復旧した場合に、前記異常を検出した伝送路と前記画像データを伝送する伝送路とに分配する前記多重化データ列を、切り替える前の状態に復旧させることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の実装機。

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