JPWO2019186635A1 - スレーブ、作業機、及びログ情報を記憶する方法 - Google Patents

スレーブ、作業機、及びログ情報を記憶する方法 Download PDF

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Abstract

産業用ネットワークにおけるマスターとスレーブとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合に、ログ情報を適切に記憶できるスレーブ、作業機、及びログ情報を記憶する方法を提供すること。制御部は、マスターとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合にログ情報を揮発性記憶部に記憶する第１記憶処理と、通信異常が発生したか否かを判断する通信異常判断処理と、通信異常判断処理の結果、通信異常が発生したと判断したことに応じて、ログ情報を揮発性記憶部から取得して不揮発性記憶部へ記憶する第２記憶処理と、を実行する。

Description

本開示は、産業用ネットワークにおけるマスターから伝送される制御データを処理するスレーブ、そのスレーブを備える作業機、及びログ情報の記憶方法に関するものである。
従来、ＣＰＵがアクセスしたメモリのアドレスなどをアクセスログとして記憶する情報処理装置がある（例えば、特許文献１など）。特許文献１の情報処理装置では、ＣＰＵの処理にエラーが発生したことをシステムコントローラで検出した場合、内部ＲＡＭに記憶されたアクセスログを不揮発性ＲＡＭに記憶させる。
特開２０１１−１９７９５２号公報
ところで、インターネットに代表されるネットワーク通信の技術は、ＦＡ（Factory Automation）分野にも活用されており、ＦＡ分野を対象とした産業用ネットワークと呼ばれるものがある。例えば、産業用ネットワークでは、マスターと、そのマスターによって制御されるスレーブとを接続したネットワークを構成する。マスターから送信した制御データによって、制御対象の装置内に取り付けたスレーブを制御することで、その装置の作動を制御することが可能となる。
この種の産業用ネットワークでは、制御対象の装置において異常が発生した場合、マスターによってスレーブのログ情報を取得し、取得したログ情報を解析することで異常の原因の特定が可能となる。しかしながら、マスターとスレーブとの間の通信を継続できない通信異常が発生すると、マスターは、ログ情報をスレーブから取得できなくなる。また、スレーブ側で揮発性の記憶部にログ情報を記憶する場合、通信異常の発生にともなって電源をＯＦＦすると、ログ情報が消される虞がある。結果として、通信異常の原因の特定が困難となる。
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、産業用ネットワークにおけるマスターとスレーブとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合に、ログ情報を適切に記憶できるスレーブ、作業機、及びログ情報を記憶する方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示は、産業用ネットワークにおけるマスターと接続される通信インタフェースと、前記通信インタフェースを介して前記マスターから伝送される制御データに基づいた処理を実行する制御部と、前記制御部と接続される揮発性記憶部と、前記制御部と接続される不揮発性記憶部と、を備え、前記制御部は、前記マスターとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合にログ情報を前記揮発性記憶部に記憶する第１記憶処理と、前記通信異常が発生したか否かを判断する通信異常判断処理と、前記通信異常判断処理の結果、前記通信異常が発生したと判断したことに応じて、前記ログ情報を前記揮発性記憶部から取得して前記不揮発性記憶部へ記憶する第２記憶処理と、を実行する、スレーブを開示する。
また、本開示の内容は、スレーブとしての実施だけでなく、スレーブを備える作業機、及びログ情報を記憶する方法としても実施し得るものである。
本開示のスレーブ等によれば、スレーブは、正常動作時において、ログ情報を揮発性記憶部に記憶する。そして、スレーブは、通信異常の発生に応じて、揮発性記憶部に記憶されたログ情報を、不揮発性記憶部に記憶する。これにより、仮に、スレーブへの電力供給が停止されても、ログ情報を不揮発性記憶部に記憶し続けることができる。
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。 第１スレーブのブロック図である。 部品装着機の処理内容を説明するためのフローチャートである。
以下、本開示の一実施形態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。なお、以下の説明では、図１の左右方向をＸ方向と称し、上下方向（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、装置本体部２１と、基板搬送装置２２と、フィーダ台２３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２２は、装置本体部２１の上部に設けられ、基板１７をＸ方向に搬送する。フィーダ台２３は、装置本体部２１の前面に設けられ、側面視がＬ字状の台である。フィーダ台２３は、Ｘ方向に複数配列されたスロット（図示略）を備える。フィーダ台２３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。フィーダ２９は、例えば、電子部品を所定のピッチで収容するテープから電子部品を供給するテープフィーダである。
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（図示略）を備え、吸着ノズルで吸着した電子部品を基板１７に装着する。ヘッド移動機構２７は、装置本体部２１上において、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。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装置本体部２１上の任意の位置に移動する。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１スレーブ５１（図３参照）を備える。
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、装置本体部２１に対して着脱可能となっている。また、ヘッド部２５には、基板１７を撮影するためのマークカメラ６６（図３参照）が下方を向いた状態で固定されている。マークカメラ６６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。マークカメラ６６が撮像した画像データＧＤは、装置本体部２１の本体制御装置４１（図３参照）において画像処理される。本体制御装置４１は、画像処理によって、基板１７に関する情報、装着位置の誤差等を取得する。
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、各種のセンサなどの素子が接続され、素子に入出力される信号を処理する。また、ヘッド部２５には、吸着ノズルに吸着保持した電子部品を撮像するパーツカメラ６７が設けられている。パーツカメラ６７が撮像した画像データＧＤは、装置本体部２１の本体制御装置４１（図３参照）において画像処理される。本体制御装置４１は、画像処理によって、吸着ノズルにおける電子部品の保持位置の誤差等を取得する。
また、図２に示すように、部品装着機２０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、垂直面が部品装着機２０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。部品装着機２０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、隣接する部品装着機２０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。
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フィーダ台２３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フィーダ台２３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。
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３に示すように、部品装着機２０は、当該装置を設置する場所に固定的に設けられる装置本体部２１と、装置本体部２１に対して相対的に移動する可動部（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が多重通信システムによって行われる。尚、図３に示す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、Ｙ軸スライド機構２７Ｂに設けられた各装置のデータを、多重通信システムにより伝送しても良い。
装置本体部２１は、本体制御装置４１と、マスター４３と、第１多重処理装置４５等を有している。Ｘ軸スライド機構２７Ａには、装置本体部２１のマスター４３によって制御される第１スレーブ５１が設けられている。また、ヘッド部２５には、マスター４３によって制御される第２スレーブ６１が設けられている。マスター４３は、産業用ネットワークに接続される第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１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。なお、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、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）−ＩＩＩやＰｒｏｆｉｎｅｔ（登録商標）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４１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４３によって収集した制御データＣＤや、第１多重処理装置４５で受信した画像データＧＤ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４１は、決定した制御内容に応じた制御データＣＤをマスター４３から送信させる。マスター４３は、産業用ネットワークを介して第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１へ制御データＣＤを送信する。
Ｘ軸スライド機構２７Ａは、上記した第１スレーブ５１の他に、リレー５３やセンサ５５を有している。第１スレーブ５１は、リレー５３やセンサ５５などの各装置で入出力される信号を処理する。リレー５３は、例えば、Ｘ軸スライド機構２７Ａのリニアモータのブレーキを駆動する駆動信号を出力するリミットスイッチである。リレー５３は、駆動信号を出力してブレーキを駆動することで、例えば、Ｘ軸スライド機構２７Ａのオーバーランを抑制する。センサ５５は、例えば、装置本体部２１に設定された基準高さの位置に基づいて、基板１７の上面の高さを計測する基板高さセンサである。第１スレーブ５１は、装置本体部２１のマスター４３から受信した制御データＣＤに基づいてリレー５３等を制御する。また、第１スレーブ５１は、センサ５５等の出力信号を処理して制御データＣＤとしてマスター４３に向けて送信する。
ヘッド部２５は、上記した第２スレーブ６１、パーツカメラ６７、マークカメラ６６の他に、リレー６３、センサ６５等を有している。第２スレーブ６１は、ヘッド部２５に設けられたリレー６３やセンサ６５等の各装置で入出力される信号を処理する。第２スレーブ６１は、装置本体部２１のマスター４３から受信した制御データＣＤに基づいてリレー６３等を制御する。また、第２スレーブ６１は、センサ６５等の出力信号を、制御データＣＤとしてマスター４３に向けて送信する。
次に、上記した産業用ネットワークの制御データＣＤやパーツカメラ６７等の画像データＧＤ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、装置本体部２１、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通信によって実行する。図３に示すように、装置本体部２１は、上記した本体制御装置４１などの他に、第１多重処理装置４５と、ＧｂＥ−ＰＨＹ４７，４８とを有する。ＧｂＥ−ＰＨＹ４７，４８は、例えば、論理層と物理層のインタフェースとして機能するＩＣである。ＧｂＥ−ＰＨＹ４７は、Ｘ軸スライド機構２７Ａが有するＧｂＥ−ＰＨＹ５９と、ＬＡＮケーブル７１を介して接続されている。同様に、ＧｂＥ−ＰＨＹ４８は、ヘッド部２５が有するＧｂＥ−ＰＨＹ６９と、ＬＡＮケーブル７２を介して接続されている。ＬＡＮケーブル７１，７２は、例えば、Gigabit Ethernet（登録商標）の通信規格に準拠したＬＡＮケーブルである。
装置本体部２１の第１多重処理装置４５は、ＬＡＮケーブル７１を通じて、Ｘ軸スライド機構２７Ａの第２多重処理装置５７との間で多重化データを送受信する。また、装置本体部２１の第１多重処理装置４５は、ＬＡＮケーブル７２を通じて、ヘッド部２５の第３多重処理装置６８との間で多重化データを送受信する。第１〜第３多重処理装置４５，５７，６８は、産業用ネットワークの制御データＣＤや、パーツカメラ６７の画像データＧＤ等を、例えば、時分割多重化方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）で多重化して伝送する。第１多重処理装置４５等は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの論理回路で構成されている。
Ｘ軸スライド機構２７Ａの第２多重処理装置５７は、ＧｂＥ−ＰＨＹ５９に接続されている。また、第２多重処理装置５７は、第１スレーブ５１に接続されており、第１スレーブ５１との間で制御データＣＤを入出力する。第２多重処理装置５７は、制御データＣＤと他のデータを多重化し、ＬＡＮケーブル７１を通じて第１多重処理装置４５（装置本体部２１）へ送信する。
また、ヘッド部２５の第３多重処理装置６８は、ＧｂＥ−ＰＨＹ６９に接続されている。また、第３多重処理装置６８は、マークカメラ６６及びパーツカメラ６７に接続されている。マークカメラ６６及びパーツカメラ６７は、例えば、GigE-vision（登録商標）等の画像伝送規格により、撮像した画像データＧＤを第３多重処理装置６８に出力する。マークカメラ６６及びパーツカメラ６７は、例えば、装置本体部２１の本体制御装置４１から多重通信を介してトリガ信号を受信するのに応じて撮像を行い、撮像した画像データＧＤを第３多重処理装置６８に出力する。また、第３多重処理装置６８は、第２スレーブ６１に接続されており、第２スレーブ６１との間で制御データＣＤを入出力する。第３多重処理装置６８は、画像データＧＤや制御データＣＤ等の各種データを多重化し、ＬＡＮケーブル７２を通じて第１多重処理装置４５へ送信する。
第１多重処理装置４５は、ＧｂＥ−ＰＨＹ４７，４８に接続されている。また、第１多重処理装置４５は、本体制御装置４１と接続されている。第１多重処理装置４５は、多重通信を介して第２多重処理装置５７や第３多重処理装置６８から受信した多重化データを非多重化する。例えば、第１多重処理装置４５は、第３多重処理装置６８から受信した多重化データを非多重化し、パーツカメラ６７の画像データＧＤを分離する。第１多重処理装置４５は、分離した画像データＧＤを、GigE-vision（登録商標）の規格に準拠したデータ形式で本体制御装置４１に出力する。
また、第１多重処理装置４５は、マスター４３と接続されている。マスター４３は、リレー５３等の装置を制御する制御データＣＤの送受信を行う産業用ネットワークを構築し、配線の統合（削減）等を実現する。より具体的には、本実施形態の産業用ネットワークにおいて、マスター４３から送信された制御データＣＤは、例えば、第１多重処理装置４５、第２多重処理装置５７、第１スレーブ５１、第２多重処理装置５７、第１多重処理装置４５、第３多重処理装置６８、第２スレーブ６１、第３多重処理装置６８、第１多重処理装置４５、マスター４３の各々を循環するように伝送される。例えば、第１スレーブ５１は、マスター４３から受信した制御データＣＤに読み取り又は書き込み処理を行い、ヘッド部２５の第２スレーブ６１に転送する。第１スレーブ５１は、制御データＣＤに予め設定された第１スレーブ５１用の読み取りのデータ位置からデータをコピーし、コピーしたデータの内容に応じてリレー５３の駆動などを行う。また、第１スレーブ５１は、制御データＣＤに予め設定された第１スレーブ５１用の書き込みのデータ位置にリレー５３の駆動の完了を示す情報やセンサ５５の検出情報などを書き込んでヘッド部２５に転送する。このように、第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１は、制御データＣＤに読み取り又は書き込み処理を行いつつ、制御データＣＤを高速に交換して伝送する。尚、図３に示す産業用ネットワークの構成は、一例であり適宜変更可能である。例えば、第２スレーブ６１は、第１スレーブ５１を介してマスター４３と接続される構成でも良い。また、マスター４３により制御されるスレーブは、１つ又は３つ以上でも良い。
次に、第１スレーブ５１の構成について説明する。なお、ヘッド部２５の第２スレーブ６１は、第１スレーブ５１と同様の構成となっている。このため、以下の説明では、第１スレーブ５１の構成を説明し、第２スレーブ６１の構成についての説明を省略する。
図４は、第１スレーブ５１のブロック図を示している。図４に示すように、第１スレーブ５１は、外部ＩＦ（インタフェースの略）８１と、スレーブコントローラ８３と、ＣＰＵ８５と、揮発性メモリ８７と、不揮発性メモリ８９等を有している。外部ＩＦ８１は、例えば、論理層と物理層のインタフェースとして機能するＰＨＹなどを備え、ＬＡＮケーブルを介して第２多重処理装置５７と接続されている。
スレーブコントローラ８３は、例えば、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）といった論理回路の構築に使用されるＩＰコアである。スレーブコントローラ８３は、外部ＩＦ８１と接続され、外部ＩＦ８１を介してマスター４３から制御データＣＤを受信する。スレーブコントローラ８３は、受信した制御データＣＤに対し読み取り又は書き込み処理を行う。スレーブコントローラ８３は、例えば、制御データＣＤに予め設定された第１スレーブ５１用の読み取りのデータ位置からデータをコピーし、コピーしたデータをＣＰＵ８５へ出力する。
ＣＰＵ８５は、デジタル入力ＩＦ９１、デジタル出力ＩＦ９２、ＡＤコンバータ９３に接続されている。デジタル入力ＩＦ９１は、デジタル信号を入力するためのインタフェースである。デジタル出力ＩＦ９２は、デジタル信号を出力するためのインタフェースである。ＡＤコンバータ９３は、アナログ信号とデジタル信号との変換を行うインタフェースである。ＣＰＵ８５は、デジタル入力ＩＦ９１等を介してリレー５３やセンサ５５（図３参照）に接続されている。ＣＰＵ８５は、スレーブコントローラ８３から入力された制御データＣＤに基づいてリレー５３等を制御する。また、ＣＰＵ８５は、センサ５５の出力信号等をスレーブコントローラ８３に出力する。スレーブコントローラ８３は、制御データＣＤに予め設定された第１スレーブ５１用の書き込みのデータ位置に、ＣＰＵ８５から入力したデータを書き込んで第２スレーブ６１に転送する。
揮発性メモリ８７は、例えば、ＳＲＡＭであり、ＣＰＵ８５に接続されている。揮発性メモリ８７は、ＣＰＵ８５の作業用メモリとして使用される。ＣＰＵ８５は、制御データＣＤの処理等における一時データを揮発性メモリ８７に記憶する。また、不揮発性メモリ８９は、スレーブコントローラ８３に接続されている。不揮発性メモリ８９は、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。なお、不揮発性メモリ８９は、ＥＥＰＲＯＭに限らず、ＦＬＡＳＨメモリ、ＦＲＡＭ（登録商標）、ＭＲＡＭ等でも良い。
不揮発性メモリ８９には、各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ８５は、不揮発性メモリ８９から読み出したプログラムを実行することで、制御データＣＤに係わるデータの処理等を実行する。なお、以下の説明では、ＣＰＵ８５による制御を、単に装置名で記載する場合がある。例えば、「ＣＰＵ８５がトレースログ９５を不揮発性メモリ８９に記憶する」という記載は、「ＣＰＵ８５が、不揮発性メモリ８９のプログラムを実行することで、トレースログ９５を不揮発性メモリ８９に記憶する処理を実行する」ということを意味する場合がある。
また、本実施形態のＣＰＵ８５は、トレースログ９５を揮発性メモリ８７に記憶する。トレースログ９５は、本開示のログ情報の一例であり、例えば、マスター４３との間の通信を継続できない通信異常が発生した場合に、その通信異常の原因を特定するための記録データである。従って、本開示のトレースログ９５として記憶するデータは、通信異常の原因の特定に役立つ様々なデータを採用できる。ＣＰＵ８５は、例えば、制御データＣＤに係わる情報と、制御データＣＤに基づいた処理を実行した時間とを関連付けてトレースログ９５として揮発性メモリ８７に記憶する。また、不揮発性メモリ８９には、コンフィグ情報９７が記憶されている。コンフィグ情報９７は、例えば、第１スレーブ５１の設定情報であり、スレーブを個々に識別するための固有値、制御データＣＤの伝送に用いるアドレス情報などである。なお、本開示のログ情報は、上記したトレースログ９５に限らず、通信履歴など、直接的には通信異常の原因を特定し得ない情報も含む概念である。ユーザは、ログ情報の内容を見ただけで通信異常の原因を特定できなくとも、ログ情報を詳細に分析する、あるいはログ情報を他の情報と関連付けて解析するなどして、通信異常の原因を特定しても良い。
また、本実施形態の不揮発性メモリ８９は、記憶領域へアクセスするアクセス権を制限可能な構成となっている。例えば、不揮発性メモリ８９に対するアクセス権は、初期設定としてマスター４３のみに付与される。この場合、不揮発性メモリ８９からのデータの読み出し、及び不揮発性メモリ８９へのデータの書き込みは、アクセス権を有するマスター４３のみが実行可能となる。これにより、不揮発性メモリ８９に対するアクセスの競合や、コンフィグ情報９７の改変などを抑制することが可能となる。なお、アクセス権の制御方法は、特に限定されない。例えば、スレーブコントローラ８３によって不揮発性メモリ８９に対するアクセスをコントロールしても良い。あるいは、例えば、不揮発性メモリ８９のメモリコントローラが、不揮発性メモリ８９に対するアクセスをコントロールしても良い。
次に、上記した構成の部品装着機２０における処理について説明する。図５は、部品装着機２０における処理の一例を示している。まず、図５のステップ（以下、単に「Ｓ」と記載する）１１において、部品装着機２０は、起動処理を行う。部品装着機２０は、例えば、部品装着システム１０の起動にともなって電源を投入されると、システムを起動する。部品装着機２０の本体制御装置４１は、システムの起動時に、図３に示す多重通信回線の確立などを実行する。
次に、本体制御装置４１は、多重通信回線の確立を検出すると、マスター４３による処理を開始させる。マスター４３は、確立した多重通信回線を介して各スレーブのコンフィグ情報９７を取得し、産業用ネットワークの構築を開始する（Ｓ１３）。上記したように、本実施形態の第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１は、初期設定として、不揮発性メモリ８９に対するアクセスをマスター４３のみに許可する設定となっている。マスター４３は、例えば、アクセス権を用いて第１スレーブ５１の不揮発性メモリ８９からコンフィグ情報９７を読み出す処理を実行する。マスター４３は、例えば、第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１から読み出したコンフィグ情報９７に基づいて、産業用ネットワーク上に接続されているスレーブの種類、サポートしている通信プロトコルなどを検出し、制御データＣＤの送信先アドレスの設定などを行う。
次に、マスター４３は、第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１へのアクセス権の譲渡を実行する（Ｓ１５）。本実施形態のＣＰＵ８５は、通信異常の発生に応じて、トレースログ９５を不揮発性メモリ８９へ記憶する。しかしながら、上記したように、初期状態では、マスター４３のみが不揮発性メモリ８９に対するアクセス権を有している。このため、第１スレーブ５１や第２スレーブ６１のＣＰＵ８５は、通信異常の発生時に、不揮発性メモリ８９への書き込み処理を実行できない。そこで、マスター４３は、コンフィグ情報９７の取得など、産業用ネットワークの構築に必要な処理を完了させると、アクセス権の譲渡を実行する（Ｓ１５）。
従って、本実施形態のマスター４３は、起動にともなって、不揮発性メモリ８９に対するアクセス権を用いて不揮発性メモリ８９からコンフィグ情報９７を取得する（Ｓ１３）。マスター４３は、コンフィグ情報９７を取得した後、アクセス権を第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１の各々へ譲渡する（Ｓ１５）。これによれば、第１スレーブ５１等は、アクセス権を用いて不揮発性メモリ８９にアクセスでき、通信異常の発生に応じてトレースログ９５を不揮発性メモリ８９に記憶できる。また、コンフィグ情報９７とトレースログ９５を同一の記憶部（不揮発性メモリ８９）に記憶することで、第１スレーブ５１を製造するのに必要な部品点数の削減や、コストの低減を図ることができる。なお、上記した説明では、マスター４３から第１スレーブ５１や第２スレーブ６１へアクセス権を渡したが、これに限らない。第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１は、マスター４３へアクセス権を要求して取得しても良い。
次に、部品装着機２０は、電子部品を基板１７に装着等する装着作業を開始する（Ｓ１７）。上記した各処理（Ｓ１１〜Ｓ１５）を完了した段階では、部品装着機２０は、多重通信回線の確立や産業用ネットワークの構築を完了させている。例えば、部品装着機２０は、多重通信回線の確立等を完了させ、装着作業を開始できる状態になると、準備が完了した旨を部品装着システム１０の管理コンピュータ１５へ通知する。管理コンピュータ１５は、生産ライン１１の各部品装着機２０から準備完了の通知を受信すると、装着作業に必要な制御情報を部品装着機２０へ送信し、装着作業を開始させる（Ｓ１７）。ここでいう制御情報とは、生産する基板の種類の情報、電子部品の種類の情報、電子部品を装着する装着位置の情報などである。
また、各部品装着機２０の第１スレーブ５１や第２スレーブ６１のＣＰＵ８５は、産業用ネットワークの構築が完了すると、トレースログ９５を揮発性メモリ８７へ記憶する処理を開始する（Ｓ１７）。ＣＰＵ８５は、例えば、トレースログ９５として、制御データＣＤを用いてマスター４３から第１スレーブ５１等に対して実行を指示したコマンドの情報を記憶する。より具体的には、トレースログ９５は、リレー５３，６３を駆動するコマンドの情報、コマンドの実行時間の情報、コマンドを実行した対象の装置の情報などである。また、トレースログ９５は、例えば、マスター４３から指示されたコマンドの実行結果の情報でも良い。トレースログ９５は、センサ５５，６５の検出内容や検出時間を示す情報でも良い。
従って、本実施形態のＣＰＵ８５は、マスター４３から伝送される制御データＣＤに係わる情報と、制御データＣＤに基づいた処理を実行した時間とを関連付けてトレースログ９５として揮発性メモリ８７に記憶する。これによれば、通信異常の発生後にトレースログ９５を解析することで、通信異常が発生する前や発生時に、スレーブ側でどのような処理を、いつ実行していたのかを特定することが可能となる。このため、通信異常の原因の特定を、より精度良く行うことが可能となる。
また、本実施形態の第１スレーブ５１や第２スレーブ６１は、制御データＣＤに基づいた制御を実行する制御対象の外部装置として、リレー５３，６３やセンサ５５，６５に接続されている。ＣＰＵ８５は、制御データＣＤに係わる情報として、制御データＣＤに基づいてリレー５３，６３等に対して実行した制御の情報（コマンドの内容など）、及びセンサ５５，６５等から取得した情報（検出情報など）を、トレースログ９５として揮発性メモリ８７に記憶する。これによれば、リレー５３，６３等の外部装置に対して実行した制御の情報やセンサ５５，６５等の外部装置から取得した情報を解析することで、通信異常が発生する前や発生時に、制御対象の外部装置が、どのような作動をしていたのかを特定することが可能となる。
また、トレースログ９５は、産業用ネットワークに接続されていない装置の情報でも良い。ＣＰＵ８５は、Ｘ軸スライド機構２７Ａに搭載されるリニアモータのエンコーダに対するコマンドや、エンコーダから出力される位置情報をトレースログ９５として記憶しても良い。あるいは、ＣＰＵ８５は、マークカメラ６６やパーツカメラ６７がトリガ信号を受信した時間、撮像を行った時間、カメラの照明を点灯した時間等を、トレースログ９５として記憶しても良い。
また、本実施形態のＣＰＵ８５は、多重通信回線の接続状態を示す情報を、トレースログ９５として揮発性メモリ８７に記憶する。例えば、第１スレーブ５１のＣＰＵ８５は、ＧｂＥ−ＰＨＹ５９の接続状態を定期的に監視し、ＬＡＮケーブル７１の多重通信回線の接続状態を監視する。あるいは、第２多重処理装置５７がＧｂＥ−ＰＨＹ５９の接続状態を監視している場合など、ＣＰＵ８５は、他の装置が監視している情報を取得してトレースログ９５として記憶しても良い。これによれば、トレースログ９５に多重通信回線の接続状態の情報を記憶することで、通信異常の原因が、多重通信回線の切断によって生じたのか否かを特定することができる。即ち、通信異常の発生した原因が、多重通信側にあるのか、あるいはスレーブ側にあるのかを切り分けることが可能となる。
次に、ＣＰＵ８５は、トレースログ９５の記憶を開始すると、通信異常が発生したか否かを判断する（Ｓ１９）。ＣＰＵ８５は、通信異常が発生したと判断するまで（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１７の処理を繰り返し実行する。部品装着機２０は、装着作業を継続する。また、ＣＰＵ８５は、トレースログ９５を記憶する処理を継続する。
また、上記したように、ＣＰＵ８５は、多重通信回線の接続状態を監視する。ＣＰＵ８５は、多重通信回線の切断を検出すると、通信異常が発生したと判断する（Ｓ１９：ＹＥＳ）。従って、本実施形態のＣＰＵ８５は、多重通信回線の切断の発生に応じて通信異常が発生したと判断する（Ｓ１９：ＹＥＳ）。部品装着機２０などのＦＡ分野の作業機では、マスター４３を取り付けた機器（装置本体部２１など）と、第１スレーブ５１等を取り付けた機器（Ｘ軸スライド機構２７Ａなど）を様々なケーブルで接続する。この際、多重通信を用いることで、省配線化を図ることが可能となる。このような構成において、後述するように、多重通信回線の切断の発生に応じてトレースログ９５を不揮発性メモリ８９に退避することで（Ｓ２１）、多重通信回線が切断された原因を特定することが可能となる。
また、ＣＰＵ８５は、多重通信回線の接続状態の他に、産業用ネットワークの接続状態を監視する。例えば、ＣＰＵ８５は、マスター４３から一定時間だけ制御データＣＤを受信できない状態が継続すると、産業用ネットワークが切断されたと判断し、通信異常が発生したと判断する（Ｓ１９：ＹＥＳ）。従って、本実施形態のＣＰＵ８５は、ＬＡＮケーブル７１やＬＡＮケーブル７２の切断が発生すると、通信異常が発生したと判断する。
ここで、部品装着機２０で何らかの異状が発生した場合、マスター４３と第１スレーブ５１等との間の通信が正常に実行できれば、マスター４３は、揮発性メモリ８７に記憶されたトレースログ９５を取得することができる。しかしながら、ＬＡＮケーブル７１等の切断が発生した場合、マスター４３は、多重通信回線を介して第１スレーブ５１等からトレースログ９５を取得できなくなる。この場合、部品装着機２０のユーザが、Ｘ軸スライド機構２７Ａやヘッド部２５の電源を停止する操作を行うと、揮発性メモリ８７に記憶されたトレースログ９５が消え、異常の原因を特定できなくなる。そこで、本実施形態のＣＰＵ８５は、Ｓ１９で多重通信回線の切断を検出すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、その時点までに揮発性メモリ８７に記憶したトレースログ９５を、不揮発性メモリ８９に記憶する（Ｓ２１）。
ＣＰＵ８５は、揮発性メモリ８７から不揮発性メモリ８９へトレースログ９５をコピーしても良く、揮発性メモリ８７から不揮発性メモリ８９へトレースログ９５を移動しても良い。第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１は、上記したＳ１５において、マスター４３からアクセス権を譲渡されている。ＣＰＵ８５は、このマスター４３から譲渡されたアクセス権を用いて、トレースログ９５を不揮発性メモリ８９へ記憶する処理を実行する。
例えば、部品装着機２０は、通信異常等を検出すると、警報を鳴らし、Ｘ軸スライド機構２７Ａやヘッド部２５で通信異常が発生した旨を通知する。部品装着機２０の警報が鳴り部品装着機２０が動作を停止すると、ユーザは、例えば、ヘッド部２５の交換作業を実行する。本実施形態のヘッド部２５は、上記したようにＸ軸スライド機構２７Ａに対して着脱可能となっている。例えば、ユーザは、ヘッド部２５を予備のヘッド部２５に交換して部品装着機２０の作業を出来るだけ早く再開させる。あるいは、ユーザは、例えば、部品装着機２０の電源を停止して、装置内の状態を確認する。このようなヘッド部２５の交換や部品装着機２０の電源停止によって、揮発性メモリ８７に記憶されたトレースログ９５が失われる可能性がある。
これに対し、本実施形態のＣＰＵ８５は、通信異常に合わせてトレースログ９５を不揮発性メモリ８９へ記憶させる。これにより、部品装着機２０の電源停止や、ヘッド部２５の交換が行われたとしても不揮発性メモリ８９にトレースログ９５が記憶され続けることとなる。
ユーザは、例えば、通信異常の発生時に使用していたヘッド部２５を専用の治具に接続し、トレースログ９５の読み出しを行う。これにより、ヘッド部２５を交換し部品装着機２０による装着作業を継続させ生産効率の向上を図りつつ、交換したヘッド部２５からトレースログ９５を読み出して異常の原因を解析できる。
あるいは、ユーザは、ノートＰＣ等を第１スレーブ５１に直接接続して、コンフィグ情報９７を不揮発性メモリ８９から読み出しても良い。これにより、部品装着機２０の電源を停止し、装置を完全に止めた状態でコンフィグ情報９７を取得することができる。ユーザは、取得したトレースログ９５を解析することで、例えば、どのコマンドの実行時までは正常に動作しており、どのコマンドを実行した際に通信異常が発生したのかを確認することができる。また、部品装着機２０では、ヘッド移動機構２７やヘッド部２５を特定の速度や位置で動作させた場合に、ノイズが発生し、発生したノイズによって通信異常が発生する可能がある。この場合、トレースログ９５の内容を確認することで、ノイズの発生条件（移動速度、移動位置、指令を行ったコマンドの組み合わせなど）を解析できる。このようなノイズは、部品装着機２０を様々な条件で動作させてみないと発見できない可能性がある。このため、実際に部品装着機２０を設置及び動作させ、通信異常時のトレースログ９５を確認することで、通信異常を発生させる特定動作を発見することが可能となる。
また、本開示における通信異常は、ＬＡＮケーブル７１の切断等に限らない。ＣＰＵ８５は、例えば、外部ＩＦ８１の状態を監視し、外部ＩＦ８１が故障して外部ＩＦ８１の状態を一定時間取得できない状態が継続すると、通信異常が発生したと判断しても良い。また、ＣＰＵ８５は、マスター４３との間の通信を継続できない通信異常の検出として、例えば、自身の処理異常を検出しても良い。ＣＰＵ８５の処理にエラーが発生すると、マスター４３は、第１スレーブ５１等と通信できない可能性がある。そこで、ＣＰＵ８５は、例えば、プログラムの実行処理でエラーを検出した場合、通信異常を検出したとして（Ｓ１９：ＹＥＳ）、トレースログ９５を不揮発性メモリ８９に記憶しても良い（Ｓ２１）。ＣＰＵ８５における処理異常の検出方法は、特に限定されない。例えば、ＣＰＵ８５の処理を監視するウォッチドッグタイマを用いて処理異常を検出しても良い。
因みに、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。第１スレーブ５１及び第２スレーブ６１は、スレーブの一例である。リレー５３，６３、及びセンサ５５，６５は、外部装置の一例である。外部ＩＦ８１は、通信インタフェースの一例である。ＣＰＵ８５は、制御部の一例である。揮発性メモリ８７は、揮発性記憶部の一例である。不揮発性メモリ８９は、不揮発性記憶部の一例である。トレースログ９５は、ログ情報の一例である。Ｓ１３は、取得処理の一例である。Ｓ１５は、譲渡処理の一例である。Ｓ１７は、第１記憶処理、第１記憶工程の一例である。Ｓ１９は、通信異常判断処理、通信異常判断工程の一例である。Ｓ２１は、第２記憶処理、第２記憶工程の一例である。
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、ＣＰＵ８５は、マスター４３との間の通信を継続できない通信異常が発生した場合に通信異常の原因を特定するためのトレースログ９５を揮発性メモリ８７に記憶しながら（Ｓ１７）、通信異常が発生したか否かを判断する（Ｓ１９）。ＣＰＵ８５は、通信異常が発生したと判断すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、トレースログ９５を揮発性メモリ８７から取得して不揮発性メモリ８９へ記憶する（Ｓ２１）。
これによれば、ＣＰＵ８５は、正常動作時において、トレースログ９５を揮発性メモリ８７に記憶する。そして、ＣＰＵ８５は、通信異常の発生に応じて、揮発性メモリ８７に記憶されたトレースログ９５を、不揮発性メモリ８９に記憶する。これにより、仮に、部品装着機２０の電源の停止やヘッド部２５の交換が行われても、トレースログ９５を不揮発性メモリ８９に記憶し続けることができる。このため、通信異常により第１スレーブ５１等からマスター４３へ多重通信回線を介してトレースログ９５を取得できない場合であっても、第１スレーブ５１等の不揮発性メモリ８９からトレースログ９５を取り出すことができる。そして、トレースログ９５を解析することで、通信異常の原因を特定することが可能となる。
尚、本開示は上記の実施例に限定されるものではなく、本願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、ＣＰＵ８５は、トレースログ９５として制御データＣＤに係わる情報を記憶しなくとも良い。
また、ＣＰＵ８５は、多重通信回線を監視しなくとも良い。
また、ヘッド部２５は、着脱できない構成でも良い。
また、不揮発性メモリ８９は、アクセス権を必要としない記憶素子でも良い。
また、トレースログ９５を、コンフィグ情報９７が記憶された記憶部とは異なる記憶部に記憶しても良い。
また、トレースログ９５の記憶処理は、ＣＰＵ８５以外の装置、例えば、スレーブコントローラ８３が実行しても良い。
また、多重通信回線は、Gigabit Ethernet（登録商標）に限らず、例えば、光ファイバーケーブルを用いた光通信でも良い。また、多重通信回線は、有線通信に限らず無線通信でも良い。
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。この場合、マスター４３は、多重通信回線を介さずに、第１スレーブ５１等の間で制御データＣＤを送受信しても良い。
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、基板１７にはんだを塗布するはんだ印刷装置などの他の作業機を採用することができる。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。
２０ 部品装着機（作業機）、２１ 装置本体部、２５ ヘッド部（可動部）、４３ マスター、５１ 第１スレーブ（スレーブ）、５３，６３ リレー（外部装置）、５５，６５ センサ（外部装置）、６１ 第２スレーブ（スレーブ）、８５ ＣＰＵ（制御部）、８７ 揮発性メモリ（揮発性記憶部）、８９ 不揮発性メモリ（不揮発性記憶部）、９５ トレースログ（ログ情報）、９７ コンフィグ情報、ＣＤ 制御データ。

Claims (9)

  1. 産業用ネットワークにおけるマスターと接続される通信インタフェースと、
    前記通信インタフェースを介して前記マスターから伝送される制御データに基づいた処理を実行する制御部と、
    前記制御部と接続される揮発性記憶部と、
    前記制御部と接続される不揮発性記憶部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記マスターとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合にログ情報を前記揮発性記憶部に記憶する第１記憶処理と、
    前記通信異常が発生したか否かを判断する通信異常判断処理と、
    前記通信異常判断処理の結果、前記通信異常が発生したと判断したことに応じて、前記ログ情報を前記揮発性記憶部から取得して前記不揮発性記憶部へ記憶する第２記憶処理と、
    を実行する、スレーブ。
  2. 前記ログ情報は、
    前記通信異常の原因を特定するためのトレースログである、請求項１に記載のスレーブ。
  3. 前記制御部は、
    前記第１記憶処理において、前記マスターから伝送される前記制御データに係わる情報と、前記制御データに基づいた処理を実行した時間とを関連付けて前記ログ情報として前記揮発性記憶部に記憶する、請求項１又は請求項２に記載のスレーブ。
  4. 前記スレーブは、
    前記制御データに基づいた制御を実行する制御対象の外部装置と接続され、
    前記制御部は、
    前記制御データに係わる情報として、前記制御データに基づいて前記外部装置に対して実行した制御の情報、及び前記外部装置から取得した情報を、前記ログ情報として前記揮発性記憶部に記憶する、請求項３に記載のスレーブ。
  5. 前記通信インタフェースは、
    多重通信回線を介して前記マスターと接続され、
    前記制御部は、
    前記通信異常判断処理において、前記多重通信回線の切断の発生に応じて前記通信異常が発生したと判断する、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のスレーブ。
  6. 前記制御部は、
    前記第１記憶処理において、前記多重通信回線の接続状態を示す情報を、前記ログ情報として前記揮発性記憶部に記憶する、請求項５に記載のスレーブ。
  7. 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の前記スレーブを備える作業機であって、
    前記マスターと、
    前記マスターが設けられる装置本体部と、
    前記スレーブが設けられ、前記装置本体部に対して相対的に移動する可動部と、
    を備え、
    前記可動部は、
    前記装置本体部に対して着脱可能に設けられる、作業機。
  8. 前記不揮発性記憶部には、
    前記スレーブに係わるコンフィグ情報が記憶され、
    前記マスターは、
    起動にともなって、前記不揮発性記憶部に対するアクセス権を用いて前記不揮発性記憶部から前記コンフィグ情報を取得する取得処理と、
    前記コンフィグ情報を取得した後、前記アクセス権を前記スレーブへ譲渡する譲渡処理と、
    を実行する、請求項７に記載の作業機。
  9. 産業用ネットワークにおけるマスターと接続される通信インタフェースと、前記通信インタフェースを介して前記マスターから伝送される制御データに基づいた処理を実行する制御部と、前記制御部と接続される揮発性記憶部と、前記制御部と接続される不揮発性記憶部と、を備えるスレーブにおけるログ情報を記憶する方法であって、
    前記マスターとの間の通信を継続できない通信異常が発生した場合に前記ログ情報を前記揮発性記憶部に記憶する第１記憶工程と、
    前記通信異常が発生したか否かを判断する通信異常判断工程と、
    前記通信異常判断工程の結果、前記通信異常が発生したと判断したことに応じて、前記ログ情報を前記揮発性記憶部から取得して前記不揮発性記憶部へ記憶する第２記憶工程と、
    を含む、ログ情報を記憶する方法。
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