WO2017179156A1 - 対基板作業機 - Google Patents

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WO2017179156A1
WO2017179156A1 PCT/JP2016/061922 JP2016061922W WO2017179156A1 WO 2017179156 A1 WO2017179156 A1 WO 2017179156A1 JP 2016061922 W JP2016061922 W JP 2016061922W WO 2017179156 A1 WO2017179156 A1 WO 2017179156A1
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WO
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encoder
servo amplifier
relay
controller
linear
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/061922
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English (en)
French (fr)
Inventor
英和 金井
紘佑 土田
伸夫 長坂
憲司 渡邉
瑞穂 山本
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/JP2016/061922 priority patent/WO2017179156A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06—Linear motors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • the present invention relates to a substrate working machine.
  • an electromagnetic motor is used as a drive source for changing the position and orientation of a moving body such as a head Built in the head.
  • the substrate working machine is provided with an encoder for detecting displacement of the electromagnetic motor, a linear encoder for detecting the position of the moving body, and a servo amplifier for driving and controlling the electromagnetic motor on the apparatus main body side.
  • Patent Document 1 describes a servo amplifier and a converter that connects an encoder and a servo amplifier.
  • the communication protocol may be different. Therefore, communication is performed by interposing a converter between the servo amplifier and the linear encoder.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an on-board working machine capable of quickly resetting an encoder.
  • a substrate work machine includes a servo amplifier, a controller that controls the servo amplifier, an actuator driven by the servo amplifier, an encoder that detects driving position information of the actuator, and a power source connected to the encoder And a relay that switches between opening and closing of the power supply line, and the relay opens the power supply line based on a reset command from the controller.
  • the encoder can be reset quickly.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 3 with a top cover removed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a working robot 10 that uses multiplexed communication.
  • the work robot 10 includes a device main body 11 that is fixedly provided at a place where the work robot 10 is installed, a first movable portion 13 that moves relative to the device main body 11, and second The movable part 15 etc. are provided.
  • the work robot 10 performs a work such as attaching a work clamped by a robot arm of the second movable unit 15 to an object conveyed on the production line.
  • the apparatus body 11 includes a multiplexed communication device 21, a controller 23, a Y-axis linear servo amplifier (hereinafter abbreviated as servo amplifier) 25, an X-axis linear servo amplifier (hereinafter abbreviated as servo amplifier) 26, and 6 axes.
  • a rotary servo amplifier (hereinafter abbreviated as servo amplifier) 27, a display unit 29, and the like are provided.
  • the controller 23 is mainly configured by a computer having a CPU, a RAM, and the like. The controller 23 is connected to the servo amplifiers 25-27. Each of the controller 23 and the servo amplifiers 25 to 27 is connected to the multiplexing communication device 21.
  • the display unit 29 includes a plurality of display lamps 29a.
  • the controller 23 controls turning on / off of each of the display lamps 29a through a control circuit (not shown).
  • the first movable unit 13 is, for example, a slider device that moves the position of the second movable unit 15 in the X-axis direction and the Y-axis direction in the upper part of the apparatus main body 11.
  • the first movable unit 13 includes a multiplexed communication device 31, an X-axis linear motor 37, a Y-axis linear motor 33, linear scales 34 and 38, converters 35 and 39, power supplies 61 and 63, relays 62 and 64, and an image processing device. 71, a parts camera 72, a mark camera 73, and the like.
  • the X-axis linear motor 37 is a drive source that moves the first movable portion 13 in the X-axis direction.
  • the X-axis linear motor 37 is connected to the X-axis linear servo amplifier 26 of the apparatus main body 11 through a power line (not shown) and is driven by the X-axis linear servo amplifier 26.
  • the first movable unit 13 moves on the guide rail along the X-axis direction according to the driving of the X-axis linear motor 37.
  • the linear scale 38 detects the position of the first movable unit 13 in the X-axis direction, and outputs an encoder signal such as a position in the X-axis direction (X coordinate value) to the converter 39.
  • the Y-axis linear motor 33 is a drive source that moves the first movable portion 13 in the Y-axis direction.
  • the Y-axis linear motor 33 is connected to the Y-axis linear servo amplifier 25 of the apparatus main body 11 through a power line (not shown) and is driven by the Y-axis linear servo amplifier 25.
  • the first movable unit 13 moves on the guide rail along the Y-axis direction according to the drive of the Y-axis linear motor 33.
  • the linear scale 34 detects the position of the first movable unit 13 in the Y-axis direction, and outputs an encoder signal such as a position in the Y-axis direction (Y coordinate value) to the converter 35.
  • the power supply 61 and the relay 62 are connected by a power supply line 67a, and the relay 62 and the linear scale 34 are connected by a power supply line 67b.
  • the relay 62 switches the state between a connection state in which the power line 67a and the power line 67b are connected and an open state in which the power line 67a and the power line 67b are opened.
  • the linear scale 34 is supplied with power from the power supply 61 via the relay 62.
  • the power supply 63 and the relay 64 are connected by a power supply line 68a, and the relay 64 and the linear scale 38 are connected by a power supply line 68b.
  • the relay 64 switches between a connection state in which the power line 68a and the power line 68b are connected and an open state in which the power line 68a and the power line 68b are opened.
  • the linear scale 38 is supplied with power from the power source 63 via the relay 64.
  • the parts camera 72 images the workpiece sandwiched between robot arms (described later) of the second movable unit 15.
  • the mark camera 73 images an object to which a work is attached.
  • the image data obtained by the mark camera 73 and the image data obtained by the parts camera 72 are subjected to signal processing in the image processing device 71 and output to the multiplexing communication device 31.
  • the converters 35 and 39, the relays 62 and 64, and the image processing device 71 are connected to the multiplexing communication device 31.
  • the second movable unit 15 is, for example, a 6-axis robot arm that performs work while sandwiching a workpiece.
  • the second movable unit 15 includes a multiplexed communication device 41, six servo motors 42, an encoder 45 corresponding to each servo motor 42, a converter 43 corresponding to each encoder 45, a sensor 46, a power supply 65, a relay group 66, and A switch (not shown) is provided.
  • Servo motor 42 is a drive source that rotates the joints of the robot arm around the axis.
  • the servo motor 42 is connected to the servo amplifier 27 of the apparatus main body 11 and a power line (not shown), and is driven by the servo amplifier 27.
  • the encoder 45 is, for example, an absolute encoder. The encoder 45 detects the rotation angle, rotation amount, and the like of the servo motor 42 and outputs an encoder signal such as detected position information to the multiplexing communication device 41.
  • the sensor 46 is installed in a clamping unit that clamps a workpiece installed at the tip of the robot arm.
  • the sensor 46 detects the force acting on the clamping unit and outputs the detected I / O signal to the multiplexing communication device 41.
  • a switch (not shown) transmits an I / O signal notifying the operating status of the second movable part.
  • a switch transmits an I / O signal notifying that the switch has been pressed.
  • the relay group 66 includes six relays (not shown) corresponding to the six encoders 45.
  • the power supply 65 and the relay provided in the relay group 66 are connected by a power supply line 69a, and the relay provided in the relay group 66 and the encoder 45 are connected by a power supply line 69b.
  • the relays included in the relay group 66 are switched between a connection state in which the power line 69a and the power line 69b are connected and an open state in which the power line 69a and the power line 69b are opened. In the connection state of the relays included in the relay group 66, the encoder 45 is supplied with power from the power source 65 via the relays included in the relay group 66.
  • the relays and switches provided in the converter 43, the sensor 46, the relay group 66 are connected to the multiplexed communication device 41.
  • the manufacturer of the servo amplifier 25 and the manufacturer of the linear scale 34 are different. Further, the manufacturer of the servo amplifier 26 and the manufacturer of the linear scale 38 are different. Also, the manufacturer of the servo amplifier 27 and the manufacturer of the encoder 45 are different. Further, it is assumed that the specification of the communication protocol used by the servo amplifier 25 and the specification of the communication protocol used by the linear scale 34 are different. The communication protocol used by the servo amplifier 26 is different from the communication protocol used by the linear scale 38. Further, the specification of the communication protocol used by the servo amplifier 27 and the specification of the communication protocol used by the encoder 45 are different.
  • the converter 35 bi-directionally converts the communication protocol used by the servo amplifier 25 and the communication protocol used by the linear scale 34 according to the specification of the transmission destination.
  • the converter 39 bi-directionally converts the communication protocol used by the servo amplifier 26 and the communication protocol used by the linear scale 38.
  • the converter 43 bidirectionally converts the communication protocol used by the servo amplifier 27 and the communication protocol used by the encoder 45. Accordingly, the servo amplifier 25 and the linear scale 34, the servo amplifier 26 and the linear scale 38, and the servo amplifier 27 and the encoder 45 can communicate with each other.
  • the multiplexed communication device 21 and the multiplexed communication device 31 are connected by a multiplexed communication cable 51.
  • the multiplexed communication device 31 and the multiplexed communication device 41 are connected by a multiplexed communication cable 52.
  • the multiplexed communication cables 51 and 52 are LAN cables compliant with, for example, the communication protocol of Gigabit Ethernet (registered trademark).
  • the multiplexed communication cables 51 and 52 may be other types of cables, for example, optical fiber cables or USB cables conforming to USB (Universal Serial Bus) 3.0 communication standards.
  • the multiplexed communication cable 51 is preferably a flexible cable.
  • the communication protocol of the encoder signal output from the linear scale 34 is converted by the converter 35 and transmitted to the servo amplifier 25 via the multiplexing communication devices 31 and 21.
  • the servo amplifier 25 compares the target position in the Y-axis direction of the first movable unit 13 instructed from the controller 23 with the encoder signal output from the linear scale 34, and feedback-controls the Y-axis linear motor 33.
  • the encoder signal output from the linear scale 38 is transmitted to the servo amplifier 26 via the converter 39 and the multiplexing communication devices 31 and 21.
  • the servo amplifier 26 feedback-controls the X-axis linear motor 37 by comparing the target position in the X-axis direction of the first movable unit 13 instructed from the controller 23 with the encoder signal output from the linear scale 38. Similarly, the encoder signal output from the encoder 45 is transmitted to the servo amplifier 27 via the converter 43 and the multiplexing communication devices 41, 31, and 21. The servo amplifier 27 performs feedback control of the servo motor 42 by comparing the angle of each joint of the robot arm instructed by the controller 23 with the encoder signal output from each encoder 45.
  • Image data obtained by the parts camera 72 and the mark camera 73 is transmitted to the controller 23 via the image processing device 71 and the multiplexing communication devices 31 and 21.
  • the controller 23 detects a position error from the set position of the target object based on the image data captured by the mark camera 73. Further, the controller 23 detects a position error from the set position of the work position held by the robot arm based on the image data taken by the parts camera 72. Next, the controller 23 calculates a correction amount of the position of the robot arm based on the position error of the object and the workpiece, and instructs the servo amplifier 27 to set a new target angle. Moreover, the controller 23 attaches the workpiece
  • the linear scale can operate according to the signal transmitted from the servo amplifier without using a converter that converts the communication protocol.
  • the controller uses the controller to instruct to reset the linear scale.
  • the controller receives a linear scale reset command, it sends a reset command to the servo amplifier controlling the linear scale.
  • the servo amplifier receives the reset command, it transmits a reset signal to the linear scale.
  • the linear scale resets itself in response to the received reset signal.
  • the linear scales 34 and 38 and the encoder 45 are restarted and reset by cutting off the power supply to the linear scales 34 and 38 and the encoder 45.
  • the controller 23 When the controller 23 receives a reset command for the linear scale 34, the controller 23 transmits a reset signal instructing the relay 62 to switch to the open state.
  • the reset signal transmitted from the controller 23 is transmitted to the relay 62 via the multiplexing communication devices 21 and 31.
  • the relay 62 When the relay 62 receives the reset signal, the relay 62 switches the state to the open state. Thereby, the connection between the power supply line 67a and the power supply line 67b is released, and the power supply to the linear scale 34 is interrupted.
  • the relay 62 is switched to the connected state. Thereby, the power supply line 67a and the power supply line 67b are connected, and the power supply to the linear scale 34 is resumed. As a result, the linear scale 34 is restarted and the linear scale 34 is reset.
  • the controller 23 can reliably reset the linear scale 34 by controlling the state of the relay 62.
  • the controller 23 resets the linear scale 38 and the encoder 45 by switching the relay state of the corresponding relay 64 and relay group 66.
  • the controller 23 individually controls the relays included in the relays 62 and 64 and the relay group 66.
  • the reset signal includes an identifier corresponding to each of the relays included in the relays 62 and 64 and the relay group 66.
  • the controller 23 distributes the identifier to each of the relays included in the relays 62 and 64 and the relay group 66 to the multiplexed communication devices 31 and 41.
  • the multiplexing communication devices 31 and 41 store the identifiers of the relays included in the relays 62 and 64 and the relay group 66 connected thereto in a storage unit (not shown).
  • the reset signal is transmitted to any of the relays included in the corresponding relays 62 and 64 and the relay group 66.
  • multiplexed communication is performed between the multiplexed communication devices 21, 31, and 41.
  • the multiplexing communication device 41 multiplexes the encoder signal output from the encoder 45, the I / O signal output from the sensor 46 and the switch, and the multiplexed data is multiplexed via the multiplexing communication device 31.
  • the data is transmitted to the multiplexed communication device 21.
  • the multiplexing communication device 31 multiplexes the encoder signals output from the linear scales 34 and 38 and the image data output from the image processing device 71, and transmits the multiplexed data to the multiplexing communication device 21.
  • the multiplexed communication device 21 separates the received multiplexed data and transmits it to the corresponding transmission destination. Specifically, an encoder signal is output to the corresponding servo amplifiers 25 to 27, and an I / O signal and image data are transmitted to the controller 23.
  • the multiplex communication device 21 multiplexes reset signals output from the controller 23 to the relays 62 and 64 and the relay group 66 and transmits multiplexed data to the multiplex communication device 31.
  • the multiplexing communication device 31 separates the multiplexed data and transmits a reset signal to one of the corresponding relays 62 and 64.
  • a reset signal for the relay group 66 is transmitted to the multiplexing communication device 41.
  • the multiplexing communication device 41 separates the received multiplexed data and transmits a reset signal to any of the relays included in the corresponding relay group 66.
  • the servo amplifier 27 transmits / receives an encoder signal to / from the encoder 45 by communication conforming to a communication standard such as HDLC (High level Data Link Control procedure).
  • a frame of data transmitted by HDLC communication includes synchronization data for synchronization between transmission and reception, a start flag (for example, “7EH” in hexadecimal (0x)), and data (encoder signal output by the encoder 45).
  • a frame check sequence parity code
  • an end flag (0x7EH)
  • FIG. 2 is a diagram showing a breakdown of various data types to be multiplexed. Three types of data are illustrated. Signals classified as (A) are high-speed signals. The image data output from the image processing apparatus 71 is illustrated. Signals classified as (B) are medium speed signals. A reset signal and servo control information are illustrated. Here, the servo control information is an encoder signal. Signals classified as (C) are low-speed signals. An I / O signal is illustrated.
  • Image data classified into (A) is data having a gradation of 8 bits per pixel, for example, 2000 ⁇ 2000 pixels per frame.
  • the amount of data constituting one frame is large. Since the amount of data per frame is large, it is not realistic to retransmit data for bit errors. For this reason, it is common to perform error correction at the reception destination instead of retransmission. Since a forward error correction code (FEC) of a Hamming code is added to the image data, the amount of data is further increased. As a result, a data transfer rate of 1 GBPS or more is required as a field network standard in the FA field. On the other hand, the time until the display of one frame is updated has some allowance, and it is sufficient that about 1 ms is secured as the data processing time.
  • FEC forward error correction code
  • Servo control information classified as (B) is, for example, torque information of the servo motor 42 output from the encoder 45, position information output from the linear scale 34, and the like. Since the servo amplifier 25 and the like drive the Y-axis linear motor 33 and the like according to the servo control information, a high-speed response may be required. On the other hand, the amount of data required per servo control information is smaller than that of image data. Accordingly, a data transfer rate of 125 MBPS is generally used as a field network standard in the FA field. On the other hand, the data processing time per command requires a high speed of about 1 ⁇ s, for example, due to communication protocol specifications or control restrictions such as the servo motor 42.
  • data error processing may require command certainty for control, and processing based on majority logic is performed in order to avoid the transmission of control values.
  • the same servo control information is transmitted three times with a parity code added.
  • Match / mismatch is detected by parity check among the three commands, and if they match, a heavy coefficient is added and the score for each data value is totaled. As a result, the data value that obtains the highest score is set as the final value.
  • error processing is simple and high-speed processing can be performed.
  • the I / O signal classified as (C) is, for example, a signal output from the sensor 46 and a signal input by a switch. These signals are not required to have high speed. For example, a data transfer rate of several KHz and a data processing time of about 1 ms are sufficient. A low data request rate is required in combination with the data transfer rate and the data processing time. Data error processing is performed by a plurality of transmissions with a parity code added. In the continuous transmission, the transmitted data is acquired by confirming that all the data has the same data value. If there is a case where the data value is different even once in continuous transmission, the data transmission is cancelled.
  • the present invention is applied to a signal that can maintain the original state even when the signal transmission is a low-speed signal transmission and the data transmission is canceled.
  • mounting apparatus 110 which is another example of the substrate working machine, will be described with reference to FIGS.
  • the mounting device 110 includes a device main body 111, a pair of display devices 113 provided integrally with the device main body 111, and supply devices 115 and 116 provided detachably with respect to the device main body 111. Is provided.
  • the mounting apparatus 110 mounts an electronic component (not illustrated) on the circuit board 100 that is transported by the transport device 121 accommodated in the apparatus main body 111 based on control of a controller (not illustrated). It is an apparatus which implements.
  • the direction in which the circuit board 100 is transported by the transport device 121 (the left-right direction in FIG. 4) is horizontal in the X-axis direction and the transport direction of the circuit board 100.
  • a direction perpendicular to the X-axis direction is referred to as the Y-axis direction and will be described.
  • the device main body 111 includes display devices 113 at both ends in the Y-axis direction on one end side in the X-axis direction. Each display device 113 is a touch panel display device, and displays information related to the mounting operation of the electronic component.
  • the supply devices 115 and 116 are attached to the device main body 111 so as to be sandwiched from both sides in the Y-axis direction.
  • the supply device 115 is a feeder-type supply device, and includes a plurality of tape feeders 115A in which various electronic components are taped and accommodated in a state of being wound around a reel.
  • the supply device 116 is a tray-type supply device, and has a plurality of component trays 116A (FIG. 4) on which a plurality of electronic components are placed.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the mounting device 110 as viewed from above (upper side in FIG. 3) with the upper cover 111A (FIG. 3) of the device body 111 removed.
  • the apparatus main body 111 includes a base 120 that includes the transfer device 121 described above, a head portion 122 that mounts electronic components on the circuit board 100, and a moving device 123 that moves the head portion 122. Prepare on top.
  • the transfer device 121 is provided at a substantially central portion of the base 120 in the Y-axis direction, and moves the pair of guide rails 131, the substrate holding device 132 held by the guide rails 131, and the substrate holding device 132.
  • An electromagnetic motor 133 The board holding device 132 holds the circuit board 100.
  • the electromagnetic motor 133 is drivingly connected to a conveyor belt whose output shaft is stretched to the side of the guide rail 131.
  • the electromagnetic motor 133 is, for example, a servo motor that can accurately control the rotation angle.
  • the circuit board 100 moves in the X-axis direction together with the substrate holding device 132 when the conveyor belt rotates around the electromagnetic motor 133.
  • the head unit 122 includes a suction nozzle 141 that sucks electronic components on the lower surface facing the circuit board 100.
  • the suction nozzle 141 communicates with negative pressure air and a positive pressure air passage via a solenoid valve of a positive / negative pressure supply device (not shown), and sucks and holds the electronic component with a negative pressure, so that a slight positive pressure is supplied.
  • the held electronic parts are removed.
  • the head unit 122 incorporates a plurality of electromagnetic motors as drive sources for raising and lowering the suction nozzle 141 and rotating the suction nozzle 141 about its axis, and the position of the electronic component to be held and the electronic component Change the holding posture.
  • the suction nozzle 141 is provided with a plurality of nozzles for sucking electronic components, and the head unit 122 includes an electromagnetic motor that individually rotates each nozzle.
  • the head unit 122 is provided with a parts camera 147 that captures images of the electronic components sucked and held by the suction nozzle 141 from the supply positions of the supply devices 115 and 116. Image data captured by the parts camera 147 is processed by the controller, and an electronic component holding position error in the suction nozzle 141 is acquired.
  • the suction nozzle 141 can be attached to and detached from the head unit 122, and can be changed according to the size and shape of the electronic component.
  • the head unit 122 is moved to an arbitrary position on the base 120 by the moving device 123.
  • the moving device 123 includes an X-axis direction slide mechanism 150 for moving the head portion 122 in the X-axis direction, and a Y-axis direction slide mechanism 152 for moving the head portion 122 in the Y-axis direction.
  • the X-axis direction slide mechanism 150 has an X-axis slider 154 provided on the base 120 so as to be movable in the X-axis direction, and a linear motor as a drive source.
  • the X-axis slider 154 moves to an arbitrary position in the X-axis direction based on driving of the linear motor.
  • a permanent magnet in which N poles and S poles are alternately arranged is provided on the inner wall of a guide rail 156A provided on the base 120 as a fixed part side, and an X axis is provided as a movable part side
  • An excitation coil is provided on the slider 154.
  • the X-axis slider 154 generates a magnetic field when electric power is supplied to the exciting coil, and moves by the action of the magnetic field generated from the permanent magnet of the guide rail 156A on the fixed part side.
  • the Y-axis direction slide mechanism 152 has a Y-axis slider 158 provided on the side surface of the X-axis slider 154 so as to be movable in the Y-axis direction, and a linear motor as a drive source.
  • the Y-axis slider 158 moves to an arbitrary position in the Y-axis direction based on driving of the linear motor.
  • a mark camera for photographing the circuit board 100 is fixed to the Y-axis slider 158 in a state of facing downward. Thereby, the mark camera can image the surface of an arbitrary position of the circuit board 100 by moving the Y-axis slider 158.
  • Image data captured by the mark camera is processed by the controller, and information on the circuit board 100, a holding position error, and the like are acquired.
  • the head unit 122 is attached to the Y-axis slider 158 and moves to an arbitrary position on the base 120 as the moving device 123 is driven.
  • the head unit 122 is attached to the Y-axis slider 158 via the connector 148 and can be attached and detached with one touch, and can be changed to a different type of head unit such as a dispenser head.
  • the head unit 122 includes a head unit encoder (not shown) that detects rotation angles of a plurality of electromagnetic motors built in the head unit 122.
  • the head encoder outputs the detected encoder signal to a head multiplexed communication device (described later).
  • the head unit encoder is connected to a power source line (not shown) via a power source (not shown) and a head part relay. The head relay switches the state between a connection state where the power line is connected and an open state where the power line is opened.
  • the multiplex communication device 101 provided in the Y-axis direction slide mechanism 152 and the multiplex communication device 103 provided in the base 120 are connected by a multiplex communication cable. Further, the multiplexed communication device 101 and a head unit multiplexed communication device (not shown) provided in the head unit 122 are connected by a multiplexed communication cable. The multiplexed communication devices 101 and 103 and the head unit multiplexed communication device perform multiplexed communication.
  • a controller is connected to the multiplexed communication apparatus 101.
  • a head unit encoder is connected to the head unit multiplexing communication apparatus.
  • the controller outputs a reset signal for resetting the head unit encoder to the multiplexing communication device 103.
  • the reset signal is transmitted to the head unit relay via the multiplexing communication devices 101 and 103 and the head unit multiplexing communication device.
  • the head part relay will switch a state to an open state, if a reset signal is received. As a result, power supply to the head encoder is cut off. After a predetermined time, the head relay switches to the connected state. Thereby, the head unit encoder is restarted and the head unit encoder is reset.
  • the working robot 10 is an example of a substrate working machine.
  • the slider device driven by the X-axis linear motor 37, the Y-axis linear motor 33, the X-axis linear motor 37, and the Y-axis linear motor 33 is an example of an actuator.
  • the rotary servo amplifier 27 and the robot arm driven by the rotary servo amplifier 27 are examples of actuators.
  • the linear scale 34, the linear scale 38, and the encoder 45 are examples of encoders.
  • the robot arm is an example of a work head unit.
  • the multiplex communication device 21 is an example of a first multiplex communication unit, and the multiplex communication devices 31 and 41 are examples of a second multiplex communication unit.
  • the mounting device 110 is an example of a substrate working machine. Further, the electromagnetic motor and the head unit 122 built in the head unit 122 are an example of an actuator.
  • the multiplexed communication device 103 is an example of a first multiplexed communication unit, and the multiplexed communication device 101 and the head multiplexed communication device are an example of a second multiplexed communication unit.
  • the relay 62 When the relay 62 receives a reset command from the controller 23, the relay 62 opens the power supply lines 67a and 67b. Thereby, the power supply to the linear scale 34 is cut off, and the power supply of the linear scale 34 is turned off. Even when the manufacturer of the servo amplifier and the manufacturer of the linear encoder are different and the communication protocol to be used is different, the controller 23 can reset the linear scale 34 by transmitting a reset command.
  • relay 64 receives a reset command from controller 23, relay 64 opens power supply lines 68a and 678b.
  • the relay included in the relay group 66 receives a reset command from the controller 23, the power supply lines 69a and 69b are opened. The controller 23 can reset the linear scale 38 and the encoder 45 by transmitting a reset command.
  • the present invention can be applied to a configuration in which the linear scales 34 and 38 detect the position of the slider device driven by the servo amplifiers 25 and 26.
  • the present invention can be applied to a configuration in which the encoder 45 detects the position of the robot arm driven by the servo amplifier 27.
  • the reset command transmitted from the controller 23 is transmitted to each relay included in the relays 62 and 64 and the relay group 66 by multiplexed communication.
  • the reset command includes an identifier corresponding to each relay included in the relays 62 and 64 and the relay group 66. Thereby, the reset command is reliably transmitted to each of the relays included in the relays 62 and 64 and the relay group 66 of the transmission destination.
  • a converter 35 is provided between the servo amplifier 25 and the linear scale 34.
  • a converter 39 is provided between the servo amplifier 26 and the linear scale 38
  • a converter 43 is provided between the servo amplifier 27 and the encoder 45.
  • the converters 35, 39, and 43 perform communication protocol conversion.
  • the head relay When the head relay receives a reset signal from the controller, it switches to the open state. Thereby, the power supply to the head unit encoder is cut off, and the power of the head unit encoder is turned off.
  • the controller can reset the head unit encoder by transmitting a reset signal.
  • the present invention is applied to data communication conforming to the HDLC communication standard, but may be applied to other types of communication standards.
  • the industrial Ethernet referred to here is, for example, EtherCAT (registered trademark), MECHATRLINK (registered trademark) -III, or the like.
  • the working robot 10 has been described.
  • the present application is not limited to this, and other devices such as a mounting device for mounting electronic components on a circuit board, a screen printing device for printing solder on the circuit board, and the like. It can be applied to other devices.
  • linear scales 34 and 38 and the encoder 45 have been described as being supplied with power from the power sources 61, 63 and 65 via the relays 62 and 64 and the relay group 66, respectively, but the power supply is not limited to the power sources 61, 63 and 65. . Any one of the servo amplifiers 25 to 27 may be used as a power supply.
  • the present application can be applied to the linear scale 34 in the case of a configuration in which power is supplied from the servo amplifier 25 via the relay 62.
  • the present invention is not limited to the case where the manufacturer is different.
  • the manufacturer of the servo amplifier 25 and the manufacturer of the linear scale 34 may be the same.
  • the present invention can be applied when the linear scale 34 does not have a reset function.
  • Controller 25 Y-axis linear servo amplifier 26 X-axis linear servo amplifier 27 Rotary servo amplifier 33 Y-axis linear motors 34, 38 Linear scale 35, 39, 43 Converter 37 X-axis Linear motor 42 Servo motor 45 Encoder 61, 63, 65 Power supply 62, 64 Relay 66 Relay group 67a, 67b, 68a, 68b, 69a, 69b Power supply line

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Abstract

コントローラ２３はリレー６２をリセットためのリセット信号を出力する。リレー６２はコントローラ２３からリセット命令を受信すると、電源線６７ａ，６７ｂを開放する。これにより、リニアスケール３４への給電が遮断され、リニアスケール３４の電源がＯＦＦする。コントローラ２３はリセット命令を送信することにより、リニアスケール３４をリセットすることができる。

Description

対基板作業機
　本発明は、対基板作業機に関するものである。
　従来、ヘッドに取り付けられたノズルで部品を吸着して基板に実装するなどの対基板作業を行う対基板作業機において、ヘッドなどの移動体の位置や向き等を変更する駆動源として電磁モータがヘッドに内蔵されている。また、対基板作業機は、電磁モータの変位等を検出するエンコーダ、移動体の位置を検出するリニアエンコーダ、電磁モータを駆動制御するサーボアンプが装置本体側に設けられる。特許文献１には、サーボアンプおよびエンコーダとサーボアンプとをつなぐ変換器が記載されている。
　サーボアンプの製造元とリニアエンコーダの製造元とが異なる場合には、通信のプロトコルが異なる場合があるため、サーボアンプとリニアエンコーダとの間に変換器を介在させることにより、通信を行っている。
特開２００４－１８５３００号公報
　しかしながら、サーボアンプの製造元とリニアエンコーダの製造元とが異なる場合において、リニアエンコーダをリセットしたい場合に、変換器を介在させても、リニアエンコーダをリセットできない場合がある。この場合、サーボアンプおよびリニアエンコーダの電源を一度ＯＦＦし、再度起動させる必要がある。この場合、再起動およびサーボアンプを制御するコントローラとサーボアンプとの通信を確立するのに時間を要し、対基板作業機の稼働率を低下させてしまうおそれがあった。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、エンコーダのリセットを迅速に行うことが可能な対基板作業機を提供することを目的とする。
　（１）本願に係る対基板作業機は、サーボアンプと、サーボアンプを制御するコントローラと、サーボアンプにより駆動されるアクチュエータと、アクチュエータの駆動位置情報を検出するエンコーダと、エンコーダに接続される電源線に介在し、電源線の開閉を切替えるリレーと、を備え、リレーは、コントローラからのリセット命令に基づいて、電源線を開放することを特徴とする。
　本願に係る対基板作業機によれば、エンコーダのリセットを迅速に行うことができる。
実施形態に係る多重化通信を使用する作業用ロボットのブロック図である。 多重化通信されるデータ種ごとの内訳を示す図である。 電子部品装着装置の斜視図である。 図３に示す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である。
　（作業用ロボット１０の構成）
　本願の対基板作業機の一例として作業用ロボットについて説明する。
　図１は、多重化通信を使用する作業用ロボット１０の構成を示す模式図である。図１に示すように、作業用ロボット１０は、作業用ロボット１０を設置する場所に固定的に設ける装置本体１１、装置本体１１に対して相対的に移動する第１可動部１３、および第２可動部１５などを備える。作業用ロボット１０は、例えば、生産ラインを搬送される対象物に第２可動部１５のロボットアームに挟持されたワークの取り付けなどの作業を実施する。
　装置本体１１は、多重化通信装置２１、コントローラ２３、Ｙ軸リニア用サーボアンプ（以降、サーボアンプと略記する）２５、Ｘ軸リニア用サーボアンプ（以降、サーボアンプと略記する）２６、６軸ロータリ用サーボアンプ（以降、サーボアンプと略記する）２７、および表示部２９などを備える。コントローラ２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されている。コントローラ２３は、サーボアンプ２５～２７と接続されている。コントローラ２３およびサーボアンプ２５～２７の各々は、多重化通信装置２１に接続されている。
　表示部２９は複数の表示ランプ２９ａを備える。コントローラ２３は不図示の制御回路を介して表示ランプ２９ａの各々の点灯・消灯を制御する。
　第１可動部１３は、例えば、装置本体１１の上部において、第２可動部１５の位置をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるスライダ装置である。第１可動部１３は、多重化通信装置３１、Ｘ軸リニアモータ３７、Ｙ軸リニアモータ３３、リニアスケール３４，３８、変換器３５，３９、電源６１，６３、リレー６２，６４、画像処理装置７１、パーツカメラ７２、およびマークカメラ７３などを備えている。
　Ｘ軸リニアモータ３７は第１可動部１３をＸ軸方向に移動させる駆動源である。Ｘ軸リニアモータ３７は装置本体１１のＸ軸リニア用サーボアンプ２６と不図示の電源線で接続されており、Ｘ軸リニア用サーボアンプ２６により駆動される。第１可動部１３は、Ｘ軸リニアモータ３７の駆動に応じてＸ軸方向に沿ったガイドレール上を移動する。リニアスケール３８は、第１可動部１３のＸ軸方向における位置を検出し、Ｘ軸方向の位置（Ｘ座標値）等のエンコーダ信号を、変換器３９に出力する。
　同様に、Ｙ軸リニアモータ３３は第１可動部１３をＹ軸方向に移動させる駆動源である。Ｙ軸リニアモータ３３は装置本体１１のＹ軸リニア用サーボアンプ２５と不図示の電源線で接続されており、Ｙ軸リニア用サーボアンプ２５により駆動される。第１可動部１３は、Ｙ軸リニアモータ３３の駆動に応じてＹ軸方向に沿ったガイドレール上を移動する。リニアスケール３４は、第１可動部１３のＹ軸方向における位置を検出し、Ｙ軸方向の位置（Ｙ座標値）等のエンコーダ信号を、変換器３５に出力する。
　電源６１とリレー６２とは電源線６７ａで接続されており、リレー６２とリニアスケール３４は電源線６７ｂで接続されている。リレー６２は電源線６７ａと電源線６７ｂとを接続する接続状態と、電源線６７ａと電源線６７ｂとを開放する開放状態とに状態を切替える。リレー６２の接続状態において、リニアスケール３４はリレー６２を介して、電源６１から給電される。同様に、電源６３とリレー６４とは電源線６８ａで接続されており、リレー６４とリニアスケール３８は電源線６８ｂで接続されている。リレー６４は電源線６８ａと電源線６８ｂとを接続する接続状態と、電源線６８ａと電源線６８ｂとを開放する開放状態とに状態を切替える。リレー６４の接続状態において、リニアスケール３８はリレー６４を介して、電源６３から給電される。
　パーツカメラ７２は、第２可動部１５のロボットアーム（後述）に挟持されたワークを撮像する。一方、マークカメラ７３は、ワークが取り付けられる対象物を撮像する。マークカメラ７３によって得られた画像データおよび、パーツカメラ７２によって得られた画像データは、画像処理装置７１において信号処理され、多重化通信装置３１へ出力される。
　変換器３５，３９、リレー６２，６４、画像処理装置７１は多重化通信装置３１に接続されている。
　第２可動部１５は、例えば、ワークを挟持して作業を行う６軸のロボットアームである。第２可動部１５は、多重化通信装置４１、６つのサーボモータ４２、各サーボモータ４２に対応したエンコーダ４５、各エンコーダ４５に対応した変換器４３、センサ４６、電源６５、リレー群６６、および不図示のスイッチなどを備える。
　サーボモータ４２は、ロボットアームの備える関節を軸周りに回転させる駆動源である。サーボモータ４２は装置本体１１のサーボアンプ２７と不図示の電源線と接続されており、サーボアンプ２７により駆動される。サーボモータ４２およびサーボアンプ２７は、６つの関節に対応して、６つある。エンコーダ４５は、例えば、アブソリュート型エンコーダである。エンコーダ４５は、サーボモータ４２の回転角度、回転量などを検出し、検出した位置情報などのエンコーダ信号を、多重化通信装置４１に出力する。
　センサ４６は、ロボットアーム先端に設置されているワークを挟持する挟持部に設置されている。センサ４６は、挟持部に作用する力を検出し、検出したＩ／Ｏ信号を多重化通信装置４１に出力する。不図示のスイッチは、第２可動部の稼働状況を知らせるＩ／Ｏ信号を送信する。また、不図示のスイッチは、ユーザによりスイッチが押下されると、押下されたことを知らせるＩ／Ｏ信号を送信する。
　リレー群６６は６個のエンコーダ４５に対応する６個のリレー（不図示）を備える。電源６５とリレー群６６が備えるリレーとは電源線６９ａで接続されており、リレー群６６が備えるリレーとエンコーダ４５は電源線６９ｂで接続されている。リレー群６６が備えるリレーは電源線６９ａと電源線６９ｂとを接続する接続状態と、電源線６９ａと電源線６９ｂとを開放する開放状態とに状態を切替える。リレー群６６が備えるリレーの接続状態において、エンコーダ４５はリレー群６６が備えるリレーを介して、電源６５から給電される。
　変換器４３、センサ４６、リレー群６６が備えるリレー、およびスイッチは、多重化通信装置４１に接続されている。
　ここで、サーボアンプ２５の製造元と、リニアスケール３４の製造元とは異なるものとする。また、サーボアンプ２６の製造元と、リニアスケール３８の製造元とは異なるものとする。また、サーボアンプ２７の製造元と、エンコーダ４５の製造元とは異なるものとする。また、サーボアンプ２５が使用する通信プロトコルの仕様とリニアスケール３４が使用する通信プロトコルの仕様とは異なるものとする。また、サーボアンプ２６が使用する通信プロトコルの仕様とリニアスケール３８が使用する通信プロトコルの仕様とは異なるものとする。また、サーボアンプ２７が使用する通信プロトコルの仕様とエンコーダ４５が使用する通信プロトコルの仕様とは異なるものとする。
　変換器３５は、サーボアンプ２５が使用する通信プロトコルと、リニアスケール３４が使用する通信プロトコルとを、送信先の仕様に合わせて双方向に変換する。また、変換器３９は、サーボアンプ２６が使用する通信プロトコルと、リニアスケール３８が使用する通信プロトコルとを双方向に変換する。また、変換器４３は、サーボアンプ２７が使用する通信プロトコルと、エンコーダ４５が使用する通信プロトコルとを双方向に変換する。これにより、サーボアンプ２５とリニアスケール３４、サーボアンプ２６とリニアスケール３８、サーボアンプ２７とエンコーダ４５、はそれぞれ通信することができる。
　多重化通信装置２１と多重化通信装置３１とは、多重化通信用ケーブル５１で接続されている。また、多重化通信装置３１と多重化通信装置４１とは、多重化通信用ケーブル５２で接続されている。多重化通信用ケーブル５１，５２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。なお、多重化通信用ケーブル５１，５２は、他の種類のケーブル、例えば、光ファイバーケーブルやＵＳＢ（Universal Serial Bus）３．０の通信規格に準拠したＵＳＢケーブルでもよい。また、多重化通信用ケーブル５１は、対屈曲性のあるケーブルが好ましい。
　リニアスケール３４から出力されるエンコーダ信号は、変換器３５で通信プロトコルが変換され、多重化通信装置３１，２１を介して、サーボアンプ２５に送信される。サーボアンプ２５は、コントローラ２３から命令される第１可動部１３のＹ軸方向の目標位置とリニアスケール３４から出力されるエンコーダ信号とを比較して、Ｙ軸リニアモータ３３をフィードバック制御する。同様に、リニアスケール３８から出力されるエンコーダ信号は、変換器３９、多重化通信装置３１，２１を介して、サーボアンプ２６に送信される。サーボアンプ２６は、コントローラ２３から命令される第１可動部１３のＸ軸方向の目標位置とリニアスケール３８から出力されるエンコーダ信号とを比較して、Ｘ軸リニアモータ３７をフィードバック制御する。同様に、エンコーダ４５から出力されるエンコーダ信号は、変換器４３、多重化通信装置４１，３１，２１を介して、サーボアンプ２７に送信される。サーボアンプ２７は、コントローラ２３から命令されるロボットアームの各関節の角度と各エンコーダ４５から出力されるエンコーダ信号とを比較して、サーボモータ４２をフィードバック制御する。
　パーツカメラ７２およびマークカメラ７３によって得られた画像データは、画像処理装置７１、多重化通信装置３１，２１を介してコントローラ２３へ送信される。コントローラ２３は、マークカメラ７３が撮影した画像データにより、対象物の位置の設定位置からの位置誤差を検出する。また、コントローラ２３は、パーツカメラ７２が撮影した画像データにより、ロボットアームが挟持しているワークの位置の設定位置からの位置誤差を検出する。次に、コントローラ２３は、対象物およびワークの位置誤差に基づき、ロボットアームの位置の補正量を算出し、新たな目標角度をサーボアンプ２７に命令する。また、コントローラ２３は、ロボットアームに挟持しているワークを対象物に取り付けさせる。尚、コントローラ２３は、センサ４６から出力される信号に基づき、ワークを挟持する挟持部の動作を制御する。
　次に、何らかの不具合が生じ、リニアスケール３４，３８、エンコーダ４５をリセットする方法について説明する。従来の方法と本実施形態との違いを明確にするため、まず、サーボアンプの製造元とリニアスケールの製造元とが同じ場合について説明する。
　サーボアンプの製造元とリニアスケールの製造元とが同じ場合には、サーボアンプとリニアスケールとで、通信プロトコルの仕様は同じである場合が多い。このように、同じ仕様の通信プロトコルを使用している場合には、通信プロトコルを変換する変換器を介さずとも、リニアスケールはサーボアンプから送信された信号に応じて、動作することができる。例えば、リニアスケールをリセットしたい場合、ユーザはコントローラを用いて、リニアスケールをリセットするように指示する。コントローラはリニアスケールのリセット命令を受け付けると、リニアスケールを制御しているサーボアンプへリセット命令を送信する。サーボアンプはリセット命令を受信すると、リニアスケールへリセット信号を送信する。リニアスケールは受信するリセット信号に応じて、自身をリセットする。
　一方、本実施形態のように、サーボアンプ２５～２７の製造元と、リニアスケール３４，３８およびエンコーダ４５の製造元とが異なり、通信プロトコルが異なる場合には、変換器３５，３９，４３を介しても、設計の違いなどにより、リニアスケール３４，３８およびエンコーダ４５をリセットできない場合がある。そこで、本実施形態では、リニアスケール３４，３８およびエンコーダ４５への給電を遮断することにより、リニアスケール３４，３８およびエンコーダ４５を再起動させてリセットさせる。
　リニアスケール３４をリセットする場合を例に説明する。コントローラ２３は、リニアスケール３４のリセット命令を受け付けると、リレー６２に開放状態に切替えるように命令するリセット信号を送信する。コントローラ２３から送信されたリセット信号は、多重化通信装置２１，３１を介して、リレー６２に送信される。リレー６２は、リセット信号を受信すると、開放状態に状態を切替える。これにより、電源線６７ａと電源線６７ｂとの接続が開放され、リニアスケール３４への給電が遮断される。次に、所定時間後、リレー６２は接続状態に切替える。これにより、電源線６７ａと電源線６７ｂとは接続され、リニアスケール３４への給電が再開される。これにより、リニアスケール３４は再起動し、リニアスケール３４はリセットされる。コントローラ２３はリレー６２の状態を制御することにより、リニアスケール３４を確実にリセットすることができる。
　尚、リニアスケール３８およびエンコーダ４５の場合も同様に、コントローラ２３は、対応するリレー６４およびリレー群６６が備えるリレーの状態を切替えることにより、リニアスケール３８およびエンコーダ４５をリセットする。
　ここで、コントローラ２３は、リレー６２，６４およびリレー群６６が備えるリレーを個別に制御する。リセット信号には、リレー６２，６４およびリレー群６６が備えるリレーの各々に対応する識別子が含まれている。コントローラ２３は、多重化通信装置２１，３１，４１間の通信が確立すると、リレー６２，６４およびリレー群６６が備えるリレーの各々へ識別子を多重化通信装置３１，４１へ配布する。多重化通信装置３１，４１は自身に接続されているリレー６２，６４およびリレー群６６が備えるリレーの各々の識別子を不図示の記憶部に記憶する。コントローラ２３から送信されるリセット信号に記憶する識別子が含まれている場合、該当するリレー６２，６４およびリレー群６６が備えるリレーの何れかにリセット信号を送信する。
　尚、多重化通信装置２１，３１，４１間では多重化通信が行われる。多重化通信装置４１は、エンコーダ４５から出力されるエンコーダ信号、センサ４６およびスイッチから出力されるＩ／Ｏ信号を多重化して、多重化した多重化データを、多重化通信装置３１を介して、多重化通信装置２１に送信する。多重化通信装置３１は、リニアスケール３４，３８から出力されるエンコーダ信号、画像処理装置７１から出力される画像データを多重化して、多重化データを多重化通信装置２１に送信する。多重化通信装置２１は、受信する多重化データを分離して、対応する送信先へ送信する。詳しくは、エンコーダ信号を、対応するサーボアンプ２５～２７に出力し、Ｉ／Ｏ信号、画像データをコントローラ２３へ送信する。
　また、多重化通信装置２１は、コントローラ２３から出力されるリレー６２，６４、リレー群６６へのリセット信号を多重化して、多重化データを多重化通信装置３１へ送信する。多重化通信装置３１は多重化データを分離して、リセット信号を対応するリレー６２，６４の何れかへ送信する。また、リレー群６６へのリセット信号を多重化通信装置４１へ送信する。多重化通信装置４１は受信する多重化データを分離して、リセット信号を対応するリレー群６６が備える各リレーの何れかへ送信する。
　次に、多重化通信で送受信される信号について、エンコーダ４５から出力されるエンコーダ信号を例に説明する。
　サーボアンプ２７は、エンコーダ４５と、例えば、ＨＤＬＣ（High level Data Link Control procedure）の通信規格に準拠した通信で、エンコーダ信号を送受信する。ＨＤＬＣによる通信で送信されるデータのフレームは、送受信間で同期をとるための同期用データ、開始フラグ（例えば、１６進数（０ｘ）で「７ＥＨ」）、データ（エンコーダ４５が出力するエンコーダ信号）、フレームチェックシーケンス（パリティ符号）、終了フラグ（０ｘ７ＥＨ）などで構成されている。
　多重化通信装置２１，３１，４１が行う多重化通信では、複数の誤り検出方式を採用している。多重化通信装置２１，３１，４１は、送受信するデータのデータ種に応じて、適用する誤り検出方式を決定する。図２は、多重化通信される各種のデータ種について、その内訳を示す図である。３種類のデータ種を例示する。（Ａ）に分類される信号は高速信号である。画像処理装置７１から出力される画像データが例示されている。（Ｂ）に分類される信号は中速信号である。リセット信号やサーボ制御情報が例示されている。ここで、サーボ制御情報とは、エンコーダ信号である。（Ｃ）に分類される信号は低速信号である。Ｉ／Ｏ信号が例示されている。
　（Ａ）に分類される画像データは、１フレーム当り、例えば、２０００×２０００ピクセルであり、１ピクセル当り８ビット幅の諧調を有するデータである。１フレームを構成するデータ量は大きなものである。１フレーム当りのデータ量が大きいため、ビットエラーに対してデータの再送を行なうことは現実的ではない。このため、再送に代えて受信先での誤り訂正を行なうことが一般的である。画像データにハミング符号の前方誤り訂正コード（ＦＥＣ）が付与されるため、データ量は更に大きなものとなる。これにより、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、１ＧＢＰＳあるいはそれ以上のデータ転送レートが要求される。一方、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りデータ処理時間として１ｍｓ程度が確保されればよい。この間に、データ誤り訂正の処理を行ない１フレームの画面表示が行われる。サーボ制御情報に比してデータ処理時間は長いものの総データ量が膨大であるため、高速なデータ転送レートが設定されており、データ処理時間と相まって高速なデータ要求レートが必要となる。誤り訂正によりデータの正確性は維持されるものの大きなデータ量を高速に伝送する必要がある。
　（Ｂ）に分類されるサーボ制御情報は、例えば、エンコーダ４５から出力されるサーボモータ４２のトルク情報やリニアスケール３４から出力される位置情報などである。サーボアンプ２５などは、サーボ制御情報応じてＹ軸リニアモータ３３などを駆動するため、高速な応答が要求される場合がある。その一方で、サーボ制御情報あたりに必要とされるデータ量は画像データに比して小さなものである。これにより、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、１２５ＭＢＰＳのデータ転送レートが一般的に使用されている。一方、１指令あたりのデータ処理時間は、通信プロトコルの仕様あるいはサーボモータ４２などの制御上の制約から、例えば、１μｓ程度の高速性が要求される。これらのデータ転送レートとデータ処理時間とが相まって中速のデータ要求レートが要求される。また、データ誤りの処理は、制御上、指令の確実性が求められることもあり、また制御値が伝送されないことを避けるため、多数決論理による処理が行われる。例えば、パリティ符号を付与した上で同じサーボ制御情報を３回送信する。３回の指令のうちパリティチェックで一致・不一致を検出し、一致した場合に重い係数を付与してデータ値ごとの評点を集計する。その結果、最も高い評点を得たデータ値を確定値とする。複数回のデータ伝送と多数決論理により、確実性を確保しながら確実にデータ値を伝送することができる。また、誤りの処理が単純であり高速な処理を行なうことができる。
　（Ｃ）に分類されるＩ／Ｏ信号は、例えば、センサ４６から出力される信号、およびスイッチにより入力された信号である。これらの信号には高速性が要求されることはなく、例えば、数ＫＨｚのデータ転送レート、１ｍｓ程度のデータ処理時間が確保されれば足りるものである。これらのデータ転送レートとデータ処理時間とが相まって低速のデータ要求レートが要求される。データ誤りの処理は、パリティ符号を付与した上で複数回の伝送により行なわれる。連続伝送において全てのデータが同一データ値であることの確認により伝送されたデータが取得される。連続伝送のうち１回でもデータ値が異なる場合があれば、データの伝送がキャンセルされる。低速の信号伝送であってデータ伝送がキャンセルされた場合にも元の状態を維持することが可能な信号に適用される。
　ここまで、対基板作業機の一例である作業用ロボット１０について説明した。次に、対基板作業機の別例である、電子部品装着装置（以下、装着装置と略記する）１１０について、図３，４を用いて説明する。
（装着装置１１０の構成）
　図３に示すように、装着装置１１０は、装置本体１１１と、装置本体１１１に一体的に設けられる一対の表示装置１１３と、装置本体１１１に対して着脱可能に設けられる供給装置１１５，１１６とを備える。本実施例の装着装置１１０は、不図示のコントローラの制御に基づいて、装置本体１１１内に収容される搬送装置１２１にて搬送される回路基板１００に対して電子部品（不図示）の装着作業を実施する装置である。なお、本実施例では、図３及び図４に示すように、搬送装置１２１により回路基板１００が搬送される方向（図４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１１１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１１３を各々備える。各表示装置１１３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１１５，１１６は、装置本体１１１に対しＹ軸方向の両側から挟むようにして装着される。供給装置１１５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１１５Ａを複数有している。供給装置１１６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１１６Ａ（図４）を複数有している。
　図４は、装置本体１１１の上部カバー１１１Ａ（図３）を取り除いた状態で装着装置１１０を上方（図３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４に示すように、装置本体１１１は、上記した搬送装置１２１と、回路基板１００に対して電子部品を装着するヘッド部１２２と、そのヘッド部１２２を移動させる移動装置１２３とを基台１２０の上に備える。
　搬送装置１２１は、基台１２０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１３１と、ガイドレール１３１に保持された基板保持装置１３２と、基板保持装置１３２を移動させる電磁モータ１３３とを有している。基板保持装置１３２は回路基板１００を保持する。電磁モータ１３３は、出力軸がガイドレール１３１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１３３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ある。搬送装置１２１は、電磁モータ１３３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１３２とともに回路基板１００がＸ軸方向に移動する。
　ヘッド部１２２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１４１を有する。吸着ノズル１４１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。ヘッド部１２２は、吸着ノズル１４１を昇降及び吸着ノズル１４１をそれの軸心回りに自転させるための駆動源として複数の電磁モータが内蔵されており、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。また、吸着ノズル１４１は、電子部品を吸着するノズルが複数個設けられており、ヘッド部１２２には各ノズルを個々に回転等させる電磁モータが内蔵されている。また、ヘッド部１２２は、各供給装置１１５，１１６の供給位置から吸着ノズル１４１に吸着保持された電子部品を撮像するパーツカメラ１４７が設けられている。パーツカメラ１４７が撮像した画像データは、コントローラにおいて処理され、吸着ノズル１４１における電子部品の保持位置誤差等が取得される。なお、吸着ノズル１４１は、ヘッド部１２２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。
　また、ヘッド部１２２は、移動装置１２３によって基台１２０上の任意の位置に移動する。詳述すると、移動装置１２３は、ヘッド部１２２をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構１５０と、ヘッド部１２２をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構１５２とを備える。Ｘ軸方向スライド機構１５０は、Ｘ軸方向に移動可能に基台１２０上に設けられたＸ軸スライダ１５４と、駆動源としてリニアモータとを有している。Ｘ軸スライダ１５４は、リニア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。リニアモータは、例えば、固定部側として基台１２０上に配設されたガイドレール１５６Ａの内壁にＮ極とＳ極とが交互に配設された永久磁石が設けられ、可動部側としてＸ軸スライダ１５４に励磁コイルが設けられている。Ｘ軸スライダ１５４は、励磁コイルに電力が供給されることによって磁界が発生し、固定部側のガイドレール１５６Ａの永久磁石から生じる磁界との作用で移動する。
　また、Ｙ軸方向スライド機構１５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ１５４の側面に設けられたＹ軸スライダ１５８と、駆動源としてのリニアモータとを有している。Ｙ軸スライダ１５８は、リニアモータの駆動に基づいてＹ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸スライダ１５８には、回路基板１００を撮影するためのマークカメラが下方を向いた状態で固定されている。これにより、マークカメラは、Ｙ軸スライダ１５８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。マークカメラが撮像した画像データは、コントローラにおいて処理され、回路基板１００に関する情報、保持位置誤差等が取得される。そして、ヘッド部１２２は、Ｙ軸スライダ１５８に取り付けらており、移動装置１２３の駆動にともなって基台１２０上の任意の位置に移動する。また、ヘッド部１２２は、Ｙ軸スライダ１５８にコネクタ１４８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、例えば、ディスペンサヘッド等に変更できる。
　また、ヘッド部１２２には、ヘッド部１２２に内蔵されている複数の電磁モータの回転角度などを検出する不図示のヘッド部エンコーダが内蔵されている。ヘッド部エンコーダは検出したエンコーダ信号をヘッド部多重化通信装置（後述）に出力する。ヘッド部エンコーダは、不図示の電源とヘッド部リレーを介して、不図示の電源線で接続されている。ヘッド部リレーは電源線を接続する接続状態と、電源線を開放する開放状態とに状態を切替える。
　Ｙ軸方向スライド機構１５２に設けられた多重化通信装置１０１と、基台１２０内に設けられた多重化通信装置１０３とが、多重化通信用ケーブルで接続されている。また、多重化通信装置１０１と、ヘッド部１２２に設けられた不図示のヘッド部多重化通信装置とが、多重化通信用ケーブルで接続されている。多重化通信装置１０１，１０３およびヘッド部多重化通信装置は多重化通信を行う。多重化通信装置１０１にはコントローラが接続されている。ヘッド部多重化通信装置には、ヘッド部エンコーダが接続されている。
　装着装置１１０において、ヘッド部エンコーダをリセットする方法について説明する。コントローラは、多重化通信装置１０３へヘッド部エンコーダをリセットするためのリセット信号を出力する。リセット信号は、多重化通信装置１０１，１０３およびヘッド部多重化通信装置を介して、ヘッド部リレーへ送信される。ヘッド部リレーは、リセット信号を受信すると、開放状態に状態を切替える。これにより、ヘッド部エンコーダへの給電が遮断される。所定時間後、ヘッド部リレーは、接続状態に切替える。これにより、ヘッド部エンコーダは再起動し、ヘッド部エンコーダはリセットされる。
　ここで、作業用ロボット１０は対基板作業機の一例である。Ｘ軸リニアモータ３７、Ｙ軸リニアモータ３３、Ｘ軸リニアモータ３７およびＹ軸リニアモータ３３により駆動されるスライダ装置はアクチュエータの一例である。ロータリ用サーボアンプ２７、ロータリ用サーボアンプ２７により駆動されるロボットアームは、アクチュエータの一例である。リニアスケール３４、リニアスケール３８、エンコーダ４５はエンコーダの一例である。ロボットアームは作業ヘッド部の一例である。多重化通信装置２１は第１多重通信部の一例であり、多重化通信装置３１，４１は第２多重通信部の一例である。
　また、装着装置１１０は対基板作業機の一例である。また、ヘッド部１２２に内蔵されている電磁モータおよびヘッド部１２２はアクチュエータの一例である。多重化通信装置１０３は第１多重通信部の一例であり、多重化通信装置１０１およびヘッド部多重化通信装置は第２多重通信部の一例である。
　以上、詳細に説明した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
　リレー６２はコントローラ２３からリセット命令を受信すると、電源線６７ａ，６７ｂを開放する。これにより、リニアスケール３４への給電が遮断され、リニアスケール３４の電源がＯＦＦする。サーボアンプの製造元とリニアエンコーダの製造元とが異なり、使用する通信プロトコルが異なる場合においても、コントローラ２３はリセット命令を送信することにより、リニアスケール３４をリセットすることができる。同様に、リレー６４はコントローラ２３からリセット命令を受信すると、電源線６８ａ，６７８ｂを開放する。リレー群６６が備えるリレーはコントローラ２３からリセット命令を受信すると、電源線６９ａ，６９ｂを開放する。コントローラ２３はリセット命令を送信することにより、リニアスケール３８、エンコーダ４５をリセットすることができる。
　サーボアンプ２５，２６により駆動されるスライダ装置の位置を、リニアスケール３４，３８が検出する構成に適用することができる。サーボアンプ２７により駆動されるロボットアームの位置をエンコーダ４５が検出する構成に適用することができる。
　固定部に備えられる多重化通信装置２１と、第１可動部に備えられる多重化通信装置３１と、第２可動部に備えられる多重化通信装置４１との間で多重化通信が行われる作業用ロボット１０において適用される。コントローラ２３から送信されるリセット命令は、多重化通信により、リレー６２，６４、リレー群６６が備える各リレーに伝達される。リセット命令は、リレー６２，６４、リレー群６６が備える各リレーの各々に対応した識別子を含む。これにより、リセット命令は、送信先のリレー６２，６４、リレー群６６が備える各リレーの各々に確実に伝達される。また、サーボアンプ２５とリニアスケール３４との間には変換器３５が備えられている。同様に、サーボアンプ２６とリニアスケール３８との間には変換器３９、サーボアンプ２７とエンコーダ４５との間には変換器４３が備えられる。変換器３５，３９，４３は通信プロトコルの変換を行う。
　ヘッド部リレーはコントローラからリセット信号を受信すると、開放状態に切替える。これにより、ヘッド部エンコーダへの給電が遮断され、ヘッド部エンコーダの電源がＯＦＦする。コントローラはリセット信号を送信することにより、ヘッド部エンコーダをリセットすることができる。
　尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
　例えば、上記実施形態では、ＨＤＬＣの通信規格に準拠したデータ通信において、本願発明を適用したが、他の種類の通信規格に適用してもよい。例えば、産業用イーサネット（登録商標）の通信規格に準拠したデータ通信に適用してもよい。ここでいう産業用イーサネットとは、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）・ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）－ＩＩＩ等である。
　また、上記実施形態では作業用ロボット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、電子部品を回路基板に実装する実装装置や回路基板に半田を印刷するスクリーン印刷装置などの他の装置に適用することができる。
　また、リニアスケール３４，３８およびエンコーダ４５はそれぞれリレー６２，６４およびリレー群６６を介して電源６１，６３，６５から給電されると説明したが、給電源は電源６１，６３，６５に限定されない。サーボアンプ２５～２７の何れかを給電源とした構成としても良い。例えば、リニアスケール３４は、サーボアンプ２５からリレー６２を介して給電される構成の場合にも、本願を適用することができる。
　また、サーボアンプ２５の製造元と、リニアスケール３４の製造元とは異なる場合を例に説明したが、製造元が異なる場合に限定するものではない。サーボアンプ２５の製造元と、リニアスケール３４の製造元とは同じ場合であっても良い。また、例えば、リニアスケール３４がリセット機能を有さない場合にも適用することができる。
２１、３１、４１　多重化通信装置
２３　コントローラ
２５　Ｙ軸リニア用サーボアンプ
２６　Ｘ軸リニア用サーボアンプ
２７　ロータリ用サーボアンプ
３３　Ｙ軸リニアモータ
３４、３８　リニアスケール
３５、３９、４３　変換器
３７　Ｘ軸リニアモータ
４２　サーボモータ
４５　エンコーダ
６１、６３、６５　電源
６２、６４　リレー
６６　リレー群
６７ａ、６７ｂ、６８ａ、６８ｂ、６９ａ、６９ｂ　電源線
 

Claims (7)

  1. 　サーボアンプと、
    　前記サーボアンプを制御するコントローラと、
    　前記サーボアンプにより駆動されるアクチュエータと、
    　前記アクチュエータの駆動位置情報を検出するエンコーダと、
    　前記エンコーダに接続される電源線に介在し、前記電源線の開閉を切替えるリレーと、を備え、
    　前記リレーは、前記コントローラからのリセット命令に基づいて、前記電源線を開放すること
    を特徴とする対基板作業機。
  2. 　前記アクチュエータは直線的な可動を可能とするスライダ装置であり、
    　前記エンコーダは前記スライダ装置の直線的な位置を検出するリニアスケールである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の対基板作業機。
  3. 　前記アクチュエータは回動軸を中心として回動する作業ヘッド部であり、
    　前記エンコーダは前記作業ヘッド部の回動位置を検出するロータリーエンコーダである、
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の対基板作業機。
  4. 　前記サーボアンプ、および前記コントローラを備える固定部と、
    　前記アクチュエータ、前記エンコーダ、および前記リレーを備える可動部と、を備え、
    　前記固定部と前記可動部との間は、送受信される信号を多重化して通信する多重通信が行われ、
    　前記固定部および前記可動部は、おのおの、送信信号を多重化し受信信号を非多重化して前記多重通信を実行する第１および第２多重通信部を備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の対基板作業機。
  5. 　前記リセット命令は、前記多重通信により送信されることを特徴とする請求項４に記載の対基板作業機。
  6. 　前記可動部は、前記サーボアンプと前記エンコーダとの間に介在して、前記サーボアンプと前記エンコーダとの間で送受信される信号を送信先の仕様に合わせて変換する変換器を備える
    ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の対基板作業機。
  7. 　前記リレーを複数備え、
    　前記コントローラが発する前記リセット命令は、前記リレーの各々を識別する識別子を含む
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の対基板作業機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023105619A1 (ja) * 2021-12-07 2023-06-15 株式会社Fuji 部品実装機及び基板の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06131022A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Juki Corp 部品搭載装置の制御方法及び装置
JPH08276393A (ja) * 1995-04-07 1996-10-22 Kobe Steel Ltd 位置検出器の接続構造
JP2003289291A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Fujikura Ltd 波長多重通信システム
JP2004185300A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Yaskawa Electric Corp ２重ループシステム
WO2016038684A1 (ja) * 2014-09-09 2016-03-17 富士機械製造株式会社 多重通信装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015052843A1 (ja) * 2013-10-11 2015-04-16 富士機械製造株式会社 多重化通信システム及び対基板作業機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06131022A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Juki Corp 部品搭載装置の制御方法及び装置
JPH08276393A (ja) * 1995-04-07 1996-10-22 Kobe Steel Ltd 位置検出器の接続構造
JP2003289291A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Fujikura Ltd 波長多重通信システム
JP2004185300A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Yaskawa Electric Corp ２重ループシステム
WO2016038684A1 (ja) * 2014-09-09 2016-03-17 富士機械製造株式会社 多重通信装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023105619A1 (ja) * 2021-12-07 2023-06-15 株式会社Fuji 部品実装機及び基板の製造方法

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