JP4225537B2 - 電子部品実装機のフィーダ管理システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装機に電子部品を供給するフィーダと該電子部品実装機の制御部との間を接続する既存の信号線を利用してフィーダの管理情報を取得する電子部品実装機のフィーダ管理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品実装機に電子部品を供給するフィーダ(電子部品供給装置)は、電子部品実装機に取替え可能にセットされ、供給する電子部品が無くなった時や、電子部品の種類を変更する時等に、電子部品実装機にセットされたフィーダが取り替えられる。このフィーダの取り替えは、作業者の手作業によって行われるため、作業者のうっかりミス(見間違い、勘違い等)によって、間違ったフィーダを電子部品実装機にセットしてしまうことがあり、その結果、間違った電子部品を電子部品実装機に供給して不良品を生産してしまうことがあった。
【0003】
そこで、特許文献1(特開2000−49500号公報)、特許文献2(特開2001−135988号公報)に示すように、フィーダに識別情報を表す識別情報表示部を設け、この識別情報表示部を電子部品実装機側に設けたカメラで読み取ることで、電子部品実装機に適正なフィーダがセットされているか否かを自動的に判別できるようにしたものがある。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−49500号公報(第1頁等)
【特許文献2】
特開2001−135988号公報(第1頁等)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1,2の構成では、電子部品実装機にカメラを用いた高価な画像認識システムを新たに搭載しなければならず、大幅なコストアップを招くという欠点がある。
【0006】
一般に、電子部品実装機の制御部とフィーダとの間は2本の信号線で接続され、そのうちの1本の信号線は、電子部品実装機の制御部からフィーダへ部品要求信号を送信する信号線であり、他方の信号線は、フィーダから電子部品実装機の制御部へ部品供給完了信号を送信する信号線となっている。この構成では、電子部品実装機の制御部は、フィーダ側から部品供給完了の情報しか得ることができない。
【0007】
電子部品実装機の制御部がフィーダの状態をより多く知ることが可能になれば、部品切れ発生前に電子部品を補給するように作業者に知らせて、電子部品の補給のための電子部品実装機の停止時間を短くしたり、部品切れ発生を正しく判定できたり、或は、フィーダが正常に動作しているかどうかを確認することが可能となる等、部品切れや不具合が発生する前にそれを事前に作業者に知らせることが可能となり、タイムロスを減らして電子部品実装機の稼働率を向上させるという効果を期待できる。
【0008】
そこで、フィーダの状態をより多く知ることができるようにするために、信号線の本数を増やすことが考えられるが、信号線の本数を増やすと、コストアップ幅が大きくなり、低コスト化の要求を満たすことができない。
【0009】
本発明はこれらの事情を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、フィーダの新たな管理情報を識別する機能を低コストで実現することができる電子部品実装機のフィーダ管理システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の電子部品実装機のフィーダ管理システムは、電子部品実装機に電子部品を供給するフィーダと該電子部品実装機の制御部との間を少なくとも2本の信号線で接続し、そのうちの1本の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部から前記フィーダへ部品要求信号を送信し、他の信号線を用いて前記フィーダから前記電子部品実装機の制御部へ部品供給完了信号を送信するようにした電子部品実装機のフィーダ管理システムにおいて、前記フィーダは、部品供給完了信号用の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部へ該フィーダの種類を識別するフィーダ種類識別信号を送信し、前記電子部品実装機の制御部は、受信した前記フィーダ種類識別信号のパルス数、パルス幅、パルスの送信間隔のうちの少なくとも1つに基づいて前記フィーダの種類を識別するようにしたものである。このようにすれば、新たな信号線やカメラ等を追加しなくても、フィーダの種類を識別する機能を実現することができ、フィーダの種類を識別する機能を低コストで実現することができる。しかも、作業者のうっかりミス(見間違い、勘違い等)によって、間違った種類のフィーダを電子部品実装機にセットしてしまっても、その間違いを電子部品実装機の制御部で自動的に検出して作業者に知らせたり、フィーダの動作や電子部品実装機の動作を停止させることができ、間違った電子部品を電子部品実装機に供給して不良品を生産してしまうことを未然に回避することができる。
この場合、請求項2のように、電子部品実装機の制御部からフィーダへ部品要求信号を出力する毎に、該部品要求信号を出力してから該フィーダの部品供給動作が完了するまでの期間よりも短い期間を該フィーダの種類を識別するフィーダ種類識別期間として使用し、このフィーダ種類識別期間内に部品供給完了信号用の信号線を用いてフィーダから電子部品実装機の制御部へフィーダ種類識別信号を送信するようにすると良い。
つまり、フィーダが電子部品実装機の制御部から送信されてくる部品要求信号を受信して、部品供給動作を開始してから当該部品供給動作が完了するまでには、そのフィーダの部品供給動作速度に応じた時間がかかる。この点に着目し、請求項2に係る発明は、このフィーダの部品供給動作期間よりも短い期間をフィーダの種類を識別するフィーダ種類識別期間として使用し、このフィーダ種類識別期間内に、部品供給完了信号用の信号線を用いてフィーダから電子部品実装機の制御部へフィーダ種類識別信号を送信することで、電子部品実装機の制御部でフィーダの種類を識別できるようにしたものである。このようにすれば、フィーダの部品供給動作期間を利用して、既存の信号線を用いてフィーダの種類を簡単なロジックで自動的に識別することができる。
【0011】
また、請求項3のように、フィーダと該電子部品実装機の制御部との間を少なくとも3本の信号線で接続し、そのうちの1本の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部から前記フィーダへ部品要求信号を送信し、他の2本の信号線を用いて前記フィーダから前記電子部品実装機の制御部へ部品供給完了信号とエラー信号を送信するようにしたシステムにおいて、電子部品実装機の制御部は、前記少なくとも3本の信号線の信号レベルのアクティブ/ネガティブの組み合わせによって、レディー状態、警告状態、部品供給動作中の状態、エラー状態、指示待ち状態のうちの少なくとも1つのフィーダの状態を識別するようにしても良い。このようにすれば、少なくとも3本の信号線を備えたシステムにおいて、新たな信号線やカメラ等を追加することなく、フィーダの状態を識別する機能を低コストで実現することができる。
【0013】
しかも、請求項3に係る発明では、部品切れ発生前に電子部品をフィーダに補給するように作業者に知らせて、電子部品の補給のための電子部品実装機の停止時間を短くしたり、部品切れ発生を正しく判定できたり、或は、フィーダが正常に動作しているかどうかを確認することが可能となる等、部品切れや不具合が発生する前にそれを事前に作業者に知らせることが可能となり、タイムロスを減らして電子部品実装機の稼働率を向上させるという効果を期待できる。
【0018】
具体的には、請求項4のように、部品要求信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつ部品供給完了信号用の信号線の信号レベル=アクティブ、かつエラー信号用の信号線の信号レベル=アクティブの組み合わせになったときに、エラー状態の到来を予測して警告動作を行い、部品要求信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつ部品供給完了信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつエラー信号用の信号線の信号レベル=アクティブの組み合わせになったときに、エラー状態と判断するようにすれば良い。このようにすれば、フィーダがエラー状態に至る過程を2段階に分けて識別することができ、部品切れ等に対して迅速に対処することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
《実施形態(1)》
以下、本発明の実施形態(1)を図1乃至図4に基づいて説明する。まず、図1に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。フィーダ11は、例えばテープフィーダ、バルクフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等のいずれの種類のフィーダであっても良く、複数種類のフィーダが電子部品実装機18にセットできるようになっている。図1の構成例では、フィーダ11の駆動源としてモータ12を用い、このモータ12の回転位置(回転量)をエンコーダ等の回転センサ13で検出しながら、フィーダ11の電子部品供給動作を制御するようになっている。このフィーダ11の制御部14には、電源回路15、マイクロコンピュータ16、モータ駆動回路17等が設けられ、マイクロコンピュータ16が回転センサ13の出力信号を読み込んでモータ12の回転位置(回転量)を確認しながら、モータ駆動回路17に駆動信号を出力してモータ12を駆動することで、フィーダ11が電子部品を1個ずつ所定の吸着点まで送り出すようになっている。
【0020】
このフィーダ11の制御部14と電子部品実装機18の制御部19との間は、2本の電源線V(+) ,V(-) と3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR とによってコネクタ等を介して電気的に接続されている。本実施形態(1)では、各信号線SFEED,SCOMP,SERROR で通信される信号は正論理の信号であり、ハイレベル(H)がアクティブ(能動)で、ローレベル(L)がネガティブ(非能動)となる。
【0021】
ここで、1本目の信号線SFEEDは、電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に部品要求信号(H)を送信するのに使用される。
2本目の信号線SCOMPは、フィーダ11の電子部品供給動作が完了したときにフィーダ11の制御部14から電子部品実装機18の制御部19に部品供給完了信号(H)を送信するのに使用される。この信号線SCOMPの信号レベルがHの状態になっているときは、電子部品実装機18が吸着点上の電子部品を吸着できる状態になっていることを意味する。電子部品実装機18の制御部19は、部品供給完了信号(H)を受信したときに部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをLに反転させる(部品要求信号の出力を終了する)。
【0022】
一方、3本目の信号線SERROR は、フィーダ11の制御部14から電子部品実装機18の制御部19にエラー信号(H)を送信するのに使用される。この信号線SERROR の信号レベルがHの状態になっているときは、電子部品実装機18が吸着点上の電子部品を吸着できないか又はいずれ吸着できなくなると予想される状態、或は、フィーダ11が動作不能か又は動作不能になると予想される状態になっていることを意味する。
【0023】
更に、本実施形態(1)では、2本の信号線SFEED、SCOMPの信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を自動的に識別できるようにしている。具体的には、電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に部品要求信号を出力してから該フィーダ11の部品供給動作が完了するまでの期間よりも短い期間を該フィーダ11の種類を識別するフィーダ種類識別期間として使用する。そして、このフィーダ種類識別期間内に、電子部品実装機18の制御部19は、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルを反転させることによって、フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号(パルス信号)の送信を要求し、この要求に応じて、フィーダ11の制御部14が部品供給完了信号用の信号線SCOMPを用いてフィーダ種類識別信号(パルス信号)を電子部品実装機18の制御部19へ送信するという処理を、フィーダ11の種類に応じて設定された回数繰り返し、電子部品実装機18の制御部19において、前記フィーダ種類識別期間内に受信したフィーダ種類識別信号のパルス数に基づいてフィーダ11の種類を自動的に識別するようにしている。
【0024】
このフィーダ種類識別処理の一例を図2のタイムチャートを用いて説明する。本実施形態(1)では、電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に部品要求信号を出力する毎に、毎回、フィーダ11の種類が次のようにして識別される。電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に対して、信号線SFEEDを用いて部品要求信号を出力した時点t1 (信号線SFEEDの信号レベルをLからHに反転した時点t1 )で、フィーダ11のモータ12をオン(ON)して電子部品供給動作を開始すると共に、フィーダ11の制御部14によって部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転させる。
【0025】
その後、電子部品実装機18の制御部19は、部品供給完了信号用の信号線 SCOMPの信号レベルがLからHに反転したことを確認した時点t2 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをHからLに反転させる。その後、フィーダ11の制御部14は、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転したことを確認した時点で、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転させる。
【0026】
その後、電子部品実装機18の制御部19は、部品供給完了信号用の信号線 SCOMPの信号レベルがHからLに反転したことを確認した時点t3 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをLからHに反転させ、フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号の送信(つまり部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転すること)を要求する。
【0027】
以上のような一連の処理をフィーダ11の種類に応じて設定された回数繰り返すことで、電子部品実装機18の制御部19は、フィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数(図2の例では所定パルス数=1)のフィーダ種類識別信号のパルスを部品供給完了信号用の信号線SCOMPを介して受信し、受信したフィーダ種類識別信号のパルス数(SCOMP=L→Hの反転回数)に基づいてフィーダ11の種類を識別する。
【0028】
この際、電子部品実装機18の制御部19は、フィーダ11の種類に応じたパルス数のフィーダ種類識別信号の受信が完了したか否かを判定するため、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをLからHに反転させる毎(フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号の送信を要求する毎)に、タイマをリセットスタートさせ、所定時間a内に新たなフィーダ種類識別信号(SCOMP=L→H)を受信しなくなった時点t4 で、フィーダ種類識別信号の受信完了と判断する。この図2の例では、t1 からt4 までの期間がフィーダ種類識別期間となり、このフィーダ種類識別期間(t1 〜t4 )がフィーダ11の部品供給動作期間(t1 〜t5 )よりも短くなるように設定されている。
【0029】
尚、フィーダ11の部品供給動作が完了した時点t5 で、フィーダ11の制御部14は、信号線SCOMPを用いて部品供給完了信号を出力する(信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転する)。この後、電子部品実装機18の制御部19は、部品供給完了信号を受信した時点で、フィーダ11の部品供給動作完了と判断して、電子部品実装機18のZ軸サーボモータを駆動して吸着ノズルを下降させ、吸着点上の電子部品を吸着して持ち上げる。このような電子部品実装機18の部品吸着動作が終了した時点(図のt6 )で、電子部品実装機18の制御部19は、部品要求信号の出力を終了し(信号線SFEEDの信号レベルをHからLに反転し)、それによって、フィーダ11の制御部14は、部品供給完了信号の出力を終了する(信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転する)。
【0030】
以上説明した本実施形態(1)のフィーダ種類識別処理は、図3及び図4のルーチンによって実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【0031】
[電子部品実装機18の制御部19の処理]
図3のフィーダ種類識別ルーチンは、電子部品実装機18の制御部19によって所定時間毎(例えば1〜数msec毎)に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHであるか否か(つまり部品要求信号が出力されているか否か)を判定し、SFEED=Hであれば、ステップ102に進み、タイマTをカウントアップする(図2のt1 〜t2 の期間は、本ルーチンが起動される毎に、処理がステップ101→102の順に進み、タイマTのカウントアップ処理を繰り返し実行することになる)。
【0032】
この後、ステップ103に進み、タイマTの値が所定時間a以内であるか否かを判定し、タイマTの値が所定時間a以内であれば、ステップ104に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがLからHに反転する立上がりエッジのタイミングであるか否か(フィーダ種類識別信号のパルスが出力されたか否か)を判定し、その判定結果が「No」であれば、何もせずに本ルーチンを終了するが、「Yes」であれば、ステップ105に進み、フィーダ種類識別信号のパルス数をカウントするパルス数カウンタC1を1だけカウントアップする。この後、ステップ106に進み、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをHからLに反転させ(図2の時刻t2 参照)、次のステップ107で、タイマTをリセットして本ルーチンを終了する。
【0033】
このように、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLに反転された後は、本ルーチンが起動される毎に、ステップ101で「No」と判定されるため、ステップ108に進み、パルス数カウンタC1が1以上であるか否か(つまり2個目以降のフィーダ種類識別信号のパルスの受信を待っている状態であるか否か)を判定する。図2のt1 以前(つまり部品要求信号が出力される以前)であれば、ステップ101とステップ108で共に「No」と判定されて、何もせずに本ルーチンを終了するが、図2のt2 〜t3 の期間であれば、ステップ101で「Yes」、ステップ108で「No」と判定されて、ステップ109に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがHからLに反転する立下がりエッジのタイミングであるか否かを判定し、その判定結果が「No」であれば、前述したステップ102に進み、タイマTをカウントアップする(図2のt2 〜t3 の期間は、処理がステップ101→108→109→102の順に進み、タイマTのカウントアップ処理を繰り返し実行する)。
【0034】
一方、上記ステップ109の判定結果が「Yes」であれば、ステップ110に進み、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをLからHに反転させ(図2の時刻t3 参照)、次のステップ111で、タイマTをリセットした後、前述したステップ102に進み、タイマTをカウントアップする(この後は、処理がステップ101→102の順に進み、タイマTのカウントアップ処理を繰り返し実行する)。
【0035】
以上の処理によって、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルH/Lが反転する毎に、タイマTをリセットスタートさせて、信号線SFEEDの信号レベルがH又はLに維持される時間をカウントし、タイマTの値が所定時間aを越えた時点t4 で、前記ステップ104の判定結果が「No」となり、フィーダ種類識別信号の受信完了と判断して、ステップ112に進み、それまでに受信したフィーダ種類識別信号のパルス数(パルス数カウンタC1のカウント値)に基づいてフィーダ11の種類を識別した後、ステップ113に進み、パルス数カウンタC1をリセットして本ルーチンを終了する。
【0036】
[フィーダ11の制御部14の処理]
図4のフィーダ種類識別信号送信ルーチンは、フィーダ11の制御部14のマイクロコンピュータ16により所定時間毎(例えば1〜数msec毎)に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、送信済みのフィーダ種類識別信号のパルス数(SCOMP=L→Hの反転回数)をカウントする送信済みパルス数カウンタC2が0(リセット値)であるか否かを判定し、この送信済みパルス数カウンタC2が0であれば、ステップ202に進み、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転する立上がりエッジのタイミング(図2のt1 )であるか否かを判定し、その判定結果が「No」であれば、何もせずに本ルーチンを終了するが、「Yes」であれば、ステップ203に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転し(フィーダ種類識別信号のパルスを出力し)、次のステップ204で、送信済みパルス数カウンタC2を1だけカウントアップして、本ルーチンを終了する。
【0037】
この後は、本ルーチンが起動される毎に、ステップ201で「No」と判定されて、ステップ205に進み、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転する立下がりエッジのタイミング(図2のt2 )であるか否か判定し、その判定結果が「Yes」であれば、ステップ206に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転して、本ルーチンを終了する。
【0038】
一方、上記ステップ205の判定結果が「No」であれば、ステップ207に進み、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転する立上がりエッジのタイミング(図2のt3 )であるか否かを判定し、その判定結果が「No」であれば、何もせずに本ルーチンを終了するが、「Yes」であれば、ステップ208に進み、送信済みパルス数カウンタC2の値がフィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数(図2の例では所定パルス数=1)以上であるか否かによって、当該所定パルス数のフィーダ種類識別信号の送信が完了したか否かを判定する。
【0039】
このステップ208の判定結果が「No」の場合は、まだ送信すべきフィーダ種類識別信号のパルスが残っていると判断して、ステップ209に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転し(フィーダ種類識別信号のパルスを出力し)、次のステップ210で、送信済みパルス数カウンタC2を1だけカウントアップして、本ルーチンを終了する。
【0040】
その後、送信済みパルス数カウンタC2の値がフィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数以上になった時点で、ステップ208の判定結果が「Yes」となり、当該所定パルス数のフィーダ種類識別信号のパルスを送信し終えたと判断して、ステップ211に進み、フィーダ11の部品供給動作が完了するまで待機し、部品供給動作が完了した時点(図2のt5 )で、ステップ212に進み、送信済みパルス数カウンタC2をリセットした後、ステップ213に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転して部品供給完了信号を出力する。
【0041】
その後、電子部品実装機18の部品吸着動作が終了して部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転した時点(図2のt6 )で、ステップ214からステップ215に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転させる(部品供給完了信号の出力を終了する)。
【0042】
以上説明した本実施形態(1)によれば、電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に部品要求信号を出力してから該フィーダ11の部品供給動作が完了するまでの期間よりも短い期間をフィーダ種類識別期間として使用し、このフィーダ種類識別期間内に、電子部品実装機18の制御部19は、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルを反転させることで、フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号のパルスの送信を要求し、この要求に応じてフィーダ11の制御部14が部品供給完了信号用の信号線SCOMPを用いてフィーダ種類識別信号のパルスを電子部品実装機18の制御部19へ送信するという処理を、フィーダ11の種類に応じて設定された回数繰り返し、電子部品実装機18の制御部19において、前記フィーダ種類識別期間内に受信したフィーダ種類識別信号のパルス数に基づいてフィーダ11の種類を識別するようにしたので、新たな信号線やカメラ等を追加しなくても、既存の2本の信号線SFEED、SCOMPを用いて簡単なロジックでフィーダ11の種類を識別する機能を実現することができ、フィーダ11の種類を識別する機能を低コストで実現することができる。
【0043】
しかも、電子部品実装機18の制御部19でフィーダ11の種類を自動的に識別することができるので、作業者のうっかりミス(見間違い、勘違い等)によって、間違ったフィーダ11を電子部品実装機18にセットしてしまっても、その間違いを電子部品実装機18の制御部19で自動的に検出して作業者に知らせたり、フィーダ11の動作や電子部品実装機18の動作を停止させることができ、間違った電子部品を電子部品実装機18に供給して不良品を生産してしまうことを未然に回避することができる。
【0044】
《実施形態(2)》
図5乃至図7に示す本発明の実施形態(2)は、前記実施形態(1)と異なるロジックでフィーダ種類識別信号のパルス数をカウントしてフィーダ11の種類を識別するようにしている。その他、信号線の本数等のシステム構成は、前記実施形態(1)と同じ構成(図1の構成)である。
【0045】
以下、本実施形態(2)のフィーダ種類識別処理の一例を図5のタイムチャートを用いて説明する。
【0046】
本実施形態(2)においても、前記実施形態(1)と同じく、2本の信号線 SFEED、SCOMPの信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を識別するようにしている。また、前記実施形態(1)では、電子部品実装機18の制御部19がフィーダ種類識別信号のパルスを受信する毎に、毎回、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルを反転させて、フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号の送信を要求するようにしているが、本実施形態(2)では、フィーダ11の制御部14に対してフィーダ種類識別信号の送信を要求する動作は最初の1回のみであり、フィーダ11の制御部14は、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転した時点t1 (フィーダ種類識別信号の送信要求を受信した時点t1 )で、フィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数(図5の例では所定パルス数=2)のフィーダ種類識別信号のパルス(一定パルス幅)を所定間隔で連続的に出力する(つまり部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルH/Lを所定周期で反転する動作を上記所定パルス数分だけ連続的に繰り返す)。従って、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルが一旦Hに反転すると、その後、電子部品実装機18の部品吸着動作が終了するまで(図5のt5 まで)、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHの状態に維持される。
【0047】
この際、電子部品実装機18の制御部19は、フィーダ11の種類に応じた所定パルス数のフィーダ種類識別信号の受信が完了したか否かを判定するため、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがLからHに反転する毎(つまりフィーダ種類識別信号のパルスを受信する毎)に、タイマをリセットスタートさせ、所定時間a内に新たなフィーダ種類識別信号(SCOMP=L→H)を受信しなくなった時点t3 で、フィーダ種類識別信号の受信完了と判断する。この図5の例では、t1 からt3 までの期間がフィーダ種類識別期間となり、このフィーダ種類識別期間(t1 〜t3 )がフィーダ11の部品供給動作期間(t1 〜t4 )よりも短くなるように設定されている。
以上説明した本実施形態(2)のフィーダ種類識別処理は、図6及び図7のルーチンによって実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【0048】
[電子部品実装機18の制御部19の処理]
図6のフィーダ種類識別ルーチンは、電子部品実装機18の制御部19によって所定時間毎(例えば1〜数msec毎)に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、フィーダ種類識別期間(図5のt1 〜t3 の期間)であるか否かを判定するために、ステップ301で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHであるか否か(部品要求信号が出力されているか否か)を判定し、次のステップ302で、フィーダ11の種類を識別する前であるか否か(図5のt3 以前であるか否か)を判定する。上記2つのステップ301、302のいずれか一方で「No」と判定された場合は、フィーダ種類識別期間(図5のt1 〜t3 の期間)ではないと判断して、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【0049】
これに対して、上記2つのステップ301、302で共に「Yes」と判定されれば、フィーダ種類識別期間と判断して、ステップ303に進み、タイマTをカウントアップする。この後、ステップ304に進み、タイマTの値が所定時間a以内であるか否かを判定し、タイマTの値が所定時間a以内であれば、ステップ305に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがLからHに反転する立上がりエッジのタイミングであるか否か(フィーダ種類識別信号のパルスが出力されたか否か)を判定し、その判定結果が「No」であれば、何もせずに本ルーチンを終了するが、「Yes」であれば、ステップ306に進み、フィーダ種類識別信号のパルス数をカウントするパルス数カウンタC1を1だけカウントアップする。この後、ステップ307に進み、タイマTをリセットす
る。
【0050】
以上の処理を繰り返すことによって、フィーダ種類識別信号のパルスを受信する毎(部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがLからHに反転する毎)にパルス数カウンタC1をカウントアップし、かつ、タイマTをリセットスタートさせて、フィーダ種類識別信号の受信後の経過時間をカウントし、タイマTの値が所定時間aを越えた時点t3 で、前記ステップ304の判定結果が「No」となり、フィーダ種類識別信号の受信完了と判断して、ステップ308に進み、それまでに受信したフィーダ種類識別信号のパルス数(パルス数カウンタC1のカウント値)に基づいてフィーダ11の種類を識別した後、ステップ309に進み、パルス数カウンタC1をリセットして本ルーチンを終了する。
【0051】
[フィーダ11の制御部14の処理]
図7のフィーダ種類識別信号送信ルーチンは、フィーダ11の制御部14のマイクロコンピュータ16により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ401で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転する立上がりエッジのタイミング(図5のt1 )であるか否かを判定し、その判定結果が「Yes」であれば、ステップ402に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転し(フィーダ種類識別信号のパルスを出力し)、次のステップ403で、送信済みのフィーダ種類識別信号のパルス数(SCOMP=L→Hの反転回数)をカウントする送信済みパルス数カウンタC2を1だけカウントアップする。
【0052】
この後、ステップ404に進み、フィーダ種類識別信号の一定パルス幅分の時間が経過するまで待機し、一定パルス幅分の時間が経過した時点で、ステップ405に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転して本ルーチンを終了する。
【0053】
一方、前記ステップ401で「No」と判定された場合は、ステップ406に進み、送信済みパルス数カウンタC2の値が1以上、かつフィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数(図5の例では所定パルス数=2)未満であるか否かで、まだ送信すべきフィーダ種類識別信号が残っているか否かを判定し、その判定結果が「Yes」の場合は、ステップ407に進み、次のフィーダ種類識別信号出力タイミングになるまで待機し、次のフィーダ種類識別信号送信タイミングになった時点(図5のt2 )で、前記ステップ402に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転し(フィーダ種類識別信号のパルスを出力し)、次のステップ403で、送信済みパルス数カウンタC2を1だけカウントアップする。
【0054】
その後、送信済みパルス数カウンタC2の値がフィーダ11の種類に応じて設定された所定パルス数以上になった時点で、ステップ406の判定結果が「No」となり、当該所定パルス数のフィーダ種類識別信号のパルスを送信し終えたと判断して、ステップ408に進み、フィーダ11の部品供給動作が完了するまで待機し、部品供給動作が完了した時点(図5のt4 )で、ステップ409に進み、送信済みパルス数カウンタC2をリセットした後、ステップ410に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをLからHに反転して部品供給完了信号を出力する。
【0055】
その後、電子部品実装機18の部品吸着動作が終了して部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転した時点(図5のt5 )で、ステップ411からステップ412に進み、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルをHからLに反転させる(部品供給完了信号の出力を終了する)。
【0056】
以上説明した本実施形態(2)においても、前記実施形態(1)と同様の効果を得ることができる。
尚、前記実施形態(1)、(2)では、各信号線SFEED,SCOMP,SERROR で通信される信号を正論理の信号とし、ハイレベル(H)をアクティブ、ローレベル(L)をネガティブとしたが、これを負論理の信号に変更し、ローレベル(L)をアクティブ、ハイレベル(H)をネガティブとしても良い。
【0057】
また、前記実施形態(1)、(2)では、フィーダ種類識別信号のパルス数に基づいてフィーダ11の種類を識別するようにしたが、フィーダ種類識別信号のパルス幅(又はパルスの送信間隔)によってフィーダ11の種類を識別するようにしても良く、勿論、パルス数とパルス幅(又はパルスの送信間隔)を組み合わせてフィーダ11の種類を識別するようにしても良い。
【0058】
また、前記実施形態(1)、(2)では、部品要求信号用の信号線SFEEDと部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を識別するようにしたが、この他、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの代わりにエラー信号用の信号線SERROR を用い、部品要求信号用の信号線SFEEDとエラー信号用の信号線SERROR の信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を識別するようにしても良く、勿論、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を識別するようにしても良い。
【0059】
また、前記実施形態(1)、(2)では、電子部品実装機18の制御部19からフィーダ11の制御部14に部品要求信号を出力する毎に、毎回、フィーダ11の種類を識別するようにしたが、電子部品実装機18の運転開始時又はフィーダ11の取替を検出した時のみに、フィーダ11の種類の識別を1回のみ行うようにしても良い。
【0060】
《実施形態(3)》
前記実施形態(1)、(2)では、2本の信号線SFEED,SCOMPの信号の組み合わせによってフィーダ11の種類を識別するようにしたが、図8乃至図10に示す本発明の実施形態(3)では、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号の組み合わせによってフィーダ11の状態を識別するようにしている。
【0061】
以下、本実施形態(3)のフィーダ状態識別処理の一例を図8のタイムチャートと図9の信号組み合わせテーブルを用いて説明する。本実施形態(3)では、各信号線SFEED,SCOMP,SERROR で通信される信号を負論理の信号とし、ローレベル(L)をアクティブ、ハイレベル(H)をネガティブとしてるが、これを正論理の信号に変更しても良いことは言うまでもない。その他、信号線の本数等のシステム構成は、前記実施形態(1)と同じ構成(図1の構成)である。
【0062】
本実施形態(3)では、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルのL(アクティブ)/H(ネガティブ)の組み合わせを判定して、その組み合わせに基づいて図9の信号組み合わせテーブルからフィーダ11の下記の5種類の状態▲1▼〜▲5▼を識別するようにしている。
【0063】
▲1▼レディー状態(Ready)
吸着点に電子部品が存在して、電子部品実装機18の吸着ノズルで電子部品を吸着可能な状態で、自動運転が可能な状態
▲2▼警告状態(Warning)
吸着点に電子部品が存在して、暫く自動運転を継続できるが、いずれエラー状態になることが分かっている状態
▲3▼部品供給動作中の状態(Resp time)
電子部品実装機18の制御部19がフィーダ11に部品要求信号(部品要求信号用の信号線SFEEDのH→Lの反転)を出力してから、フィーダ11がそれに応答して電子部品の供給動作を完了するまでの状態
▲4▼エラー状態(Error)
吸着点に電子部品が無い状態(電子部品実装機18の自動運転に支障を来す状態)
▲5▼指示待ち状態(Wait)
フィーダ11が電子部品実装機18の制御部19からの部品要求信号の送信を待っている状態
【0064】
これら5種類の状態▲1▼〜▲5▼の識別は、図9の信号組み合わせテーブルを用いて次のようにして行われる。
図8の例では、時刻t1 以前は、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルが全てHであるため、“指示待ち状態”と判定される。
【0065】
そして、時刻t1 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転して部品要求信号が出力されると、SFEED=L、SCOMP=H、SERROR =Hの組み合わせとなるため、“部品供給動作中の状態”と判定される。この際、部品要求信号によってフィーダ11の部品供給動作が開始される。
【0066】
この後、フィーダ11の部品供給動作が完了した時点で、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがHからLに反転し(部品供給完了信号が出力され)、それに伴って、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転し、この時点t2 で、SFEED=H、SCOMP=L、SERROR =Hの組み合わせとなるため、“レディー状態”と判定される。
【0067】
この後、時刻t3 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転すると、フィーダ11の部品供給動作が開始されて、SFEED=L、SCOMP=L、SERROR =Hの組み合わせとなるため、“部品供給動作中の状態”と判定される。
【0068】
この後、一定時間が経過した時点t4 で、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがLからHに反転すると、SFEED=L、SCOMP=H、SERROR =Hの組み合わせとなるが、引き続き“部品供給動作中の状態”と判定される。
【0069】
その後、フィーダ11の部品供給動作が完了して部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがHからLに反転した時点t5 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがLからHに反転するため、SFEED=H、SCOMP=L、SERROR =Hの組み合わせとなり、“レディー状態”と判定される。
【0070】
この後、一定時間が経過した時点t6 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転すると、SFEED=L、SCOMP=L、SERROR =Hの組み合わせとなるため、“部品供給動作中の状態”と判定される。
【0071】
例えば、この部品供給動作中に、フィーダ11に設けられたセンサ等により電子部品の残数が一定量以下になったことを検出すると、その時点t7 で、エラー信号用の信号線SERROR の信号レベルがHからLに反転する。このようにして、エラー信号用の信号線SERROR の信号レベルがLに反転した後も、フィーダ11の部品供給動作が完了するまで(SCOMP=L、SFEED=Hに反転するまで)は、引き続き“部品供給動作中の状態”と判定される。そして、フィーダ11の部品供給動作が完了して、SCOMP=L、SFEED=Hに反転した時点t8 で、SFEED=H、SCOMP=L、SERROR =Lの組み合わせとなり、“警告状態”と判定される。この“警告状態”は、吸着点に電子部品が存在して、暫く自動運転を継続できるが、いずれエラー状態になることが分かっている状態であることを意味する。“警告状態”と判定されると、警告表示及び/又は警告音が出力され、作業者に警告する。
【0072】
その後、時刻t9 で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルがHからLに反転すると、フィーダ11の部品供給動作が開始されて、SFEED=L、SCOMP=L、SERROR =Lの組み合わせとなるため、“部品供給動作中の状態”と判定される。
【0073】
この後、所定時間が経過する前に、フィーダ11の部品供給動作完了(SCOMP=L、SFEED=H)の状態になれば、“エラー状態”とは判定されず、自動運転が継続される。しかし、所定時間が経過しても、フィーダ11の部品供給動作完了(SCOMP=L、SFEED=H)の状態にならないとき、又は、フィーダ11のセンサ等が部品切れを検出したときには、その時点t10で、部品要求信号用の信号線SFEEDの信号レベルをLからHに反転させる。これにより、SFEED=H、SCOMP=H、SERROR =Lの組み合わせとなるため、“エラー状態”と判定される。この“エラー状態”は、吸着点に電子部品が無く、電子部品実装機18の自動運転に支障を来す状態であることを意味する。
【0074】
その後、作業者がフィーダ11に電子部品を補給し、部品切れ状態から復旧すると、その時点t11で、エラー信号用の信号線SERROR の信号レベルがLからHに反転し、更に、フィーダ11のセンサ等が電子部品の補給を検出した時点で、部品供給完了信号用の信号線SCOMPの信号レベルがHからLに反転する。これにより、SFEED=H、SCOMP=L、SERROR =Hの組み合わせとなり、“レディー状態”と判定される。
【0075】
以上説明した本実施形態(3)のフィーダ状態識別処理は、図10のフィーダ状態識別ルーチンによって実行される。本ルーチンは、電子部品実装機18の制御部19によって所定時間毎(例えば1〜数msec毎)に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ501〜503で、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルH/Lを判定し、次のステップ504で、図9の信号組み合わせテーブルを検索して、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルの組み合わせに応じたフィーダ状態(▲1▼〜▲5▼のいずれか)を判定して、本ルーチンを終了する。
【0076】
以上説明した本実施形態(3)では、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルの組み合わせに基づいてフィーダ11の5種類の状態▲1▼〜▲5▼を識別するようにしたので、部品切れ発生前に電子部品をフィーダ11に補給するように作業者に知らせて、電子部品の補給のための電子部品実装機18の停止時間を短くしたり、部品切れ発生を正しく判定できたり、或は、フィーダ11が正常に動作しているかどうかを確認することが可能となる等、部品切れや不具合が発生する前にそれを事前に作業者に知らせることが可能となり、タイムロスを減らして電子部品実装機18の稼働率を向上させるという効果を期待できる。
【0077】
しかも、既存の3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR を用いてフィーダ11の5種類の状態▲1▼〜▲5▼を識別するようにしたので、新たな信号線を追加しなくても、フィーダ11の新たな管理情報を識別する機能を実現することができ、フィーダ11の新たな管理情報を識別する機能を低コストで実現する
ことができる。
【0078】
尚、本実施形態(3)では、各信号線SFEED,SCOMP,SERROR で通信される信号を負論理の信号とし、ローレベル(L)をアクティブ、ハイレベル(H)をネガティブとしたが、これを正論理の信号に変更し、ハイレベル(H)をアクティブ、ローレベル(L)をネガティブとしても良い。
【0079】
また、本実施形態(3)では、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR の信号レベルの組み合わせに基づいてフィーダ11の5種類の状態▲1▼〜▲5▼を識別するようにしたが、4種類又は6種類以上の状態を識別するようにしても良い。
【0080】
或は、3本の信号線SFEED,SCOMP,SERROR のうちのいずれか2本の信号線の信号レベルの組み合わせに基づいてフィーダ11の状態を識別するようにしても良い。
【0081】
また、前記実施形態(1)〜(3)では、いずれもエラー信号を送信する信号線SERROR を設けているが、この信号線SERROR を省略して、部品要求信号と部品供給完了信号を送信する2本の信号線SFEED,SCOMPのみを設けたシステムにも、本発明を適用して実施できる。この場合は、2本の信号線SFEED,SCOMPの信号の組み合わせによってフィーダの管理情報を識別するようにすれば良い。
【0082】
また、3本以上の信号線を備えたシステムに本発明を適用する場合は、3本以上の信号線の信号の組み合わせによってフィーダの管理情報を識別するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)のシステム全体の概略構成を示す図
【図2】実施形態(1)のフィーダ種類識別処理の一例を示すタイムチャート
【図3】実施形態(1)のフィーダ種類識別ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図4】実施形態(1)のフィーダ種類識別信号送信ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図5】実施形態(2)のフィーダ種類識別処理の一例を示すタイムチャート
【図6】実施形態(2)のフィーダ種類識別ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図7】実施形態(2)のフィーダ種類識別信号送信ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図8】実施形態(3)のフィーダ状態識別処理の一例を示すタイムチャート
【図9】信号組み合わせテーブルの一例を示す図
【図10】実施形態(3)のフィーダ状態識別ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
11…フィーダ、12…モータ、13…回転センサ、14…制御部、18…電子部品実装機、19…制御部、SFEED…部品要求信号用の信号線、SCOMP…部品供給完了信号用の信号線、SERROR …エラー信号用の信号線、V(+) ,V(-) …電源線。
Claims (4)
- 電子部品実装機に電子部品を供給するフィーダと該電子部品実装機の制御部との間を少なくとも2本の信号線で接続し、そのうちの1本の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部から前記フィーダへ部品要求信号を送信し、他の信号線を用いて前記フィーダから前記電子部品実装機の制御部へ部品供給完了信号を送信するようにした電子部品実装機のフィーダ管理システムにおいて、
前記フィーダは、部品供給完了信号用の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部へ該フィーダの種類を識別するフィーダ種類識別信号を送信し、
前記電子部品実装機の制御部は、受信した前記フィーダ種類識別信号のパルス数、パルス幅、パルスの送信間隔のうちの少なくとも1つに基づいて前記フィーダの種類を識別することを特徴とする電子部品実装機のフィーダ管理システム。 - 前記電子部品実装機の制御部から前記フィーダへ部品要求信号を出力する毎に、該部品要求信号を出力してから該フィーダの部品供給動作が完了するまでの期間よりも短い期間を該フィーダの種類を識別するフィーダ種類識別期間として使用し、このフィーダ種類識別期間内に前記部品供給完了信号用の信号線を用いて前記フィーダから前記電子部品実装機の制御部へ前記フィーダ種類識別信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装機のフィーダ管理システム。
- 電子部品実装機に電子部品を供給するフィーダと該電子部品実装機の制御部との間を少なくとも3本の信号線で接続し、そのうちの1本の信号線を用いて前記電子部品実装機の制御部から前記フィーダへ部品要求信号を送信し、他の2本の信号線を用いて前記フィーダから前記電子部品実装機の制御部へ部品供給完了信号とエラー信号を送信するようにした電子部品実装機のフィーダ管理システムにおいて、
前記電子部品実装機の制御部は、前記少なくとも3本の信号線の信号レベルのアクティブ/ネガティブの組み合わせによって、レディー状態、警告状態、部品供給動作中の状態、エラー状態、指示待ち状態のうちの少なくとも1つのフィーダの状態を識別することを特徴とする電子部品実装機のフィーダ管理システム。 - 前記電子部品実装機の制御部は、前記部品要求信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつ前記部品供給完了信号用の信号線の信号レベル=アクティブ、かつ前記エラー信号用の信号線の信号レベル=アクティブの組み合わせになったときに、エラー状態の到来を予測して警告動作を行い、前記部品要求信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつ前記部品供給完了信号用の信号線の信号レベル=ネガティブ、かつ前記エラー信号用の信号線の信号レベル=アクティブの組み合わせになったときに、エラー状態と判断することを特徴とする請求項3に記載の電子部品実装機のフィーダ管理システム。
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