專利名稱：終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種終端，該終端用于顯示從保管在標準形狀或非標準形狀物品的保
管架上的物品中接收、補充產品組裝所需的部件的指示，并進行輸入，以將已領取該部件的 情況通知中央控制裝置，其中，該終端輸入輸出各個部件交付架的物品的檢測、有無及領取 狀況。
背景技術：
—直以來，在組裝生產工序、特別是單元生產方式的工序中，進行作為產品構成部 件的部件的作業時的領取指示或者對于上述領取指示的領取之后的確認開關輸入。在這種 情況下，在主計算機中，向控制裝置發送部件的領取指示，控制裝置通過安裝在被發出領取 指示的部件交付架上的燈或顯示器顯示指示狀態。另一方面，形成如下結構領取完畢所指 示的部件的作業者或者機器人、自動輸送車對桿開關進行操作，作為領取完畢輸入，其操作 信號經由上述控制裝置到達主計算機，從而進行作業的進展、誤操作的防止、向部件交付架 的部件補充、部件的庫存管理、補充部件的訂貨等。 單元生產方式、即一名作業人員負責多個工序的方式是近年來廣泛發展的方式， 但該方式中使用的所謂"揀選系統"之前就廣為人知。例如，日本特開2002-12309號公報 (專利文獻1)中公開了冷藏冷凍倉庫的冷凍品在寒冷區域的集中顯示式商品存儲揀選系 統。 記載有如下系統在該系統中，對于在保管物品的商品倉庫、冷藏冷凍倉庫的貨架 上排列的大量物品，開關輸入主計算機和所存儲的物品的揀選作業，將作業內容發送給主 計算機，以進行作業的確認。這些系統是比較標準化的系統，因此，到目前為止幾乎沒有必 要進行變更。但是，隨著當今時代的商品壽命短期化的發展，產生了依次變更貨架的寬度、 間隔、排列的必要性。因此，產生了提高與操作者對應的接口即開關盒的配置、間隔的自由 度的必要性。如果開關盒價格低廉，或者如果安裝間隔變更的自由度高，則能夠使系統整體 低成本化，并且，能夠降低縮小貨架間隔以增加貨架數量時或加大貨架間隔以減少貨架數 量時的布線設備成本，但是，以往存在沒有價格低廉的開關盒并難以應對變更的難點。
此外，以往的開關盒的布線中沒有充分地反映省略布線的所謂省布線技術，布線 量多，開關盒數量增加，存在相應地這些系統的成本增加的缺點。另外，作為在此所述的省 布線技術，例如有日本特開平1-72623號公報(專利文獻2)公開的信號的串并聯變換方式 以及日本特開平1-89839號公報(專利文獻3)公開的并聯傳感信號的串聯傳輸方式。根 據上述方式，能夠在包含電源的時鐘信號的線路中，對應于各時鐘疊加1個(1比特)控制 信號(或傳感信號)，因此能夠通過較少的線路實現控制裝置和被控制裝置之間的傳輸系 統、控制裝置和傳感裝置之間的傳輸系統的布線。 此外，作為公知的省布線技術，還有日本特開平3-6997 (專利文獻4)公開的控制 監視信號傳輸方式。根據該方式，在主站上連接輸入單元和輸出單元，從主站將疊加于電源 的時鐘信號輸出至共用的數據信號線，由此能夠以簡單的結構實現控制部和被控制部之間以及傳感部之間的雙向的高速信號傳輸。即，能夠以較少的線路而構成，布線的成本低廉，
能夠簡化單元的連接配置。此外，根據該方式，能夠任意地對各單元進行地址分配，因此，還
具有能夠在所需位置自由地進行單元的追加、刪除的優點。 專利文獻1 :日本特開2002-12309號公報 專利文獻2 :日本特開平1-72623號公報 專利文獻3 :日本特開平1-89839號公報 專利文獻4 :日本特開平3-6997號公報 此外，在沒有充分地反映省布線技術的現有開關盒的布線方法中，由于布線量的增加，存在下述導致設備成本升高的缺點布線空間大型化，還需要連接中繼端子箱，使布線工時變多。在大量布線中使用布線槽的情況下，會引起槽內部的布線的斷線、斷線時的維修時間的增加，并且，在貨架本身能夠在軌道上進行前后移動的情況下，需要設置可動布線部，但在這樣的對象中，產生多芯線纜布線的斷線等故障。此外，同樣存在下述問題使用這樣的開關盒的用途也被廣泛用于單元生產方式，而作為使用上述部件交付架的組裝生產線的產品的商品的壽命有變短的趨勢，為了進行產品的改良、機型的變更、進而產品本身的變更，需要進行部件交付架的排列變更、間隔變更，若復雜地處理布線，則難以容易地進行部件交付架的再配置以及布線等的變更。
發明內容
本發明的目的在于，在單元生產方式中，通過將省布線技術充分地反映于開關盒來減少布線數量，能夠實現布線空間的減少、故障的減少、故障時的維修作業的容易化、布局變更的容易化，進而降低從站終端的成本，實現設備成本的減少。
本發明為了實現上述目的，提供一種單價低廉的終端。 技術方案1所述的終端的特征在于，在單元生產方式用控制系統中，由被控制部和傳感部構成的多個從站終端經由共用數據信號線與主站連接，上述主站與控制部之間互相收發控制數據，并且，與上述從站終端之間經由共用數據信號線互相收發監視信號及/或控制信號，上述監視信號至少包含表示有無單元生產方式的單元中的組裝對象部件的信息，上述控制信號至少包含指示上述對象部件的使用的信息；上述終端包括被賦予相互連續的地址的主從站終端和副從站終端；上述主從站終端具備顯示器、輸入開關、地址提取單元、從站輸入輸出電路及與主站之間的通信單元，具有地址的設定功能，并進行輸入或輸出信息的通信；上述副從站終端具有與上述主從站終端相同的外觀，并具備顯示器及輸入開關，與主站之間的通信以及除了上述輸入開關和上述顯示器之外的全部電路都依賴于上述主從站終端。 另外，作為除了輸入開關和顯示器之外的全部電路，例如可以列舉出從電源疊加
共用數據信號提取電力和控制數據信號的控制數據信號提取電路、用于從控制數據信號取
得本站地址的數據的地址提取電路、與地址提取電路或傳感部互相進行數據收發的從站輸
入輸出電路、地址設定電路等。 發明效果 根據本發明，在組合使用主從站終端和副從站終端的情況下，能夠簡化副從站終端的結構，在上述副從站終端中，與主站之間的通信及除了上述輸入開關和上述顯示器之
4外的全部電路都依賴于主從站終端，因此，與以往的終端相比能夠抑制單價，并能夠實現系統成本的降低。此外，主站及終端之間由利用具有絕緣外皮的導線的共用數據信號線連接，由此能夠充分地反映省布線技術而減少布線數量。因此，能夠減少系統整體的布線數量。
此外，主從站終端和副從站終端同樣都是用于通過顯示器對單元生產方式中的作業人員指示使用的部件，但在其用途中，若它們的外觀不同，則可能會給人造成主站和從站中的指示不同的困惑。與此相對，在本發明的終端中，主從站終端和副從站終端的外觀相同，因此，具有能夠防止作業人員對外觀產生困惑的效果。
圖1示出了本發明的終端。 圖2示出了由多個終端構成的輸入輸出系統的實施例，該終端由本發明的主從站
終端27和副從站終端35成對構成。 圖3示出了本發明的輸入輸出系統的時間圖。 圖4示出了本發明的主站的功能框圖。 圖5示出了本發明的從站終端27的功能框圖。 附圖標記 1控制部 2輸出單元 3輸入單元 4控制輸出信號 5控制輸入信號 6主站 7 D+電源疊加共用數據信號線 8 D-電源疊加共用數據信號線 9 DC24V電源 10 0V電源 11從站地址部 12管架用管 13、 14顯示燈 15數據信號 16接地電平 17監視數據信號 18 Is電流信號 19電流零電平 20輸入數據部 21輸出數據部 22晶體振蕩電路 23主站地址設定單元 24定時信號生成單元
5
25控制數據生成單元26主站輸出部27主從站終端28行驅動線29傳輸分壓器電流電路30監視數據提取單元31監視信號檢測單元32主站輸入部33外部信號連接部(D+側)34外部信號連接部(D-側)35副從站終端36->37輸入開關38地址設定電路39地址設定開關40從站輸入輸出電路41控制數據信號提取單元42地址提取單元43從站輸入輸出部44輸入數據部45輸出數據部
具體實施例方式
以下基于實施例說明用于實施本發明的最佳的方式。
實施例 利用圖1 圖5說明本發明的實施例。
圖1示出了本發明所涉及的終端的例子。 從站終端27連接于D+電源疊加共用數據信號線7和D_電源疊加共用數據信號線8，包括設定本站地址的從站地址部11、顯示燈14及輸入開關37。從站終端27按照考慮了部件尺寸、形狀的特定間隔固定在管架用管12上。在管架的后方設有部件交付架，并具有與部件的大小、數量相匹配的空間，當從前面領取部件之后貨架空置時，從后方進行該部件的補充。 作業者或者作業用機器人或自動輸送裝置AGV在從該部件交付架取出部件之后，對桿開關即輸入開關37的桿進行操作，向終端輸入領取結束的信號。這樣，在準確地使組裝作業生產線的部件的領取和補充相平衡的基礎上，從站終端27的輸入信息或輸出信息發揮了重要的作用，從而能夠確保順暢的產品流動。 從主站經由D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8傳輸來的傳輸信號，通過從站地址部11讀入基于本站地址的輸出數據，并將輸出數據傳給顯示燈14。在此，D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8所使用的布線是一般的具有絕緣外皮的導線即可，不必使用LAN線纜、屏蔽線纜等高價的布線。
在由作業者取出部件之后對輸入開關37進行操作時，其操作輸入數據被傳輸至 主站側。 圖2示出了組合使用本發明的主從站終端和副從站終端的情況的結構例。從外觀 上來講，主從站終端和副從站終端的區別在于，主從站終端中具有從站地址部11，而副從站 終端中沒有從站地址部11，并且，主從站終端通過與D+電源疊加共用數據信號線7和D-電 源疊加共用數據信號線8連接而與主站之間進行通信，與此相對，副從站終端將3根布線連 接于主從站終端。也就是說，區別在于，如圖5所示，主從站終端根據地址設定功能而具有 通信接口、從站輸入輸出電路，與此相對，副從站終端除了具有輸入開關36和顯示燈13之 外，內部什么都沒有，而是將布線連接于主從站終端。 圖2示出了由組合主從站終端和副從站終端而成的多個終端構成的輸入輸出系 統的實施例。 在D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8上連接組合主 從站終端和副從站終端而成的多個從站終端27、35，來自各個主從站終端27的輸入開關37 的輸入信號和副從站終端35的輸入開關36的輸入信號經由主站6，作為控制輸入信號5被 發送至控制部1的輸入單元3。另一方面，從控制部1的輸出單元2向主站6送出的控制 輸出信號4，從主站6經由D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8 被傳輸至主從站終端27，并從從站輸入輸出電路輸出至主從站終端的顯示燈14和副從站 終端35的顯示燈13。 此時，各個主從站終端27從傳輸數據讀取與圖1的從站地址部ll所設定的自身 地址對應的數據，并輸出顯示于主從站終端27的顯示燈14和副從站終端35的顯示燈13。 這樣，控制部1確定各個主從站終端27的輸入信息，另一方面，能夠使各個主從站終端27 和副從站終端35的顯示燈13、14應顯示的輸出信號經由主站6朝向從站而傳輸數據。
圖3示出了用于說明本發明的輸入輸出系統的動作原理的時間圖。
圖3按時間經過示出了從主站6經由D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊 加共用數據信號線8傳輸至從站終端27的一系列脈沖信號即數據信號15、信號的接地電平 16和監視數據信號17以及Is電流信號18、電流零電平19。 上述一系列脈沖信號為，從作為起始信號的比通常脈沖寬度長的0N(接通)時間 的脈沖信號開始(未圖示)，按終端的地址數的量連接規定的主從站終端27和副從站終端 35的數據單位的脈沖數據長度的脈沖數，并以識別信號末尾的結束脈沖結束(未圖示)。使 從起始脈沖至結束脈沖的上述一系列脈沖信號重復并送出至D+電源疊加共用數據信號線 7和D-電源疊加共用數據信號線8，在主站8和主從站終端27之間重復進行信息收發。結 束脈沖比起始脈沖短且比通常數據脈沖長(未圖示)。 在圖3的顯示動作原理的情況下，通過數據信號15的脈沖寬度進行輸出顯示，在 一個工作循環的低(LOW)電平的時間短的情況下顯示"1"，在長的情況下顯示"0"，示出了 0、 1 、 2、 3號的地址數據為"0 "、"0 "、" 1 "、"0 "的狀態。與此相對，如果監視信號為"0 "、"0 "、 "1"、"0"的狀態，則在監視數據信號17所表示的ON狀態的期間，作為電流信號Isl8所表 示的電流脈沖而疊加于信號。也就是說，在電壓信號上疊加電流信號，同時處理輸入信號和 輸出信號。 圖4示出了本發明的主站6的功能框圖。
主站6包括對由從站收到的串聯信號進行串聯/并聯變換并作為控制輸入信號 5送出至控制部1的輸入單元3的輸入數據部20、對從控制部1的輸出單元2作為控制輸出 信號4收到的并聯信號進行并聯/串聯變換并讀入信號的輸出數據部21和定時信號生成 單元24、控制數據生成單元25以及主站輸出部26。定時信號生成單元24從晶體振蕩電路 22獲得時鐘信號的基本信號并生成時鐘信號，在該時鐘信號上加上起始信號和結束信號而 生成控制信號的基本信號(未圖示)。從主站地址設定單元23向定時信號生成單元24傳 輸主站的數據收發定時信號。主站輸出部26包括控制數據生成單元25和行驅動線28，從 DC24V電源9和OV電源10接受電源供給，經由D+電源疊加共用數據信號線7及D-電源疊 加共用數據信號線8向系統整體供給電源。 此外，主站6的主站輸入部32包括監視信號檢測單元31和監視數據提取單元30， 向輸入數據部20送出輸入數據信號。監視信號檢測單元31對經由D+電源疊加共用數據 信號線7及D-電源疊加共用數據信號線8而從主從站終端27送出的、由作為從站輸入輸 出部的輸入輸出終端得到的一組監視信號即數據信號進行檢測。此外，主站6具有傳輸分 壓器電流電路29作為傳輸接口電路。 主站6中，作為接口電路的傳輸分壓器電流電路29與主站輸出部26內的行驅動 線28連接，將從主站6的控制數據生成單元25收到的控制數據與從定時信號生成單元24 發送的時鐘信號一起，經由外部信號連接部(0+側)33送出至0+電源疊加共用數據信號線 7，或者，經由外部信號連接部(0-側)34送出至0-電源疊加共用數據信號線8。
行驅動線28向主站輸入部32的監視信號檢測單元31傳遞數據信號，監視數據提 取單元30與從定時信號生成單元24收到的時鐘信號同步地取得監視數據信號。將該監視 數據信號傳遞給輸入數據部20，并作為主站發送信號5傳輸至控制部1的輸入單元3。
圖5示出了本發明的主從站終端27和副從站終端35的功能框圖。
雖然主從站終端27并不特別具有專用電源，但是，根據疊加了從D+電源疊加共用 數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8供給的電源的脈沖信號，由二極管、電容器 和三相電源元件生成從站終端27內部所使用的電源電壓。這本身就是減少布線數量的所 謂省布線技術。 主從站終端27經由D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號 線8與主站6連接。 主從站終端27具有設定本站地址的地址設定開關39，在設置主從站終端27時， 能夠在具有地址設定開關39的范圍內自由地設定本站地址。通過所設定的地址設定開關 39，地址設定電路38識別本站地址，并將本站地址交付給地址提取單元42。
從D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8經由控制數據 信號提取單元41向從站輸入輸出電路40的地址提取單元42交接控制數據信號，通過地址 提取單元42得到上述本站地址的數據并將數據交接給從站輸入輸出部43，進而從輸出數 據部45提交使主從站終端27的顯示燈14和副從站終端35的顯示燈13亮燈或閃爍的信 號。 此外，在對主從站終端27的輸入開關37或者副從站終端35的輸入開關36進行 操作后的情況下，經由從站輸入輸出電路40的輸入數據部44，由從站輸入輸出部43向D+ 電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用數據信號線8送出監視信號。
在本發明的終端中，如圖2所示，使主從站終端27和副從站終端35成對構成的多 個終端能夠如圖2所示地容易地連接至D+電源疊加共用數據信號線7和D-電源疊加共用 數據信號線8這兩根傳輸線路上。如圖2所示，在沿著組裝生產線的組裝部件結構的部件 交付架上分別設置該終端，若作業者或機器人取得部件，則對作為輸入開關36、37的桿開 關進行操作，將取得部件的情況的信息作為監視信號，經由D+電源疊加共用數據信號線7 和D-電源疊加共用數據信號線8這兩根線傳輸至中央的控制部。 在圖2的例子中，顯示燈13、14可以是在部件取出結束時輸入開關36、37被操作 的時候亮燈，并在被重新供給部件時熄滅，以顯示部件架中有無該部件，也可以是作為用于 確認貨架位置的警報器或者來自中央的警告而進行閃爍顯示。此時，也可以在部件交付架 附近放置警報蜂鳴器而同時使用，由此促使進一步的注意，進行可靠的警告。
根據本發明，能夠將單價低廉的一般的具有絕緣外皮的導線用作主站6、主從站終 端27和副從站終端35之間的信號傳輸線路。此外，副從站終端35中，除了輸入開關36和 顯示燈13之外，沒有其他副從站終端35內部所使用的部件、電路，非常簡單，但是對于操作 者而言，不會感覺到主從站終端27和副從站終端35的不同，能夠使用相同的操作方法，因 此能夠降低單價。本發明通過使副從站終端35單一化、簡單化，與以往相比，能夠實現成本 的降低，并能夠利用簡單的布線構成系統，因此，不僅能夠通過減少布線工時、布線部件而 削減成本，并且能夠縮短系統的啟動時間，提高整體的可靠性，容易地進行維修，由此也能 夠縮短維修時間。
9
權利要求
一種終端，其特征在于，在單元生產方式用控制系統中，由被控制部和傳感部構成的多個從站終端經由共用數據信號線與主站連接，所述主站與控制部之間互相收發控制數據，并且，與所述從站終端之間經由共用數據信號線互相收發監視信號及/或控制信號，所述監視信號至少包含表示有無單元生產方式的單元中的組裝對象部件的信息，所述控制信號至少包含指示所述對象部件的使用的信息，所述終端包括被賦予相互連續的地址的主從站終端和副從站終端，所述主從站終端具備顯示器、輸入開關、地址提取單元、從站輸入輸出電路及與主站之間的通信單元，具有地址的設定功能，并進行輸入或輸出信息的通信，所述副從站終端具有與所述主從站終端相同的外觀，并具備顯示器及輸入開關，與主站之間的通信及除了所述輸入開關和所述顯示器之外的全部電路都依賴于所述主從站終端。
全文摘要
本發明涉及一種終端系統，其特征在于，在通過共用數據信號線連接主站和從站之間并傳輸監視信號或控制信號而進行控制的控制系統中，設置主從站終端和副從站終端，并使主從站終端和副從站終端分別進行與排列主從站終端相同的動作以能夠得到單價更低的從站終端。在本發明中，設置使從站地址部具有主站地址和從站地址的主從站終端，在從站中只設置顯¤o燈和開關，外觀上主從站終端和副從站終端具有相同的形態。
文檔編號B65G1/137GK101784970SQ200780100349
公開日2010年7月21日 申請日期2007年8月24日 優先權日2007年8月24日
發明者齋藤善胤, 錦戶憲治 申請人:株式會社恩尼懷爾