センサターミナルシステム
【課題】本発明は、共通データ信号線７，８に監視信号を重畳し、信号線の接続を減ずると共に、各々のセンサ子局の動作時期を時分割し、動作時の電力量を減らすとともに、被検出体の間にセンサを割り込ませることなく検出することを特徴とするセンサターミナルシステム６６に関する。
【解決手段】本発明は、薄板状のガラス基板やプリント基板または、半導体基板などを被検出体とするストッカなどの棚状の保管管理場所に前記薄板状のガラス基板やプリント基板または、半導体基板をロボットにて搬送し、保管、管理する場合、それぞれの保管状態として、前記薄板状の物の有無や、位置情報を被検出体の間にセンサ子局を割込ませることなく、被検出体の側面において検出し、保管、管理情報を得る場合に用いるセンサターミナルに関する。
【解決手段】本発明は、薄板状のガラス基板やプリント基板または、半導体基板などを被検出体とするストッカなどの棚状の保管管理場所に前記薄板状のガラス基板やプリント基板または、半導体基板をロボットにて搬送し、保管、管理する場合、それぞれの保管状態として、前記薄板状の物の有無や、位置情報を被検出体の間にセンサ子局を割込ませることなく、被検出体の側面において検出し、保管、管理情報を得る場合に用いるセンサターミナルに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定形或いは不定形の物の保管棚に保管している物の所在位置や物の有無を検出するセンサターミナルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板上の物品、定形状の物品の保管や管理において、前記平板状の物品、定形状の物品の有無や、保管位置を検出することは、これらの物品或いはこれらの物品を使用した製品の製造工程やこれらの物品の使用時における物の保管や管理を行う上で重要な用件であり、これらの情報をホストシステムや次工程の自動化機械に伝えることによって、製造ラインや検査ライン又は保管管理における工程の自動化を実現することができる。例えば、液晶用ガラスやディスク用ガラス板、プリント基板の生産において、棚の物の所在位置や物の有無を検出するセンサターミナルシステムが使用されている。
あるいは、定形物品や定形の医療器具の保管管理においても、物品の有無や、保管位置を検出するセンサターミナルシステムが用いられている。
【０００３】
図１４は、従来のセンサターミナルシステムであり、保管されている被検出体である液晶ガラス等の間にセンサターミナルが割り込む形態で被検出体を検出している例である。図１４において、被検出体を検出するセンサヘッドが被検出体の間に割り込む形態で被検出体を検出している例である。
又、例えば、光の反射を利用してウエハ等の検出を行う上で、光ファイバを利用し、間隔の狭いウエハ間に光ファイバユニットの先端を割り込ませ、ウエハをセンシングするセンサシステムが特許文献１に示されている。
この場合、センサと被検出体の接触事故を回避するため、センサ厚さと被検出体の総厚さに一定以上の厚さ分の間隙をあけ、センサを配置するために、保管棚の厚さ方向の寸法を著しく大型化し、設備全体の小型化を制約していた。
【特許文献１】特開平１１−０７４３３１
【０００４】
以上に述べたセンサシステムやセンサターミナルシステムは、被検出体の間にセンサを割り込ませるために、センサと被測定物の間の空間とセンサの厚みの制約が生じ、また、微小の塵埃がセンサに溜まり、清浄度が極めて重要となる工程での使用において、塵埃を蓄積する問題が生じていた。又、わずかな被検出体の位置ずれ或いは検出ヘッドの位置ずれが原因となり、被検出体の移動時に被検出体と検出ヘッドが衝突する事故が生じ、被検出体を損傷し、或いは、センサを破損するなどの不具合が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の構成が有していたセンサの厚さ方向の問題や、清浄度低下の問題、或るいは、被検出体からの輻射や冷却によるセンサターミナルの動作温度への影響を解決しようとするものであり、センサの厚みや被検出体との間隔がそれらのセンサの厚さ方向の接触事故などの制約がなく、且つ検出感度を十分に高めたセンサターミナルシステムを実現することを目的とするものである。
また、従来、センサターミナルシステムは、各々のセンサターミナルのセット毎に信号線や電源線が配線されており、これらの信号を受けてホストシステムや自動化機器に接続する端末箇所は、各々のセンサターミナル毎に配線をする必要があった。その結果、配線数が多く、端子台や配線の増加が問題であると共に、配線作業工数の増加、組立て検査、各センサの調整などに著しく時間や労力を払う必要があった。又、配線工数の増加する分、工期の伸張やコストアップや、設備の容積増に繋がる問題があったが、本発明は、配線を減らし、消費電力を減らし、センサターミナルシステムを小型化することを目的とするものである。
【０００６】
又、センサターミナルの故障時における保守が断線である場合、配線の多さに比例して、保守作業が煩雑になり、作業時間がかかっていた。更に装置の小型化においても、配線周りが問題となっていた。又、配線数を多さが、信頼性の低下にも繋がっていたが、本発明は、信頼性を向上し、又、保守を容易に行える構造にするとともに、センサターミナル回路基板とセンサの一体化による小型化、配線の省略、コネクタ接続の省略による信頼性向上と、コスト削減を実現することで従来システムの持つ不具合を解消することを目的とするものである。
【０００７】
更に、信号処理も同時に複数のセンサが動作している場合、他のセンサターミナルユニットの光の漏れや、センサターミナル近傍の照明などの光による信号ノイズを拾い易く、微調整を要するなどの扱いの煩雑さが伴っていた。又、被検出体の検出感度を上げると他の照明などから来る光を誤って検知し、又、他のセンサターミナルの光を拾い誤動作するなどの不具合が発生するため、感度の微調整を要する不具合が生じていたが、本発明は、他センサターミナルの光の影響を無くし、誤動作を解消することを目的とするものである。
【０００８】
又、それぞれのセンサヘッドは、従来、同時に作動しており、複数のセンサターミナル数に比例して、回路の消費電力が増加し、電源容量も増加していた。同時に、センサヘッド間の光の回りこみによる誤動作の不具合もあった。
さらに、センサターミナルを被検出体の近傍に割り込ませる構造をとっていたため、調整が不十分な場合、又は被検出体の曲がりや、移送時の位置誤差により、センサターミナルと接触することで、汚染が生じる原因となり、または、被検出体やセンサターミナルを破損することが生じていたが、本発明は、従来のセンサヘッドを被検出体の間に割り込ませる構造を変え、被検出体やセンサターミナルの接触による破損することが生ずることがない構造とすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、被検出体の側面に対し投光する投光器と被検出体からの反射光を捉える受光器を複数設けており、それら複数のセンサ出力の論理和或いは論理積をとって被検出体の検出を行うようにしている。
請求項１には、各々が被制御部のセンサ部を監視する複数の検出ヘッドであるセンサターミナルを有し、前記複数の検出ヘッドを有する前記センサターミナルを共通データ信号線に接続し、前記センサ部からの監視信号を、前記共通データ信号線を介して、制御部に伝送するセンサターミナルシステムであり、所定の同期伝送クロックに同期したタイミング移動信号又は投光タイミング移動信号を発生するためのタイミング移動信号発生回路と、前記タイミング移動信号又は前記投光タイミング移動信号の制御下で、被検出体を検出する各々の前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルの中に構成される単一の検出用投光器或いは複数の検出用投光器を、前記同期伝送クロックに基づいて順次個別の前記センサターミナル中の前記単一検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器を発光させる投光信号発生回路と、前記単一の検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器の発光タイミングに応じ、単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を受光する検出受光回路５２と、前記検出用受光信号を保持する動作表示回路と、前記単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を監視信号として共通データ信号線に送出する伝送出力信号回路とを備えたセンサターミナルシステムにおいて、検出ヘッドである前記センサターミナルの順次アドレス番地のタイミング移動信号を、前記センサターミナルの次に続く順位の検出ヘッドである前記センサターミナルに順次アドレス信号として送ることにより、前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルからセンサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであり、又は、順次アドレス番地に対応するセンサターミナルに前記タイミング移動信号を検出投光信号として順次送ることにより、複数の任意の前記検出ヘッドである前記センサターミナルから前記センサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであって、被検出体の側面を検出するセンサターミナル側面が単一或いは複数の検出用投光回路を具備し、前記センサターミナルの側面に具備した単一或いは複数の検出用受光回路で受光し、板状被検出体の側面に対応した検出用投光信号を投光し、その反射光を検出用受光信号として検出することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１０】
また、請求項２には、請求項１において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を
板状被検出体の外周周辺長さ方向に配列し、
検出信号の論理和或いは論理積を用いて、
板状あるいは定形の被検出体の側面に対応し、被検出体を検出すること
を特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１１】
また、請求項３には、請求項１または２において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の厚さ方向に配列し対応した検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１２】
また、請求項４には、請求項１から３において、単一或いは複数の検出用出力素子と、単一或いは複数の検出用入力素子からなり、前記検出用出力素子から被検出体に信号を放射し、被検出体によって反射或いは吸収された検出信号の変化を前記検出用入力素子で捕らえるセンサターミナル機能を有する回路を同一基板上に所定の間隔で複数配列し、複数のセンサターミナルを一体化し、センサターミナルシステムを構成することを特徴とした、センサターミナルシステムが記載されている。
【００１３】
また、請求項５には、請求項４において、前記センサターミナルシステムを適正温度に保持し、被検出体或いは周辺機器の非適正温度からセンサターミナルシステムを適正温度内に保持するために、加熱或いは冷却によって、センサターミナルシステムを安定動作温度環境に維持する構造を有することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１４】
更に、請求項６には、請求項１から３において、センサターミナルの取付け位置を自在に調整できるセンサターミナルの取付け板の構造を有することを特徴とするセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１５】
センサターミナル間や、センサターミナルシステムと親局の間の配線本数を減ずる方法として、電源線にセンサターミナル信号を重畳し、それぞれの信号を逐次信号を次に配置したセンサターミナルに受け渡す信号の転送方法により、それぞれのセンサターミナル間を渡り線で接続する、あるいは、それぞれのセンサターミナル間を光により信号伝達する方法を用いることによって、信号線の数を電源線２本にまとめることが可能であり、配線の数を大幅に減ずることが可能となる。特に半導体工場設備や、液晶工場設備においては、設備の小型化、省スペース化が可能となるため、本発明による改善の如く、配線の省略技術は重要である。
【００１６】
同時に、センサターミナルを被検出体の間に割り込ませなければ、被検出体に汚染の影響を与えることなく、また、被検出体の移送時の誤差により、センサターミナルに被検出体を接触させ、或いはその衝撃により、センサターミナル或いは被検出体の破損を生じることが生じることなく、被検出体の品質劣化防止に役立つ。また、本発明によれば、センサを被検出体の間に割り込ませる必要が無くなるため、センサの厚さ分の空間を省略することが出来るために、設備の小型化が容易になる。
【００１７】
又、それぞれのセンサターミナルを時分割して動作させることにより、それぞれの他のセンサターミナルからの光の干渉問題が解消でき、同時に回路動作電流の増加を抑えることが可能となり、設備の小型化や設備コストの削減ができる。
【００１８】
それぞれのセンサターミナルの時分割動作させることにより、他のセンサ動作の干渉が無いため、投光輝度を上げることにより、外部からの光ノイズの強度比率を改善でき、それぞれの被検出体に対する検出感度を高めることが可能であると共に、複数の投光器及び受光器を用いれば、被検出体の検出力を上げ、誤検出や感度不足を改善できる。
【００１９】
また、それぞれのセンサターミナルは、規格化された長さの渡り配線の使用あるいは、電源線への信号重畳により、電源重畳共通データ信号線への接続が同時にセンサターミナルの固定を兼ねることが出来るため、配線工数の低減も図ることができる利点も合わせ持つ。一方、複数のセンサターミナルを一枚の基板に集合し、配線を固体化したセンサターミナルシステムでは、更に配線の低減と、接続の固体化による信頼性向上を図ることができる。
また、前記の一枚の基板に集合したセンサターミナルシステムでは、高温や低温の温度領域で用いられる設備において、センサターミナルシステムの周辺を冷却や保温を目的として冷却ガスや保温ガスで恒温状態に保つことができる。
更に、設備や、検出体の寸法に合わせ、センサターミナルを自在に間隔を置いて設置することもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、センサターミナルの被検出体検出信号を電源線に重畳し、信号配線を省略し、これによってセンサターミナル間および親局との配線を省略することができ、配線工数の低減や配線スペースの小型化できるとともに、センサを被検出体の間に割り込ませず被検出体を検出できるため、割り込みの空間を必要とせず、被検出体の移送の位置精度が悪い場合においてもセンサと衝突することなく、又、センサに積層する塵埃の影響を少なくすることができる。
又、被検出体の辺の長さ方向や厚さ方向に投光器や受光器を設けることで、被検出体の検出感度を容易に増強できる効果がある。
更に、センサとセンサターミナル回路を一体化することにより、接続の簡素化、信頼性の向上、小型化が実現できる。
【００２１】
更に、センサターミナルがそれぞれ異なるタイミングで被検知体に対し、投光するタイミングに同期して受光することから、他のセンサターミナル信号の影響を全く受けないため、投光量を増大し、高感度の検知が可能であり、更に、同時の投光が無いために、投光時の電力消費を低減することできる効果がある。又、センサターミナル間隔は、配線で行う場合において、同一規格の渡り配線で行うため、容易にその間隔を設定変更することができるようになった。隣合わせのセンサターミナル間の信号伝達を光によって行うことで、更にセンサターミナル間の配線を低減することもできる効果がある。
また、個別のターミナルを自由な間隔でＤＩＮレールに固定し、設備或いは被検出体に合わせ、設置することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例を図１から図１５によって説明する。
図１に、本発明によるセンサターミナルシステム２０の斜視図を示す。
複数のセンサ子局２，３からなるセンサターミナルは、これらを固定する取付け板６とそれぞれのセンサ子局を接続するセンサターミナル間渡り配線１２とバスケーブルコネクタ１１、スペーサ１０、センサターミナルベース９、及びセンサターミナルベース固定雄ネジ、雌ネジ１３で構成される。
センサ子局Ａである２及びセンサ子局Ａに続く複数のセンサ子局Ｂである３は、取付け板６に固定することにより、各々のセンサターミナルを固定する。被検出体１の数に合わせ、当該センサターミナルシステムにおいて、検出を開始するセンサ子局Ａである２及び、複数のセンサ子局Ｂである３を取付け板６にネジ止めによって固定する。それぞれのセンサ子局Ａである２及び、複数のセンサ子局Ｂである３は、定寸のスペーサ１０により、等間隔で取付け板６にネジ止めによって固定される。また、それぞれのセンサ子局は、バスケーブルコネクタ１１を介してセンサ子局間の渡り配線１２で接続されている。
バスケーブルの内、図４のＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８は、前記センサターミナル子局に電源を供給すると共にセンサターミナルの監視信号を制御部に伝送する役割を果たしている。
【００２４】
図２に、本発明におけるセンサターミナル２０をＤＩＮレール６に固定する例の模式図を示す。図２のでは、図１の取付け板６がＤＩＮレール６に置き換えられたものである。ＤＩＮレール６は、自在穴１４に固定ネジを通して設備本体などに固定することによって、容易に取付けが完了する。センサ子局はバスケーブルコネクタ１５を介してセンサターミナルモジュール間渡り配線１２で接続される。
実際の使用においては、２５セット、３２セット、５０セットなど、多数のセンサターミナルを取付け使用するが、説明を容易にするため、数を減らして、図示したものである。標準のＤＩＮレールに容易に取付けができ、長さ方向に必要数取付けることによって、自在に長さ、間隔を設定することが出来る。
図２及び図１４において、最下端に使用されるセンサ子局Ａである２のみ、信号の伝送回路がその上部に配置されたセンサ子局Ｂである３と異なる。
センサ子局Ａである２は、回路図８のセンサ子局Ａが用いられる。センサ子局Ｂである３の回路構成図を図１０に示す。
【００２５】
図１４に、従来のセンサターミナル２０を取付け板６にネジ止めによって固定する模式図を示す。センサターミナル２０は、被検出体１の一部分をセンサ子局２，３で挟み込む形態で検出する構造になっていた。センサターミナル子局２及び３は、センサ子局を取付け板６に固定すると共に、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８にセンサターミナル回路を接続することによって、センサターミナル情報を親局に伝達することができるようになっていた。被検出体１は、投光用ＬＥＤ５３からの投光された光を反射し、その反射光を受光用フォトトランジスタＰＨＴＲｓ５４によって捕らえ、被検出体１の存在場所や被検出体１の有無が検知される。この場合、投光用ＬＥＤ５３および受光用フォトトランジスタＰＨＴＲｓ５４は、被検出体１の種類によって取付け数を加減することにより、最適検出感度を得ることができる。
【００２６】
図３に、本発明におけるセンサターミナルシステムの全体構成を示すブロック図を示す。センサターミナルシステムは、ホストシステムである制御部１６と複数のセンサターミナル２０をＤ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８を介して親局１９がデータ信号の中継を行う。親局１９は、制御部の入力ユニット１７へセンサターミナル２０からのセンサ信号を並列信号として送出し、また、制御部１６の出力ユニット１８からの並列信号を受信する構成になっている。センサターミナルは、ガラスや、プラスチックの板状被検出体２の側面に対向して配置されており、被検出体の有無を検出する。
前記センサターミナルシステムはＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８に接続され、更に親局と接続され、外部入力ユニットおよび外部出力ユニットとデータのやり取りのための接続を示すブロック図を示す。
【００２７】
図４に制御部及び親局とセンサ子局の機能ブロックを示す。
図３における親局および制御部との接続構成を示す。親局１９は、複数のセンサ子局からのセンサターミナル情報をＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８から受け取る。センサターミナルシステム２０は、複数のセンサ子局２または３からなり、センサ子局間バスケーブルユニット２３により各々の子局が接続され、センサ子局間をＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線５５で繋ぎ、各々の動作のタイミングをこのタイミング信号によって設定される。ＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線５５は、隣接するセンサ子局間を光信号で繋ぐこともできる。
図４の場合、複数のセンサ子局（＃０）、センサ子局（＃２）、センサ子局（＃３）からセンサ子局（＃ｎ）のｎ個のセンサターミナルが１つのセンサターミナルシステム２０を構成している。
【００２８】
図５に、制御部及び親局内部の機能ブロックを示す。
親局１９は、制御部１６の入力ユニット１７へセンサ子局から受けた直列信号を直列・並列変換し、親局送信信号２２として送出する入力データ部２４と、制御部１６の出力ユニット１８から親局受信信号２１として受けた並列信号を並列・直列変換し信号を取込む出力データ部２５とタイミング発生手段２６、制御データ発生手段２７、親局出力部２８を構成する。親局出力部２８は、制御データ発生手段２７とラインドライバ２９からなり、ＤＣ電源３０から電源供給を受け、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８を経由し、システム全体に電源を供給する。また、親局１９の親局入力部３３は監視信号検出手段３２と監視データ抽出手段３１で構成され、入力データ部２４へと信号を送出する。監視信号検出手段３２は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８を経由してセンサターミナルシステム２０から送出された一群のセンサターミナルから得られた被検出体情報であるデータ信号を検出する。また、親局１９は、伝送ブリーダ電流回路３４を有する。
【００２９】
親局のインタフェイス回路である伝送ブリーダ電流回路３４は、親局出力部２８内のラインドライバ２９に接続されており、制御データ発生手段２７から受けた制御データをタイミング発生手段２６から送られるクロック信号と共に外部信号接続部（Ｄ＋側）３５を経由して、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７に又、外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
【００３０】
ラインドライバ２９は、親局入力部３３の監視信号検出手段３２にデータ信号を渡し、監視データ抽手段３１は、タイミング発生手段２６から受けたクロック信号と同期して監視データ信号を得る。この監視データ信号を入力データ部２４に渡し、制御部１６の入力ユニット１７に親局送信信号２２として伝送する。一方、制御部１６の出力ユニット１８は親局受信信号２１を親局の出力データ部２５に伝送し、その信号成分をタイミング発生手段２６から受けるクロック信号により親局出力部２８の中の制御信号発生手段２７において制御データを発生し、ラインドライバ２９を介して、外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
【００３１】
図６は、図５における親局１９の内部の詳細な構成をブロック図に示したものである。親局１９は、制御部１６の入力部１７に監視データ抽出手段３１から受けた直列データ信号を入力データ部２４においてシフトレジスタにより、直列・並列変換し、入力ポートｉ番“０” ３７から入力ポートｉ番“３１” ３８の入力ポートを介して親局送信信号２２として、送出する。一方、制御部１６の出力ユニット１８から親局１９に送出される親局受信信号２１は、出力ポートｐ番“０” ３９から出力ポートｐ番“３１” ４０を経由して、出力データ部２５にて、並列データを直列に変換し、制御データ発生手段２７に取込む。
【００３２】
タイミング発生手段２６は、Ｄｃｋクロック信号４１を出力データ部２５に送り、ＳＴスタート信号４４を制御データ発生手段２７に、またＤｉｃｋデータ入力クロック信号４３を入力データ部２４に送出する。親局入力部３３は、監視データ検出手段３２にて、監視信号を検出し、インバータ５０経由で監視データ抽出手段３１のフリップフロップにＤｉｉｐ信号５１として送出する。
【００３３】
親局１９から各センサターミナルに送出する信号は、外部信号接続部（Ｄ＋側）３５と外部信号接続部（Ｄ−側）３６からＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出される。
出力データ部２５は、インタフェイスとして受けたデータを並列・直列変換し、Ｄ直列データ信号４２として制御データ発生手段２７に送出し、制御データＰｃｋ信号４６としてラインドライバ２９から外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
タイミング発生手段２６を用いて、出力データ部２５の並列・直列変換のプリセット信号とすると共に、入力データ部２４の直列・並列変換入力データ部シフトレジスタのプリセット信号となっている。
【００３４】
伝送ブリーダ電流回路３４は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８に並列に接続されている。ラインドライバ２９の出力電流とブリーダ電流回路から流れ出るＩｐ信号４７とＩｉｓ電流信号４９の合成電流がＩｓ電流信号４８として監視信号検出手段３２の回路に流れる。監視信号がＩｓ電流信号４８から検出され、インバータ５０を介して監視データ抽出手段３１であるフリップフロップにＤｉｉｐ信号５１として伝達される。前記フリップフロップの出力から入力データ部にＤｉｉｓデータ入力監視信号４５が伝えられる。
【００３５】
各センサターミナルの状態信号である直列のＤｉｉｓデータ入力監視信号４５は、一旦入力データ部２４のシフトレジスタに蓄えられる。直列データであるシフトレジスタの各セルのデータは、そのまま並列データとして、入力ポートｉ番“０”３７から入力ポートｉ番“３１”３８に渡され、制御部の入力ユニットに対し、並列データとして送出する。 一方、制御部の出力ユニットから送出された親局受信信号２１は、出力ポートｐ番“０”３９から出力ポートｐ番“３１”４０に送り込まれ、出力データ部２５内部で並列データの直列変換がなされ、Ｄ直列データ信号４２として、制御データ発生手段２７に送出される。
【００３６】
図７に、図６における親局１９の配線機能ブロック図各部の信号波形を示す。Ｄｃｋクロック信号４１は、ＳＴスタート信号４４の立ち上がり信号の後、次のスタート信号の立ち上がりまでの間、一定周期のクロック信号を継続的に送出する。Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３は、入力データ部２４の信号処理の行うためのクロック信号である。Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３は、Ｄｃｋクロック信号４１のクロック開始点よりクロック一周期分遅れて開始、クロック終止点より一周期手前で終了する。入力データ部２４は、監視データ抽出手段３１からのセンサターミナルシステムの監視信号を待って信号処理する。
【００３７】
Ｄｉｉｓデータ入力監視信号４５は、監視信号が“０”、“１”、“０”、“１”の状態である場合の信号事例を示す。Ｐｃｋ信号４６は、Ｄｃｋクロック信号４１の逆相を呈するクロック信号であり、ラインドライバ２９からＤ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８に送出され、センサターミナルの状態信号処理を行う。Ｄｉｉｐ信号５１は、監視信号検出手段３２において検出された監視信号をインバータ５０で反転させた入力電流信号であり、監視データ抽出手段であるフリップフロップの入力に監視信号情報を伝達する。当該監視データ抽出手段であるフリップフロップには、Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３に同期し、Ｄｉｉｓデータ入力監視信号４５を入力データ部２４に送出する。Ｉｐ信号電流４７は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８に載っている信号に従い流入する伝送ブリーダ電流回路の信号電流である。
【００３８】
図８に、センサ子局Ａ（＃０）２の内部の配線図を示す。センサ子局Ａ（＃０）２は、センサターミナルシステムにおいて、最下端或いは当該センサターミナルシステムの検出開始点に使用するセンサ子局の回路構成であり、ＬＴ投光タイミング信号５９を自局内で発信する機能を有している。被検出体１を検出するＬＥＤ投光用５３から発せられた検出投光信号５をＰＨＴＲｓ受光用フォトトランジスタ５４により検出受光信号４を受光し、被検出体１の有無、状態を親局に、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８を介して伝送する。
【００３９】
被検出体１の検出感度の調整は、ＰＨＴＲｓフォトトランジスタ５４のエミッタとオペアンプの間に接続された検出感度調整ボリュームＶＲｌによって、受光感度を調整することができる。検出感度の調整における動作状態は、ＬＥＤセンサ動作表示によって行う。ＬＥＤセンサ動作表示は、多方位から動作確認が出来るよう、多面反射板を有しており、調整確認作業を容易にする。
【００４０】
センサ子局Ａ（＃０）２のセンサ動作が終了した後、次のアドレスに相当するセンサ子局Ｂに対し、ＬＴ投光タイミング信号５９を送信し、続くセンサ子局ＢのＡＤ信号端子に動作開始信号を伝達する。ツェナーダイオードＺＤは、２１Ｖをスレショールド値として、これ以上の電圧時にクロックを検出し、センサ子局のＣＫクロック信号５７を得る。
又、子局制御電源ＣＶは、センサ子局Ａの制御電源を形成する。
センサ子局ＣＫクロック信号５７は、トランジスタＴＲｃにより増幅され、その出力信号の一部がインバータを介し、コンデンサに充電電流として流れ、時定数３ｔ０信号を得る。一方、前記充電電流により昇圧するとダイオードの順方向電圧（約０．７Ｖ）以上では、ｔ０／４信号電流がながれ、その瞬間フリップフロップの入力信号であるセンサ子局のＳＴスタート信号５８となる。
【００４１】
ＳＴスタート信号５８とクロック信号を受けたフリップフロップは、当該フリップフロップの出力として、ＬＴ投光タイミング信号５９を送出する。
ＬＴ投光タイミング信号５９は、トランジスタＴＲｌにより増幅され、ＬＥＤ投光用５３に直列に接続されているＬＥＤｓ投光用５３の投光信号となる。
検出感度調整ボリュームＶＲｌによって、オペアンプの入力電圧が調整され、コンパレータのＳ出力信号６０がフリップフロップに伝わり、同時にアンドゲートの出力がフリップフロップのＳ端子に入る。フリップフロップの出力は、トランジスタＴＲに対するＳＤ駆動信号６１としてＬＥＤセンサ動作表示を投光動作させる。また、前記アンドゲートは、前記フリップフロップ、トランジスタＴＲｃの出力信号であるクロック信号、および投光タイミング信号ＬＴ６０の論理積をとってＤｉｐ信号６２をトランジスタＴＲ１に伝達し、当該センサ子局Ａの出力信号をトランジスタＴＲ１からＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８間に送出する。
【００４２】
図８において、複数の検出投光信号を発するＬＥＤ投光用５３は、抵抗器５６を介してセンサ子局内の電源ＣＶに接続されており、ＬＴ投光タイミング信号５９によりドライブされるＴＲＩの導通とともに発光する。一方、受光信号を受け、フォトトランジスタ５４が、導通する。そして、被検出物の有無を検出する。検出判定を行うコンパレータの出力であるＳ信号６０は、ＬＴ投光タイミング信号５９にわずかに遅延して立ち上がり、ＬＴ投光タイミング信号５９と共に立ち下がる電流信号である。ＳＤ信号６１は、ＬＥＤセンサ動作表示６５のドライブ信号である。Ｄｉｐ信号６２は、センサ子局Ａの出力トランジスタをドライブする電流信号である。
【００４３】
図９に、図８に示すセンサ子局Ａ内部の各部の信号のタイミングチャートを示す。伝送ラインであるＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８間には、ピーク電圧２４Ｖのパルス信号電圧が重畳されており、２１Ｖをスレショールド電圧として、センサ子局ＣＫクロック信号５７が検出される。
センサ子局のＣＫクロック信号５７の最初の立下りおよびセンサ子局ＳＴスタート信号５８の反転信号がＬＴ投光タイミング信号５９のオンタイミングとなり、又、クロックの１周期後の立下り信号によってＬＴ投光タイミング信号５９がオフとなることを示している。
コンパレータ出力信号であるセンサ子局ＡのＳ信号６０と、センサ子局ＡのＳＤ信号６１とＤｉｐ信号６２のタイミングは、図９のタイミングチャートの通りである。
【００４４】
図１０に、センサ子局Ｂ（＃０）の回路図を示す。センサ子局Ｂは、センサターミナルで最下端のみの用いるセンサ子局Ａに対し、それ以外のセンサ子局となる。センサ子局Ｂは、最下端のセンサ子局Ａあるいは、当該センサ子局Ｂよりアドレスの若いセンサ子局ＢからＬＴ投光タイミング信号５９をＡＤ信号６３として受信し、当該センサ子局Ｂの作動を開始する。アドレスの若いセンサ子局Ｂ或るいは、子局ＡからＬＴ投光タイミング信号５９をＡＤ信号６３として受け取った当該子局Ｂは、フリップフロップのＤ端子に接続される。
【００４５】
フリップフロップは、当該ＡＤ信号６３およびセンサ子局ＢのＣＫクロック信号をトランジスタＴＲｃ経由で受けたタイミングで続くセンサ子局のＡＤ信号６３となるＬＴ投光タイミング信号５９を生成する。その後の回路動作は、前記センサ子局Ａと同様であるので、全ては記載しないが、コンパレータ出力信号であるセンサ子局ＢのＳ信号６０は、フリップフロップの入力信号となり、センサ子局ＢのＳＤ信号６１は、ＬＥＤセンサ動作表示６５をドライブするＴＲトランジスタの駆動信号となる。Ｄｉｐ信号６２は、当該センサ子局Ｂの出力信号をＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出するためのトランジスタＴＲiのドライブ信号となる。図１０において、タイミング信号転送回路６４は、アドレス番号の若いセンサ子局から送出されたＡＤ信号６３を受け、当該センサ子局が動作すると同時に、次ぎのアドレスのセンサ子局にＬＴセンサ子局投光タイミング信号５５を送出する回路である。
【００４６】
図１１に、図１０に示すセンサ子局Ｂ内部の各部の信号をタイミングチャートに示す。
センサ子局ＢのＣＫクロック信号５７は、前記センサ子局Ａの動作と同様に、伝送ラインから２１Ｖをスレショールド電圧としてクロック信号として検出したものである。ＡＤ信号６３は、当該センサ子局Ｂのアドレス信号であり、フリップフロップを経由して当該センサ子局ＢのＬＴ投光タイミング信号を生成する。
図１１において、ＬＴ（＃１）、ＬＴ（＃２）、ＬＴ（＃３）、・・・・・ＬＴ（＃ｎ）は、当該センサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃１）とした時、これに続くセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃２）、その次のセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃３）およびｎ番目のセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃ｎ）を示す。
【００４７】
センサ子局ＢのＳ信号６０は、投光タイミング信号ＬＴ（＃１）の立ち上がり後にオンとなり、ＣＫクロック信号５７の一周期の立下りと共に立ち下がる。センサ子局ＢのＳＤ信号６１は、センサ子局ＢのＳ信号６０と共に立ち上がる。Ｄｉｐ信号６２は、センサ子局ＢのＳ信号６０と共に立ち上がり、クロック半サイクルで立ち下がる。
【００４８】
図１２に、ＬＥＤ投光用５３とＰＨＴＲｓ受光用フォトトランジスタ５４を交互に水平方向に配列し、この配列を垂直方向に２段重ねた構造のセンサターミナルの構造を示す。この場合、被検出体１の側面から検出を可能としており、従来の如く、センサターミナルやセンサ部を被検出体１の間に割り込ませる構造とする必要がない特徴を有する。従って、センサターミナルの厚さ及びセンサターミナルと被検出体１の間の空隙が必要なくなり、被検出体の間隔を狭めて配置することができる。このことから、従来のセンサターミナルを使用したターミナルシステムに比較し、厚さ方向全体が小型化できる。
【００４９】
図１３に、センサ子局の側面から被検出体への投光信号５及びに被検出体からの反射である受光信号４の状態を模式図として示す。図１３において、センサターミナル２または３は、被検出体１の外周周辺に位置し、検出投光信号５が被検出体１の側面で反射し、受光信号４として、センサターミナルに受光される様子の模式図を示す。被検出体の種類や形状に対して、更に検出感度や検出精度を得るために、ＬＥＤ投光用５或いはＰＨＴＲｓフォトトランジスタ５４の数を被検出体の厚さ方向或いは外周方向に増設することができる。
【実施例２】
【００５０】
図１５に、複数のセンサターミナルを一枚のプリント基板に搭載し、センサターミナルシステムを構成する例を示す。特に、このような構造とすることにより、間隔の狭い配置の被検出体の検出を行うことができる。又、従来のセンサターミナル間をコネクタなどの配線手段による方法に比較し、センサターミナル間の接続が基板と一体化することにより、コネクタを使用せず回路構成出来るため、小型化、配線の省略、コスト削減が可能となる。又、配線の固体化により、コネクタ等を使用した場合に比較し、接触不良や断線などの故障原因が無くなるため、著しく信頼性を向上させることが出来る特徴を有する。また、センサターミナルシステム６６が熱を持つ被検出体の近傍で使用される場合、図１５に示す冷却ガスをセンサターミナルシステム６６の周辺に蔽いを設けその中を流すことができる。センサターミナルシステム６６の覆いの上部に冷却圧縮ガス取込み口６７を設け、更に下部に冷却ガス排気口６８を設けた例を示す。当該センサターミナルシステム６６の周辺の気流を乱すことが問題とならない場合には、吹き付けたガスを大気放出しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の利用は、板状あるいは定形の被検出体である液晶ガラス、定形部品、やプリント基板を生産する工程で物の保管状態管理に使用される。また、形状が定形の部品類の生産、加工、保管等においても物の保管状態管理に広く使用が可能である。また、工程間の移載システムや、保管システムの自動化にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明における複数のセンサターミナルの斜視図である。
【図２】本発明におけるセンサターミナルをＤＩＮレールに固定する例の模式図である。
【図３】本発明におけるセンサターミナルシステムの全体構成を示すブロック図を示す。
【図４】制御部及び親局とセンサ子局の機能ブロックを示す。
【図５】制御部及び親局内部の機能ブロックを示す。
【図６】親局内部の機能ブロックの詳細を示す。
【図７】親局内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図８】センサ子局Ａの回路図を示す。
【図９】センサ子局Ａ内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図１０】センサ子局Ｂの回路図を示す。
【図１１】センサ子局Ｂ内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図１２】センサ子局の側面に配置した投光用ＬＥＤ及び受光用フォトトランジスタの例を示す
【図１３】センサ子局の側面から被検出体への投光信号及びに被検出体からの反射である受光信号を示す。
【図１４】従来のセンタターミナルシステムを示す。
【図１５】センサターミナルシステムの模式図を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１ 被検出体
２ センサ子局Ａ
３ センサ子局Ｂ
４ 受光信号
５ 検出投光信号
６ 取付け板、ＤＩＮレール
７ Ｄ＋電源重畳共通データ信号線
８ Ｄ−電源重畳共通データ信号線
９ センサターミナルベース
１０ スペーサ
１１ バスケーブルコネクタ
１２ センサターミナル間渡り配線
１３ センサターミナルベース固定雄ネジ、雌ネジ
１４ 自在穴
１５ バスケーブルコネクタ
１６ 制御部
１７ 入力ユニット
１８ 出力ユニット
１９ 親局
２０ センサターミナルシステム
２１ 親局受信信号
２２ 親局送信信号
２３ センサ子局間バスケーブルユニット
２４ 入力データ部
２５ 出力データ部
２６ タイミング発生手段
２７ 制御データ発生手段
２８ 親局出力部
２９ ラインドライバ
３０ ＤＣ電源
３１ 監視データ抽出手段
３２ 監視信号検出手段
３３ 親局入力部
３４ 伝送ブリーダ電流回路
３５ 外部信号接続部（Ｄ＋側）
３６ 外部信号接続部（Ｄ−側）
３７ 入力ポートｉ番“０”
３８ 入力ポートｉ番“３１”
３９ 出力ポートｐ番“０”
４０ 出力ポートｐ番“３１”
４１ クロック信号Ｄｃｋ
４２ 直列データ信号Ｄ
４３ Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号
４４ ＳＴスタート信号
４５ Ｄｉｉｓデータ入力監視信号
４６ Ｐｃｋ信号
４７ Ｉｐ信号電流
４８ Ｉｓ電流信号
４９ Ｉｉｓ電流信号
５０ インバータ
５１ Ｄｉｉｐ信号
５２ 検出投光、受光回路
５３ ＬＥＤ投光用
５４ ＰＨＴＲｓフォトトランジスタ
５５ ＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線
５６ 抵抗器
５７ ＣＫセンサ子局クロック信号
５８ ＳＴセンサ子局スタート信号
５９ ＬＴ投光タイミング信号
６０ Ｓ信号
６１ ＳＤ信号
６２ Ｄｉｐ信号
６３ ＡＤ信号
６４ タイミング信号転送回路
６５ ＬＥＤセンサ動作表示
６６ センサターミナルシステム
６７ 冷却ガス取込み口
６８ 冷却ガス排気口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定形或いは不定形の物の保管棚に保管している物の所在位置や物の有無を検出するセンサターミナルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板上の物品、定形状の物品の保管や管理において、前記平板状の物品、定形状の物品の有無や、保管位置を検出することは、これらの物品或いはこれらの物品を使用した製品の製造工程やこれらの物品の使用時における物の保管や管理を行う上で重要な用件であり、これらの情報をホストシステムや次工程の自動化機械に伝えることによって、製造ラインや検査ライン又は保管管理における工程の自動化を実現することができる。例えば、液晶用ガラスやディスク用ガラス板、プリント基板の生産において、棚の物の所在位置や物の有無を検出するセンサターミナルシステムが使用されている。
あるいは、定形物品や定形の医療器具の保管管理においても、物品の有無や、保管位置を検出するセンサターミナルシステムが用いられている。
【０００３】
図１４は、従来のセンサターミナルシステムであり、保管されている被検出体である液晶ガラス等の間にセンサターミナルが割り込む形態で被検出体を検出している例である。図１４において、被検出体を検出するセンサヘッドが被検出体の間に割り込む形態で被検出体を検出している例である。
又、例えば、光の反射を利用してウエハ等の検出を行う上で、光ファイバを利用し、間隔の狭いウエハ間に光ファイバユニットの先端を割り込ませ、ウエハをセンシングするセンサシステムが特許文献１に示されている。
この場合、センサと被検出体の接触事故を回避するため、センサ厚さと被検出体の総厚さに一定以上の厚さ分の間隙をあけ、センサを配置するために、保管棚の厚さ方向の寸法を著しく大型化し、設備全体の小型化を制約していた。
【特許文献１】特開平１１−０７４３３１
【０００４】
以上に述べたセンサシステムやセンサターミナルシステムは、被検出体の間にセンサを割り込ませるために、センサと被測定物の間の空間とセンサの厚みの制約が生じ、また、微小の塵埃がセンサに溜まり、清浄度が極めて重要となる工程での使用において、塵埃を蓄積する問題が生じていた。又、わずかな被検出体の位置ずれ或いは検出ヘッドの位置ずれが原因となり、被検出体の移動時に被検出体と検出ヘッドが衝突する事故が生じ、被検出体を損傷し、或いは、センサを破損するなどの不具合が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の構成が有していたセンサの厚さ方向の問題や、清浄度低下の問題、或るいは、被検出体からの輻射や冷却によるセンサターミナルの動作温度への影響を解決しようとするものであり、センサの厚みや被検出体との間隔がそれらのセンサの厚さ方向の接触事故などの制約がなく、且つ検出感度を十分に高めたセンサターミナルシステムを実現することを目的とするものである。
また、従来、センサターミナルシステムは、各々のセンサターミナルのセット毎に信号線や電源線が配線されており、これらの信号を受けてホストシステムや自動化機器に接続する端末箇所は、各々のセンサターミナル毎に配線をする必要があった。その結果、配線数が多く、端子台や配線の増加が問題であると共に、配線作業工数の増加、組立て検査、各センサの調整などに著しく時間や労力を払う必要があった。又、配線工数の増加する分、工期の伸張やコストアップや、設備の容積増に繋がる問題があったが、本発明は、配線を減らし、消費電力を減らし、センサターミナルシステムを小型化することを目的とするものである。
【０００６】
又、センサターミナルの故障時における保守が断線である場合、配線の多さに比例して、保守作業が煩雑になり、作業時間がかかっていた。更に装置の小型化においても、配線周りが問題となっていた。又、配線数を多さが、信頼性の低下にも繋がっていたが、本発明は、信頼性を向上し、又、保守を容易に行える構造にするとともに、センサターミナル回路基板とセンサの一体化による小型化、配線の省略、コネクタ接続の省略による信頼性向上と、コスト削減を実現することで従来システムの持つ不具合を解消することを目的とするものである。
【０００７】
更に、信号処理も同時に複数のセンサが動作している場合、他のセンサターミナルユニットの光の漏れや、センサターミナル近傍の照明などの光による信号ノイズを拾い易く、微調整を要するなどの扱いの煩雑さが伴っていた。又、被検出体の検出感度を上げると他の照明などから来る光を誤って検知し、又、他のセンサターミナルの光を拾い誤動作するなどの不具合が発生するため、感度の微調整を要する不具合が生じていたが、本発明は、他センサターミナルの光の影響を無くし、誤動作を解消することを目的とするものである。
【０００８】
又、それぞれのセンサヘッドは、従来、同時に作動しており、複数のセンサターミナル数に比例して、回路の消費電力が増加し、電源容量も増加していた。同時に、センサヘッド間の光の回りこみによる誤動作の不具合もあった。
さらに、センサターミナルを被検出体の近傍に割り込ませる構造をとっていたため、調整が不十分な場合、又は被検出体の曲がりや、移送時の位置誤差により、センサターミナルと接触することで、汚染が生じる原因となり、または、被検出体やセンサターミナルを破損することが生じていたが、本発明は、従来のセンサヘッドを被検出体の間に割り込ませる構造を変え、被検出体やセンサターミナルの接触による破損することが生ずることがない構造とすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、被検出体の側面に対し投光する投光器と被検出体からの反射光を捉える受光器を複数設けており、それら複数のセンサ出力の論理和或いは論理積をとって被検出体の検出を行うようにしている。
請求項１には、各々が被制御部のセンサ部を監視する複数の検出ヘッドであるセンサターミナルを有し、前記複数の検出ヘッドを有する前記センサターミナルを共通データ信号線に接続し、前記センサ部からの監視信号を、前記共通データ信号線を介して、制御部に伝送するセンサターミナルシステムであり、所定の同期伝送クロックに同期したタイミング移動信号又は投光タイミング移動信号を発生するためのタイミング移動信号発生回路と、前記タイミング移動信号又は前記投光タイミング移動信号の制御下で、被検出体を検出する各々の前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルの中に構成される単一の検出用投光器或いは複数の検出用投光器を、前記同期伝送クロックに基づいて順次個別の前記センサターミナル中の前記単一検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器を発光させる投光信号発生回路と、前記単一の検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器の発光タイミングに応じ、単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を受光する検出受光回路５２と、前記検出用受光信号を保持する動作表示回路と、前記単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を監視信号として共通データ信号線に送出する伝送出力信号回路とを備えたセンサターミナルシステムにおいて、検出ヘッドである前記センサターミナルの順次アドレス番地のタイミング移動信号を、前記センサターミナルの次に続く順位の検出ヘッドである前記センサターミナルに順次アドレス信号として送ることにより、前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルからセンサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであり、又は、順次アドレス番地に対応するセンサターミナルに前記タイミング移動信号を検出投光信号として順次送ることにより、複数の任意の前記検出ヘッドである前記センサターミナルから前記センサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであって、被検出体の側面を検出するセンサターミナル側面が単一或いは複数の検出用投光回路を具備し、前記センサターミナルの側面に具備した単一或いは複数の検出用受光回路で受光し、板状被検出体の側面に対応した検出用投光信号を投光し、その反射光を検出用受光信号として検出することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１０】
また、請求項２には、請求項１において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を
板状被検出体の外周周辺長さ方向に配列し、
検出信号の論理和或いは論理積を用いて、
板状あるいは定形の被検出体の側面に対応し、被検出体を検出すること
を特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１１】
また、請求項３には、請求項１または２において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の厚さ方向に配列し対応した検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１２】
また、請求項４には、請求項１から３において、単一或いは複数の検出用出力素子と、単一或いは複数の検出用入力素子からなり、前記検出用出力素子から被検出体に信号を放射し、被検出体によって反射或いは吸収された検出信号の変化を前記検出用入力素子で捕らえるセンサターミナル機能を有する回路を同一基板上に所定の間隔で複数配列し、複数のセンサターミナルを一体化し、センサターミナルシステムを構成することを特徴とした、センサターミナルシステムが記載されている。
【００１３】
また、請求項５には、請求項４において、前記センサターミナルシステムを適正温度に保持し、被検出体或いは周辺機器の非適正温度からセンサターミナルシステムを適正温度内に保持するために、加熱或いは冷却によって、センサターミナルシステムを安定動作温度環境に維持する構造を有することを特徴としたセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１４】
更に、請求項６には、請求項１から３において、センサターミナルの取付け位置を自在に調整できるセンサターミナルの取付け板の構造を有することを特徴とするセンサターミナルシステムが記載されている。
【００１５】
センサターミナル間や、センサターミナルシステムと親局の間の配線本数を減ずる方法として、電源線にセンサターミナル信号を重畳し、それぞれの信号を逐次信号を次に配置したセンサターミナルに受け渡す信号の転送方法により、それぞれのセンサターミナル間を渡り線で接続する、あるいは、それぞれのセンサターミナル間を光により信号伝達する方法を用いることによって、信号線の数を電源線２本にまとめることが可能であり、配線の数を大幅に減ずることが可能となる。特に半導体工場設備や、液晶工場設備においては、設備の小型化、省スペース化が可能となるため、本発明による改善の如く、配線の省略技術は重要である。
【００１６】
同時に、センサターミナルを被検出体の間に割り込ませなければ、被検出体に汚染の影響を与えることなく、また、被検出体の移送時の誤差により、センサターミナルに被検出体を接触させ、或いはその衝撃により、センサターミナル或いは被検出体の破損を生じることが生じることなく、被検出体の品質劣化防止に役立つ。また、本発明によれば、センサを被検出体の間に割り込ませる必要が無くなるため、センサの厚さ分の空間を省略することが出来るために、設備の小型化が容易になる。
【００１７】
又、それぞれのセンサターミナルを時分割して動作させることにより、それぞれの他のセンサターミナルからの光の干渉問題が解消でき、同時に回路動作電流の増加を抑えることが可能となり、設備の小型化や設備コストの削減ができる。
【００１８】
それぞれのセンサターミナルの時分割動作させることにより、他のセンサ動作の干渉が無いため、投光輝度を上げることにより、外部からの光ノイズの強度比率を改善でき、それぞれの被検出体に対する検出感度を高めることが可能であると共に、複数の投光器及び受光器を用いれば、被検出体の検出力を上げ、誤検出や感度不足を改善できる。
【００１９】
また、それぞれのセンサターミナルは、規格化された長さの渡り配線の使用あるいは、電源線への信号重畳により、電源重畳共通データ信号線への接続が同時にセンサターミナルの固定を兼ねることが出来るため、配線工数の低減も図ることができる利点も合わせ持つ。一方、複数のセンサターミナルを一枚の基板に集合し、配線を固体化したセンサターミナルシステムでは、更に配線の低減と、接続の固体化による信頼性向上を図ることができる。
また、前記の一枚の基板に集合したセンサターミナルシステムでは、高温や低温の温度領域で用いられる設備において、センサターミナルシステムの周辺を冷却や保温を目的として冷却ガスや保温ガスで恒温状態に保つことができる。
更に、設備や、検出体の寸法に合わせ、センサターミナルを自在に間隔を置いて設置することもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、センサターミナルの被検出体検出信号を電源線に重畳し、信号配線を省略し、これによってセンサターミナル間および親局との配線を省略することができ、配線工数の低減や配線スペースの小型化できるとともに、センサを被検出体の間に割り込ませず被検出体を検出できるため、割り込みの空間を必要とせず、被検出体の移送の位置精度が悪い場合においてもセンサと衝突することなく、又、センサに積層する塵埃の影響を少なくすることができる。
又、被検出体の辺の長さ方向や厚さ方向に投光器や受光器を設けることで、被検出体の検出感度を容易に増強できる効果がある。
更に、センサとセンサターミナル回路を一体化することにより、接続の簡素化、信頼性の向上、小型化が実現できる。
【００２１】
更に、センサターミナルがそれぞれ異なるタイミングで被検知体に対し、投光するタイミングに同期して受光することから、他のセンサターミナル信号の影響を全く受けないため、投光量を増大し、高感度の検知が可能であり、更に、同時の投光が無いために、投光時の電力消費を低減することできる効果がある。又、センサターミナル間隔は、配線で行う場合において、同一規格の渡り配線で行うため、容易にその間隔を設定変更することができるようになった。隣合わせのセンサターミナル間の信号伝達を光によって行うことで、更にセンサターミナル間の配線を低減することもできる効果がある。
また、個別のターミナルを自由な間隔でＤＩＮレールに固定し、設備或いは被検出体に合わせ、設置することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例を図１から図１５によって説明する。
図１に、本発明によるセンサターミナルシステム２０の斜視図を示す。
複数のセンサ子局２，３からなるセンサターミナルは、これらを固定する取付け板６とそれぞれのセンサ子局を接続するセンサターミナル間渡り配線１２とバスケーブルコネクタ１１、スペーサ１０、センサターミナルベース９、及びセンサターミナルベース固定雄ネジ、雌ネジ１３で構成される。
センサ子局Ａである２及びセンサ子局Ａに続く複数のセンサ子局Ｂである３は、取付け板６に固定することにより、各々のセンサターミナルを固定する。被検出体１の数に合わせ、当該センサターミナルシステムにおいて、検出を開始するセンサ子局Ａである２及び、複数のセンサ子局Ｂである３を取付け板６にネジ止めによって固定する。それぞれのセンサ子局Ａである２及び、複数のセンサ子局Ｂである３は、定寸のスペーサ１０により、等間隔で取付け板６にネジ止めによって固定される。また、それぞれのセンサ子局は、バスケーブルコネクタ１１を介してセンサ子局間の渡り配線１２で接続されている。
バスケーブルの内、図４のＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８は、前記センサターミナル子局に電源を供給すると共にセンサターミナルの監視信号を制御部に伝送する役割を果たしている。
【００２４】
図２に、本発明におけるセンサターミナル２０をＤＩＮレール６に固定する例の模式図を示す。図２のでは、図１の取付け板６がＤＩＮレール６に置き換えられたものである。ＤＩＮレール６は、自在穴１４に固定ネジを通して設備本体などに固定することによって、容易に取付けが完了する。センサ子局はバスケーブルコネクタ１５を介してセンサターミナルモジュール間渡り配線１２で接続される。
実際の使用においては、２５セット、３２セット、５０セットなど、多数のセンサターミナルを取付け使用するが、説明を容易にするため、数を減らして、図示したものである。標準のＤＩＮレールに容易に取付けができ、長さ方向に必要数取付けることによって、自在に長さ、間隔を設定することが出来る。
図２及び図１４において、最下端に使用されるセンサ子局Ａである２のみ、信号の伝送回路がその上部に配置されたセンサ子局Ｂである３と異なる。
センサ子局Ａである２は、回路図８のセンサ子局Ａが用いられる。センサ子局Ｂである３の回路構成図を図１０に示す。
【００２５】
図１４に、従来のセンサターミナル２０を取付け板６にネジ止めによって固定する模式図を示す。センサターミナル２０は、被検出体１の一部分をセンサ子局２，３で挟み込む形態で検出する構造になっていた。センサターミナル子局２及び３は、センサ子局を取付け板６に固定すると共に、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８にセンサターミナル回路を接続することによって、センサターミナル情報を親局に伝達することができるようになっていた。被検出体１は、投光用ＬＥＤ５３からの投光された光を反射し、その反射光を受光用フォトトランジスタＰＨＴＲｓ５４によって捕らえ、被検出体１の存在場所や被検出体１の有無が検知される。この場合、投光用ＬＥＤ５３および受光用フォトトランジスタＰＨＴＲｓ５４は、被検出体１の種類によって取付け数を加減することにより、最適検出感度を得ることができる。
【００２６】
図３に、本発明におけるセンサターミナルシステムの全体構成を示すブロック図を示す。センサターミナルシステムは、ホストシステムである制御部１６と複数のセンサターミナル２０をＤ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８を介して親局１９がデータ信号の中継を行う。親局１９は、制御部の入力ユニット１７へセンサターミナル２０からのセンサ信号を並列信号として送出し、また、制御部１６の出力ユニット１８からの並列信号を受信する構成になっている。センサターミナルは、ガラスや、プラスチックの板状被検出体２の側面に対向して配置されており、被検出体の有無を検出する。
前記センサターミナルシステムはＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８に接続され、更に親局と接続され、外部入力ユニットおよび外部出力ユニットとデータのやり取りのための接続を示すブロック図を示す。
【００２７】
図４に制御部及び親局とセンサ子局の機能ブロックを示す。
図３における親局および制御部との接続構成を示す。親局１９は、複数のセンサ子局からのセンサターミナル情報をＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８から受け取る。センサターミナルシステム２０は、複数のセンサ子局２または３からなり、センサ子局間バスケーブルユニット２３により各々の子局が接続され、センサ子局間をＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線５５で繋ぎ、各々の動作のタイミングをこのタイミング信号によって設定される。ＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線５５は、隣接するセンサ子局間を光信号で繋ぐこともできる。
図４の場合、複数のセンサ子局（＃０）、センサ子局（＃２）、センサ子局（＃３）からセンサ子局（＃ｎ）のｎ個のセンサターミナルが１つのセンサターミナルシステム２０を構成している。
【００２８】
図５に、制御部及び親局内部の機能ブロックを示す。
親局１９は、制御部１６の入力ユニット１７へセンサ子局から受けた直列信号を直列・並列変換し、親局送信信号２２として送出する入力データ部２４と、制御部１６の出力ユニット１８から親局受信信号２１として受けた並列信号を並列・直列変換し信号を取込む出力データ部２５とタイミング発生手段２６、制御データ発生手段２７、親局出力部２８を構成する。親局出力部２８は、制御データ発生手段２７とラインドライバ２９からなり、ＤＣ電源３０から電源供給を受け、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８を経由し、システム全体に電源を供給する。また、親局１９の親局入力部３３は監視信号検出手段３２と監視データ抽出手段３１で構成され、入力データ部２４へと信号を送出する。監視信号検出手段３２は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８を経由してセンサターミナルシステム２０から送出された一群のセンサターミナルから得られた被検出体情報であるデータ信号を検出する。また、親局１９は、伝送ブリーダ電流回路３４を有する。
【００２９】
親局のインタフェイス回路である伝送ブリーダ電流回路３４は、親局出力部２８内のラインドライバ２９に接続されており、制御データ発生手段２７から受けた制御データをタイミング発生手段２６から送られるクロック信号と共に外部信号接続部（Ｄ＋側）３５を経由して、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７に又、外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
【００３０】
ラインドライバ２９は、親局入力部３３の監視信号検出手段３２にデータ信号を渡し、監視データ抽手段３１は、タイミング発生手段２６から受けたクロック信号と同期して監視データ信号を得る。この監視データ信号を入力データ部２４に渡し、制御部１６の入力ユニット１７に親局送信信号２２として伝送する。一方、制御部１６の出力ユニット１８は親局受信信号２１を親局の出力データ部２５に伝送し、その信号成分をタイミング発生手段２６から受けるクロック信号により親局出力部２８の中の制御信号発生手段２７において制御データを発生し、ラインドライバ２９を介して、外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
【００３１】
図６は、図５における親局１９の内部の詳細な構成をブロック図に示したものである。親局１９は、制御部１６の入力部１７に監視データ抽出手段３１から受けた直列データ信号を入力データ部２４においてシフトレジスタにより、直列・並列変換し、入力ポートｉ番“０” ３７から入力ポートｉ番“３１” ３８の入力ポートを介して親局送信信号２２として、送出する。一方、制御部１６の出力ユニット１８から親局１９に送出される親局受信信号２１は、出力ポートｐ番“０” ３９から出力ポートｐ番“３１” ４０を経由して、出力データ部２５にて、並列データを直列に変換し、制御データ発生手段２７に取込む。
【００３２】
タイミング発生手段２６は、Ｄｃｋクロック信号４１を出力データ部２５に送り、ＳＴスタート信号４４を制御データ発生手段２７に、またＤｉｃｋデータ入力クロック信号４３を入力データ部２４に送出する。親局入力部３３は、監視データ検出手段３２にて、監視信号を検出し、インバータ５０経由で監視データ抽出手段３１のフリップフロップにＤｉｉｐ信号５１として送出する。
【００３３】
親局１９から各センサターミナルに送出する信号は、外部信号接続部（Ｄ＋側）３５と外部信号接続部（Ｄ−側）３６からＤ＋電源重畳共通データ信号線７およびＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出される。
出力データ部２５は、インタフェイスとして受けたデータを並列・直列変換し、Ｄ直列データ信号４２として制御データ発生手段２７に送出し、制御データＰｃｋ信号４６としてラインドライバ２９から外部信号接続部（Ｄ−側）３６を経由してＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出する。
タイミング発生手段２６を用いて、出力データ部２５の並列・直列変換のプリセット信号とすると共に、入力データ部２４の直列・並列変換入力データ部シフトレジスタのプリセット信号となっている。
【００３４】
伝送ブリーダ電流回路３４は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８に並列に接続されている。ラインドライバ２９の出力電流とブリーダ電流回路から流れ出るＩｐ信号４７とＩｉｓ電流信号４９の合成電流がＩｓ電流信号４８として監視信号検出手段３２の回路に流れる。監視信号がＩｓ電流信号４８から検出され、インバータ５０を介して監視データ抽出手段３１であるフリップフロップにＤｉｉｐ信号５１として伝達される。前記フリップフロップの出力から入力データ部にＤｉｉｓデータ入力監視信号４５が伝えられる。
【００３５】
各センサターミナルの状態信号である直列のＤｉｉｓデータ入力監視信号４５は、一旦入力データ部２４のシフトレジスタに蓄えられる。直列データであるシフトレジスタの各セルのデータは、そのまま並列データとして、入力ポートｉ番“０”３７から入力ポートｉ番“３１”３８に渡され、制御部の入力ユニットに対し、並列データとして送出する。 一方、制御部の出力ユニットから送出された親局受信信号２１は、出力ポートｐ番“０”３９から出力ポートｐ番“３１”４０に送り込まれ、出力データ部２５内部で並列データの直列変換がなされ、Ｄ直列データ信号４２として、制御データ発生手段２７に送出される。
【００３６】
図７に、図６における親局１９の配線機能ブロック図各部の信号波形を示す。Ｄｃｋクロック信号４１は、ＳＴスタート信号４４の立ち上がり信号の後、次のスタート信号の立ち上がりまでの間、一定周期のクロック信号を継続的に送出する。Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３は、入力データ部２４の信号処理の行うためのクロック信号である。Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３は、Ｄｃｋクロック信号４１のクロック開始点よりクロック一周期分遅れて開始、クロック終止点より一周期手前で終了する。入力データ部２４は、監視データ抽出手段３１からのセンサターミナルシステムの監視信号を待って信号処理する。
【００３７】
Ｄｉｉｓデータ入力監視信号４５は、監視信号が“０”、“１”、“０”、“１”の状態である場合の信号事例を示す。Ｐｃｋ信号４６は、Ｄｃｋクロック信号４１の逆相を呈するクロック信号であり、ラインドライバ２９からＤ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８に送出され、センサターミナルの状態信号処理を行う。Ｄｉｉｐ信号５１は、監視信号検出手段３２において検出された監視信号をインバータ５０で反転させた入力電流信号であり、監視データ抽出手段であるフリップフロップの入力に監視信号情報を伝達する。当該監視データ抽出手段であるフリップフロップには、Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号４３に同期し、Ｄｉｉｓデータ入力監視信号４５を入力データ部２４に送出する。Ｉｐ信号電流４７は、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７、Ｄ−電源重畳共通データ信号線８に載っている信号に従い流入する伝送ブリーダ電流回路の信号電流である。
【００３８】
図８に、センサ子局Ａ（＃０）２の内部の配線図を示す。センサ子局Ａ（＃０）２は、センサターミナルシステムにおいて、最下端或いは当該センサターミナルシステムの検出開始点に使用するセンサ子局の回路構成であり、ＬＴ投光タイミング信号５９を自局内で発信する機能を有している。被検出体１を検出するＬＥＤ投光用５３から発せられた検出投光信号５をＰＨＴＲｓ受光用フォトトランジスタ５４により検出受光信号４を受光し、被検出体１の有無、状態を親局に、Ｄ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８を介して伝送する。
【００３９】
被検出体１の検出感度の調整は、ＰＨＴＲｓフォトトランジスタ５４のエミッタとオペアンプの間に接続された検出感度調整ボリュームＶＲｌによって、受光感度を調整することができる。検出感度の調整における動作状態は、ＬＥＤセンサ動作表示によって行う。ＬＥＤセンサ動作表示は、多方位から動作確認が出来るよう、多面反射板を有しており、調整確認作業を容易にする。
【００４０】
センサ子局Ａ（＃０）２のセンサ動作が終了した後、次のアドレスに相当するセンサ子局Ｂに対し、ＬＴ投光タイミング信号５９を送信し、続くセンサ子局ＢのＡＤ信号端子に動作開始信号を伝達する。ツェナーダイオードＺＤは、２１Ｖをスレショールド値として、これ以上の電圧時にクロックを検出し、センサ子局のＣＫクロック信号５７を得る。
又、子局制御電源ＣＶは、センサ子局Ａの制御電源を形成する。
センサ子局ＣＫクロック信号５７は、トランジスタＴＲｃにより増幅され、その出力信号の一部がインバータを介し、コンデンサに充電電流として流れ、時定数３ｔ０信号を得る。一方、前記充電電流により昇圧するとダイオードの順方向電圧（約０．７Ｖ）以上では、ｔ０／４信号電流がながれ、その瞬間フリップフロップの入力信号であるセンサ子局のＳＴスタート信号５８となる。
【００４１】
ＳＴスタート信号５８とクロック信号を受けたフリップフロップは、当該フリップフロップの出力として、ＬＴ投光タイミング信号５９を送出する。
ＬＴ投光タイミング信号５９は、トランジスタＴＲｌにより増幅され、ＬＥＤ投光用５３に直列に接続されているＬＥＤｓ投光用５３の投光信号となる。
検出感度調整ボリュームＶＲｌによって、オペアンプの入力電圧が調整され、コンパレータのＳ出力信号６０がフリップフロップに伝わり、同時にアンドゲートの出力がフリップフロップのＳ端子に入る。フリップフロップの出力は、トランジスタＴＲに対するＳＤ駆動信号６１としてＬＥＤセンサ動作表示を投光動作させる。また、前記アンドゲートは、前記フリップフロップ、トランジスタＴＲｃの出力信号であるクロック信号、および投光タイミング信号ＬＴ６０の論理積をとってＤｉｐ信号６２をトランジスタＴＲ１に伝達し、当該センサ子局Ａの出力信号をトランジスタＴＲ１からＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８間に送出する。
【００４２】
図８において、複数の検出投光信号を発するＬＥＤ投光用５３は、抵抗器５６を介してセンサ子局内の電源ＣＶに接続されており、ＬＴ投光タイミング信号５９によりドライブされるＴＲＩの導通とともに発光する。一方、受光信号を受け、フォトトランジスタ５４が、導通する。そして、被検出物の有無を検出する。検出判定を行うコンパレータの出力であるＳ信号６０は、ＬＴ投光タイミング信号５９にわずかに遅延して立ち上がり、ＬＴ投光タイミング信号５９と共に立ち下がる電流信号である。ＳＤ信号６１は、ＬＥＤセンサ動作表示６５のドライブ信号である。Ｄｉｐ信号６２は、センサ子局Ａの出力トランジスタをドライブする電流信号である。
【００４３】
図９に、図８に示すセンサ子局Ａ内部の各部の信号のタイミングチャートを示す。伝送ラインであるＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８間には、ピーク電圧２４Ｖのパルス信号電圧が重畳されており、２１Ｖをスレショールド電圧として、センサ子局ＣＫクロック信号５７が検出される。
センサ子局のＣＫクロック信号５７の最初の立下りおよびセンサ子局ＳＴスタート信号５８の反転信号がＬＴ投光タイミング信号５９のオンタイミングとなり、又、クロックの１周期後の立下り信号によってＬＴ投光タイミング信号５９がオフとなることを示している。
コンパレータ出力信号であるセンサ子局ＡのＳ信号６０と、センサ子局ＡのＳＤ信号６１とＤｉｐ信号６２のタイミングは、図９のタイミングチャートの通りである。
【００４４】
図１０に、センサ子局Ｂ（＃０）の回路図を示す。センサ子局Ｂは、センサターミナルで最下端のみの用いるセンサ子局Ａに対し、それ以外のセンサ子局となる。センサ子局Ｂは、最下端のセンサ子局Ａあるいは、当該センサ子局Ｂよりアドレスの若いセンサ子局ＢからＬＴ投光タイミング信号５９をＡＤ信号６３として受信し、当該センサ子局Ｂの作動を開始する。アドレスの若いセンサ子局Ｂ或るいは、子局ＡからＬＴ投光タイミング信号５９をＡＤ信号６３として受け取った当該子局Ｂは、フリップフロップのＤ端子に接続される。
【００４５】
フリップフロップは、当該ＡＤ信号６３およびセンサ子局ＢのＣＫクロック信号をトランジスタＴＲｃ経由で受けたタイミングで続くセンサ子局のＡＤ信号６３となるＬＴ投光タイミング信号５９を生成する。その後の回路動作は、前記センサ子局Ａと同様であるので、全ては記載しないが、コンパレータ出力信号であるセンサ子局ＢのＳ信号６０は、フリップフロップの入力信号となり、センサ子局ＢのＳＤ信号６１は、ＬＥＤセンサ動作表示６５をドライブするＴＲトランジスタの駆動信号となる。Ｄｉｐ信号６２は、当該センサ子局Ｂの出力信号をＤ＋電源重畳共通データ信号線７とＤ−電源重畳共通データ信号線８に送出するためのトランジスタＴＲiのドライブ信号となる。図１０において、タイミング信号転送回路６４は、アドレス番号の若いセンサ子局から送出されたＡＤ信号６３を受け、当該センサ子局が動作すると同時に、次ぎのアドレスのセンサ子局にＬＴセンサ子局投光タイミング信号５５を送出する回路である。
【００４６】
図１１に、図１０に示すセンサ子局Ｂ内部の各部の信号をタイミングチャートに示す。
センサ子局ＢのＣＫクロック信号５７は、前記センサ子局Ａの動作と同様に、伝送ラインから２１Ｖをスレショールド電圧としてクロック信号として検出したものである。ＡＤ信号６３は、当該センサ子局Ｂのアドレス信号であり、フリップフロップを経由して当該センサ子局ＢのＬＴ投光タイミング信号を生成する。
図１１において、ＬＴ（＃１）、ＬＴ（＃２）、ＬＴ（＃３）、・・・・・ＬＴ（＃ｎ）は、当該センサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃１）とした時、これに続くセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃２）、その次のセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃３）およびｎ番目のセンサ子局Ｂの投光タイミング信号ＬＴ（＃ｎ）を示す。
【００４７】
センサ子局ＢのＳ信号６０は、投光タイミング信号ＬＴ（＃１）の立ち上がり後にオンとなり、ＣＫクロック信号５７の一周期の立下りと共に立ち下がる。センサ子局ＢのＳＤ信号６１は、センサ子局ＢのＳ信号６０と共に立ち上がる。Ｄｉｐ信号６２は、センサ子局ＢのＳ信号６０と共に立ち上がり、クロック半サイクルで立ち下がる。
【００４８】
図１２に、ＬＥＤ投光用５３とＰＨＴＲｓ受光用フォトトランジスタ５４を交互に水平方向に配列し、この配列を垂直方向に２段重ねた構造のセンサターミナルの構造を示す。この場合、被検出体１の側面から検出を可能としており、従来の如く、センサターミナルやセンサ部を被検出体１の間に割り込ませる構造とする必要がない特徴を有する。従って、センサターミナルの厚さ及びセンサターミナルと被検出体１の間の空隙が必要なくなり、被検出体の間隔を狭めて配置することができる。このことから、従来のセンサターミナルを使用したターミナルシステムに比較し、厚さ方向全体が小型化できる。
【００４９】
図１３に、センサ子局の側面から被検出体への投光信号５及びに被検出体からの反射である受光信号４の状態を模式図として示す。図１３において、センサターミナル２または３は、被検出体１の外周周辺に位置し、検出投光信号５が被検出体１の側面で反射し、受光信号４として、センサターミナルに受光される様子の模式図を示す。被検出体の種類や形状に対して、更に検出感度や検出精度を得るために、ＬＥＤ投光用５或いはＰＨＴＲｓフォトトランジスタ５４の数を被検出体の厚さ方向或いは外周方向に増設することができる。
【実施例２】
【００５０】
図１５に、複数のセンサターミナルを一枚のプリント基板に搭載し、センサターミナルシステムを構成する例を示す。特に、このような構造とすることにより、間隔の狭い配置の被検出体の検出を行うことができる。又、従来のセンサターミナル間をコネクタなどの配線手段による方法に比較し、センサターミナル間の接続が基板と一体化することにより、コネクタを使用せず回路構成出来るため、小型化、配線の省略、コスト削減が可能となる。又、配線の固体化により、コネクタ等を使用した場合に比較し、接触不良や断線などの故障原因が無くなるため、著しく信頼性を向上させることが出来る特徴を有する。また、センサターミナルシステム６６が熱を持つ被検出体の近傍で使用される場合、図１５に示す冷却ガスをセンサターミナルシステム６６の周辺に蔽いを設けその中を流すことができる。センサターミナルシステム６６の覆いの上部に冷却圧縮ガス取込み口６７を設け、更に下部に冷却ガス排気口６８を設けた例を示す。当該センサターミナルシステム６６の周辺の気流を乱すことが問題とならない場合には、吹き付けたガスを大気放出しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の利用は、板状あるいは定形の被検出体である液晶ガラス、定形部品、やプリント基板を生産する工程で物の保管状態管理に使用される。また、形状が定形の部品類の生産、加工、保管等においても物の保管状態管理に広く使用が可能である。また、工程間の移載システムや、保管システムの自動化にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明における複数のセンサターミナルの斜視図である。
【図２】本発明におけるセンサターミナルをＤＩＮレールに固定する例の模式図である。
【図３】本発明におけるセンサターミナルシステムの全体構成を示すブロック図を示す。
【図４】制御部及び親局とセンサ子局の機能ブロックを示す。
【図５】制御部及び親局内部の機能ブロックを示す。
【図６】親局内部の機能ブロックの詳細を示す。
【図７】親局内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図８】センサ子局Ａの回路図を示す。
【図９】センサ子局Ａ内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図１０】センサ子局Ｂの回路図を示す。
【図１１】センサ子局Ｂ内部の各信号のタイミングチャートを示す。
【図１２】センサ子局の側面に配置した投光用ＬＥＤ及び受光用フォトトランジスタの例を示す
【図１３】センサ子局の側面から被検出体への投光信号及びに被検出体からの反射である受光信号を示す。
【図１４】従来のセンタターミナルシステムを示す。
【図１５】センサターミナルシステムの模式図を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１ 被検出体
２ センサ子局Ａ
３ センサ子局Ｂ
４ 受光信号
５ 検出投光信号
６ 取付け板、ＤＩＮレール
７ Ｄ＋電源重畳共通データ信号線
８ Ｄ−電源重畳共通データ信号線
９ センサターミナルベース
１０ スペーサ
１１ バスケーブルコネクタ
１２ センサターミナル間渡り配線
１３ センサターミナルベース固定雄ネジ、雌ネジ
１４ 自在穴
１５ バスケーブルコネクタ
１６ 制御部
１７ 入力ユニット
１８ 出力ユニット
１９ 親局
２０ センサターミナルシステム
２１ 親局受信信号
２２ 親局送信信号
２３ センサ子局間バスケーブルユニット
２４ 入力データ部
２５ 出力データ部
２６ タイミング発生手段
２７ 制御データ発生手段
２８ 親局出力部
２９ ラインドライバ
３０ ＤＣ電源
３１ 監視データ抽出手段
３２ 監視信号検出手段
３３ 親局入力部
３４ 伝送ブリーダ電流回路
３５ 外部信号接続部（Ｄ＋側）
３６ 外部信号接続部（Ｄ−側）
３７ 入力ポートｉ番“０”
３８ 入力ポートｉ番“３１”
３９ 出力ポートｐ番“０”
４０ 出力ポートｐ番“３１”
４１ クロック信号Ｄｃｋ
４２ 直列データ信号Ｄ
４３ Ｄｉｃｋデータ入力クロック信号
４４ ＳＴスタート信号
４５ Ｄｉｉｓデータ入力監視信号
４６ Ｐｃｋ信号
４７ Ｉｐ信号電流
４８ Ｉｓ電流信号
４９ Ｉｉｓ電流信号
５０ インバータ
５１ Ｄｉｉｐ信号
５２ 検出投光、受光回路
５３ ＬＥＤ投光用
５４ ＰＨＴＲｓフォトトランジスタ
５５ ＬＴセンサ子局投光タイミング信号、信号ＬＴ線
５６ 抵抗器
５７ ＣＫセンサ子局クロック信号
５８ ＳＴセンサ子局スタート信号
５９ ＬＴ投光タイミング信号
６０ Ｓ信号
６１ ＳＤ信号
６２ Ｄｉｐ信号
６３ ＡＤ信号
６４ タイミング信号転送回路
６５ ＬＥＤセンサ動作表示
６６ センサターミナルシステム
６７ 冷却ガス取込み口
６８ 冷却ガス排気口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が被制御部のセンサ部を監視する複数の検出ヘッドであるセンサターミナルを有し、
前記複数の検出ヘッドを有する前記センサターミナルを共通データ信号線に接続し、前記センサ部からの監視信号を、前記共通データ信号線を介して、制御部に伝送するセンサターミナルシステムであり、所定の同期伝送クロックに同期したタイミング移動信号又は投光タイミング移動信号を発生するためのタイミング移動信号発生回路と、前記タイミング移動信号又は前記投光タイミング移動信号の制御下で、被検出体を検出する各々の前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルの中に構成される単一の検出用投光器或いは複数の検出用投光器を、前記同期伝送クロックに基づいて順次個別の前記センサターミナル中の前記単一検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器を発光させる投光信号発生回路と、前記単一の検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器の発光タイミングに応じ、単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を受光する検出受光回路と、前記検出用受光信号を保持する動作表示回路と、前記単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を監視信号として共通データ信号線に送出する伝送出力信号回路とを備えたセンサターミナルシステムにおいて、
検出ヘッドである前記センサターミナルの順次アドレス番地のタイミング移動信号を、前記センサターミナルの次に続く順位の検出ヘッドである前記センサターミナルに順次アドレス信号として送ることにより、前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルからセンサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであり、又は、順次アドレス番地に対応するセンサターミナルに前記タイミング移動信号を検出投光信号として順次送ることにより、複数の任意の前記検出ヘッドである前記センサターミナルから前記センサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであって、被検出体の側面を検出するセンサターミナル側面が単一或いは複数の検出用投光回路を具備し、前記センサターミナルの側面に具備した単一或いは複数の検出用受光回路で受光し、板状被検出体の側面に対応した検出用投光信号を投光し、その反射光を検出用受光信号として検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項２】
請求項１において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の外周周辺長さ方向に配列し、検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体の側面に対応し、被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項３】
請求項１または２において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の厚さ方向に配列し、対応した検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項４】
請求項１から３において、単一或いは複数の検出用出力素子と、単一或いは複数の検出用入力素子からなり、前記検出用出力素子から被検出体に信号を放射し、被検出体によって反射或いは吸収された検出信号の変化を前記検出用入力素子で捕らえるセンサターミナル機能を有する回路を同一基板上に所定の間隔で複数配列し、複数のセンサターミナルを一体化し、センサターミナルシステムを構成することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項５】
請求項４において、前記センサターミナルシステムを適正温度に保持し、被検出体或いは周辺機器の非適正温度からセンサターミナルシステムを適正温度内に保持するために、加熱或いは冷却によって、センサターミナルシステムを安定動作温度環境に維持する構造を有することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項６】
請求項１から３において、センサターミナルの取付け位置を自在に調整できるセンサターミナルの取付け板の構造を有することを特徴とするセンサターミナルシステム。
【請求項１】
各々が被制御部のセンサ部を監視する複数の検出ヘッドであるセンサターミナルを有し、
前記複数の検出ヘッドを有する前記センサターミナルを共通データ信号線に接続し、前記センサ部からの監視信号を、前記共通データ信号線を介して、制御部に伝送するセンサターミナルシステムであり、所定の同期伝送クロックに同期したタイミング移動信号又は投光タイミング移動信号を発生するためのタイミング移動信号発生回路と、前記タイミング移動信号又は前記投光タイミング移動信号の制御下で、被検出体を検出する各々の前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルの中に構成される単一の検出用投光器或いは複数の検出用投光器を、前記同期伝送クロックに基づいて順次個別の前記センサターミナル中の前記単一検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器を発光させる投光信号発生回路と、前記単一の検出用投光器或いは複数の前記検出用投光器の発光タイミングに応じ、単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を受光する検出受光回路と、前記検出用受光信号を保持する動作表示回路と、前記単一の検出用受光信号或いは複数の前記検出用受光信号を監視信号として共通データ信号線に送出する伝送出力信号回路とを備えたセンサターミナルシステムにおいて、
検出ヘッドである前記センサターミナルの順次アドレス番地のタイミング移動信号を、前記センサターミナルの次に続く順位の検出ヘッドである前記センサターミナルに順次アドレス信号として送ることにより、前記複数の検出ヘッドである前記センサターミナルからセンサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであり、又は、順次アドレス番地に対応するセンサターミナルに前記タイミング移動信号を検出投光信号として順次送ることにより、複数の任意の前記検出ヘッドである前記センサターミナルから前記センサ信号を取り込むセンサターミナルシステムであって、被検出体の側面を検出するセンサターミナル側面が単一或いは複数の検出用投光回路を具備し、前記センサターミナルの側面に具備した単一或いは複数の検出用受光回路で受光し、板状被検出体の側面に対応した検出用投光信号を投光し、その反射光を検出用受光信号として検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項２】
請求項１において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の外周周辺長さ方向に配列し、検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体の側面に対応し、被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項３】
請求項１または２において、複数の検出用投光素子と検出用受光素子を板状被検出体の厚さ方向に配列し、対応した検出信号の論理和或いは論理積を用いて、板状あるいは定形の被検出体を検出することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項４】
請求項１から３において、単一或いは複数の検出用出力素子と、単一或いは複数の検出用入力素子からなり、前記検出用出力素子から被検出体に信号を放射し、被検出体によって反射或いは吸収された検出信号の変化を前記検出用入力素子で捕らえるセンサターミナル機能を有する回路を同一基板上に所定の間隔で複数配列し、複数のセンサターミナルを一体化し、センサターミナルシステムを構成することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項５】
請求項４において、前記センサターミナルシステムを適正温度に保持し、被検出体或いは周辺機器の非適正温度からセンサターミナルシステムを適正温度内に保持するために、加熱或いは冷却によって、センサターミナルシステムを安定動作温度環境に維持する構造を有することを特徴としたセンサターミナルシステム。
【請求項６】
請求項１から３において、センサターミナルの取付け位置を自在に調整できるセンサターミナルの取付け板の構造を有することを特徴とするセンサターミナルシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−３１０７４７（Ｐ２００７−３１０７４７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４０８７５（Ｐ２００６−１４０８７５）
【出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（５０１１９４５１４）株式会社 エニイワイヤ (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（５０１１９４５１４）株式会社 エニイワイヤ (37)
【Ｆターム（参考）】
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