信号出力装置及びロボットコントローラー
【課題】外部機器に応じてシンク型及びソース型の出力信号が出力可能であるとともに、出力信号の切替えに必要とされる構成部品の共通化を図ることの可能な信号出力装置及びロボットコントローラーを提供する。
【解決手段】出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される制御端子２３ａ，２４ａと、端子間の通電により一方の端子からシンク電流を出力する出力端子対であるシンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂと、端子間の通電により一方の端子からソース電流を出力する出力端子対であるソース用出力端子２９ｂ及びソース用共通端子２９ａと、一つの制御端子と一つの出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイス１５とを備え、制御端子２３ａに対する第１の出力端子対の相対位置と、制御端子２４ａに対する第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい。
【解決手段】出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される制御端子２３ａ，２４ａと、端子間の通電により一方の端子からシンク電流を出力する出力端子対であるシンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂと、端子間の通電により一方の端子からソース電流を出力する出力端子対であるソース用出力端子２９ｂ及びソース用共通端子２９ａと、一つの制御端子と一つの出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイス１５とを備え、制御端子２３ａに対する第１の出力端子対の相対位置と、制御端子２４ａに対する第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号出力装置、及び該信号出力装置を備えるロボットコントローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、産業用ロボットを制御するロボットコントローラーには、接続された外部機器に対して信号を出力する信号出力装置が搭載されている（例えば、特許文献１）。
一方、こうした信号出力装置における出力タイプは、外部機器から信号出力装置へ流れるシンク電流を該外部機器に搭載された負荷への出力電流とするシンク型と、信号出力装置から外部機器へ流れるソース電流を該負荷への出力電流とするソース型とに分けられる。また、外部機器に搭載される負荷は、その一端が信号出力装置の出力端子に接続されており、その接続態様によって該負荷の入力タイプも上記シンク電流により動作するシンク型と、上記ソース電流により動作するソース型とに分けられる。そのため、信号出力装置の出力端子と負荷との接続に関し、信号出力装置の出力タイプと負荷の入力タイプとを統一する必要がある。なお、いずれの出力タイプが用いられるかは、通常、産業用ロボットが使用される地域やその用途に応じて選択される。
【０００３】
ところで、非特許文献１には、下記シンク型及びソース型の信号出力装置が開示されている。まず、非特許文献１に記載のシンク型の信号出力装置について図４を参照して説明する。図４に示されるように、ロボットコントローラー１００に搭載されたシンク型の信号出力装置１０１は、基板１０２に設けられた端子１０３，１０４，１０５を介してシンク型の外部機器１１０と接続されている。この外部機器１１０は、高電位側の出力端子が端子１０３に接続されて低電位側の出力端子が端子１０５に接続された直流電源１１１と、一端が直流電源１１１における高電位側の出力端子と端子１０３との間に接続されて他端が出力端子１０４に接続された負荷１１２とを有している。
【０００４】
一方、信号出力装置１０１の基板１０２には、フォトカプラ１１５が実装されている。フォトカプラ１１５を構成する発光ダイオードは、基板１０２に設けられた端子１１６，１１７を介してロボットコントローラー１００の制御部１１８に接続されている。フォトカプラ１１５を構成するＮＰＮ型のトランジスターは、コレクターが端子１０３に接続されており、エミッターが抵抗１１９を介してＮＰＮ型のトランジスター１２０のベースに接続されているとともにトランジスター１２０にダーリントン接続されたＮＰＮ型のトランジスター１２１のベースに抵抗１１９及び抵抗１２２を介して接続されている。各トランジスター１２０，１２１のコレクターは、抵抗１２３を介して出力端子１０４に接続されている。またトランジスター１２０のエミッターは、抵抗１２５を介してトランジスター１２１のエミッターに接続されており、該トランジスター１２１のエミッターは端子１０５に接続されている。
【０００５】
そして、制御部１１８からの駆動信号によってフォトカプラ１１５が駆動されると、トランジスター１２０，１２１で増幅される電流が、負荷１１２を介して出力端子１０４に流れ込む。これによって、信号出力装置１３２から外部機器１１０に出力信号が出力される。
【０００６】
次に、非特許文献１に記載のソース型の信号出力装置について図５を参照して説明する。図５に示されるように、ロボットコントローラー１００に搭載されたソース型の信号出力装置１３１は、基板１３２に設けられた端子１３３，１３４，１３５を介してソース型の外部機器１４０と接続されている。この外部機器１４０は、高電位側の出力端子が端子
１３３に接続されて低電位側の出力端子が端子１３５に接続された直流電源１４１と、一端が直流電源１４１の低電位側の出力端子と端子１３５との間に接続されて他端が出力端子１３４に接続された負荷１４２とを有している。
【０００７】
信号出力装置１３１の基板１３２には、フォトカプラ１１５が搭載されている。フォトカプラ１１５を構成する発光ダイオードは、基板１３２に設けられた端子１３６，１３７を介してロボットコントローラー１００の制御部１１８に接続されている。フォトカプラ１１５を構成するＮＰＮ型のトランジスターは、コレクターが抵抗１４５，１４６，１４７を介して端子１３３に接続されており、エミッターが端子１３５に接続されている。また、該トランジスターのコレクターは、抵抗１４５を介してＰＮＰ型のトランジスター１４８のベースに接続されている。トランジスター１４８のエミッターは、抵抗１４７を介して端子１３３に接続されている。トランジスター１４８のコレクターは、該トランジスター１４８にダーリントン接続されたＰＮＰ型のトランジスター１４９のベースに接続されている。トランジスター１４９は、エミッターが端子１３３に接続されており、コレクターが抵抗１５０を介して出力端子１３４に接続されている。
【０００８】
そして、制御部１１８からの駆動信号によってフォトカプラ１１５が駆動されると、トランジスター１４８，１４９で増幅された電流が、出力端子１３４を介して負荷１４２に流れ込む。これによって、信号出力装置１３２から外部機器１４０に出力信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１４６４６４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ヤマハ発動機株式会社、“ヤマハロボットコントローラーＲＣＸ２４０電機関連資料”、［平成２３年３月１２日検索］、インターネット（URL:http://www.yamaha-motor.jp/robot/controller/rcx/pdf/index/rcx_electricity.pdf ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した構成の信号出力装置では、出力電流をシンク型からソース型に、あるいは出力電流をソース型からシンク型に切替える場合に、信号出力装置に搭載される基板を交換しなければならない。そのため、信号出力装置の出力電流をシンク型とソース型とに切替え可能にする上では、互いに異なる２種類の基板の各々を製造し、且つこれらの在庫の管理を個別に行う必要がある。それゆえに、上述した信号出力装置では、信号出力装置の製造コストや部品の管理コストを抑えることの困難な構成となっている。
【００１２】
なお、上記基板に形成された回路を１つのスイッチングデバイスに内蔵させることも可能ではあるが、こうした構成であっても、２種類のスイッチングデバイスが必要になることに変わりはなく、結局のところ、上述した問題が再燃することとなる。
【００１３】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、外部機器に応じてシンク型及びソース型の出力信号が出力可能であるとともに、出力信号の切替えに必要とされる構成部品の共通化を図ることの可能な信号出力装置及びロボットコントローラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の信号出力装置は、負荷への出力電流をシンク電流とソース電流とに切替可能な
信号出力装置であって、前記出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される第１及び第２の制御端子と、端子間の通電により一方の端子から前記シンク電流を出力する第１の出力端子対と、端子間の通電により一方の端子から前記ソース電流を出力する第２の出力端子対と、一つの前記制御端子と一つの前記出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイスとを備え、前記第１の制御端子に対する前記第１の出力端子対の相対位置と、前記第２の制御端子に対する前記第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい。
【００１５】
この信号出力装置によれば、第１の制御端子に対する第１の出力端子対の相対位置と、第２の制御端子に対する第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しいため、スイッチングデバイスがシンク用の出力端子対に接続される態様と、スイッチングデバイスがソース用の出力端子対に接続される態様とが選択可能となる。それゆえに、信号出力装置に要求される出力電流がシンク電流であれ、ソース電流であれ、共通する部品で信号出力装置を構成することができ、ひいては、信号出力装置に必要とされる部品の在庫管理が容易になるとともに信号出力装置の製造に必要とされるコストを抑えることができる。
【００１６】
この信号出力装置は、前記負荷が搭載された外部機器に接続される第１の外部接続端子と第２の外部接続端子とを備え、前記第１の出力端子対では、前記シンク電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続され、前記第２の出力端子対では、前記ソース電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続されていることが好ましい。
【００１７】
この信号出力装置によれば、第１の出力端子対と第２の出力端子対との双方において、出力電流を出力する出力端子は、第１の外部接続端子に接続され、他の出力端子は、第２の外部接続端子に接続されている。それゆえに、ソース電流あるいはシンク電流のいずれかが、第１の外部接続端子を介して外部機器に出力されることになるため、第１の出力端子対用の外部接続端子と第２の出力端子対用の外部接続端子とを各別に有する構成と比較して、外部機器に対するインターフェースの構造を簡素化することが可能である。
【００１８】
この信号出力装置は、前記２つの制御端子が、一の方向に配列され、前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列され、前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列されていることが好ましい。
【００１９】
この信号出力装置によれば、２つの制御端子の配列される方向に沿って、第１の出力端子対、第２の出力端子対が配列される。このような構成であれば、スイッチングデバイスの配置される位置を２つの制御端子が配列される方向に変えるという簡単な構成により、出力電流をシンク電流とソース電流とに切替えることが可能となる。
【００２０】
この信号出力装置は、前記第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第１の外部接続端子に接続され、前記第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第２の外部接続端子に接続されていることが好ましい。
【００２１】
この信号出力装置によれば、外部接続端子と該外部接続端子に接続される２つの出力端子とが、一方の出力端子を介して１つの配線によって接続される。それゆえに、出力端子
対と外部接続端子とを接続する配線の構造を簡素化することが可能である。
【００２２】
この信号出力装置は、前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第１の接続配線と、前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第２の接続配線とを備え、前記第１の接続配線と前記第２の接続配線とが互いに交差することが好ましい。
【００２３】
この信号出力装置によれば、第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子が互いに第１の接続配線で接続され、第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子が互いに第２の接続配線で接続され、これら第１の接続配線と第２の接続配線とが互いに交差する。第１の接続配線と第２の接続配線とが互いに交差しない構成では、一方の接続配線を迂回するように、他方の接続配線を引き回すという構成が余儀なくされる。そのため、このように２つの接続配線が互いに交差しない構成と比較して、１つの外部接続端子に接続される出力端子間の配線長を短くすることも可能である。
【００２４】
本発明のロボットコントローラーは、産業用ロボットに対して信号出力装置を通じて出力信号を出力するロボットコントローラーであって、前記信号出力装置が上述した信号出力装置である。
【００２５】
このロボットコントローラーでは、産業用ロボットの入力タイプに応じて信号出力装置におけるスイッチングデバイスの接続先を選択することで、ロボットコントローラーから産業用ロボットに対して、シンク電流あるいはソース電流を出力信号として出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる信号出力装置が搭載されたロボットコントローラーの概略構成を模式的に示す図であって、基板にスイッチングデバイスを実装する前の状態を模式的に示す図。
【図２】出力対象がシンク型の外部機器である場合の信号出力装置の作動態様を説明するための図。
【図３】出力対象がソース型の外部機器である場合の信号出力装置の作動態様を説明するための図。
【図４】従来において、出力対象がシンク型の外部機器である場合の信号出力装置の概略構成を模式的に示す図。
【図５】従来において、出力対象がソース型の外部機器である場合の信号出力装置の概略構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明にかかる信号出力装置及びロボットコントローラーの一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態の信号出力装置１０は、ロボットコントローラー１１の制御部１２からの制御信号を受けて作動するスイッチング素子としてフォトカプラ１４を備えたスイッチングデバイス１５と、該スイッチングデバイス１５が実装される基板１６と、外部機器に接続される外部出力端子３５と共通端子３６とを有している。なお、上記フォトカプラ１４のトランジスターは、ダーリントン接続された複数のトランジスターで構成されている。
【００２８】
スイッチングデバイス１５は、いわゆるＤＩＰ型のデバイスであって、制御部１２から
の制御信号が入力される一対の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂと、該駆動信号に基づく出力信号を出力する一対の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂとを有している。
【００２９】
一方、基板１６には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが着脱可能な一対の入力ソケットを構成する第１入力ソケット２１と第２入力ソケット２２とが並設されている。
【００３０】
第１入力ソケット２１には、第１の制御端子である雌型のシンク用制御端子２３ａと、同じく雌型のシンク用制御端子２３ｂとが、交互に配列されている。また、第２入力ソケット２２には、第２の制御端子である雌型のソース用制御端子２４ａと、同じく雌型のソース用制御端子２４ｂとが、交互に配列されている。第１入力ソケット２１と第２入力ソケット２２とは、所定のピッチで雌型端子が配列されたＳＩＰ型のＩＣソケットで構成され、各ソケットに配列された雌型端子が、互いに平行、且つ向い合うように並設されている。シンク用制御端子２３ａ及びシンク用制御端子２３ｂは、制御部１２にそれぞれ接続されている。ソース用制御端子２４ａは、該ソース用制御端子２４ａと向い合うシンク用制御端子２３ａを介して制御部１２に接続されている。ソース用制御端子２４ｂは、該ソース用制御端子２４ｂと向い合うシンク用制御端子２３ｂを介して制御部１２に接続されている。
【００３１】
また、基板１６には、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが着脱可能な一対の出力ソケットを構成する第１出力ソケット２６と第２出力ソケット２７とが並設されている。
【００３２】
第１出力ソケット２６には、第１の出力端子対を構成する雌型のシンク用出力端子２８ａと、同じく雌型のシンク用共通端子２８ｂとが、交互に配列されている。また、第２出力ソケット２７は、第２の出力端子対としての雌型のソース用共通端子２９ａと、同じく雌型のソース用出力端子２９ｂとが、交互に配列されている。第１出力ソケット２６と第２出力ソケット２７とは、所定のピッチで雌型端子が配列されたＳＩＰ型のＩＣソケットで構成され、各ソケットに配列された雌型端子が、互いに平行、且つ向い合うように並設されている。
【００３３】
上述した各端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、シンク用制御端子２３ａに対するシンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂの相対位置と、ソース用制御端子２４ａに対するソース用共通端子２９ａ及びソース用出力端子２９ｂの相対位置とが、互いに等しくなるように配置されている。そして、第１出力ソケット２６を構成する各端子２８ａ，２８ｂは、第１入力ソケット２１を構成する各端子２３ａ，２３ｂにスイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが差し込まれる。また、第２出力ソケット２７を構成する各端子２９ａ，２９ｂは、第２入力ソケット２２を構成する各端子２４ａ，２４ｂにスイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが差し込まれる。これにより、シンク用制御端子２３ａ、シンク用制御端子２３ｂ、シンク用出力端子２８ａ、及びシンク用共通端子２８ｂから構成される端子群と、ソース用制御端子２４ａ、ソース用制御端子２４ｂ、ソース用共通端子２９ａ、及びソース用出力端子２９ｂから構成される端子群とに、共通するスイッチングデバイス１５が実装される。
【００３４】
第１出力ソケット２６を構成するシンク用出力端子２８ａと第２出力ソケット２７を構成するソース用出力端子２９ｂとは、第１の接続配線３１で互いに接続され、該ソース用出力端子２９ｂは、第１の外部接続端子としての外部出力端子３５に配線３７を介してそれぞれ接続されている。また、第１出力ソケット２６を構成するシンク用共通端子２８ｂと第２出力ソケット２７を構成するソース用共通端子２９ａとは、第２の接続配線３２で
互いに接続され、該ソース用共通端子２９ａは、第２の外部接続端子としての共通端子３６に配線３８を介して接続されている。これらの第１及び第２の接続配線３１，３２は、絶縁性のプリント基板を介して互いに積層され、且つ基板１６の法線方向から見て互いに交差するように配置されている。
【００３５】
そして、信号出力装置１０が出力電流としてシンク電流を出力するべく、信号出力装置１０にスイッチングデバイス１５が実装される際には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが、シンク用制御端子２３ａ及びシンク用制御端子２３ｂに差し込まれる。また、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが、シンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂに差し込まれる。
【００３６】
一方、信号出力装置１０が出力電流としてソース電流を出力するべく、信号出力装置１０にスイッチングデバイス１５が実装される際には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが、ソース用制御端子２４ａ及びソース用制御端子２４ｂに差し込まれる。また、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが、ソース用共通端子２９ａ及びソース用出力端子２９ｂに差し込まれる。
【００３７】
次に、上述した構成からなる信号出力装置１０の作動態様について図２及び図３を参照して説明する。
まず、外部機器がシンク型である場合について図２を参照して説明する。図２に示されるように、出力対象がシンク型の外部機器４０である場合、スイッチングデバイス１５は、第１入力ソケット２１を構成する各端子２３ａ，２３ｂと第１出力ソケット２６を構成する各端子２８ａ，２８ｂに実装される。
【００３８】
外部機器４０は、スイッチングデバイス１５のトランジスターのコレクターに正電圧を供給する直流電源４１と、該トランジスターが導通状態であるときに動作する負荷４２とを有している。直流電源４１の高電位側の出力端子は、負荷４２を介して外部出力端子３５に接続されており、該外部出力端子３５は、配線３７、ソース用出力端子２９ｂ、第１の接続配線３１、シンク用出力端子２８ａを介してトランジスターのコレクターに接続されている。また、直流電源４１の低電位側の出力端子は、共通端子３６に接続されており、該共通端子３６は、配線３８、ソース用共通端子２９ａ、第２の接続配線３２、シンク用共通端子２８ｂを介してトランジスターのエミッターに接続されている。
【００３９】
そして、制御部１２からの制御信号を受けてフォトカプラ１４が作動すると、シンク用出力端子２８ａとシンク用共通端子２８ｂとの間が通電状態となり、図２中に矢印で示すように、外部出力端子３５を介して外部機器４０から信号出力装置１０へシンク電流が流れる。こうしたシンク電流が負荷４２への出力電流となって該負荷４２が動作することで、ロボットコントローラー１１からの出力信号が外部機器４０に入力される。
【００４０】
次に、外部機器がソース型である場合について図３を参照して説明する。図３に示されるように、出力対象がソース型の外部機器４５である場合、スイッチングデバイス１５は、第２入力ソケット２２を構成する各端子２４ａ，２４ｂと第２出力ソケット２７を構成する各端子２９ａ，２９ｂに実装される。
【００４１】
ソース型の外部機器４５には、スイッチングデバイス１５のトランジスターのコレクターに正電圧を供給する直流電源４６と、トランジスターが導通状態であるときに電流が流れて動作する負荷４７とを有している。直流電源４６の高電位側の出力端子は、共通端子３６に接続されており、該共通端子３６は、配線３８、ソース用共通端子２９ａを介してトランジスターのコレクターに接続されている。また、直流電源４６の低電位側の出力端子は、負荷４７を介して外部出力端子３５に接続されており、該外部出力端子３５は、配
線３７、ソース用出力端子２９ｂを介してトランジスターのエミッターに接続されている。
【００４２】
そして、制御部１２からの制御信号を受けてフォトカプラ１４が作動すると、ソース用共通端子２９ａとソース用出力端子２９ｂとの間が通電状態となり、図３中に矢印で示すように、外部出力端子３５を介して信号出力装置１０から外部機器４５へソース電流が流れる。こうしたソース電流が負荷４７への出力電流となり該負荷４７が動作することで、ロボットコントローラー１１からの出力信号が外部機器４５に入力される。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る信号出力装置１０、及びロボットコントローラーによれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）スイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の接続先が変わることで、出力電流をシンク電流あるいはソース電流に切り替えることができる。すなわち、信号出力装置１０に要求される出力電流がシンク電流であれ、ソース電流であれ、共通するスイッチングデバイス１５及び基板１６を用いて信号出力装置１０を構成することができる。その結果、信号出力装置１０に必要とされる部品の在庫管理が容易になるとともに信号出力装置１０の製造に必要とされるコストを抑えることができる。
【００４４】
（２）出力電流を出力するシンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂは、外部出力端子３５に接続され、他方のシンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａは、共通端子３６に接続されている。それゆえに、ソース電流とシンク電流のいずれかが共通する外部出力端子３５から出力されることになるため、シンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂの外部への接続先と、シンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａの外部への接続先とを各別に有する構成と比較して、外部機器に対するインターフェースの構造を簡素化することが可能である。
【００４５】
（３）ここで、各端子２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを一列に配置し、これにともない、各端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを一列に配置することも可能である。しかしながら、こうした構成では、入力ソケットからなる一つの列の中にシンク用とソース用の入力ソケットが混在しているとともに、出力ソケットからなる一つの列の中にもシンク用とソース用の出力ソケットが混在していることになる。そのため、例えばスイッチングデバイス１５を実装する際に、シンク用の端子とソース用の端子とが区別しにくくなる。
【００４６】
これに対して、上記実施形態では、シンク用の各端子２３ａ，２３ｂによって構成される第１入力ソケット２１と、ソース用の各端子２４ａ，２４ｂによって構成される第２入力ソケット２２とが、互いに平行となるように並設されている。同様に、シンク用の各端子２８ａ，２８ｂによって構成される第１出力ソケット２６と、ソース用の各端子２９ａ，２９ｂによって構成される第２出力ソケット２７とが、互いに平行となるように並設されている。こうした構成によれば、シンク用の各ソケットとソース用の各ソケットとを明確に区別することができるとともに、スイッチングデバイス１５の実装位置をソケットの並設方向に変えるという簡単な構成により、出力電流を切り替えることが可能になる。
【００４７】
（４）外部出力端子３５、シンク用出力端子２８ａ、及びソース用出力端子２９ｂが、配線３７及び第１の接続配線３１で構成される１つの配線によって接続される。また、共通端子３６、シンク用共通端子２８ｂ、及びソース用共通端子２９ａが、配線３８及び第２の接続配線３２で構成される１つの配線によって接続される。こうした構成によれば、外部出力端子３５と出力ソケットとを接続する配線の構造、共通端子３６と出力ソケットとを接続する配線の構造、これらを簡素化することができる。
【００４８】
（５）第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とは、互いに絶縁された状態で交差す
るように形成されている。第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが交差しない構成では、例えば第２の接続配線３２を迂回するように第１の接続配線３１を形成しなければならず、第１及び第２の接続配線３１，３２の経路が大幅に制約されることになる。そのため、第１及び第２の接続配線３１，３２が互いに絶縁された状態で交差するように形成することによって、第１及び第２の接続配線３１，３２の経路が向上するとともに、シンク用出力端子２８ａとソース用出力端子２９ｂとの間の配線長、及びシンク用共通端子２８ｂとソース用共通端子２９ａとの間の配線長を短くすることが可能である。
【００４９】
（６）スイッチングデバイス１５がソケットに対して着脱可能である。これにより、例えばフォトカプラ１４の電気容量を変更したいときやスイッチングデバイス１５が故障したときなどには、スイッチングデバイス１５を付け替えるだけでよいことから、スイッチングデバイス１５の交換を容易に行うことができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することも可能である。
・上記実施形態の信号出力装置１０は、ロボットを制御するロボットコントローラー１１に搭載させている。これに限らず、信号出力装置１０は、出力電流としてシンク電流あるいはソース電流を外部機器に出力する信号出力装置に適用可能である。
【００５１】
・上記実施形態では、第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが互いに絶縁された状態で交差するように形成されている。これを変更して、例えば第１の接続配線３１を迂回するように第２の接続配線３２を形成することによって、第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが交差しないようしてもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、外部出力端子３５に接続されるシンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂが、配線３７及び第１の接続配線３１で構成される１つの配線によって接続されている。これを変更して、シンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂがそれぞれ別の配線で外部出力端子３５に接続されてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、共通端子３６に接続されるシンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａが、配線３８及び第２の接続配線３２で構成される１つの配線によって接続されている。これを変更して、シンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａがそれぞれ別の配線で共通端子３６に接続されてもよい。
【００５４】
・上記実施形態において、シンク用の各端子２３ａ，２３ｂとソース用の各端子２４ａ，２４ｂとが一列に並んで配置され、シンク用の各端子２８ａ，２８ｂとソース用の各端子２９ａ，２９ｂとが一列に並んで配置されてもよい。この際、例えばシンク用の端子とソース用の端子とが交互に並ぶよう配置してもよい。すなわち、スイッチングデバイス１５の入力側では端子２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂというように配置され、且つ出力側では端子２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂというように配置されていてもよい。また例えばシンク用の端子とソース用の端子とが連続して並ぶように配置してもよい。すなわち、スイッチングデバイス１５の入力側では、端子２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂというように配置され、且つ出力側では端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂというように配置されていてもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、シンク電流を出力するシンク用出力端子２８ａとソース電流を出力するソース用出力端子２９ｂとが、第１の外部接続端子である外部出力端子３５に接続されている。同様に、シンク用共通端子２８ｂとソース用共通端子２９ａとが第２の外部接続端子である共通端子３６に接続されている。これを変更して、第１及び第２の外部接続端子をシンク用とソース用とで各別に設けてもよい。
【００５６】
・上記実施形態において、外部出力端子３５の数はその時々に応じて適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…信号出力装置、１１…ロボットコントローラー、１２…制御部、１４…フォトカプラ、１５…スイッチングデバイス、１６…基板、１７ａ…入力用接続ピン、１７ｂ…入力用接続ピン、１８ａ…出力用接続ピン、１８ｂ…出力用接続ピン、２１…第１入力ソケット、２２…第２入力ソケット、２３ａ，２３ｂ…シンク用制御端子、２４ａ，２４ｂ…ソース用接続端子、２６…第１出力ソケット、２７…第２出力ソケット、２８ａ…シンク用出力端子、２８ｂ…シンク用共通端子、２９ａ…ソース用共通端子、２９ｂ…ソース用出力端子、３１…第１の接続配線、３２…第２の接続配線、３５…外部出力端子、３６…共通端子、３７，３８…配線、４０…外部機器、４１…直流電源、４２…負荷、４５…外部機器、４６…電源、４７…負荷、１００…信号出力装置、１００…ロボットコントローラー、１０１…信号出力装置、１０２…基板、１０３…端子、１０４…出力端子、１０５…端子、１１０…外部機器、１１１…電源、１１２…負荷、１１５…フォトカプラ、１１６…端子、１１７…端子、１１８…制御部、１１９…抵抗、１２０，１２１…トランジスター、１２２，１２３，１２５…抵抗、１３１…信号出力装置、１３２…基板、１３３，１３５，１３６，１３７…端子、１３４…出力端子、１４０…外部機器、１４１…電源、１４２…負荷、１４５，１４６，１４７…抵抗、１４８，１４９…トランジスター、１５０…抵抗。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号出力装置、及び該信号出力装置を備えるロボットコントローラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、産業用ロボットを制御するロボットコントローラーには、接続された外部機器に対して信号を出力する信号出力装置が搭載されている（例えば、特許文献１）。
一方、こうした信号出力装置における出力タイプは、外部機器から信号出力装置へ流れるシンク電流を該外部機器に搭載された負荷への出力電流とするシンク型と、信号出力装置から外部機器へ流れるソース電流を該負荷への出力電流とするソース型とに分けられる。また、外部機器に搭載される負荷は、その一端が信号出力装置の出力端子に接続されており、その接続態様によって該負荷の入力タイプも上記シンク電流により動作するシンク型と、上記ソース電流により動作するソース型とに分けられる。そのため、信号出力装置の出力端子と負荷との接続に関し、信号出力装置の出力タイプと負荷の入力タイプとを統一する必要がある。なお、いずれの出力タイプが用いられるかは、通常、産業用ロボットが使用される地域やその用途に応じて選択される。
【０００３】
ところで、非特許文献１には、下記シンク型及びソース型の信号出力装置が開示されている。まず、非特許文献１に記載のシンク型の信号出力装置について図４を参照して説明する。図４に示されるように、ロボットコントローラー１００に搭載されたシンク型の信号出力装置１０１は、基板１０２に設けられた端子１０３，１０４，１０５を介してシンク型の外部機器１１０と接続されている。この外部機器１１０は、高電位側の出力端子が端子１０３に接続されて低電位側の出力端子が端子１０５に接続された直流電源１１１と、一端が直流電源１１１における高電位側の出力端子と端子１０３との間に接続されて他端が出力端子１０４に接続された負荷１１２とを有している。
【０００４】
一方、信号出力装置１０１の基板１０２には、フォトカプラ１１５が実装されている。フォトカプラ１１５を構成する発光ダイオードは、基板１０２に設けられた端子１１６，１１７を介してロボットコントローラー１００の制御部１１８に接続されている。フォトカプラ１１５を構成するＮＰＮ型のトランジスターは、コレクターが端子１０３に接続されており、エミッターが抵抗１１９を介してＮＰＮ型のトランジスター１２０のベースに接続されているとともにトランジスター１２０にダーリントン接続されたＮＰＮ型のトランジスター１２１のベースに抵抗１１９及び抵抗１２２を介して接続されている。各トランジスター１２０，１２１のコレクターは、抵抗１２３を介して出力端子１０４に接続されている。またトランジスター１２０のエミッターは、抵抗１２５を介してトランジスター１２１のエミッターに接続されており、該トランジスター１２１のエミッターは端子１０５に接続されている。
【０００５】
そして、制御部１１８からの駆動信号によってフォトカプラ１１５が駆動されると、トランジスター１２０，１２１で増幅される電流が、負荷１１２を介して出力端子１０４に流れ込む。これによって、信号出力装置１３２から外部機器１１０に出力信号が出力される。
【０００６】
次に、非特許文献１に記載のソース型の信号出力装置について図５を参照して説明する。図５に示されるように、ロボットコントローラー１００に搭載されたソース型の信号出力装置１３１は、基板１３２に設けられた端子１３３，１３４，１３５を介してソース型の外部機器１４０と接続されている。この外部機器１４０は、高電位側の出力端子が端子
１３３に接続されて低電位側の出力端子が端子１３５に接続された直流電源１４１と、一端が直流電源１４１の低電位側の出力端子と端子１３５との間に接続されて他端が出力端子１３４に接続された負荷１４２とを有している。
【０００７】
信号出力装置１３１の基板１３２には、フォトカプラ１１５が搭載されている。フォトカプラ１１５を構成する発光ダイオードは、基板１３２に設けられた端子１３６，１３７を介してロボットコントローラー１００の制御部１１８に接続されている。フォトカプラ１１５を構成するＮＰＮ型のトランジスターは、コレクターが抵抗１４５，１４６，１４７を介して端子１３３に接続されており、エミッターが端子１３５に接続されている。また、該トランジスターのコレクターは、抵抗１４５を介してＰＮＰ型のトランジスター１４８のベースに接続されている。トランジスター１４８のエミッターは、抵抗１４７を介して端子１３３に接続されている。トランジスター１４８のコレクターは、該トランジスター１４８にダーリントン接続されたＰＮＰ型のトランジスター１４９のベースに接続されている。トランジスター１４９は、エミッターが端子１３３に接続されており、コレクターが抵抗１５０を介して出力端子１３４に接続されている。
【０００８】
そして、制御部１１８からの駆動信号によってフォトカプラ１１５が駆動されると、トランジスター１４８，１４９で増幅された電流が、出力端子１３４を介して負荷１４２に流れ込む。これによって、信号出力装置１３２から外部機器１４０に出力信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１４６４６４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ヤマハ発動機株式会社、“ヤマハロボットコントローラーＲＣＸ２４０電機関連資料”、［平成２３年３月１２日検索］、インターネット（URL:http://www.yamaha-motor.jp/robot/controller/rcx/pdf/index/rcx_electricity.pdf ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した構成の信号出力装置では、出力電流をシンク型からソース型に、あるいは出力電流をソース型からシンク型に切替える場合に、信号出力装置に搭載される基板を交換しなければならない。そのため、信号出力装置の出力電流をシンク型とソース型とに切替え可能にする上では、互いに異なる２種類の基板の各々を製造し、且つこれらの在庫の管理を個別に行う必要がある。それゆえに、上述した信号出力装置では、信号出力装置の製造コストや部品の管理コストを抑えることの困難な構成となっている。
【００１２】
なお、上記基板に形成された回路を１つのスイッチングデバイスに内蔵させることも可能ではあるが、こうした構成であっても、２種類のスイッチングデバイスが必要になることに変わりはなく、結局のところ、上述した問題が再燃することとなる。
【００１３】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、外部機器に応じてシンク型及びソース型の出力信号が出力可能であるとともに、出力信号の切替えに必要とされる構成部品の共通化を図ることの可能な信号出力装置及びロボットコントローラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の信号出力装置は、負荷への出力電流をシンク電流とソース電流とに切替可能な
信号出力装置であって、前記出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される第１及び第２の制御端子と、端子間の通電により一方の端子から前記シンク電流を出力する第１の出力端子対と、端子間の通電により一方の端子から前記ソース電流を出力する第２の出力端子対と、一つの前記制御端子と一つの前記出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイスとを備え、前記第１の制御端子に対する前記第１の出力端子対の相対位置と、前記第２の制御端子に対する前記第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい。
【００１５】
この信号出力装置によれば、第１の制御端子に対する第１の出力端子対の相対位置と、第２の制御端子に対する第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しいため、スイッチングデバイスがシンク用の出力端子対に接続される態様と、スイッチングデバイスがソース用の出力端子対に接続される態様とが選択可能となる。それゆえに、信号出力装置に要求される出力電流がシンク電流であれ、ソース電流であれ、共通する部品で信号出力装置を構成することができ、ひいては、信号出力装置に必要とされる部品の在庫管理が容易になるとともに信号出力装置の製造に必要とされるコストを抑えることができる。
【００１６】
この信号出力装置は、前記負荷が搭載された外部機器に接続される第１の外部接続端子と第２の外部接続端子とを備え、前記第１の出力端子対では、前記シンク電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続され、前記第２の出力端子対では、前記ソース電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続されていることが好ましい。
【００１７】
この信号出力装置によれば、第１の出力端子対と第２の出力端子対との双方において、出力電流を出力する出力端子は、第１の外部接続端子に接続され、他の出力端子は、第２の外部接続端子に接続されている。それゆえに、ソース電流あるいはシンク電流のいずれかが、第１の外部接続端子を介して外部機器に出力されることになるため、第１の出力端子対用の外部接続端子と第２の出力端子対用の外部接続端子とを各別に有する構成と比較して、外部機器に対するインターフェースの構造を簡素化することが可能である。
【００１８】
この信号出力装置は、前記２つの制御端子が、一の方向に配列され、前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列され、前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列されていることが好ましい。
【００１９】
この信号出力装置によれば、２つの制御端子の配列される方向に沿って、第１の出力端子対、第２の出力端子対が配列される。このような構成であれば、スイッチングデバイスの配置される位置を２つの制御端子が配列される方向に変えるという簡単な構成により、出力電流をシンク電流とソース電流とに切替えることが可能となる。
【００２０】
この信号出力装置は、前記第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第１の外部接続端子に接続され、前記第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第２の外部接続端子に接続されていることが好ましい。
【００２１】
この信号出力装置によれば、外部接続端子と該外部接続端子に接続される２つの出力端子とが、一方の出力端子を介して１つの配線によって接続される。それゆえに、出力端子
対と外部接続端子とを接続する配線の構造を簡素化することが可能である。
【００２２】
この信号出力装置は、前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第１の接続配線と、前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第２の接続配線とを備え、前記第１の接続配線と前記第２の接続配線とが互いに交差することが好ましい。
【００２３】
この信号出力装置によれば、第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子が互いに第１の接続配線で接続され、第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子が互いに第２の接続配線で接続され、これら第１の接続配線と第２の接続配線とが互いに交差する。第１の接続配線と第２の接続配線とが互いに交差しない構成では、一方の接続配線を迂回するように、他方の接続配線を引き回すという構成が余儀なくされる。そのため、このように２つの接続配線が互いに交差しない構成と比較して、１つの外部接続端子に接続される出力端子間の配線長を短くすることも可能である。
【００２４】
本発明のロボットコントローラーは、産業用ロボットに対して信号出力装置を通じて出力信号を出力するロボットコントローラーであって、前記信号出力装置が上述した信号出力装置である。
【００２５】
このロボットコントローラーでは、産業用ロボットの入力タイプに応じて信号出力装置におけるスイッチングデバイスの接続先を選択することで、ロボットコントローラーから産業用ロボットに対して、シンク電流あるいはソース電流を出力信号として出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる信号出力装置が搭載されたロボットコントローラーの概略構成を模式的に示す図であって、基板にスイッチングデバイスを実装する前の状態を模式的に示す図。
【図２】出力対象がシンク型の外部機器である場合の信号出力装置の作動態様を説明するための図。
【図３】出力対象がソース型の外部機器である場合の信号出力装置の作動態様を説明するための図。
【図４】従来において、出力対象がシンク型の外部機器である場合の信号出力装置の概略構成を模式的に示す図。
【図５】従来において、出力対象がソース型の外部機器である場合の信号出力装置の概略構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明にかかる信号出力装置及びロボットコントローラーの一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態の信号出力装置１０は、ロボットコントローラー１１の制御部１２からの制御信号を受けて作動するスイッチング素子としてフォトカプラ１４を備えたスイッチングデバイス１５と、該スイッチングデバイス１５が実装される基板１６と、外部機器に接続される外部出力端子３５と共通端子３６とを有している。なお、上記フォトカプラ１４のトランジスターは、ダーリントン接続された複数のトランジスターで構成されている。
【００２８】
スイッチングデバイス１５は、いわゆるＤＩＰ型のデバイスであって、制御部１２から
の制御信号が入力される一対の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂと、該駆動信号に基づく出力信号を出力する一対の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂとを有している。
【００２９】
一方、基板１６には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが着脱可能な一対の入力ソケットを構成する第１入力ソケット２１と第２入力ソケット２２とが並設されている。
【００３０】
第１入力ソケット２１には、第１の制御端子である雌型のシンク用制御端子２３ａと、同じく雌型のシンク用制御端子２３ｂとが、交互に配列されている。また、第２入力ソケット２２には、第２の制御端子である雌型のソース用制御端子２４ａと、同じく雌型のソース用制御端子２４ｂとが、交互に配列されている。第１入力ソケット２１と第２入力ソケット２２とは、所定のピッチで雌型端子が配列されたＳＩＰ型のＩＣソケットで構成され、各ソケットに配列された雌型端子が、互いに平行、且つ向い合うように並設されている。シンク用制御端子２３ａ及びシンク用制御端子２３ｂは、制御部１２にそれぞれ接続されている。ソース用制御端子２４ａは、該ソース用制御端子２４ａと向い合うシンク用制御端子２３ａを介して制御部１２に接続されている。ソース用制御端子２４ｂは、該ソース用制御端子２４ｂと向い合うシンク用制御端子２３ｂを介して制御部１２に接続されている。
【００３１】
また、基板１６には、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが着脱可能な一対の出力ソケットを構成する第１出力ソケット２６と第２出力ソケット２７とが並設されている。
【００３２】
第１出力ソケット２６には、第１の出力端子対を構成する雌型のシンク用出力端子２８ａと、同じく雌型のシンク用共通端子２８ｂとが、交互に配列されている。また、第２出力ソケット２７は、第２の出力端子対としての雌型のソース用共通端子２９ａと、同じく雌型のソース用出力端子２９ｂとが、交互に配列されている。第１出力ソケット２６と第２出力ソケット２７とは、所定のピッチで雌型端子が配列されたＳＩＰ型のＩＣソケットで構成され、各ソケットに配列された雌型端子が、互いに平行、且つ向い合うように並設されている。
【００３３】
上述した各端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、シンク用制御端子２３ａに対するシンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂの相対位置と、ソース用制御端子２４ａに対するソース用共通端子２９ａ及びソース用出力端子２９ｂの相対位置とが、互いに等しくなるように配置されている。そして、第１出力ソケット２６を構成する各端子２８ａ，２８ｂは、第１入力ソケット２１を構成する各端子２３ａ，２３ｂにスイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが差し込まれる。また、第２出力ソケット２７を構成する各端子２９ａ，２９ｂは、第２入力ソケット２２を構成する各端子２４ａ，２４ｂにスイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが差し込まれる。これにより、シンク用制御端子２３ａ、シンク用制御端子２３ｂ、シンク用出力端子２８ａ、及びシンク用共通端子２８ｂから構成される端子群と、ソース用制御端子２４ａ、ソース用制御端子２４ｂ、ソース用共通端子２９ａ、及びソース用出力端子２９ｂから構成される端子群とに、共通するスイッチングデバイス１５が実装される。
【００３４】
第１出力ソケット２６を構成するシンク用出力端子２８ａと第２出力ソケット２７を構成するソース用出力端子２９ｂとは、第１の接続配線３１で互いに接続され、該ソース用出力端子２９ｂは、第１の外部接続端子としての外部出力端子３５に配線３７を介してそれぞれ接続されている。また、第１出力ソケット２６を構成するシンク用共通端子２８ｂと第２出力ソケット２７を構成するソース用共通端子２９ａとは、第２の接続配線３２で
互いに接続され、該ソース用共通端子２９ａは、第２の外部接続端子としての共通端子３６に配線３８を介して接続されている。これらの第１及び第２の接続配線３１，３２は、絶縁性のプリント基板を介して互いに積層され、且つ基板１６の法線方向から見て互いに交差するように配置されている。
【００３５】
そして、信号出力装置１０が出力電流としてシンク電流を出力するべく、信号出力装置１０にスイッチングデバイス１５が実装される際には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが、シンク用制御端子２３ａ及びシンク用制御端子２３ｂに差し込まれる。また、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが、シンク用出力端子２８ａ及びシンク用共通端子２８ｂに差し込まれる。
【００３６】
一方、信号出力装置１０が出力電流としてソース電流を出力するべく、信号出力装置１０にスイッチングデバイス１５が実装される際には、スイッチングデバイス１５の入力用接続ピン１７ａ，１７ｂが、ソース用制御端子２４ａ及びソース用制御端子２４ｂに差し込まれる。また、スイッチングデバイス１５の出力用接続ピン１８ａ，１８ｂが、ソース用共通端子２９ａ及びソース用出力端子２９ｂに差し込まれる。
【００３７】
次に、上述した構成からなる信号出力装置１０の作動態様について図２及び図３を参照して説明する。
まず、外部機器がシンク型である場合について図２を参照して説明する。図２に示されるように、出力対象がシンク型の外部機器４０である場合、スイッチングデバイス１５は、第１入力ソケット２１を構成する各端子２３ａ，２３ｂと第１出力ソケット２６を構成する各端子２８ａ，２８ｂに実装される。
【００３８】
外部機器４０は、スイッチングデバイス１５のトランジスターのコレクターに正電圧を供給する直流電源４１と、該トランジスターが導通状態であるときに動作する負荷４２とを有している。直流電源４１の高電位側の出力端子は、負荷４２を介して外部出力端子３５に接続されており、該外部出力端子３５は、配線３７、ソース用出力端子２９ｂ、第１の接続配線３１、シンク用出力端子２８ａを介してトランジスターのコレクターに接続されている。また、直流電源４１の低電位側の出力端子は、共通端子３６に接続されており、該共通端子３６は、配線３８、ソース用共通端子２９ａ、第２の接続配線３２、シンク用共通端子２８ｂを介してトランジスターのエミッターに接続されている。
【００３９】
そして、制御部１２からの制御信号を受けてフォトカプラ１４が作動すると、シンク用出力端子２８ａとシンク用共通端子２８ｂとの間が通電状態となり、図２中に矢印で示すように、外部出力端子３５を介して外部機器４０から信号出力装置１０へシンク電流が流れる。こうしたシンク電流が負荷４２への出力電流となって該負荷４２が動作することで、ロボットコントローラー１１からの出力信号が外部機器４０に入力される。
【００４０】
次に、外部機器がソース型である場合について図３を参照して説明する。図３に示されるように、出力対象がソース型の外部機器４５である場合、スイッチングデバイス１５は、第２入力ソケット２２を構成する各端子２４ａ，２４ｂと第２出力ソケット２７を構成する各端子２９ａ，２９ｂに実装される。
【００４１】
ソース型の外部機器４５には、スイッチングデバイス１５のトランジスターのコレクターに正電圧を供給する直流電源４６と、トランジスターが導通状態であるときに電流が流れて動作する負荷４７とを有している。直流電源４６の高電位側の出力端子は、共通端子３６に接続されており、該共通端子３６は、配線３８、ソース用共通端子２９ａを介してトランジスターのコレクターに接続されている。また、直流電源４６の低電位側の出力端子は、負荷４７を介して外部出力端子３５に接続されており、該外部出力端子３５は、配
線３７、ソース用出力端子２９ｂを介してトランジスターのエミッターに接続されている。
【００４２】
そして、制御部１２からの制御信号を受けてフォトカプラ１４が作動すると、ソース用共通端子２９ａとソース用出力端子２９ｂとの間が通電状態となり、図３中に矢印で示すように、外部出力端子３５を介して信号出力装置１０から外部機器４５へソース電流が流れる。こうしたソース電流が負荷４７への出力電流となり該負荷４７が動作することで、ロボットコントローラー１１からの出力信号が外部機器４５に入力される。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る信号出力装置１０、及びロボットコントローラーによれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）スイッチングデバイス１５が実装される際に、該スイッチングデバイス１５の接続先が変わることで、出力電流をシンク電流あるいはソース電流に切り替えることができる。すなわち、信号出力装置１０に要求される出力電流がシンク電流であれ、ソース電流であれ、共通するスイッチングデバイス１５及び基板１６を用いて信号出力装置１０を構成することができる。その結果、信号出力装置１０に必要とされる部品の在庫管理が容易になるとともに信号出力装置１０の製造に必要とされるコストを抑えることができる。
【００４４】
（２）出力電流を出力するシンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂは、外部出力端子３５に接続され、他方のシンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａは、共通端子３６に接続されている。それゆえに、ソース電流とシンク電流のいずれかが共通する外部出力端子３５から出力されることになるため、シンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂの外部への接続先と、シンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａの外部への接続先とを各別に有する構成と比較して、外部機器に対するインターフェースの構造を簡素化することが可能である。
【００４５】
（３）ここで、各端子２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを一列に配置し、これにともない、各端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを一列に配置することも可能である。しかしながら、こうした構成では、入力ソケットからなる一つの列の中にシンク用とソース用の入力ソケットが混在しているとともに、出力ソケットからなる一つの列の中にもシンク用とソース用の出力ソケットが混在していることになる。そのため、例えばスイッチングデバイス１５を実装する際に、シンク用の端子とソース用の端子とが区別しにくくなる。
【００４６】
これに対して、上記実施形態では、シンク用の各端子２３ａ，２３ｂによって構成される第１入力ソケット２１と、ソース用の各端子２４ａ，２４ｂによって構成される第２入力ソケット２２とが、互いに平行となるように並設されている。同様に、シンク用の各端子２８ａ，２８ｂによって構成される第１出力ソケット２６と、ソース用の各端子２９ａ，２９ｂによって構成される第２出力ソケット２７とが、互いに平行となるように並設されている。こうした構成によれば、シンク用の各ソケットとソース用の各ソケットとを明確に区別することができるとともに、スイッチングデバイス１５の実装位置をソケットの並設方向に変えるという簡単な構成により、出力電流を切り替えることが可能になる。
【００４７】
（４）外部出力端子３５、シンク用出力端子２８ａ、及びソース用出力端子２９ｂが、配線３７及び第１の接続配線３１で構成される１つの配線によって接続される。また、共通端子３６、シンク用共通端子２８ｂ、及びソース用共通端子２９ａが、配線３８及び第２の接続配線３２で構成される１つの配線によって接続される。こうした構成によれば、外部出力端子３５と出力ソケットとを接続する配線の構造、共通端子３６と出力ソケットとを接続する配線の構造、これらを簡素化することができる。
【００４８】
（５）第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とは、互いに絶縁された状態で交差す
るように形成されている。第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが交差しない構成では、例えば第２の接続配線３２を迂回するように第１の接続配線３１を形成しなければならず、第１及び第２の接続配線３１，３２の経路が大幅に制約されることになる。そのため、第１及び第２の接続配線３１，３２が互いに絶縁された状態で交差するように形成することによって、第１及び第２の接続配線３１，３２の経路が向上するとともに、シンク用出力端子２８ａとソース用出力端子２９ｂとの間の配線長、及びシンク用共通端子２８ｂとソース用共通端子２９ａとの間の配線長を短くすることが可能である。
【００４９】
（６）スイッチングデバイス１５がソケットに対して着脱可能である。これにより、例えばフォトカプラ１４の電気容量を変更したいときやスイッチングデバイス１５が故障したときなどには、スイッチングデバイス１５を付け替えるだけでよいことから、スイッチングデバイス１５の交換を容易に行うことができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することも可能である。
・上記実施形態の信号出力装置１０は、ロボットを制御するロボットコントローラー１１に搭載させている。これに限らず、信号出力装置１０は、出力電流としてシンク電流あるいはソース電流を外部機器に出力する信号出力装置に適用可能である。
【００５１】
・上記実施形態では、第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが互いに絶縁された状態で交差するように形成されている。これを変更して、例えば第１の接続配線３１を迂回するように第２の接続配線３２を形成することによって、第１の接続配線３１と第２の接続配線３２とが交差しないようしてもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、外部出力端子３５に接続されるシンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂが、配線３７及び第１の接続配線３１で構成される１つの配線によって接続されている。これを変更して、シンク用出力端子２８ａ及びソース用出力端子２９ｂがそれぞれ別の配線で外部出力端子３５に接続されてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、共通端子３６に接続されるシンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａが、配線３８及び第２の接続配線３２で構成される１つの配線によって接続されている。これを変更して、シンク用共通端子２８ｂ及びソース用共通端子２９ａがそれぞれ別の配線で共通端子３６に接続されてもよい。
【００５４】
・上記実施形態において、シンク用の各端子２３ａ，２３ｂとソース用の各端子２４ａ，２４ｂとが一列に並んで配置され、シンク用の各端子２８ａ，２８ｂとソース用の各端子２９ａ，２９ｂとが一列に並んで配置されてもよい。この際、例えばシンク用の端子とソース用の端子とが交互に並ぶよう配置してもよい。すなわち、スイッチングデバイス１５の入力側では端子２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂというように配置され、且つ出力側では端子２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂというように配置されていてもよい。また例えばシンク用の端子とソース用の端子とが連続して並ぶように配置してもよい。すなわち、スイッチングデバイス１５の入力側では、端子２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂというように配置され、且つ出力側では端子２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂというように配置されていてもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、シンク電流を出力するシンク用出力端子２８ａとソース電流を出力するソース用出力端子２９ｂとが、第１の外部接続端子である外部出力端子３５に接続されている。同様に、シンク用共通端子２８ｂとソース用共通端子２９ａとが第２の外部接続端子である共通端子３６に接続されている。これを変更して、第１及び第２の外部接続端子をシンク用とソース用とで各別に設けてもよい。
【００５６】
・上記実施形態において、外部出力端子３５の数はその時々に応じて適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…信号出力装置、１１…ロボットコントローラー、１２…制御部、１４…フォトカプラ、１５…スイッチングデバイス、１６…基板、１７ａ…入力用接続ピン、１７ｂ…入力用接続ピン、１８ａ…出力用接続ピン、１８ｂ…出力用接続ピン、２１…第１入力ソケット、２２…第２入力ソケット、２３ａ，２３ｂ…シンク用制御端子、２４ａ，２４ｂ…ソース用接続端子、２６…第１出力ソケット、２７…第２出力ソケット、２８ａ…シンク用出力端子、２８ｂ…シンク用共通端子、２９ａ…ソース用共通端子、２９ｂ…ソース用出力端子、３１…第１の接続配線、３２…第２の接続配線、３５…外部出力端子、３６…共通端子、３７，３８…配線、４０…外部機器、４１…直流電源、４２…負荷、４５…外部機器、４６…電源、４７…負荷、１００…信号出力装置、１００…ロボットコントローラー、１０１…信号出力装置、１０２…基板、１０３…端子、１０４…出力端子、１０５…端子、１１０…外部機器、１１１…電源、１１２…負荷、１１５…フォトカプラ、１１６…端子、１１７…端子、１１８…制御部、１１９…抵抗、１２０，１２１…トランジスター、１２２，１２３，１２５…抵抗、１３１…信号出力装置、１３２…基板、１３３，１３５，１３６，１３７…端子、１３４…出力端子、１４０…外部機器、１４１…電源、１４２…負荷、１４５，１４６，１４７…抵抗、１４８，１４９…トランジスター、１５０…抵抗。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷への出力電流をシンク電流とソース電流とに切替可能な信号出力装置であって、
前記出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される第１及び第２の制御端子と、
端子間の通電により一方の端子から前記シンク電流を出力する第１の出力端子対と、
端子間の通電により一方の端子から前記ソース電流を出力する第２の出力端子対と、
一つの前記制御端子と一つの前記出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイスとを備え、
前記第１の制御端子に対する前記第１の出力端子対の相対位置と、前記第２の制御端子に対する前記第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい
ことを特徴とする信号出力装置。
【請求項２】
前記負荷が搭載された外部機器に接続される第１の外部接続端子と第２の外部接続端子とを備え、
前記第１の出力端子対では、前記シンク電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続され、
前記第２の出力端子対では、前記ソース電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続されている
請求項１に記載の信号出力装置。
【請求項３】
前記２つの制御端子が、一の方向に配列され、
前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列され、
前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列されている
請求項２に記載の信号出力装置。
【請求項４】
前記第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第１の外部接続端子に接続され、
前記第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第２の外部接続端子に接続されている
請求項２又は３に記載の信号出力装置。
【請求項５】
前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第１の接続配線と、
前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第２の接続配線とを備え、
前記第１の接続配線と前記第２の接続配線とが互いに交差する
請求項４に記載の信号出力装置。
【請求項６】
産業用ロボットに対して信号出力装置を通じて出力信号を出力するロボットコントローラーであって、
前記信号出力装置が請求項１〜５のいずれか一項に記載の信号出力装置である
ことを特徴とするロボットコントローラー。
【請求項１】
負荷への出力電流をシンク電流とソース電流とに切替可能な信号出力装置であって、
前記出力電流をオンオフ制御するための制御信号が入力される第１及び第２の制御端子と、
端子間の通電により一方の端子から前記シンク電流を出力する第１の出力端子対と、
端子間の通電により一方の端子から前記ソース電流を出力する第２の出力端子対と、
一つの前記制御端子と一つの前記出力端子対との間に接続されて、該制御端子からの制御信号に基づき該出力端子対での通電をオンオフ制御するスイッチングデバイスとを備え、
前記第１の制御端子に対する前記第１の出力端子対の相対位置と、前記第２の制御端子に対する前記第２の出力端子対の相対位置とが互いに等しい
ことを特徴とする信号出力装置。
【請求項２】
前記負荷が搭載された外部機器に接続される第１の外部接続端子と第２の外部接続端子とを備え、
前記第１の出力端子対では、前記シンク電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続され、
前記第２の出力端子対では、前記ソース電流を出力する出力端子が前記第１の外部接続端子に接続され、該出力端子とは異なる他の出力端子が前記第２の外部接続端子に接続されている
請求項１に記載の信号出力装置。
【請求項３】
前記２つの制御端子が、一の方向に配列され、
前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列され、
前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とが前記一の方向に配列されている
請求項２に記載の信号出力装置。
【請求項４】
前記第１の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第１の外部接続端子に接続され、
前記第２の外部接続端子に接続される２つの出力端子のうち、一方の出力端子は、他方の出力端子を介し、一つの配線で前記第２の外部接続端子に接続されている
請求項２又は３に記載の信号出力装置。
【請求項５】
前記第１の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第１の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第１の接続配線と、
前記第１の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子と前記第２の出力端子対において前記第２の外部接続端子に接続される出力端子とを接続する第２の接続配線とを備え、
前記第１の接続配線と前記第２の接続配線とが互いに交差する
請求項４に記載の信号出力装置。
【請求項６】
産業用ロボットに対して信号出力装置を通じて出力信号を出力するロボットコントローラーであって、
前記信号出力装置が請求項１〜５のいずれか一項に記載の信号出力装置である
ことを特徴とするロボットコントローラー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０５００１（Ｐ２０１２−２０５００１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６３８４（Ｐ２０１１−６６３８４）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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