CN101784970B - 终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种终端系统，其特征在于，在通过共用数据信号线连接主站和从站之间并传输监视信号或控制信号而进行控制的控制系统中，设置主从站终端和副从站终端，并使主从站终端和副从站终端分别进行与排列主从站终端相同的动作以能够得到单价更低的从站终端。在本发明中，设置使从站地址部具有主站地址和从站地址的主从站终端，在从站中只设置显示灯和开关，外观上主从站终端和副从站终端具有相同的形态。

Description

终端

技术领域

本发明涉及一种终端，该终端用于显示从保管在标准形状或非标准形状物品的保管架上的物品中接收、补充产品组装所需的部件的指示，并进行输入，以将已领取该部件的情况通知中央控制装置，其中，该终端输入输出各个部件交付架的物品的检测、有无及领取状况。

背景技术

一直以来，在组装生产工序、特别是单元生产方式的工序中，进行作为产品构成部件的部件的作业时的领取指示或者对于上述领取指示的领取之后的确认开关输入。在这种情况下，在主计算机中，向控制装置发送部件的领取指示，控制装置通过安装在被发出领取指示的部件交付架上的灯或显示器显示指示状态。另一方面，形成如下结构：领取完毕所指示的部件的作业者或者机器人、自动输送车对杆开关进行操作，作为领取完毕输入，其操作信号经由上述控制装置到达主计算机，从而进行作业的进展、误操作的防止、向部件交付架的部件补充、部件的库存管理、补充部件的订货等。

单元生产方式、即一名作业人员负责多个工序的方式是近年来广泛发展的方式，但该方式中使用的所谓“拣选系统”之前就广为人知。例如，日本特开2002-12309号公报(专利文献1)中公开了冷藏冷冻仓库的冷冻品在寒冷区域的集中显示式商品存储拣选系统。

记载有如下系统：在该系统中，对于在保管物品的商品仓库、冷藏冷冻仓库的货架上排列的大量物品，开关输入主计算机和所存储的物品的拣选作业，将作业内容发送给主计算机，以进行作业的确认。这些系统是比较标准化的系统，因此，到目前为止几乎没有必要进行变更。但是，随着当今时代的商品寿命短期化的发展，产生了依次变更货架的宽度、间隔、排列的必要性。因此，产生了提高与操作者对应的接口即开关盒的配置、间隔的自由度的必要性。如果开关盒价格低廉，或者如果安装间隔变更的自由度高，则能够使系统整体低成本化，并且，能够降低缩小货架间隔以增加货架数量时或加大货架间隔以减少货架数量时的布线设备成本，但是，以往存在没有价格低廉的开关盒并难以应对变更的难点。

此外，以往的开关盒的布线中没有充分地反映省略布线的所谓省布线技术，布线量多，开关盒数量增加，存在相应地这些系统的成本增加的缺点。另外，作为在此所述的省布线技术，例如有日本特开平1-72623号公报(专利文献2)公开的信号的串并联变换方式以及日本特开平1-89839号公报(专利文献3)公开的并联传感信号的串联传输方式。根据上述方式，能够在包含电源的时钟信号的线路中，对应于各时钟叠加1个(1比特)控制信号(或传感信号)，因此能够通过较少的线路实现控制装置和被控制装置之间的传输系统、控制装置和传感装置之间的传输系统的布线。

此外，作为公知的省布线技术，还有日本特开平3-6997(专利文献4)公开的控制监视信号传输方式。根据该方式，在主站上连接输入单元和输出单元，从主站将叠加于电源的时钟信号输出至共用的数据信号线，由此能够以简单的结构实现控制部和被控制部之间以及传感部之间的双向的高速信号传输。即，能够以较少的线路而构成，布线的成本低廉，能够简化单元的连接配置。此外，根据该方式，能够任意地对各单元进行地址分配，因此，还具有能够在所需位置自由地进行单元的追加、删除的优点。

专利文献1：日本特开2002-12309号公报

专利文献2：日本特开平1-72623号公报

专利文献3：日本特开平1-89839号公报

专利文献4：日本特开平3-6997号公报

此外，在没有充分地反映省布线技术的现有开关盒的布线方法中，由于布线量的增加，存在下述导致设备成本升高的缺点：布线空间大型化，还需要连接中继端子箱，使布线工时变多。在大量布线中使用布线槽的情况下，会引起槽内部的布线的断线、断线时的维修时间的增加，并且，在货架本身能够在轨道上进行前后移动的情况下，需要设置可动布线部，但在这样的对象中，产生多芯线缆布线的断线等故障。此外，同样存在下述问题：使用这样的开关盒的用途也被广泛用于单元生产方式，而作为使用上述部件交付架的组装生产线的产品的商品的寿命有变短的趋势，为了进行产品的改良、机型的变更、进而产品本身的变更，需要进行部件交付架的排列变更、间隔变更，若复杂地处理布线，则难以容易地进行部件交付架的再配置以及布线等的变更。

发明内容

本发明的目的在于，在单元生产方式中，通过将省布线技术充分地反映于开关盒来减少布线数量，能够实现布线空间的减少、故障的减少、故障时的维修作业的容易化、布局变更的容易化，进而降低从站终端的成本，实现设备成本的减少。

本发明为了实现上述目的，提供一种单价低廉的终端。

技术方案1所述的终端的特征在于，在单元生产方式用控制系统中，由被控制部和传感部构成的多个从站终端经由共用数据信号线与主站连接，上述主站与控制部之间互相收发控制数据，并且，与上述从站终端之间经由共用数据信号线互相收发监视信号及/或控制信号，上述监视信号至少包含表示有无单元生产方式的单元中的组装对象部件的信息，上述控制信号至少包含指示上述对象部件的使用的信息；上述终端包括被赋予相互连续的地址的主从站终端和副从站终端；上述主从站终端具备显示器、输入开关、地址提取单元、从站输入输出电路及与主站之间的通信单元，具有地址的设定功能，并进行输入或输出信息的通信；上述副从站终端具有与上述主从站终端相同的外观，并具备显示器及输入开关，与主站之间的通信以及除了上述输入开关和上述显示器之外的全部电路都依赖于上述主从站终端。

另外，作为除了输入开关和显示器之外的全部电路，例如可以列举出从电源叠加共用数据信号提取电力和控制数据信号的控制数据信号提取电路、用于从控制数据信号取得本站地址的数据的地址提取电路、与地址提取电路或传感部互相进行数据收发的从站输入输出电路、地址设定电路等。

发明效果

根据本发明，在组合使用主从站终端和副从站终端的情况下，能够简化副从站终端的结构，在上述副从站终端中，与主站之间的通信及除了上述输入开关和上述显示器之外的全部电路都依赖于主从站终端，因此，与以往的终端相比能够抑制单价，并能够实现系统成本的降低。此外，主站及终端之间由利用具有绝缘外皮的导线的共用数据信号线连接，由此能够充分地反映省布线技术而减少布线数量。因此，能够减少系统整体的布线数量。

此外，主从站终端和副从站终端同样都是用于通过显示器对单元生产方式中的作业人员指示使用的部件，但在其用途中，若它们的外观不同，则可能会给人造成主站和从站中的指示不同的困惑。与此相对，在本发明的终端中，主从站终端和副从站终端的外观相同，因此，具有能够防止作业人员对外观产生困惑的效果。

附图说明

图1示出了本发明的终端。

图2示出了由多个终端构成的输入输出系统的实施例，该终端由本发明的主从站终端27和副从站终端35成对构成。

图3示出了本发明的输入输出系统的时间图。

图4示出了本发明的主站的功能框图。

图5示出了本发明的从站终端27的功能框图。

附图标记

1 控制部

2 输出单元

3 输入单元

4 控制输出信号

5 控制输入信号

6 主站

7 D+电源叠加共用数据信号线

8 D-电源叠加共用数据信号线

9 DC24V电源

10 0V电源

11 从站地址部

12 管架用管

13、14 显示灯

15 数据信号

16 接地电平

17 监视数据信号

18 Is电流信号

19 电流零电平

20 输入数据部

21 输出数据部

22 晶体振荡电路

23 主站地址设定单元

24 定时信号生成单元

25 控制数据生成单元

26 主站输出部

27 主从站终端

28 行驱动线

29 传输分压器电流电路

30 监视数据提取单元

31 监视信号检测单元

32 主站输入部

33 外部信号连接部(D+侧)

34 外部信号连接部(D-侧)

35 副从站终端

36、37 输入开关

38 地址设定电路

39 地址设定开关

40 从站输入输出电路

41 控制数据信号提取单元

42 地址提取单元

43 从站输入输出部

44 输入数据部

45 输出数据部

具体实施方式

以下基于实施例说明用于实施本发明的最佳的方式。

实施例

利用图1～图5说明本发明的实施例。

图1示出了本发明所涉及的终端的例子。

从站终端27连接于D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8，包括设定本站地址的从站地址部11、显示灯14及输入开关37。从站终端27按照考虑了部件尺寸、形状的特定间隔固定在管架用管12上。在管架的后方设有部件交付架，并具有与部件的大小、数量相匹配的空间，当从前面领取部件之后货架空置时，从后方进行该部件的补充。

作业者或者作业用机器人或自动输送装置AGV在从该部件交付架取出部件之后，对杆开关即输入开关37的杆进行操作，向终端输入领取结束的信号。这样，在准确地使组装作业生产线的部件的领取和补充相平衡的基础上，从站终端27的输入信息或输出信息发挥了重要的作用，从而能够确保顺畅的产品流动。

从主站经由D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8传输来的传输信号，通过从站地址部11读入基于本站地址的输出数据，并将输出数据传给显示灯14。在此，D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8所使用的布线是一般的具有绝缘外皮的导线即可，不必使用LAN线缆、屏蔽线缆等高价的布线。

在由作业者取出部件之后对输入开关37进行操作时，其操作输入数据被传输至主站侧。

图2示出了组合使用本发明的主从站终端和副从站终端的情况的结构例。从外观上来讲，主从站终端和副从站终端的区别在于，主从站终端中具有从站地址部11，而副从站终端中没有从站地址部11，并且，主从站终端通过与D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8连接而与主站之间进行通信，与此相对，副从站终端将3根布线连接于主从站终端。也就是说，区别在于，如图5所示，主从站终端根据地址设定功能而具有通信接口、从站输入输出电路，与此相对，副从站终端除了具有输入开关36和显示灯13之外，内部什么都没有，而是将布线连接于主从站终端。

图2示出了由组合主从站终端和副从站终端而成的多个终端构成的输入输出系统的实施例。

在D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8上连接组合主从站终端和副从站终端而成的多个从站终端27、35，来自各个主从站终端27的输入开关37的输入信号和副从站终端35的输入开关36的输入信号经由主站6，作为控制输入信号5被发送至控制部1的输入单元3。另一方面，从控制部1的输出单元2向主站6送出的控制输出信号4，从主站6经由D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8被传输至主从站终端27，并从从站输入输出电路输出至主从站终端的显示灯14和副从站终端35的显示灯13。

此时，各个主从站终端27从传输数据读取与图1的从站地址部11所设定的自身地址对应的数据，并输出显示于主从站终端27的显示灯14和副从站终端35的显示灯13。这样，控制部1确定各个主从站终端27的输入信息，另一方面，能够使各个主从站终端27和副从站终端35的显示灯13、14应显示的输出信号经由主站6朝向从站而传输数据。

图3示出了用于说明本发明的输入输出系统的动作原理的时间图。

图3按时间经过示出了从主站6经由D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8传输至从站终端27的一系列脉冲信号即数据信号15、信号的接地电平16和监视数据信号17以及Is电流信号18、电流零电平19。

上述一系列脉冲信号为，从作为起始信号的比通常脉冲宽度长的ON(接通)时间的脉冲信号开始(未图示)，按终端的地址数的量连接规定的主从站终端27和副从站终端35的数据单位的脉冲数据长度的脉冲数，并以识别信号末尾的结束脉冲结束(未图示)。使从起始脉冲至结束脉冲的上述一系列脉冲信号重复并送出至D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8，在主站8和主从站终端27之间重复进行信息收发。结束脉冲比起始脉冲短且比通常数据脉冲长(未图示)。

在图3的显示动作原理的情况下，通过数据信号15的脉冲宽度进行输出显示，在一个工作循环的低(LOW)电平的时间短的情况下显示“1”，在长的情况下显示“0”，示出了0、1、2、3号的地址数据为“0”、“0”、“1”、“0”的状态。与此相对，如果监视信号为“0”、“0”、“1”、“0”的状态，则在监视数据信号17所表示的ON状态的期间，作为电流信号Is18所表示的电流脉冲而叠加于信号。也就是说，在电压信号上叠加电流信号，同时处理输入信号和输出信号。

图4示出了本发明的主站6的功能框图。

主站6包括：对由从站收到的串联信号进行串联/并联变换并作为控制输入信号5送出至控制部1的输入单元3的输入数据部20、对从控制部1的输出单元2作为控制输出信号4收到的并联信号进行并联/串联变换并读入信号的输出数据部21和定时信号生成单元24、控制数据生成单元25以及主站输出部26。定时信号生成单元24从晶体振荡电路22获得时钟信号的基本信号并生成时钟信号，在该时钟信号上加上起始信号和结束信号而生成控制信号的基本信号(未图示)。从主站地址设定单元23向定时信号生成单元24传输主站的数据收发定时信号。主站输出部26包括控制数据生成单元25和行驱动线28，从DC24V电源9和0V电源10接受电源供给，经由D+电源叠加共用数据信号线7及D-电源叠加共用数据信号线8向系统整体供给电源。

此外，主站6的主站输入部32包括监视信号检测单元31和监视数据提取单元30，向输入数据部20送出输入数据信号。监视信号检测单元31对经由D+电源叠加共用数据信号线7及D-电源叠加共用数据信号线8而从主从站终端27送出的、由作为从站输入输出部的输入输出终端得到的一组监视信号即数据信号进行检测。此外，主站6具有传输分压器电流电路29作为传输接口电路。

主站6中，作为接口电路的传输分压器电流电路29与主站输出部26内的行驱动线28连接，将从主站6的控制数据生成单元25收到的控制数据与从定时信号生成单元24发送的时钟信号一起，经由外部信号连接部(D+侧)33送出至D+电源叠加共用数据信号线7，或者，经由外部信号连接部(D-侧)34送出至D-电源叠加共用数据信号线8。

行驱动线28向主站输入部32的监视信号检测单元31传递数据信号，监视数据提取单元30与从定时信号生成单元24收到的时钟信号同步地取得监视数据信号。将该监视数据信号传递给输入数据部20，并作为主站发送信号5传输至控制部1的输入单元3。

图5示出了本发明的主从站终端27和副从站终端35的功能框图。

虽然主从站终端27并不特别具有专用电源，但是，根据叠加了从D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8供给的电源的脉冲信号，由二极管、电容器和三相电源元件生成从站终端27内部所使用的电源电压。这本身就是减少布线数量的所谓省布线技术。

主从站终端27经由D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8与主站6连接。

主从站终端27具有设定本站地址的地址设定开关39，在设置主从站终端27时，能够在具有地址设定开关39的范围内自由地设定本站地址。通过所设定的地址设定开关39，地址设定电路38识别本站地址，并将本站地址交付给地址提取单元42。

从D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8经由控制数据信号提取单元41向从站输入输出电路40的地址提取单元42交接控制数据信号，通过地址提取单元42得到上述本站地址的数据并将数据交接给从站输入输出部43，进而从输出数据部45提交使主从站终端27的显示灯14和副从站终端35的显示灯13亮灯或闪烁的信号。

此外，在对主从站终端27的输入开关37或者副从站终端35的输入开关36进行操作后的情况下，经由从站输入输出电路40的输入数据部44，由从站输入输出部43向D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8送出监视信号。

在本发明的终端中，如图2所示，使主从站终端27和副从站终端35成对构成的多个终端能够如图2所示地容易地连接至D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8这两根传输线路上。如图2所示，在沿着组装生产线的组装部件结构的部件交付架上分别设置该终端，若作业者或机器人取得部件，则对作为输入开关36、37的杆开关进行操作，将取得部件的情况的信息作为监视信号，经由D+电源叠加共用数据信号线7和D-电源叠加共用数据信号线8这两根线传输至中央的控制部。

在图2的例子中，显示灯13、14可以是在部件取出结束时输入开关36、37被操作的时候亮灯，并在被重新供给部件时熄灭，以显示部件架中有无该部件，也可以是作为用于确认货架位置的警报器或者来自中央的警告而进行闪烁显示。此时，也可以在部件交付架附近放置警报蜂鸣器而同时使用，由此促使进一步的注意，进行可靠的警告。

根据本发明，能够将单价低廉的一般的具有绝缘外皮的导线用作主站6、主从站终端27和副从站终端35之间的信号传输线路。此外，副从站终端35中，除了输入开关36和显示灯13之外，没有其他副从站终端35内部所使用的部件、电路，非常简单，但是对于操作者而言，不会感觉到主从站终端27和副从站终端35的不同，能够使用相同的操作方法，因此能够降低单价。本发明通过使副从站终端35单一化、简单化，与以往相比，能够实现成本的降低，并能够利用简单的布线构成系统，因此，不仅能够通过减少布线工时、布线部件而削减成本，并且能够缩短系统的启动时间，提高整体的可靠性，容易地进行维修，由此也能够缩短维修时间。

Claims (1)

1.一种终端，其特征在于，

在单元生产方式用控制系统中，由被控制部和传感部构成的多个从站终端经由共用数据信号线与主站连接，所述主站与控制部之间互相收发控制数据，并且，与所述从站终端之间经由共用数据信号线互相收发监视信号及/或控制信号，所述监视信号至少包含表示有无单元生产方式的单元中的组装对象部件的信息，所述控制信号至少包含指示所述对象部件的使用的信息，

所述终端包括被赋予相互连续的地址的主从站终端和副从站终端，

所述主从站终端具备从站输入输出电路及与主站之间的通信单元，具有地址的设定功能，并进行输入或输出信息的通信，其中，所述从站输入输出电路包括地址提取单元、从站输入输出部、输入数据部、输出数据部、显示器、输入开关，

所述副从站终端具有与所述主从站终端相同的外观，并具备显示器及输入开关，与主站之间的通信及除了所述输入开关和所述显示器之外的全部电路都依赖于所述主从站终端。

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