JP2014072378A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】接続したいデバイスに必要な外部接続端子を実装することが可能で、製造コストを抑制できる回路基板を提供する。
【解決手段】ベース基板５に、各種のデバイス２，３が接続される外部接続端子を複数実装すると共に、デバイスとの間で信号の入出力を行う入出力装置７が接続される回路基板１であって、デバイス毎に、複数の外部接続端子から選定した同じ役割を果たす外部接続端子Ｘ６〜Ｘ８を含む特定の外部接続端子からなる外部接続端子群Ｐ，Ｘ５〜Ｘ８，Ｎ等を形成して、各種のデバイスに応じて、ベース基板に外部接続端子群を複数実装した。
【選択図】図１

Description

この発明は、ベース基板に、各種のデバイスが接続される外部接続端子を複数実装すると共に、前記デバイスとの間で信号の入出力を行う入出力装置が接続される回路基板に関する。

例えば特許文献１には、シーケンサとデバイスとの間で信号伝送するＩ／ＯカードのＩ／Ｏ切り替え装置が開示されている。特許文献１に記載のＩ／Ｏカードでは、基板上に入力／出力モード切り替え部の回路が設けられており、１枚のＩ／Ｏカードによって、信号の入力用のＩ／Ｏカードと信号の出力用のＩ／Ｏカードとを差別することなく、入力モードあるいは出力モードにしたがって、信号をシーケンサとデバイスとの間で伝送させることができる。

特開平１０−９７３０３号公報

ところで一般に上記のＩ／Ｏカードを始めとする回路基板には、安価であるという理由で汎用のものが多く用いられているものの、汎用の回路基板では、デバイスが接続される外部接続端子の数が限られている。このため、回路基板に接続しようとするデバイスが多数の場合には、外部接続端子の数が不足することで汎用の回路基板を用いることができず、汎用の回路基板とは別に端子台等の増設端子を用意する必要がある。このような場合には、作業者が信号線を増設端子に結線する作業が必要になることで、作業工数が増加することが懸念されていた。

汎用の回路基板を用いることができないという不都合を解消する方法としては、回路基板に、接続したいデバイスの数に対応させた外部接続端子を実装することが考えられるが、このような回路基板は、接続したいデバイスの数に合わせて個別に製造しなければならなかった。そのため、回路基板の製造コストが増加することが懸念されていた。

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、接続したいデバイスに必要な外部接続端子を実装することが可能で、製造コストを抑制できる回路基板を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る回路基板は、ベース基板に、各種のデバイスが接続される外部接続端子を複数実装すると共に、前記デバイスとの間で信号の入出力を行う入出力装置が接続される回路基板であって、前記デバイス毎に、前記複数の外部接続端子から選定した同じ役割を果たす該外部接続端子を含む特定の前記外部接続端子からなる外部接続端子群を形成して、前記各種のデバイスに応じて、前記ベース基板に前記外部接続端子群を複数実装したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記同じ役割を果たす前記外部接続端子を、前記デバイスから出力された信号を入力する入力端子と、前記入出力装置から出力された信号を前記デバイスに出力する出力端子として、前記外部接続端子群は、前記入力端子と前記出力端子とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明に係る回路基板によれば、回路基板に接続したいデバイスに応じた外部接続端子群を、ベース基板に実装することが可能になる。さらに、ベース基板を共通にして、該ベース基板に、各種のデバイスに応じた外部接続端子群を実装して回路基板を製造できるため、ベース基板の共通化に伴って、回路基板の製造コストを抑制できる。
加えて、同じ役割を果たす外部接続端子を設けた外部接続端子群を、ベース基板に複数実装することで、デバイスの配設位置等に応じて、同じ役割を果たす複数の外部接続端子から好適な外部接続端子を選択できる。
請求項２の発明によれば、信号の入力系統及び出力系統を設けたデバイスについても、一つの外部接続端子群を利用して、回路基板に接続することが可能になる。

本発明の実施形態１で回路基板の入力ピンに工具マガジン制御ボックスとテスト信号発生器とを接続した状態の説明図である。 実施形態２で回路基板の出力ピンに工具マガジン制御ボックスとテスト信号検出器と主軸スイッチとを接続した状態の説明図である。 実施形態３で回路基板に電磁開閉器を接続した状態の説明図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１を参照しつつ説明する。図１には回路基板１に、互いに異なる位置に配設した工具マガジン制御ボックス２と、テスト信号発生器３とを接続した例を示した。回路基板１は、絶縁基板（図示せず。）の表裏面にプリント配線による電子回路４を形成したベース基板５を備え、このベース基板５の表面に、外部インターフェース用のコネクタ６が設けられている。このコネクタ６は、前記電子回路４に接続されている。このコネクタ６には、プログラマブルロジックコントローラ７（以下「ＰＬＣ７」という。）が入出力信号線８を介して接続される。

図１に示すようにベース基板５の表面には、所定のコネクタパターンが形成されたコネクタ部９が、電子回路４に接続されて複数配置されている。ここでは、４３箇所のコネクタ部９をベース基板５の表面に配置した。各コネクタ部９は、回路基板１に接続されるデバイスに応じてそれぞれ異なるコネクタパターンを有する。図１では、４３箇所のコネクタ部９の内から選択した２箇所のコネクタ部９に、ヘッダコネクタ１１，１２がそれぞれ設けられている。ヘッダコネクタ１１は、電源ピンＰ，Ｐと、信号ピンＸ１〜Ｘ１６（ここでは入力ピンＸ１〜Ｘ１６）と、グランドピンＮ，Ｎとを備えている。電源ピンＰ，Ｐは、ベース基板５に形成した電源層（図示せず。）に半田付けして接続されている。入力ピンＸ１〜Ｘ１６は、前記電子回路４に半田付けして接続されている。またグランド線Ｎ，Ｎは、ベース基板５に形成したグランド層（図示せず。）に半田付けして接続されている。このようにして電源ピンＰ，Ｐ、入力ピンＸ１〜Ｘ１６、グランドピンＮ，Ｎは、ベース基板５にそれぞれ実装される。

一方ヘッダコネクタ１２は、電源ピンＰと、入力ピンＸ５〜Ｘ８と、グランドピンＮとを備えている。上記のヘッドコネクタ１１と同様に、電源ピンＰは電源層、入力ピンＸ５〜Ｘ８は電子回路４、グランドピンＮはグランド層にそれぞれ接続されている。図１に示すように入力ピンＸ５〜Ｘ８は、両ヘッダコネクタ１１，１２に共通して配置されている。図１に示す例では、入力ピンＸ５を、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９にも、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９と同様な方法で実装することが可能となっている。そして各入力ピンＸ５同士は、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。さらに図１に示す例では、入力ピンＸ６〜Ｘ８についても、入力ピンＸ５と同様に、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９と同様な方法で実装することが可能となっている。各入力ピンＸ６同士、各入力ピンＸ７同士、各入力ピンＸ８同士についても、各入力ピンＸ５同士と同様に、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。なお図１における入力ピンＸ５，Ｘ６のみを示したコネクタ部９や入力ピンＸ７，Ｘ８のみを示したコネクタ部９については、図示した以外の入力ピンも実装可能であるが当該入力ピンの図示を省略した。

また図１に示すようにヘッダコネクタ１１には、レセプタクルコネクタ１４が接続されている。このレセプタクルコネクタ１４は、工具マガジン制御ボックス２から導出された信号線１５に取り付けられている。本実施形態ではレセプタクルコネクタ１４に、電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ１１における一方の電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ１６の内の入力ピンＸ１〜Ｘ５及び入力ピンＸ９〜Ｘ１６がそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ１１とレセプタクルコネクタ１４とを接続すると、前記一方の電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ５及び入力ピンＸ９〜Ｘ１６が、レセプタクルコネクタ１４とそれぞれ電気的に接続されることになる。これに対し、ヘッダコネクタ１１とレセプタクルコネクタ１４とを接続しても、ヘッダコネクタ１１における他方の電源ピンＰ、入力ピンＸ６〜Ｘ８、グランドピンＮ，Ｎは、レセプタクルコネクタ１４と電気的に接続されないことになる。なお、ヘッダコネクタ１１と工具マガジン制御ボックス２のレセプタクルコネクタ１４とを接続するときは、レセプタクルコネクタ１４のピン差込部にヘッダコネクタ１１の電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ５及び入力ピンＸ９〜Ｘ１６を差し込むだけでよい。よって、工具マガジン制御ボックス２を、前記一方の電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ５及び入力ピンＸ９〜Ｘ１６にそれぞれ接続することが容易になる。

さらに図１に示すようにヘッダコネクタ１２には、レセプタクルコネクタ１６が接続されている。このレセプタクルコネクタ１６は、例えば回路基板１をテスト動作させるテスト信号発生器３から導出された信号線１７に取り付けられている。本実施形態のレセプタクルコネクタ１６には、前記レセプタクルコネクタ１４と同様の電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ１２における電源ピンＰ、入力ピンＸ５〜Ｘ８の内の入力ピンＸ６〜Ｘ８がそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１６とを接続すると、ヘッダコネクタ１２における電源ピンＰ、入力ピンＸ６〜Ｘ８が、レセプタクルコネクタ１６とそれぞれ電気的に接続されることになる。これに対し、ヘッダコネクタ１２とレセプタクルコネクタ１６とを接続しても、入力ピンＸ５、グランドピンＮは、レセプタクルコネクタ１６と電気的に接続されないことになる。ヘッダコネクタ１２とテスト信号発生器３のレセプタクルコネクタ１６との接続についても、上述したヘッダコネクタ１１と工具マガジン制御ボックス２のレセプタクルコネクタ１４との接続と同様の方法でなされる。よって、テスト信号発生器３を、電源ピンＰ、入力ピンＸ６〜Ｘ８にそれぞれ接続することも容易になる。なお、上記の工具マガジン制御ボックス２及びテスト信号発生器３は本発明のデバイスの一例であり、電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ１６、グランドピンＮは本発明の外部接続端子の一例である。また、ヘッダコネクタ１１に備えられた電源ピンＰ，Ｐ、入力ピンＸ１〜Ｘ１６、グランドピンＮ，Ｎや、ヘッダコネクタ１２に備えられた電源ピンＰ、入力ピンＸ５〜Ｘ８、グランドピンＮは、本発明の特定の外部接続端子及び外部接続端子群の一例である。

次に、工具マガジン制御ボックス２やテスト信号発生器３から送信された信号がＰＬＣ７に入力される動作を説明する。例えば操作者が工具マガジン制御ボックス２に設けられた各種のボタンを操作すると、その操作に応じて発信された信号が、ベース基板５のヘッダコネクタ１１が備える入力ピンＸ１〜Ｘ５、Ｘ９〜Ｘ１６にそれぞれ入力される。本実施形態では、入力ピンＸ１に、工作機械の主軸に装着する各種の工具を着脱可能に保持する工具マガジンの手動運転・自動運転切替指令信号、入力ピンＸ２に工具マガジンの正転駆動指令信号、入力ピンＸ３に前記工具マガジンの逆転駆動指令信号、入力ピンＸ４に前記工具マガジンのロック解錠指令信号、入力ピンＸ５に、ワークの加工に必要な前記工具を所定の位置に割り出す工具マガジン回転割出指令信号が、それぞれ入力される。加えて、入力ピンＸ９〜Ｘ１６に、前記工作機械が備える複数の前記工具マガジンの内から、ワークの加工に必要な工具を把持した特定の工具マガジンを指定する工具マガジン指定指令信号がそれぞれ入力される。例えば、入力ピンＸ９に、工具マガジン番号が「１」の工具マガジンを指定する工具マガジン指定指令信号が入力される。また入力ピンＸ１０〜Ｘ１６については、工具マガジン番号が「２」〜「８」の工具マガジンを指定する工具マガジン指定指令信号がそれぞれ入力される。

また、例えば操作者がテスト信号発生器３に設けられた各種のスイッチを操作すると、該テスト信号発生器３の記憶装置に記憶されているテストデータに基づいた各種のテスト信号が、ベース基板５のヘッダコネクタ１２が備える入力ピンＸ６〜Ｘ８にそれぞれ入力される。

本実施形態では、ヘッダコネクタ１１の入力ピンＸ６〜Ｘ８はテスト信号発生器３と接続されていないため、テスト信号発生器３から発信されたテスト信号を、ヘッダコネクタ１１の入力ピンＸ６〜Ｘ８に入力できない。しかしヘッダコネクタ１２の入力ピンＸ６〜Ｘ８をテスト信号発生器３と接続したことで、前記テスト信号をヘッダコネクタ１２の入力ピンＸ６〜Ｘ８に入力することが可能になる。加えて、仮に図１に示したヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装した入力ピンＸ６を、テスト信号発生器３と接続したり、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装した入力ピンＸ７，Ｘ８を、テスト信号発生器３と接続すれば、前記テスト信号を、ヘッダコネクタ１１，１２を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装した入力ピンＸ６〜Ｘ８に入力することが可能になる。なお、入力ピンＸ６〜Ｘ８は本発明の同じ役割を果たす外部接続端子の一例である。また、各入力ピンＸ１〜Ｘ１６は本発明の入力端子の一例である。

そして、各入力ピンＸ１〜Ｘ１６に入力された各種の信号は、図１に示すコネクタ６、入出力信号線８を通じてＰＬＣ７に入力される。ＰＬＣ７は、該入力された各種の信号に基づいて工具マガジン制御ボックス２の作動状態やテスト信号発生器３の作動状態をそれぞれ監視する。

＜実施形態１の効果＞
本実施形態の回路基板１では、工具マガジン制御ボックス２を回路基板１に接続するための電源ピンＰ、入力ピンＸ１〜Ｘ５及び入力ピンＸ９〜Ｘ１６を、べース基板５の一のコネクタ部９に実装することが可能になる。さらに、テスト信号発生器３を回路基板１に接続するための電源ピンＰ、入力ピンＸ６〜Ｘ８を、ベース基板５の他のコネクタ部９に実装することが可能になる。
加えて、ベース基板５を共通にして、該ベース基板５に、工具マガジン制御ボックス２やテスト信号発生器３を回路基板１に接続するための各種のピンを実装して、回路基板１を製造できる。よって、ベース基板５の共通化に伴って、回路基板１の製造コストを抑制できる。
さらには、複数のコネクタ部９に、テスト信号発生器３から発信されるテスト信号を入力する入力ピンＸ６〜Ｘ８をそれぞれ実装することで、テスト信号発生器３の配設位置等に応じて、複数の各入力ピンＸ６〜Ｘ８から好適な入力ピンＸ６〜Ｘ８を選択できる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図２を参照しつつ説明する。ここでは実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図２には回路基板１に、互いに異なる位置に配設した工具マガジン制御ボックス２と、テスト信号検出器２０と、工作機械の主軸を回転駆動させる主軸用モータを通電状態又は非通電状態にする主軸スイッチ２１とを接続した例を示した。

図２には、３箇所のコネクタ部９にヘッダコネクタ２３〜２５がそれぞれ設けられた例を示した。ヘッダコネクタ２３は、電源ピンＰ，Ｐと、出力ピンＹ１〜Ｙ１６と、グランドピンＮ，Ｎとを備えている。電源ピンＰ，Ｐは実施形態１と同様に電源層に接続され、グランドピンＮ，Ｎは実施形態１と同様にグランド層に接続されている。また出力ピンＹ１〜Ｙ１６は、図２に示す電子回路４に半田付けして接続されている。

一方ヘッダコネクタ２４は、電源ピンＰと、出力ピンＹ５，Ｙ６と、グランドピンＮとを備えている。上記のヘッダコネクタ２３と同様にヘッダコネクタ２４では、電源ピンＰは電源層、出力ピンＹ５，Ｙ６は電子回路４、グランドピンＮはグランド層にそれぞれ接続されている。図２に示すように出力ピンＹ５，Ｙ６は、両ヘッダコネクタ２３，２４に共通して配置されている。図２に示す例では、出力ピンＹ５，Ｙ６を、ヘッダコネクタ２３，２４を設けたコネクタ部９以外の２箇所のコネクタ部９にも、ヘッダコネクタ２３，２４を設けたコネクタ部９と同様な方法で実装することが可能となっている。そして各出力ピンＹ５同士は、一筆状にしたプリント配線によって接続され、各出力ピンＹ６同士も、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。

さらにヘッダコネクタ２５は、電源ピンＰと、出力ピンＹ７，Ｙ８と、グランドピンＮとを備えている。上記の両ヘッダコネクタ２３，２４と同様にヘッダコネクタ２５では、電源ピンＰは電源層、出力ピンＹ７，Ｙ８は電子回路４、グランドピンＮはグランド層にそれぞれ接続されている。図２に示すように出力ピンＹ７，Ｙ８は、両ヘッダコネクタ２３，２５に共通して配置されている。図２に示す例では、出力ピンＹ７，Ｙ８を、ヘッダコネクタ２３，２５を設けたコネクタ部９以外の２箇所のコネクタ部９にも、ヘッダコネクタ２３，２５を設けたコネクタ部９と同様の方法で出力ピンＹ５，Ｙ６と共に実装することが可能となっている。そして、各出力ピンＹ７同士、各出力ピンＹ８同士についても、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。なお図２における出力ピンＹ５〜Ｙ８のみを示したコネクタ部９については、図示した以外の出力ピンも実装可能であるが当該出力ピンの図示を省略した。

また図２に示すようにヘッダコネクタ２３には、レセプタクルコネクタ２７が接続されている。このレセプタクルコネクタ２７は、工具マガジン制御ボックス２から導出された信号線２８に取り付けられている。本実施形態ではレセプタクルコネクタ２７に、電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ２３における一方の電源ピンＰ、出力ピンＹ１〜Ｙ１６の内の出力ピンＹ１〜Ｙ４及び出力ピンＹ９〜Ｙ１６、一方のグランドピンＮがそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ２３とレセプタクルコネクタ２７とを接続すると、前記一方の電源ピンＰ、出力ピンＹ１〜Ｙ４及び出力ピンＹ９〜Ｙ１６、前記一方のグランドピンＮが、レセプタクルコネクタ２７とそれぞれ電気的に接続されることになる。これに対し、ヘッダコネクタ２３とレセプタクルコネクタ２７とを接続したとしても、ヘッダコネクタ２３における他方の電源ピンＰ、出力ピンＹ５〜Ｙ８、他方のグランドピンＮは、レセプタクルコネクタ２７と電気的に接続されないことになる。なお、本実施形態についても実施形態１と同様に、工具マガジン制御ボックス２を、前記一方の電源ピンＰ、出力ピンＹ１〜Ｙ４及び出力ピンＹ９〜Ｙ１６、前記一方のグランドピンＮにそれぞれ接続することが容易になる。

さらには図２に示すようにヘッダコネクタ２４には、レセプタクルコネクタ２９が接続されている。このレセプタクルコネクタ２９は、テスト信号検出器２０から導出された信号線３０に取り付けられている。本実施形態のレセプタクルコネクタ２９には、前記レセプタクルコネクタ２７と同様の電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ２４における出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮがそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ２４とレセプタクルコネクタ２９とを接続すると、ヘッダコネクタ２４における出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮが、レセプタクルコネクタ２９とそれぞれ電気的に接続されることになる。これに対し、ヘッダコネクタ２４とレセプタクルコネクタ２９とを接続しても、電源ピンＰはレセプタクルコネクタ２９と電気的に接続されないことになる。なお、ヘッダコネクタ２４とテスト信号検出器２０のレセプタクルコネクタ２９とを接続するときは、レセプタクルコネクタ２９のピン差込部に、ヘッダコネクタ２４の出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮを差し込むだけでよい。よって、テスト信号検出器２０を、出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮにそれぞれ接続することが容易になる。

加えて図２に示すようにヘッダコネクタ２５には、レセプタクルコネクタ３１が接続されている。このレセプタクルコネクタ３１は、主軸スイッチ２１から導出された信号線３２に取り付けられている。本実施形態のレセプタクルコネクタ３１には、上記の両レセプタクルコネクタ２７，２９と同様の電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ２５における出力ピンＹ７，Ｙ８がそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ２５とレセプタクルコネクタ３１とを接続すると、ヘッダコネクタ２５における出力ピンＹ７，Ｙ８が、レセプタクルコネクタ３１と電気的に接続されることになる。これに対し、ヘッダコネクタ２５とレセプタクルコネクタ３１とを接続しても、電源ピンＰ、グランドピンＮは、レセプタクルコネクタ３１と電気的に接続されないことになる。ヘッダコネクタ２５と主軸スイッチ２１のレセプタクルコネクタ３１との接続についても、上述したヘッダコネクタ２４とテスト信号検出器２０のレセプタクルコネクタ２９との接続と同様の方法でなされる。よって、主軸スイッチ２１を出力ピンＹ７，Ｙ８に接続することも容易になる。なお、テスト信号検出器２０及び主軸スイッチ２１は本発明のデバイスの一例であり、電源ピンＰ、出力ピンＹ１〜Ｙ１６、グランドピンＮは本発明の外部接続端子の一例である。また、ヘッダコネクタ２３に備えられた電源ピンＰ，Ｐ、出力ピンＹ１〜Ｙ１６、グランドピンＮ，Ｎや、ヘッダコネクタ２４に備えられた電源ピンＰ、出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮや、ヘッダコネクタ２５に備えられた電源ピンＰ、出力ピンＹ７，Ｙ８、グランドピンＮは、本発明の特定の外部接続端子及び外部接続端子群の一例である。

次に、ＰＬＣ７から出力された信号が、工具マガジン制御ボックス２、テスト信号検出器２０、主軸スイッチ２１に入力される動作を説明する。ＰＬＣ７は、該ＰＬＣ７の記憶装置に記憶された加工制御プログラムにおける所定の制御命令によって、各種の信号を入出力信号線８を通じてコネクタ６に出力する。各種の信号は、コネクタ６を介して回路基板１に入力される。その後、各種の信号は、ヘッダコネクタ２３が備える出力ピンＹ１〜Ｙ４及び出力ピンＹ９〜Ｙ１６から工具マガジン制御ボックス２に出力される。本実施形態では、工具マガジンの手動運転・自動運転切替指令信号が出力ピンＹ１から、前記工具マガジンのロック指令信号が出力ピンＹ２から、前記工具マガジンのロック解錠指令信号が出力ピンＹ３から、工具マガジン回転割出指令信号が出力ピンＹ４から、それぞれ工具マガジン制御ボックス２に出力される。加えて、工具マガジン番号が「１」の工具マガジンを指定する工具マガジン指定指令信号が、出力ピンＹ９から工具マガジン制御ボックス２に出力される。また、出力ピンＹ１０〜Ｙ１６については、工具マガジン番号が「２」〜「８」の工具マガジンを指定する工具マガジン指定指令信号を、工具マガジン制御ボックス２に出力する。ＰＬＣ７は、該ＰＬＣ７が出力した前記各種の信号によって工具マガジン制御ボックス２の動作制御を実行する。

また、ＰＬＣ７は、例えば該ＰＬＣ７の記憶装置に記憶された工作機械の動作テストプログラムにおける所定の制御命令によって、各種のテスト信号を入出力信号線８を通じてコネクタ６に出力する。そして、各種のテスト信号は、コネクタ６を通じて回路基板１に入力された後に、ヘッダコネクタクタ２４が備える出力ピンＹ５，Ｙ６からテスト信号検出器２０に出力される。ＰＬＣ７は、該ＰＬＣ７が出力した各種のテスト信号によって工作機械の動作テストを実行可能としている。

さらに、ＰＬＣ７は、前記加工制御プログラムにおける所定の制御命令によって、主軸スイッチ２１を通電状態又は非通電状態にする信号を入出力信号線８を通じてコネクタ６に出力する。これらの信号は、コネクタ６を通じて回路基板１に入力された後に、ヘッダコネクタ２５が備える出力ピンＹ７，Ｙ８から主軸スイッチ２１に出力される。本実施形態では、主軸スイッチ２１を非通電状態にする非通電指令信号が出力ピンＹ７から、該主軸スイッチ２１を通電状態にする通電指令信号が出力ピンＹ８から、それぞれ主軸スイッチ２１に出力される。ＰＬＣ７は、非通電指令信号や通電指令信号によって主軸スイッチ２１のオンオフ制御を実行する。

本実施形態では、ヘッダコネクタ２３の出力ピンＹ５，Ｙ６はテスト信号検出器２０と接続されていないため、ＰＬＣ７から出力された各種のテスト信号を、ヘッダコネクタ２３の出力ピンＹ５，Ｙ６からテスト信号検出器２０に出力できない。しかし、ヘッダコネクタ２４の出力ピンＹ５，Ｙ６をテスト信号検出器２０に接続したことで、前記テスト信号をヘッダコネクタ２４の出力ピンＹ５，Ｙ６からテスト信号検出器２０に出力することが可能になる。また、ヘッダコネクタ２３の出力ピンＹ７，Ｙ８については、主軸スイッチ２１と接続されていないため、ＰＬＣ７から出力された非通電指令信号や通電指令信号を、ヘッダコネクタ２３の出力ピンＹ７，Ｙ８から主軸スイッチ２１に出力できない。しかし、ヘッダコネクタ２５の出力ピンＹ７，Ｙ８を主軸スイッチ２１に接続したことで、非通電指令信号や通電指令信号を、ヘッダコネクタ２５の出力ピンＹ７，Ｙ８から主軸スイッチ２１に出力することが可能になる。加えて、仮に図２に示したヘッダコネクタ２３，２４を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装した出力ピンＹ５，Ｙ６を、テスト信号検出器２０と接続すれば、前記テスト信号を当該出力ピンＹ５，Ｙ６からテスト信号検出器２０に出力することが可能になる。さらに加えて、仮にヘッダコネクタ２３，２５を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装した出力ピンＹ７，Ｙ８を、主軸スイッチ２１と接続すれば、前記非通電指令信号や前記通電指令信号を、当該出力ピンＹ７，Ｙ８から主軸スイッチ２１に出力することが可能になる。なお、ヘッダコネクタ２３に備えられた各出力ピンＹ５〜Ｙ８、ヘッダコネクタ２４に備えられた各出力ピンＹ５，Ｙ６、ヘッダコネクタ２５に備えられた各出力ピンＹ７，Ｙ８は、本発明の同じ役割を果たす外部接続端子の一例である。また、各出力ピンＹ１〜Ｙ１６は本発明の出力端子の一例である。

＜実施形態２の効果＞
本実施形態の回路基板１では、工具マガジン制御ボックス２を回路基板１に接続するための電源ピンＰ、出力ピンＹ１〜Ｙ４及び出力ピンＹ９〜Ｙ１６を、べース基板５の一のコネクタ部９に実装することが可能になる。さらに、テスト信号検出器２０を回路基板１に接続するための出力ピンＹ５，Ｙ６、グランドピンＮを、ベース基板５の他のコネクタ部９に実装することが可能になる。加えて、主軸スイッチ２１を回路基板１に接続するための出力ピンＹ７，Ｙ８を、ベース基板５のさらに他のコネクタ部９に実装することが可能になる。
加えて、ベース基板５を共通にして、該ベース基板５に、工具マガジン制御ボックス２、テスト信号検出器２０や主軸スイッチ２１を回路基板１にそれぞれ接続するための各種のピンを実装して、回路基板１を製造できる。よって、ベース基板５の共通化に伴って、回路基板１の製造コストを抑制できる。
さらには、複数のコネクタ部９に、ＰＬＣ７が発信する各種のテスト信号を出力する出力ピンＹ５，Ｙ６や、ＰＬＣ７が発信する非通電指令信号や通電指令信号を出力する出力ピンＹ７，Ｙ８をそれぞれ実装することで、テスト信号検出器２０や主軸スイッチ２１の配設位置等に応じて、複数の各出力ピンＹ５〜Ｙ８から好適な出力ピンＹ５〜Ｙ８を選択できる。

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図３を参照しつつ説明する。ここでは実施形態１，２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図３には、回路基板１Ａに、サーマルリレー３５と電磁接触器３６とを有する電磁開閉器３７を接続した例を示した。この電磁開閉器３７は、工作機械の主軸用モータに電力を供給する電源ラインに設けられている。

図３には２箇所のコネクタ部９に、入力ピンと出力ピンとの双方を備えるヘッダコネクタ３９，４０がそれぞれ設けられた例を示した。ヘッダコネクタ３９は、電源ピンＰと、入力ピンＸ２１と、出力ピンＹ２１と、グランドピンＮとを備えている。一方ヘッダコネクタ４０は、電源ピンＰと、入力ピンＸ２３と、出力ピンＹ２３と、グランドピンＮとを備えている。各電源ピンＰは、回路基板１Ａのベース基板５Ａに形成された電源層（図示せず。）に半田付けして接続されている。各グランドピンＮは、前記ベース基板５Ａに形成されたグランド層（図示せず。）に半田付けして接続されている。また、各入力ピンＸ２１，Ｘ２３及び各出力ピンＹ２１，Ｙ２３は、前記ベース基板５Ａに形成した電子回路４Ａに半田付けして接続されている。

図３に示す例では、入力ピンＸ２１を、ヘッダコネクタ３９を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９にも、ヘッダコネクタ３９を設けたコネクタ部９と同様な方法で実装することが可能となっている。そして各入力ピンＸ２１同士は、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。さらに図３に示す例では、出力ピンＹ２１についても、入力ピンＸ２１と同様に、ヘッダコネクタ３９を設けたコネクタ部９以外のコネクタ部９に実装することが可能となっている。各出力ピンＹ２１同士についても、各入力ピンＸ２１と同様に、一筆状にしたプリント配線によって接続されている。なおベース基板５Ａの表面には、図２に示した４箇所のコネクタ部９以外にも、例えば電源ピンＰと、複数の出力ピンと、グランドピンＮとを実装したコネクタ部９を始めとする複数のコネクタ部９が配置されているがそれらの図示を省略した。なお、実施形態２における入力ピンＸ２１や出力ピンＹ２１は、本発明の同じ役割を果たす外部接続端子の一例である。

また図３に示すようにヘッダコネクタ３９には、レセプタクルコネクタ４１が接続されている。このレセプタクルコネクタ４１は、電磁開閉器３７から導出された信号線４２に取り付けられている。本実施形態ではレセプタクルコネタタ４１に、電気的接点を備えて、ヘッダコネクタ３９の電源ピンＰ、入力ピンＸ２１、出力ピンＹ２１、グランドピンＮがそれぞれ差し込まれて嵌合するピン差込部（図示せず。）を形成した。したがって、ヘッダコネクタ３９とレセプタクルコネクタ４１とを接続すると、前記電源ピンＰ、入力ピンＸ２１、出力ピンＹ２１、前記グランドピンＮが、レセプタクルコネクタ４１とそれぞれ電気的に接続されることになる。ここでは、電源ピンＰと入力ピンＸ２１とがサーマルリレー３５に、出力ピンＹ２１とグランドピンＮとが電磁開閉器３６に、それぞれ電気的に接続されるようにした。

次に、電磁開閉器３７のサーマルリレー３５から出力された信号がＰＬＣ７に入力される動作や、ＰＬＣ７から出力された信号が電磁開閉器３７の電磁接触器３６に入力される動作を説明する。例えば主軸用モータに過電流が流れると、サーマルリレー３５に設けられたバイメタルがサーマルリレー３５の接点を常閉側から常開側へ切り替える。するとサーマルリレー３５は、接点開信号を出力する。この接点開信号は、ヘッダコネクタ３９が備える入力ピンＸ２１に入力される。その後接点開信号は、図３に示すコネクタ６、入出力信号線８を通じてＰＬＣ７に入力される。なお、電磁開閉器３７は本発明のデバイスの一例である。

続いてＰＬＣ７は、前記接点開信号を受信すると、該ＰＬＣ７の記憶装置に記憶された負荷保護プログラムにおける所定の制御命令によって、電磁接触器３６の接点を閉じる電磁石のコイルへの励磁電流を遮断する電流遮断信号を、入出力信号線８を通じてコネクタ６に出力する。この電流遮断信号は、コネクタ６を介して回路基板１Ａに入力される。その後電流遮断信号は、ヘッダコネクタ３９が備える出力端子Ｙ２１から電磁接触器３６に出力される。この電流遮断信号によって、前記励磁電流を前記コイルに供給するスイッチがオフして、該励磁電流を該コイルに供給することが遮断される。すると、前記電磁石が励磁状態から消磁状態になることで、電磁接触器３６の接点が開放される。なお、ヘッダコネクタ３９に備えられた電源ピンＰ，入力ピンＸ２１，出力ピンＹ２１，グランドピンＮは本発明の外部接続端子群の一例である。また、入力ピンＸ２１は本発明の入力端子の一例であり、出力ピンＹ２１は本発明の出力端子の一例である。

＜実施形態３の効果＞
本実施形態の回路基板１Ａでは、入力ピンＸ２１と出力ピンＹ２１とが一つのヘッダコネクタ３９に備えられている。このため、信号の入力系統に当たる電磁接触器３６と、信号の出力系統に当たるサーマルリレー３５とを設けた電磁開閉器３７についても、一つのヘッダコネクタ３９を用いて回路基板１Ａに接続することが可能になる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。例えば上述した実施形態１〜３とは異なり、外部インターフェース用のコネクタ６、これに接続されるＰＬＣ７及び入出力信号線８に代えて、各ベース基板１，１Ａの電子回路４，４Ａに、各回路基板１，１Ａに接続される工具マガジン制御ボックス２等との間で信号の入出力を行う入出力回路を設けてもよい。

また上述した実施形態１とは異なり、ベース基板５の表面には、回路基板１に接続されるデバイスに対応させて、４３個以外の適宜の個数のコネクタ部９を形成してもよい。さらに実施形態３とは異なり、ベース基板５Ａの表面に、入力ピンと出力ピンとの双方を実装したコネクタ部９を３つ以上形成してもよい。

１，１Ａ・・回路基板、２・・工具マガジン制御ボックス、３・・テスト信号発生器、５，５Ａ・・ベース基板、７・・ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）、２０・・テスト信号検出器、２１・・主軸スイッチ、３５・・サーマルリレー、３６・・電磁接触器、３７・・電磁開閉器、Ｐ・・電源ピン、Ｘ１〜Ｘ１６、Ｘ２１・・入力ピン、Ｙ１〜Ｙ１６、Ｙ２１・・出力ピン、Ｎ・・グランドピン。

Claims (2)

1. ベース基板に、各種のデバイスが接続される外部接続端子を複数実装すると共に、前記デバイスとの間で信号の入出力を行う入出力装置が接続される回路基板であって、
   前記デバイス毎に、前記複数の外部接続端子から選定した同じ役割を果たす該外部接続端子を含む特定の前記外部接続端子からなる外部接続端子群を形成して、
   前記各種のデバイスに応じて、前記ベース基板に前記外部接続端子群を複数実装したことを特徴とする回路基板。
2. 前記同じ役割を果たす前記外部接続端子を、前記デバイスから出力された信号を入力する入力端子と、前記入出力装置から出力された信号を前記デバイスに出力する出力端子として、
   前記外部接続端子群は、前記入力端子と前記出力端子とを備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。

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