WO2012160705A1 - 子局ターミナル - Google Patents

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WO2012160705A1
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input
data
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station terminal
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Inventor
錦戸憲治
堀江實
Original Assignee
株式会社エニイワイヤ
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02Details
    • H01H21/18Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22Operating parts, e.g. handle

Definitions

  • the present invention relates to a slave station terminal that transmits control and monitoring signals to and from the control side via a common data signal line.
  • the common data signal line is a signal line in which a plurality of slave station terminals are connected in parallel, and a control-side master station is connected in parallel with the plurality of slave stations.
  • a slave station terminal is used for instructions. More specifically, a slave station terminal is provided on each of the plurality of storage shelves, which displays that the article is arranged and has a notification information input means that the article has been carried out. These slave station terminals are connected to a host computer via a control device. Then, the host computer transmits a part reception instruction to the control device, and the control device indicates the instruction state by a lamp or a display of the terminal mounted on the component receiving shelf from which the reception instruction is issued.
  • the worker who has received the instructed part operates the lever switch of the slave station terminal as a reception completion input.
  • the operation signal is received by the host computer via the control device, and the progress of work, prevention of erroneous work, supply of parts to the parts receiving shelf, inventory management of parts, ordering of supply parts, etc. It is a mechanism that is performed.
  • the lever switch of the slave station terminal used in the above picking system is preferably one that can be operated in any direction in consideration of the convenience of the operator.
  • a non-contact type on / off switch provided with a switch lever excellent in operability in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-26509.
  • This non-contact type on / off switch is configured such that one end of a cylindrical material having flexibility and reversibly extending to a normal state is fixed to a base material, and a flexible bar material is inserted into the cylindrical body. One end is fixed to the end of the cylindrical member that is not fixed to the base material, and the other end is protruded from the cylindrical member.
  • Coil springs correspond to those having the properties required by the cylindrical material used for the non-contact type on / off switch, that is, those that extend reversibly to a normal state while having a hollow portion through which a bar is inserted.
  • the coil spring when the coil spring is extended, a gap is formed between adjacent wires, and there is a risk of damaging the wiring and the like sandwiched between the gaps.
  • a coil spring when employed as the cylindrical body having the above properties, there is a problem that it takes time and labor to join the rods and the cost is increased.
  • This switch lever has an apex facing the bottom surface and has a flexible rod-shaped body with a bellows formed on the outer periphery of the midway position in the height direction, opened at the bottom surface, and overlapped with the bottom side end of the bellows.
  • a hollow portion serving as a bottom is formed, and a mirror surface is provided on the bottom of the hollow portion.
  • the present applicant has proposed a switch lever structure of a non-contact type on / off switch disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-123320.
  • one end of a bar is inserted and fixed to a flexible cylindrical body that can be restored to a normal state, and a mirror surface is formed on an end surface surrounded by the cylinder of the bar material.
  • the detection part is arrange
  • a detection part detects the change accompanying the inclination of the rod end part mirror surface of the light quantity received by a light receiving element on the basis of the light quantity which the light receiving element received at the time of starting. That is, since the basic detection level is reset each time, the influence of the aging of the mirror surface is reduced, and the durability can be improved. Therefore, it is possible to reduce the frequency of failure and reduce the labor and cost required for maintenance while maintaining operability that can be tilted in an arbitrary direction.
  • JP 2009-26509 A JP 2010-123320 A Utility Model Registration No. 3148937
  • the switch lever of the slave station terminal preferably hangs down from the main body of the slave station terminal in consideration of operator operability.
  • the switch lever or switch lever structure is applied to a slave station terminal, if the bar is arranged along the vertical direction, dust and the like enter the space formed above the reflecting surface and accumulate on the reflecting surface.
  • the sensitivity is lowered or the function is disabled.
  • an object of the present invention is to provide a slave station terminal that can be easily replaced at a low cost with only a switch portion excellent in operability without causing problems due to accumulation of dust even when arranged in the vertical direction. .
  • the slave station terminal includes a transmission means for exchanging signals with the control side, a display means, an input means, the display means, and an input / output means for exchanging data with the input means.
  • the input means includes a switch unit and a detection unit.
  • the switch unit includes a flexible cylindrical body that includes the transmission unit, the input / output unit, and the detection unit and is detachably attached to a casing that constitutes a main body, and can be freely bent in any direction. It consists of an operating rod attached to the free end of the flexible cylinder.
  • the operation rod has a mirror surface formed at an end portion to be inserted and attached to the flexible cylindrical body, and a gap that opens at a peripheral edge of the mirror surface and collects dust, and a peripheral wall of the gap is formed from the mirror surface.
  • the transmission means transmits the address data sequentially allocated for each cycle of a series of pulse signals following the start signal, which is transmitted via the common data signal line connected to the control side.
  • the address data matches the local address data
  • the control data superimposed on the series of pulse signals is extracted and the monitoring data signal is sent to the common data signal line You may do.
  • the switch unit of the slave station terminal according to the present invention can be freely bent in any direction and has excellent operability. Moreover, since the surrounding wall of the space
  • the slave station terminal 5 is used in the article receipt management system having the configuration shown in FIG. 3, and is fixed to a pipe rack 10 constituting a shelf for storing articles as shown in FIG.
  • the lower side of the slave station terminal 5 is an article storage unit.
  • An instruction to take out the article stored in the article storage unit is performed by turning on the indicator lamp 81 of the slave station terminal, and the operator who has finished the removal operation operates the switch lever 71 (corresponding to the operation rod of the present invention).
  • the switch lever 71 can be tilted in any arbitrary direction, the operator can perform the operation very easily in the flow of taking-out work.
  • the control unit 1 is a programmable controller, a computer, or the like, for example, and includes an output unit 11 that sends control data 13 to the slave station terminal 5 and an input unit 12 that receives monitoring data 14 indicating whether or not the slave station terminal 5 is switched.
  • the master station 2 is connected to the output unit 11 and the input unit 12.
  • the master station 2 includes an output data unit 22, a timing generation unit 23, a master station output unit 24, a master station input unit 25, and an input data unit 26.
  • a control data signal (hereinafter referred to as a transmission clock signal 20) connected to the common data signal lines DP and DN is sent to the common data signal lines DP and DN and is transmitted to the slave station.
  • the monitoring data signal 50 sent from the terminal 5 is converted into parallel data and sent as monitoring data 14 to the input unit 12 of the control unit 1.
  • the output data unit 22 delivers the parallel data received as the control data 13 from the output unit 11 of the control unit 1 to the master station output unit 24 as serial data.
  • the timing generation unit 23 includes an oscillation circuit (OSC) 31 and a timing generation unit 33. Based on the OSC 31, the timing generation unit 33 generates a timing clock of this system and delivers it to the master station output unit 24.
  • OSC oscillation circuit
  • the master station output unit 24 includes a control data generation unit 34 and a line driver 35. Based on the data received from the output data unit 22 and the timing clock received from the timing generation unit 23, a common data signal is transmitted via the line driver 35. A transmission clock signal 20 is sent as a series of pulse signals to the lines DP and DN.
  • the data value is expressed by a pulse width of a high voltage level period in one cycle of the transmission clock signal 20.
  • the transmission clock signal 20 has a high potential level (for example, +24 V) in the second half of one cycle and a low potential level (for example, 0 V or +12 V) in the first half.
  • the width of the high potential level is expanded according to the value of each data of the control data 13 input from the control unit 1, for example, up to (3/4) t0 when one period of the transmission clock signal is t0. Expanded.
  • Address data is sequentially assigned to the data value (control data) of the transmission clock signal 20 sent from the master station output unit 24 to the common data signal lines DP and DN in every cycle of the transmission clock signal 20. Yes. Furthermore, a start signal (StartBit) is formed at the beginning of the transmission clock signal 20 in order to determine the beginning for counting the address data.
  • the start signal may be, for example, a signal having the same potential level as the high potential level of the transmission clock signal 20 and longer than one cycle of the transmission clock signal 20.
  • the master station input unit 25 includes monitoring data signal detection means 36 and monitoring data extraction means 37, and sends serial input data to the input data section 26.
  • the monitoring data signal detection means 36 detects the monitoring data signal 50 sent from the slave station terminal 5 via the common data signal lines DP and DN.
  • the data value of the monitoring data signal 50 transmitted from the slave station terminal 5 is represented by the voltage level of the first half of one cycle (period of low potential level) in the transmission clock signal. After the start signal is transmitted, It is received sequentially from each of the slave station terminals 5.
  • the data of the monitoring data signal 50 is extracted by the monitoring data extracting means 37 in synchronization with the signal of the timing generating means 33 and sent to the input data section 26 as serial input data.
  • the input data unit 26 converts the serial input data received from the master station input unit 25 into parallel data, and sends the parallel data to the input unit 12 of the control unit 1.
  • the slave station terminal 5 includes a transmission means 54, an input / output means 55, a storage means 56, an input means 57, and an output means 58 as shown in FIG.
  • a reception instruction is displayed on the basis of the control data of the transmission clock signal 20 and connected to the common data signal lines DP and DN, and a monitoring data signal indicating the presence or absence of a switch operation at the completion of the reception operation is displayed on the common data signal line.
  • a microcomputer control unit (MCU) 59 functions as a transmission means 54, an input / output means 55, and a storage means 56.
  • the input means 57 includes a detection unit 60 and a switch unit 70, and is connected to the input terminal SW of the MCU 59.
  • the output means 58 includes the indicator lamp 81 and is connected to the output terminal LD of the MCU 59.
  • the MCU 59 includes a CPU, a RAM, and a ROM, and the ROM stores a program (PRG) for performing a function necessary for article receipt management.
  • the RAM stores SW data based on an input signal from the input terminal SW, L data for outputting an instruction signal from the output terminal LD, and address data. And the process for performing a required function is performed using the calculation function of CPU.
  • the address data stored in the RAM is a local address corresponding to any of the addresses assigned to the transmission clock signal. This own station address may be stored from the outside using the control unit 1 or a separate terminal device (not shown). Moreover, it is good also as what is previously memorize
  • the divided signal obtained by dividing the potential difference between the common data signal lines DP and DN by the dividing resistors R1 and R2 is input to the MCU 59 from the input terminal CK. Further, an out signal for sending SW data as a monitoring data signal to the common data signal lines DP and DN is output from the output terminal OUT.
  • the MCU 59 having the above configuration always obtains transmission address data by counting the cycle of the transmission clock signal from the start signal in the normal use state in the article receipt management system. Then, the address data is compared with the local address data stored in the RAM, and if the address data match each other, a signal corresponding to the SW data stored in the RAM of the MCU 59 at that time is output to the output terminal. Output from OUT to the base of the transistor TR0. Specifically, if the SW data is “on” (indicating that the lever switch 71 is operated), the transistor TR0 is “on” and the SW data is “off” (the lever switch 71 is operated). Transistor TR0 is “off”.
  • the transmission clock signal is transmitted as a monitoring data signal on the common data signal lines DP and DN in a form in which the voltage of the low voltage period in one cycle is lowered. If the transmission address data is not the address data of the own station, the cycle is counted until the address data of the own station is reached, and the address data is incremented.
  • the MCU 59 extracts the control data for the own station superimposed on the transmission clock signal 20 when the transmission address data and the own station address data match. Based on the control data, the current signal from the output terminal LD for the indicator lamp 81 is sent to the output means 58 as the output signal 61. The indicator lamp 81 is turned on or off according to the current signal from the output terminal LD.
  • an input signal 62 is input from the input means 57 to the MCU 59 via the input terminal SW.
  • the MCU 59 stores the SW data “on” in the RAM based on the input signal 62. Then, in the next transmission cycle of the transmission clock signal 20, when the transmission address data coincides with the local address data, an “on” current is supplied to the transistor TR0 and sent to the common data signal lines DP and DN as monitoring data signals. To do.
  • the switch unit 70 is detachable from the casing 51 of the slave station terminal 5 (corresponding to the casing of the present invention), and can be reused by replacing only the switch unit 70 in the event of a failure due to the number of operations. ing.
  • One end of the connection cylinder 73 that forms a connection portion to the casing 51 in the switch unit 70 is inserted into a cylindrical projection (not shown) provided in the casing 51 and can be fixed to the casing 51 using a cap nut 74. It has become.
  • the end of the connecting cylinder 73 on the casing 51 side is the base end, and the opposite end is the free end, and the same applies to the other members constituting the switch unit 70.
  • a rubber flexible cylinder 72 having a bellows is attached to the free end of the connecting cylinder 73, and the base end of the switch lever 71 is connected to the free end of the flexible cylinder 72. Inserted and attached.
  • the switch lever 71 has an outer shape in which the cylindrical body 71b is connected to the bottom surface of the triangular pyramid 71a, and a rod body 71c extending from the bottom surface toward the opening is provided in the hollow portion of the cylindrical body 71b.
  • the triangular pyramid 71a, the cylinder 71b, and the rod 71c are integrally formed of a transparent synthetic resin so that the inside of the cylinder 71b can be visually recognized from the outside of the peripheral wall of the cylinder 71b.
  • a disc body 71d made of a material having a lower charging property than the rod body 71c and the cylindrical body 71b is attached to the end of the rod body 71c, and the surface of the disc body 71d has the same chargeability as the disk body 71d.
  • the disc body 71d has a diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 71b, and its peripheral edge is separated from the inner wall surface of the cylinder 71b. And the clearance gap between the disk body 71d and the surrounding wall surface of the cylinder 71b becomes the opening 71f of the hollow part of the cylinder 71b.
  • An annular groove that engages with the opening edge of the flexible cylindrical body 72 is provided on the outer periphery near the opening of the cylindrical body 71b to prevent the flexible cylindrical body 72 from falling off. .
  • An opening is provided in the bottom surface of the cylindrical projection that receives the connection cylinder 73 in the casing 51, and the detection unit 60 is mounted on a circuit board (not shown) disposed inside the casing 51 across the opening. .
  • the detection unit 60 is exposed to the bottom opening of the cylindrical protrusion, and when the switch unit 70 is attached to the casing 51, the switch lever 71 is not operated (the state shown in FIG. 7A).
  • the end plate 71e of the switch lever 71 and the detection unit 60 are arranged at positions facing each other.
  • the detection unit 60 includes a light emitting unit 60a and a light receiving unit 60b.
  • a normal state where the switch lever 71 is not operated light emitted from the light emitting unit 60a is reflected by the end plate 71e and reaches the light receiving unit 60b.
  • the end plate 71e is tilted, and the light emission of the light emitting unit 60a cannot reach the light receiving unit 60b. Therefore, the presence / absence of operation of the switch lever 71 can be detected by the presence / absence of light reception in the light receiving unit 60b.
  • the switch unit 70 Since the switch unit 70 is arranged in the vertical direction as shown in FIG. 2, when dust enters the casing 51, the switch unit 70 passes through the flexible cylindrical body 72 and reaches the portion where the end plate 71 e is arranged. become. However, since the rod 71c and the cylinder 71b of the switch lever 71 are more charged than the disc 71d to which the end plate 71e and the end plate 71e are fixed, the dust that has reached the part where the end plate 71e is disposed is It adheres to the inner peripheral surface of the cylinder 71b due to static electricity. And the dust adhering to the internal peripheral surface of the cylinder 71b is collected inside the cylinder 71b. Therefore, dust can be prevented from accumulating on the end plate 71e.
  • the inside of the cylinder 71b can be visually recognized from the outside, the amount of dust collected inside the cylinder 71b is confirmed, and by grasping an appropriate replacement time, wasteful replacement is prevented, and the replacement cost is reduced. Can be achieved.
  • the material constituting the disc body 71d and the end plate 71e is not limited as long as it has a lower charging property than the synthetic resin integrally forming the triangular pyramid 71a, the cylinder 71b, and the rod 71c. Also good.
  • the material of the flexible cylinder 72 is not limited as long as necessary flexibility is obtained, and may be made of a synthetic resin. A bellows may be provided as necessary.
  • the connecting cylinder 73 is not limited as long as it has higher rigidity than the flexible cylinder 72, and may be made of synthetic resin or the like.
  • the control side including the master station and the slave station terminal 5 transmit signals using a common data signal line, but the slave station terminal 5 exchanges signals with the control side.
  • each slave station terminal 5 may be connected to the control side via a dedicated line, and each slave station terminal 5 and the control side may exchange signals.

Abstract

 【課題】鉛直方向に配置されても塵の堆積による不具合を生じることなく操作性にも優れたスイッチ部のみを、低コストで容易に交換できる子局ターミナルを提供する。 【解決手段】本発明に係る子局ターミナルは、制御側と信号の授受を行う伝達手段と、表示手段と、入力手段と、前記表示手段および前記入力手段とデータの授受を行う入出力手段を備える。前記入力手段は、スイッチ部と検出部を備える。前記スイッチ部は、本体を構成する筐体に着脱可能に取り付けられ、任意の全方向に自在に撓む可撓性筒体と、前記可撓性筒体の自由端に取り付けられた操作棒で構成される。前記操作棒は、端部に形成された鏡面と、前記鏡面の周縁で開口し塵を捕集する空隙を有し、前記空隙の周壁が、前記鏡面よりも高い帯電性を有し、前記空隙の内部を視認できる透明部分を有する。 

Description

子局ターミナル
 本発明は、共通のデータ信号線を介して制御側との間で制御・監視信号の伝送を行なう子局ターミナルに関するするものである。なお、共通のデータ信号線とは、子局ターミナルの複数が並列に接続され、更に制御側の親局がそれら複数の子局と並列に接続される信号線である。
 物品の保管棚に保管している物品の中から製品の組立てに必要な部品を受け取る作業や、逆に保管棚へ補給する作業の指示を制御するピッキングシステムでは、各保管棚に関する受け取り指示や補給指示に子局ターミナルが使用される。より具体的には、物品が配置されていることを表示するとともに、その物品が搬出されたことを内容とする通知情報の入力手段を備えた子局ターミナルを複数の保管棚の各々に配置し、これら子局ターミナルを、制御装置を介してホストコンピュータに接続した構成とする。そして、ホストコンピュータは部品の受取り指示を制御装置に送信し、制御装置が受取り指示の出された部品受取り棚に装着された前記ターミナルのランプや表示器により指示状態を表す。一方、指示された部品を受取り完了した作業者は、受取り完了入力として、子局ターミナルのレバースイッチを操作する。操作信号は、前記制御装置を経由し、ホストコンピュータにより受信され、作業の進捗や、誤作業の防止や、部品受取り棚への部品の補給、更には部品の在庫管理や、補給部品の発注などが行われる仕組みとなっている。
 上記ピッキングシステムで使用される子局ターミナルのレバースイッチは、作業者の利便性を考慮し任意の全方向に操作できるものが好ましいといえるが、レバースイッチの操作性を向上させる手法については、以前から様々な考案がなされている。そして、本出願人も、操作性に優れたスイッチレバーを備えた、非接触型オンオフスイッチを、特開2009-26509号公報で提案している。この非接触型オンオフスイッチは、可撓性を有し常態へ復元自在に伸展する筒材の一端を基材に固定し、可撓性を有する棒材を前記筒体に挿通し、その棒材の一端を前記筒材の基材に固定されていない端部に固定し他端を筒材から突出させたものである。そして、筒材の自由端(棒材の一端が固定されている端部)に曲げ力が加わると、筒体及び棒材が曲がった状態となり、筒材から突出した棒材の端部(移動端部)が棒材の軸線に沿って自由端方向に移動するか或いは軸線に対し傾斜する。この棒材の移動端部の動きは、自由端に加わる曲げ力がどのような方向となっても同じとなるため、この端部の動作を電気的信号2値に変換して出力するものとすれば、自由端をどの方向に曲げても同様の出力を得ること、すなわちオンオフ操作を行うことが可能となる。
 上記非接触型オンオフスイッチに用いられる筒材が必要とする性状を有するもの、すなわち、棒材を挿通する中空部を備えながら常態へ復元自在に伸展するものとして、コイルばねが相当する。しかしながら、コイルばねは、伸展した状態において隣接する線材に隙間が生じ、この隙間に挟まった配線等を損傷させるおそれがあった。更に、上記性状を有する筒体としてコイルばねを採用した場合、棒材の接合に手間を要し、コストが高くなるという問題があった。
 そこで、本出願人は、実用新案登録第3148937号公報に開示されている、スイッチレバーを提案している。このスイッチレバーは、底面に対向する頂点を有し可撓性を有する錘形体の、高さ方向の途中位置外周に蛇腹を形成し、底面で開口し、蛇腹の底面側端部と重なる位置が底となる中空部を形成し、中空部の底に鏡面を設けたものである。そして、全周方向において任意の方向に傾けることができる操作性を維持しながら、配線等を損傷させるおそれがなく、しかも低コストで生産することが可能となる。
 一方、上記非接触型オンオフスイッチにおけるスイッチレバーの動き(棒材の移動端部の動き)を非接触で電気的信号2値に変換する原理として、光の反射を利用することが特に好ましいが、この光の反射を利用する場合は反射面の劣化による問題があった。すなわち反射面が劣化し受光素子の検出レベルが変わってしまうため、劣化した都度の交換が必要となりその維持に手間やコストを要する問題があった。そこで、本出願人は、特開2010-123320号公報に開示されている、非接触型オンオフスイッチのスイッチレバー構造を提案している。このスイッチレバー構造は、可撓性を有し常態へ復元自在に伸展する筒体に、棒材の一端が挿入固定され、棒材の筒体で包囲された端面に鏡面が形成され、鏡面に対向する位置に検出部が配置されたものである。そして、検出部は、受光素子で受ける光量の棒材端部鏡面の傾斜に伴う変化を、受光素子が起動時に受けた光量を基準として検知する。すなわち、基本となる検知レベルを都度リセットするため、鏡面の経年劣化の影響が小さくなり、耐久性を上げることができる。従って、任意の方向に傾けることができる操作性を維持しながら、故障の頻度を減らし、維持に要する手間やコストを低減することを可能とする。
特開2009-26509号公報 特開2010-123320号公報 実用新案登録第3148937号公報
 子局ターミナルのスイッチレバーは、作業者の操作性を考慮した場合、子局ターミナルの本体部から垂下させる形態が好ましい。しかしながら、上記スイッチレバーやスイッチレバー構造を子局ターミナルに適用した場合、棒材を鉛直方向に沿って配置すると、反射面上方に形成された空間に塵などが侵入し反射面上に堆積して、感度を低下させる、或は機能不能な状態にするという問題があった。
 更に、可撓性を有し変形を繰り返す筒材は、ある程度の期間を使用して損耗した場合には交換が必要となる。ところが、子局ターミナルを機能させるためには、制御側とのデータ授受を行うための設定などが必要となることから、子局ターミナルそのものを交換するには手間がかかり、また、子局ターミナル内部の回路装置等は上記筒材ほど損耗するものではない。従って、子局ターミナルにおけるスイッチレバー部分のみの損耗により、子局ターミナル全体を交換することは、不経済であり、また現実的ではない。
 そこで本発明は、鉛直方向に配置されても塵の堆積による不具合を生じることなく操作性にも優れたスイッチ部のみを、低コストで容易に交換できる子局ターミナルを提供することを目的とする。
 本発明に係る子局ターミナルは、制御側と信号の授受を行う伝達手段と、表示手段と、入力手段と、前記表示手段および前記入力手段とデータの授受を行う入出力手段を備える。前記入力手段は、スイッチ部と検出部を備える。
 前記スイッチ部は、前記伝達手段と前記入出力手段と前記検出部を内包し本体を構成する筐体に着脱可能に取り付けられ、任意の全方向に自在に撓む可撓性筒体と、前記可撓性筒体の自由端に取り付けられた操作棒で構成される。操作棒は、前記可撓性筒体へ挿入取り付けされる端部に形成された鏡面と、前記鏡面の周縁で開口し塵を捕集する空隙を有し、前記空隙の周壁が、前記鏡面よりも高い帯電性を有し、前記空隙の内部を視認できる透明部分を有する。
 前記伝達手段は、制御側に接続されている前記共通データ信号線を介して伝送される、スタート信号に続く一連のパルス状信号の1周期毎に順次に割り当てられたアドレスデータを、前記スタート信号を起点としてカウントし、前記アドレスデータが前記自局アドレスデータと一致したとき、前記一連のパルス状信号に重畳された前記制御データを抽出するとともに、前記共通データ信号線に前記監視データ信号を送出するものであってもよい。
 本発明に係る子局ターミナルのスイッチ部は、任意の全方向に自在に曲げることができ、操作性に優れたものとなる。また、鏡面の周縁で開口する空隙の周壁が鏡面よりも高い帯電性を有するため、可撓性筒体の中に入り込んだ塵は、静電気により空隙の周壁に付着する。そのため、スイッチ部を鉛直方向に配置しても、鏡面上に塵が堆積することによる不具合を生じることがない。更に、スイッチ部を構成する可撓性筒体は、子局ターミナルの本体を構成する筐体に着脱可能に取り付けられるため、この可撓性筒体を筐体から取り外すことでスイッチ部を一体に取り外すことができる。逆の取り付けも同様である。すなわち、スイッチ部全体を容易に交換することができる。しかも、塵を捕集する空隙の周壁は透明部分を有するため、空隙内における塵の堆積量を視認し、適切な交換時期を把握することで無駄な交換を防ぎ、交換コストの低減を図ることができる。
本発明に係る子局ターミナルの実施形態のハードウェア構成図である。 同子局ターミナルの正面図である。 物品受取管理システムにおける子局ターミナルの機能ブロック図である。 同物品受取管理システムにおける制御部および親局の機能ブロック図である。 スイッチ部の操作棒を拡大して示す正面図である。 操作棒の平面図である。 スイッチ部の動きを示し、(a)は常態の側面図、(b)は操作された状態の側面図である。 子局ターミナルのシステムブロック図である。
 図1~8を参照しながら、本発明に係る子局ターミナルの実施形態を説明する。
 子局ターミナル5は図3に示す構成の物品受取管理システムに使用されるもので、図2に示すように物品を収容する棚を構成するパイプラック10に固定されている。そして、子局ターミナル5の下側が物品収容部とされている。この物品収容部に収容された物品の取り出し指示は、子局ターミナルの指示灯81の点灯により行われ、取り出し作業を終えた作業者がスイッチレバー71(本発明の操作棒に相当)を操作することにより、その情報が制御部1に伝えられる。スイッチレバー71は、任意の全方向に傾けることができるので、作業者は取り出し作業の流れの中でその操作を極めて容易に行うことができる。
 制御部1は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、子局ターミナル5に対する制御データ13を送出する出力ユニット11と、子局ターミナル5のスイッチ操作の有無を示す監視データ14を受け取る入力ユニット12を有し、これら出力ユニット11と入力ユニット12に親局2が接続されている。
 親局2は、図4に示すように、出力データ部22、タイミング発生部23、親局出力部24、親局入力部25、および入力データ部26を備える。そして、共通データ信号線DP、DNに接続され、一連のパルス状信号である制御データ信号(以下、伝送クロック信号20というものとする)を共通データ信号線DP、DNに送出するとともに、子局ターミナル5から送出された監視データ信号50を並列データに変換し、監視データ14として制御部1の入力ユニット12へ送出する。
 出力データ部22は、制御部1の出力ユニット11から制御データ13として受けた並列データをシリアルデータとして親局出力部24へ引き渡す。
 タイミング発生部23は、発振回路(OSC)31、タイミング発生手段33からなり、OSC31を基にタイミング発生手段33が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部24に引き渡す。
 親局出力部24は、制御データ発生手段34とラインドライバ35からなり、出力データ部22から受けたデータと、タイミング発生部23から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ35を介して共通データ信号線DP、DNに一連のパルス状信号として伝送クロック信号20を送出する。
 制御部1の出力ユニット11から制御データ13として並列(パラレル)データを受け取った場合、そのデータ値は、伝送クロック信号20の1周期における電圧レベルの高い期間のパルス幅により表現される。伝送クロック信号20は、1周期の後半が高電位レベル(例えば+24V)と、前半が低電位レベル(例えば0Vまたは+12V)とされる。そして、高電位レベルの幅は、制御部1から入力される制御データ13の各データの値に応じて拡張され、例えば、伝送クロック信号の1周期をt0とした時に(3/4)t0まで拡張される。
 親局出力部24から共通データ信号線DP、DNに送出される伝送クロック信号20のデータ値(制御データ)には、また、伝送クロック信号20の1周期毎に順次にアドレスデータが割り当てられている。更に、伝送クロック信号20の最初には、アドレスデータのカウントを行うための最初を決定するために、スタート信号(StartBit)が形成されている。スタート信号は、例えば、伝送クロック信号20の高電位レベルと同じ電位レベルであって、伝送クロック信号20の1周期より長い信号としてもよい。
 親局入力部25は監視データ信号検出手段36と監視データ抽出手段37で構成され、入力データ部26へ直列の入力データを送出する。監視データ信号検出手段36は、共通データ信号線DP、DNを経由して子局ターミナル5から送出された監視データ信号50を検出する。子局ターミナル5から送出される監視データ信号50のデータ値は、伝送クロック信号における1周期の前半(低電位レベルの期間)の電圧レベルで表わされており、スタート信号が送信された後、子局ターミナル5の各々から順次受け取るものとなっている。監視データ信号50のデータは、タイミング発生手段33の信号に同期して監視データ抽出手段37で抽出され、直列の入力データとして入力データ部26に送出される。入力データ部26は、親局入力部25から受け取った直列の入力データを並列(パラレル)データに変換し、監視データ14として制御部1の入力ユニット12へ送出する。
 子局ターミナル5は、図3に示すように、伝達手段54、入出力手段55、記憶手段56、入力手段57、出力手段58を備える。そして、共通データ信号線DP、DNに接続され、伝送クロック信号20の制御データに基づいて受取指示の表示を行うとともに、受取作業完了時のスイッチ操作の有無を示す監視データ信号を共通データ信号線DP、DNに送出する。ただし、この子局ターミナル5では、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニット(MCU)59が、伝達手段54、入出力手段55、および記憶手段56の機能を果たすものとなっている。
 入力手段57は検出部60とスイッチ部70で構成され、MCU59の入力端子SWに接続されている。また、出力手段58は前記指示灯81を含み、MCU59の出力端子LDに接続されている。
 MCU59は、図1、図8に示すように、CPU、RAM、ROMを備え、ROMには、物品受取管理に必要な機能を果たすためのプログラム(PRG)が記憶されている。また、RAMには、入力端子SWからの入力信号に基づいたSWデータと、出力端子LDから指示信号を出力するためのLデータと、アドレスデータが記憶される。そして、CPUの演算機能を用いて、必要な機能を果たすための処理が行なわれるものとなっている。なお、RAMに記憶されるアドレスデータとは、前記伝送クロック信号に割り当てられたアドレスの何れかに対応する、自局アドレスである。この自局アドレスは、制御部1や、図示しない別体の端末装置などを使用し、外部から記憶させることとしてもよい。また、子局ターミナル5の製造時に、FROM(書き換えが可能な不揮発性のメモリ)等に予め記憶させたものを、起動時に読み込むこととしてもよい。
 MCU59には、また、共通データ信号線DP、DNの間の電位差を分割抵抗R1、R2で分割して得られた分割信号が入力端子CKから入力される。更に、共通データ信号線DP、DNにSWデータを監視データ信号として送出するためのout信号が出力端子OUTから出力される。
 上記構成のMCU59は、物品受取管理システムにおける通常の使用状態では、常時、スタート信号を起点として伝送クロック信号の周期をカウントすることで伝送アドレスデータを得ている。そして、そのアドレスデータと、RAMに記憶されている自局アドレスデータと比較し、互いのアドレスデータが一致すれば、そのときにMCU59のRAMに記憶されているSWデータに相応する信号を出力端子OUTからトランジスタTR0のベースへ出力する。具体的には、SWデータが”on”(レバースイッチ71が操作されたことを示すもの)であれば、トランジスタTR0が”on”となり、SWデータが”off”(レバースイッチ71が操作されていないことを示すもの)であれば、トランジスタTR0が”off”となる。SWデータが”on”(レバースイッチ71が操作されたことを示すもの)であれば、トランジスタTR0に”on”電流が流れることで電圧が降下し、電圧レベルが0V近傍となり、その信号が共通データ信号線DP、DN上に伝送される。SWデータが”off”(レバースイッチ71が操作されていないことを示すもの)であれば、トランジスタTR0が”off”電流となり、電圧が降下せず電圧レベルが12V近傍となる信号が共通データ信号線DP、DN上に伝送される。すなわち、伝送クロック信号の1周期における低電圧期間の電圧が下がった形で共通データ信号線DP、DN上に監視データ信号として送出されることになる。なお、伝送アドレスデータが自局のアドレスデータでない場合は、自局のアドレスデータとなるまで周期をカウントしアドレスデータを歩進する。
 また、MCU59は、伝送アドレスデータと自局アドレスデータが一致しているときに、伝送クロック信号20に重畳された自局のための制御データを抽出する。そして、その制御データに基づいて、指示灯81に対する出力端子LDからの電流信号を、出力信号61として出力手段58に送出する。指示灯81は、出力端子LDからの電流信号に応じて点灯または消灯する。その表示に従って物品の受取作業を行なった作業者が、その完了を報告するためにスイッチレバー71を操作すると、入力手段57から入力端子SWを介してMCU59に入力信号62が入力される。MCU59は、この入力信号62に基づきSWデータ”on”をRAMに記憶する。そして、伝送クロック信号20の次の伝送サイクルにおいて、伝送アドレスデータと自局アドレスデータが一致したときに、トランジスタTR0に”on”電流を流し、監視データ信号として共通データ信号線DP、DNに送出する。
 スイッチ部70は、子局ターミナル5のケーシング51(本発明の筐体に相当)に対し着脱自在となっており、操作回数寿命による故障時にはスイッチ部70のみを交換して再使用できるようになっている。スイッチ部70においてケーシング51への接続部分をなす接続筒体73は、その一端がケーシング51に設けられた図示しない筒状突出部に挿入され、袋ナット74を使用してケーシング51に固定できるものとなっている。なお、以下の説明では、接続筒体73におけるケーシング51側の端部を基端と、その反対側の端部を自由端とし、スイッチ部70を構成するその他の部材についても同様とする。
 接続筒体73の自由端には、蛇腹の形成されているゴム製の可撓性筒体72が取り付けられ、更に、可撓性筒体72の自由端には、スイッチレバー71の基端が挿入取り付けされている。
 スイッチレバー71は、三角錐体71aの底面に筒体71bを連結させた外形をなし、筒体71bの中空部に底面から開口に向って延出する棒体71cが設けられている。これら、三角錐体71a、筒体71b、棒体71cは透明な合成樹脂で一体に成形されており、筒体71bの周壁の外側から筒体71bの内部を視認できるものとなっている。また、棒体71cの端部に、棒体71c及び筒体71bよりも帯電性の低い材質の円盤体71dが取り付けられ、更に、円盤体71dの表面には円盤体71dと帯電性が同程度かそれよりも低い材質の鏡板71eが固定されている。円盤体71dは、筒体71bの内径よりも径が小さく、その周縁は筒体71bの内壁面から離れている。そして、円盤体71dと筒体71bの周壁面との隙間が、筒体71bの中空部の開口71fとなっている。なお、筒体71bの開口部に近い外周には、可撓性筒体72の開口縁部と係合する環状の溝が設けられ、可撓性筒体72からの脱落防止が図られている。
 ケーシング51において接続筒体73を受け入れる筒状突出部の底面には開口が設けられており、この開口を渡してケーシング51内部に配置された図示しない回路基板上に検出部60が装着されている。検出部60は、筒状突出部の底面開口に露出した状態とされており、スイッチ部70をケーシング51に取り付けると、スイッチレバー71が操作されていない常態(図7(a)に示す状態)において、スイッチレバー71の鏡板71eと検出部60が向き合う位置に配置されるものとなっている。
 検出部60は、発光部60aと受光部60bとで構成され、スイッチレバー71が操作されていない常態においては、発光部60aの発光は鏡板71eで反射され受光部60bに到達する。これに対し、スイッチレバー71に力が加えられ可撓性筒体72が湾曲した図7(b)の状態になると、鏡板71eが傾き、発光部60aの発光が受光部60bに到達できなくなる。そこで、この受光部60bにおける受光の有無でスイッチレバー71の操作の有無を検出することができる。
 スイッチ部70は、図2に示すように鉛直方向に配置されているため、ケーシング51に塵が侵入した場合、可撓性筒体72を通って鏡板71eの配置された部位にまで到達することになる。しかしながら、スイッチレバー71の棒材71cおよび筒体71bは、鏡板71eおよび鏡板71eが固定されている円盤体71dよりも帯電性が高いことから、鏡板71eの配置されている部位に到達した塵は、静電気により筒体71bの内周面に付着する。そして、筒体71bの内周面に付着した塵は筒体71bの内部に捕集される。そのため、鏡板71eの上に塵が堆積することを防止できる。
 また、筒体71bの内部は外側から視認できるため、筒体71bの内部に捕集された塵の量を確認し、適切な交換時期を把握することで無駄な交換を防ぎ、交換コストの低減を図ることができる。
 円盤体71dおよび鏡板71eを構成する材質は、三角錐体71a、筒体71b、および棒体71cを一体に構成する合成樹脂よりも帯電性の低いものであれば制限はなく、例えば金属製としてもよい。
 可撓性筒体72の材質は、必要な可撓性が得られるものであれば制限はなく、合成樹脂で構成してもよい。蛇腹も必要に応じて設ければよい。また、接続筒体73は、可撓性筒体72よりも剛性の高いものとなればその材質に制限はなく、合成樹脂などで構成してもよい。
 この物品受取管理システムは、親局を含む制御側と子局ターミナル5が、共通データ信号線を利用して信号を伝送するものとなっているが、子局ターミナル5が制御側と信号を授受する方式に制限はない。例えば、各子局ターミナル5を制御側とそれぞれ専用線で接続し、各子局ターミナル5と制御側がそれぞれ信号を授受する方式としてもよい。
1  制御部
2  親局
5  子局ターミナル
10 パイプラック
11 出力ユニット
12 入力ユニット
13 制御データ
14 監視データ
20 伝送クロック信号
22 出力データ部
23 タイミング発生部
24 親局出力部
25 親局入力部
26 入力データ部
31 発振回路(OSC)
33 タイミング発生手段
34 制御データ発生手段
35 ラインドライバ
36 監視データ信号検出手段
37 監視データ抽出手段
50 監視データ信号
51 ケーシング
54 伝達手段
55 入出力手段
56 記憶手段
57 入力手段
58 出力手段
59 MCU
60 検出部
60a 発光部
60b 受光部
61 出力信号
62 入力信号
70 スイッチ部
71 スイッチレバー
71a 三角錐体
71b 筒体
71c 棒体
71d 円盤体
71e 鏡板
71f 開口
72 可撓性筒体
73 接続筒体
74 袋ナット
81 指示灯
DP、DN 共通データ信号線
R1、R2 抵抗
TR0 トランジスタ

Claims (3)

  1.  制御側と信号の授受を行う伝達手段と、表示手段と、入力手段と、前記表示手段および前記入力手段とデータの授受を行う入出力手段を備え、
     前記入力手段は、スイッチ部と検出部を備え、
     前記スイッチ部は、前記伝達手段と前記入出力手段と前記検出部を内包し本体を構成する筐体に着脱可能に取り付けられ、任意の全方向に自在に撓む可撓性筒体と、前記可撓性筒体の自由端に取り付けられた操作棒で構成され、前記操作棒は、前記可撓性筒体へ挿入取り付けされる端部に形成された鏡面と、前記鏡面の周縁で開口し塵を捕集する空隙を有し、前記空隙の周壁が、前記鏡面よりも高い帯電性を有し、前記空隙の内部を視認できる透明部分を有することを特徴とする子局ターミナル。
  2.  前記鏡面は、帯電防止材の表面に形成されている請求項2に記載の子局ターミナル。
  3.  前記伝達手段は、制御側に接続されている共通データ信号線を介して伝送される、スタート信号に続く一連のパルス状信号の1周期毎に順次に割り当てられたアドレスデータを、前記スタート信号を起点としてカウントし、前記アドレスデータが前記自局アドレスデータと一致したとき、前記一連のパルス状信号に重畳された前記制御データを抽出するとともに、前記共通データ信号線に前記監視データ信号を送出する請求項1又は2に記載の子局ターミナル。
     
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