JP4470796B2 - ネットワークサーボ - Google Patents

Description

本発明は、ＦＡロボットに使用されるネットワークサーボに関する。

図７は、従来技術を示すネットワークサーボの構成図である。
図７において、１はネットワークサーボ、２はコントローラ、３はフラットケーブル、７１はケーブル、７２はターミネータである。
図７に示すように、従来技術のネットワークサーボは、ツイストペアのケーブル７１でコントローラ２と接続されている。ネットワークサーボ１にはコネクタが２個有り、これで隣のネットワークサーボ１と接続し、最後はターミネータ７２を、このコネクタに挿入している。さらに、コスト低減を目的とし、主回路部分に制御回路を設け、伝送路でパルストランス等を用いて絶縁し、ネットワークで上位と伝送するネットワークサーボが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４５２５６号公報 （第１−３図）

しかしながら、この従来技術のネットワークサーボは、絶縁耐圧を高くしようとするとパルストランスが大きくなり、その結果コストも高くなるという問題があった。
また、同一盤内部での接続は、ケーブルを使って接続するのでは無く、安価なフラットケーブル等で接続する事が求められている。さらに、各種インタフェースに簡単かつ安価に対応する事も求められている。

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フラットケーブル等で接続でき、各種インタフェースに簡単に対応でき、コスト低減を可能としたネットワークサーボを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため請求項１に記載の発明は、通信ＬＳＩを主回路部分に設け、ネットワークで上位コントローラと結合されるネットワークサーボにおいて、前記上位コントローラと通信するラインドライバレシーバと、前記主回路と前記上位コントローラ間を絶縁するパルストランスと、前記上位コントローラとネットワーク接続するコネクタと、を搭載した基板を第１のインタフェース基板とし、前記上位コントローラと通信するラインドライバレシーバと、前記主回路と前記上位コントローラ間を絶縁するフォトカプラと、前記上位コントローラとネットワーク接続する簡易コネクタを搭載した基板を第２のインタフェース基板とし、前記第１のインタフェース基板と、前記第２のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第２のインタフェース基板の簡易コネクタは、フラットケーブル用コネクタであることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第２のインタフェース基板は、前記フォトカプラにより前記主回路と絶縁された前記ラインドライバレシーバの電源を、前記簡易コネクタを通じて、前記上位コントローラから供給するよう構成されたものであることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第１のインタフェース基板または前記第２のインタフェース基板の替わりに、ＣＰＵを搭載し別のネットワークに対応する各種インタフェース回路を搭載した第３のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のネットワークサーボにおいて、前記第１のインタフェース基板または前記第２のインタフェース基板の替わりに、Ａ／Ｄコンバータ、パルスカウンタ、または汎用入出力回路を搭載した第４のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、各種インタフェースに簡単に対応でき、コスト低減ができる。

請求項２に記載の発明によれば、フラットケーブルで接続でき、コスト低減ができる。

請求項３に記載の発明によれば、ラインドライバレシーバの電源を上位コントローラから供給することで、制御装置内部の簡易ネットワークを可能とすることができ、コスト低減ができる。

請求項４または５に記載の発明によれば、各種インタフェースに簡単に安価に対応でき、コスト低減ができる。

以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明を示す第１のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図１において、５はネットワークサーボの主回路側に設けられた通信ＬＳＩ、１０は第１のインタフェース基板、１１はパルストランス、１２はラインドライバレシーバ、１３はアドレス設定スイッチ、１４はコネクタ、１５はターミネータである。また、図１において、Ｖｃｃは第１のインタフェース基板のラインドライバレシーバ１２を駆動する直流電源、ＧはＶｃｃの０Ｖを示している。
図２は、本発明を示す第２のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図２において、５はネットワークサーボの主回路側に設けられた通信ＬＳＩ、２０は第２のインタフェース基板、２１はフォトカプラ、２２はラインドライバレシーバ、２３はアドレス設定スイッチ、２４は簡易コネクタ、２５はターミネータである。また、図２において、Ｖｃｃ２は第２のインタフェース基板２０の直流電源であり、主回路と絶縁された電源、Ｇ２はＶｃｃ２の０Ｖを示している。
図１および図２に示す本発明のネットワークサーボの特徴とする点は以下のとおりである。
すなわち、通信ＬＳＩ５を主回路部分に設け、ネットワークで上位コントローラ２と結合されるネットワークサーボ１において、上位コントローラ２と通信するラインドライバレシーバ１２と、前記主回路と上位コントローラ２間を絶縁するパルストランス１１と、上位コントローラ２とネットワーク接続するコネクタ１４と、を搭載した基板を第１のインタフェース基板１０とし、上位コントローラ２と通信するラインドライバレシーバ２２と、前記主回路と上位コントローラ２間を絶縁するフォトカプラ２１と、上位コントローラ２とネットワーク接続する簡易コネクタ２４を搭載した基板を第２のインタフェース基板２０とし、第１のインタフェース基板１０と、第２のインタフェース基板２０を交換可能に備えるようにしている点である。

図３は、本発明のネットワークサーボの接続例を示す構成図であり、５軸構成とした場合におけるフラットケーブル接続例である。
図３において、１はネットワークサーボ、２はコントローラ、３はフラットケーブル、８はコネクタ、９は簡易コネクタ、２３はアドレス設定スイッチである。
図３に示す構成とする場合には、図１に示す第１のインタフェース基板１０に替えて、図２に示す第２のインタフェース基板２０を用いる。図２に示すように、インタフェース側をフォトカプラ２１で絶縁し、ラインドライバレシーバ２２の電源（Ｖｃｃ２、Ｇ２）を、簡易コネクタ２４を通じて、上位コントローラ２から供給することで、制御装置内部の簡易ネットワークを可能とする。接続はフラットケーブル３を用いることでコストの低減が可能となる。また、ターミネータ２５もスイッチ（ＳＷ）で行うことが可能である。

図４は、本発明のネットワークサーボと接続するコントローラの構成図である。
図４において、６はラインドライバレシーバ、７はパルストランス、８はコネクタ、９は簡易コネクタである。また、図４において、Ｖｃｃ２は直流電源出力、Ｇ２はＶｃｃ２の０Ｖを示している。
コントローラ２側は、図４に示すように各々の切り口、すなわちツイストペアのケーブル７１用コネクタ８、およびフラットケーブル３用の簡易コネクタ９を備え、図３に示すフラットケーブル接続の場合は簡易コネクタ９を用いて接続する。

図５は、本発明を示す第３のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図である。
図５において、３０は第３のインタフェース基板、３１はＣＰＵ、３２は各種インタフェース回路、３３、５は通信ＬＳＩ、３４はフォトカプラである。また、図５において、Ｖｃｃ３は第３のインタフェース基板の直流電源であり、主回路と絶縁された電源、Ｇ３はＶｃｃ３の０Ｖを示している。
図５に示すように、前記第１のインタフェース基板１０または前記第２のインタフェース基板２０に替えて、ＣＰＵ３１を搭載し別のネットワークに対応する各種インタフェース回路３２を搭載した第３のインタフェース基板３０を交換可能に備えた。この構成により、同一ネットワークサーボ内部とネットワークで結合しインタフェース基板のＣＰＵ３１が他の通信等に対応する事が出来る。

図６は、本発明を示すネットワークサーボを汎用入出力とした時の外観図である。
図６では、前記第１のインタフェース基板１０または前記第２のインタフェース基板２０の代わりに、Ａ／Ｄコンバータ、パルスカウンタ、または汎用入出力回路を搭載した第４のインタフェース基板を交換可能に備えた。すなわち、図５に示す第３のインタフェース基板３０の部分からＣＰＵを除去し、通信ＬＳＩをパルスカウンタやＡ／Ｄコンバータ、汎用入出力回路などに直に接続する事で図６に示すように過去のサーボのインタフェースにも安価に対応可能としたものである。

以上述べたように、本発明に係るネットワークサーボは、主回路側に通信ＬＳＩ５を配置し、主回路側では送受信信号とラインドライバレシーバの制御信号を出し、インタフェース側では、伝送部分を別基板としてインタフェース側を換える事で、ラインドライバレシーバ１２とパルストランス１１の従来のネットワークに対応するか、フォトカプラ２１で主回路と絶縁し別電源（Ｖｃｃ２、Ｇ２）で動作するラインドライバレシーバ２２を駆動しローカルのネットワーク化を行うか、あるいは、フォトカプラ３１で主回路と絶縁し他のインタフェースに対応したインタフェース基板３０と接続するかを選択することにより、各種インタフェースに対応できる。
また、主回路側は、そのパワーによって種々有り、従来技術ではパワーとインタフェースを組合せて多くの機種のサーボを作っていたが、本発明のネットワークサーボでは、インタフェース基板、すなわちモジュールの組み合わせで種々な要求に対応出来るのでサーボの機種を激減することができる。

本発明のネットワークサーボは、ＦＡロボットに広く適用が可能である。

本発明を示す第１のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図 本発明を示す第２のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図 本発明のネットワークサーボの接続例を示す構成図 本発明のネットワークサーボと接続するコントローラの構成図 本発明を示す第３のインタフェース基板を搭載したネットワークサーボの構成図 本発明を示すネットワークサーボを汎用入出力とした時の外観図 従来技術を示すネットワークサーボの構成図

符号の説明

１ ネットワークサーボ、
２ コントローラ
３ フラットケーブル
５、３３ 通信ＬＳＩ
６、１２、２２ ラインドライバレシーバ
７、１１ パルストランス
８、１４ コネクタ
９、２４ 簡易コネクタ
１０ 第１のインタフェース基板
１３、２３ アドレス設定スイッチ
１５、２５、７２ ターミネータ
２０ 第２のインタフェース基板
２１、３４ フォトカプラ
３０ 第３のインタフェース基板
３１ ＣＰＵ
３２ 各種インタフェース回路
７１ ケーブル

Claims (4)

1. 通信ＬＳＩ（５）を主回路部分に設け、ネットワークで上位コントローラ（２）と結合されるネットワークサーボシステムにおいて、
   前記上位コントローラ（２）と通信するラインドライバレシーバ（１２）と、前記主回路と前記上位コントローラ（２）間を絶縁するパルストランス（１１）と、前記上位コントローラ（２）とネットワーク接続するコネクタ（１４）と、を搭載した基板を第１のインタフェース基板（１０）とし、
   前記上位コントローラ（２）と通信するラインドライバレシーバ（２２）と、前記主回路と前記上位コントローラ（２）間を絶縁するフォトカプラ（２１）と、前記上位コントローラ（２）とネットワーク接続するフラットケーブル用コネクタ（２４）を搭載した基板を第２のインタフェース基板（２０）とし、
   前記第１のインタフェース基板（１０）と、前記第２のインタフェース基板（２０）を交換可能にするとともに、
   前記上位コントローラ（２）は、パルストランス（７）を通した信号を接続したツイストペア線用のコネクタ（８）と
   パルストランスを通さない信号を接続したフラットケーブル用コネクタ（９）の両方を
   備えたことを特徴とするネットワークサーボシステム。
2. 前記第２のインタフェース基板（２０）は、前記フォトカプラ（２１）により前記主回路と絶縁された前記ラインドライバレシーバ（２２）の電源を、前記フラットケーブル用コネクタ（２４）を通じて、前記上位コントローラ（２）から供給するよう構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークサーボシステム。
3. 前記第１のインタフェース基板（１０）または前記第２のインタフェース基板（２０）の替わりに、ＣＰＵ（３１）を搭載し別のネットワークに対応する各種インタフェース回路（３２）を搭載した第３のインタフェース基板（３０）を交換可能に備えたことを特徴とする請求項１に記載のネットワークサーボシステム。
4. 前記第１のインタフェース基板（１０）または前記第２のインタフェース基板（２０）の替わりに、Ａ／Ｄコンバータ、パルスカウンタ、または汎用入出力回路を搭載した第４のインタフェース基板を交換可能に備えたことを特徴とする請求項１に記載のネットワークサーボシステム。

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