(57)【要約】【課題】多光軸光電センサ用の光電センサのケーブルに接続したコネクタの接続作業を容易に行うことができ、コネクタを備えていない周辺機器の信号線の配線作業も行うことができる多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットを提供する。【解決手段】Ｉ／Ｏユニット３２の本体ケース３４に端子台３５を設けるとともに、取付台座４５を設け、該取付台座４５に第１投光用コネクタ座４６Ａ、第１受光用コネクタ座４６Ｂ、第２投光用コネクタ座４７Ａ、第２受光用コネクタ座４７Ｂを設ける。前記端子台３５のねじ端子３５ａに周辺機器の信号線の端子を接続する。ライトカーテン用の光電センサに接続されたケーブル２３の第１投光コネクタ２４Ａ、第１受光コネクタ２４Ｂ及び第２投光コネクタ２５Ａ、第２受光コネクタ２５Ｂを前記第１投光用コネクタ座４６Ａ、第１受光用コネクタ座４６Ｂ及び第２投光用コネクタ座４７Ａ、第２受光用コネクタ座４７Ｂに接続する。【選択図】図１
2008277162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニット本体に対し複数本の信号線を接続可能な端子台を備え、上位の制御機器と交信を行うようにした多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットにおいて、
前記ユニット本体に対し、前記端子台と、この端子台とは別に前記多光軸光電センサを構成する投光器及び受光器にそれぞれ接続されたケーブルの端末に接続されたコネクタを、接続可能な投光器用のコネクタ座及び受光器用のコネクタ座を配設したことを特徴とする多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニット。
【請求項２】
請求項１において、前記投光器用のコネクタ座は、電源用端子、シールド用端子、同期用端子、投光停止用端子を備え、受光器用のコネクタ座は、電源用端子、シールド用端子、同期用端子、出力端子を備えていることを特徴とする多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニット。      
【請求項３】
請求項２において、前記投光器用のコネクタ座の同期用端子と、受光器用のコネクタ座の同期用端子及び出力端子とはそれぞれ二箇所に設けられていることを特徴とする多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、光電センサは一対設けられており、一方の光電センサの投光器用のコネクタ座及び他方の光電センサの受光器用のコネクタ座には、それぞれ干渉防止用端子が設けられ、両干渉防止用端子は、ユニット本体内で接続され、一方の光電センサの投光器から他方の光電センサの受光器に光が入っても干渉が生じないように構成されていることを特徴とする多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記端子台は、コネクタ座と交換可能に構成されるとともに、コネクタ座は端子台と交換可能に構成されていることを特徴とする多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の加工領域でワークに各種の加工を順次施す生産ラインにおいては、各加工機を緊急にそれぞれ停止する非常停止ボタン、作業室と外部を区画する隔壁に設けられたドアの開閉状態を検出するドアスイッチ、ワークの有無を検出するワークセンサ等の各種の周辺機器が設けられている。又、多光軸光電センサの投光器の多数の投光素子から受光器の多数の受光素子に光をカーテン状に入射して、作業者が非加工エリアから加工エリアへ進入した場合に、その進入を検出して加工機が作動されないように構成したライトカーテンも装設されている。これらの周辺機器の検出信号は、信号の入出力を行うＩ／Ｏユニット及びネットワークケーブルを介して各加工機を集中的に制御するプログラマブルコントローラに送られるようになっている。
【０００３】
前記Ｉ／Ｏユニットには、多数のねじ端子を備えた端子台が備えられ、前記ライトカーテンの光電センサの投光器及び受光器にそれぞれ接続された電力線あるいは信号線等の複数本の配線が前記端子台のねじ端子にそれぞれ接続されている。特許文献１には、プログラマブルコントローラ用の入出力端子台を備えたＩ／Ｏユニットが開示されている。又、特許文献２には、ターミナルボックスに対し、複数のコネクタ座を配列し、各コネクタ座に対し、各センサに接続されたケーブルに接続されたコネクタを接続するようにしたセンサターミナルが提案されている。
【特許文献１】特開平７−１９９７９８号公報
【特許文献２】特開平１１−３１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来のＩ／Ｏユニットとして特許文献１に開示されたものを用いた場合には、ライトカーテンの投光器及び受光器に接続された多数の配線をそれぞれ端子台のねじ端子に接続しなければならないので、配線作業が非常に面倒であるという問題がある。又、前記端子台の一つの端子に複数の配線を重ねて接続する場合には、電気的な接続が不完全になったり、配線ミスが生じたりするという問題もある。さらに、配線の本数が多いので、各配線がどの周辺機器に接続されているかを判別することも難しくなるという問題がある。
【０００５】
一方、上記従来のＩ／Ｏユニットとして特許文献２に開示されたものを用いた場合には、周辺機器のうち複数の配線を束ねたケーブルの先端に接続されたコネクタを有する周辺機器の接続は容易に行うことができる。しかし、ケーブル及びコネクタを備えていない周辺機器の配線の接続を行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、ライトカーテンを構成する光電センサの投光器及び受光器に接続したケーブルに設けられたコネクタの接続作業を容易に行うことができるとともに、ケーブル及びコネクタを備えていないライトカーテン以外の周辺機器の複数の配線の接続作業も行うことができる多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ユニット本体に対し複数本の信号線を接続可能な端子台を備え、上位の制御機器と交信を行うようにした多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットにおいて、前記ユニット本体に対し、前記端子台と、この端子台とは別に前記多光軸光電センサを構成する投光器及び受光器にそれぞれ接続されたケーブルの端末に接続されたコネクタを、接続可能な投光器用のコネクタ座及び受光器用のコネクタ座を配設したことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記投光器用のコネクタ座は、電源用端子、シールド用端子、同期用端子、投光停止用端子を備え、受光器用のコネクタ座は、電源用端子、シールド用端子、同期用端子、出力端子を備えていることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記投光器用のコネクタ座の同期用端子と、受光器用のコネクタ座の同期用端子及び出力端子とはそれぞれ二箇所に設けられていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、光電センサは一対設けられており、一方の光電センサの投光器用のコネクタ座及び他方の光電センサの受光器用のコネクタ座には、それぞれ干渉防止用端子が設けられ、両干渉防止用端子は、ユニット本体内で接続され、一方の光電センサの投光器から他方の光電センサの受光器に光が入っても干渉が生じないように構成されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記端子台は、コネクタ座と交換可能に構成されるとともに、コネクタ座は端子台と交換可能に構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ライトカーテンを構成する多光軸光電センサの投光器及び受光器に接続したケーブルに設けられたコネクタの接続作業を容易に行うことができるとともに、ケーブル及びコネクタを備えていないライトカーテン以外の周辺機器の複数の配線の接続作業も行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した多光軸光電センサ用のＩ／Ｏユニットの一実施形態を図面にしたがって説明する。
最初に、製造ライン１１について説明する。この製造ライン１１は、複数の加工ステーションに対応して、加工機１２〜１２がそれぞれ配設され、ワークに対し各種の加工作業を施すことができるようになっている。図２では二基の加工機１２が描かれているが、左側の一基の加工機１２及びその周辺機器について説明する。加工機１２には、その動作を停止させる非常停止ボタン１３、作業室を区画する隔壁に設けられたドアが開放されているか否かを検出するドアスイッチ１４及びワークセンサ１５等の各種の周辺機器が備えられている。又、加工機１２の加工領域と非加工領域とをライトカーテンにより区画して作業者の進入の有無を検出する周辺機器としての多光軸光電センサ１６がそれぞれ配設されている。この多光軸光電センサ１６は複数対（この実施形態では一対）設けられ、一方の多光軸光電センサ１６は、図３（ａ）に示すように第１投光器１７と、該第１投光器１７と対向する第１受光器１８とを備えるとともに、他方の多光軸光電センサ１６は、図３（ｂ）に示すように第２投光器１９と、該第２投光器１９と対向する第２受光器２０とを備えている。前記第１投光器１７及び第２投光器１９には多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる投光素子２１が備えられ、前記第１受光器１８及び第２受光器２０には多数のフォトダイオード（ＰＤ）よりなる受光素子２２が備えられている。前記第１投光器１７、第１受光器１８及び第２投光器１９、第２受光器２０には、電力線や複数の信号線を纏めて一本化したケーブル２３がそれぞれ接続され、各ケーブル２３の先端部には、第１投光コネクタ２４Ａ、第１受光コネクタ２４Ｂ及び第２投光コネクタ２５Ａ、第２受光コネクタ２５Ｂが接続されている。
【００１４】
次に、前記各加工機１２の動作を制御する制御システムについて説明する。
この制御システムは、図２に示すように、各加工機１２の動作をそれぞれ集中制御する制御機器としてのプログラマブルコントローラ３１を備えている。又、この制御システムは、各加工機１２の周辺機器からの検出信号を前記プログラマブルコントローラ３１に中継して伝送するとともに、プログラマブルコントローラ３１からの各種の制御信号を周辺機器に送信するためのＩ／Ｏユニット３２を備えている。前記プログラマブルコントローラ３１及びＩ／Ｏユニット３２は、ネットワークケーブル３３により接続され、各Ｉ／Ｏユニット３２もネットワークケーブル３３により接続されている。
【００１５】
前記各Ｉ／Ｏユニット３２は、それぞれ同様に構成されているので、一つのＩ／Ｏユニット３２を図１及び図４に基づいて説明し、他のユニット３２の説明は省略する。
Ｉ／Ｏユニット３２のユニット本体としての本体ケース３４には、多数のねじ端子３５ａを有する端子台３５が設けられ、前記各ねじ端子３５ａのねじ孔３５ｂには、それぞれ雄ねじ３６が螺合されている。前記ねじ端子３５ａには前記ネットワークケーブル３３（図１に１本のみ図示）の端末に連結した端子３７が前記雄ねじ３６をねじ孔３５ｂに螺合することによって接続されるようになっている。又、ねじ端子３５ａには前記非常停止ボタン１３、ドアスイッチ１４、ワークセンサ１５及びその他の周辺機器に接続された信号線３８（図１に２本のみ図示）の先端部に連結された端子３９が接続されるようになっている。
【００１６】
前記本体ケース３４の上面には、取付台座４５が取り付けられ、該取付台座４５には、前記多光軸光電センサ１６側の第１投光コネクタ２４Ａを接続するための第１投光用コネクタ座４６Ａ、前記第１受光コネクタ２４Ｂを接続するための第１受光用コネクタ座４６Ｂ、前記第２投光コネクタ２５Ａを接続するための第２投光用コネクタ座４７Ａ及び前記第２受光コネクタ２５Ｂを接続するための第２受光用コネクタ座４７Ｂが装着されている。
【００１７】
次に、前記Ｉ／Ｏユニット３２の電気的構成について説明する。
図４に示すように、前記本体ケース３４の内部には、コンピュータを内蔵した制御装置５１が設けられ、該制御装置５１はリード線によって前記端子台３５の特定の四つのねじ端子３５ａ（右上の四つのねじ端子３５ａ）に接続されている。前記四つのねじ端子３５ａには前記ネットワークケーブル３３が接続され、外部と信号の送受信を行うようになっている。前記制御装置５１には電源監視回路５２が設けられ、外部電源５３から給電される直流電圧を安定化し、特定のねじ端子３５ａ（図４の左上の四つのねじ端子３５ａ）に供給するようになっている。前記端子台３５の使用されていない他のねじ端子３５ａには、前記停止ボタン１３、ドアスイッチ１４及びワークセンサ１５等の周辺機器の信号線３８が接続されるようになっている。前記端子台３５には、多光軸光電センサ１６の第１投光器１７、第１受光器１８、第２投光器１９、第２受光器２０に接続されたケーブル２３以外の非ケーブル方式の複数の各種配線（図示略）の端子を接続することができるようにもなっている。
【００１８】
次に、前記第１投光用コネクタ座４６Ａ、第１受光用コネクタ座４６Ｂ、第２投光用コネクタ座４７Ａ、第２受光用コネクタ座４７Ｂについて説明する。
前記各コネクタ２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂは、雄型の端子として例えば１２本の端子ピンをそれぞれ備え、前記各コネクタ座４６Ａ、４６Ｂ、４７Ａ、４７Ｂは前記各端子ピンを挿入する１２の端子孔（以下単に端子という）をそれぞれ備えている。以下、１２の端子のうち使用される端子のみについて説明する。
前記第１投光用コネクタ座４６Ａは、直流の２４ボルトの電源用端子６１ａ、０ボルトの電源用端子６１ｂ、二つの同期用端子６１ｃ，６１ｄ、投光停止用端子６１ｅ、シールド用端子６１ｆの計６つの端子が使用されるようになっている。前記第１受光用コネクタ座４６Ｂは、直流の２４ボルトの電源用端子６２ａ、０ボルトの電源用端子６２ｂ、二つの同期用端子６２ｃ，６２ｄ、二つの干渉防止用端子６２ｅ，６２ｆ、シールド用端子６２ｇ、二つの出力端子６２ｈ，６２ｉの計９つの端子が使用されるようになっている。前記第２投光用コネクタ座４７Ａは、直流の２４ボルトの電源用端子６３ａ、０ボルトの電源用端子６３ｂ、二つの同期用端子６３ｃ，６３ｄ、二つの干渉防止用端子６３ｅ，６３ｆ、投光停止用端子６３ｇ、シールド用端子６３ｈの計８つの端子が使用されるようになっている。前記第２受光用コネクタ座４７Ｂは、直流の２４ボルトの電源用端子６４ａ、０ボルトの電源用端子６４ｂ、二つの同期用端子６４ｃ，６４ｄ、シールド用端子６４ｅ、二つの出力端子６４ｆ，６４ｇの計７つの端子が使用されるようになっている。
【００１９】
前記各電源用端子６１ａ，６１ｂ、６２ａ，６２ｂ、６３ａ，６３ｂ、６４ａ，６４ｂは、前記電源監視回路５２にそれぞれ接続されている。前記第１投光用コネクタ座４６Ａの同期用端子６１ｃ，６１ｄと、第１受光用コネクタ座４６Ｂの同期用端子６２ｃ，６２ｄは、リード線により本体ケース３４内において互いに接続され、前記第１投光器１７及び第１受光器１８の投光動作及び受光動作の同期をとるために用いられる。同様の目的で第２投光用コネクタ座４７Ａの同期用端子６３ｃ，６３ｄと、第２受光用コネクタ座４７Ｂの同期用端子６４ｃ，６４ｄも本体ケース３４内において互いに接続されている。前記第１受光用コネクタ座４６Ｂの干渉防止用端子６２ｅ，６２ｆと、第２投光用コネクタ座４７Ａの干渉防止用端子６３ｅ，６３ｆとは本体ケース３４内において互いに接続され、第１投光器１７から投光された光が第２受光器２０によって誤って受光されないように第２受光器２０の受光タイミングを第１受光器１８の受光タイミングと相違させる機能を多光軸光電センサ１６に付与するために設けられている。換言すれば、一方の多光軸光電センサ１６の投光器１７から他方の光電センサ１６の受光器２０に光が入っても干渉が生じないように構成されている。前記第１受光用コネクタ座４６Ｂの二つの出力端子６２ｈ，６２ｉと、第２受光用コネクタ座４７Ｂの二つ出力端子６４ｆ，６４ｇとは、前記制御装置５１に接続されている。そして、二つの出力回路及び二つの出力端子を用いることにより、いずれか一方の出力回路が故障している場合には、一つの出力回路からの出力信号のみの場合に異常と判別して、加工機１２の運転を停止させる機能を制御装置５１に付与するように構成されている。なお、同期用端子及び干渉防止用端子が二つ設けられている理由も上記の二つの出力端子を設ける理由と同様である。
次に、前記のように構成した生産ラインの動作について説明する。
【００２０】
図２に示す各加工機１２に備えられた停止ボタン１３、ドアスイッチ１４、ワークセンサ１５、多光軸光電センサ１６及びその他の周辺機器の検出信号は、ケーブル２３及び信号線３８を介してＩ／Ｏユニット３２に送られ、ネットワークケーブル３３を通してプログラマブルコントローラ３１に送られる。このプログラマブルコントローラ３１からは、各加工機１２の動作を制御する制御信号がネットワークケーブル３３、Ｉ／Ｏユニット３２及びケーブル２３、信号線３８を介して加工機１２や各種の周辺機器に送られ、それらの動作が制御される。
【００２１】
上記実施形態のＩ／Ｏユニット３２によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、本体ケース３４に対しライトカーテンを生成する多光軸光電センサ１６の多数の配線を纏めて一本化したケーブル２３に接続した第１投光コネクタ２４Ａ及び第１受光コネクタ２４Ｂと、第２投光コネクタ２５Ａ及び第２受光コネクタ２５Ｂとを接続するための第１投光用コネクタ座４６Ａ及び第１受光コネクタ座４６Ｂと、第２投光用コネクタ座４７Ａ及び第２受光コネクタ座４７Ｂを設けた。このため、多光軸光電センサ１６の電力線や信号線などの数本の配線を纏めたケーブル２３及びコネクタ２４Ａ，２４Ｂ、２５Ａ，２５ＢのＩ／Ｏユニット３２への接続作業を、コネクタ座４６Ａ，４６Ｂ、４７Ａ，４７Ｂを用いて、非常に簡単に行うことができる。この結果、省配線化することができ、人為的な配線ミスを少なくすることができる。又、Ｉ／Ｏユニット３２全体として配線本数が低減されるので、前記Ｉ／Ｏユニット３２から各種の周辺機器に接続されている配線の接続状態の判定を容易に行うこともできる。
【００２２】
（２）上記実施形態では、本体ケース３４に対し多数のねじ端子３５ａを有する端子台３５を設けたので、多光軸光電センサ１６以外の他の周辺機器のケーブル及びコネクタを持たない各種配線の端子を、前記端子台３５を用いて容易に接続することができる。
【００２３】
次に、図５に基づいて、この発明の別の実施形態について説明する。
この実施形態においては、図５に示すように、前記本体ケース３４に対し、取付台座７１を形成し、この取付台座７１に複数の取付ブロック７２を取り外し可能に装着するとともに、前記各取付ブロック７２にねじ端子３５ａを設けて、端子台７３を構成している。又、前記本体ケース３４に対し、取付台座７４を形成し、この取付台座７４に対し二つの取付ブロック７５をそれぞれ取り外し可能に装着し、各取付ブロック７５に第１投光用コネクタ座４６Ａ、第１受光用コネクタ座４６Ｂ及び第２投光用コネクタ座４７Ａ、第２受光用コネクタ座４７Ｂを装着している。
【００２４】
この実施形態においては、前記端子台７３が不要な場合に、前記取付台座７１から、取付ブロック７２を取り外し、取付台座７１に対し予め別途用意した単品の取付ブロック７５を取り付けることにより、全てコネクタ座方式を選択することもできる。反対に、前記取付台座７４から取付ブロック７５を取り外し、前記取付台座７４に前記端子台７３を取り付けることにより、全て端子台７３方式を選択することもできる。
【００２５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記コネクタ及びコネクタ座を１２ピンタイプから８ピンタイプに変更してもよい。
・多光軸光電センサ１６を投受光方式としたが、反射型の光電センサに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明のＩ／Ｏユニットを具体化した１実施形態を示す斜視図。
【図２】生産システムの概要を示す平面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、多光軸光電センサの正面図。
【図４】多光軸光電センサの電気回路図。
【図５】この発明の別の実施形態を示すＩ／Ｏユニットの斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１６…多光軸光電センサ、２３…ケーブル、３２…Ｉ／Ｏユニット、２４Ａ…第１投光コネクタ、２４Ｂ…第１受光コネクタ、２５Ａ…第２投光コネクタ、２５Ｂ…第２受光コネクタ、３４…ユニット本体としての本体ケース、３５, ７５…端子台、３８…信号線、４５…取付台座、４６Ａ…第１投光用コネクタ座、４６Ｂ…第１受光用コネクタ座、４７Ａ…第２投光用コネクタ座、４７Ｂ…第２受光用コネクタ座、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６４ａ，６４ｂ…電源用端子、６１ｃ，６１ｄ，６２ｃ，６２ｄ，６３ｃ，６３ｄ，６４ｃ，６４ｄ…同期用端子、６１ｅ，６３ｇ…投光停止用端子、６１ｆ，６２ｇ，６３ｈ，６４ｅ…シールド用端子、６２ｅ，６２ｆ，６３ｅ，６３ｆ…干渉防止用端子、６２ｈ，６２ｉ，６４ｆ，６４ｇ…出力端子。
【図１】
2008277162.tif 000003
【図２】
2008277162.tif 000004
【図３】
2008277162.tif 000005
【図４】
2008277162.tif 000006
【図５】
2008277162.tif 000007