(57)【要約】【課題】  通信処理時間を短縮すると共に、小型で低コストの機器制御装置を提供する。【解決手段】  演算装置２１と、主記憶装置２２と、外部記憶装置２３と、電源装置２４と、表示器兼タッチパネル入力装置８と、キーボード１０や入力装置１３や上位コントローラ１１と接続するための外部インターフェース１４と、ｐｃｉ規格拡張バス９を有し、加工対象物を乗せた機械を制御するパネルコンピュータを使用した機器制御装置１において、機械を動作させるサーボアンプ５、インバータ７、入出力モジュール６等の周辺機器を制御するｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２と、加工対象物の画像を入力し、位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果をｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２に出力するｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３とを備える。【選択図】図２
2007183786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算装置と、
主記憶装置と、
外部記憶装置と、
電源装置と、
表示器兼タッチパネル入力装置と、
キーボードや入力装置や上位コントローラと通信で接続するための外部インターフェースと、
ｐｃｉ規格拡張バスを有し、加工対象物を乗せた機械を制御するパネルコンピュータを使用した機器制御装置において、
前記加工対象物を乗せた機械を動作させるサーボアンプ、インバータ、入出力モジュール等の周辺機器を制御するｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、
前記加工対象物の画像を入力し、入力した画像を基に前記加工対象物の位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果を前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部に出力するｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とを備えることを特徴とする機器制御装置。
【請求項２】
前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部を、前記ｐｃｉ規格拡張バスに接続し、
前記主記憶装置と前記外部記憶装置と前記外部インターフェースと前記電源装置と前記表示器兼タッチパネル入力装置を、前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とで共用することを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
【請求項３】
前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部間のデータ通信を、前記ｐｃｉ規格拡張バスを通じて行うことを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物を乗せた機械を制御する機器制御装置に関し、特に、サーボアンプ、インバータ、入出力モジュール等の周辺機器を制御するモーションコントローラと、画像処理を行うビジョンシステムを、ｐｃｉ規格拡張バスを持つパネルコンピュータと一体化した機器制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモーションコントローラとビジョンシステムとを備え、加工対象物を乗せた機械を制御する機器制御装置は、個別のユニットからなるモーションコントローラとビジョンシステムにより構成され、制御に必要なデータは通信インターフェースを使用して通信を行っている。また、オペレータ用表示器として、オペレーションパネルとビジョン用表示器が接続されている。（例えば特許文献１参照）
また、モーションコントローラの上位に、マンマシンインターフェース、レシピデータ管理、工場ＣＩＭシステムへの接続などの目的でパソコンを備えているものもある。
【０００３】
図５は、従来の機器制御装置の機器構成図である。
図５において、５１１はモーションコントローラであり、フィールドネットワーク５１７を介してサーボアンプ５１８、インバータ５２０、入出力モジュール５１９等の周辺機器を制御する。これら周辺機器は加工対象物が載った機械を動作させるのに使用される。また、モーションコントローラ５１１にはオペレータのためのマンマシンインターフェースとして機能するタッチパネル表示器５１３が接続されている。５１２はビジョンシステムであり、接続されたカメラ５２１から加工対象物の画像を入力し、入力した画像を基に前記加工対象物の位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果をモーションコントローラ５１１に出力する。具体的には、加工対象物に付された位置決めマークを認識し、位置決め目標位置との位置ずれを補正するための補正値計算や、加工対象物の寸法計測や外観検査等を行い、その結果をモーションコントローラ５１１に出力し、モーションコントローラ５１１は、その結果により位置決め動作の修正等を行う。ビジョンシステム５１２には、オペレータのためのマンマシンインターフェースとして機能するビジョン用表示器５１４およびトラックボールなどのビジョン用入力装置５１５が接続されている。
また、モーションコントローラ５１１とビジョンシステム５１２との間で制御に必要なデータ通信を行うために、相互間を通信のインターフェースであるフィールドネットワーク５１７で接続している。
【０００４】
図６は、モーションコントローラ５１１の回路構成を示すブロック図である。ＣＰＵバス６０４に演算装置６０１、電源装置６０５、フィールドネットワークインターフェース６０６、１つまたは複数の通信インターフェース６０７が接続される。演算装置６０１には主記憶装置６０２、外部記憶装置６０３が接続される。フィールドネットワークインターフェース６０６はフィールドネットワーク５１７と接続される。また、通信インターフェース６０７は必要に応じ複数個を接続する。
【０００５】
図７は、ビジョンシステム５１２の回路構成を示すブロック図である。ＣＰＵバス７０４に演算装置７０１、主記憶装置７０２、外部記憶装置７０３、画像処理ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）７０６、画像表示回路７０９、マウスインターフェース７１０、フィールドネットワークインターフェース７１３が接続される。また、通信用のインターフェースとして、ＲＳ２３２Ｃインターフェース７１１、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェース７１２が接続される。また、電源装置７０５から、各回路ブロックに電源が供給される。画像処理ＡＳＩＣ７０６は、画像記憶装置７０８、外部のカメラ５２１から画像を取り込むカメラ画像入力インターフェース７０７と接続される。また、ビジョン用表示器５１４が画像表示回路7０９に接続され、ビジョン用入力装置５１５がマウスインターフェース７１０に接続されている。また、フィールドネットワークインターフェース７１３を経由してモーションコントローラ５１１と接続される。
このように、従来の機器制御装置は、個別の表示器の接続されているモーションコントローラとビジョンシステムを通信のインターフェースにより接続し、システム全体の処理を行うのである。
【特許文献１】特公平７−７０５８２号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の機器制御装置は、モーションコントローラとビジョンシステムとが別ユニットであり、制御に必要なデータ通信のためにはフィールドネットワーク等の通信のインターフェースが必要であり、通信処理時間をインターフェースの限界以上に短縮することができないので、システム全体の処理能力を高められないという問題があった。また、機器制御装置の小型化・低コスト化の要求に対して、電機品が複数となるため、設置場所やコストの要求を満たすことのできないというような問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、通信処理時間を短縮すると共に、小型で低コストの機器制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、演算装置と、主記憶装置と、外部記憶装置と、電源装置と、表示器兼タッチパネル入力装置と、キーボードや入力装置や上位コントローラと通信で接続するための外部インターフェースと、ｐｃｉ規格拡張バスを有し、加工対象物を乗せた機械を制御するパネルコンピュータを使用した機器制御装置において、前記加工対象物を乗せた機械を動作させるサーボアンプ、インバータ、入出力モジュール等の周辺機器を制御するｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記加工対象物の画像を入力し、入力した画像を基に前記加工対象物の位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果を前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部に出力するｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部を、前記ｐｃｉ規格拡張バスに接続し、前記主記憶装置と前記外部記憶装置と前記外部インターフェースと前記電源装置と前記表示器兼タッチパネル入力装置を、前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とで共用することを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、前記ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部間のデータ通信を、前記ｐｃｉ規格拡張バスを通じて行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、パネルコンピュータを使用した機器制御装置に、加工対象物を乗せた機械を動作させるサーボアンプ、インバータ、入出力モジュール等の周辺機器を制御するｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、加工対象物の画像を入力し、入力した画像を基に前記加工対象物の位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果を前記ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部に出力するｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とを備えるため、機器制御装置の小型化、低コスト化を可能とする。
また、請求項２に記載の発明によると、主記憶装置と外部記憶装置と外部インターフェースと電源装置と表示器兼タッチパネル入力装置を、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とで共用するため、機器制御装置の小型化、低コスト化を可能とする。
また、請求項３に記載の発明によると、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部と、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部間のデータ通信を、ｐｃｉ規格拡張バスを通じて行うので、制御に必要なデータの通信処理時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の機器制御装置の機器構成図である。
図１（ａ）は正面図で、図１（ｂ）は側面図である。図において、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３は、コンピュータを使用した機器制御装置１にｐｃｉ規格拡張バス９に接続して内蔵されている。機器制御装置１として使用するコンピュータは、ｐｃｉ規格拡張バス９を備え、表示器、入力装置とコンピュータを一体化したパネルコンピュータを使用する。機器制御装置１の表示器兼タッチパネル入力装置８は、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２の表示・操作部とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３の表示・操作部とで共用となっている。
表示・操作部の構成については、図１に示すようにｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部とで表示・操作部領域を固定することも、表示を全画面表示として切り替え表示とすることも可能である。また、必要に応じて、外部インターフェース１４を通して、表示器兼タッチパネル入力装置８を補助するキーボード１０や、マウス／トラックボール等の入力装置１３を接続することもできる。
また、外部インターフェース１４により、上位コントローラ１１や図示しないパーソナル・コンピュータと接続し、設定データの保存・読み出し等のデータ通信も可能である。
【００１１】
図２は、本発明の機器制御装置の回路構成を示すブロック図である。
ｐｃｉ規格拡張バス９に、演算装置２１と、電源装置２４と、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２と、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３が接続される。演算装置２１には、主記憶装置２２、外部記憶装置２３、表示器兼タッチパネル入力装置８、外部インターフェース１４が接続される。外部インターフェース１４には、キーボード１０、入力装置１３、上位コントローラ１１が接続される。主記憶装置２２、外部記憶装置２３、外部インターフェース１４、電源装置２４は、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３とで共用となっている。
ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２には、サーボアンプ５、入出力モジュール６、インバータ７等の周辺機器が接続される。これら周辺機器は加工対象物が載った機械を動作させるのに使用される。
また、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３には、カメラ４が接続される。接続されたカメラ４から加工対象物の画像を入力し、入力した画像を基に前記加工対象物の位置情報、あるいは寸法情報、形状情報、濃淡情報等の加工に必要とされる画像情報を演算し演算結果をｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２に出力する。具体的には、加工対象物に付された位置決めマークを認識し、位置決め目標位置との位置ずれを補正するための補正値計算や、加工対象物の寸法計測や外観検査等を行い、その結果をｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２に出力し、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２は、その結果により位置決め動作の修正等を行う。
【００１２】
本発明が従来と異なる点は、モーションコントローラの部分とビジョンシステムの部分をそれぞれｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３としてカード型にし、パネルコンピュータを使用した機器制御装置１に内蔵し、相互をｐｃｉ規格拡張バス接続で通信し、主記憶装置２２、外部記憶装置２３、外部インターフェース１４、電源装置２４、表示器兼タッチパネル入力装置８を双方で共用する点である。
【００１３】
図３は、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２の回路構成を示すブロック図である。
ＣＰＵバス３０３に演算装置３０１、主記憶装置３０２、入出力ＡＳＩＣ３０４が接続されている。また、サーボアンプ５や入出力モジュール６、インバータ７等の被制御機器を制御するためのフィールドネットワークインターフェース３０７がＣＰＵバス３０３に接続され、モーションコントロール処理を行う。モーションコントロール処理に必要な外部入力データおよび処理結果は共有メモリ３０５を介してｐｃｉブリッジ回路３０６、ｐｃｉ規格拡張バス９を通じて他の部分とやり取りを行う。また、各回路ブロックの動作に必要な電源はｐｃｉ規格拡張バス９より供給される。
このｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２は、従来のスタンドアローン型のモーションコントローラでは必要であった主記憶装置、外部記憶装置、通信インターフェース、電源装置、タッチパネル表示器に代えて、ｐｃｉブリッジ回路３０６を介して機器制御装置１のｐｃｉ規格拡張バス９を経由して機器制御装置１の持つ主記憶装置２２、外部記憶装置２３、外部インターフェース１４、電源装置２４、表示器兼タッチパネル入力装置８を共用することにより部品点数を削減してカード型へと小型化したものである。
【００１４】
図４は、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３の回路構成を示すブロック図である。
ＣＰＵバス４０３に演算装置４０１、主記憶装置４０２が接続されている。また、画像処理ＡＳＩＣ４０４がＣＰＵバス４０３に接続され、カメラ画像入力インターフェース４０７と画像記憶装置４０５を使用して画像処理を行う。処理に必要な外部入力データおよび処理結果は共有メモリ４０６を介してｐｃｉブリッジ回路４０８、ｐｃｉ規格拡張バス９を通じて他の部分とやり取りを行う。また、各回路ブロックの動作に必要な電源はｐｃｉ規格拡張バス９より供給される。
このｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３は、従来のスタンドアローン型のビジョンシステムでは必要であった主記憶装置、外部記憶装置、画像表示回路、入力装置用マウスインターフェース、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェース等の通信用のインターフェース、電源装置、ビジョン用表示器に代えて、ｐｃｉブリッジ回路４０８を介して機器制御装置１のｐｃｉ規格拡張バス９を経由して機器制御装置１の持つ主記憶装置２２、外部記憶装置２３、外部インターフェース１４、電源装置２４、画像表示回路、表示器兼タッチパネル入力装置８を共用することにより部品点数を削減してカード型へと小型化したものである。
ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３は、その目的を実現するためのソフトウエアであるアプリケーションを動作させることにより、いろいろな動作が可能である。両者を同一のユーザインターフェースで制御し、目的の動作を行わせるためのアプリケーションは、機器制御装置１に図示しないアプリケーション開発に使用できるソフトウエア資源であるＡＰＩ（アプリケーションプログラムインターフェース）を経由して、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２とｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３を制御する。
また、ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部２と、ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部３はｐｃｉ規格拡張バス９でインターフェースされるので、スタンドアローン型で必要だったフィールドネットワークインターフェースが不要となり、制御に必要なデータの通信処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の機器制御装置の機器構成図
【図２】本発明の機器制御装置の回路構成を示すブロック図
【図３】ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部の回路構成を示すブロック図
【図４】ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部の回路構成を示すブロック図
【図５】従来の機器制御装置の機器構成図
【図６】モーションコントローラの回路構成を示すブロック図
【図７】ビジョンシステムの回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００１６】
１  機器制御装置
２  ｐｃｉ規格拡張型モーションコントローラ部
３  ｐｃｉ規格拡張型ビジョンシステム部
４、５２１  カメラ
５、５１８  サーボアンプ
６、５１９  入出力モジュール
７、５２０  インバータ
８  表示器兼タッチパネル入力装置
９  ｐｃｉ規格拡張バス
１０  キーボード
１１  上位コントローラ
１２、５１７  フィールドネットワーク
１３  入力装置
１４  外部インターフェース
２１、３０１、４０１、６０１、７０１  演算装置
２２、３０２、４０２、６０２、７０２  主記憶装置
２３、６０３、７０３  外部記憶装置
２４、６０５、７０５  電源装置
３０５、４０６  共有メモリ
３０６、４０８  ｐｃｉブリッジ回路
３０７、６０６、７１３  フィールドネットワークインターフェース
３０８  Ｉ/Ｏ
３０９  ＳＷ／ＬＥＤ
４０４、７０６  画像処理ＡＳＩＣ
４０５、７０８  画像記憶装置
４０７、７０７  カメラ画像入力インターフェース
５１１  モーションコントローラ
５１２  ビジョンシステム
５１３  タッチパネル表示機
５１４  ビジョン用表示機
５１５  ビジョン用入力装置
６０７  通信インターフェース
７０９  画像表示回路
７１０  マウスインターフェース
７１１  ＲＳ２３２Ｃインターフェース
７１２  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェース
【図１】
2007183786.tif 000003
【図２】
2007183786.tif 000004
【図３】
2007183786.tif 000005
【図４】
2007183786.tif 000006
【図５】
2007183786.tif 000007
【図６】
2007183786.tif 000008
【図７】
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