(57)【要約】【課題】工作機械、産業用ロボット等に適したＩＣタグ付きセンサ及びＩＣタグ付きセンサを有する移動体制御装置を得る。【解決手段】移動体（２）の接近又は離間を検知するセンサ（１０）を設け、規定された無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じるコイル部（２３）と、前記センサ（１０）のアドレスを記憶し、かつ前記コイル部（２３）によって生じる誘導起電力を電源として前記センサ（１０）のアドレスを外部に送信する制御部とを有するＩＣタグ（２０）を設け、前記センサ（１０）とＩＣタグ（２０）とを互いに連結するとともに、前記センサ（１０）は移動体（２）の検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値に保持し、移動体（２）の非検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値から偏倚させる如く、前記センサ（１０）の端子（１２ａ，１２ｂ）を前記ＩＣタグ（２０）のコイル部（２３）に接続する。【選択図】図２
2007080142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（２）の接近又は離間を検知するセンサ（１０）を設け、規定された無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じるコイル部（２３）と、前記センサ（１０）のアドレスを記憶し、かつ前記コイル部（２３）によって生じる誘導起電力を電源として前記センサ（１０）のアドレスを外部に送信する制御部とを有するＩＣタグ（２０）を設け、前記センサ（１０）とＩＣタグ（２０）とを互いに連結するとともに、前記センサ（１０）は移動体（２）の検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値に保持し、移動体（２）の非検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値から偏倚させる如く、前記センサ（１０）の端子（１２ａ，１２ｂ）を前記ＩＣタグ（２０）のコイル部（２３）に接続したことを特徴とするＩＣタグ付きセンサ。
【請求項２】
移動体（２）の接近又は離間を検知するセンサ（１０）を設け、規定された無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じるコイル部（２３）と、前記センサ（１０）のアドレスを記憶し、かつ前記コイル部（２３）によって生じる誘導起電力を電源として前記センサ（１０）のアドレスを外部に送信する制御部とを有するＩＣタグ（２０）を設け、前記センサ（１０）とＩＣタグ（２０）とを互いに連結するとともに、前記センサ（１０）は移動体（２）の検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値に保持し、移動体（２）の非検知時に前記コイル部（２３）のインピーダンスを規定値から偏倚させる如く、前記センサ（１０）の端子を前記ＩＣタグ（２０）のコイル部（２３）に接続してなるＩＣタグ付きセンサ（Ｓ１）を設け、該ＩＣタグ付きセンサ（Ｓ１）を装置の移動体（２）又は該移動体（２）の移動経路のうちのいずれか一方に設け、前記移動体（２）を作動させる駆動装置（３）と、該駆動装置（３）を制御する機械制御装置（２５）とを設け、前記機械制御装置（２５）に、前記ＩＣタグ（２０）に向けて規定された無線周波数の電波を送信するとともに、該ＩＣタグ（２０）から送信されるセンサ（１０）のアドレスを読み込むＩＣタグリーダ（２６）を設けたことを特徴するＩＣタグ付きセンサを有する移動体制御装置。
【請求項３】
ＩＣタグリーダ（２６）は、移動体（２）が装備された機械（Ａ）の稼働中に連続して作動させてなることを特徴とする請求項２記載のＩＣタグ付きセンサを有する移動体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、産業用ロボット等に供するＩＣタグ付きセンサ及びＩＣタグ付きセンサを有する移動体制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリント基板等の板材を加工する加工機において、板材の移送路に、板材の接近・通過によってオン・オフするセンサを取り付け、このセンサのオン・オフ信号を機械制御装置で入力し、該機械制御装置により板材の移送装置を制御するようにしたもの（特許文献１）がある。一般に、この種の加工機は、前記各センサをリード線（信号線）により機械制御装置に接続し、機械制御装置は前記リード線を介して各センサの信号を入力するようになっている。このため、従来の加工機は、製造する際に各センサのリード線の配線作業に手数を要するとともに、各リード線の配線スペースを確保せねばならず、組み付けに手数を要したり、大型になったりすものであった。
【０００３】
また、温度、水分等の環境状態を検知するセンサの検知結果を、ＲＦＩＤ（無線周波数確認）技術を利用して外部から非接触で読み取りできるようにしたものとして特許文献２がある。該特許文献２は、無線によりセンサの信号を入力するため、センサ用の配線作業は不要となる。しかしながら、前記特許文献２は、所定の無線周波数の電波を受けた際に、センサの検知状態に関係なく該センサの検知結果が常に外部に送信されるため、工作機械、産業用ロボット等の移動体制御用のセンサ、即ち、移動体の接近・離間によってオン・オフするセンサには適用できないものであった。
【特許文献１】特許第３６２３９１０号公報
【特許文献２】特開２００１−２９１１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、工作機械、産業用ロボット等に適した新規なＩＣタグ付きセンサ及びＩＣタグ付きセンサを有する移動体制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、移動体の接近又は離間を検知するセンサを設け、規定された無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じるコイル部と、前記センサのアドレスを記憶し、かつ前記コイル部によって生じる誘導起電力を電源として前記センサのアドレスを外部に送信する制御部とを有するＩＣタグを設け、前記センサとＩＣタグとを互いに連結するとともに、前記センサは移動体の検知時に前記コイル部のインピーダンスを規定値に保持し、移動体の非検知時に前記コイル部のインピーダンスを規定値から偏倚させる如く、前記センサの端子を前記ＩＣタグのコイル部に接続する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、移動体の接近又は離間を検知するセンサを設け、規定された無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じるコイル部と、前記センサのアドレスを記憶し、かつ前記コイル部によって生じる誘導起電力を電源として前記センサのアドレスを外部に送信する制御部とを有するＩＣタグを設け、前記センサとＩＣタグとを互いに連結するとともに、前記センサは移動体の検知時に前記コイル部のインピーダンスを規定値に保持し、移動体の非検知時に前記コイル部のインピーダンスを規定値から偏倚させる如く、前記センサの端子を前記ＩＣタグのコイル部に接続してなるＩＣタグ付きセンサを設け、該ＩＣタグ付きセンサを装置の移動体又は該移動体の移動経路のうちのいずれか一方に設け、前記移動体を作動させる駆動装置と、該駆動装置を制御する機械制御装置とを設け、前記機械制御装置に、前記ＩＣタグに向けて規定された無線周波数の電波を送信するとともに、該ＩＣタグから送信されるセンサのアドレスを読み込むＩＣタグリーダを設ける構成にしたものである。
請求項３に係る発明は、前記ＩＣタグリーダを移動体が装備された機械の稼働中に連続して作動させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本願の請求項１に係る発明は、移動体の接近（又は離間）によってセンサが検知状態になると、ＩＣタグのコイル部のインピーダンスが規定値に保持され、該コイル部は規定された無線周波数の電波を受けることができ、該電波を受けるとＩＣタグが作動し、その制御部からコイル部を介して前記センサのアドレスを外部に送信することになる。また、移動体の離間（又は接近）によってセンサが非検知状態体になると、該センサがＩＣタグのコイル部のインピーダンスを規定値から偏倚させ、該コイル部は規定された無線周波数の電波を受けることができなくなり、ＩＣタグは作動せず、前記センサのアドレスは外部に送信されなくなる。これにより、工作機械、産業用ロボット等の移動体制御用のセンサとして活用することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、移動体の接近（又は離間）によってセンサが検知状態になると、ＩＣタグのコイル部のインピーダンスが規定値に保持され、機械制御装置のＩＣタグリーダから送信される規定無線周波数の電波を受けて前記ＩＣタグが作動し、該ＩＣタグの制御部からコイル部を介して前記センサのアドレスが外部に送信され、これを前記ＩＣタグリーダが読み込んで機械制御装置に入力され、該機械制御装置は移動体がセンサに接近（又は離間）したことを認識することになる。また、移動体の離間（又は接近）によってセンサが非検知状態体になると、該センサがＩＣタグのコイル部のインピーダンスを規定値から偏倚させ、該コイル部は前記ＩＣタグリーダから送信される規定無線周波数の電波を受けることができなくなり、ＩＣタグは作動せず、機械制御装置は移動体がセンサから離間（又は接近）していることを認識することになる。これにより、機械制御装置は駆動装置を介して各移動体を予め設定された順序で作動させることができる。従って、請求項２に係る発明は、各センサのリード線を省略することができ、組み付けが容易になるとともに、配線スペースを低減して機械を小型化にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明が適用された工作機械の概略側面図、図２は本発明によるＩＣタグ付きセンサの要部断面側面図、図３はＩＣタグの底面図である。
【０００９】
図１において、Ａは工作機械（機械）、１はそのフレーム（ベッド）であり、このフレーム１に、ワークＷが支持されるテーブル２（移動体）を左右摺動可能に取り付ける。前記テーブル２はフレーム１の右部に取り付けた移送シリンダ（駆動装置）３によって左右方向に移動される。前記フレーム１にコラム４を起立固定し、該コラムに主軸ヘッド（移動体）５を上下摺動可能に取付け、該主軸ヘッドはコラム４の上部に取り付けたサーボモータからなる昇降モータ（駆動装置）６によって上下動される。前記主軸ヘッド５は主軸モータ５ａを内装し、下部にドリル、リーマ等の刃物７が着脱可能に取付けられている。なお、前記テーブル２は、モータによって正逆回転されるねじ軸によって左右方向に移動させるようにしてもよい。
【００１０】
前記フレーム１のテーブル前進位置とテーブル退避位置とに前部ＩＣタグ付きセンサＳ１、後部ＩＣタグ付きセンサＳ２を取り付け、また、前記コラム４のヘッド上昇位置とヘッド下降位置とに上限ＩＣタグ付きセンサＳ３、下限ＩＣタグ付きセンサＳ４を取り付ける。２５は機械制御装置であり、前記各ＩＣタグ付きセンサＳ１〜Ｓ４の信号をＩＣタグリーダ２６により読み込んで前述した移送シリンダ３、昇降モータ６、主軸モータ５ａ等を予め設定したプログラムに従って駆動制御するようになっている。
【００１１】
前記各ＩＣタグ付きセンサＳ１〜Ｓ４は、ともに略同じ構造となっており、このうち、前部ＩＣタグ付きセンサＳ１を代表して図２、図３により説明する。図２において、１０は二線・常閉接点式のセンサであり、２個の端子１２ａ，１２ｂ間に固定接点１３ａ、可動接点１３ｂを設けるとともに、可動接点１３ｂを固定接点１３ａに向けて弾圧接触させる。また、センサケース１１にアクチュエータ１４を上方（外方）に向けて突出付勢し、該アクチュエータ１４が下方（ケース内方）に移動されると、前記可動接点１３ｂを固定接点１３ａから離間させる、つまり接点が開くようになっている。１５は可動接点１３ｂを固定接点１３ａに向けて弾圧付勢する接点ばね、１６はアクチュエータをケース１１から上方（外方）に突出付勢する復帰ばねである。
【００１２】
前記センサ１０の下面にＩＣタグ２０を固着する。該ＩＣタグ２０は、図３に示すように、絶縁製の基板２１にＩＣチップ２２、コイル部２３を一体的に固着してなり、ＩＣチップ２２は制御部（ＣＰＵ）を内蔵し、記憶部で該当するセンサのアドレス、本例では前部ＩＣタグ付きセンサＳ１のアドレスが記憶され、演算処理部で前記コイル部２３による電波の授受の有無を判断し、コイル部２３で規定された無線周波数の電波を受けると、前記アドレスをコイル部２３を介して外部に送信するようになっている。
【００１３】
前記コイル部２３は基板２１の外周部に渦巻き状に配線されてＩＣチップ２２の入出力端子２２ａ，２２ｂに接続され、コイル部２３は、後述するＩＣタグリーダ２６から発する無線周波数の波長と共振するインピーダンスに設定され、ＩＣタグリーダ２６から規定された無線周波数の電波を受けると誘導起電力を生じるようになっている。そして、この誘導起電力を電源として前記ＩＣチップ２２が作動し、前記前部ＩＣタグ付きセンサＳ１のアドレスを外部に送信する。
【００１４】
前記センサ１０の端子１２ａ，１２ｂは、コイル部２３の外周部２３ａと内周部２３ｂとに接続され、接点が閉じている際、即ち可動接点１３ｂが固定接点１３ａに接触している際には、前記コイル部２３の外周部２３ａと内周部２３ｂとを短絡させ、該コイル部２３のインピーダンスを規定値から偏倚させる。また、接点が開いている際、即ち可動接点１３ｂが固定接点１３ａから離間している際には、前記コイル部２３の外周部２３ａと内周部２３ｂとの短絡を解除し、該コイル部２３のインピーダンスを規定値に保持する。
【００１５】
前記ＩＣタグリーダ２６は、工作機械Ａが稼働されている間、連続して作動させるようにし、該工作機械Ａの稼働中は、規定された無線周波数の電波を連続して送信するとともに、この電波に共振して作動した前記ＩＣタグ付きセンサＳ１〜Ｓ４から発するアドレスを読み込んで機械制御装置２５に入力するようになっている。
【００１６】
次に前記実施例の作動態様について説明する。工作機械Ａの始動スイッチ（図示省略）がオン操作されると、ＩＣタグリーダ２６が作動し、規定された無線周波数の電波が送信される。工作機械Ａの作動初期においては、移送シリンダ３が短縮作動してテーブル２、従ってワークＷが加工位置から退避し、また、昇降モータ６によって主軸ヘッド５が上方に移動されている。前記テーブル２が退避、及び主軸ヘッド５が上動されると、後部ＩＣタグ付きセンサＳ２、及び上限ＩＣタグ付きセンサＳ３の各アクチュエータ１４が押されてセンサ１０が検知状態、即ち可動接点１３ｂが固定接点１３ａから離間し、コイル内の短絡を解除してコイル部２３のインピーダンスを規定値に保持している。
【００１７】
一方、残余の前部ＩＣタグ付きセンサＳ１、及び下限ＩＣタグ付きセンサＳ４は非検知状態、即ち、各アクチュエータ１４が上方に突出し、可動接点１３ｂが固定接点１３ａに接触してコイル部２３の外周部２３ａと内周部２３ｂとを短絡させ、該コイル部２３のインピーダンスを規定値から偏倚させている。
【００１８】
これにより、前記後部ＩＣタグ付きセンサＳ２、及び上限ＩＣタグ付きセンサＳ３の各コイル部がＩＣタグリーダ２６から発する無線周波数の電波を受けて誘導起電力を生じ、この誘導起電力を電源としてＩＣチップ２２が作動し、前記後部ＩＣタグ付きセンサＳ２、及び上限ＩＣタグ付きセンサＳ３の各アドレスを外部に送信する。また、ＩＣタグリーダ２６が前記各アドレスを読み込んで機械制御装置２５に入力する。
【００１９】
そして、機械制御装置２５は、前記テーブル２、及び主軸ヘッド５が初期位置であることを認識し、加工工程の動作に入る。即ち、前記移送シリンダ３を伸長作動させてテーブル２を前進させてワークＷを加工位置、つまり主軸ヘッド５の下方に位置させた後、主軸モータ５ａを起動させて刃物７を回転させ、この状態で昇降モータ６を起動させて主軸ヘッド５を下方に移動させワークＷに孔あけ等を行う。
【００２０】
この場合、前記テーブル２が前進位置に到来すると、前部ＩＣタグ付きセンサＳ１が検知状態となり、また、主軸ヘッド５が所定量降下すると下限ＩＣタグ付きセンサＳ４が検知状態となり、前述と同様にして機械制御装置２５は前記テーブル２の前進位置、及び主軸ヘッド５の降下位置を認識し、予め設定されたシーケンスに従って制御動作を行うことになる。
【００２１】
なお、前述したセンサ１０は接点が磁力によって開閉されるマグネット式のセンサとしてもよい。また、前記センサ１０の端子１２ａ，１２ｂとコイル部２３との接続は、コイル部２３の途中を分断し、該分断部の両端に端子１２ａ，１２ｂを接続するようにしてもよい。この場合、センサ１０は常開接点式とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用された工作機械の概略側面図である。
【図２】本発明によるＩＣタグ付きセンサの要部断面側面図である。
【図３】ＩＣタグの底面図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ    工作機械（機械）
１    フレーム（ベッド）
２    テーブル（移動体）
３    移送シリンダ（駆動装置）
４    コラム
５    主軸ヘッド
５ａ  主軸モータ
６    昇降モータ
７    刃物
１０    センサ
１１    センサケース
１２ａ，１２ｂ  端子
１３ａ  固定接点
１３ｂ  可動接点
１４    アクチュエータ
１５    接点ばね
１６    復帰ばね
２０    ＩＣタグ
２１    基板
２２    ＩＣチップ
２３    コイル部
２５    機械制御装置
２６    ＩＣタグリーダ
【図１】
2007080142.tif 000003
【図２】
2007080142.tif 000004
【図３】
2007080142.tif 000005