(57)【要約】【課題】プログラマブルコントローラにより溶剤ボトルの溶剤切れを予告する回転灯の回転動作を制御するシステム上の配線を簡素化する。【解決手段】溶剤ボトル１の配置工程から遠隔位置にある回転灯５を溶剤ボトル内の溶剤残量に応じて回転駆動して溶剤切れを予告する溶剤切れ予告システムであり、このシステムは、溶剤ボトル内の溶剤残量が規定量以下であるときに閉じる外部接点と、上記外部接点が閉じることに応答して信号を無線送信する無線通信部とを含む入力側無線接点装置３と、入力側無線接点装置からの信号を無線受信することが可能でかつ上記信号の受信に応答して上記回転灯を回転制御するプログラマブルコントローラ本体９とを備える。【選択図】図１
2009251851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤ボトルの配置工程から遠隔位置にある回転灯を溶剤ボトル内の溶剤残量に応じて回転駆動して溶剤切れを予告する溶剤切れ予告システムであり、
このシステムは、
該溶剤ボトル内の溶剤残量が所定残量に減少したことを検出出力する検出部と、この検出部出力に応答して信号を無線送信する無線通信部とを備えた入力側無線接点装置と、
上記入力側無線接点装置からの信号を無線受信する無線通信部を備え、かつ、この無線通信部での上記信号の受信に応答して上記回転灯を回転制御するプログラマブルコントローラ本体と、
を備えた、溶剤切れ予告システム。
【請求項２】
上記プログラマブルコントローラ本体の無線通信部は、回転灯を制御する回転灯制御信号を出力側無線接点装置に対して無線送信する一方、当該出力側無線接点装置は、閉じることで回転灯に駆動電源を供給する経路を提供する内部接点と、上記回転灯制御信号を無線受信すると上記内部接点を閉じる無線通信部と、を備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
上記工程を複数備え、各工程に溶剤ボトルと回転灯とを備え、各工程それぞれの溶剤ボトル側に入力側無線接点装置をセットし、プログラマブルコントローラ本体は、各入力側無線接点装置からの信号を識別し、その信号がいずれの溶剤ボトルの溶剤切れを予告する信号であるかを判定して、その信号に対応する回転灯を駆動制御する、請求項１または２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造や生産や組立等の各種工程に溶剤ボトルを配置してその工程で溶剤を塗装やその他に用いる場合に、その溶剤ボトル内の溶剤が溶剤切れしないように溶剤切れを予告するシステムに関するものであり、特に、溶剤ボトル内の溶剤を用いる工程からは遠隔された位置に回転灯を配置し、溶剤ボトル内の溶剤切れに対して回転灯を特定の発光色で発光させつつ、回転動作させて予告する溶剤切れ予告システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記溶剤切れを予告するシステムでは、例えば、溶剤残量検出センサと回転灯とを有線で配線接続し、溶剤残量検出センサで溶剤ボトル内の溶剤の残量を検出し、その残量が規定量に低下すると、溶剤残量センサから回転灯に信号を送信することで、当該回転灯を例えば黄色等で有色発光させつつ回転させて溶剤切れを予告するようになっている。
【０００３】
しかしながら、工程の仕様によっては溶剤残量検出センサと回転灯とを接続配線することに多大なコストが必要になるとか、作業者の出入りが多い箇所に配線せざるを得ないとかのケースがある。また、工程数が多くなると、溶剤残量検出センサと回転灯との配置個数も増大し、それに伴い、各工程ごとに溶剤ボトル内の溶剤残量の監視を行う作業者の人数も増大してくる一方、監視する作業者の人数を少数にした場合では、回転灯の発光回転を見落としてしまう可能性も高まり、工程によっては溶剤ボトルが溶剤切れしていることもある。
【０００４】
そこで本出願人は、プログラマブルコントローラで溶剤ボトルが単一でも多数でも容易に少人数でも溶剤切れしないように監視できるようにし、かつ、プログラマブルコントローラを用いた際に、溶剤ボトルと回転灯とを有線で接続配線する形態を無くすことで、溶剤ボトル１内の溶剤残量を監視しその溶剤切れを予告できるシステムを鋭意研究した。
【０００５】
プログラマブルコントローラは、プログラマブルロジックコントローラとも称され、生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として用いられている。プログラマブルコントローラには、電源モジュール、ＣＰＵモジュール、入力モジュール、出力モジュール、通信モジュール等の複数のモジュールからなるビルディングブロックタイプがある。ＣＰＵモジュールは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力モジュールで入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力モジュールに送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行い、その後、通信モジュールを介して通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、ＣＰＵモジュールに備えられた通信ポートを介して外部のＰＣ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す。入力モジュールにはセンサ等の入力機器が、出力モジュールにはアクチュエータ等の外部機器が接続される。センサ等の入力機器は制御装置の状態をセンシングし、その情報を入力モジュールに入力し、アクチュエータ等の外部機器は出力モジュールからの出力に応答して制御装置を駆動する。
【０００６】
以上のプログラマブルコントローラにおいて、上記溶剤残量検出センサと回転灯とを適用すると、入力モジュールでは、溶剤残量検出センサを外部接点としてそのオンオフ信号をＣＰＵモジュールに入力し、出力モジュールではＣＰＵモジュールの制御信号に応答して内部接点をオンオフして回転灯への電源の供給遮断を行って当該回転灯をオンオフ駆動する。
【０００７】
このような入力モジュールでは入力点に溶剤残量検出センサを接続する一方、出力モジュールでは出力点に回転灯を接続する一方、内部接点のオンオフで回転灯への電源供給遮断を行うことになる。
【０００８】
しかしながら、この入力モジュールでも出力モジュールでも、入力点や出力点に溶剤残量検出センサや回転灯と接続するための外部配線を接続する必要があるので、溶剤残量検出センサや回転灯が配置される位置によっては配線しにくいか配線ができない場合がある。また、配線が長くなったり、配線数が増大してくる。外部機器の配線接続台数が多くなってくると、それらも有線配線も必然的に複雑長大化し、また迂回配線等も必要となるなどの課題がある。
【０００９】
なお、本願に先行して、点滴容器の重量減少で溶剤ボトルが空に近いことを演算し、無線で溶剤切れを予告するようにした技術が開示されている特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００５−２２４４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明により解決すべき課題は、配線を簡素化ないし省略化可能として溶剤ボトルの溶剤切れ予告信号に応答して回転灯を回転制御させることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による方式は、溶剤ボトルの配置工程から遠隔位置にある回転灯を溶剤ボトル内の溶剤残量に応じて回転駆動して溶剤切れを予告する溶剤切れ予告システムであり、
このシステムは、
該溶剤ボトル内の溶剤残量が所定残量に減少したことを検出出力する検出部と、この検出部出力に応答して信号を無線送信する無線通信部とを備えた入力側無線接点装置と、
上記入力側無線接点装置からの信号を無線受信する無線通信部を備え、かつ、この無線通信部での上記信号の受信に応答して上記回転灯を回転制御するプログラマブルコントローラ本体と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の溶剤切れ予告システムでは、入力側無線接点装置をプログラマブルコントローラ本体から分離し、単体で任意の溶剤ボトルに配置すると共に、入力側無線接点装置とプログラマブルコントローラ本体とを無線通信することが可能となっているので、配線が容易になり、溶剤ボトルの配置個数が多く、また、溶剤ボトルが回転灯から遠隔した位置に設置されている場合でも、配線を簡素化することができるようになる。
【００１３】
本発明において、好ましい態様は、上記プログラマブルコントローラ本体の無線通信部は、回転灯を制御する回転灯制御信号を出力側無線接点装置に対して無線送信する一方、当該出力側無線接点装置は、閉じることで回転灯に駆動電源を供給する経路を提供する内部接点と、上記回転灯制御信号を無線受信すると上記内部接点を閉じる無線通信部と、を備えることである。
【００１４】
本発明において、より好ましい態様は、上記工程を複数備え、各工程に溶剤ボトルと回転灯とを備え、各工程それぞれの溶剤ボトル側に入力側無線接点装置をセットし、プログラマブルコントローラ本体は、各入力側無線接点装置からの信号を識別し、その信号がいずれの溶剤ボトルの溶剤切れを予告する信号であるかを判定して、その信号に対応する回転灯を駆動制御することである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、溶剤ボトルから遠隔位置に配置した回転灯を点灯制御させるための配線を簡素化することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る溶剤ボトル内の溶剤切れを予告する溶剤切れ予告システムを詳細に説明する。
【００１７】
図１に工場内における複数の工程（製造ライン）と、プログラマブルコントローラ本体とを示す。図１を参照して、各工程ｎ１−ｎｎは、平面視カタカナの「コ」の字形状をなして複数の工程過程があり、これら工程過程で用いる機械、装置等が例えば部品を加工する順序に配置されている。各工程ｎ１−ｎｎにおいて、作業者は工程入口Ｉ１−Ｉｎより工程内に出入りすることができる。工程通路は、図示を略するが、工程入口Ｉ１−Ｉｎに沿って図面上を上下方向に設けられている。工程入口Ｉ１−Ｉｎより奥位置の特定の工程過程に溶剤ボトル１と入力側無線接点装置３とが互いに接近配置されている。工程入口Ｉ１−Ｉｎ近くに回転灯５と出力側無線接点装置７とが互いに接近配置されている。回転灯５は工程入口Ｉ１−Ｉｎ近くに配置されることで作業者が遠方からでもその点灯状態から溶剤ボトル１内の溶剤切れ状態を確認することができるようになっている。
【００１８】
このように溶剤ボトル１は回転灯５から遠隔位置、例えば１０数ｍ程度離隔されて配置されている。プログラマブルコントローラ本体９は、入力側無線接点装置３、出力側無線接点装置７と共に、プログラマブルコントローラを構成する。プログラマブルコントローラ本体９は、工場内の適宜箇所に配置され、作業者が回転灯５の点灯状態を確認できるようになっている。
【００１９】
回転灯５の具体構成としては、内部に白熱電球、ＬＥＤ等の照明灯、回転灯５を回転させるモータ、および、それらに対する電源供給部等を備えたものであれば、特に限定しない。また、回転灯５は、特に図示はしないが、赤色照明灯、黄色照明灯、青色照明灯等の各種照明灯が多段式に積み重ねられ、各種用途に供されるものでもよく、実施の形態では、特に限定しないが、例えば黄色照明灯を回転点灯させることで溶剤切れを予告することができるようになっている。
【００２０】
図２に各工程ｎ１−ｎｎにおける溶剤ボトル１および入力側無線接点装置３と、回転灯５および出力側無線接点装置７と、プログラマブルコントローラ本体９とを示す。
【００２１】
各工程ｎ１−ｎｎにおいて、溶剤ボトル１内の溶剤残量（ハッチングで表示する箇所）が所定量以下に減少すると、入力側無線接点装置３は、そのことを検出して外部接点を閉じると共に、外部接点が閉じたことをアンテナ３ａから溶剤ボトル１が溶剤切れすることを予告する接点信号としてプログラマブルコントローラ本体９のアンテナ９ａに無線送信する。
【００２２】
プログラマブルコントローラ本体９はそのアンテナ９ａにより入力側無線接点装置３のアンテナ３ａから上記接点信号を受信すると、この受信した信号を内部処理すると共に、そのアンテナ９ａから出力側無線接点装置７のアンテナ７ａに回転灯制御信号を無線送信する。
【００２３】
出力側無線接点装置７はこの回転灯制御信号の受信に応答して回転灯５を回転駆動する。
【００２４】
これにより、回転灯５は例えば黄色点灯して回転することで、作業者に対しては溶剤ボトル１が溶剤切れしそうであることを予告する。そして作業者はその溶剤ボトル１を新規なそれとの交換作業をすることができる。
【００２５】
図３にプログラマブルコントローラ本体９の内部概略構成を示し、図４に入力側無線接点装置３の内部概略構成を示し、図５に出力側無線接点装置７の内部概略構成を示す。
【００２６】
図３を参照して、プログラマブルコントローラ本体９は、システムプログラムやシーケンスプログラムやその他のＩ／Ｏデータ等を格納するメモリ９ｂ、システムプログラムに従いシーケンスプログラムを実行するＣＰＵ９ｃと、入力側無線接点装置３から送信されてくる接点信号等の情報を無線アンテナ９ａを介して受信したり、ＣＰＵ９ｃからの接点情報を出力側無線接点装置７に無線アンテナ９ａを介して送信したりする無線通信部９ｄとを備える。
【００２７】
プログラマブルコントローラ本体９は、メモリ９ｂに入力側無線接点装置３からの接点信号を取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、シーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をメモリ９ｂに書き込んで、出力側無線接点装置７に送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行うなど、一連の処理をシーケンスプログラムに従いサイクリックに繰り返すことができる。このプログラマブルコントローラ本体９は、プログラマブルコントローラを入力側、出力側の無線接点装置３，７と区別するために、説明の都合上、プログラマブルコントローラ本体９と称して単一形態で図示しているが、形態としては単一に限定されず、複数のモジュール形態で構成されてもよい。
【００２８】
プログラマブルコントローラ本体９の無線通信部９ｄは、無線種類の一例として、ブルートゥースにより周辺の入力側と出力側の無線接点装置３，７を探す信号例として近距離無線通信で予め定めたインクワイアリ信号（ｉｎｑｕｉｒｙ：装置探索、検索、接続要求信号）を送信することができるようになっている。
【００２９】
プログラマブルコントローラ本体９をマスタ側とすると、無線接点装置３，７はスレーブ側として、インクワイアリ信号を待ち受けるためのインクワイアリスキャン、等の動作を行うことができるようになっている。あるいは、無線接点装置３，７のいずれかがマスタ側、プログラマブルコントローラ本体９や他の無線接点装置３，７のいずれかがスレーブ側となる場合がある。インクワイアリに対してインクワイアリ応答した場合、プログラマブルコントローラ本体９ではインクワイアリ認証を行う。このインクワイアリ認証により目的とする無線接点装置３，７に対して接続を確立する。
【００３０】
プログラマブルコントローラ本体９の無線通信部９ｄは、インクワイアリ信号送信手段と、他の無線通信部から送信されたインクワイアリ信号に対する応答を受信するインクワイアリ応答受信手段とを有する。そして、無線通信部９ｄは、上記応答に含まれる情報から無線接点装置３，７と近距離無線通信を行うことができるようになっている。
【００３１】
以上において、プログラマブルコントローラ本体９は内蔵するシーケンスプログラムに基づいて無線接点装置３，７それぞれの無線アンテナ３ａ，７ａと通信してシーケンスプログラムを実行するようになっている。
【００３２】
図４を参照して、入力側無線接点装置３は、上記アンテナ３ａと、外部に溶剤ボトル１内部の溶剤残量を検出することができる検出部３ｂと、直流電源３ｃと、プログラマブルコントローラ本体９の無線アンテナ９ａに対して検出部３ｂ出力から溶剤残量が所定残量に減少したことを示す信号を無線アンテナ３ａを介して送信する無線通信部３ｄと、を備える。
【００３３】
検出部３ｂは、例えば、溶剤ボトル１を間にして対向する一対の電極３ｂ１，３ｂ２と、制御部３ｂ３と、外部接点３ｂ４とを備える。この検出部３ｂにおいては、制御部３ｂ３が、両電極３ｂ１，３ｂ２間の静電容量から溶剤残量が所定量以下に減少したと判断して、外部接点３ｂ４を閉じる側に駆動制御することができるようになっている。
【００３４】
入力側無線接点装置３においては、検出部３ｂの外部接点３ｂ４が閉じると、直流電源３ｃが無線通信部３ｄに供給される経路が構成されることで、無線通信部３ｄは作動状態となって、溶剤ボトル１内の溶剤残量が所定残量に減少したことを示す信号をアンテナ３ａを通じてプログラマブルコントローラ本体９に無線送信することができるようになっている。
【００３５】
図５を参照して、出力側無線接点装置７は、上記アンテナ７ａと、アンテナ７ａを通じてプログラマブルコントローラ本体９からの制御信号を受信処理する無線通信部７ｂと、無線通信部７ｂの出力に応答して閉じることで回転灯５に対する電源供給経路を提供する内部接点７ｃと、回転灯５に対する直流電源７ｄと、を備える。
【００３６】
出力側無線接点装置７においては、プログラマブルコントローラ本体９の無線アンテナ９ａから送信されてくるシーケンスプログラム上の制御指令（接点情報）を無線アンテナ７ａで受信し、この受信に応答する無線通信部７ｂ出力で内部接点７ｃを閉じ側に駆動することで回転灯５に直流電源７ｄを供給して該回転灯５を点灯させて回転駆動する。
【００３７】
その結果、作業者は回転灯５の点灯から溶剤ボトル１内の溶剤が溶剤切れしそうであることを確認することができ、新規な溶剤ボトルと交換することができる。
【００３８】
以上の実施の形態の溶剤切れ予告システムにおいては、無線接点装置３，７はプログラマブルコントローラ本体９とは配線で接続されておらず、無線で接点情報の通信を行うことができるので、無線接点装置３，７をそれぞれ溶剤ボトル１、回転灯５の近傍に配置することが可能となり、無線接点装置３，７とそれらとの配線を簡素化することができ、制御対象とか制御対象が設備されている工場等ではその使用上の用途が大きく拡大する。
【００３９】
実施の形態では直流電源３ｃ，７ｄではなく交流電源でもよいし、また、電源はバッテリ等の各種電池でもよい。
【００４０】
また、接点３ｂ４，７ｃ等は機械式、電気式、光学式等その接点タイプは限定しない。光学式では例えばフォトカプラがある。
【００４１】
なお、無線通信方式として、実施の形態では、近距離無線通信規格であるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）に基づく通信機能を有するが、これに限定されない。例えば、ＺｉｇＢｅｅ（ジグビー）無線、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線等を使用することもできる。これら近距離無線では通信距離が１０ｍないし数十ｍ程度である。２．４ＧＨｚ帯を用いるＺｉｇＢｅｅ無線は低消費電力を図る場合に好ましい。ＵＷＢは高速化を図る場合に好ましい。ＵＷＢは１Ｇ〜数ＧＨｚと広い周波数帯であり、他の通信との相互影響を抑制することができる。また、ワイヤレスＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢａｎｄ）も使用することができる。さらに、Ｗｉｂｒｅｅ（ワイブリー）と称する１０ｍ程度の範囲内で１Ｍｂｐｓのデータ転送速度を実現する近距離無線通信技術をもちいることもできる。さらには特定小電力無線を用いてもよいし、無線ＬＡＮを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る方式が適用される複数の工程と、プログラマブルコントローラ本体とを示す図である。
【図２】図２は各工程における溶剤ボトルおよび入力側無線接点装置と、回転灯および出力側無線接点装置と、プログラマブルコントローラ本体とを示す図である。
【図３】図３はプログラマブルコントローラ本体の内部概略構成を示す図である。
【図４】図４は入力側無線接点装置の内部概略構成を示す図である。
【図５】図５は出力側無線接点装置の内部概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  溶剤ボトル
３  入力側無線接点装置
５  回転灯
７  出力側無線接点装置
９  プログラマブルコントローラ本体
【図１】
2009251851.tif 000003
【図２】
2009251851.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009251851.tif 000006
【図５】
2009251851.tif 000007