JP4470796B2 - Network servo - Google Patents
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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。 The present invention relates to a network servo used for an FA robot.
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)。
In FIG. 7, 1 is a network servo, 2 is a controller, 3 is a flat cable, 71 is a cable, and 72 is a terminator.
As shown in FIG. 7, the conventional network servo is connected to the
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。
However, this prior art network servo has a problem in that the pulse transformer becomes large and the cost increases as a result of trying to increase the withstand voltage.
In addition, the connection within the same panel is required not to connect using a cable but to connect using an inexpensive flat cable or the like. Furthermore, it is required to easily and inexpensively support various interfaces.
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。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a network servo that can be connected with a flat cable or the like, can easily cope with various interfaces, and can reduce costs.
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。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 provides a line driver receiver that communicates with the host controller in a network servo that is provided with a communication LSI in the main circuit portion and is connected to the host controller via a network, A board having a pulse transformer that insulates between the host controller and a connector that is network-connected to the host controller as a first interface board, a line driver receiver that communicates with the host controller, the main circuit, and the A board on which a photocoupler that insulates the host controller and a simple connector that connects to the host controller via a network is used as a second interface board, and the first interface board and the second interface board are exchangeable. Special It is set to.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, the simple connector of the second interface board is a flat cable connector.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, the second interface board supplies power to the line driver receiver that is insulated from the main circuit by the photocoupler. It is configured to be supplied from the host controller through a connector.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the network servo according to the first aspect, wherein the interface is mounted on the CPU in place of the first interface board or the second interface board and corresponds to another network. The third interface board on which the circuit is mounted is provided so as to be replaceable.
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。 According to a fifth aspect of the present invention, in the network servo according to the first aspect, an A / D converter, a pulse counter, or a general-purpose input / output is used instead of the first interface board or the second interface board. The fourth interface board on which the circuit is mounted is provided so as to be replaceable.
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。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily cope with various interfaces and to reduce costs.
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。
According to invention of
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。 According to the third aspect of the present invention, by supplying the power of the line driver receiver from the host controller, a simple network inside the control device can be made possible, and the cost can be reduced.
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。
According to the invention described in
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。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。
FIG. 1 is a configuration diagram of a network servo equipped with a first interface board showing the present invention.
In FIG. 1, 5 is a communication LSI provided on the main circuit side of the network servo, 10 is a first interface board, 11 is a pulse transformer, 12 is a line driver receiver, 13 is an address setting switch, 14 is a connector, 15 is It is a terminator. In FIG. 1, Vcc represents a DC power source for driving the line driver receiver 12 of the first interface board, and G represents 0 V of Vcc.
FIG. 2 is a block diagram of a network servo equipped with a second interface board showing the present invention.
In FIG. 2, 5 is a communication LSI provided on the network servo main circuit side, 20 is a second interface board, 21 is a photocoupler, 22 is a line driver receiver, 23 is an address setting switch, 24 is a simple connector, 25 Is a terminator. In FIG. 2, Vcc2 is a DC power supply of the second interface board 20, which is a power supply insulated from the main circuit, and G2 indicates 0 V of Vcc2.
The features of the network servo of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 are as follows.
That is, in the network servo 1 that is provided with the
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。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a connection example of the network servo of the present invention, which is an example of flat cable connection in the case of a 5-axis configuration.
In FIG. 3, 1 is a network servo, 2 is a controller, 3 is a flat cable, 8 is a connector, 9 is a simple connector, and 23 is an address setting switch.
In the case of the configuration shown in FIG. 3, the second interface board 20 shown in FIG. 2 is used instead of the first interface board 10 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the interface side is insulated by a photocoupler 21, and the power (Vcc2, G2) of the line driver receiver 22 is supplied from the
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。
FIG. 4 is a block diagram of a controller connected to the network servo of the present invention.
In FIG. 4, 6 is a line driver receiver, 7 is a pulse transformer, 8 is a connector, and 9 is a simple connector. In FIG. 4, Vcc2 indicates a DC power output, and G2 indicates 0 V of Vcc2.
As shown in FIG. 4, the
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。
FIG. 5 is a block diagram of a network servo equipped with a third interface board showing the present invention.
In FIG. 5, 30 is a third interface board, 31 is a CPU, 32 is various interface circuits, 33 and 5 are communication LSIs, and 34 is a photocoupler. Further, in FIG. 5, Vcc3 is a DC power supply of the third interface board, which is a power supply insulated from the main circuit, and G3 indicates 0 V of Vcc3.
As shown in FIG. 5, instead of the first interface board 10 or the second interface board 20, a third interface board 30 having a
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。
FIG. 6 is an external view when the network servo according to the present invention is used as a general-purpose input / output.
In FIG. 6, in place of the first interface board 10 or the second interface board 20, a fourth interface board equipped with an A / D converter, a pulse counter, or a general-purpose input / output circuit is provided in a replaceable manner. . That is, the CPU is removed from the portion of the third interface board 30 shown in FIG. 5, and the communication LSI is directly connected to a pulse counter, an A / D converter, a general-purpose input / output circuit, etc., as shown in FIG. The servo interface can be used at low cost.
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。
As described above, in the network servo according to the present invention, the
Also, there are various types of main circuit depending on the power. In the prior art, many types of servos were made by combining power and interface. However, in the network servo of the present invention, various combinations of interface boards, that is, modules are used. Servo models can be drastically reduced because it can meet the requirements.
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。 The network servo of the present invention can be widely applied to FA robots.
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
1 Network servo,
2 Controller 3
6, 12, 22 Line driver receiver 7, 11
32 Various interface circuits 71 Cables
Claims (4)
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。 In a network servo system in which a communication LSI (5) is provided in a main circuit portion and is connected to a host controller (2) via a network
A line driver receiver (12) that communicates with the host controller (2), a pulse transformer (11) that insulates between the main circuit and the host controller (2), and a connector that connects the host controller (2) with a network ( 14) and the board mounted with the first interface board (10),
A line driver receiver (22) that communicates with the host controller (2), a photocoupler (21) that insulates between the main circuit and the host controller (2), and a flat cable that is network-connected to the host controller (2) The board on which the connector (24) is mounted is the second interface board (20),
The first interface board (10) and the second interface board (20) can be exchanged, and
The host controller (2) has both a twisted pair connector (8) to which a signal passed through a pulse transformer (7 ) is connected and a flat cable connector (9) to which a signal that does not pass a pulse transformer is connected. A network servo system characterized by that.
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