特許 7424151 スレーブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】スレーブ装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 7/00 20060101AFI20240123BHJP

【ＦＩ】

G01D7/00 Q

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020053107

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021152481

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】小林 良輔

(72)【発明者】

【氏名】島田 直季

【審査官】榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１３８６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１１７７１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－１５０６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－９７２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００７７４７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ７／００ － ７／１２

Ｇ１２Ｂ １１／００ － １１／０４

Ｈ０４Ｂ ３／００ － ３／６０

Ｈ０４Ｂ １７／０２

Ｈ０４Ｂ １７／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワークに接続し、マスタ装置と通信を行うスレーブ装置であって、
複数のケーブルコネクタと、
前記複数のケーブルコネクタが配置された、略長方形の正面パネルと、
前記正面パネルの４辺にそれぞれ接続し、前記正面パネルに略直交する直交面と、
前記正面パネルの４辺のそれぞれの辺上に配置された表示ランプと、を備え、
それぞれの前記表示ランプは、
前記正面パネル上の発光面と、前記直交面上の発光面と、前記正面パネルと前記直交面との接続部分に形成された、前記正面パネル及び前記直交面と異なる面上の発光面と、を有するスレーブ装置。

【請求項2】

前記正面パネルと前記直交面との接続部分に形成される、前記正面パネル及び前記直交面と異なる面は、
前記正面パネルと前記直交面との面取り面である、請求項１に記載のスレーブ装置。

【請求項3】

前記複数のケーブルコネクタは、デバイスと接続するための複数のデバイス用コネクタを含む、請求項１または２に記載のスレーブ装置。

【請求項4】

それぞれの前記表示ランプは、
前記正面パネルの頂点から離間した位置に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のスレーブ装置。

【請求項5】

前記直交面のうちの少なくとも１つは、
前記正面パネルに略直交する前記スレーブ装置の側面から、後退した面である、請求項１から４のいずれか１項に記載のスレーブ装置。

【請求項6】

前記側面と、前記後退した面との間に、貫通穴が配置されている、請求項５に記載のスレーブ装置。

【請求項7】

それぞれの前記表示ランプは、
前記スレーブ装置が異常を検知した際に、同期して点滅する、請求項１から６のいずれか１項に記載のスレーブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スレーブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ファクトリーオートメーション（Factory Automation：ＦＡ）の分野においては、作業の工程を分担する様々な種類の装置の制御が行われる。工場施設等一定の領域内において工程に用いられる各種のコントローラ、センサやアクチュエータを制御する制御機器や、製造装置等を連携して動作させるために、これらの装置を接続する、フィールドネットワークと呼ばれる産業用ネットワークが構築されている。

【0003】

一般的なフィールドネットワークでは、各種のスレーブ装置と、マスタ装置などから構成されるマスタスレーブ方式が採用される。スレーブ装置の一例は、センサやコントローラ、アクチュエータ等のデバイスを、当該スレーブ装置を介してフィールドネットワークに接続させるゲートウェイ装置である。マスタ装置は、このようなスレーブ装置を集中管理する、例えば（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）と呼ばれる装置である。

【0004】

このようなフィールドネットワークにおいては、通信ケーブルが各装置間に多数張り巡らされ、ネットワークが構築されている。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰはそうしたフィールドネットワークの方式の例である（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標、イーサネット：登録商標）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－３１６７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＦＡ用のゲートウェイ装置では、工程の変更や、段取り替え等のために、現場にてケーブルの抜き差しが容易に行えることが必要である。ケーブルの接続関係の把握を容易にするためにも、ＦＡ用のゲートウェイ装置では、各種ケーブルのコネクタが正面パネルに設けられる。

【0007】

また、ＦＡ用のゲートウェイ装置には、現場で動作の状態を確認できるようにするための、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプ表示が通常設けられている。フィールドネットワークが適用される工程の管理者や作業者等（以下、管理者等）にとっては、ゲートウェイ装置に接続されるデバイスの動作や接続の異常発生、ゲートウェイ装置自体の異常発生等の場合に、現場でそのことを早期に認知できることが重要である。

【0008】

しかし、ＦＡ用のゲートウェイ装置には、フィールドネットワークに接続するためのケーブルや、デバイスとリンクするためのケーブルが多数接続されるため、ケーブルに遮られて異常を報知するためのランプ表示が視認しづらいという課題があった。

【0009】

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、スレーブ装置にケーブルが多数接続されている状態でも、異常を報知するランプの視認が容易であるスレーブ装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。本発明の一側面は、ネットワークに接続し、マスタ装置と通信を行うスレーブ装置であって、複数のケーブルコネクタと、前記複数のケーブルコネクタが配置された、略長方形の正面パネルと、前記正面パネルの４辺にそれぞれ接続し、前記正面パネルに略直交する直交面と、前記正面パネルの４辺のそれぞれの辺上に配置された表示ランプと、を備え、それぞれの前記表示ランプは、前記正面パネル上の発光面と、前記直交面上の発光面と、前記正面パネルと前記直交面との接続部分に形成された、前記正面パネル及び前記直交面と異なる面上の発光面と、を有する構成を備える。

【0011】

上記構成によれば、スレーブ装置にケーブルが多数接続されている状態でも、異常を報知するランプの視認が容易であるスレーブ装置を実現することができる。

【0012】

上記一側面に係るスレーブ装置において、前記正面パネルと前記直交面との接続部分に形成される、前記正面パネル及び前記直交面と異なる面は、前記正面パネルと前記直交面との面取り面である構成を備えてもよい。上記構成によれば上記異なる面を具体的に構成することができる。

【0013】

上記一側面に係るスレーブ装置において、前記複数のケーブルコネクタは、デバイスと接続するための複数のデバイス用コネクタを含む構成を備えてもよい。上記構成によれば、センサ、アクチュエータ、コントローラ等の複数デバイスを、スレーブ装置を介してネットワークに接続させることができるゲートウェイ装置としてのスレーブ装置を実現できる。

【0014】

上記一側面に係るスレーブ装置において、それぞれの前記表示ランプは、前記正面パネルの頂点から離間した位置に配置されている構成を備えてもよい。上記構成によれば、それぞれの表示ランプが、略長方形の正面パネル各辺の互いに離れた位置に配置され、背面側を除く様々な方向において、いずれかの表示ランプを視認できる可能性が高まる。

【0015】

上記一側面に係るスレーブ装置において、前記直交面のうちの少なくとも１つは、前記正面パネルに略直交する前記スレーブ装置の側面から、後退した面である構成を備えてもよい。上記構成によれば、側面と後退した面との間に、固定用の部材を係止し、スレーブ装置を固定することで、当該部材により表示ランプが隠されてしまうことを避けることができるようになる。

【0016】

上記一側面に係るスレーブ装置において、前記側面と、前記後退した面との間に、貫通穴が配置されている構成を備えてもよい。上記構成によれば、貫通穴を用いることで、スレーブ装置を確実に壁面等に固定できるようになり、また、固定用の部材により表示ランプが隠されてしまうことを避けることができるようになる。

【0017】

上記一側面に係るスレーブ装置において、それぞれの前記表示ランプは、前記スレーブ装置が異常を検知した際に、同期して点滅する構成を備えてもよい。上記構成によれば、表示ランプによる警報等の報知の重要性を、観察者がより認識できるようになる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一側面に係るスレーブ装置によれば、スレーブ装置にケーブルが多数接続されている状態でも、異常を報知するランプの視認が容易であるスレーブ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す正面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す背面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す左側面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す右側面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す平面図である。

【図7】本発明の実施形態に係るスレーブ装置を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）が、図面に基づいて説明される。

【0021】

§１ 適用例
まず、本発明が適用される場面の一例が述べられる。図１は、本実施形態のスレーブ装置１を示す斜視図である。本実施形態のスレーブ装置１は、フィールドネットワーク（ネットワーク）に接続し、マスタ装置と通信を行うフィールドネットワーク端末である。

【0022】

スレーブ装置１は、略長方形の正面パネル１２に配置された複数のケーブルコネクタを備える。複数のケーブルコネクタのうちのいくつかは、フィールドネットワークとの接続のための、通信用コネクタ４１であり得る。また複数のケーブルコネクタのうちのいくつかは、デバイスとの接続のための、デバイス用コネクタ４２であり得る。

【0023】

スレーブ装置１は、正面パネル１２の４辺にそれぞれ接続し、正面パネル１２に略直交する直交面を備える。更に、スレーブ装置１は、略長方形の正面パネル１２の４辺のそれぞれの辺上に配置された表示ランプ３４～３７を備える。

【0024】

表示ランプ３４～３７のそれぞれは、正面パネル１２上の発光面と、上記直交面上の発光面と、前記正面パネル１２と前記直交面との接続部分に形成された、前記正面パネル１２及び前記直交面と異なる面上の発光面を有する特徴を備える。

【0025】

スレーブ装置１が上記の構成を備えることにより、管理者等がスレーブ装置１の背面側を除く様々な方向から、いずれかの表示ランプを視認することが容易となる。また、スレーブ装置１にケーブルが多数接続されている状態でも、異常を報知するランプの視認が容易であるスレーブ装置を実現することができる。

【0026】

§２ 構成例
＜スレーブ装置の概要＞
本実施形態に係るスレーブ装置１について、図１～図７を用いて更に詳細に説明する。スレーブ装置１は、フィールドネットワークにおける端末である。フィールドネットワークの通信方式には、具体例として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰが適用され得るが、これに限られない（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標、イーサネット：登録商標）。

【0027】

スレーブ装置１は、フィールドネットワークを通じてマスタ装置と通信を行う。このようなマスタ装置には、プログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller）を適用することができる。

【0028】

またスレーブ装置１には、センサ、アクチュエータ、コントローラ等のデバイスを複数接続でき、スレーブ装置１はこれらのデバイスを、中継してフィールドネットワークに接続させるゲートウェイ装置である。スレーブ装置１は、接続されたこれらデバイスの、マスタ装置による動作制御を可能にさせ、あるいはマスタ装置によるデータ収集を可能にさせる。

【0029】

＜スレーブ装置の形態＞
図１は、スレーブ装置１を示す斜視図である。図２、図３は、スレーブ装置１のそれぞれ、正面図、背面図である。図４、図５は、スレーブ装置１のそれぞれ、左側面図、右側面図である。図６、図７は、スレーブ装置１のそれぞれ、平面図、底面図である。

【0030】

図示されるように、スレーブ装置１は全体として略直方体形状である。その背面１３は、略長方形である。背面１３は図３（背面図）において正対視される側面である。背面１３の長方形の短辺に接するスレーブ装置１の側面は、側面１４と側面１５である。背面１３の長方形の長辺に接するスレーブ装置１の側面は、側面１６と側面１７である。

【0031】

側面１４、側面１５、側面１６、側面１７は、それぞれが背面１３に略直交する面である。側面１４、側面１５、側面１６、側面１７は、それぞれ図４（左側面図）、図５（右側面図）、図６（平面図）、図７（底面図）において略正対視される面である。

【0032】

スレーブ装置１の正面側には、背面１３に平行な正面パネル１２が配置されている。正面パネル１２は、略長方形である。正面パネル１２の短辺は、背面１３の短辺と略同一の長さである。そうして側面１６と側面１７のそれぞれは、正面パネル１２の長辺に接続している。正面パネル１２の長辺は、背面１３の長辺よりも短く、側面１４と側面１７のそれぞれは、正面パネル１２に接続していない。

【0033】

側面１４から正面パネル１２にかけては段差が形成されており、正面パネル１２に略直交する直交面１４ａが、正面パネル１２に接続している。正面パネル１２に略平行な平行面１２ａが、直交面１４ａと側面１４とに接続している。直交面１４ａは、スレーブ装置１の側面１４から後退した面である。

【0034】

側面１５から正面パネル１２にかけては段差が形成されており、正面パネル１２に略直交する直交面１５ａが、正面パネル１２に接続している。正面パネル１２に略平行な平行面１２ｂが、直交面１５ａと側面１５とに接続している。直交面１５ａは、スレーブ装置１の側面１５から後退した面である。

【0035】

かくして正面パネル１２の短辺には、それぞれ直交面１４ａと直交面１５ａとが接続しており、長辺には、それぞれ側面１６と側面１７とが接続している。側面１６及び側面１７は、それぞれが正面パネル１２に略直交する直交面でもある。

【0036】

正面パネル１２と直交面１４ａとが略直交して接続する領域では、詳細にはこれらの接続部分には面取り面としての小面２４（ファセット）が形成されている。同様に、正面パネル１２と直交面１５ａとが略直交して接続する領域では、詳細にはこれらの接続部分の面取り面としての小面２５（ファセット）が形成されている。小面２４及び小面２５は、それぞれ正面パネル１２の短辺に沿った細長い面である。

【0037】

従って、直交面１４ａが、正面パネル１２に接続しているとは、詳細には面取り面である小面２４が接続部において間に形成されていてもよいことを含む表現である。他の直交面についても同様である。

【0038】

正面パネル１２と側面１６とが略直交して接続する領域のうち、正面パネル１２の頂点から離間した領域では、詳細にはこれらの接続部分に面取り面としての小面２６（ファセット）が形成されている。同様に、正面パネル１２と側面１７とが略直交して接続する領域のうち、正面パネル１２の頂点から離間した領域では、詳細にはこれらの接続部分に面取り面としての小面２７（ファセット）が形成されている。小面２６及び小面２７は、それぞれ正面パネル１２の短辺に沿った細長い面である。

【0039】

側面１４と、側面１４から後退した面である直交面１４ａとの間には、貫通穴２２が配置されている。貫通穴２２は、側面１４付近で段差を構成している平行面１２ａに穿たれ、背面１３まで貫通している。側面１５と、側面１５から後退した面である直交面１５ａとの間には、貫通穴２３が配置されている。貫通穴２３は、側面１５付近で段差を構成している平行面１２ｂに穿たれ、背面１３まで貫通している。

【0040】

貫通穴２２、貫通穴２３のそれぞれは、ねじまたはボルトを用いたねじ止め、その他適宜の部材を用いた方法により、スレーブ装置１を壁面等に固定するのに使用される。その際、スレーブ装置１は、背面１３が壁面側となり、正面パネル１２が露出するように固定される。

【0041】

＜正面パネル上の構造＞
正面パネル１２上には、複数のケーブルコネクタが配置されている。スレーブ装置１の正面側に各種ケーブルが接続される構成とされていることで、工程の変更、装置の更新や、段取り替え等において、各種ケーブルの接続の変更を、管理者等がより容易に行うことができるようになる。また、現場において、管理者等による各種ケーブルの接続関係の実地調査を、行いやすくすることができる。

【0042】

正面パネル１２上のケーブルコネクタは、以下を含む。フィールドネットワークとの接続のための、通信用コネクタ４１。デバイスとの接続のための、デバイス用コネクタ４２。電力入力用コネクタ４３、電力出力用コネクタ４４。図示される具体例では、スレーブ装置１は、通信用コネクタ４１を２式備えている。これらは正面パネル１２内で、側面１５寄りに並べて配置されている。すなわち、これらは略長方形の正面パネル１２の一方の短辺に沿って配置されている。

【0043】

また、スレーブ装置１は、正面パネル１２内の短辺から離間した領域に、デバイス用コネクタ４２を８式備えている。正面パネル１２内で、４式が側面１６に沿って、残りの４式が側面１７に沿って配置されている。更に、スレーブ装置１は、電力入力用コネクタ４３、電力出力用コネクタ４４を１式ずつ備えている。これらは正面パネル１２内で、側面１４寄りに並べて配置されている。すなわち、これらは略長方形の正面パネル１２のもう一方の短辺に沿って配置されている。

【0044】

スレーブ装置１の正面パネル１２には、スレーブ装置１の動作の状態等を表示し得るインジケータ３１が配置されている。インジケータ３１は複数の小ランプで構成される。各小ランプは、点灯、点滅、消灯の状態や、発光色により、スレーブ装置１の各種の動作の状態等を表示する。図示される具体例では、インジケータ３１は、正面パネル１２において、側面１５から離れた側の、通信用コネクタ４１近傍に、配置されている。

【0045】

インジケータ３１で表わされるスレーブ装置１の動作の状態の具体例として、それぞれの通信用コネクタ４１を通じた通信の状態、電力入力用コネクタ４３や電力出力用コネクタ４４の動作状態が挙げられる。あるいは、スレーブ装置１の動作に異常が生じているか否か、デバイスとの接続に異常が生じているか否か、デバイスの動作に異常が生じているか否か、といったことも挙げられる。

【0046】

それぞれのデバイス用コネクタ４２の周囲には、デバイス状態ランプ３２が配置されている。デバイス状態ランプ３２は、発光面がデバイス用コネクタ４２を囲むリング状の形態である。デバイス状態ランプ３２は、点灯、点滅、消灯の状態や、発光色により、デバイス用コネクタ４２を通じたデバイスとの接続の状態や、あるいは接続されたデバイスの動作の状態を表示し得る。

【0047】

＜表示ランプ＞
スレーブ装置１は、管理者等に対して警報等の重要な報知をし得る複数の表示ランプを備えている。表示ランプが実行する重要な報知の例としては、スレーブ装置１自身あるいは、スレーブ装置１に接続されたデバイスに関する動作や接続に異常がある場合が挙げられる。このような場合、スレーブ装置１に接続されたデバイスの動作が正常に行えず、スレーブ装置１が適用された工程が正常に稼働しなくなるからである。

【0048】

表示ランプは、スレーブ装置１の正面パネル１２の４辺に、それぞれ配置されている。直交面１４ａに接続する短辺上には、表示ランプ３４が配置されている。直交面１５ａに接続する短辺上には、表示ランプ３５が配置されている。側面１６に接続する長辺上には、表示ランプ３６が配置されている。側面１７に接続する長辺上には、表示ランプ３７が配置されている。

【0049】

更に、それぞれの表示ランプは、正面パネル１２の頂点から離間して配置されている。そのことによって、それぞれの表示ランプは、互いに離れた位置に配置されている。好ましくは、それぞれの表示ランプは、正面パネル１２の各辺の略中央位置に配置される。

【0050】

特徴的なこととして、それぞれの表示ランプは、正面パネル１２上の発光面と、直交面上の発光面と、正面パネルと直交面との接続部分に面取り面としての小面上の発光面とを有している。それぞれの表示ランプにおいて、これら３つの発光面は連続するように形成されている。このような特徴は、図１に挿入された表示ランプ３７の拡大図Ｐ１に示されている。

【0051】

すなわち、表示ランプ３４は、正面パネル１２上の発光面と、直交面１４ａ上の発光面と、小面２４上の発光面とを有している。表示ランプ３５は、正面パネル１２上の発光面と、直交面１５ａ上の発光面と、小面２５上の発光面を有している。表示ランプ３６は、正面パネル１２上の発光面と、側面１６上の発光面と、小面２６上の発光面を有している。表示ランプ３７は、正面パネル１２上の発光面と、側面１７上の発光面と、小面２７上の発光面を有している。

【0052】

各表示ランプが上記の配置と構成を備えることにより、スレーブ装置１の背面側からを除く様々な方向から、いずれかの表示ランプを視認することが可能となる。特に、側面側の方向から視認する際にも、視認しやすくなる。また特に、正面側と側面側とから傾いた方向からも、視認しやすくなる。

【0053】

更に、正面パネル１２内のケーブルコネクタに、ケーブルが接続されたとしても、正面パネル１２の各辺に互いに離れて表示ランプが設けられているから、表示ランプ３４～３７いずれかの表示ランプを視認できる可能性が高くなる。

【0054】

生産等の現場において、ゲートウェイ装置であるスレーブ装置１は、様々な箇所に、様々な方向で取り付けられる。しかし、表示ランプ３４～３７が、警報等の重要な報知を行う際に、一斉に点灯することで、管理者等により確実に伝達できるようになる。

【0055】

好ましくは、スレーブ装置１が異常を検知し、警報等の重要な報知を行う際に、同期して点滅するように構成されている。このようにすることで、管理者等が、当該報知の重要性をより認識できるようになる。

【0056】

また、側面１４と側面１４から後退した面である直交面１４ａとの間に、固定用の部材を係止するための貫通穴２２が配置されている。そのためスレーブ装置１の固定用の部材は、正面パネル１２よりも背面１３寄りの低い位置で、スレーブ装置１に係止されることができる。従って、固定用の部材によって表示ランプ３４が隠されてしまうことが避けられる。側面１５近傍の表示ランプ３５についても同様である。

【0057】

上記構成例において、正面パネル１２と直交面との接続部分に形成された、正面パネル及び前記直交面と異なる面は、面取り面である小面２４～３７に限られない。正面パネル１２と直交面との接続部分に、正面パネル１２から直交面にかけて形成された曲面、いわゆるＲ面でもよい。

【0058】

本発明は上述した適用例、構成例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示されたそれぞれの技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0059】

１ スレーブ装置
１２ 正面パネル
１２ａ、１２ｂ 平行面
１３ 背面
１４、１５、１６、１７ 側面
１４ａ、１５ａ 直交面
２２、２３ 貫通穴
２４、２５、２６、２７ 小面
３１ インジケータ
３２ デバイス状態ランプ
３４、３５、３６、３７ 表示ランプ
４１ 通信用コネクタ
４２ デバイス用コネクタ
４３ 電力入力用コネクタ
４４ 電力出力用コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】