專利名稱：傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如視覺傳感器、位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)，特別是涉及一種通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)(バンク)切換功能等的傳感器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，作為以往的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，在事件裝置的數(shù)據(jù)變化時(shí)，將事件裝置的數(shù)據(jù)作為事件履歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在收集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部中，并制成包含在事件發(fā)生前后的收集裝置的數(shù)據(jù)的事件聚焦文件，保存在存儲(chǔ)卡中(參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1為JP特開2004-234437號(hào)公報(bào)。
可是，上述的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)是來(lái)自接通、斷開數(shù)據(jù)等的傳感器的輸出數(shù)據(jù)本身，并不是在接通、斷開數(shù)據(jù)的生成過(guò)程中產(chǎn)生的傳感器內(nèi)部的數(shù)據(jù)，毫無(wú)疑問(wèn)，收集圖像數(shù)據(jù)完全沒(méi)有意圖。因此，在這種數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，并不能原樣導(dǎo)入至例如視覺傳感器、位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的技術(shù)背景而提出的，其目的在于提供一種傳感器系統(tǒng)，在例如像視覺傳感器和位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)切換功能等。
本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)，1臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和1臺(tái)或2臺(tái)以上的傳感器控制單元以裝卸自由的方式聯(lián)裝在一起，并且在聯(lián)裝狀態(tài)下，這些單元經(jīng)由并行數(shù)據(jù)總線而相互連接在一起，具有通用性的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)以裝卸自由的方式安裝于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，并且傳感頭經(jīng)由電軟線與各個(gè)傳感器控制單元連接，由此，可進(jìn)行傳感器控制器將從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)、以及/或者對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中的第一動(dòng)作；以及/或者將保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中的設(shè)定數(shù)據(jù)寫入到傳感器控制單元內(nèi)的庫(kù)存儲(chǔ)器中的第二動(dòng)作。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在例如像視覺傳感器和位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)切換功能等。
在這里，第一動(dòng)作或者第二動(dòng)作可以將所有的傳感器控制單元作為對(duì)象，或者將預(yù)先設(shè)定的一部份的傳感器控制器作為對(duì)象來(lái)執(zhí)行。另外，第一動(dòng)作可以將傳感器控制器的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)與規(guī)定的條件一致的情況作為觸發(fā)來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)。另外，第一動(dòng)作也可以將1臺(tái)傳感器控制器的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)與規(guī)定的條件一致的情況作為觸發(fā)，以此時(shí)設(shè)定的所有的傳感器控制器為對(duì)象來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)。另外，第二動(dòng)作可以將傳感器控制器的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)與規(guī)定的條件一致的情況作為觸發(fā)，自動(dòng)啟動(dòng)與該條件對(duì)應(yīng)的庫(kù)。另外，第一動(dòng)作也可以每當(dāng)外部觸發(fā)輸入到來(lái)時(shí)變更組，將保存數(shù)據(jù)分組來(lái)執(zhí)行。進(jìn)而，第一動(dòng)作也可以參照非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)的保存數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明，由于對(duì)已有的系統(tǒng)僅追加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所以在例如像視覺傳感器和位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)切換功能等。


圖1是使用本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的外觀立體圖。
圖2是位移傳感器用傳感頭的外觀立體圖。
圖3是視覺傳感器用傳感頭的外觀立體圖。
圖4是傳感器控制單元的電氣硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖5是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的電氣硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示傳感器控制單元內(nèi)的數(shù)據(jù)的傳輸?shù)膱D。
圖7是表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)的傳輸?shù)膱D。
圖8是從SCU向CF卡的數(shù)據(jù)保存處理的流程圖。
圖9是從CF向SCU的數(shù)據(jù)重寫處理的流程圖。
圖10是SCU側(cè)的帶有異常時(shí)應(yīng)對(duì)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送處理的流程圖。
圖11是DSU側(cè)的異常時(shí)應(yīng)對(duì)處理的說(shuō)明圖。
圖12是DSU側(cè)的異常時(shí)應(yīng)對(duì)處理(帶有異常判定)的說(shuō)明圖。
圖13是雙緩沖器處理的說(shuō)明圖。
圖14是本發(fā)明的應(yīng)用例的說(shuō)明圖。
圖15是由外部觸發(fā)輸入進(jìn)行的換行處理的說(shuō)明圖。
圖16是表示CSV文件的打印輸出例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明較佳的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。采用本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的外觀立體圖在圖1中示出。如該圖所示，該傳感器系統(tǒng)是將2臺(tái)傳感器控制單元1、1和1臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2經(jīng)由DIN導(dǎo)軌3相互緊密聯(lián)裝而構(gòu)成。從圖中可知，傳感器控制單元1的機(jī)體10和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的2的機(jī)體20外觀形狀幾乎相同。
在傳感器控制單元1的機(jī)體10的上面設(shè)置有傳感器連接器11，在前面設(shè)置有顯示部12和操作部蓋13，在左右側(cè)面設(shè)置有連接器蓋14，在下面設(shè)置有電軟線15。傳感器連接器11如后面所述，和在從傳感頭引出的軟線的前端設(shè)置的頭部側(cè)連接器連接在一起。操作部蓋13設(shè)成自由開閉的形式，當(dāng)向身前轉(zhuǎn)動(dòng)而打開時(shí)，在其內(nèi)部配列有各種操作鍵。連接器蓋14設(shè)成自由滑動(dòng)的形式，當(dāng)滑動(dòng)而打開時(shí)，在其內(nèi)部?jī)?nèi)置有連接用連接器。電軟線15包含電源線、外部控制輸入輸出線等。
另一方面，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2的機(jī)體20的前面設(shè)置有卡槽21、顯示部23、操作部蓋24，在左右兩側(cè)面雖然未圖示，但是和傳感器控制單元1的情況相同，設(shè)置有連接器蓋。另外，從機(jī)體20的下面引出電軟線25。在卡槽3可以插入compact flash(注冊(cè)商標(biāo))(袖珍閃存)卡(下面稱為CF卡)22。當(dāng)向身前打開操作部蓋24時(shí)，在其內(nèi)部配列有各種操作鍵，在電軟線25內(nèi)包含電源線、外部控制用輸入輸出線等。
傳感器控制單元1的傳感器用連接器11上連接著各種傳感頭。作為這些傳感頭，至少包含圖2所示的位移傳感器用傳感頭和圖3所示的視覺傳感器用傳感頭。
位移傳感器用傳感頭的外觀立體圖在圖2中示出。在該圖中，4是傳感頭，40是傳感頭的機(jī)體，41是電軟線，42是連接器，L1是線束的照射光，L2是線束的反射光，IM是線束的光像，W是工件。而設(shè)置在電軟線41的前端的連接器42與圖1所示的傳感器控制單元1的連接器11相結(jié)合。
視覺傳感器用傳感頭的外觀立體圖在圖3中表示。在該圖中，5是傳感頭，50是傳感頭的機(jī)體，51是電軟線，52是連接器，W是工件。在該機(jī)體50內(nèi)包含用于對(duì)工件W進(jìn)行拍攝的光學(xué)系統(tǒng)和二維圖像傳感器。并且，安裝在電軟線51的前端的連接器52與圖1的傳感器控制單元1的連接器11相結(jié)合。
在傳感器控制單元1中，基于從傳感頭4或5等傳送過(guò)來(lái)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)測(cè)處理，將與計(jì)測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)經(jīng)由電軟線15送出到可編程序控制器(PLC)等。
并且，如后面所述，傳感器控制單元1從傳感頭4或5獲取的圖像數(shù)據(jù)、以及/或者處理該圖像數(shù)據(jù)而獲得的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)被保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2的CF卡22中，以及/或者，被保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2的CF卡22中的設(shè)定數(shù)據(jù)被寫入傳感器控制單元1內(nèi)的庫(kù)存儲(chǔ)器中。
而根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在例如視覺傳感器和位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2)，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)切換功能等。
傳感器控制單元的電氣硬件結(jié)構(gòu)圖在圖4中示出。在圖中，100是電路部，101是FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)，102是主CPU，103是副CPU，104是SRAM，105是SDRAM(圖像保存用)，106是LVDS(超高速串行控制器)，107是右側(cè)的單元間連接器，108是左側(cè)的單元間連接器，109是RS232C驅(qū)動(dòng)器/接收器，109a是RS232C，110是USB控制器，110a是USB，111是并行輸出接口，112是并行輸入接口，113是開關(guān)輸入部，114是LED顯示燈，115是字符液晶顯示器，116是8段LED顯示器，117是傳感器連接器。從圖中可知，該電路部100以FPGA101、主CPU102、副CPU103為主體而構(gòu)成，同時(shí)內(nèi)置SDRAM(256bit)105作為圖像保存用。
另外，在兩個(gè)單元間連接器107、108、FPGA101、主以及副CPU102、103之間敷設(shè)有CPU總線B0。進(jìn)而，在兩個(gè)單元間連接器107、108和FPGA101之間敷設(shè)有第一系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線B11、第一系統(tǒng)的并行控制總線B12、第二系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線B21、第二系統(tǒng)的并行控制總線B22。如后面所述，利用FPGA101適當(dāng)控制這些總線B0、B11、B12、B21、B22間的連接和關(guān)斷，能夠確保各種控制動(dòng)作中需要的路徑。
下面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的電氣硬件結(jié)構(gòu)圖在圖5中示出。在該圖中，200是電路部，201是FPGA，202是主CPU，203是副CPU，204是SRAM，205是SDRAM(圖像保存用)，206是CF卡槽，207是右側(cè)的單元間連接器，208是左側(cè)的單元間連接器，209是RS232C驅(qū)動(dòng)器/接收器，209a是RS232C，210是USB控制器，210a是USB，211是并行輸出接口，212是并行輸入接口，213是開關(guān)輸入部，214是LED顯示燈，215是字符液晶顯示器，216是8段LED顯示器。
如該圖所示，該電路部200中也以FPGA201、主CPU202、副CPU203為主體而構(gòu)成，另外在內(nèi)部敷設(shè)有各種總線B0、B11、B12、B21、B22。
下面，傳感器控制單元內(nèi)的數(shù)據(jù)的傳輸在圖6中示出。在圖中，101是FPGA，101a是運(yùn)算部，101b是存儲(chǔ)器，101c是最新緩沖器，101d是選擇器，102是CPU，105a是圖像用SRAM，105b是計(jì)測(cè)值用SRAM，118是D/A轉(zhuǎn)換器，100是電路部，4是位移傳感器用傳感頭部，4a是CMOS二維圖像傳感器，B11是第一系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線，B12是第一系統(tǒng)的并行控制總線。
從圖中可知，來(lái)自傳感頭部4內(nèi)的CMOS圖像傳感器4a的圖像數(shù)據(jù)通常是傳送到圖像用SRAM105a，同時(shí)該圖像數(shù)據(jù)同時(shí)經(jīng)由運(yùn)算部101a而被處理來(lái)求取計(jì)測(cè)值，該計(jì)測(cè)值保存在存儲(chǔ)器101b的同時(shí)，經(jīng)由最新緩沖器101c保存在計(jì)測(cè)用的SRAM105b中。在CPU102中，基于保存在存儲(chǔ)器101b中的計(jì)測(cè)值執(zhí)行按照規(guī)定的計(jì)測(cè)類別的處理，將所獲取的處理結(jié)果經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器118向外部輸出。同時(shí)，該CPU102將基于保存在存儲(chǔ)器101b中的計(jì)測(cè)值通過(guò)運(yùn)算而求取的規(guī)定的加工過(guò)了的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)由最新緩沖器101c也保存在計(jì)測(cè)值用的存儲(chǔ)器105b中。
FPGA101內(nèi)的選擇器101d具有第一功能，將自己的圖像數(shù)據(jù)、計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)向并行數(shù)據(jù)總線B11送出；第二功能，使從相鄰于左側(cè)的傳感器控制單元經(jīng)由并行數(shù)據(jù)總線B11而到來(lái)的數(shù)據(jù)，原樣通過(guò)本機(jī)，向相鄰右側(cè)的傳感器控制單元送出。即，當(dāng)選擇器101d實(shí)現(xiàn)第一功能時(shí)，從相鄰的左側(cè)的單元到來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)選擇器101d，經(jīng)由并行數(shù)據(jù)總線B11原樣向相鄰于右側(cè)的傳感器控制單元送出。相對(duì)于此，在選擇器101d實(shí)現(xiàn)第二功能的情況下，來(lái)自相鄰的左側(cè)的傳感器控制單元的數(shù)據(jù)被切斷，取而代之，從圖像用SRAM105a讀出的圖像數(shù)據(jù)及保存在最新緩沖器101c中的計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)通過(guò)選擇器101d，送出到與相鄰于右側(cè)的傳感器控制單元連接的并行數(shù)據(jù)總線B11上。
下面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)的傳輸在圖7中示出。在該圖中，201是FPGA，201a是選擇器，202是CPU，205是SDRAM，205a是用于保存圖像及計(jì)測(cè)值的第一環(huán)緩沖存儲(chǔ)器，205b同樣是用于保存圖像及計(jì)測(cè)值的第二環(huán)緩沖存儲(chǔ)器，206a是控制向CF卡的寫入及讀出的存儲(chǔ)卡接口，B11是第一系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線，B12是第一系統(tǒng)的并行控制總線，200是電路部。
從圖中可知，經(jīng)由并行數(shù)據(jù)總線B11而到來(lái)的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)FPGA201內(nèi)，向第一環(huán)緩沖存儲(chǔ)器205a及第二環(huán)緩沖存儲(chǔ)器205b送入。相對(duì)于此，選擇器201a在CPU202的控制下，為了切換為第一存儲(chǔ)器205a或205b的任一個(gè)，保存在被選擇側(cè)的存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)通過(guò)選擇器201a，經(jīng)由存儲(chǔ)器控制接口206a而被寫入到未圖示的CF卡中。另外，雖然在圖中省略，但是關(guān)于保存在CF卡中的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)，也在相反的路徑中經(jīng)由MC接口206a讀出，根據(jù)需要，經(jīng)由第一系統(tǒng)的并行總線B11或未圖示的第二系統(tǒng)的并行數(shù)據(jù)總線B21向傳感器控制單元側(cè)送出。
另外，指定成為保存數(shù)據(jù)的對(duì)象的傳感器控制單元的數(shù)據(jù)被保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的存儲(chǔ)器(SRAM104)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元參照該數(shù)據(jù)，依次獲取來(lái)自被指定的傳感器控制單元的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)。成為該對(duì)象的傳感器控制單元的指定數(shù)據(jù)，在所聯(lián)裝的傳感器控制單元中分別設(shè)定識(shí)別記號(hào)后，通過(guò)利用操作鍵(SW213)輸入識(shí)別記號(hào)來(lái)制成，或者在顯示部23顯示候補(bǔ)的傳感器控制信號(hào)的識(shí)別記號(hào)，通過(guò)將利用操作鍵選擇的記號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)保存而制成。另外，也能經(jīng)由并行輸入112、RS232C109a、USB110a等的輸入接口作為數(shù)據(jù)而輸入。另外，按所聯(lián)裝的各傳感器控制單元預(yù)先設(shè)定是否作為數(shù)據(jù)保存對(duì)象，可在數(shù)據(jù)保存時(shí)確認(rèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元是否相對(duì)于各傳感器控制單元而被指定，同時(shí)僅獲取成為對(duì)象的傳感器控制單元的數(shù)據(jù)并保存。
下面，從傳感器控制單元(以下稱為CSU)向CF卡的數(shù)據(jù)保存處理在圖8的流程圖中示出。在該圖中，當(dāng)處理開始時(shí)，在DSU側(cè)，分別指定“對(duì)方通道”、“對(duì)象庫(kù)”、“保存文件”(步驟801)。之后，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(以下稱為DSU)側(cè)和CSU側(cè)交換信息，確保兩者間的總線路徑(步驟802、811)。另外，該總線路徑的確保相當(dāng)于前面說(shuō)明的FPGA內(nèi)的選擇器的切換處理等。
接著，從DSU側(cè)首先發(fā)出庫(kù)讀出命令(步驟803)，同時(shí)在SCU側(cè)接收該庫(kù)讀出命令(步驟812)。接著，在SCU側(cè)，X次重復(fù)被指定的庫(kù)數(shù)據(jù)的返送處理(步驟813)，同時(shí)在DSU側(cè)進(jìn)行庫(kù)數(shù)據(jù)接收處理(步驟804)，正常接收結(jié)束后，將OK返送到CSU(步驟804)。當(dāng)該信息在SCUA側(cè)被接收時(shí)(步驟814為“是”)，SCU側(cè)的處理結(jié)束。另一方面，在DSU側(cè)，通過(guò)用保存文件名保存所接收的庫(kù)數(shù)據(jù)來(lái)結(jié)束處理(步驟805)。這樣，從SCU向CF卡的數(shù)據(jù)保存處理就結(jié)束了。
下面，從CF卡向SCU的數(shù)據(jù)重寫處理在圖9的流程圖中示出。在該圖中，當(dāng)處理開始時(shí)，在DSU側(cè)，分別指定“對(duì)方通道”、“對(duì)象庫(kù)”、“重寫文件名”(步驟901)。接著，通過(guò)在DSU側(cè)和CSU側(cè)交換信息，進(jìn)行總線路徑的確保(步驟902、911)。另外，關(guān)于該總線路徑的確保也如先前說(shuō)明的那樣，通過(guò)FPGA內(nèi)的選擇器的切換動(dòng)作來(lái)進(jìn)行。接著，在DSU側(cè)發(fā)出庫(kù)數(shù)據(jù)寫入命令(步驟903)，同時(shí)在SCU側(cè)接收庫(kù)數(shù)據(jù)寫入命令(步驟912)。接著，在DSU側(cè)，X次重復(fù)從庫(kù)文件發(fā)送庫(kù)數(shù)據(jù)的處理(步驟904)。另一方面，在SCU側(cè)，也執(zhí)行重寫成發(fā)送了被指定的庫(kù)的內(nèi)容的處理，在該處理正常結(jié)束時(shí)，向DSU側(cè)返送OK(步驟913)。當(dāng)該OK接收在DSU側(cè)完成時(shí)(步驟905為“是”)，DSU側(cè)的處理結(jié)束。這樣，就進(jìn)行CF卡向SCU的數(shù)據(jù)重寫處理。
下面，SCU側(cè)的附有異常時(shí)應(yīng)對(duì)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送處理的詳細(xì)內(nèi)容在圖10中示出。在該圖中，當(dāng)處理開始時(shí)，檢查通過(guò)處理圖像數(shù)據(jù)而得到計(jì)測(cè)值(步驟1001)。該檢查結(jié)果，在NG未發(fā)生的情況(正常情況)下(步驟1002)，對(duì)此時(shí)的圖像數(shù)據(jù)附加計(jì)測(cè)值(步驟1004)，并將其對(duì)DSU進(jìn)行發(fā)送(步驟1005)。以上的動(dòng)作在NG未發(fā)生的狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行(步驟1001、1002、1004、1005)。相對(duì)于此，在計(jì)測(cè)值示出異常值的情況下(步驟1001、1002為“是”)，執(zhí)行對(duì)圖像數(shù)據(jù)附加NG標(biāo)志和計(jì)測(cè)值的處理后(步驟1003)，執(zhí)行將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到DSU的處理(步驟1005)。另外，步驟1003的處理雖然對(duì)圖像數(shù)據(jù)附加了NG標(biāo)志，但該處理僅在NG產(chǎn)生之后緊接著進(jìn)行1次。
于是，在DSU側(cè)，在SCU側(cè)處于正常的情況下，不斷地發(fā)送對(duì)圖像數(shù)據(jù)附加了計(jì)測(cè)值的數(shù)據(jù)，而相對(duì)于此，在NG發(fā)生時(shí)，在對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)一步附加了NG標(biāo)志的狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)送。
DSU側(cè)的異常時(shí)應(yīng)對(duì)處理的說(shuō)明圖在圖11中示出。該圖(a)表示在時(shí)刻T1的環(huán)緩沖器的內(nèi)容。在該例中，表示在時(shí)刻T1從SCU側(cè)發(fā)送過(guò)來(lái)附有異常標(biāo)志A(a)的圖像的情況。另外，關(guān)于環(huán)緩沖器，如同本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的那樣，通過(guò)使地址循環(huán)步進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行寫入，實(shí)現(xiàn)FIFO功能，總之經(jīng)常保存最新的一定量的數(shù)據(jù)。
這樣，當(dāng)異常標(biāo)志A(a)到來(lái)時(shí)，如該圖(b)所示，等待時(shí)刻T2到來(lái)，在保存異常標(biāo)志A(a)的到來(lái)時(shí)刻的前后一定量的圖像的狀態(tài)下，如圖(c)所示，將其保存到CF卡。這樣，在DSU側(cè)，通常等待對(duì)圖像賦予異常標(biāo)志A(a)而到來(lái)的情況，等待確認(rèn)其到來(lái)，進(jìn)一步延遲一定時(shí)間，將環(huán)緩沖器的內(nèi)容自動(dòng)保存到CF卡中。將圖10與圖11進(jìn)行比較可知，在SCU側(cè)僅追加賦予NG標(biāo)志的處理，另一方面，在DSU側(cè)也僅確認(rèn)異常標(biāo)志A(a)的有無(wú)，所以不會(huì)由于復(fù)雜的控制而花費(fèi)多余的時(shí)間，根據(jù)該方法在產(chǎn)生異常的情況下，能夠?qū)⒃摦惓Ｋ婕暗膱D像數(shù)據(jù)確實(shí)地保存到CF卡中。另外，由于該CF卡和上位機(jī)等具有通用性，所以在需要的時(shí)候?qū)F卡安裝到上位機(jī)上，通過(guò)讀出其內(nèi)容，能準(zhǔn)確地分析傳感狀況。
此外，通過(guò)來(lái)自1臺(tái)SCU的異常標(biāo)志A(a)的到來(lái)，此時(shí)參照指定作為保存數(shù)據(jù)的對(duì)象的SCU的數(shù)據(jù)，進(jìn)行僅所指定的SCU的數(shù)據(jù)的保存。若將聯(lián)裝的所有的SCU作為對(duì)象，就保存所有的SCU的數(shù)據(jù)。進(jìn)而，即使異常標(biāo)志從聯(lián)裝著的任意1臺(tái)SCU到來(lái)，也能以進(jìn)行上述的數(shù)據(jù)保存的形式進(jìn)行設(shè)定。
下面，DSU側(cè)的異常時(shí)應(yīng)對(duì)處理(附有異常判定)的說(shuō)明圖在圖12中示出，在該例中，通過(guò)在DSU側(cè)進(jìn)行與圖10的步驟1001相當(dāng)?shù)奶幚恚瑴p輕SCU側(cè)的負(fù)擔(dān)。即，如該圖(a)所示，在時(shí)刻T1檢查計(jì)測(cè)值的結(jié)果，在確認(rèn)異常(a)時(shí)，如該圖(b)所示，立刻對(duì)環(huán)緩沖器上的對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)附加異常標(biāo)志A(a)。其后的處理和先前相同，如該圖(c)所示，等待時(shí)刻T2的到來(lái)，如該圖(d)所示，將環(huán)緩沖器的內(nèi)容保存到CF卡中，通過(guò)這種方法，也能夠?qū)⒃谟?jì)測(cè)值示出異常值的時(shí)刻的圖像準(zhǔn)確地保存到CF卡中。
此外，在上述的實(shí)施方式中，通?？偸菑腟CU向DSU輸出圖像數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)值，在計(jì)測(cè)值示出異常值時(shí)，還表示出對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)一步附加NG標(biāo)志的處理，作為變形例，也可以是僅在SCU的計(jì)測(cè)值示出異常值的情況下將圖像數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)值向DSU輸出。即，作為SCU的動(dòng)作，圖10的計(jì)測(cè)值的檢查(步驟1002)的結(jié)果，如果NG產(chǎn)生為“否”，則取代步驟1004，不進(jìn)行任何處理而返回到步驟1001，NG產(chǎn)生如果為“是”，則取代步驟1003，進(jìn)而附加檢測(cè)出計(jì)測(cè)值的異常的SCU的識(shí)別數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)值向DSU輸出。這是因?yàn)椋诙鄠€(gè)SDU不斷輸出數(shù)據(jù)的情況下，雖然根據(jù)預(yù)先設(shè)定的順序動(dòng)作，DSU能夠知道輸出數(shù)據(jù)是從哪個(gè)SCU輸出的，但是在僅在該變形例這樣的異常時(shí)輸出數(shù)據(jù)的情況下，不能夠這樣了的緣故?；蛘?，通過(guò)采取DSU對(duì)各個(gè)SCU順序詢問(wèn)，并且SCU進(jìn)行應(yīng)答的形式也可以實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，在步驟1003中，取代附加識(shí)別數(shù)據(jù)，通過(guò)等待從DSU對(duì)該SCU進(jìn)行詢問(wèn)，在受到訪問(wèn)后，僅在NG產(chǎn)生時(shí)，將圖像數(shù)據(jù)以及計(jì)測(cè)值向DSU輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，在采用對(duì)輸出數(shù)據(jù)附加SCU的識(shí)別標(biāo)志數(shù)據(jù)的方法時(shí)，由于在多個(gè)SCU同時(shí)觀測(cè)到計(jì)測(cè)值的異常時(shí)產(chǎn)生信號(hào)的干涉的，所以由此而預(yù)先確定SCU的優(yōu)先順序，在優(yōu)先度高的SCU輸出數(shù)據(jù)時(shí)，其它優(yōu)先度低的SCU使數(shù)據(jù)停止輸出。另一方面，關(guān)于DSU的動(dòng)作，在SCU側(cè)正常的情況下，數(shù)據(jù)不發(fā)送過(guò)來(lái)，僅在NG產(chǎn)生時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)。因此，取代等待異常標(biāo)志A(a)的到來(lái)，通過(guò)等待數(shù)據(jù)本身的到來(lái)而實(shí)現(xiàn)。
下面，雙緩沖器處理的說(shuō)明圖在圖13中示出。該處理在將圖像以及計(jì)測(cè)值保存到CF卡中的同時(shí)，能夠?qū)⑺４娴膱D像以及計(jì)測(cè)值本身同時(shí)在微機(jī)的畫面上讀出并進(jìn)行參照。
即，在該例中，如該圖(a)所示，在SRAM上確保由緩沖器A和緩沖器B構(gòu)成的雙緩沖器區(qū)域。并且，當(dāng)處理開始時(shí)，使相對(duì)于緩沖器A的數(shù)據(jù)保存處理開始(步驟1301)，等待緩沖器A飽和(步驟1302為“是”)，緩沖器A的內(nèi)容保存在CF卡中(步驟1303)。之后，執(zhí)行向上位機(jī)等發(fā)送緩沖器A的內(nèi)容的處理(步驟1304)，通過(guò)該處理，可以在上位機(jī)的畫面上顯示保存在緩沖器A中的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)。
接著，相對(duì)于緩沖器B的數(shù)據(jù)的保存處理開始(步驟1305)，當(dāng)其飽和時(shí)(步驟1306為“是”)，緩沖器B的內(nèi)容保存在CF卡中(步驟1307)，之后，執(zhí)行向上位機(jī)等發(fā)送緩沖器B的內(nèi)容的處理(步驟1308)。通過(guò)該處理，緩沖器B的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)可以在上位機(jī)的畫面上顯示。以后，反復(fù)進(jìn)行以上的處理(步驟1301～1308)的結(jié)果，在對(duì)緩沖器A以及緩沖器B進(jìn)行切換的同時(shí)，將圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)保存在它們中，并且與此并行，在上位機(jī)的畫面上顯示所保存的數(shù)據(jù)。
下面，本發(fā)明的應(yīng)用例的說(shuō)明圖在圖14中示出。在以上說(shuō)明的本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)中，能夠應(yīng)對(duì)用戶側(cè)的各種需要。首先參照?qǐng)D14(a)，針對(duì)連結(jié)平坦度計(jì)測(cè)進(jìn)行說(shuō)明。在想了解板狀工件W的平坦度時(shí)，在工件上的多個(gè)點(diǎn)(在圖中為4點(diǎn))上配置位移傳感器用傳感頭4、4、…，基于從那些傳感頭4、4、…獲得的圖像及計(jì)測(cè)值進(jìn)行計(jì)測(cè)。作為此時(shí)的做法，當(dāng)那些4個(gè)傳感頭中的特定的1個(gè)示出異常計(jì)測(cè)值時(shí)，與關(guān)于其余的3個(gè)傳感頭的圖像及計(jì)測(cè)值同時(shí)統(tǒng)一保存起來(lái)，對(duì)后面分析工件W的狀態(tài)是有效的。因此，分別從4個(gè)傳感頭通?？偸菍D像數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)向DSU側(cè)送出，另一方面，在DSU側(cè)針對(duì)4個(gè)傳感頭中特定的1個(gè)判定通?？偸怯?jì)測(cè)值數(shù)據(jù)是否示出異常值，僅限于其示出異常值的情況下，開始進(jìn)行關(guān)于其余的3個(gè)傳感頭的圖像數(shù)據(jù)及計(jì)測(cè)值數(shù)據(jù)的保存，在其積蓄到一定量時(shí)，和先前一樣，將那些一系列的數(shù)據(jù)保存到CF卡中。這樣，基于從那些4個(gè)傳感頭獲得的圖像數(shù)據(jù)(在該例中為線束的光像)、示出異常值的計(jì)測(cè)值，能夠精密地計(jì)測(cè)工件W的平坦度。
參照?qǐng)D14(b)，針對(duì)連結(jié)夾持厚度計(jì)測(cè)進(jìn)行說(shuō)明。在該例中，在板狀工件W的上下各設(shè)置2個(gè)位移傳感器用傳感頭，針對(duì)所搬送的工件W的厚度，基于上下計(jì)測(cè)值的差，間歇性地以盡可能長(zhǎng)的期間取得數(shù)據(jù)。此時(shí)，通過(guò)采用長(zhǎng)時(shí)間記錄模式(反復(fù)記錄)，例如如果采用256MB的CF卡并且是1秒間隔的數(shù)據(jù)，可在1年間連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存。由此，可以觀察工件W的運(yùn)送路徑的移動(dòng)等造成的隨著時(shí)間的變化。
參照?qǐng)D14(c)，針對(duì)多個(gè)點(diǎn)高度計(jì)測(cè)進(jìn)行說(shuō)明。在該例中，在工件W上有3處(P1、P2、P3)的測(cè)定點(diǎn)時(shí)，將這些測(cè)定點(diǎn)用1臺(tái)的傳感頭4進(jìn)行計(jì)測(cè)。通常，在該種計(jì)測(cè)處理中，在對(duì)這種工件連續(xù)進(jìn)行多個(gè)計(jì)測(cè)時(shí)，3處P1～P3的計(jì)測(cè)值連續(xù)并不斷被寫入到存儲(chǔ)器內(nèi)，哪里是工件的切縫需要在日后分析時(shí)有目的的去了解。相對(duì)于此，在本發(fā)明中，將這3處P1～P3的各計(jì)測(cè)值按每個(gè)工件作為一組，例如可用CSV文件進(jìn)行保存，后面的分析工作將變得非常輕松。
作為用于此的處理的由外部觸發(fā)輸入引起的換行處理的說(shuō)明圖在圖15中示出。該處理包含該圖(a)所示的數(shù)據(jù)順序保存處理和該圖(b)所示的中斷處理。在該圖中當(dāng)開始處理時(shí)，執(zhí)行在進(jìn)行了圖像數(shù)據(jù)的接收和計(jì)測(cè)值的接收后(步驟1501、1502)、將圖像數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)值作為組(N)而以CSV文件存儲(chǔ)在緩沖器中的處理(步驟1503)。反復(fù)進(jìn)行以上的處理期間，如果緩沖區(qū)飽和(步驟1504為“是”)，緩沖區(qū)的內(nèi)容保存在CF卡中(步驟1505)，反復(fù)執(zhí)行以上的處理(步驟1501～1505)。
另一方面，如該圖(b)所示，例如當(dāng)外部觸發(fā)輸入從檢測(cè)出工件W的光電開關(guān)等到來(lái)時(shí)，規(guī)定組(N)的值+1增量(步驟1511)。因此，每當(dāng)工件一個(gè)個(gè)到來(lái)時(shí)，組號(hào)碼(N)就每次+1進(jìn)行更新的結(jié)果，其反映到步驟1503的處理中，3處P1～P3的數(shù)據(jù)作為總的組，以CSV文件保存在CF卡中，如果例如將其打印輸出，則如圖16所示，與3處P1～P3相當(dāng)?shù)母饔?jì)測(cè)值按組別統(tǒng)一換行并打印輸出，對(duì)后述的分析非常方便。
最后，參照?qǐng)D14(d)，針對(duì)形狀判別處理進(jìn)行說(shuō)明。在該形狀判別計(jì)測(cè)中，有盡可能高速地進(jìn)行采樣的要求，此時(shí)采用高速記錄模式(單記錄)，通過(guò)兼用自我開始觸發(fā)功能，可以僅剩下想要的形狀。
通過(guò)以上說(shuō)明可知，根據(jù)本發(fā)明，由于對(duì)已有的系統(tǒng)僅增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所以例如在像視覺傳感器和位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，能夠在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能、庫(kù)切換功能。
權(quán)利要求
1.一種傳感器系統(tǒng)，其特征在于，1臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和1臺(tái)或2臺(tái)以上的傳感器控制單元以裝卸自由的方式聯(lián)裝在一起，并且在聯(lián)裝狀態(tài)下，這些單元經(jīng)由并行數(shù)據(jù)總線而相互連接在一起，具有通用性的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)以裝卸自由的方式安裝于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，并且傳感頭經(jīng)由電軟線與各個(gè)傳感器控制單元連接，傳感器控制器將從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)、以及/或者對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元將從傳感器控制器獲取的圖像數(shù)據(jù)、以及/或者對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，上述保存動(dòng)作以所聯(lián)裝的所有的傳感器控制單元為對(duì)象來(lái)執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，指定進(jìn)行上述保存動(dòng)作的傳感器控制器的數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元或者多個(gè)傳感器控制單元的任意的1臺(tái)中，或者分散到2臺(tái)以上中而預(yù)先存儲(chǔ)，上述保存動(dòng)作以由預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)指定的傳感器控制器為對(duì)象來(lái)執(zhí)行。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，至少1臺(tái)傳感器控制單元判斷處理從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)是否為異常值，在上述傳感器控制單元中判斷計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)為異常值時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行上述的保存動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求3所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，1臺(tái)傳感器控制單元判斷處理從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)是否為異常值，在該傳感器控制單元中判斷計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)為異常值時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以由預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)指定的傳感器控制器為對(duì)象而進(jìn)行上述的保存動(dòng)作。
6.如權(quán)利要求3所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，傳感器控制單元通過(guò)判斷處理從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)為異常值，向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元輸出檢測(cè)信號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元在從傳感器控制單元獲取檢測(cè)信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)上述保存動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求4所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，傳感器控制單元通過(guò)判斷處理從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)為異常值，向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元輸出檢測(cè)信號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元在從傳感器控制單元獲取檢測(cè)信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)上述保存動(dòng)作。
8.如權(quán)利要求6所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，傳感器控制單元將上述檢測(cè)信號(hào)作為表示進(jìn)行該檢測(cè)的數(shù)據(jù)而附加于圖像數(shù)據(jù)以及/或者計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行輸出，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元在從傳感器控制單元獲取與上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)上述保存動(dòng)作。
9.如權(quán)利要求7所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，傳感器控制單元將上述檢測(cè)信號(hào)作為表示進(jìn)行該檢測(cè)的數(shù)據(jù)而附加于圖像數(shù)據(jù)以及/或者計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行輸出，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元在從傳感器控制單元獲取與上述檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)上述保存動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元還具有外部觸發(fā)輸入部，上述保存動(dòng)作是將在由外部觸發(fā)輸入部輸入觸發(fā)起到輸入下一觸發(fā)止的期間獲取的圖像數(shù)據(jù)以及/或者對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)作為1個(gè)組，按每次輸入觸發(fā)而變更組，將所保存的數(shù)據(jù)分組來(lái)執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種傳感器系統(tǒng)，在例如視覺傳感器、位移傳感器等這樣的處理圖像的聯(lián)裝式傳感器系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)已有的系統(tǒng)導(dǎo)入所需要最小限度的新的單元，可在低成本中實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)收集功能和庫(kù)切換功能等。可以具有傳感器控制器將從傳感頭獲取的圖像數(shù)據(jù)、以及/或者對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中的第一動(dòng)作；以及/或者將保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中的設(shè)定數(shù)據(jù)寫入到傳感器控制單元內(nèi)的庫(kù)存儲(chǔ)器中的第二動(dòng)作。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1744662SQ200510099648
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者井上宏之, 大庭仁志, 嶋田浩二, 細(xì)田亨, 中下直哉, 竹川肇, 堀江健嗣, 吉浦豪, 宮脅舞 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社