ロボットシステム
【課題】ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保する。
【解決手段】ロボット１０は、複数のモータ２１〜２６と複数のエンコーダ２１ａ〜２６ａとを備えている。ロボット１０と制御ユニット３０とは電気ケーブル４０を介して接続されており、それにはエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブル４２が含まれている。制御ユニット３０は、コントローラ３１と電源回路３２とを備えており、コントローラ３１は、電源回路３２で生成される電源電圧を、エンコーダ駆動に適した適合電源電圧に調整する。このとき、コントローラ３１は、電源電圧を複数の段階で変更しながら設定し、電源電圧が設定された状態で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定する。そして、通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧を算出する。
【解決手段】ロボット１０は、複数のモータ２１〜２６と複数のエンコーダ２１ａ〜２６ａとを備えている。ロボット１０と制御ユニット３０とは電気ケーブル４０を介して接続されており、それにはエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブル４２が含まれている。制御ユニット３０は、コントローラ３１と電源回路３２とを備えており、コントローラ３１は、電源回路３２で生成される電源電圧を、エンコーダ駆動に適した適合電源電圧に調整する。このとき、コントローラ３１は、電源電圧を複数の段階で変更しながら設定し、電源電圧が設定された状態で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定する。そして、通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットを好適に制御するためのロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットのシステムとして、ロボットとこれを制御する制御ユニットとが別体で構成され、それらロボット及び制御ユニットの通信系統や電源系統が電気ケーブルを介して接続されているものがある。ロボットは一般的に、関節部の駆動源としてのモータや、そのモータの回転状態を検出するエンコーダを有しており、モータやエンコーダに対しては制御ユニット内に設けられた電源回路から電源ケーブルを介して駆動電源が供給される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のように電源ケーブルを介して制御ユニット側の電源回路からロボット側のエンコーダに駆動電源が供給される構成では、電源ケーブルにおいてケーブル長に応じて電圧ドロップが生じ、その電圧ドロップに起因してエンコーダの検出性能が低下するという事態が生じる。また、使用される電源ケーブルをあらかじめ想定し、その想定した電源ケーブルでの電圧ドロップを加味して電源回路の電源電圧を設定しておいたとしても、エンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において電源ケーブルの交換が行われたりすることもあり、こうした想定外のケーブル交換等により、やはりエンコーダの供給電源が適正でなくなり、結果としてエンコーダの性能低下が生じる。
【０００５】
本発明は、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保することができるロボットシステムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。
【０００７】
第１の発明のロボットシステムは、
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により前記電源電圧が順次変更されつつ設定されて前記電源部から出力される状態で、前記複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて該エンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、制御ユニット側の電源部で生成される電源電圧が複数の段階で変更されながら設定される。また、こうして段階的に設定された電源電圧が電源部から順次出力される状態で、複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについてエンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否が判定され、それらの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧が算出される。そして、電源部で生成される電源電圧が適合電源電圧に調整されることにより、電源ケーブルでの電圧ドロップを加味しつつエンコーダに対して適切な駆動電源を供給できる。かかる場合、ロボットシステム自身で適合電源電圧（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、エンコーダに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダの性能低下を抑制できる。電源電圧の調整処理は、システム起動時に実施されるのが望ましい。
【０００９】
ここで、エンコーダについては適正動作を保証する動作保証電圧範囲が定められているが、その動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも、エンコーダの通信自体は可能になることがある。ただし、動作保証電圧範囲以下の電圧印加の状態では、通信良好の状態と不良の状態とが混在する可能性がある。この点、複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としたため、通信良好であるとの判定精度が上がり、適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００１０】
以上により、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保できることとなる。
【００１１】
第２の発明では、前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれている。そして、前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて前記通信状況の良否を判定し、前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する。
【００１２】
上記構成のロボットシステムでは、電源ケーブルで電圧ドロップが生じることに加え、ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路でも電圧ドロップが生じると考えられる。また、複数のエンコーダについて、電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが異なっていると、エンコーダごとに電圧ドロップの量が相違したものとなり、電源経路の長さが最大となるエンコーダでは、電圧ドロップが最大になることから実際の印加電圧が最小になる。
【００１３】
かかる場合において、複数のエンコーダのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としたため、電圧ドロップが最大となるエンコーダ、すなわち電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダの通信状況を加味して適合電源電圧を算出できる。したがって、適合電源電圧の信頼性を一層高めることができる。
【００１４】
第３の発明では、前記複数のエンコーダとして、第１エンコーダと、それよりも前記電源経路の長さが大きい第２エンコーダとを含んでおり、それら第１及び第２の両エンコーダの電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記電圧設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定されるまで、前記電源電圧を、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更しながら設定する第１設定手段と、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点で、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして設定する第２設定手段とを有し、
前記適合電圧算出手段は、前記電源経路の長さが最大となるエンコーダが前記第２エンコーダである場合において、前記第２設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する。
【００１５】
ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路は、エンドユーザで交換や変更が行われる可能性は低く、第１及び第２の両エンコーダにおける電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差はあらかじめ把握できる。本発明では、こうした前提を利用して、各エンコーダの通信状況が良好であると判定される場合にその判定の確からしさを高め、ひいては適合電源電圧の信頼性を高めるものである。
【００１６】
なお、状況によっては、設定された電源電圧より高めの電源電圧がエンコーダに印加されていたり、印加電圧が規定電圧よりも低いのにエンコーダ自身が誤って動作していたりすることもある（以下、これを「ゆらぎ」という）。かかる場合、ゆらぎが存在する状態での電源電圧に基づいて以降の電圧制御を実施すると、実際は電源電圧が足りず動作が不安定になるおそれもある。この点を鑑みて、適合電源電圧の信頼性を高めるようとするものである。
【００１７】
つまり、第１エンコーダ（第１，第２のうち電源経路が短いエンコーダ）の通信状況が良好と判定されるまでは、電源電圧が、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更されながら設定される。これにより、先ずは第１エンコーダが通信良好となる電源電圧が求められる。そして、第１エンコーダの通信状況が良好となった時点で、電源電圧が、その時の電源電圧に対して（その時の電源電圧を基準として）電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて設定され、その電圧設定の状態で第２エンコーダ（第１，第２のうち電源経路が長いエンコーダ）について通信状況の良否が判定される。
【００１８】
このとき、第２エンコーダ用に設定された電源電圧は、ロボット内での電圧ドロップの差が加味されただけであり、この上乗せの時点で電源電圧が各エンコーダにとって適したものになっていれば、上乗せ前の電源電圧で第１エンコーダの通信状況が良好となり、かつ上乗せ後の電源電圧で第２エンコーダの通信状況が良好となる筈である。これに対し、ゆらぎ等に起因して電源電圧が各エンコーダにとって適したものになっていなければ、上乗せ前の電源電圧で第１エンコーダの通信状況が良好となったとしても、上乗せ後の電源電圧で第２エンコーダの通信状況が良好とならない。本構成では、エンコーダごとの電源経路の違いを考慮した上で、各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、現状の電源電圧がこれら各エンコーダにとって適したものであるとより正確に判断できる。
【００１９】
そして、電源経路の長さが最大となるエンコーダが第２エンコーダである場合を想定すれば、第２設定手段により電源電圧が設定された状態で、第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されれば、その時の電源電圧に基づいて適合電源電圧を算出できる。以上により、信頼性の高い適合電源電圧を求めることができる。
【００２０】
第４の発明では、前記第２エンコーダは、各々前記電源経路の長さが異なるｎ個（ｎ≧２）のエンコーダを含んでおり、そのｎ個のエンコーダについて前記第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記第２設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された以降に、前記電源電圧を、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点の電源電圧に対して、前記ｎ個のエンコーダに関するそれぞれの前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして順次設定し、
前記適合電圧算出手段は、前記第２設定手段により前記ｎ個のエンコーダについて各々前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして前記電源電圧を順次設定した場合に、該順次設定した各状態での前記ｎ個のエンコーダの通信状況が全て良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する。
【００２１】
上記構成によれば、第２エンコーダとしてｎ個のエンコーダが設けられているロボットにおいて、そのそれぞれについて第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いを考慮して電源電圧が多段に設定される。かかる場合、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せするといった電圧設定が繰り返し実施されることになるため、ゆらぎによる通信状況の誤判定を抑制できる。例えば、多軸ロボットにおいて軸ごとにモータ及びエンコーダが設けられている構成であれば、その軸数分だけ電圧設定が繰り返されることとなる。以上により、各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、適合電源電圧の信頼性をより一層高めることができる。
【００２２】
第５の発明では、前記電圧設定手段は、
前記適合電圧算出手段により、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧が算出された後、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を差し引いて設定する第３設定手段をさらに有し、
前記第３設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第１エンコーダの通信状況が良好でないと判定された場合に、前記適合電圧算出手段により算出した前記適合電源電圧を無効とする。
【００２３】
上記構成によれば、第１エンコーダの通信状況が良好になるまで電源電圧が徐々に高電圧側に変更された後、電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて電源電圧が設定される。さらにその後、電圧ドロップの差相当の電圧が差し引かれて電源電圧が設定される（つまり、第１エンコーダの通信状況が良好になった時点の電源電圧に戻される）。すなわち、電源電圧は、一旦高電圧側に変更され、その後低電圧側に戻される。かかる場合、電圧増加時及び電圧降下時のそれぞれで、同一の電源電圧により通信状況の良否判定がそれぞれ行われる。これにより、やはり各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、適合電源電圧の信頼性をより一層高めることができる。
【００２４】
第６の発明では、前記第１設定手段により電圧変更される前記所定の電圧幅が、前記電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとなっている。
【００２５】
これにより、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せする際に基準となる電源電圧（第１エンコーダの通信状況が良好となる電源電圧）をきめ細かく求めることができる。そして、各エンコーダの通信状況を確実に良好なものとしつつも、適合電源電圧を過剰に高くすることなく好適に求めることができる。
【００２６】
第７の発明では、前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、前記適合電源電圧として算出する。
【００２７】
上述したとおりエンコーダでは、動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも通信が可能になることがあるが、かかる状態では、通信良好の状態と不良の状態とが混在する可能性がある。この点、エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、適合電源電圧として算出することにより、適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００２８】
第８の発明のロボットシステムは、
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記ロボットは、前記電源ケーブルを通じて供給される駆動電源を入力し、該入力した駆動電源について電圧−周波数変換を実施する電圧−周波数変換手段を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により設定された前記電源電圧が前記電源部から出力された状態で、前記電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号を取得し、その周波数検出信号に基づいて、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実印加電圧が前記複数のエンコーダに適したものであると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、制御ユニット側の電源部で生成される電源電圧が複数の段階で変更されながら設定される。また、こうして段階的に設定された電源電圧が電源部から出力された状態で、ロボット側に設けられた電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号が取得されるとともに、その周波数検出信号に基づいて、複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否が判定され、その実印加電圧が複数のエンコーダに適したものであると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧が算出される。そして、電源部で生成される電源電圧が適合電源電圧に調整されることにより、電源ケーブルでの電圧ドロップを加味しつつエンコーダに対して適切な駆動電源を供給できる。かかる場合、ロボットシステム自身で適合電源電圧（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、エンコーダに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダの性能低下を抑制できる。電源電圧の調整処理は、システム起動時に実施されるのが望ましい。
【００３０】
ここで、ロボット側に電圧−周波数変換手段が設けられており、制御ユニット側では、電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号が取得される。かかる場合、ロボット側から制御ユニット側に周波数検出信号が送信されることになるが、周波数検出信号は減衰に起因する誤認識が生じにくいため、制御ユニット側では、電圧−周波数変換後の周波数情報を正しく把握できる。したがって、制御ユニット側において、複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を正確に判定することができ、ひいては適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００３１】
以上により、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保できることとなる。
【００３２】
第９の発明では、前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、前記電圧−周波数変換手段は、前記電源コネクタの付近に設けられている。そして、前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダについて前記電源コネクタまでの前記電源経路の電圧ドロップを加味して、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する。
【００３３】
上述したとおり、上記構成のロボットシステムでは、電源ケーブルで電圧ドロップが生じることに加え、ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路でも電圧ドロップが生じると考えられる。また、複数のエンコーダについて、電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが異なっていると、エンコーダごとに電圧ドロップの量が相違したものとなり、電源経路の長さが最大となるエンコーダでは、電圧ドロップが最大になることから実際の印加電圧が最小になる。
【００３４】
かかる場合において、複数のエンコーダのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダの電圧ドロップを加味して、エンコーダ実印加電圧の適否が判定されるため、電圧ドロップが最大となり電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダについても実印加電圧の適否を正しく判定できる。したがって、電源電圧の調整結果についてその信頼性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ロボットシステムの電気的構成図。
【図２】ロボットの概要を示す構成図。
【図３】エンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図４】フラグリセット処理を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図６】図５に引き続きエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図７】エンコーダ駆動電源の調整処理を具体的に説明するためのタイムチャート。
【図８】第３実施形態におけるロボットシステムの電気的構成図。
【図９】（ａ）はＶ／Ｆ変換回路の構成を示す回路図、（ｂ）はＶ／Ｆ変換回路の動作説明のためのタイムチャート。
【図１０】第３実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図１１】周波数とエンコーダ印加電圧との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［第１実施形態］
以下、本発明を垂直多関節型ロボットに具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のロボットは、例えば産業用ロボットとして機械組立工場などの組立システムにて用いられる。
【００３７】
はじめに、ロボット１０の概要を図２に基づいて説明する。同図に示すように、ロボット１０は、回動中心軸線として第１軸Ｊ１、第２軸Ｊ２、第３軸Ｊ３、第４軸Ｊ４、第５軸Ｊ５、第６軸Ｊ６を有する６軸ロボットであり、これら各軸における各部の動作角度がそれぞれサーボモータ等からなる駆動源の駆動により調整されるものとなっている。サーボモータはいずれも正逆両方向の回転が可能であり、モータ駆動により原点位置を基準として各部が動作する。本実施形態では、第１軸Ｊ１が鉛直方向に延びるようにしてロボット１０が床等のロボット設置箇所に設置されるものとしており、図１の上下方向が鉛直方向を示すとして以下説明する。
【００３８】
ロボット１０において、基台１１は、床等に固定される固定部１２と、その固定部１２の上方に設けられる回動部１３とを有しており、回動部１３が第１軸Ｊ１を回動中心として水平方向に回動可能になっている。回動部１３の上端部分には下アーム１５が回動可能に連結されている。下アーム１５は基本姿勢として鉛直方向に延びる向きに設けられ、その上端部には上アーム１６が回動可能に連結されている。上アーム１６は基本姿勢として水平方向に延びる向きに設けられている。
【００３９】
下アーム１５は、水平方向に延びる第２軸Ｊ２を回動中心として回動部１３に対して回動可能になっており、所定の動作範囲内において時計回り方向又は反時計回り方向に回動動作する。また、上アーム１６は、水平方向に延びる第３軸Ｊ３を回動中心として下アーム１５に対して回動可能になっており、所定の動作範囲内において時計回り方向又は反時計回り方向に回動動作する。
【００４０】
上アーム１６は、基端側と先端側とで２つのアーム部に分割されて構成されており、基端側は第１上アーム１６Ａ、先端側は第２上アーム１６Ｂとなっている。第１上アーム１６Ａは上述したとおり下アーム１５に回動可能に連結されている。これに対し、第２上アーム１６Ｂは、本上アーム１６の長手方向に延びる第４軸Ｊ４を回動中心として第１上アーム１６Ａに対してねじり方向に回動可能になっている。
【００４１】
上アーム１６（詳しくは第２上アーム１６Ｂ）の先端部には手首部１７が設けられ、その手首部１７には、ワークやツール等を取り付けるためのハンド部１８が設けられている。手首部１７は、水平方向に延びる第５軸Ｊ５を回動中心として第２上アーム１６Ｂに対して回動可能になっている。また、ハンド部１８は、その中心線である第６軸Ｊ６を回動中心としてねじり方向に回動可能になっている。
【００４２】
ロボット１０において各軸Ｊ１〜Ｊ６の関節部分には、それぞれ前段部材側にモータ（サーボモータ）２１，２２，２３，２４，２５，２６が設けられている。そして、各関節部分において、前段部材に設けられたモータの駆動により、後段部材がそれぞれ回動動作する。なお、モータ２１〜２６の出力軸（駆動軸）の中心軸線がそれぞれ第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６となっている。
【００４３】
各モータ２１〜２６は、その出力軸の回転位置に応じたパルス信号を出力するエンコーダ２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａを有している。これらの各エンコーダ２１ａ〜２６ａは、所定パターンに形成されたスリットを有する回転子と、その回転子の回転を光学的に検出する検出素子と、その検出素子の信号を処理するＩＣとを有している。なお、各エンコーダ２１ａ〜２６ａは、回転子の回転を磁気的に検出するものであってもよい。
【００４４】
また、各モータ２１〜２６は、モータ出力軸を制動する非励磁作動型の電磁ブレーキを有している。各電磁ブレーキは、ばねの弾性力に基づき駆動軸（モータの出力軸）の制動を行い、励磁コイルへの電力供給に基づき駆動軸の制動を解除する。エンコーダ及び電磁ブレーキはそれぞれモータに組み込まれており、モータにおいて一体化されている。すなわち、各モータは、その回転駆動部とエンコーダとブレーキとを含むユニットとして構成されている。
【００４５】
なお、ロボット１０の各部（モータ２１〜２６等）はそれぞれカバーで覆われており、塵や油等の異物が外部から侵入することが抑制されている。これらカバーの内部は互いに連通しており、この連通部に電気配線等が通されている。
【００４６】
次に、図１を参照して、ロボットシステムの制御系の構成について説明する。図１は、ロボットシステムの電気的構成図である。なお図１では、説明の便宜上、６つのモータ２１〜２６のうちモータ２１，２２，２６を記載している。
【００４７】
制御ユニット３０は、主要な構成として、ロボット１０の動作に関する一連の制御を実施するコントローラ３１と、ロボット１０を駆動させるための駆動電源を生成する電源回路３２とを備えている。コントローラ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータを中核にして構成されており、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいてロボット１０の動作位置や動作速度等を制御する。例えば、エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいてモータ２１〜２６の実回転位置や実回転速度を算出するとともに、それら実回転位置や実回転速度が、回転位置指令値や回転速度指令値に収束するようにフィードバック制御を実施する。
【００４８】
電源回路３２は、例えば交流２００Ｖをベース電源として本ロボットシステムに必要な各種の駆動電源を生成し出力する。具体的には、コントローラ駆動用の電源や、モータ駆動用の電源、エンコーダ駆動用の電源を生成する。エンコーダ駆動用の電源に関して言えば、電源電圧が可変となっており、あらかじめ定められた動作保証電圧範囲の電源電圧がエンコーダ２１ａ〜２６ａに印加されるように駆動電源を可変に生成し出力できるものとなっている。なお、エンコーダ２１ａ〜２６ａの動作保証電圧範囲は、例えば４．７５〜５．２５Ｖである。
【００４９】
電源回路３２からコントローラ３１に対しては、制御ユニット３０内の電源経路Ｄ１，Ｄ２を介して電源供給が行われる。ここで、電源経路Ｄ１には電源スイッチ３３が設けられており、電源スイッチ３３のオン操作に伴い電源経路Ｄ１を介して電源回路３２からコントローラ３１に駆動電源が供給される。また、電源経路Ｄ２は、電源スイッチ３３を経由せずに電源回路３２からコントローラ３１に駆動電源を供給する経路であり、電源スイッチ３３のオフ状態下でもコントローラ３１の動作が可能となっている。なお、電源スイッチ３３はシステム起動に伴いオンされるものとなっている。
【００５０】
ロボット１０と制御ユニット３０とは、電気ケーブル４０を介して電気的に接続されている。電気ケーブル４０には、制御ユニット３０側とロボット１０側との通信を行うための通信ケーブル４１と、電源回路３２で生成した駆動電源をロボット１０側に供給するための電源ケーブル４２とが含まれている。制御ユニット３０とロボット１０とにはそれぞれ通信コネクタ３４，３５が設けられており、それら通信コネクタ３４，３５に通信ケーブル４１が接続されている。本実施形態では、通信方式として例えばＲＳ−４２２、ＲＳ−２３２Ｃ等からなるシリアル通信方式を採用している。ただし、パラレル通信方式により通信を行う構成であってもよい。また、制御ユニット３０とロボット１０とにはそれぞれ電源コネクタ３６，３７が設けられており、それら電源コネクタ３６，３７に電源ケーブル４２が接続されている。
【００５１】
また、制御ユニット３０の電源コネクタ３６には、電源ケーブル４２が着脱された場合にその着脱を検出する着脱検出部３８が設けられており、その着脱検出部３８の検出結果がコントローラ３１に逐次入力される。例えば、電源ケーブル４２の交換時において電源ケーブル４２が電源コネクタ３６から取り外されると、その取り外しが着脱検出部３８で検出される。コントローラ３１には電源経路Ｄ２を介してバックアップ用の電源が常時供給されている。また、着脱検出部３８にもバックアップ用の電源が常時供給されている。したがって、電源スイッチ３３がオフ状態にある場合にケーブル交換作業が行われても、それが検出できるようになっている。
【００５２】
ロボット１０においては、電源コネクタ３７を基端として各エンコーダ２１ａ〜２６ａに駆動電源を供給するロボット電源配線４３が設けられている。この場合、モータ２１〜２６は複数のロボット関節各部に設けられており、それ故に電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでのロボット電源配線４３の長さはエンコーダ２１ａ〜２６ａごとに相違するものとなっている。例えば、電源コネクタ３７がロボット１０の基台１１に設けられている構成を想定すると、エンコーダ２１ａ→エンコーダ２２ａ→・・・→エンコーダ２６ａの順にロボット電源配線４３の配線長が大きくなる構成となっている。
【００５３】
ところで、ロボット１０と制御ユニット３０とが互いに離間して設けられ、制御ユニット３０によりロボット１０の遠隔操作が可能になっている場合には、その離間距離に応じて延長された長さの電源ケーブル４２が用いられる。また、ロボット１０がレール等の案内部に沿って移動可能な可動式であると、電源ケーブル４２の長さをロボット移動分を加味した長さにしておく必要がある。かかる場合、電源ケーブル４２が長くなるほど、同ケーブル４２での電圧ドロップが大きくなり、電源回路３２で生成された電源電圧に対して、実際に各エンコーダ２１ａ〜２６ａに印加される電源電圧（以下、実印加電圧という）が降下するという事態が生じる。
【００５４】
ここで一般には、電源ケーブル４２の電圧ドロップ量は都度使用されるケーブルの長さや種類により把握できるため、その電圧ドロップ量を加味した上で電源回路３２での生成電圧を上乗せしておけば、エンコーダ２１ａ〜２６ａの実印加電圧を動作保証電圧範囲（４．７５〜５．２５Ｖ）内とすることが可能である。しかしながら、電源ケーブル４２はエンドユーザ（メーカのＦＡ工場の作業者等）により交換される場合があり、そのケーブル交換によってケーブル長が変わったりケーブルの種類が変わったりすることがある。この場合、電圧ドロップ量があらかじめ想定したものと異なるため、エンコーダ２１ａ〜２６ａの実印加電圧が想定外の電圧値になることが懸念される。
【００５５】
そこで本実施形態では、制御ユニット３０において、電源回路３２で生成されるエンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎを自動調整できる構成とする。つまり、電源電圧Ｖｅｎを複数の段階で変更しながら設定し、その電源電圧Ｖｅｎが設定された状態（電源電圧Ｖｅｎの駆動電源が供給された状態）で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定するとともに、その通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、適合電源電圧としての調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出することとしている。以下、その詳細を説明する。
【００５６】
図３は、エンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【００５７】
図３において、ステップＳ１０１では、電源調整済みフラグが１であるか否かを判定する。電源調整済みフラグは、エンコーダ駆動電源の調整が完了しているか否かを表すフラグであり、同フラグ＝１は調整完了済みであることを示し、同フラグ＝０は調整未完了であることを示す。電源調整済みフラグ＝１である場合、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し、その後本処理を終了する。
【００５８】
また、電源調整済みフラグ＝０である場合、ステップＳ１０３に進み、同ステップＳ１０３以降において、エンコーダ駆動用の電源電圧を適正値に調整するための一連の処理を実施する。すなわち、ステップＳ１０３では、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する。
【００５９】
その後、ステップＳ１０４では、所定期間において各エンコーダ２１ａ〜２６ａからそれぞれ送信される回転検出情報を取得する。続くステップＳ１０５では、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいて各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定する。
【００６０】
このとき、各エンコーダ２１ａ〜２６ａではそれぞれロボット１０内におけるロボット電源配線４３の長さが異なるため、電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでにおいて各々異なる電圧ドロップが生じる。つまり、電源ケーブル４２が同一であっても、ロボット電源配線４３の長さの相違により、各エンコーダ２１ａ〜２６ａでは電圧ドロップ量が相違する。本実施形態では、こうして電圧ドロップが各々相違することを踏まえて、一部のエンコーダだけでなく（特に電源経路長が比較的短いエンコーダだけでなく）、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定する。
【００６１】
エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合において、ステップＳ１０６では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。電圧調整量ΔＶａは、例えば０．１２５Ｖである。
【００６２】
その後、ステップＳ１０７では、今現在の電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定する。制限電圧は、エンコーダの動作保証電圧範囲（仕様最大電圧）やケーブル特性等に基づいて決定される電圧値である。制限電圧についてより具体的には、仕様最大電圧が５．２５Ｖ、電源ケーブル４２の線抵抗が２２２Ω／ｋｍ、ケーブル長が４０ｍ、エンコーダ消費電流が１６０ｍＡである場合、
5.25〔Ｖ〕＋222×10^-3〔Ω〕×40〔ｍ〕×160×10^-3〔Ω〕＝6.67〔Ｖ〕
となり、制限電圧＝６．６７Ｖとして定められる。
【００６３】
電源電圧Ｖｅｎ≦制限電圧の場合、ステップＳ１０４に戻り、再びエンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報を取得するとともに、通信状況の良否を判定する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。そして、通信状況が良好にならなければ電源電圧Ｖｅｎを再び上昇させる（ステップＳ１０６）。こうした処理において、電源電圧Ｖｅｎが次第に上昇し、制限電圧に到達するまでに通信状況が良好にならない場合には、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧となる（ステップＳ１０７がＮＯとなる）。かかる場合、ステップＳ１０８に進み、異常発生していると判定する。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信が当然良好となる筈の電源電圧が印加されているのに、通信状況が良好にならない場合には、例えばエンコーダに異常があると判定する。このとき、異常発生の情報を、コントローラ３１内のバックアップ用メモリに記憶したり、誤動作防止を図るべく調整済み電源電圧Ｖａｄｊを０Ｖに設定したりするとよい。
【００６４】
一方、ステップＳ１０５で通信状況が良好であると判定されると、ステップＳ１０９に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。そして最後に、ステップＳ１１０では、電源電圧Ｖｅｎの調整が完了したとして、電源調整済みフラグに１をセットする。
【００６５】
電源調整済みフラグは、電源ケーブル４２が取り外された場合に、その取り外しの検出信号に基づいてリセットされるものとなっている。つまり、電源ケーブル４２が取り外された場合には、電源ケーブル４２が交換される可能性があり、電源電圧の再調整を行わせるべく電源調整済みフラグがリセットされる。
【００６６】
具体的には、コントローラ３１が図４に示すフラグリセット処理を実行する。図４において、ステップＳ２０１では、着脱検出部３８の検出結果に基づいて、ケーブル取り外しの有無を判定する。そして、電源ケーブル４２の取り外し有りと判定された場合に、ステップＳ２０２に進み、電源調整済みフラグを０にリセットする。
【００６７】
ただし、電源調整済みフラグがリセットされる構成は上記以外であってもよい。例えば、電源スイッチ３３がオン操作される都度、電源調整済みフラグが初期化処理によってリセットされる構成であってもよい。又は、ＦＡ工場の室内温度等のロボット設置環境が変わった場合に、電源調整済みフラグがリセットされる構成であってもよい。定期的に、例えば数ヶ月ごとに電源調整済みフラグがリセットされる構成であってもよい。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００６９】
電源電圧Ｖｅｎが段階的に設定された状態で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否が判定され、それらの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）が算出される構成とした。かかる場合、ロボットシステム自身で調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダ２１ａ〜２６ａの性能低下を抑制できる。
【００７０】
また、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定するようにしたため、通信良好であるとの判定精度が上がり、調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。つまり、１つのエンコーダのみについて通信良好となった時点では、実際にはエンコーダ印加電圧が動作保証電圧範囲を下回っている可能性があり、通信良好のエンコーダ以外に通信不良のエンコーダが混在している可能性があるが、各々電源経路長が相違する全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果を参照する構成としたため、こうした可能性が極めて低いものとなる。
【００７１】
以上により、ロボット１０の運転に際し、制御ユニット３０側からロボット１０側のエンコーダ２１ａ〜２６ａに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダ２１ａ〜２６ａの検出性能を確保できることとなる。
【００７２】
エンドユーザにおいては、エンコーダ駆動電源の電圧ドロップを意識することなく、電源ケーブル４２を交換することが実施できる。例えば、ＦＡ工場側でのロボット１０及び制御ユニット３０の設置位置に応じて、電源ケーブル４２を長いものから短いものに交換したり、その逆に短いものから長いものに交換したりする場合にも、エンコーダ駆動電源の電圧ドロップを意識することなく交換できる。この場合、作業者による、電源回路３２の電源電圧の調整は不要である。
【００７３】
電源ケーブル４２が取り外されたことの検出信号に基づいて電源調整済みフラグがリセットされる構成としたため、電源ケーブル４２が交換された可能性がある場合には電源電圧の再調整が行われる。したがって、ＦＡ工場等において電源ケーブル４２が何度も交換される場合にも、エンコーダに対する最適な駆動電源の供給状態を維持できる。また、電源電圧を調整するための一連の処理が、システム起動の都度毎回実施されるのではなく必要時のみ実施されるため、システム起動時においてロボット１０の運転開始の準備をいち早く整えることができる。
【００７４】
電源電圧Ｖｅｎが段階的に高電圧側に更新される際に、その電源電圧Ｖｅｎに基づいて異常検出を実施する構成とした。すなわち、電源電圧Ｖｅｎが制限電圧を上回ったのにエンコーダの通信が良好とならない場合に異常有りと判定する構成とした。これにより、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを求めるための電圧調整と同時に、ロボットシステムの異常診断についても実施できる。
【００７５】
各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好となった時点での電源電圧Ｖｅｎに基づいて調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出する構成において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を加算した電圧値を、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）として算出する構成であってもよい。加算する電圧増加分は、例えば０．２５Ｖである。本処理は、図３のステップＳ１０９において実施されるとよい。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａでは、動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも通信が可能になることがあるが、上記のとおり電圧加算を行って調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出することで、その調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。
【００７６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。ロボット１０において電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでのロボット電源配線４３は、エンドユーザ側で交換や変更が行われる可能性は低く、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのロボット電源配線４３の長さの違いによる電圧ドロップの差はあらかじめ把握できる。本実施形態では、こうした前提を利用して、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であると判定される場合にその判定の確からしさを高め、ひいては調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）の信頼性を高めるものである。なお、ロボットシステムの構成は図１や図２に示すとおりである。
【００７７】
本実施形態では、６つのエンコーダ２１ａ〜２６ａについてロボット１０内での電源配線の長さが、エンコーダ２１ａ、エンコーダ２２ａ、エンコーダ２３ａ、エンコーダ２４ａ、エンコーダ２５ａ、エンコーダ２６ａの順に大きくなり、その順序で電圧ドロップの量も次第に大きくなっている。また、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの電源配線の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報はコントローラ３１内にあらかじめ記憶されている。そして、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎを段階的に増加させつつ（低電圧側から高電圧側に変更しつつ）、電源配線の長さが小さいものから大きいものへの順序で、すなわち電圧ドロップが小さいものから大きいものへの順序でエンコーダの通信状況の良否を判定するとともに、その判定結果に基づいて、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの駆動に適した適合駆動電圧（調整済み電源電圧Ｖａｄｊ）を見出す構成としている。
【００７８】
図５及び図６は、本実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【００７９】
図５において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３は、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同じ処理である。すなわち、電源調整済みフラグ＝１である場合には、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し（ステップＳ３０２）、電源調整済みフラグ＝０である場合には、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する（ステップＳ３０３）。
【００８０】
その後、ステップＳ３０４では、所定期間においてエンコーダ２１ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３０５では、エンコーダ２１ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２１ａの通信状況の良否を判定する。そして、エンコーダ２１ａの通信状況が良好でないと判定された場合において、ステップＳ３０６では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。ここで、電圧調整量ΔＶａは、後述する電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１，ΔＶｄｒ２等よりも小さい電圧幅となっている。
【００８１】
一方、ステップＳ３０５でエンコーダ２１ａの通信状況が良好であると判定されると、ステップＳ３１１に進み、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２１ａとエンコーダ２２ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１を上乗せ（加算）して、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ１）。このとき、エンコーダ２１ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ１が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。補足しておくと、ロボット電源配線において、エンコーダ２１ａまでの配線部分の電圧ドロップをＶＤ１、エンコーダ２２ａまでの配線部分の電圧ドロップをＶＤ２とすると、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１は、ΔＶｄｒ１＝ＶＤ２−ＶＤ１として定義される。
【００８２】
その後、ステップＳ３１２では、所定期間においてエンコーダ２２ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３１３では、エンコーダ２２ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２２ａの通信状況の良否を判定する。
【００８３】
このとき、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１が上乗せされる前後の各電源電圧は、ロボット１０内での電圧ドロップの差が加味されただけであり、この上乗せの時点で電源電圧Ｖｅｎが各エンコーダ２１ａ，２１ｂにとって適したものになっていれば、上乗せ前の電源電圧でエンコーダ２１ａの通信状況が良好となり、かつ上乗せ後の電源電圧でエンコーダ２２ａの通信状況が良好となる筈である。これに対し、電源電圧が各エンコーダ２１ａ，２２ａにとって適したものになっていなければ、上乗せ前の電源電圧でエンコーダ２１ａの通信状況が良好となったとしても、上乗せ後の電源電圧でエンコーダ２２ａの通信状況が良好とならない。かかる場合、ステップＳ３０５，Ｓ３１３が連続してＹＥＳになることは、上乗せ前の電源電圧はエンコーダ２１ａにとって適したものであり、かつ上乗せ後の電源電圧はエンコーダ２２ａにとって適したものであると言える。したがって、ステップＳ３１３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続のステップＳ３２１に進む。
【００８４】
ステップＳ３１３がＮＯの場合には、ステップＳ３１４では、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ）。ここで、電圧調整量ΔＶｂは、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１よりも小さい電圧幅となっている（後述の電圧ΔＶｄｒ２等との関係も同様）。そしてその後、ステップＳ３１２に戻り、所定期間においてエンコーダ２２ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２２ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３１２，Ｓ３１３）。
【００８５】
なお、ステップＳ３１３がＮＯであれば、調整処理を初めからやり直すべく、ステップＳ３０３に戻る構成であってもよい（後述のステップＳ３２３，Ｓ３３３でも同様）。
【００８６】
ステップＳ３１３からステップＳ３２１に進むと、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２２ａとエンコーダ２３ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ２を上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ２）。このとき、エンコーダ２２ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ２が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。
【００８７】
その後、ステップＳ３２２では、所定期間においてエンコーダ２３ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３２３では、エンコーダ２３ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２３ａの通信状況の良否を判定する。
【００８８】
そして、ステップＳ３２３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続の図６のステップＳ３３１に進む。また、ステップＳ３２３がＮＯであれば、ステップＳ３２４に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ、ステップＳ３１４と同様）。そしてその後、ステップＳ３２２に戻り、所定期間においてエンコーダ２３ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２３ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３２２，Ｓ３２３）。
【００８９】
なお、ステップＳ３２３がＹＥＳの場合には、その後、ステップＳ３１１〜Ｓ３１４やステップＳ３２１〜Ｓ３２４と同じパターンで、エンコーダ２４ａに関する処理とエンコーダ２５ａに関する処理とが実施される。本来その処理は存在するが、その実質的な内容は同じであるため、ここではその図示と説明とを割愛する。
【００９０】
ステップＳ３２３からステップＳ３３１に進むと、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２５ａとエンコーダ２６ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ５を上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ５）。このとき、エンコーダ２５ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ５が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。
【００９１】
その後、ステップＳ３３２では、所定期間においてエンコーダ２６ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３３３では、エンコーダ２６ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２６ａの通信状況の良否を判定する。
【００９２】
そして、ステップＳ３３３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続のステップＳ３３５に進む。ステップＳ３３５では、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。そして最後に、ステップＳ３３６では、電源調整済みフラグに１をセットする。
【００９３】
また、ステップＳ３３３がＮＯであれば、ステップＳ３３４に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ、ステップＳ３１４と同様）。そしてその後、ステップＳ３３２に戻り、所定期間においてエンコーダ２６ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２６ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３３２，Ｓ３３３）。
【００９４】
なお、上述した図５及び図６の演算処理において、電源電圧Ｖｅｎが段階的に変更される過程で、電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定し、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧となった場合に異常発生していると判定する処理を追加することも可能である（図３のステップＳ１０７，Ｓ１０８と同様）。
【００９５】
図７は、図５及び図６の演算処理を具体的に説明するためのタイムチャートである。
【００９６】
さて、図７では、先ずタイミングｔ１で、システム起動に伴いエンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値が設定される（本実施形態では初期設定値＝４．７５Ｖ）。これにより、その電源電圧Ｖｅｎが電源回路３２で生成され、電源ケーブル４２を介してロボット１０側に出力される。
【００９７】
その後、タイミングｔ１〜ｔ２の期間では、エンコーダ２１ａから送信される回転検出情報が制御ユニット３０側で取得され、タイミングｔ２では、エンコーダ２１ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２１ａの通信状況の良否が判定される。このとき、エンコーダ２１ａの通信状況が良好でなければ、図示のとおり電源電圧Ｖｅｎが所定の電圧調整量ΔＶａだけ上げられる。その後、同様の処理が繰り返し実施される。つまり、エンコーダ２１ａの通信状況が良好と判定されるまで、電源電圧Ｖｅｎが、所定の電圧幅で段階的に変更されながら設定される。
【００９８】
そして、タイミングｔ３で、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎに対して、エンコーダ２１ａとエンコーダ２２ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１が上乗せされて、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ１）。
【００９９】
また、続くタイミングｔ４で、エンコーダ２２ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎに対して、エンコーダ２２ａとエンコーダ２３ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ２が上乗せされて、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ２）。
【０１００】
こうした段階的な電源電圧Ｖｅｎの更新処理は繰り返し実施される。そして、タイミングｔ５で、電源経路長が最大（電圧ドロップが最大）のエンコーダ２６ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎが調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶される。また、電源調整済みフラグに１がセットされる。
【０１０１】
なお、図７では、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後は、各エンコーダの電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされることで、順次各エンコーダの通信状況が良好に転じる場合について例示したが、仮に各エンコーダの電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされてもエンコーダの通信状況が良好に転じない場合（例えば図７のタイミングｔ４でエンコーダ２２ａの通信状況が良好とならない場合）には、その時点で、所定の電圧調整量ΔＶｂによる小刻みな電源電圧Ｖｅｎの更新が行われる。そして、その状態下であらためてエンコーダの通信状況の良否が判定されることとなる。
【０１０２】
以上詳述した第２実施形態によれば、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差を考慮しつつ電源電圧Ｖｅｎを段階的に設定することで、各エンコーダ２１ａ〜２６ａについて通信良好となる電源電圧Ｖｅｎをそれぞれに求めることができる。そして、それらの結果に基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを好適に求めることができる。
【０１０３】
エンコーダ２１ａ（電圧ドロップ最小のエンコーダ）について通信状況が良好となった後、残りの５つのエンコーダ２２ａ〜２６ａについて、それぞれの電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして電源電圧Ｖｅｎを順次設定し、それら全てのエンコーダ２２ａ〜２６ａの通信状況が全て良好であると判定された後、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを求める構成とした。つまり、多軸ロボット１０においてその軸数分だけ電圧設定を繰り返す構成とした。これにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性をより一層高めることができる。
【０１０４】
エンコーダ２１ａの通信状況が良好となるまでの期間で電源電圧Ｖｅｎが段階的に設定される際の電圧幅（ステップＳ３０６の電圧調整量ΔＶａ）を、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとした。これにより、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せする際に基準となる電源電圧（エンコーダ２１ａの通信状況が良好となる電源電圧）をきめ細かく求めることができる。
【０１０５】
また、「電源電圧Ｖｅｎ＋電圧ドロップの差相当の電圧」を電源電圧Ｖｅｎとして設定した状態で各エンコーダ２２ａ〜２６ａの通信状況が良好でない場合における、電源電圧Ｖｅｎの更新量である電圧幅（ステップＳ３１４，Ｓ３２４，Ｓ３３４の電圧調整量ΔＶｂ）を、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとした。これにより、各エンコーダ２２ａ〜２６ａにとって適正な電源電圧をきめ細かく求めることができる。
【０１０６】
上記のごとく電圧調整量ΔＶａ，ΔＶｂを定めることにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況を確実に良好なものとしつつも、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを過剰に高くすることなく好適に求めることができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０８】
図８は、本実施形態におけるロボットシステムの電気的構成図である。図８の構成では、図１の構成との相違点として、ロボット１０においてロボット電源配線４３に電圧−周波数変換回路（以下、Ｖ／Ｆ変換回路５１という）が接続して設けられており、Ｖ／Ｆ変換回路５１からコントローラ３１に対して周波数検出信号が出力される構成となっている。Ｖ／Ｆ変換回路５１は、ロボット電源配線４３において電源コネクタ３７の付近に設けられている。
【０１０９】
次に、図９を参照してＶ／Ｆ変換回路５１を具体的に説明する。図９において、（ａ）はＶ／Ｆ変換回路５１の構成を示す回路図であり、（ｂ）はＶ／Ｆ変換回路５１の動作説明のためのタイムチャートである。
【０１１０】
図９（ａ）に示すように、Ｖ／Ｆ変換回路５１は基本構成として前段部に設けられた積分回路５２と、後段部に設けられた比較回路５３とを有している。積分回路５２は、負帰還部にコンデンサ５４が設けられたオペアンプ５５により構成されている。オペアンプ５５には、電源ケーブル４２を通じて供給されるエンコーダ駆動電源のロボット１０側の入力電圧Ｖｉｎが入力される。また、比較回路５３は、積分回路５２の積分出力Ｖ１を入力し、これを所定の閾値と比較するコンパレータ５６により構成されている。オペアンプ５５の負側入力端子には、比較回路５３の比較出力Ｖ２に応じてオン／オフするトランジスタ５７のコレクタが接続されている。
【０１１１】
上記構成によれば、図９（ｂ）に示すごとく積分回路５２の積分出力Ｖ１と比較回路５３の比較出力Ｖ２とが変化する。すなわち、積分回路５２の積分出力Ｖ１は、入力電圧Ｖｉｎの大きさに応じた傾きで上昇変化又は低下変化する。このとき、入力電圧Ｖｉｎが大きいほど、積分出力Ｖ１の変化の傾きが大きくなる。そして、積分出力Ｖ１の変化に伴い比較回路５３の比較出力Ｖ２がパルス状に変化するものとなる。
【０１１２】
図１０は、本実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【０１１３】
図１０において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３は、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同じ処理である。すなわち、電源調整済みフラグ＝１である場合には、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し（ステップＳ４０２）、電源調整済みフラグ＝０である場合には、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する（ステップＳ４０３）。
【０１１４】
その後、ステップＳ４０４では、Ｖ／Ｆ変換回路５１から送信される周波数検出信号を取得し、周波数カウント処理を実施する。周波数カウント処理は、周波数検出信号のパルス数をカウントし、所定時間内のパルスカウント数に基づいて周波数ｆを算出するものである。
【０１１５】
続くステップＳ４０５では、周波数検出信号の周波数ｆに基づいて、ロボット１０側におけるエンコーダ印加電圧Ｖｘを算出する。このとき、例えば図１１の関係を用いて、周波数ｆに基づいてエンコーダ印加電圧Ｖｘが算出される。
【０１１６】
ここで、厳密にはＶ／Ｆ変換回路５１からエンコーダ２１ａ〜２６ａまでの電源配線が存在しているため、その分の電圧ドロップを見込んで、エンコーダ印加電圧Ｖｘが算出されるとよい。具体的には、周波数ｆに基づく電圧算出値を、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち電源経路長が最大となるエンコーダ２６ａの電圧ドロップで減補正して、エンコーダ印加電圧Ｖｘを算出するとよい。
【０１１７】
その後、ステップＳ４０６では、エンコーダ印加電圧Ｖｘが所定電圧未満であるか否かを判定する。この所定電圧は、エンコーダの動作保証電圧範囲に応じて定められるものであり、例えばエンコーダ駆動電圧のティピカル値として定められる（所定電圧＝５Ｖ）。
【０１１８】
エンコーダ印加電圧Ｖｘ＜所定電圧であると判定された場合において、ステップＳ４０７では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。電圧調整量ΔＶａは、例えば０．１２５Ｖである。
【０１１９】
その後、ステップＳ４０８では、今現在の電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定する。そして、電源電圧Ｖｅｎ≦制限電圧であれば、ステップＳ４０４に戻り、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧であれば、ステップＳ４０９に進んで異常発生していると判定する。なお、ステップＳ４０８，Ｓ４０９は、図３のステップＳ１０７，Ｓ１０８と同じ処理である。
【０１２０】
ステップＳ４０４に戻った場合、再び周波数検出信号を取得して周波数カウント処理を実施するとともに、周波数検出信号の周波数ｆに基づいて算出したエンコーダ印加電圧Ｖｘが所定電圧未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０４〜Ｓ４０６）。
【０１２１】
そして、ステップＳ４０６でエンコーダ印加電圧Ｖｘ≧所定電圧であると判定されると、ステップＳ４１０に進み、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいて、現時点で各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であるか否かを判定する。そして、通信状況が良好であると判定される場合には、ステップＳ４１１に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。続くステップＳ４１２では、電源調整済みフラグに１をセットする。
【０１２２】
また、ステップＳ４１０で各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合には、ステップＳ４１３に進んで異常発生していると判定する。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに適正な電源電圧が印加されている筈なのに、通信状況が良好でない場合には、例えばエンコーダに異常があると判定する。
【０１２３】
以上詳述した第３実施形態によれば、既述の各実施形態と同様に、ロボットシステム自身で調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダ２１ａ〜２６ａの性能低下を抑制できる。
【０１２４】
この場合特に、ロボット１０側から制御ユニット３０側に周波数検出信号が送信されることになるが、周波数検出信号は減衰に起因する誤認識が生じにくいため、制御ユニット３０側では、電圧−周波数変換後の周波数情報を正しく把握できる。したがって、制御ユニット３０側において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａにおける実印加電圧の適否を正確に判定することができ、ひいては調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。
【０１２５】
各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダ２６ａの電圧ドロップを加味して、エンコーダ印加電圧Ｖｘ（エンコーダ実印加電圧）の適否を判定する場合、電圧ドロップが最大となり電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダ２６ａについても実印加電圧の適否を正しく判定できる。したがって、電源電圧の調整結果についてその信頼性を一層高めることができる。
【０１２６】
［他の実施形態］
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【０１２７】
・上記第１実施形態では、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）を算出する際に、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定する構成としたが、これを変更してもよく、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としてもよい。この場合、電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定することが望ましい。そして、２以上のエンコーダについて各通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）を算出する。
【０１２８】
・上記第２実施形態では、エンコーダ２１ａ（電源経路長が最小のエンコーダ）の通信状況が良好となった後において、現時点での電源電圧Ｖｅｎに対して各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧（ΔＶｄｒ１，ΔＶｄｒ２等）を順次上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する構成としたが、これを変更する。具体的には、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後において、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった時点での電源電圧Ｖｅｎを「基準電源電圧Ｖｒｅｆ」とし、その基準電源電圧Ｖｒｅｆに対して、エンコーダ２１ａとそれ以外のエンコーダ２２ａ〜２６ａとの電圧ドロップの差相当の電圧（エンコーダ２１ａ−２２ａの電圧ドロップの差相当の電圧、エンコーダ２１ａ−２３ａの電圧ドロップの差相当の電圧、・・・、エンコーダ２１ａ−２６ａの電圧ドロップの差相当の電圧）をそれぞれ上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する構成としてもよい。
【０１２９】
この場合、エンコーダ２２ａ→２３ａ→・・・→２６ａの順に、必ずしも全てのエンコーダについて通信状況を確認しなくてもよい。つまり、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後において、いきなりエンコーダ２６ａ（電源経路長が最大のエンコーダ）の通信状況の良否を判定するようにしてもよい。
【０１３０】
・上記第２実施形態において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の判定結果に基づいて調整済み電源電圧Ｖａｄｊが算出された後に（図６のステップＳ３３５の処理後に）、電源電圧Ｖｅｎを、それまでの増加変化から降下変化に切り替えて再設定し、あらためて各エンコーダの通信状況を判定する。このとき、「Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ−ΔＶｄｒ５」というように、電圧ドロップの差相当の電圧（ΔＶｄｒ５等）を差し引いて電源電圧Ｖｅｎを多段に設定する。図７のタイムチャートを用いて言えば、タイミングｔ５の電源電圧Ｖｅｎ→・・・タイミングｔ４の電源電圧Ｖｅｎ→タイミングｔ３の電源電圧Ｖｅｎ・・・のように、電源電圧Ｖｅｎを低電圧側に段階的に変更する。そして、これらの電源電圧Ｖｅｎの変更に合わせて、それに対応するエンコーダの通信状況を判定する。例えば、電源電圧Ｖｅｎが、図５の処理でエンコーダ２１ａの通信状況が良好になった時点の電源電圧（図５のステップＳ３０５がＹＥＳになった時の電源電圧Ｖｅｎ）まで戻った時に、エンコーダ２１ａの通信状況の良否を判定する。これにより、電圧増加時及び電圧降下時のそれぞれで、同一の電源電圧Ｖｅｎにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否判定がそれぞれ行われることとなる。そしてこのとき、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合に、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（図６のステップＳ３３５の算出値）を無効とする。この場合、一連の電圧調整処理がやり直される。
【０１３１】
上記構成によれば、エンコーダ２１ａの通信状況が良好になるまで電源電圧Ｖｅｎが徐々に高電圧側に変更された後（図５のステップＳ３０６）、電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて電源電圧Ｖｅｎが設定される（図５のステップＳ３１１，Ｓ３２１，図６のＳ３３１）。さらにその後、電圧ドロップの差相当の電圧が差し引かれて（減算されて）電源電圧Ｖｅｎが設定される。かかる場合、やはり各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）の信頼性をより一層高めることができる。
【０１３２】
・第３実施形態において、Ｖ／Ｆ変換回路５１の周波数検出信号を、電源ケーブル４２の電源電圧Ｖｅｎに重畳させてロボット１０側から制御ユニット３０側に送信する構成としてもよい。この場合、Ｖ／Ｆ変換回路５１の周波数検出結果に応じて振幅する電源電圧Ｖｅｎを、制御ユニット３０側に設けた電圧検出回路（復調回路）で復調した後、コントローラ３１に取り込む構成とする。
【０１３３】
・上記各実施形態では、ロボット１０において電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでの電源経路の長さがいずれも異なるものとしたが、その電源経路の長さが同一であるものを含む構成や、全てのエンコーダの電源経路の長さが同一である構成としてもよい。
【０１３４】
・上記各実施形態では、６つの関節部（モータ）を有する６軸ロボットについて例示したが、本発明をこれ以外のロボットに適用することも可能であり、例えば２軸ロボットや３軸ロボット等に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１０…ロボット、２１〜２６…モータ、２１ａ〜２６ａ…エンコーダ、３０…制御ユニット、３１…コントローラ（電圧調整手段、電圧設定手段、判定手段、適合電圧算出手段）、３２…電源回路（電源部）、３７…電源コネクタ、４３…ロボット電源配線、４０…電気ケーブル、４２…電源ケーブル、４３…ロボット電源配線、５１…Ｖ／Ｆ変換回路（電圧−周波数変換手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットを好適に制御するためのロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットのシステムとして、ロボットとこれを制御する制御ユニットとが別体で構成され、それらロボット及び制御ユニットの通信系統や電源系統が電気ケーブルを介して接続されているものがある。ロボットは一般的に、関節部の駆動源としてのモータや、そのモータの回転状態を検出するエンコーダを有しており、モータやエンコーダに対しては制御ユニット内に設けられた電源回路から電源ケーブルを介して駆動電源が供給される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のように電源ケーブルを介して制御ユニット側の電源回路からロボット側のエンコーダに駆動電源が供給される構成では、電源ケーブルにおいてケーブル長に応じて電圧ドロップが生じ、その電圧ドロップに起因してエンコーダの検出性能が低下するという事態が生じる。また、使用される電源ケーブルをあらかじめ想定し、その想定した電源ケーブルでの電圧ドロップを加味して電源回路の電源電圧を設定しておいたとしても、エンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において電源ケーブルの交換が行われたりすることもあり、こうした想定外のケーブル交換等により、やはりエンコーダの供給電源が適正でなくなり、結果としてエンコーダの性能低下が生じる。
【０００５】
本発明は、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保することができるロボットシステムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。
【０００７】
第１の発明のロボットシステムは、
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により前記電源電圧が順次変更されつつ設定されて前記電源部から出力される状態で、前記複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて該エンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、制御ユニット側の電源部で生成される電源電圧が複数の段階で変更されながら設定される。また、こうして段階的に設定された電源電圧が電源部から順次出力される状態で、複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについてエンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否が判定され、それらの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧が算出される。そして、電源部で生成される電源電圧が適合電源電圧に調整されることにより、電源ケーブルでの電圧ドロップを加味しつつエンコーダに対して適切な駆動電源を供給できる。かかる場合、ロボットシステム自身で適合電源電圧（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、エンコーダに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダの性能低下を抑制できる。電源電圧の調整処理は、システム起動時に実施されるのが望ましい。
【０００９】
ここで、エンコーダについては適正動作を保証する動作保証電圧範囲が定められているが、その動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも、エンコーダの通信自体は可能になることがある。ただし、動作保証電圧範囲以下の電圧印加の状態では、通信良好の状態と不良の状態とが混在する可能性がある。この点、複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としたため、通信良好であるとの判定精度が上がり、適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００１０】
以上により、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保できることとなる。
【００１１】
第２の発明では、前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれている。そして、前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて前記通信状況の良否を判定し、前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する。
【００１２】
上記構成のロボットシステムでは、電源ケーブルで電圧ドロップが生じることに加え、ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路でも電圧ドロップが生じると考えられる。また、複数のエンコーダについて、電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが異なっていると、エンコーダごとに電圧ドロップの量が相違したものとなり、電源経路の長さが最大となるエンコーダでは、電圧ドロップが最大になることから実際の印加電圧が最小になる。
【００１３】
かかる場合において、複数のエンコーダのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としたため、電圧ドロップが最大となるエンコーダ、すなわち電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダの通信状況を加味して適合電源電圧を算出できる。したがって、適合電源電圧の信頼性を一層高めることができる。
【００１４】
第３の発明では、前記複数のエンコーダとして、第１エンコーダと、それよりも前記電源経路の長さが大きい第２エンコーダとを含んでおり、それら第１及び第２の両エンコーダの電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記電圧設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定されるまで、前記電源電圧を、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更しながら設定する第１設定手段と、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点で、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして設定する第２設定手段とを有し、
前記適合電圧算出手段は、前記電源経路の長さが最大となるエンコーダが前記第２エンコーダである場合において、前記第２設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する。
【００１５】
ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路は、エンドユーザで交換や変更が行われる可能性は低く、第１及び第２の両エンコーダにおける電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差はあらかじめ把握できる。本発明では、こうした前提を利用して、各エンコーダの通信状況が良好であると判定される場合にその判定の確からしさを高め、ひいては適合電源電圧の信頼性を高めるものである。
【００１６】
なお、状況によっては、設定された電源電圧より高めの電源電圧がエンコーダに印加されていたり、印加電圧が規定電圧よりも低いのにエンコーダ自身が誤って動作していたりすることもある（以下、これを「ゆらぎ」という）。かかる場合、ゆらぎが存在する状態での電源電圧に基づいて以降の電圧制御を実施すると、実際は電源電圧が足りず動作が不安定になるおそれもある。この点を鑑みて、適合電源電圧の信頼性を高めるようとするものである。
【００１７】
つまり、第１エンコーダ（第１，第２のうち電源経路が短いエンコーダ）の通信状況が良好と判定されるまでは、電源電圧が、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更されながら設定される。これにより、先ずは第１エンコーダが通信良好となる電源電圧が求められる。そして、第１エンコーダの通信状況が良好となった時点で、電源電圧が、その時の電源電圧に対して（その時の電源電圧を基準として）電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて設定され、その電圧設定の状態で第２エンコーダ（第１，第２のうち電源経路が長いエンコーダ）について通信状況の良否が判定される。
【００１８】
このとき、第２エンコーダ用に設定された電源電圧は、ロボット内での電圧ドロップの差が加味されただけであり、この上乗せの時点で電源電圧が各エンコーダにとって適したものになっていれば、上乗せ前の電源電圧で第１エンコーダの通信状況が良好となり、かつ上乗せ後の電源電圧で第２エンコーダの通信状況が良好となる筈である。これに対し、ゆらぎ等に起因して電源電圧が各エンコーダにとって適したものになっていなければ、上乗せ前の電源電圧で第１エンコーダの通信状況が良好となったとしても、上乗せ後の電源電圧で第２エンコーダの通信状況が良好とならない。本構成では、エンコーダごとの電源経路の違いを考慮した上で、各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、現状の電源電圧がこれら各エンコーダにとって適したものであるとより正確に判断できる。
【００１９】
そして、電源経路の長さが最大となるエンコーダが第２エンコーダである場合を想定すれば、第２設定手段により電源電圧が設定された状態で、第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されれば、その時の電源電圧に基づいて適合電源電圧を算出できる。以上により、信頼性の高い適合電源電圧を求めることができる。
【００２０】
第４の発明では、前記第２エンコーダは、各々前記電源経路の長さが異なるｎ個（ｎ≧２）のエンコーダを含んでおり、そのｎ個のエンコーダについて前記第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記第２設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された以降に、前記電源電圧を、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点の電源電圧に対して、前記ｎ個のエンコーダに関するそれぞれの前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして順次設定し、
前記適合電圧算出手段は、前記第２設定手段により前記ｎ個のエンコーダについて各々前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして前記電源電圧を順次設定した場合に、該順次設定した各状態での前記ｎ個のエンコーダの通信状況が全て良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する。
【００２１】
上記構成によれば、第２エンコーダとしてｎ個のエンコーダが設けられているロボットにおいて、そのそれぞれについて第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いを考慮して電源電圧が多段に設定される。かかる場合、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せするといった電圧設定が繰り返し実施されることになるため、ゆらぎによる通信状況の誤判定を抑制できる。例えば、多軸ロボットにおいて軸ごとにモータ及びエンコーダが設けられている構成であれば、その軸数分だけ電圧設定が繰り返されることとなる。以上により、各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、適合電源電圧の信頼性をより一層高めることができる。
【００２２】
第５の発明では、前記電圧設定手段は、
前記適合電圧算出手段により、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧が算出された後、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を差し引いて設定する第３設定手段をさらに有し、
前記第３設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第１エンコーダの通信状況が良好でないと判定された場合に、前記適合電圧算出手段により算出した前記適合電源電圧を無効とする。
【００２３】
上記構成によれば、第１エンコーダの通信状況が良好になるまで電源電圧が徐々に高電圧側に変更された後、電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて電源電圧が設定される。さらにその後、電圧ドロップの差相当の電圧が差し引かれて電源電圧が設定される（つまり、第１エンコーダの通信状況が良好になった時点の電源電圧に戻される）。すなわち、電源電圧は、一旦高電圧側に変更され、その後低電圧側に戻される。かかる場合、電圧増加時及び電圧降下時のそれぞれで、同一の電源電圧により通信状況の良否判定がそれぞれ行われる。これにより、やはり各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、適合電源電圧の信頼性をより一層高めることができる。
【００２４】
第６の発明では、前記第１設定手段により電圧変更される前記所定の電圧幅が、前記電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとなっている。
【００２５】
これにより、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せする際に基準となる電源電圧（第１エンコーダの通信状況が良好となる電源電圧）をきめ細かく求めることができる。そして、各エンコーダの通信状況を確実に良好なものとしつつも、適合電源電圧を過剰に高くすることなく好適に求めることができる。
【００２６】
第７の発明では、前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、前記適合電源電圧として算出する。
【００２７】
上述したとおりエンコーダでは、動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも通信が可能になることがあるが、かかる状態では、通信良好の状態と不良の状態とが混在する可能性がある。この点、エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、適合電源電圧として算出することにより、適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００２８】
第８の発明のロボットシステムは、
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記ロボットは、前記電源ケーブルを通じて供給される駆動電源を入力し、該入力した駆動電源について電圧−周波数変換を実施する電圧−周波数変換手段を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により設定された前記電源電圧が前記電源部から出力された状態で、前記電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号を取得し、その周波数検出信号に基づいて、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実印加電圧が前記複数のエンコーダに適したものであると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、制御ユニット側の電源部で生成される電源電圧が複数の段階で変更されながら設定される。また、こうして段階的に設定された電源電圧が電源部から出力された状態で、ロボット側に設けられた電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号が取得されるとともに、その周波数検出信号に基づいて、複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否が判定され、その実印加電圧が複数のエンコーダに適したものであると判定された時の電源電圧に基づいて、適合電源電圧が算出される。そして、電源部で生成される電源電圧が適合電源電圧に調整されることにより、電源ケーブルでの電圧ドロップを加味しつつエンコーダに対して適切な駆動電源を供給できる。かかる場合、ロボットシステム自身で適合電源電圧（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、エンコーダに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダの性能低下を抑制できる。電源電圧の調整処理は、システム起動時に実施されるのが望ましい。
【００３０】
ここで、ロボット側に電圧−周波数変換手段が設けられており、制御ユニット側では、電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号が取得される。かかる場合、ロボット側から制御ユニット側に周波数検出信号が送信されることになるが、周波数検出信号は減衰に起因する誤認識が生じにくいため、制御ユニット側では、電圧−周波数変換後の周波数情報を正しく把握できる。したがって、制御ユニット側において、複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を正確に判定することができ、ひいては適合電源電圧の信頼性を高めることができる。
【００３１】
以上により、ロボットの運転に際し、制御ユニット側からロボット側のエンコーダに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダの検出性能を確保できることとなる。
【００３２】
第９の発明では、前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、前記電圧−周波数変換手段は、前記電源コネクタの付近に設けられている。そして、前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダについて前記電源コネクタまでの前記電源経路の電圧ドロップを加味して、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する。
【００３３】
上述したとおり、上記構成のロボットシステムでは、電源ケーブルで電圧ドロップが生じることに加え、ロボットにおいて電源コネクタから各エンコーダまでの電源経路でも電圧ドロップが生じると考えられる。また、複数のエンコーダについて、電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが異なっていると、エンコーダごとに電圧ドロップの量が相違したものとなり、電源経路の長さが最大となるエンコーダでは、電圧ドロップが最大になることから実際の印加電圧が最小になる。
【００３４】
かかる場合において、複数のエンコーダのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダの電圧ドロップを加味して、エンコーダ実印加電圧の適否が判定されるため、電圧ドロップが最大となり電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダについても実印加電圧の適否を正しく判定できる。したがって、電源電圧の調整結果についてその信頼性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ロボットシステムの電気的構成図。
【図２】ロボットの概要を示す構成図。
【図３】エンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図４】フラグリセット処理を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図６】図５に引き続きエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図７】エンコーダ駆動電源の調整処理を具体的に説明するためのタイムチャート。
【図８】第３実施形態におけるロボットシステムの電気的構成図。
【図９】（ａ）はＶ／Ｆ変換回路の構成を示す回路図、（ｂ）はＶ／Ｆ変換回路の動作説明のためのタイムチャート。
【図１０】第３実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャート。
【図１１】周波数とエンコーダ印加電圧との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［第１実施形態］
以下、本発明を垂直多関節型ロボットに具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のロボットは、例えば産業用ロボットとして機械組立工場などの組立システムにて用いられる。
【００３７】
はじめに、ロボット１０の概要を図２に基づいて説明する。同図に示すように、ロボット１０は、回動中心軸線として第１軸Ｊ１、第２軸Ｊ２、第３軸Ｊ３、第４軸Ｊ４、第５軸Ｊ５、第６軸Ｊ６を有する６軸ロボットであり、これら各軸における各部の動作角度がそれぞれサーボモータ等からなる駆動源の駆動により調整されるものとなっている。サーボモータはいずれも正逆両方向の回転が可能であり、モータ駆動により原点位置を基準として各部が動作する。本実施形態では、第１軸Ｊ１が鉛直方向に延びるようにしてロボット１０が床等のロボット設置箇所に設置されるものとしており、図１の上下方向が鉛直方向を示すとして以下説明する。
【００３８】
ロボット１０において、基台１１は、床等に固定される固定部１２と、その固定部１２の上方に設けられる回動部１３とを有しており、回動部１３が第１軸Ｊ１を回動中心として水平方向に回動可能になっている。回動部１３の上端部分には下アーム１５が回動可能に連結されている。下アーム１５は基本姿勢として鉛直方向に延びる向きに設けられ、その上端部には上アーム１６が回動可能に連結されている。上アーム１６は基本姿勢として水平方向に延びる向きに設けられている。
【００３９】
下アーム１５は、水平方向に延びる第２軸Ｊ２を回動中心として回動部１３に対して回動可能になっており、所定の動作範囲内において時計回り方向又は反時計回り方向に回動動作する。また、上アーム１６は、水平方向に延びる第３軸Ｊ３を回動中心として下アーム１５に対して回動可能になっており、所定の動作範囲内において時計回り方向又は反時計回り方向に回動動作する。
【００４０】
上アーム１６は、基端側と先端側とで２つのアーム部に分割されて構成されており、基端側は第１上アーム１６Ａ、先端側は第２上アーム１６Ｂとなっている。第１上アーム１６Ａは上述したとおり下アーム１５に回動可能に連結されている。これに対し、第２上アーム１６Ｂは、本上アーム１６の長手方向に延びる第４軸Ｊ４を回動中心として第１上アーム１６Ａに対してねじり方向に回動可能になっている。
【００４１】
上アーム１６（詳しくは第２上アーム１６Ｂ）の先端部には手首部１７が設けられ、その手首部１７には、ワークやツール等を取り付けるためのハンド部１８が設けられている。手首部１７は、水平方向に延びる第５軸Ｊ５を回動中心として第２上アーム１６Ｂに対して回動可能になっている。また、ハンド部１８は、その中心線である第６軸Ｊ６を回動中心としてねじり方向に回動可能になっている。
【００４２】
ロボット１０において各軸Ｊ１〜Ｊ６の関節部分には、それぞれ前段部材側にモータ（サーボモータ）２１，２２，２３，２４，２５，２６が設けられている。そして、各関節部分において、前段部材に設けられたモータの駆動により、後段部材がそれぞれ回動動作する。なお、モータ２１〜２６の出力軸（駆動軸）の中心軸線がそれぞれ第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６となっている。
【００４３】
各モータ２１〜２６は、その出力軸の回転位置に応じたパルス信号を出力するエンコーダ２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａを有している。これらの各エンコーダ２１ａ〜２６ａは、所定パターンに形成されたスリットを有する回転子と、その回転子の回転を光学的に検出する検出素子と、その検出素子の信号を処理するＩＣとを有している。なお、各エンコーダ２１ａ〜２６ａは、回転子の回転を磁気的に検出するものであってもよい。
【００４４】
また、各モータ２１〜２６は、モータ出力軸を制動する非励磁作動型の電磁ブレーキを有している。各電磁ブレーキは、ばねの弾性力に基づき駆動軸（モータの出力軸）の制動を行い、励磁コイルへの電力供給に基づき駆動軸の制動を解除する。エンコーダ及び電磁ブレーキはそれぞれモータに組み込まれており、モータにおいて一体化されている。すなわち、各モータは、その回転駆動部とエンコーダとブレーキとを含むユニットとして構成されている。
【００４５】
なお、ロボット１０の各部（モータ２１〜２６等）はそれぞれカバーで覆われており、塵や油等の異物が外部から侵入することが抑制されている。これらカバーの内部は互いに連通しており、この連通部に電気配線等が通されている。
【００４６】
次に、図１を参照して、ロボットシステムの制御系の構成について説明する。図１は、ロボットシステムの電気的構成図である。なお図１では、説明の便宜上、６つのモータ２１〜２６のうちモータ２１，２２，２６を記載している。
【００４７】
制御ユニット３０は、主要な構成として、ロボット１０の動作に関する一連の制御を実施するコントローラ３１と、ロボット１０を駆動させるための駆動電源を生成する電源回路３２とを備えている。コントローラ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータを中核にして構成されており、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいてロボット１０の動作位置や動作速度等を制御する。例えば、エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいてモータ２１〜２６の実回転位置や実回転速度を算出するとともに、それら実回転位置や実回転速度が、回転位置指令値や回転速度指令値に収束するようにフィードバック制御を実施する。
【００４８】
電源回路３２は、例えば交流２００Ｖをベース電源として本ロボットシステムに必要な各種の駆動電源を生成し出力する。具体的には、コントローラ駆動用の電源や、モータ駆動用の電源、エンコーダ駆動用の電源を生成する。エンコーダ駆動用の電源に関して言えば、電源電圧が可変となっており、あらかじめ定められた動作保証電圧範囲の電源電圧がエンコーダ２１ａ〜２６ａに印加されるように駆動電源を可変に生成し出力できるものとなっている。なお、エンコーダ２１ａ〜２６ａの動作保証電圧範囲は、例えば４．７５〜５．２５Ｖである。
【００４９】
電源回路３２からコントローラ３１に対しては、制御ユニット３０内の電源経路Ｄ１，Ｄ２を介して電源供給が行われる。ここで、電源経路Ｄ１には電源スイッチ３３が設けられており、電源スイッチ３３のオン操作に伴い電源経路Ｄ１を介して電源回路３２からコントローラ３１に駆動電源が供給される。また、電源経路Ｄ２は、電源スイッチ３３を経由せずに電源回路３２からコントローラ３１に駆動電源を供給する経路であり、電源スイッチ３３のオフ状態下でもコントローラ３１の動作が可能となっている。なお、電源スイッチ３３はシステム起動に伴いオンされるものとなっている。
【００５０】
ロボット１０と制御ユニット３０とは、電気ケーブル４０を介して電気的に接続されている。電気ケーブル４０には、制御ユニット３０側とロボット１０側との通信を行うための通信ケーブル４１と、電源回路３２で生成した駆動電源をロボット１０側に供給するための電源ケーブル４２とが含まれている。制御ユニット３０とロボット１０とにはそれぞれ通信コネクタ３４，３５が設けられており、それら通信コネクタ３４，３５に通信ケーブル４１が接続されている。本実施形態では、通信方式として例えばＲＳ−４２２、ＲＳ−２３２Ｃ等からなるシリアル通信方式を採用している。ただし、パラレル通信方式により通信を行う構成であってもよい。また、制御ユニット３０とロボット１０とにはそれぞれ電源コネクタ３６，３７が設けられており、それら電源コネクタ３６，３７に電源ケーブル４２が接続されている。
【００５１】
また、制御ユニット３０の電源コネクタ３６には、電源ケーブル４２が着脱された場合にその着脱を検出する着脱検出部３８が設けられており、その着脱検出部３８の検出結果がコントローラ３１に逐次入力される。例えば、電源ケーブル４２の交換時において電源ケーブル４２が電源コネクタ３６から取り外されると、その取り外しが着脱検出部３８で検出される。コントローラ３１には電源経路Ｄ２を介してバックアップ用の電源が常時供給されている。また、着脱検出部３８にもバックアップ用の電源が常時供給されている。したがって、電源スイッチ３３がオフ状態にある場合にケーブル交換作業が行われても、それが検出できるようになっている。
【００５２】
ロボット１０においては、電源コネクタ３７を基端として各エンコーダ２１ａ〜２６ａに駆動電源を供給するロボット電源配線４３が設けられている。この場合、モータ２１〜２６は複数のロボット関節各部に設けられており、それ故に電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでのロボット電源配線４３の長さはエンコーダ２１ａ〜２６ａごとに相違するものとなっている。例えば、電源コネクタ３７がロボット１０の基台１１に設けられている構成を想定すると、エンコーダ２１ａ→エンコーダ２２ａ→・・・→エンコーダ２６ａの順にロボット電源配線４３の配線長が大きくなる構成となっている。
【００５３】
ところで、ロボット１０と制御ユニット３０とが互いに離間して設けられ、制御ユニット３０によりロボット１０の遠隔操作が可能になっている場合には、その離間距離に応じて延長された長さの電源ケーブル４２が用いられる。また、ロボット１０がレール等の案内部に沿って移動可能な可動式であると、電源ケーブル４２の長さをロボット移動分を加味した長さにしておく必要がある。かかる場合、電源ケーブル４２が長くなるほど、同ケーブル４２での電圧ドロップが大きくなり、電源回路３２で生成された電源電圧に対して、実際に各エンコーダ２１ａ〜２６ａに印加される電源電圧（以下、実印加電圧という）が降下するという事態が生じる。
【００５４】
ここで一般には、電源ケーブル４２の電圧ドロップ量は都度使用されるケーブルの長さや種類により把握できるため、その電圧ドロップ量を加味した上で電源回路３２での生成電圧を上乗せしておけば、エンコーダ２１ａ〜２６ａの実印加電圧を動作保証電圧範囲（４．７５〜５．２５Ｖ）内とすることが可能である。しかしながら、電源ケーブル４２はエンドユーザ（メーカのＦＡ工場の作業者等）により交換される場合があり、そのケーブル交換によってケーブル長が変わったりケーブルの種類が変わったりすることがある。この場合、電圧ドロップ量があらかじめ想定したものと異なるため、エンコーダ２１ａ〜２６ａの実印加電圧が想定外の電圧値になることが懸念される。
【００５５】
そこで本実施形態では、制御ユニット３０において、電源回路３２で生成されるエンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎを自動調整できる構成とする。つまり、電源電圧Ｖｅｎを複数の段階で変更しながら設定し、その電源電圧Ｖｅｎが設定された状態（電源電圧Ｖｅｎの駆動電源が供給された状態）で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定するとともに、その通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、適合電源電圧としての調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出することとしている。以下、その詳細を説明する。
【００５６】
図３は、エンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【００５７】
図３において、ステップＳ１０１では、電源調整済みフラグが１であるか否かを判定する。電源調整済みフラグは、エンコーダ駆動電源の調整が完了しているか否かを表すフラグであり、同フラグ＝１は調整完了済みであることを示し、同フラグ＝０は調整未完了であることを示す。電源調整済みフラグ＝１である場合、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し、その後本処理を終了する。
【００５８】
また、電源調整済みフラグ＝０である場合、ステップＳ１０３に進み、同ステップＳ１０３以降において、エンコーダ駆動用の電源電圧を適正値に調整するための一連の処理を実施する。すなわち、ステップＳ１０３では、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する。
【００５９】
その後、ステップＳ１０４では、所定期間において各エンコーダ２１ａ〜２６ａからそれぞれ送信される回転検出情報を取得する。続くステップＳ１０５では、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいて各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否を判定する。
【００６０】
このとき、各エンコーダ２１ａ〜２６ａではそれぞれロボット１０内におけるロボット電源配線４３の長さが異なるため、電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでにおいて各々異なる電圧ドロップが生じる。つまり、電源ケーブル４２が同一であっても、ロボット電源配線４３の長さの相違により、各エンコーダ２１ａ〜２６ａでは電圧ドロップ量が相違する。本実施形態では、こうして電圧ドロップが各々相違することを踏まえて、一部のエンコーダだけでなく（特に電源経路長が比較的短いエンコーダだけでなく）、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定する。
【００６１】
エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合において、ステップＳ１０６では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。電圧調整量ΔＶａは、例えば０．１２５Ｖである。
【００６２】
その後、ステップＳ１０７では、今現在の電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定する。制限電圧は、エンコーダの動作保証電圧範囲（仕様最大電圧）やケーブル特性等に基づいて決定される電圧値である。制限電圧についてより具体的には、仕様最大電圧が５．２５Ｖ、電源ケーブル４２の線抵抗が２２２Ω／ｋｍ、ケーブル長が４０ｍ、エンコーダ消費電流が１６０ｍＡである場合、
5.25〔Ｖ〕＋222×10^-3〔Ω〕×40〔ｍ〕×160×10^-3〔Ω〕＝6.67〔Ｖ〕
となり、制限電圧＝６．６７Ｖとして定められる。
【００６３】
電源電圧Ｖｅｎ≦制限電圧の場合、ステップＳ１０４に戻り、再びエンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報を取得するとともに、通信状況の良否を判定する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。そして、通信状況が良好にならなければ電源電圧Ｖｅｎを再び上昇させる（ステップＳ１０６）。こうした処理において、電源電圧Ｖｅｎが次第に上昇し、制限電圧に到達するまでに通信状況が良好にならない場合には、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧となる（ステップＳ１０７がＮＯとなる）。かかる場合、ステップＳ１０８に進み、異常発生していると判定する。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信が当然良好となる筈の電源電圧が印加されているのに、通信状況が良好にならない場合には、例えばエンコーダに異常があると判定する。このとき、異常発生の情報を、コントローラ３１内のバックアップ用メモリに記憶したり、誤動作防止を図るべく調整済み電源電圧Ｖａｄｊを０Ｖに設定したりするとよい。
【００６４】
一方、ステップＳ１０５で通信状況が良好であると判定されると、ステップＳ１０９に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。そして最後に、ステップＳ１１０では、電源電圧Ｖｅｎの調整が完了したとして、電源調整済みフラグに１をセットする。
【００６５】
電源調整済みフラグは、電源ケーブル４２が取り外された場合に、その取り外しの検出信号に基づいてリセットされるものとなっている。つまり、電源ケーブル４２が取り外された場合には、電源ケーブル４２が交換される可能性があり、電源電圧の再調整を行わせるべく電源調整済みフラグがリセットされる。
【００６６】
具体的には、コントローラ３１が図４に示すフラグリセット処理を実行する。図４において、ステップＳ２０１では、着脱検出部３８の検出結果に基づいて、ケーブル取り外しの有無を判定する。そして、電源ケーブル４２の取り外し有りと判定された場合に、ステップＳ２０２に進み、電源調整済みフラグを０にリセットする。
【００６７】
ただし、電源調整済みフラグがリセットされる構成は上記以外であってもよい。例えば、電源スイッチ３３がオン操作される都度、電源調整済みフラグが初期化処理によってリセットされる構成であってもよい。又は、ＦＡ工場の室内温度等のロボット設置環境が変わった場合に、電源調整済みフラグがリセットされる構成であってもよい。定期的に、例えば数ヶ月ごとに電源調整済みフラグがリセットされる構成であってもよい。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００６９】
電源電圧Ｖｅｎが段階的に設定された状態で、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否が判定され、それらの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）が算出される構成とした。かかる場合、ロボットシステム自身で調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダ２１ａ〜２６ａの性能低下を抑制できる。
【００７０】
また、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定するようにしたため、通信良好であるとの判定精度が上がり、調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。つまり、１つのエンコーダのみについて通信良好となった時点では、実際にはエンコーダ印加電圧が動作保証電圧範囲を下回っている可能性があり、通信良好のエンコーダ以外に通信不良のエンコーダが混在している可能性があるが、各々電源経路長が相違する全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果を参照する構成としたため、こうした可能性が極めて低いものとなる。
【００７１】
以上により、ロボット１０の運転に際し、制御ユニット３０側からロボット１０側のエンコーダ２１ａ〜２６ａに対して適正な駆動電源を供給し、ひいてはエンコーダ２１ａ〜２６ａの検出性能を確保できることとなる。
【００７２】
エンドユーザにおいては、エンコーダ駆動電源の電圧ドロップを意識することなく、電源ケーブル４２を交換することが実施できる。例えば、ＦＡ工場側でのロボット１０及び制御ユニット３０の設置位置に応じて、電源ケーブル４２を長いものから短いものに交換したり、その逆に短いものから長いものに交換したりする場合にも、エンコーダ駆動電源の電圧ドロップを意識することなく交換できる。この場合、作業者による、電源回路３２の電源電圧の調整は不要である。
【００７３】
電源ケーブル４２が取り外されたことの検出信号に基づいて電源調整済みフラグがリセットされる構成としたため、電源ケーブル４２が交換された可能性がある場合には電源電圧の再調整が行われる。したがって、ＦＡ工場等において電源ケーブル４２が何度も交換される場合にも、エンコーダに対する最適な駆動電源の供給状態を維持できる。また、電源電圧を調整するための一連の処理が、システム起動の都度毎回実施されるのではなく必要時のみ実施されるため、システム起動時においてロボット１０の運転開始の準備をいち早く整えることができる。
【００７４】
電源電圧Ｖｅｎが段階的に高電圧側に更新される際に、その電源電圧Ｖｅｎに基づいて異常検出を実施する構成とした。すなわち、電源電圧Ｖｅｎが制限電圧を上回ったのにエンコーダの通信が良好とならない場合に異常有りと判定する構成とした。これにより、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを求めるための電圧調整と同時に、ロボットシステムの異常診断についても実施できる。
【００７５】
各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好となった時点での電源電圧Ｖｅｎに基づいて調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出する構成において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を加算した電圧値を、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）として算出する構成であってもよい。加算する電圧増加分は、例えば０．２５Ｖである。本処理は、図３のステップＳ１０９において実施されるとよい。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａでは、動作保証電圧範囲以下の電圧が印加された状態でも通信が可能になることがあるが、上記のとおり電圧加算を行って調整済み電源電圧Ｖａｄｊを算出することで、その調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。
【００７６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。ロボット１０において電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでのロボット電源配線４３は、エンドユーザ側で交換や変更が行われる可能性は低く、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのロボット電源配線４３の長さの違いによる電圧ドロップの差はあらかじめ把握できる。本実施形態では、こうした前提を利用して、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であると判定される場合にその判定の確からしさを高め、ひいては調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）の信頼性を高めるものである。なお、ロボットシステムの構成は図１や図２に示すとおりである。
【００７７】
本実施形態では、６つのエンコーダ２１ａ〜２６ａについてロボット１０内での電源配線の長さが、エンコーダ２１ａ、エンコーダ２２ａ、エンコーダ２３ａ、エンコーダ２４ａ、エンコーダ２５ａ、エンコーダ２６ａの順に大きくなり、その順序で電圧ドロップの量も次第に大きくなっている。また、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの電源配線の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報はコントローラ３１内にあらかじめ記憶されている。そして、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎを段階的に増加させつつ（低電圧側から高電圧側に変更しつつ）、電源配線の長さが小さいものから大きいものへの順序で、すなわち電圧ドロップが小さいものから大きいものへの順序でエンコーダの通信状況の良否を判定するとともに、その判定結果に基づいて、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの駆動に適した適合駆動電圧（調整済み電源電圧Ｖａｄｊ）を見出す構成としている。
【００７８】
図５及び図６は、本実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【００７９】
図５において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３は、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同じ処理である。すなわち、電源調整済みフラグ＝１である場合には、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し（ステップＳ３０２）、電源調整済みフラグ＝０である場合には、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する（ステップＳ３０３）。
【００８０】
その後、ステップＳ３０４では、所定期間においてエンコーダ２１ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３０５では、エンコーダ２１ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２１ａの通信状況の良否を判定する。そして、エンコーダ２１ａの通信状況が良好でないと判定された場合において、ステップＳ３０６では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。ここで、電圧調整量ΔＶａは、後述する電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１，ΔＶｄｒ２等よりも小さい電圧幅となっている。
【００８１】
一方、ステップＳ３０５でエンコーダ２１ａの通信状況が良好であると判定されると、ステップＳ３１１に進み、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２１ａとエンコーダ２２ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１を上乗せ（加算）して、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ１）。このとき、エンコーダ２１ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ１が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。補足しておくと、ロボット電源配線において、エンコーダ２１ａまでの配線部分の電圧ドロップをＶＤ１、エンコーダ２２ａまでの配線部分の電圧ドロップをＶＤ２とすると、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１は、ΔＶｄｒ１＝ＶＤ２−ＶＤ１として定義される。
【００８２】
その後、ステップＳ３１２では、所定期間においてエンコーダ２２ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３１３では、エンコーダ２２ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２２ａの通信状況の良否を判定する。
【００８３】
このとき、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１が上乗せされる前後の各電源電圧は、ロボット１０内での電圧ドロップの差が加味されただけであり、この上乗せの時点で電源電圧Ｖｅｎが各エンコーダ２１ａ，２１ｂにとって適したものになっていれば、上乗せ前の電源電圧でエンコーダ２１ａの通信状況が良好となり、かつ上乗せ後の電源電圧でエンコーダ２２ａの通信状況が良好となる筈である。これに対し、電源電圧が各エンコーダ２１ａ，２２ａにとって適したものになっていなければ、上乗せ前の電源電圧でエンコーダ２１ａの通信状況が良好となったとしても、上乗せ後の電源電圧でエンコーダ２２ａの通信状況が良好とならない。かかる場合、ステップＳ３０５，Ｓ３１３が連続してＹＥＳになることは、上乗せ前の電源電圧はエンコーダ２１ａにとって適したものであり、かつ上乗せ後の電源電圧はエンコーダ２２ａにとって適したものであると言える。したがって、ステップＳ３１３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続のステップＳ３２１に進む。
【００８４】
ステップＳ３１３がＮＯの場合には、ステップＳ３１４では、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ）。ここで、電圧調整量ΔＶｂは、電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１よりも小さい電圧幅となっている（後述の電圧ΔＶｄｒ２等との関係も同様）。そしてその後、ステップＳ３１２に戻り、所定期間においてエンコーダ２２ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２２ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３１２，Ｓ３１３）。
【００８５】
なお、ステップＳ３１３がＮＯであれば、調整処理を初めからやり直すべく、ステップＳ３０３に戻る構成であってもよい（後述のステップＳ３２３，Ｓ３３３でも同様）。
【００８６】
ステップＳ３１３からステップＳ３２１に進むと、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２２ａとエンコーダ２３ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ２を上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ２）。このとき、エンコーダ２２ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ２が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。
【００８７】
その後、ステップＳ３２２では、所定期間においてエンコーダ２３ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３２３では、エンコーダ２３ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２３ａの通信状況の良否を判定する。
【００８８】
そして、ステップＳ３２３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続の図６のステップＳ３３１に進む。また、ステップＳ３２３がＮＯであれば、ステップＳ３２４に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ、ステップＳ３１４と同様）。そしてその後、ステップＳ３２２に戻り、所定期間においてエンコーダ２３ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２３ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３２２，Ｓ３２３）。
【００８９】
なお、ステップＳ３２３がＹＥＳの場合には、その後、ステップＳ３１１〜Ｓ３１４やステップＳ３２１〜Ｓ３２４と同じパターンで、エンコーダ２４ａに関する処理とエンコーダ２５ａに関する処理とが実施される。本来その処理は存在するが、その実質的な内容は同じであるため、ここではその図示と説明とを割愛する。
【００９０】
ステップＳ３２３からステップＳ３３１に進むと、その時の電源電圧Ｖｅｎに対してエンコーダ２５ａとエンコーダ２６ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ５を上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ５）。このとき、エンコーダ２５ａの通信状況が良好であると判定された時点での電源電圧Ｖｅｎを基準にして電圧ΔＶｄｒ５が加算されることにより、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される。
【００９１】
その後、ステップＳ３３２では、所定期間においてエンコーダ２６ａから送信される回転検出情報を取得し、続くステップＳ３３３では、エンコーダ２６ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２６ａの通信状況の良否を判定する。
【００９２】
そして、ステップＳ３３３がＹＥＳであれば、現時点の電源電圧Ｖｅｎは適正であるとして後続のステップＳ３３５に進む。ステップＳ３３５では、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。そして最後に、ステップＳ３３６では、電源調整済みフラグに１をセットする。
【００９３】
また、ステップＳ３３３がＮＯであれば、ステップＳ３３４に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶｂだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｂ、ステップＳ３１４と同様）。そしてその後、ステップＳ３３２に戻り、所定期間においてエンコーダ２６ａから送信される回転検出情報を取得し、その回転検出情報に基づいてエンコーダ２６ａの通信状況の良否を判定する（ステップＳ３３２，Ｓ３３３）。
【００９４】
なお、上述した図５及び図６の演算処理において、電源電圧Ｖｅｎが段階的に変更される過程で、電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定し、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧となった場合に異常発生していると判定する処理を追加することも可能である（図３のステップＳ１０７，Ｓ１０８と同様）。
【００９５】
図７は、図５及び図６の演算処理を具体的に説明するためのタイムチャートである。
【００９６】
さて、図７では、先ずタイミングｔ１で、システム起動に伴いエンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値が設定される（本実施形態では初期設定値＝４．７５Ｖ）。これにより、その電源電圧Ｖｅｎが電源回路３２で生成され、電源ケーブル４２を介してロボット１０側に出力される。
【００９７】
その後、タイミングｔ１〜ｔ２の期間では、エンコーダ２１ａから送信される回転検出情報が制御ユニット３０側で取得され、タイミングｔ２では、エンコーダ２１ａの回転検出情報に基づいてエンコーダ２１ａの通信状況の良否が判定される。このとき、エンコーダ２１ａの通信状況が良好でなければ、図示のとおり電源電圧Ｖｅｎが所定の電圧調整量ΔＶａだけ上げられる。その後、同様の処理が繰り返し実施される。つまり、エンコーダ２１ａの通信状況が良好と判定されるまで、電源電圧Ｖｅｎが、所定の電圧幅で段階的に変更されながら設定される。
【００９８】
そして、タイミングｔ３で、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎに対して、エンコーダ２１ａとエンコーダ２２ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ１が上乗せされて、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ１）。
【００９９】
また、続くタイミングｔ４で、エンコーダ２２ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎに対して、エンコーダ２２ａとエンコーダ２３ａとの電圧ドロップの差相当の電圧ΔＶｄｒ２が上乗せされて、新たな電源電圧Ｖｅｎが設定される（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶｄｒ２）。
【０１００】
こうした段階的な電源電圧Ｖｅｎの更新処理は繰り返し実施される。そして、タイミングｔ５で、電源経路長が最大（電圧ドロップが最大）のエンコーダ２６ａの通信状況が良好となりその旨が判定されると、その時の電源電圧Ｖｅｎが調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶される。また、電源調整済みフラグに１がセットされる。
【０１０１】
なお、図７では、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後は、各エンコーダの電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされることで、順次各エンコーダの通信状況が良好に転じる場合について例示したが、仮に各エンコーダの電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされてもエンコーダの通信状況が良好に転じない場合（例えば図７のタイミングｔ４でエンコーダ２２ａの通信状況が良好とならない場合）には、その時点で、所定の電圧調整量ΔＶｂによる小刻みな電源電圧Ｖｅｎの更新が行われる。そして、その状態下であらためてエンコーダの通信状況の良否が判定されることとなる。
【０１０２】
以上詳述した第２実施形態によれば、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差を考慮しつつ電源電圧Ｖｅｎを段階的に設定することで、各エンコーダ２１ａ〜２６ａについて通信良好となる電源電圧Ｖｅｎをそれぞれに求めることができる。そして、それらの結果に基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを好適に求めることができる。
【０１０３】
エンコーダ２１ａ（電圧ドロップ最小のエンコーダ）について通信状況が良好となった後、残りの５つのエンコーダ２２ａ〜２６ａについて、それぞれの電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして電源電圧Ｖｅｎを順次設定し、それら全てのエンコーダ２２ａ〜２６ａの通信状況が全て良好であると判定された後、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを求める構成とした。つまり、多軸ロボット１０においてその軸数分だけ電圧設定を繰り返す構成とした。これにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性をより一層高めることができる。
【０１０４】
エンコーダ２１ａの通信状況が良好となるまでの期間で電源電圧Ｖｅｎが段階的に設定される際の電圧幅（ステップＳ３０６の電圧調整量ΔＶａ）を、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとした。これにより、電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せする際に基準となる電源電圧（エンコーダ２１ａの通信状況が良好となる電源電圧）をきめ細かく求めることができる。
【０１０５】
また、「電源電圧Ｖｅｎ＋電圧ドロップの差相当の電圧」を電源電圧Ｖｅｎとして設定した状態で各エンコーダ２２ａ〜２６ａの通信状況が良好でない場合における、電源電圧Ｖｅｎの更新量である電圧幅（ステップＳ３１４，Ｓ３２４，Ｓ３３４の電圧調整量ΔＶｂ）を、各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとした。これにより、各エンコーダ２２ａ〜２６ａにとって適正な電源電圧をきめ細かく求めることができる。
【０１０６】
上記のごとく電圧調整量ΔＶａ，ΔＶｂを定めることにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況を確実に良好なものとしつつも、調整済み電源電圧Ｖａｄｊを過剰に高くすることなく好適に求めることができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０８】
図８は、本実施形態におけるロボットシステムの電気的構成図である。図８の構成では、図１の構成との相違点として、ロボット１０においてロボット電源配線４３に電圧−周波数変換回路（以下、Ｖ／Ｆ変換回路５１という）が接続して設けられており、Ｖ／Ｆ変換回路５１からコントローラ３１に対して周波数検出信号が出力される構成となっている。Ｖ／Ｆ変換回路５１は、ロボット電源配線４３において電源コネクタ３７の付近に設けられている。
【０１０９】
次に、図９を参照してＶ／Ｆ変換回路５１を具体的に説明する。図９において、（ａ）はＶ／Ｆ変換回路５１の構成を示す回路図であり、（ｂ）はＶ／Ｆ変換回路５１の動作説明のためのタイムチャートである。
【０１１０】
図９（ａ）に示すように、Ｖ／Ｆ変換回路５１は基本構成として前段部に設けられた積分回路５２と、後段部に設けられた比較回路５３とを有している。積分回路５２は、負帰還部にコンデンサ５４が設けられたオペアンプ５５により構成されている。オペアンプ５５には、電源ケーブル４２を通じて供給されるエンコーダ駆動電源のロボット１０側の入力電圧Ｖｉｎが入力される。また、比較回路５３は、積分回路５２の積分出力Ｖ１を入力し、これを所定の閾値と比較するコンパレータ５６により構成されている。オペアンプ５５の負側入力端子には、比較回路５３の比較出力Ｖ２に応じてオン／オフするトランジスタ５７のコレクタが接続されている。
【０１１１】
上記構成によれば、図９（ｂ）に示すごとく積分回路５２の積分出力Ｖ１と比較回路５３の比較出力Ｖ２とが変化する。すなわち、積分回路５２の積分出力Ｖ１は、入力電圧Ｖｉｎの大きさに応じた傾きで上昇変化又は低下変化する。このとき、入力電圧Ｖｉｎが大きいほど、積分出力Ｖ１の変化の傾きが大きくなる。そして、積分出力Ｖ１の変化に伴い比較回路５３の比較出力Ｖ２がパルス状に変化するものとなる。
【０１１２】
図１０は、本実施形態におけるエンコーダ駆動電源の調整処理を示すフローチャートであり、この処理は本システムの起動に伴いコントローラ３１により実行される。
【０１１３】
図１０において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３は、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同じ処理である。すなわち、電源調整済みフラグ＝１である場合には、電源回路３２におけるエンコーダ駆動電源の電源電圧として調整済み電源電圧Ｖａｄｊを設定し（ステップＳ４０２）、電源調整済みフラグ＝０である場合には、エンコーダ駆動用の電源電圧Ｖｅｎの初期設定値として、動作保証電圧範囲の最小電圧（本実施形態では４．７５Ｖ）を設定する（ステップＳ４０３）。
【０１１４】
その後、ステップＳ４０４では、Ｖ／Ｆ変換回路５１から送信される周波数検出信号を取得し、周波数カウント処理を実施する。周波数カウント処理は、周波数検出信号のパルス数をカウントし、所定時間内のパルスカウント数に基づいて周波数ｆを算出するものである。
【０１１５】
続くステップＳ４０５では、周波数検出信号の周波数ｆに基づいて、ロボット１０側におけるエンコーダ印加電圧Ｖｘを算出する。このとき、例えば図１１の関係を用いて、周波数ｆに基づいてエンコーダ印加電圧Ｖｘが算出される。
【０１１６】
ここで、厳密にはＶ／Ｆ変換回路５１からエンコーダ２１ａ〜２６ａまでの電源配線が存在しているため、その分の電圧ドロップを見込んで、エンコーダ印加電圧Ｖｘが算出されるとよい。具体的には、周波数ｆに基づく電圧算出値を、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち電源経路長が最大となるエンコーダ２６ａの電圧ドロップで減補正して、エンコーダ印加電圧Ｖｘを算出するとよい。
【０１１７】
その後、ステップＳ４０６では、エンコーダ印加電圧Ｖｘが所定電圧未満であるか否かを判定する。この所定電圧は、エンコーダの動作保証電圧範囲に応じて定められるものであり、例えばエンコーダ駆動電圧のティピカル値として定められる（所定電圧＝５Ｖ）。
【０１１８】
エンコーダ印加電圧Ｖｘ＜所定電圧であると判定された場合において、ステップＳ４０７では、電源電圧Ｖｅｎを、あらかじめ定めた所定の電圧調整量ΔＶａだけ上昇させる（Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ＋ΔＶａ）。電圧調整量ΔＶａは、例えば０．１２５Ｖである。
【０１１９】
その後、ステップＳ４０８では、今現在の電源電圧Ｖｅｎが所定の制限電圧以下であるか否かを判定する。そして、電源電圧Ｖｅｎ≦制限電圧であれば、ステップＳ４０４に戻り、電源電圧Ｖｅｎ＞制限電圧であれば、ステップＳ４０９に進んで異常発生していると判定する。なお、ステップＳ４０８，Ｓ４０９は、図３のステップＳ１０７，Ｓ１０８と同じ処理である。
【０１２０】
ステップＳ４０４に戻った場合、再び周波数検出信号を取得して周波数カウント処理を実施するとともに、周波数検出信号の周波数ｆに基づいて算出したエンコーダ印加電圧Ｖｘが所定電圧未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０４〜Ｓ４０６）。
【０１２１】
そして、ステップＳ４０６でエンコーダ印加電圧Ｖｘ≧所定電圧であると判定されると、ステップＳ４１０に進み、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの回転検出情報に基づいて、現時点で各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好であるか否かを判定する。そして、通信状況が良好であると判定される場合には、ステップＳ４１１に進み、現時点の電源電圧Ｖｅｎを、調整済み電源電圧Ｖａｄｊとしてバックアップ用のメモリに記憶する。続くステップＳ４１２では、電源調整済みフラグに１をセットする。
【０１２２】
また、ステップＳ４１０で各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合には、ステップＳ４１３に進んで異常発生していると判定する。つまり、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに適正な電源電圧が印加されている筈なのに、通信状況が良好でない場合には、例えばエンコーダに異常があると判定する。
【０１２３】
以上詳述した第３実施形態によれば、既述の各実施形態と同様に、ロボットシステム自身で調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（エンコーダの駆動に適した電源電圧）を見出すことができるため、仮にエンドユーザであるメーカのＦＡ工場等において想定外の電源ケーブルの交換が行われたりしても、各エンコーダ２１ａ〜２６ａに対する適正な電源供給が維持でき、エンコーダ２１ａ〜２６ａの性能低下を抑制できる。
【０１２４】
この場合特に、ロボット１０側から制御ユニット３０側に周波数検出信号が送信されることになるが、周波数検出信号は減衰に起因する誤認識が生じにくいため、制御ユニット３０側では、電圧−周波数変換後の周波数情報を正しく把握できる。したがって、制御ユニット３０側において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａにおける実印加電圧の適否を正確に判定することができ、ひいては調整済み電源電圧Ｖａｄｊの信頼性を高めることができる。
【０１２５】
各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち電源経路の長さが最大となるエンコーダ２６ａの電圧ドロップを加味して、エンコーダ印加電圧Ｖｘ（エンコーダ実印加電圧）の適否を判定する場合、電圧ドロップが最大となり電源電圧の条件が最も厳しくなるエンコーダ２６ａについても実印加電圧の適否を正しく判定できる。したがって、電源電圧の調整結果についてその信頼性を一層高めることができる。
【０１２６】
［他の実施形態］
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【０１２７】
・上記第１実施形態では、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）を算出する際に、全てのエンコーダ２１ａ〜２６ａの通信結果に基づいて通信状況の良否を判定する構成としたが、これを変更してもよく、各エンコーダ２１ａ〜２６ａのうち２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定する構成としてもよい。この場合、電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて通信状況の良否を判定することが望ましい。そして、２以上のエンコーダについて各通信状況が良好であると判定された時の電源電圧Ｖｅｎに基づいて、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）を算出する。
【０１２８】
・上記第２実施形態では、エンコーダ２１ａ（電源経路長が最小のエンコーダ）の通信状況が良好となった後において、現時点での電源電圧Ｖｅｎに対して各エンコーダ同士の電圧ドロップの差相当の電圧（ΔＶｄｒ１，ΔＶｄｒ２等）を順次上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する構成としたが、これを変更する。具体的には、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後において、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった時点での電源電圧Ｖｅｎを「基準電源電圧Ｖｒｅｆ」とし、その基準電源電圧Ｖｒｅｆに対して、エンコーダ２１ａとそれ以外のエンコーダ２２ａ〜２６ａとの電圧ドロップの差相当の電圧（エンコーダ２１ａ−２２ａの電圧ドロップの差相当の電圧、エンコーダ２１ａ−２３ａの電圧ドロップの差相当の電圧、・・・、エンコーダ２１ａ−２６ａの電圧ドロップの差相当の電圧）をそれぞれ上乗せして、新たな電源電圧Ｖｅｎを設定する構成としてもよい。
【０１２９】
この場合、エンコーダ２２ａ→２３ａ→・・・→２６ａの順に、必ずしも全てのエンコーダについて通信状況を確認しなくてもよい。つまり、エンコーダ２１ａの通信状況が良好となった後において、いきなりエンコーダ２６ａ（電源経路長が最大のエンコーダ）の通信状況の良否を判定するようにしてもよい。
【０１３０】
・上記第２実施形態において、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の判定結果に基づいて調整済み電源電圧Ｖａｄｊが算出された後に（図６のステップＳ３３５の処理後に）、電源電圧Ｖｅｎを、それまでの増加変化から降下変化に切り替えて再設定し、あらためて各エンコーダの通信状況を判定する。このとき、「Ｖｅｎ＝Ｖｅｎ−ΔＶｄｒ５」というように、電圧ドロップの差相当の電圧（ΔＶｄｒ５等）を差し引いて電源電圧Ｖｅｎを多段に設定する。図７のタイムチャートを用いて言えば、タイミングｔ５の電源電圧Ｖｅｎ→・・・タイミングｔ４の電源電圧Ｖｅｎ→タイミングｔ３の電源電圧Ｖｅｎ・・・のように、電源電圧Ｖｅｎを低電圧側に段階的に変更する。そして、これらの電源電圧Ｖｅｎの変更に合わせて、それに対応するエンコーダの通信状況を判定する。例えば、電源電圧Ｖｅｎが、図５の処理でエンコーダ２１ａの通信状況が良好になった時点の電源電圧（図５のステップＳ３０５がＹＥＳになった時の電源電圧Ｖｅｎ）まで戻った時に、エンコーダ２１ａの通信状況の良否を判定する。これにより、電圧増加時及び電圧降下時のそれぞれで、同一の電源電圧Ｖｅｎにより、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況の良否判定がそれぞれ行われることとなる。そしてこのとき、各エンコーダ２１ａ〜２６ａの通信状況が良好でないと判定された場合に、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（図６のステップＳ３３５の算出値）を無効とする。この場合、一連の電圧調整処理がやり直される。
【０１３１】
上記構成によれば、エンコーダ２１ａの通信状況が良好になるまで電源電圧Ｖｅｎが徐々に高電圧側に変更された後（図５のステップＳ３０６）、電圧ドロップの差相当の電圧が上乗せされて電源電圧Ｖｅｎが設定される（図５のステップＳ３１１，Ｓ３２１，図６のＳ３３１）。さらにその後、電圧ドロップの差相当の電圧が差し引かれて（減算されて）電源電圧Ｖｅｎが設定される。かかる場合、やはり各エンコーダについて通信良好とした判定の信憑性を高めることができ、調整済み電源電圧Ｖａｄｊ（適合電源電圧）の信頼性をより一層高めることができる。
【０１３２】
・第３実施形態において、Ｖ／Ｆ変換回路５１の周波数検出信号を、電源ケーブル４２の電源電圧Ｖｅｎに重畳させてロボット１０側から制御ユニット３０側に送信する構成としてもよい。この場合、Ｖ／Ｆ変換回路５１の周波数検出結果に応じて振幅する電源電圧Ｖｅｎを、制御ユニット３０側に設けた電圧検出回路（復調回路）で復調した後、コントローラ３１に取り込む構成とする。
【０１３３】
・上記各実施形態では、ロボット１０において電源コネクタ３７から各エンコーダ２１ａ〜２６ａまでの電源経路の長さがいずれも異なるものとしたが、その電源経路の長さが同一であるものを含む構成や、全てのエンコーダの電源経路の長さが同一である構成としてもよい。
【０１３４】
・上記各実施形態では、６つの関節部（モータ）を有する６軸ロボットについて例示したが、本発明をこれ以外のロボットに適用することも可能であり、例えば２軸ロボットや３軸ロボット等に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１０…ロボット、２１〜２６…モータ、２１ａ〜２６ａ…エンコーダ、３０…制御ユニット、３１…コントローラ（電圧調整手段、電圧設定手段、判定手段、適合電圧算出手段）、３２…電源回路（電源部）、３７…電源コネクタ、４３…ロボット電源配線、４０…電気ケーブル、４２…電源ケーブル、４３…ロボット電源配線、５１…Ｖ／Ｆ変換回路（電圧−周波数変換手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により前記電源電圧が順次変更されつつ設定されて前記電源部から出力される状態で、前記複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて該エンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、
前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて前記通信状況の良否を判定し、
前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記複数のエンコーダとして、第１エンコーダと、それよりも前記電源経路の長さが大きい第２エンコーダとを含んでおり、それら第１及び第２の両エンコーダの電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記電圧設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定されるまで、前記電源電圧を、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更しながら設定する第１設定手段と、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点で、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして設定する第２設定手段とを有し、
前記適合電圧算出手段は、前記電源経路の長さが最大となるエンコーダが前記第２エンコーダである場合において、前記第２設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記第２エンコーダは、各々前記電源経路の長さが異なるｎ個（ｎ≧２）のエンコーダを含んでおり、そのｎ個のエンコーダについて前記第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記第２設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された以降に、前記電源電圧を、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点の電源電圧に対して、前記ｎ個のエンコーダに関するそれぞれの前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして順次設定し、
前記適合電圧算出手段は、前記第２設定手段により前記ｎ個のエンコーダについて各々前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして前記電源電圧を順次設定した場合に、該順次設定した各状態での前記ｎ個のエンコーダの通信状況が全て良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記電圧設定手段は、
前記適合電圧算出手段により、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧が算出された後、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を差し引いて設定する第３設定手段をさらに有し、
前記第３設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第１エンコーダの通信状況が良好でないと判定された場合に、前記適合電圧算出手段により算出した前記適合電源電圧を無効とする請求項３又は４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記第１設定手段により電圧変更される前記所定の電圧幅が、前記電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとなっている請求項３乃至５のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、前記適合電源電圧として算出する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記ロボットは、前記電源ケーブルを通じて供給される駆動電源を入力し、該入力した駆動電源について電圧−周波数変換を実施する電圧−周波数変換手段を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により設定された前記電源電圧が前記電源部から出力された状態で、前記電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号を取得し、その周波数検出信号に基づいて、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実印加電圧が前記複数のエンコーダに適したものであると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項９】
前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、
前記電圧−周波数変換手段は、前記電源コネクタの付近に設けられており、
前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダについて前記電源コネクタまでの前記電源経路の電圧ドロップを加味して、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１】
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により前記電源電圧が順次変更されつつ設定されて前記電源部から出力される状態で、前記複数のエンコーダのうち２以上のエンコーダについて該エンコーダからの返信に基づいて通信状況の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、
前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダについて前記通信状況の良否を判定し、
前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記電源経路の長さが最大となるエンコーダを含む２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記複数のエンコーダとして、第１エンコーダと、それよりも前記電源経路の長さが大きい第２エンコーダとを含んでおり、それら第１及び第２の両エンコーダの電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記電圧設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定されるまで、前記電源電圧を、低電圧側から高電圧側に所定の電圧幅で段階的に変更しながら設定する第１設定手段と、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点で、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして設定する第２設定手段とを有し、
前記適合電圧算出手段は、前記電源経路の長さが最大となるエンコーダが前記第２エンコーダである場合において、前記第２設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記第２エンコーダは、各々前記電源経路の長さが異なるｎ個（ｎ≧２）のエンコーダを含んでおり、そのｎ個のエンコーダについて前記第１エンコーダとの各々の電源経路の長さの違いによる電圧ドロップの差の情報があらかじめ記憶されており、
前記第２設定手段は、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された以降に、前記電源電圧を、前記第１エンコーダの通信状況が良好と判定された時点の電源電圧に対して、前記ｎ個のエンコーダに関するそれぞれの前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして順次設定し、
前記適合電圧算出手段は、前記第２設定手段により前記ｎ個のエンコーダについて各々前記電圧ドロップの差相当の電圧を上乗せして前記電源電圧を順次設定した場合に、該順次設定した各状態での前記ｎ個のエンコーダの通信状況が全て良好であると判定されると、その時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧を算出する請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記電圧設定手段は、
前記適合電圧算出手段により、前記第２エンコーダの通信状況が良好であると判定された時の電源電圧に基づいて前記適合電源電圧が算出された後、前記電源電圧を、その時の電源電圧に対して前記電圧ドロップの差相当の電圧を差し引いて設定する第３設定手段をさらに有し、
前記第３設定手段により前記電源電圧を設定した状態で、前記第１エンコーダの通信状況が良好でないと判定された場合に、前記適合電圧算出手段により算出した前記適合電源電圧を無効とする請求項３又は４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記第１設定手段により電圧変更される前記所定の電圧幅が、前記電圧ドロップの差相当の電圧よりも小さいものとなっている請求項３乃至５のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記適合電圧算出手段は、前記判定手段により前記２以上のエンコーダの通信状況が良好であると判定された時の前記電源電圧に対して、あらかじめ定めた所定の電圧増加分を上乗せした電圧値を、前記適合電源電圧として算出する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
複数のモータと、それら各モータにそれぞれ設けられモータ回転状態を検出する複数のエンコーダとを備えてなる産業用のロボットと、
前記ロボットに電気ケーブルを介して接続される制御ユニットと、
を備え、前記制御ユニットは、前記電気ケーブルを通じて前記複数のエンコーダからそれぞれ回転検出情報を入力し、その回転検出情報に基づいて前記複数のモータを制御するロボットシステムであって、
前記電気ケーブルとして、前記制御ユニットから前記ロボットに対してエンコーダ駆動電源を供給する電源ケーブルが含まれており、
前記制御ユニットは、
前記エンコーダ駆動電源の電源電圧を可変に生成し出力する電源部と、
前記電源部で生成される前記電源電圧を、前記ロボット側において前記エンコーダの駆動に適した適合電源電圧に調整する電圧調整手段と、
を備え、
前記ロボットは、前記電源ケーブルを通じて供給される駆動電源を入力し、該入力した駆動電源について電圧−周波数変換を実施する電圧−周波数変換手段を備え、
前記電圧調整手段は、
前記電源部で生成される前記電源電圧を複数の段階で変更しながら設定する電圧設定手段と、
前記電圧設定手段により設定された前記電源電圧が前記電源部から出力された状態で、前記電圧−周波数変換手段による周波数変換後の周波数検出信号を取得し、その周波数検出信号に基づいて、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記実印加電圧が前記複数のエンコーダに適したものであると判定された時の前記電源電圧に基づいて、前記適合電源電圧を算出する適合電圧算出手段と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項９】
前記複数のエンコーダには、前記ロボットにおいて前記電源ケーブルが接続される電源コネクタからエンコーダまでの電源経路の長さが相違するものが含まれており、
前記電圧−周波数変換手段は、前記電源コネクタの付近に設けられており、
前記判定手段は、前記複数のエンコーダのうち前記電源経路の長さが最大となるエンコーダについて前記電源コネクタまでの前記電源経路の電圧ドロップを加味して、前記複数のエンコーダにおける実印加電圧の適否を判定する請求項８に記載のロボットシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５６０３９（Ｐ２０１２−５６０３９Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２６９０（Ｐ２０１０−２０２６９０）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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