製造装置、製造装置の制御システム、製造装置の制御方法
【課題】外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、製造装置における無線による制御情報の伝達を実現する。
【解決手段】台座２ａ、ロボットアーム２ｂ、関節２ｃおよびロボットハンド５を備えたロボット２において、ロボットハンド５に、無線スレーブ３および当該無線スレーブ３およびロボットハンド５に電力を供給する電力供給２次側部４を搭載するとともに、無線スレーブ３に無線電波７ｃでロボットハンド５の制御指令を与える無線マスタ７を含むロボット２の作業空間を、無線シールド機能を有するカバー１で覆い、カバー１の外部近傍には、非シールド部１ａを通じて電力供給２次側部４に非接触で電力を供給する電力供給１次側部８を配置した。
【解決手段】台座２ａ、ロボットアーム２ｂ、関節２ｃおよびロボットハンド５を備えたロボット２において、ロボットハンド５に、無線スレーブ３および当該無線スレーブ３およびロボットハンド５に電力を供給する電力供給２次側部４を搭載するとともに、無線スレーブ３に無線電波７ｃでロボットハンド５の制御指令を与える無線マスタ７を含むロボット２の作業空間を、無線シールド機能を有するカバー１で覆い、カバー１の外部近傍には、非シールド部１ａを通じて電力供給２次側部４に非接触で電力を供給する電力供給１次側部８を配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造装置およびその制御技術に関し、たとえば、無線通信による製造装置の制御等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、製造装置の分野では、制御対象の可動部が多数存在する場合、配線による個々の可動部に対する制御経路の構築方法では当該配線の引き回し経路が長大かつ煩雑となる、という技術的課題がある。
【０００３】
このため、たとえば、特許文献１（特開２００２−２１２８４４号公報）では、多数の撚糸を形成する錘の回転速度を個別に監視制御する繊維機械の制御システムにおいて、制御装置（ホストコンピュータ）の側に接続された無線マスタと、所定数の錘の駆動モータを集約して管理する集約ボードに設けられた無線スレーブとの間で無線通信により制御情報の授受を行う構成として、多数の錘の駆動モータの制御に伴う配線経路の大幅な簡略化を実現しようとする技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、一般的に制御情報の伝達手段として特許文献１のように無線を使用する場合、電磁ノイズ等の外乱を発生する設備が共存している場合には、通信障害によって制御の混乱が起きる懸念がある。
【０００５】
また、制御情報の伝達手段として用いられている無線電波自体も他の製造装置への影響が皆無であるとは言えない。
さらに、制御に用いられる無線電波を放射する無線アンテナについても、製造装置が設置された建屋全体の広い範囲に無線通信を行う必要があるため、必要以上に大型で高出力のものが必要となる懸念がある。
【特許文献１】特開２００２−２１２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、製造装置における無線による制御情報の伝達を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点は、所望の製造工程を実施する設備可動部と、
前記設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含む製造装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えた製造装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３の観点は、第１の観点または第２の観点に記載の製造装置において、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナが配置されている製造装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４の観点は、第２の観点に記載の製造装置において、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナが配置されている製造装置を提供する。
【００１１】
本発明の第５の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
前記隠蔽手段には無線シールドが施されている製造装置を提供する。
本発明の第６の観点は、第３の観点または第４の観点に記載の製造装置において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなる製造装置を提供する。
【００１２】
本発明の第７の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドである製造装置を提供する。
【００１３】
本発明の第８の観点は、所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含む製造装置の制御システムを提供する。
【００１４】
本発明の第９の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えた製造装置の制御システムを提供する。
【００１５】
本発明の第１０の観点は、第８の観点または第９の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配している製造装置の制御システムを提供する。
【００１６】
本発明の第１１の観点は、第９の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナを配している製造装置の制御システムを提供する。
【００１７】
本発明の第１２の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段に、無線シールドが施されている製造装置の制御システムを提供する。
本発明の第１３の観点は、第１０の観点または第１１の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなる製造装置の制御システムを提供する。
【００１８】
本発明の第１４の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドである製造装置の制御システムを提供する。
【００１９】
本発明の第１５の観点は、所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり前記設備可動部を制御する無線ユニットの少なくとも一部、および前記設備可動部を、隠蔽手段で構成される密閉空間に収容する製造装置の制御方法を提供する。
【００２０】
本発明の第１６の観点は、第１５の観点に記載の製造装置の制御方法において、
さらに、前記隠蔽手段の外部から前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する製造装置の制御方法を提供する。
【００２１】
本発明の第１７の観点は、第１５の観点または第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配置する製造装置の制御方法を提供する。
【００２２】
本発明の第１８の観点は、第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給するための給電用アンテナを配置する製造装置の制御方法を提供する。
【００２３】
本発明の第１９の観点は、第１５の観点または第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナおよび前記給電用アンテナとして共通の共用アンテナを用いる製造装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、製造装置における無線による制御情報の伝達を実現することが可能な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、本実施の形態の概略について説明し、その後、図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態の各態様では、製造装置をカバーで覆いカバー内で無線通信を行う。これにより他の製造装置からの外乱を防ぐこと、他設備へノイズを出さないこと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現すること、が可能な製造装置の制御システムを提供する。
【００２６】
すなわち、第１の態様は、設備可動部と、無線ユニットで構成されている製造装置において、無線ユニットで入出力部分が制御でき、製造装置が閉じられた空間内で無線通信を行う製造装置の制御システムを提供する。
【００２７】
第２の態様は、第１の態様に記載の製造装置の制御システムにおいて、設備の可動部に、非接触電力供給システムを搭載して電力を供給する製造装置の制御システムを提供する。
【００２８】
第３の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線アンテナを配した構成の製造装置の制御システムを提供する。
第４の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、給電用アンテナを配した構成の製造装置の制御システムを提供する。
【００２９】
第５の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線シールドを施した構成の製造装置の制御システムを提供する。
第６の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、無線と給電システムを同一のアンテナで機能させる構成の製造装置の制御システムを提供する。
【００３０】
第１の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、製造装置内をカバーで覆い無線ユニットで入出力機器を制御することができる。
第２の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、非接触電力供給機にて電力を供給し、無線ユニットと入出力制御をすることができる。
【００３１】
第３の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバー内に無線アンテナを配置し無線通信を行うことができる。
第４の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバー内に給電アンテナを配置し無線通信を行うことができる。
【００３２】
第５の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバーにシールド機構を施し、安定した無線通信を行うことができる。
第６の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、無線ユニットと非接触電力供給機を同一アンテナで通信することができる。
【００３３】
すなわち、本実施の形態の製造装置のシステムにおいて、他製造装置からの外乱を防ぐことと、他設備へノイズを出さないことと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現できること、が可能な製造装置の制御システムを提供することができる。また、非接触電力供給システムを搭載することで、無線スレーブへケーブルレスで電源供給することができると同時に同一のアンテナで電力供給と無線通信も同時に行うことができる。
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である製造装置の制御システムの構成の一例を示す説明図であり、図２は、その制御系の構成例を示す概念図である。
【００３５】
本実施の形態の製造装置は、一例としてロボット２からなる。このロボット２は、たとえば、台座２ａ、ロボットアーム２ｂ、関節２ｃ、ロボットハンド５（設備可動部）からなる。
【００３６】
台座２ａは、ロボット２の設置場所の床面に固定されている。この台座２ａには、複数の関節２ｃを介して複数のロボットアーム２ｂが任意に屈曲可能に支持されており、このロボットアーム２ｂの先端部には、関節２ｃを介してロボットハンド５が着脱自在に固定されている。
【００３７】
本実施の形態の場合、一例として、ロボットハンド５は、ワーク６を把持して移動させる作業を行う。
ロボットハンド５は、たとえば、ロボットアーム２ｂの先端部にユーティリティとして供給される図示しない空気圧によって機械的な把持動作等を行い、この空気圧を制御するための図示しない電磁弁やセンサを制御する後述のロボットハンド制御基板５ａを備えている。
【００３８】
この場合、ロボットハンド５には、ロボットハンド５の制御を行う無線スレーブ３（第１無線通信手段）が搭載され、ロボット２の近傍には、この無線スレーブ３との間でロボットハンド５の制御情報の送受信を無線で行う無線マスタ７（第２無線通信手段）が設けられ、この無線スレーブ３および無線マスタ７が無線ユニットを構成している。
【００３９】
すなわち無線マスタ７から送信される制御情報を無線スレーブ３が受信してロボットハンド５に伝達することで、ロボットハンド５の動作が制御される。
本実施の形態のように、ロボットハンド５を無線スレーブ３によって無線マスタ７から無線にて制御を行うことにより、ロボットハンド５の回りに、外部の無線マスタ７（制御装置２１）との間における制御線を引き回す必要がなく、ロボットハンド５の可動範囲が広がるとともに動作の自由度も大きくできる。
【００４０】
たとえば、デスクトップファクトリに代表されるように、ワーク６が小寸法の場合には、当該ワーク６のサイズに合わせて、ロボット２やロボットハンド５のサイズを卓上サイズに小型化する場合、本実施の形態のように、無線マスタ７からの無線制御によって無線スレーブ３を介してワイヤレスでロボットハンド５を制御することによる当該ロボットハンド５の可動範囲や動作の自由度等の拡大効果はより顕著なものとなる。
【００４１】
また、ロボットハンド５にワイヤレスの無線スレーブ３および電力供給２次側部４を搭載していることにより、ロボットハンド５の交換に際しても、配線等の取り外しや接続等の煩雑な作業は不要であり、たとえば、ロボットハンド５が空気圧動作の場合は、ロボットハンド５を単位として空気圧配管の着脱のみで簡単かつ短時間に交換が可能であり、ロボットハンド５を含む製造システムの構築、組替、保守管理作業等を簡略化できる利点がある。
【００４２】
また、ロボット２およびワーク６、さらには無線マスタ７の設置空間は、カバー１（隠蔽手段）によって覆われ、このカバー１の中で、ロボット２が作動するとともに、無線マスタ７と無線スレーブ３との間における無線の送受信も行われる。
【００４３】
このカバー１には、無線シールドが施されている。具体的には、一例として、カバー１を、所望の編み目ピッチの導体メッシュ（網）、パンチメタル、導電性の透明な樹脂、導体板等で構成することにより、外部からカバー１の内部のロボット２の動作を視認可能にしつつ、カバー１による無線シールド機能を実現する。
【００４４】
さらに、本実施の形態の場合には、ロボットハンド５には、当該ロボットハンド５および無線スレーブ３に電力を供給するための電力供給２次側部４が搭載され、カバー１の外側には、この電力供給２次側部４に対応した電力供給１次側部８が配置されている。
【００４５】
カバー１における電力供給１次側部８の近傍領域には、たとえば絶縁性の樹脂等で構成される非シールド部１ａが設けられており、電力供給１次側部８から放射される後述のエネルギー伝達媒体８ｃが、この非シールド部１ａを通じてカバー１を円滑に通過することが可能になっている。
【００４６】
ただし、この非シールド部１ａの形状や大きさは、カバー１によるロボット２の作業空間のシールド機能を損なわない形状や大きさに設定されている。
そして、電力供給１次側部８から電力供給２次側部４に対してエネルギー伝達媒体８ｃを介して非接触で、無線スレーブ３およびロボットハンド５を作動させるための電力供給が行われるようになっている。
【００４７】
なお、ロボットハンド５の動作や制御に必要な電力は、たとえば、ロボットハンド５の機械的な動作のエネルギー源として流体圧を用いる場合、当該流体圧を制御するための図示しないセンサや電磁弁等を作動させるための比較的小さい電力である。
【００４８】
従って、電力供給１次側部８および電力供給２次側部４による非接触電力供給にて充分に賄うことができる。
ここで、図２を参照して、本実施の形態における無線スレーブ３、無線マスタ７、および電力供給２次側部４、電力供給１次側部８の構成例を説明する。
【００４９】
図２に例示されるように、本実施の形態の無線マスタ７は、無線マスタアンテナ７ｂおよび無線マスタ送受信処理部７ａを備えている。
無線マスタ送受信処理部７ａは、外部の制御コンピュータ等からなる制御装置２１からロボットハンド制御線２１ｂを介して入力されるロボットハンド５の制御指令を無線電波７ｃに変換（変調）して無線マスタアンテナ７ｂから無線スレーブ３に送信する動作を行う。
【００５０】
なお、特に図示しないが、制御装置２１は、ロボットアーム制御線２１ａを介して台座２ａに設けられた図示しないロボットアーム制御基板を制御することで、ロボット２のロボットアーム２ｂの制御も行う機能も備えている。
【００５１】
すなわち、制御装置２１は、ロボット２のロボットアーム２ｂと、ロボットハンド５の連携動作を制御することにより、ロボット２に対してロボットハンド５を用いた所望の作業を行わせる。
【００５２】
一方、無線スレーブ３は、無線スレーブアンテナ３ｂ、無線スレーブ送受信処理部３ａを備えている。
無線スレーブ送受信処理部３ａは、無線スレーブアンテナ３ｂを介して受信した無線電波７ｃを元の制御指令に復調して、ロボットハンド５の内部に設けられ、当該ロボットハンド５を制御するロボットハンド制御基板５ａに伝達する処理を行う。
【００５３】
一方、カバー１の外部に設けられた電力供給１次側部８は、たとえば、電力−媒体変換部８ａと給電用アンテナ８ｂからなる。
電力−媒体変換部８ａは、外部の電源２２から供給される電力を、たとえば、マイクロ波や高周波や光等の電磁波からなるエネルギー伝達媒体８ｃに変換し、給電用アンテナ８ｂを経由して外部に放射する動作を行う。
【００５４】
また、電力供給２次側部４は、たとえば、媒体−電力変換部４ａおよび受電用アンテナ４ｂ、電力蓄積部４ｃからなる。
媒体−電力変換部４ａは、受電用アンテナ４ｂを介して電力供給１次側部８から受信したエネルギー伝達媒体８ｃである電磁波を電力に変換して電力蓄積部４ｃに蓄積し、必要に応じて無線スレーブ３の無線スレーブ送受信処理部３ａおよびロボットハンド５（ロボットハンド制御基板５ａ）に供給する。
【００５５】
電力蓄積部４ｃは、たとえば、コンデンサや、充電可能な二次電池等で構成され、媒体−電力変換部４ａが電力供給１次側部８から受信した電力の蓄積および放出を行う。
以下、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態におけるロボット２の一連の動作は、一例として以下のようになる。
【００５６】
制御装置２１は、ロボットアーム制御線２１ａを介してロボット２のロボットアーム２ｂの動作を制御するとともに、無線マスタ７から無線スレーブ３に送信される無線電波７ｃを介して指令を与えることにより、ロボットハンド５の動作を制御する。
【００５７】
すなわち、制御装置２１は、無線マスタ７からロボットハンド５の制御情報を無線電波７ｃとして無線スレーブ３に送信することで、ロボット２のロボットアーム２ｂとロボットハンド５を連携して動作させ、ワーク６をハンドリングして搬送する動作を行わせる。
【００５８】
ロボット２は、必要に応じて無線スレーブ３およびロボットハンド５の給電を行うために、ロボットハンド５に搭載された電力供給２次側部４を電力供給１次側部８に接近するように非シールド部１ａの近傍に移動させ、エネルギー伝達媒体８ｃを介して電力供給１次側部８から電力供給２次側部４への非接触電力供給を行う。このとき供給された電力は電力蓄積部４ｃに蓄積され、無線スレーブ３およびロボットハンド５に供給される。
【００５９】
この場合、無線マスタ７を含むロボット２の作業空間がシールド機能を備えたカバー１によって覆われていることにより、無線マスタ７とロボット２の無線スレーブ３との間で送受信される無線電波７ｃは、外部に電磁ノイズとして漏洩することが防止される。
【００６０】
また、カバー１に覆われていることにより、無線マスタ７と無線スレーブ３との間における無線電波７ｃによる通信が外乱電波の影響を受けて阻害されることが確実に防止され、無線マスタ７から無線スレーブ３を経由して無線電波７ｃによりロボットハンド５の動作を確実に制御できる。
【００６１】
換言すれば、外乱電波の悪影響や、無線電波７ｃの電磁ノイズの発生を防止する等の目的で、無線マスタ７を含めたロボット２の作業空間を必要以上に広く確保する必要がなく、無線マスタ７と無線スレーブ３の間における無線電波７ｃによる制御情報の通信を省スペースで実現することができる。
【００６２】
すなわち、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、ロボット２等の製造装置における無線電波７ｃによる制御情報の伝達を実現することが可能となる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の他の実施の形態である製造装置の制御システムの構成例を示す説明図であり、図４は、その制御系の構成例を示すブロック図である。
【００６３】
この実施の形態２では、上述の実施の形態１に例示した電力供給１次側部８および無線スレーブ３の機能を兼ね備えた電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５と、無線マスタ７および無線スレーブ３の機能を兼ね備えた電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５を備えた点が、上述の実施の形態１と異なっている。
【００６４】
すなわち、ロボットハンド５には、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２が搭載され、カバー１の外部近傍には、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５が配置されている。
【００６５】
図４に例示されるように、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５は、無線マスタ送受信処理部１５ａ、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５および送信側共用アンテナ１５ｃを備えている。
【００６６】
無線マスタ送受信処理部１５ａは、制御装置２１から入力されるロボットハンド５の制御情報を、無線電波７ｃに変調し、送信側共用アンテナ１５ｃを経由して放射する動作を行う。
【００６７】
電力−媒体変換部１５ｂは、電源２２から供給される電力をエネルギー伝達媒体８ｃに変換して、送信側共用アンテナ１５ｃを経由して放射する動作を行う。
一方、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２は、無線スレーブ送受信処理部１２ａ、媒体−電力変換部１２ｂ、受信側共用アンテナ１２ｃ、電力蓄積部１２ｄを備えている。
【００６８】
無線スレーブ送受信処理部１２ａは、受信側共用アンテナ１２ｃを介して受信される無線電波７ｃからロボットハンド５の制御情報を復調してロボットハンド制御基板５ａに入力する動作を行う。
【００６９】
媒体−電力変換部１２ｂは、受信側共用アンテナ１２ｃを経由して受けたエネルギー伝達媒体８ｃを電力に変換し、電力蓄積部１２ｄに蓄積した後、電力蓄積部１２ｄから無線スレーブ送受信処理部１２ａおよびロボットハンド５の各部に供給する動作を行う。
【００７０】
次に、本実施の形態の製造装置の制御システムの作用について説明する。
ロボット２の一連の動作に関して説明する。ロボット２は、制御装置２１によるロボットアーム２ｂの制御と、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５と電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２の間の無線電波７ｃの通信によるロボットハンド５の制御による連携動作によって、ワーク６をハンドリングして搬送する動作を行う。
【００７１】
制御装置２１は、ロボット２に指示して、必要に応じて、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２を介して無線スレーブ送受信処理部１２ａおよびロボットハンド５への給電電力を蓄えるために、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２（すなわち非シールド部１ａ）の近傍へロボットハンド５を移動させる。
【００７２】
ロボットハンド５を制御するための無線通信は、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５の無線マスタ送受信処理部１５ａと、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２の無線スレーブ送受信処理部１２ａとの間の無線電波７ｃの無線通信で行われる。
【００７３】
この場合も、無線マスタ送受信処理部１５ａと無線スレーブ送受信処理部１２ａとの間で授受される無線電波７ｃ等の無線通信網は、無線シールド機能を備えたカバー１で覆われており、無線通信を省スペースで実現させている。
【００７４】
この実施の形態２の場合には、無線マスタ７と電力供給１次側部８を兼ねる電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５をカバー１に配置するとともに、無線スレーブ３と電力供給２次側部４を兼ねる電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２をロボットハンド５に搭載したことにより、上述の実施の形態１の効果に加えて、より一層の省スペースを実現できる。
【００７５】
以上のような本発明の各実施の形態によれば、ロボット２への他の製造装置からの外乱を防ぐことと、ロボット２から他製造設備への電磁ノイズの放出を防ぐこと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現できる製造装置の制御システムが実現可能となる。
【００７６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本願の上述の実施の形態から把握される発明を列挙すれば、以下のとおりである。
（付記１）
設備可動部と、無線ユニットで構成されている製造装置において、無線ユニットで入出力部分が制御でき、製造装置が閉じられた空間内で無線通信を行っていること特徴とする製造装置の制御システム。
（付記２）
設備の可動部に、非接触電力供給システムを搭載して電力を供給できることを特徴とする付記１記載の製造装置の制御システム。
（付記３）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記４）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、給電用アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記５）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線シールドを施していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記６）
付記１記載のシステムにおいて、無線と給電システムを同一のアンテナで機能させることを特徴とする製造装置の制御システム。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施の形態である製造装置の制御システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】その制御系の構成例を示す概念図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である製造装置の制御システムの構成例を示す説明図である。
【図４】その制御系の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ カバー
２ ロボット
２ａ 台座
２ｂ ロボットアーム
２ｃ 関節
３ 無線スレーブ
３ａ 無線スレーブ送受信処理部
３ｂ 無線スレーブアンテナ
４ 電力供給２次側部
４ａ 媒体−電力変換部
４ｂ 受電用アンテナ
５ ロボットハンド
５ａ ロボットハンド制御基板
６ ワーク
７ 無線マスタ
７ａ 無線マスタ送受信処理部
７ｂ 無線マスタアンテナ
７ｃ 無線電波
８ 電力供給１次側部
８ａ 電力−媒体変換部
８ｂ 給電用アンテナ
８ｃ エネルギー伝達媒体
１２ 電力供給兼無線通信アンテナスレーブ
１２ａ 無線スレーブ送受信処理部
１２ｂ 媒体−電力変換部
１２ｃ 受信側共用アンテナ
１５ 電力供給兼無線通信アンテナマスタ
１５ａ 無線マスタ送受信処理部
１５ｂ 電力−媒体変換部
１５ｃ 送信側共用アンテナ
２１ 制御装置
２２ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造装置およびその制御技術に関し、たとえば、無線通信による製造装置の制御等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、製造装置の分野では、制御対象の可動部が多数存在する場合、配線による個々の可動部に対する制御経路の構築方法では当該配線の引き回し経路が長大かつ煩雑となる、という技術的課題がある。
【０００３】
このため、たとえば、特許文献１（特開２００２−２１２８４４号公報）では、多数の撚糸を形成する錘の回転速度を個別に監視制御する繊維機械の制御システムにおいて、制御装置（ホストコンピュータ）の側に接続された無線マスタと、所定数の錘の駆動モータを集約して管理する集約ボードに設けられた無線スレーブとの間で無線通信により制御情報の授受を行う構成として、多数の錘の駆動モータの制御に伴う配線経路の大幅な簡略化を実現しようとする技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、一般的に制御情報の伝達手段として特許文献１のように無線を使用する場合、電磁ノイズ等の外乱を発生する設備が共存している場合には、通信障害によって制御の混乱が起きる懸念がある。
【０００５】
また、制御情報の伝達手段として用いられている無線電波自体も他の製造装置への影響が皆無であるとは言えない。
さらに、制御に用いられる無線電波を放射する無線アンテナについても、製造装置が設置された建屋全体の広い範囲に無線通信を行う必要があるため、必要以上に大型で高出力のものが必要となる懸念がある。
【特許文献１】特開２００２−２１２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、製造装置における無線による制御情報の伝達を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点は、所望の製造工程を実施する設備可動部と、
前記設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含む製造装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えた製造装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３の観点は、第１の観点または第２の観点に記載の製造装置において、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナが配置されている製造装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４の観点は、第２の観点に記載の製造装置において、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナが配置されている製造装置を提供する。
【００１１】
本発明の第５の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
前記隠蔽手段には無線シールドが施されている製造装置を提供する。
本発明の第６の観点は、第３の観点または第４の観点に記載の製造装置において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなる製造装置を提供する。
【００１２】
本発明の第７の観点は、第１の観点に記載の製造装置において、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドである製造装置を提供する。
【００１３】
本発明の第８の観点は、所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含む製造装置の制御システムを提供する。
【００１４】
本発明の第９の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えた製造装置の制御システムを提供する。
【００１５】
本発明の第１０の観点は、第８の観点または第９の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配している製造装置の制御システムを提供する。
【００１６】
本発明の第１１の観点は、第９の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナを配している製造装置の制御システムを提供する。
【００１７】
本発明の第１２の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段に、無線シールドが施されている製造装置の制御システムを提供する。
本発明の第１３の観点は、第１０の観点または第１１の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなる製造装置の制御システムを提供する。
【００１８】
本発明の第１４の観点は、第８の観点に記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドである製造装置の制御システムを提供する。
【００１９】
本発明の第１５の観点は、所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり前記設備可動部を制御する無線ユニットの少なくとも一部、および前記設備可動部を、隠蔽手段で構成される密閉空間に収容する製造装置の制御方法を提供する。
【００２０】
本発明の第１６の観点は、第１５の観点に記載の製造装置の制御方法において、
さらに、前記隠蔽手段の外部から前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する製造装置の制御方法を提供する。
【００２１】
本発明の第１７の観点は、第１５の観点または第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配置する製造装置の制御方法を提供する。
【００２２】
本発明の第１８の観点は、第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給するための給電用アンテナを配置する製造装置の制御方法を提供する。
【００２３】
本発明の第１９の観点は、第１５の観点または第１６の観点に記載の製造装置の制御方法において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナおよび前記給電用アンテナとして共通の共用アンテナを用いる製造装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、製造装置における無線による制御情報の伝達を実現することが可能な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、本実施の形態の概略について説明し、その後、図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態の各態様では、製造装置をカバーで覆いカバー内で無線通信を行う。これにより他の製造装置からの外乱を防ぐこと、他設備へノイズを出さないこと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現すること、が可能な製造装置の制御システムを提供する。
【００２６】
すなわち、第１の態様は、設備可動部と、無線ユニットで構成されている製造装置において、無線ユニットで入出力部分が制御でき、製造装置が閉じられた空間内で無線通信を行う製造装置の制御システムを提供する。
【００２７】
第２の態様は、第１の態様に記載の製造装置の制御システムにおいて、設備の可動部に、非接触電力供給システムを搭載して電力を供給する製造装置の制御システムを提供する。
【００２８】
第３の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線アンテナを配した構成の製造装置の制御システムを提供する。
第４の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、給電用アンテナを配した構成の製造装置の制御システムを提供する。
【００２９】
第５の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線シールドを施した構成の製造装置の制御システムを提供する。
第６の態様は、第１の態様に記載のシステムにおいて、無線と給電システムを同一のアンテナで機能させる構成の製造装置の制御システムを提供する。
【００３０】
第１の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、製造装置内をカバーで覆い無線ユニットで入出力機器を制御することができる。
第２の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、非接触電力供給機にて電力を供給し、無線ユニットと入出力制御をすることができる。
【００３１】
第３の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバー内に無線アンテナを配置し無線通信を行うことができる。
第４の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバー内に給電アンテナを配置し無線通信を行うことができる。
【００３２】
第５の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、カバーにシールド機構を施し、安定した無線通信を行うことができる。
第６の態様にかかる製造装置の制御システムによれば、無線ユニットと非接触電力供給機を同一アンテナで通信することができる。
【００３３】
すなわち、本実施の形態の製造装置のシステムにおいて、他製造装置からの外乱を防ぐことと、他設備へノイズを出さないことと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現できること、が可能な製造装置の制御システムを提供することができる。また、非接触電力供給システムを搭載することで、無線スレーブへケーブルレスで電源供給することができると同時に同一のアンテナで電力供給と無線通信も同時に行うことができる。
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である製造装置の制御システムの構成の一例を示す説明図であり、図２は、その制御系の構成例を示す概念図である。
【００３５】
本実施の形態の製造装置は、一例としてロボット２からなる。このロボット２は、たとえば、台座２ａ、ロボットアーム２ｂ、関節２ｃ、ロボットハンド５（設備可動部）からなる。
【００３６】
台座２ａは、ロボット２の設置場所の床面に固定されている。この台座２ａには、複数の関節２ｃを介して複数のロボットアーム２ｂが任意に屈曲可能に支持されており、このロボットアーム２ｂの先端部には、関節２ｃを介してロボットハンド５が着脱自在に固定されている。
【００３７】
本実施の形態の場合、一例として、ロボットハンド５は、ワーク６を把持して移動させる作業を行う。
ロボットハンド５は、たとえば、ロボットアーム２ｂの先端部にユーティリティとして供給される図示しない空気圧によって機械的な把持動作等を行い、この空気圧を制御するための図示しない電磁弁やセンサを制御する後述のロボットハンド制御基板５ａを備えている。
【００３８】
この場合、ロボットハンド５には、ロボットハンド５の制御を行う無線スレーブ３（第１無線通信手段）が搭載され、ロボット２の近傍には、この無線スレーブ３との間でロボットハンド５の制御情報の送受信を無線で行う無線マスタ７（第２無線通信手段）が設けられ、この無線スレーブ３および無線マスタ７が無線ユニットを構成している。
【００３９】
すなわち無線マスタ７から送信される制御情報を無線スレーブ３が受信してロボットハンド５に伝達することで、ロボットハンド５の動作が制御される。
本実施の形態のように、ロボットハンド５を無線スレーブ３によって無線マスタ７から無線にて制御を行うことにより、ロボットハンド５の回りに、外部の無線マスタ７（制御装置２１）との間における制御線を引き回す必要がなく、ロボットハンド５の可動範囲が広がるとともに動作の自由度も大きくできる。
【００４０】
たとえば、デスクトップファクトリに代表されるように、ワーク６が小寸法の場合には、当該ワーク６のサイズに合わせて、ロボット２やロボットハンド５のサイズを卓上サイズに小型化する場合、本実施の形態のように、無線マスタ７からの無線制御によって無線スレーブ３を介してワイヤレスでロボットハンド５を制御することによる当該ロボットハンド５の可動範囲や動作の自由度等の拡大効果はより顕著なものとなる。
【００４１】
また、ロボットハンド５にワイヤレスの無線スレーブ３および電力供給２次側部４を搭載していることにより、ロボットハンド５の交換に際しても、配線等の取り外しや接続等の煩雑な作業は不要であり、たとえば、ロボットハンド５が空気圧動作の場合は、ロボットハンド５を単位として空気圧配管の着脱のみで簡単かつ短時間に交換が可能であり、ロボットハンド５を含む製造システムの構築、組替、保守管理作業等を簡略化できる利点がある。
【００４２】
また、ロボット２およびワーク６、さらには無線マスタ７の設置空間は、カバー１（隠蔽手段）によって覆われ、このカバー１の中で、ロボット２が作動するとともに、無線マスタ７と無線スレーブ３との間における無線の送受信も行われる。
【００４３】
このカバー１には、無線シールドが施されている。具体的には、一例として、カバー１を、所望の編み目ピッチの導体メッシュ（網）、パンチメタル、導電性の透明な樹脂、導体板等で構成することにより、外部からカバー１の内部のロボット２の動作を視認可能にしつつ、カバー１による無線シールド機能を実現する。
【００４４】
さらに、本実施の形態の場合には、ロボットハンド５には、当該ロボットハンド５および無線スレーブ３に電力を供給するための電力供給２次側部４が搭載され、カバー１の外側には、この電力供給２次側部４に対応した電力供給１次側部８が配置されている。
【００４５】
カバー１における電力供給１次側部８の近傍領域には、たとえば絶縁性の樹脂等で構成される非シールド部１ａが設けられており、電力供給１次側部８から放射される後述のエネルギー伝達媒体８ｃが、この非シールド部１ａを通じてカバー１を円滑に通過することが可能になっている。
【００４６】
ただし、この非シールド部１ａの形状や大きさは、カバー１によるロボット２の作業空間のシールド機能を損なわない形状や大きさに設定されている。
そして、電力供給１次側部８から電力供給２次側部４に対してエネルギー伝達媒体８ｃを介して非接触で、無線スレーブ３およびロボットハンド５を作動させるための電力供給が行われるようになっている。
【００４７】
なお、ロボットハンド５の動作や制御に必要な電力は、たとえば、ロボットハンド５の機械的な動作のエネルギー源として流体圧を用いる場合、当該流体圧を制御するための図示しないセンサや電磁弁等を作動させるための比較的小さい電力である。
【００４８】
従って、電力供給１次側部８および電力供給２次側部４による非接触電力供給にて充分に賄うことができる。
ここで、図２を参照して、本実施の形態における無線スレーブ３、無線マスタ７、および電力供給２次側部４、電力供給１次側部８の構成例を説明する。
【００４９】
図２に例示されるように、本実施の形態の無線マスタ７は、無線マスタアンテナ７ｂおよび無線マスタ送受信処理部７ａを備えている。
無線マスタ送受信処理部７ａは、外部の制御コンピュータ等からなる制御装置２１からロボットハンド制御線２１ｂを介して入力されるロボットハンド５の制御指令を無線電波７ｃに変換（変調）して無線マスタアンテナ７ｂから無線スレーブ３に送信する動作を行う。
【００５０】
なお、特に図示しないが、制御装置２１は、ロボットアーム制御線２１ａを介して台座２ａに設けられた図示しないロボットアーム制御基板を制御することで、ロボット２のロボットアーム２ｂの制御も行う機能も備えている。
【００５１】
すなわち、制御装置２１は、ロボット２のロボットアーム２ｂと、ロボットハンド５の連携動作を制御することにより、ロボット２に対してロボットハンド５を用いた所望の作業を行わせる。
【００５２】
一方、無線スレーブ３は、無線スレーブアンテナ３ｂ、無線スレーブ送受信処理部３ａを備えている。
無線スレーブ送受信処理部３ａは、無線スレーブアンテナ３ｂを介して受信した無線電波７ｃを元の制御指令に復調して、ロボットハンド５の内部に設けられ、当該ロボットハンド５を制御するロボットハンド制御基板５ａに伝達する処理を行う。
【００５３】
一方、カバー１の外部に設けられた電力供給１次側部８は、たとえば、電力−媒体変換部８ａと給電用アンテナ８ｂからなる。
電力−媒体変換部８ａは、外部の電源２２から供給される電力を、たとえば、マイクロ波や高周波や光等の電磁波からなるエネルギー伝達媒体８ｃに変換し、給電用アンテナ８ｂを経由して外部に放射する動作を行う。
【００５４】
また、電力供給２次側部４は、たとえば、媒体−電力変換部４ａおよび受電用アンテナ４ｂ、電力蓄積部４ｃからなる。
媒体−電力変換部４ａは、受電用アンテナ４ｂを介して電力供給１次側部８から受信したエネルギー伝達媒体８ｃである電磁波を電力に変換して電力蓄積部４ｃに蓄積し、必要に応じて無線スレーブ３の無線スレーブ送受信処理部３ａおよびロボットハンド５（ロボットハンド制御基板５ａ）に供給する。
【００５５】
電力蓄積部４ｃは、たとえば、コンデンサや、充電可能な二次電池等で構成され、媒体−電力変換部４ａが電力供給１次側部８から受信した電力の蓄積および放出を行う。
以下、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態におけるロボット２の一連の動作は、一例として以下のようになる。
【００５６】
制御装置２１は、ロボットアーム制御線２１ａを介してロボット２のロボットアーム２ｂの動作を制御するとともに、無線マスタ７から無線スレーブ３に送信される無線電波７ｃを介して指令を与えることにより、ロボットハンド５の動作を制御する。
【００５７】
すなわち、制御装置２１は、無線マスタ７からロボットハンド５の制御情報を無線電波７ｃとして無線スレーブ３に送信することで、ロボット２のロボットアーム２ｂとロボットハンド５を連携して動作させ、ワーク６をハンドリングして搬送する動作を行わせる。
【００５８】
ロボット２は、必要に応じて無線スレーブ３およびロボットハンド５の給電を行うために、ロボットハンド５に搭載された電力供給２次側部４を電力供給１次側部８に接近するように非シールド部１ａの近傍に移動させ、エネルギー伝達媒体８ｃを介して電力供給１次側部８から電力供給２次側部４への非接触電力供給を行う。このとき供給された電力は電力蓄積部４ｃに蓄積され、無線スレーブ３およびロボットハンド５に供給される。
【００５９】
この場合、無線マスタ７を含むロボット２の作業空間がシールド機能を備えたカバー１によって覆われていることにより、無線マスタ７とロボット２の無線スレーブ３との間で送受信される無線電波７ｃは、外部に電磁ノイズとして漏洩することが防止される。
【００６０】
また、カバー１に覆われていることにより、無線マスタ７と無線スレーブ３との間における無線電波７ｃによる通信が外乱電波の影響を受けて阻害されることが確実に防止され、無線マスタ７から無線スレーブ３を経由して無線電波７ｃによりロボットハンド５の動作を確実に制御できる。
【００６１】
換言すれば、外乱電波の悪影響や、無線電波７ｃの電磁ノイズの発生を防止する等の目的で、無線マスタ７を含めたロボット２の作業空間を必要以上に広く確保する必要がなく、無線マスタ７と無線スレーブ３の間における無線電波７ｃによる制御情報の通信を省スペースで実現することができる。
【００６２】
すなわち、外乱による影響を受けることなく、また、外部へ電磁的なノイズを放出することなく、省スペースかつ省電力にて、ロボット２等の製造装置における無線電波７ｃによる制御情報の伝達を実現することが可能となる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の他の実施の形態である製造装置の制御システムの構成例を示す説明図であり、図４は、その制御系の構成例を示すブロック図である。
【００６３】
この実施の形態２では、上述の実施の形態１に例示した電力供給１次側部８および無線スレーブ３の機能を兼ね備えた電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５と、無線マスタ７および無線スレーブ３の機能を兼ね備えた電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５を備えた点が、上述の実施の形態１と異なっている。
【００６４】
すなわち、ロボットハンド５には、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２が搭載され、カバー１の外部近傍には、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５が配置されている。
【００６５】
図４に例示されるように、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５は、無線マスタ送受信処理部１５ａ、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５および送信側共用アンテナ１５ｃを備えている。
【００６６】
無線マスタ送受信処理部１５ａは、制御装置２１から入力されるロボットハンド５の制御情報を、無線電波７ｃに変調し、送信側共用アンテナ１５ｃを経由して放射する動作を行う。
【００６７】
電力−媒体変換部１５ｂは、電源２２から供給される電力をエネルギー伝達媒体８ｃに変換して、送信側共用アンテナ１５ｃを経由して放射する動作を行う。
一方、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２は、無線スレーブ送受信処理部１２ａ、媒体−電力変換部１２ｂ、受信側共用アンテナ１２ｃ、電力蓄積部１２ｄを備えている。
【００６８】
無線スレーブ送受信処理部１２ａは、受信側共用アンテナ１２ｃを介して受信される無線電波７ｃからロボットハンド５の制御情報を復調してロボットハンド制御基板５ａに入力する動作を行う。
【００６９】
媒体−電力変換部１２ｂは、受信側共用アンテナ１２ｃを経由して受けたエネルギー伝達媒体８ｃを電力に変換し、電力蓄積部１２ｄに蓄積した後、電力蓄積部１２ｄから無線スレーブ送受信処理部１２ａおよびロボットハンド５の各部に供給する動作を行う。
【００７０】
次に、本実施の形態の製造装置の制御システムの作用について説明する。
ロボット２の一連の動作に関して説明する。ロボット２は、制御装置２１によるロボットアーム２ｂの制御と、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５と電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２の間の無線電波７ｃの通信によるロボットハンド５の制御による連携動作によって、ワーク６をハンドリングして搬送する動作を行う。
【００７１】
制御装置２１は、ロボット２に指示して、必要に応じて、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２を介して無線スレーブ送受信処理部１２ａおよびロボットハンド５への給電電力を蓄えるために、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２（すなわち非シールド部１ａ）の近傍へロボットハンド５を移動させる。
【００７２】
ロボットハンド５を制御するための無線通信は、電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５の無線マスタ送受信処理部１５ａと、電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２の無線スレーブ送受信処理部１２ａとの間の無線電波７ｃの無線通信で行われる。
【００７３】
この場合も、無線マスタ送受信処理部１５ａと無線スレーブ送受信処理部１２ａとの間で授受される無線電波７ｃ等の無線通信網は、無線シールド機能を備えたカバー１で覆われており、無線通信を省スペースで実現させている。
【００７４】
この実施の形態２の場合には、無線マスタ７と電力供給１次側部８を兼ねる電力供給兼無線通信アンテナマスタ１５をカバー１に配置するとともに、無線スレーブ３と電力供給２次側部４を兼ねる電力供給兼無線通信アンテナスレーブ１２をロボットハンド５に搭載したことにより、上述の実施の形態１の効果に加えて、より一層の省スペースを実現できる。
【００７５】
以上のような本発明の各実施の形態によれば、ロボット２への他の製造装置からの外乱を防ぐことと、ロボット２から他製造設備への電磁ノイズの放出を防ぐこと、省スペースであるため小型で且つ省電力の無線ユニットを実現できる製造装置の制御システムが実現可能となる。
【００７６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本願の上述の実施の形態から把握される発明を列挙すれば、以下のとおりである。
（付記１）
設備可動部と、無線ユニットで構成されている製造装置において、無線ユニットで入出力部分が制御でき、製造装置が閉じられた空間内で無線通信を行っていること特徴とする製造装置の制御システム。
（付記２）
設備の可動部に、非接触電力供給システムを搭載して電力を供給できることを特徴とする付記１記載の製造装置の制御システム。
（付記３）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記４）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、給電用アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記５）
付記１記載のシステムにおいて、閉じられた空間を構成するカバーに、無線シールドを施していることを特徴とする製造装置の制御システム。
（付記６）
付記１記載のシステムにおいて、無線と給電システムを同一のアンテナで機能させることを特徴とする製造装置の制御システム。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施の形態である製造装置の制御システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】その制御系の構成例を示す概念図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である製造装置の制御システムの構成例を示す説明図である。
【図４】その制御系の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ カバー
２ ロボット
２ａ 台座
２ｂ ロボットアーム
２ｃ 関節
３ 無線スレーブ
３ａ 無線スレーブ送受信処理部
３ｂ 無線スレーブアンテナ
４ 電力供給２次側部
４ａ 媒体−電力変換部
４ｂ 受電用アンテナ
５ ロボットハンド
５ａ ロボットハンド制御基板
６ ワーク
７ 無線マスタ
７ａ 無線マスタ送受信処理部
７ｂ 無線マスタアンテナ
７ｃ 無線電波
８ 電力供給１次側部
８ａ 電力−媒体変換部
８ｂ 給電用アンテナ
８ｃ エネルギー伝達媒体
１２ 電力供給兼無線通信アンテナスレーブ
１２ａ 無線スレーブ送受信処理部
１２ｂ 媒体−電力変換部
１２ｃ 受信側共用アンテナ
１５ 電力供給兼無線通信アンテナマスタ
１５ａ 無線マスタ送受信処理部
１５ｂ 電力−媒体変換部
１５ｃ 送信側共用アンテナ
２１ 制御装置
２２ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の製造工程を実施する設備可動部と、
前記設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含むことを特徴とする製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の製造装置において、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えたことを特徴とする製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の製造装置において、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナが配置されていることを特徴とする製造装置。
【請求項４】
請求項２記載の製造装置において、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナが配置されていることを特徴とする製造装置。
【請求項５】
請求項１記載の製造装置において、
前記隠蔽手段には無線シールドが施されていることを特徴とする製造装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４記載の製造装置において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなることを特徴とする製造装置。
【請求項７】
請求項１記載の製造装置において、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドであることを特徴とする製造装置。
【請求項８】
所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含むことを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項９】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えたことを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１１】
請求項９記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１２】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段に、無線シールドが施されていることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１３】
請求項１０または請求項１１記載の製造装置の制御システムにおいて、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１４】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドであることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１５】
所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり前記設備可動部を制御する無線ユニットの少なくとも一部、および前記設備可動部を、隠蔽手段で構成される密閉空間に収容することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の製造装置の制御方法において、
さらに、前記隠蔽手段の外部から前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配置することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給するための給電用アンテナを配置することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１９】
請求項１５または請求項１６記載の製造装置の制御方法において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナおよび前記給電用アンテナとして共通の共用アンテナを用いることを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１】
所望の製造工程を実施する設備可動部と、
前記設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含むことを特徴とする製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の製造装置において、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えたことを特徴とする製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の製造装置において、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナが配置されていることを特徴とする製造装置。
【請求項４】
請求項２記載の製造装置において、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍に、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナが配置されていることを特徴とする製造装置。
【請求項５】
請求項１記載の製造装置において、
前記隠蔽手段には無線シールドが施されていることを特徴とする製造装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４記載の製造装置において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなることを特徴とする製造装置。
【請求項７】
請求項１記載の製造装置において、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドであることを特徴とする製造装置。
【請求項８】
所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり、前記設備可動部を制御する無線ユニットと、
前記設備可動部と前記無線ユニットの少なくとも一部とが収容される閉空間を構成する隠蔽手段と、
を含むことを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項９】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
さらに、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給する非接触電力供給システムを備えたことを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１１】
請求項９記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記非接触電力供給システムは、前記設備可動部に設けられた電力供給２次側部と、前記隠蔽手段の外部に設けられ、前記電力供給２次側部に非接触で電力を供給する電力供給１次側部からなり、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記電力供給１次側部を構成する給電用アンテナを配していることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１２】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記隠蔽手段に、無線シールドが施されていることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１３】
請求項１０または請求項１１記載の製造装置の制御システムにおいて、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナと、前記非接触電力供給システムの前記給電用アンテナが、共通の共用アンテナからなることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１４】
請求項８記載の製造装置の制御システムにおいて、
前記設備可動部は、ロボットアームに支持されたロボットハンドであることを特徴とする製造装置の制御システム。
【請求項１５】
所望の製造工程を実施する製造装置の設備可動部に設けられた第１無線通信手段および前記第１無線通信手段に対する指令を発する第２無線通信手段からなり前記設備可動部を制御する無線ユニットの少なくとも一部、および前記設備可動部を、隠蔽手段で構成される密閉空間に収容することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の製造装置の制御方法において、
さらに、前記隠蔽手段の外部から前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記無線ユニットの前記第２無線通信手段を構成する無線アンテナを配置することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の製造装置の制御方法において、
前記隠蔽手段の外部近傍には、前記設備可動部および前記第１無線通信手段に非接触で電力を供給するための給電用アンテナを配置することを特徴とする製造装置の制御方法。
【請求項１９】
請求項１５または請求項１６記載の製造装置の制御方法において、前記無線システムを構成する前記第２無線通信手段の前記無線アンテナおよび前記給電用アンテナとして共通の共用アンテナを用いることを特徴とする製造装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−７８３２５（Ｐ２００９−７８３２５Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９９５８（Ｐ２００７−２４９９５８）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【出願人】（５９２１５２２６６）株式会社ＫＥＣ (9)
【出願人】（５９３１７４８７０）高島産業株式会社 (24)
【出願人】（３９７０５４３０３）セントラルエンジニアリング株式会社 (6)
【出願人】（３０７０１８６２３）ユー・ディ・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【出願人】（５９２１５２２６６）株式会社ＫＥＣ (9)
【出願人】（５９３１７４８７０）高島産業株式会社 (24)
【出願人】（３９７０５４３０３）セントラルエンジニアリング株式会社 (6)
【出願人】（３０７０１８６２３）ユー・ディ・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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