JP2013198257A - 生産機器の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源供給状態で使用される場合においても、起動時に誤信号が出力されることを抑制することのできる生産機器の制御装置を提供する。
【解決手段】ロボットの制御装置１０は、負荷５１へ電源電圧を出力する出力部４１と、出力部４１への電源電圧の供給を断接する出力ＦＥＴ１５と、供給する電源電圧の高さが制御装置１０により調節される内部電源１１と、内部電源１１の電源電圧が出力部４１へ供給される内部電源供給状態と外部電源５４の電源電圧が出力部４１へ供給される外部電源供給状態とを切り替えるリレー２１，２２，２３と、を備える。制御装置１０は、リレー２１，２２，２３により内部電源供給状態に切り替えさせて、内部電源１１の電源電圧を徐々に上昇させた後、リレー２１，２２，２３により外部電源供給状態に切り替えさせる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、生産機器の制御装置において、内部電源の電源電圧を負荷に供給する内部電源供給状態と、外部電源の電源電圧を負荷に供給する外部電源供給状態とを切り替えることのできる制御装置に関する。

一般に、ロボットの制御装置は内部電源を備えており、ＣＰＵ基板やＩ／Ｏ基板等の内部回路に対して内部電源の電源電圧を供給している（例えば、特許文献１参照）。この内部電源は、供給する電源電圧の高さを調節可能であり、外部回路（負荷）に対しても電源電圧を供給することができる（内部電源供給状態）。一方、ロボットの制御装置では、外部電源の電源電圧を、内部回路及び外部回路に供給することもできる（外部電源供給状態）。なお、内部電源供給状態と外部電源供給状態とは、一般に制御装置に対する手動操作により切り替えられている。

特許第４２４４９７１号公報

ところで、外部電源供給状態において使用される外部電源は、各ユーザにより準備され、供給する電源電圧の高さは制御装置により調節されていない。このため、内部電源から供給される電源電圧と異なり、外部電源から供給される電源電圧が適切に制御されない場合がある。この場合に、制御装置の起動時において、外部電源の電源電圧が制御装置の内部回路に急激に印加されると、Ｉ／Ｏ基板の信号出力部から誤信号が出力されることが、本願発明者によって発見された。ここで、単に誤信号を取り除くだけであれば、ノイズフィルタ等を挿入すればよいが、その場合には制御装置の大型化を助長することとなる。

なお、ロボットの制御装置に限らず、内部電源供給状態と外部電源供給状態とを切り替え可能な生産機器の制御装置では、同様の問題が生じ得る。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、制御装置の大型化を抑制しつつ、外部電源供給状態で使用される場合においても、起動時に誤信号が出力されることを抑制することのできる生産機器の制御装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

第１の手段は、生産機器の制御装置であって、負荷へ電源電圧を出力する出力部と、前記出力部への前記電源電圧の供給を断接する電界効果トランジスタと、供給する電源電圧の高さが前記制御装置により調節される内部電源と、前記内部電源の電源電圧が前記出力部へ供給される内部電源供給状態と、外部電源の電源電圧が前記出力部へ供給される外部電源供給状態とを切り替える切替部と、を備え、前記切替部により前記内部電源供給状態に切り替えさせて、前記内部電源の電源電圧を徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせることを特徴とする。

上記構成によれば、切替部により、内部電源の電源電圧が出力部へ供給される内部電源供給状態と、外部電源の電源電圧が出力部へ供給される外部電源供給状態とが切り替えられる。内部電源供給状態では、内部電源の供給する電源電圧の高さが制御装置により調節される。そして、出力部には負荷が接続され、電界効果トランジスタにより、出力部への電源電圧の供給が断接（遮断及び接続）される。

ここで、外部電源供給状態において、外部電源の電源電圧が電界効果トランジスタに急激に印加されると、電界効果トランジスタから誤信号が出力されることが、本願発明者によって発見された。この点、切替部により内部電源供給状態に切り替えられ、内部電源の電源電圧が徐々に上昇させられる。これにより、電界効果トランジスタの電位が徐々に上昇させられ、電界効果トランジスタと外部電源の電源電圧との電位差が縮小される。その後、切替部により外部電源供給状態に切り替えられるため、外部電源の電源電圧が印加される前後において、電界効果トランジスタの電位が急激に変化することを抑制することができる。その結果、外部電源供給状態で使用される場合においても、起動時に誤信号が出力されることを抑制することができる。しかも、制御装置に元々備えられている構成を用いて、切替部による切り替えのみで上記効果を奏することができる。すなわち、内部電源を誤信号のフィルタ代わりに用いることで、切替部を追加するのみで済み、制御装置の大型化を抑制することができる。

具体的には、第２の手段のように、前記内部電源の電源電圧を所定電圧まで徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、切替部により外部電源供給状態に切り替えさせる時期を容易に判断することができる。

第３の手段では、前記所定電圧は前記外部電源の電源電圧である。

上記構成によれば、電界効果トランジスタの電位が、外部電源の電源電圧まで上昇させられた後に、切替部により外部電源供給状態に切り替えられる。このため、外部電源の電源電圧が印加される前後において、電界効果トランジスタの電位変化を最小にすることができる。したがって、電界効果トランジスタから誤信号が出力されることを、一層効果的に抑制することができる。

また、第４の手段のように、前記内部電源の電源電圧を所定期間が経過するまで徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせるといった構成を採用することもできる。こうした構成によっても、切替部により外部電源供給状態に切り替えさせる時期を容易に判断することができる。

第５の手段では、前記所定期間は、前記内部電源の電源電圧が前記外部電源の電源電圧に等しくなるまでの期間である。

上記構成によっても、電界効果トランジスタの電位が、外部電源の電源電圧まで上昇させられた後に、切替部により外部電源供給状態に切り替えられる。このため、外部電源の電源電圧が印加される前後において、電界効果トランジスタの電位変化を最小にすることができる。

第６の手段では、電源電圧を入出力する入出力部を備え、前記切替部は、前記内部電源から前記出力部への電源電圧の供給を断接する第１切替部と、前記内部電源から前記入出力部への電源電圧の供給を断接する第２切替部と、前記外部電源から前記入出力部を介した前記出力部への電源電圧の供給を断接する第３切替部と、を含み、前記内部電源供給状態では、前記第１切替部及び前記第２切替部を接状態にするとともに、前記第３切替部を断状態にし、前記外部電源供給状態では、前記第１切替部及び前記第２切替部を断状態にするとともに、前記第３切替部を接状態にし、前記外部電源供給状態に切り替える前の前記内部電源供給状態では、前記第１切替部を接状態にするとともに、前記第２切替部及び前記第３切替部を断状態にする。

上記構成によれば、内部電源供給状態では、第１切替部及び第２切替部が接状態にされるため、内部電源の電源電圧が出力部及び入出力部に供給される。このため、入出力部に負荷を接続することにより、出力部だけでなく、入出力部も負荷を駆動するために利用することができる。なお、入出力部に何も接続しないようにしてもよい。

また、外部電源供給状態では、入出力部に外部電源が接続される。そして、上記構成によれば、第３切替部が接状態にされるため、外部電源の電源電圧が入出力部を介して出力部に供給される。このとき、第１切替部が断状態にされるため、内部電源の電源電圧が出力部に供給されることはない。したがって、外部電源及び内部電源の電源電圧が、重複して出力部に供給されることを避けることができる。また、第２切替部が断状態にされるため、外部電源の電源電圧が入出力部を介して内部電源に供給されることを避けることができる。

ここで、外部電源供給状態に切り替える前の内部電源供給状態では、第２切替部が断状態にされる。このため、入出力部に外部電源が接続されていても、外部電源の電源電圧が入出力部を介して内部電源に供給されることを避けることができる。したがって、内部電源の電源電圧と外部電源の電源電圧とが干渉することを避けつつ、内部電源の電源電圧により電界効果トランジスタの電位を徐々に上昇させることができる。

第７の手段では、前記第１切替部、前記第２切替部、及び前記第３切替部を断状態にした状態を挟んで、前記内部電源供給状態から前記外部電源供給状態に切り替えさせる。

内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えさせる際に、第１切替部と第３切替部とが共に接状態になると、外部電源及び内部電源の電源電圧が、重複して出力部に供給されることとなる。

この点、上記構成によれば、第１切替部、第２切替部、及び第３切替部を断状態にした状態を挟んで、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えられる。このため、第１切替部と第３切替部とが共に接状態になることを確実に避けることができる。

具体的には、第８の手段のように、前記電界効果トランジスタは、金属酸化物半導体型の電界効果トランジスタであるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、一般に安価な金属酸化物半導体型の電界効果トランジスタを用いつつ、起動時に誤信号が出力されることを抑制することができる。

ロボットの制御装置及び外部回路を示す電気回路図。 電源供給状態とリレーの切替との関係を示す図。 内部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す電気回路図。 内部電源供給状態での起動時における各点の電位を示すタイムチャート。 外部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す電気回路図。 外部電源供給状態での従来の起動時における各点の電位を示すタイムチャート。 外部電源供給状態に切り替え前の内部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す電気回路図。 内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替える際のリレーの切替及び各点の電位を示すタイムチャート。

以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ロボット（生産機器）の動作を制御するとともに、内部電源の電源電圧又は外部電源の電源電圧を負荷に供給させる制御装置として具体化している。

図１に示すように、ロボットの制御装置１０は、内部電源１１、正極の主電源ライン３１、負極の主電源ライン３２、リレー２１，２２，２３、ノイズフィルタ１２、コネクタ４０、ドライバ１４（駆動回路）、出力ＦＥＴ１５（電界効果トランジスタ）、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、電位検出回路、位置検出回路等を備えている。

内部電源１１は、３相２００Ｖの外部電源等に接続され、電圧を整流及び変圧して２４Ｖ直流の電源電圧を出力する。内部電源１１が供給する電源電圧の高さは、制御装置１０により調節される。なお、内部電源１１として、２４Ｖ直流の電源電圧を出力する充電池等を用いることもできる。

リレー２１（ＲＹ１），リレー２２（ＲＹ２），リレー２３（ＲＹ３）は、２接点の常開式のリレーである。リレー２１，２２，２３（切替部）は、それぞれＣＰＵからの指令に基づいて、２接点を同時に開閉する。

ノイズフィルタ１２は、コンデンサやコイル等を含む回路によって構成されている。ノイズフィルタ１２は、正極の主電源ライン３１及び負極の主電源ライン３２を通じて供給される電源電圧のノイズを除去する。

ドライバ１４は、ＣＰＵからの出力制御信号に基づいて、出力ＦＥＴ１５に駆動信号を出力する。出力ＦＥＴ１５は、金属酸化物半導体型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構成されている。出力ＦＥＴ１５は、ドライバ１４からの駆動信号に応じて、電源電圧の供給を断接(遮断及び接続)する。なお、制御装置１０は、複数の出力チャンネルを備えており、各出力チャンネルにドライバ１４及び出力ＦＥＴ１５が設けられている。

コネクタ４０は、制御装置１０と外部回路５０とを電気的に接続するものであり、出力部４１、入出力部４２、及び負極接続部４３を備えている。出力部４１は、出力ＦＥＴ１５を介して供給される電源電圧を外部回路（負荷）へ出力する。入出力部４２は、内部電源１１から供給される電源電圧を外部回路へ出力する、又は外部電源から供給される電源電圧を入力する。負極接続部４３は、内部電源１１の負極又は外部電源の負極に接続される。

外部回路５０は、負荷５１及び切替接続部５２を備えている。負荷５１は、ユーザにより接続される電気的負荷であり、例えばアクチュエータ等により構成される。負荷５１は、制御装置１０の出力部４１から供給される電源電圧により駆動される。切替接続部５２には、ユーザにより、負荷と外部電源とが切り替えられて接続される。

ＲＯＭは、ロボットのシステムプログラムや動作プログラム等を記憶している。ＲＡＭは、これらのプログラムを実行する際にパラメータの値等を記憶する。位置検出回路は、ロボットに設けられたエンコーダの検出信号に基づいて、各関節の回転角度を検出する。ＣＰＵは、動作プログラムを実行することにより、位置検出回路から入力される位置情報に基づいて、ロボットの各関節の回転角度を目標回転角度にフィードバック制御する。本実施形態では、ＣＰＵは、電位検出回路の検出値に基づいて、電源電圧の供給に係るリレー２１，２２，２３の断接を制御する。

内部電源１１の正極は、正極の内部電源ライン３３により、リレー２１（第１切替部）の第１接点２１ａを介して、正極の主電源ライン３１に接続されている。詳しくは、正極の内部電源ライン３３は、正極の主電源ライン３１において、リレー２３の第１接点２３ａとノイズフィルタ１２の正極入力部（＋ＩＮ）との間に接続されている。一方、内部電源１１の負極は、負極の内部電源ライン３４により、リレー２１の第２接点２１ｂを介して、負極の主電源ライン３２に接続されている。詳しくは、負極の内部電源ライン３４は、負極の主電源ライン３２において、リレー２３の第２接点２３ｂとノイズフィルタ１２の負極入力部（−ＩＮ）との間に接続されている。負極の内部電源ライン３４は接地されている。

入出力部４２は、内部入出力ライン３５により、リレー２２（第２切替部）の第１接点２２ａを介して、正極の主電源ライン３１に接続されている。詳しくは、内部入出力ライン３５は、正極の主電源ライン３１において、ノイズフィルタ１２の正極出力部（＋ＯＵＴ）よりも下流部分に接続されている。

負極接続部４３は、内部負極ライン３６により、リレー２２の第２接点２２ｂを介して、負極の主電源ライン３２に接続されている。詳しくは、内部負極ライン３６は、負極の主電源ライン３２において、ノイズフィルタ１２の負極出力部（−ＯＵＴ）よりも下流部分に接続されている。

ノイズフィルタ１２の正極入力部（＋ＩＮ）は、正極の主電源ライン３１により、リレー２３（第３切替部）の第１接点２３ａを介して、内部入出力ライン３５に接続されている。詳しくは、正極の主電源ライン３１は、内部入出力ライン３５において、入出力部４２とリレー２２の第１接点２２ａとの間に接続されている。

ノイズフィルタ１２の負極入力部（−ＩＮ）は、負極の主電源ライン３２により、リレー２３の第２接点２３ｂを介して、内部負極ライン３６に接続されている。詳しくは、負極の主電源ライン３２は、内部負極ライン３６において、負極接続部４３とリレー２２の第２接点２２ｂとの間に接続されている。

正極の主電源ライン３１と負極の主電源ライン３２との間には、ドライバ１４が接続されている。出力ＦＥＴ１５のゲート、ドレイン、ソースは、ドライバ１４、正極の主電源ライン３１、出力部４１にそれぞれ接続されている。そして、ドライバ１４から出力ＦＥＴ１５のゲートに駆動信号が出力されることで出力ＦＥＴ１５が接状態（接続状態）となり、正極の主電源ライン３１から出力部４１へ電源電圧が供給される。

外部回路５０では、出力部４１は、出力ライン５６により、負荷５１を介して、負極接続部４３に接続されている。入出力部４２は、外部入出力ライン５５により、切替接続部５２を介して、出力ライン５６に接続されている。詳しくは、外部入出力ライン５５は、出力ライン５６において、負荷５１と負極接続部４３との間に接続されている。

内部電源供給状態では、ユーザにより切替接続部５２に負荷が接続され、外部電源供給状態では、ユーザにより切替接続部５２に外部電源が接続される。なお、内部電源供給状態において、ユーザにより切替接続部５２に何も接続されない状態とされてもよい。

図２に、電源供給状態とリレー２１，２２，２３の切替との関係を示す。同図に示すように、内部電源供給状態では、リレー２１（ＲＹ１）及びリレー２２（ＲＹ２）が接状態（ＯＮ状態）とされ、リレー２３（ＲＹ３）が断状態（ＯＦＦ状態）とされる。一方、外部電源供給状態では、リレー２１（ＲＹ１）及びリレー２２（ＲＹ２）が断状態（ＯＦＦ状態）とされ、リレー２３（ＲＹ３）が接状態（ＯＮ状態）とされる。

図３に、内部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す。内部電源供給状態では、切替接続部５２に負荷５３が接続される。なお、同図では、電源電圧が供給される部分を太線で示している。

内部電源１１の電源電圧が、リレー２１を介して主電源ライン３１，３２に供給される。そして、ノイズフィルタ１２を通じてノイズの除去された電源電圧が、ドライバ１４及び出力ＦＥＴ１５に供給される。ここで、ＣＰＵからの出力制御信号に基づいて、ドライバ１４により出力ＦＥＴ１５が接状態にされると、コネクタ４０の出力部４１に電源電圧が出力される。その結果、出力部４１から供給される電源電圧により負荷５１が駆動される。また、ノイズの除去された電源電圧が、リレー２２を介してコネクタ４０の入出力部４２に出力される。その結果、入出力部４２から供給される電源電圧により負荷５３が駆動される。なお、リレー２３が断状態にされているため、ノイズフィルタ１２を通じていない電源電圧が、内部回路や外部回路に供給されることを防ぐことができる。

内部電源供給状態での制御装置１０の起動時には、内部電源１１の電源電圧を徐々に上昇させる。図４は、内部電源供給状態での起動時における各点の電位を示すタイムチャートである。Ａ点の電位は正極の主電源ライン３１の電位を示しており、Ｂ点の電位は負荷５１に供給される電源電圧を示しており、Ｃ点の電位は内部電源１１の電源電圧を示している（図３参照）。なお、この制御は制御装置１０のＣＰＵによって実行される。

図４に示すように、時刻ｔ１１において、リレー２１（ＲＹ１）及びリレー２２（ＲＹ２）を接状態（ＯＮ状態）にする。そして、内部電源１１の電源電圧（Ｃ点の電位）を、０Ｖから徐々に上昇させる。これに伴い、正極の主電源ライン３１の電位（Ａ点の電位）が徐々に上昇する。

時刻ｔ１２において、Ｃ点の電位が２４Ｖに達するとＡ点の電位も２４Ｖに達し、負荷５１を駆動可能な状態となる。負荷５１に供給される電源電圧（Ｂ点の電位）は、時刻ｔ１２まで０Ｖに維持されており、出力ＦＥＴ１５から誤信号は出力されていない。すなわち、制御装置１０の起動時において、内部電源１１の電源電圧を徐々に上昇させることにより、出力ＦＥＴ１５から誤信号が出力されることを抑制することができる。

図５に、外部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す。外部電源供給状態では、切替接続部５２に外部電源５４が接続される。なお、同図では、電源電圧が供給される部分を太線で示している。

外部電源５４の電源電圧が、入出力部４２、負極接続部４３、及びリレー２３を介して、主電源ライン３１，３２に供給される。そして、内部電源供給状態と同様にして、出力部４１から供給される電源電圧により負荷５１が駆動される。なお、リレー２１が断状態にされているため、内部電源１１の電源電圧が主電源ライン３１，３２に供給されることを防ぐことができるとともに、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２、負極接続部４３、及びリレー２３を介して内部電源１１に供給されることを防ぐことができる。また、リレー２２が断状態にされているため、ノイズフィルタ１２を通じていない電源電圧が、入出力部４２及び負極接続部４３を介して、内部回路や外部回路に供給されることを防ぐことができる。

従来の制御装置では、外部電源供給状態での起動時に、外部電源５４の電源電圧が主電源ライン３１，３２に急激に印加されることとなる。図６は、外部電源供給状態での従来の起動時における各点の電位を示すタイムチャートである。Ａ点及びＢ点は内部電源供給状態と同様の点であり、Ｄ点の電位は外部電源５４の電源電圧を示している（図５参照）。なお、時刻ｔ２１においてユーザが外部電源５４をＯＮする処理を除いて、この制御は制御装置１０のＣＰＵによって実行される。

図６に示すように、時刻ｔ２１において、ユーザが外部電源５４をＯＮにすると、外部電源５４の電源電圧（Ｄ点の電位）が２４Ｖになる。時刻ｔ２２において、リレー２３（ＲＹ３）を接状態（ＯＮ状態）にする。このとき、正極の主電源ライン３１の電位（Ａ点の電位）が急激に上昇する。このため、従来の制御装置では、ドライバ１４により出力ＦＥＴ１５が接状態にされていない場合であっても、負荷５１に供給される電源電圧（Ｂ点の電位）にノイズが生じることとなる。したがって、このノイズの影響を排除するためには、リレー２３を接状態にした時に負荷５１に出力される信号を無視する等の対策が必要となる。

これに対して、本実施形態では、制御装置１０を外部電源供給状態で使用する場合に、内部電源供給状態に切り替えて内部電源１１の電源電圧を徐々に上昇させた後、外部電源供給状態に切り替える。図７に、外部電源供給状態に切り替え前の内部電源供給状態での電源電圧の印加状態を示す。同図では、電源電圧が供給される部分を太線で示している。

同図に示すように、外部電源供給状態に切り替える前の内部電源供給状態では、リレー２１が接状態にされるとともに、リレー２２及びリレー２３が断状態にされる。このため、内部電源１１の電源電圧が、リレー２１を介して主電源ライン３１，３２に供給される。そして、ノイズフィルタ１２を通じてノイズの除去された電源電圧が、ドライバ１４及び出力ＦＥＴ１５に供給される。ここでは、ＣＰＵからの出力制御信号に基づいて、ドライバ１４により出力ＦＥＴ１５が断状態にされる。そして、上述した内部電源供給状態と同様して、内部電源１１の電源電圧（Ｃ点の電位）を、０Ｖから徐々に上昇させる。

このとき、リレー２３が断状態にされているため、外部電源５４の電源電圧が、入出力部４２、負極接続部４３、及びリレー２３を介して、主電源ライン３１，３２に供給されることはない。このため、内部電源１１及び外部電源５４の電源電圧が、重複して主電源ライン３１，３２に供給されることを防ぐことができるとともに、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２及び負極接続部４３を介して、内部電源１１に供給されることを防ぐことができる。また、リレー２２が断状態にされているため、外部電源５４の電源電圧が、入出力部４２、負極接続部４３、及びリレー２２を介して、主電源ライン３１，３２に供給されることはない。このため、内部電源１１及び外部電源５４の電源電圧が、重複して主電源ライン３１，３２に供給されることを防ぐことができるとともに、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２及び負極接続部４３を介して、内部電源１１に供給されることを防ぐことができる。

その後、リレー２１，２２，２３を一旦断状態にしてから、図５で説明したように、外部電源供給状態に切り替える。図８は、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替える際のリレーの切替及び各点の電位を示すタイムチャートである。Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、及びＤ点は、上記と同様の点である。なお、時刻ｔ３１においてユーザが外部電源５４をＯＮする処理を除いて、この制御は制御装置１０のＣＰＵによって実行される。

図８に示すように、時刻ｔ３１において、ユーザが外部電源５４をＯＮにすると、外部電源５４の電源電圧（Ｄ点の電位）が２４Ｖになる。時刻ｔ３２において、リレー２１（ＲＹ１）を接状態（ＯＮ状態）にする。そして、内部電源１１の電源電圧（Ｃ点の電位）を、０Ｖから徐々に上昇させる。これに伴い、正極の主電源ライン３１の電位（Ａ点の電位）が徐々に上昇する。

時刻ｔ３３において、Ｃ点の電位が２４Ｖ（所定電圧）に達したことを条件として、リレー２１を断状態（ＯＦＦ状態）にする。すなわち、内部電源１１の電源電圧を外部電源５４の電源電圧まで徐々に上昇させた後に、リレー２１を断状態にする。ここで、Ｃ点の電位が２４Ｖに達すると、Ａ点の電位も２４Ｖに達する。そして、リレー２１を断状態にすると、Ａ点の電位が徐々に下降することとなる。

リレー２１を断状態にしてから所定期間が経過した後、時刻ｔ３４において、リレー２３（ＲＹ３）を接状態（ＯＮ状態）にする。このとき、正極の主電源ライン３１の電位（Ａ点の電位）が上昇するが、その上昇量ΔＶは、Ａ点の電位が０Ｖから２４Ｖまで上昇する場合と比較して小さくなる。このため、Ａ点の電位が急激に変化することを抑制することができる。そして、Ａ点の電位が２４Ｖに達すると、負荷５１を駆動可能な状態となる。ここで、負荷５１に供給される電源電圧（Ｂ点の電位）は、時刻ｔ３４まで０Ｖに維持されており、出力ＦＥＴ１５から誤信号は出力されていない。すなわち、制御装置１０を外部電源供給状態で使用する場合においても、起動時に出力ＦＥＴ１５から誤信号が出力されることを抑制することができる。

なお、リレー２１を断状態（時刻ｔ３３）にしてから所定期間が経過した後（時刻ｔ３４）に、リレー２３（ＲＹ３）を接状態にすることで、リレー２１とリレー２３とが重複して接状態となることを確実に避けることができる。

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。

・リレー２１，２２，２３により内部電源供給状態に切り替えられ、内部電源１１の電源電圧が徐々に上昇させられる。これにより、出力ＦＥＴ１５のドレイン電位が徐々に上昇させられ、出力ＦＥＴ１５のドレインと外部電源５４の電源電圧との電位差が縮小される。その後、リレー２１，２２，２３により外部電源供給状態に切り替えられるため、外部電源５４の電源電圧が印加される前後において、出力ＦＥＴ１５のドレイン電位が急激に変化することを抑制することができる。その結果、外部電源供給状態で使用される場合においても、起動時に誤信号が出力されることを抑制することができる。しかも、制御装置１０に元々備えられている構成を用いて、リレー２１，２２，２３による切り替えのみで上記効果を奏することができる。すなわち、内部電源１１を誤信号のフィルタ代わりに用いることで、リレー２１，２２，２３を追加するのみで済み、制御装置１０の大型化を抑制することができる。

・内部電源１１の電源電圧を所定電圧まで徐々に上昇させた後、リレー２１，２２，２３により外部電源供給状態に切り替えさせている。こうした構成によれば、電位検出回路によりＣ点の電位を検出することで、リレー２１，２２，２３により外部電源供給状態に切り替えさせる時期を容易に判断することができる。

・出力ＦＥＴ１５の電位が、外部電源５４の電源電圧（２４Ｖ）まで上昇させられた後に、リレー２１，２２，２３により外部電源供給状態に切り替えられる。このため、外部電源５４の電源電圧が印加される前後において、出力ＦＥＴ１５のドレインの電位変化を最小にすることができる。したがって、出力ＦＥＴ１５から誤信号が出力されることを、一層効果的に抑制することができる。

・内部電源供給状態では、リレー２１及びリレー２２が接状態にされるため、内部電源１１の電源電圧が出力部４１及び入出力部４２に供給される。このため、入出力部４２に負荷５３を接続することにより、出力部４１だけでなく、入出力部４２も負荷５３を駆動するために利用することができる。

・外部電源供給状態では、入出力部４２に外部電源５４が接続され、リレー２３が接状態にされる。このため、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２を介して出力部４１に供給される。このとき、リレー２１が断状態にされるため、内部電源１１の電源電圧が出力部４１に供給されることはない。したがって、外部電源５４及び内部電源１１の電源電圧が、重複して出力部４１に供給されることを避けることができる。また、リレー２２が断状態にされるため、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２を介して内部電源１１に供給されることを避けることができる。

・外部電源供給状態に切り替える前の内部電源供給状態では、リレー２２が断状態にされる。このため、入出力部４２に外部電源５４が接続されていても、外部電源５４の電源電圧が入出力部４２を介して内部電源１１に供給されることを避けることができる。したがって、内部電源１１の電源電圧と外部電源５４の電源電圧とが干渉することを避けつつ、内部電源１１の電源電圧により出力ＦＥＴ１５のドレイン電位を徐々に上昇させることができる。

・リレー２１，２２，２３を断状態にした状態を挟んで、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えられる。このため、リレー２１とリレー２３とが共に接状態になることを確実に避けることができる。

・出力ＦＥＴ１５として、金属酸化物半導体型の出力ＦＥＴ１５（ＭＯＳＦＥＴ）を採用している。こうした構成によれば、一般に安価なＭＯＳＦＥＴを用いつつ、起動時に誤信号が出力されることを抑制することができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変形して実施することもできる。

・出力ＦＥＴ１５として、ＭＯＳＦＥＴに限らず、フォトカプラを用いることもできる。フォトカプラ等においても、急激に電圧が印加された場合に誤信号が出力されるおそれがある。このため、上記実施形態を採用することにより、同様の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、リレー２１，２２，２３を断状態にした状態を挟んで、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えたが、リレー２１，２２，２３を断状態にした状態を省略することもできる。その場合には、電源供給状態の切替に際して、Ａ点の電位が降下することを抑制することができる。

・上記実施形態では、内部電源１１の電源電圧を外部電源５４の電源電圧（２４Ｖ）まで徐々に上昇させた後に、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えた。しかしながら、内部電源１１の電源電圧を、出力ＦＥＴ１５から誤信号が出力されることを抑制することのできる所定電圧まで徐々に上昇させた後に、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えるようにしてもよい。

・また、内部電源１１の電源電圧を所定期間が経過するまで徐々に上昇させた後に、内部電源供給状態から外部電源供給状態に切り替えるようにしてもよい。この場合には、所定期間として、内部電源１１の電源電圧が、出力ＦＥＴ１５から誤信号が出力されることを抑制することのできる電圧に等しくなるまでの期間や、内部電源１１の電源電圧が外部電源５４の電源電圧に等しくなるまでの期間を採用することができる。

・リレー２１，２２，２３として、１接点型のリレーを並列に接続して用いることもできる。また、上記実施形態と同様の機能を発揮する範囲で、回路構成を適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、出力部４１から供給される電源電圧により駆動される負荷として、外部回路の負荷５１を採用したが、内部回路の負荷を採用することもできる。

・上記実施形態を、ロボットの制御装置に限らず、工作機械等の制御装置として具体化することもできる。

１０…制御装置、１１…内部電源、１５…出力ＦＥＴ（電解効果トランジスタ）、２１…リレー（第１切替部）、２２…リレー（第２切替部）、２３…リレー（第３切替部）、３１…正極の主電源ライン、３２…負極の主電源ライン、４０…コネクタ、４１…出力部、４２…入出力部、５１…負荷、５３…負荷、５４…外部電源。

Claims (8)

1. 生産機器の制御装置であって、
   負荷へ電源電圧を出力する出力部と、
   前記出力部への前記電源電圧の供給を断接する電界効果トランジスタと、
   供給する電源電圧の高さが前記制御装置により調節される内部電源と、
   前記内部電源の電源電圧が前記出力部へ供給される内部電源供給状態と、外部電源の電源電圧が前記出力部へ供給される外部電源供給状態とを切り替える切替部と、
   を備え、
   前記切替部により前記内部電源供給状態に切り替えさせて、前記内部電源の電源電圧を徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせることを特徴とする生産機器の制御装置。
2. 前記内部電源の電源電圧を所定電圧まで徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせる請求項１に記載の生産機器の制御装置。
3. 前記所定電圧は前記外部電源の電源電圧である請求項２に記載の生産機器の制御装置。
4. 前記内部電源の電源電圧を所定期間が経過するまで徐々に上昇させた後、前記切替部により前記外部電源供給状態に切り替えさせる請求項１に記載の生産機器の制御装置。
5. 前記所定期間は、前記内部電源の電源電圧が前記外部電源の電源電圧に等しくなるまでの期間である請求項４に記載の生産機器の制御装置。
6. 電源電圧を入出力する入出力部を備え、
   前記切替部は、前記内部電源から前記出力部への電源電圧の供給を断接する第１切替部と、前記内部電源から前記入出力部への電源電圧の供給を断接する第２切替部と、前記外部電源から前記入出力部を介した前記出力部への電源電圧の供給を断接する第３切替部と、を含み、
   前記内部電源供給状態では、前記第１切替部及び前記第２切替部を接状態にするとともに、前記第３切替部を断状態にし、
   前記外部電源供給状態では、前記第１切替部及び前記第２切替部を断状態にするとともに、前記第３切替部を接状態にし、
   前記外部電源供給状態に切り替える前の前記内部電源供給状態では、前記第１切替部を接状態にするとともに、前記第２切替部及び前記第３切替部を断状態にする請求項１〜５のいずれか１項に記載の生産機器の制御装置。
7. 前記第１切替部、前記第２切替部、及び前記第３切替部を断状態にした状態を挟んで、前記内部電源供給状態から前記外部電源供給状態に切り替えさせる請求項６に記載の生産機器の制御装置。
8. 前記電界効果トランジスタは、金属酸化物半導体型の電界効果トランジスタである請求項１〜７のいずれか１項に記載の生産機器の制御装置。

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