JP5452289B2 - 位置決め制御装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、処理対象物の特定箇所に所定の処理を施すべく、可動体上の処理部を処理対象物の特定箇所に位置決めさせる位置決め制御装置及びその方法に関する。

一般家庭等で使用された電力量の測定には電力量計が使用される。電力量計においては、産業政策上、電気的な性能確認の試験（例えば、絶縁性能試験）の定期的な実施が義務付けられている。

絶縁性能試験は、絶縁抵抗試験と耐電圧試験の二つの試験がある。絶縁抵抗試験は、絶縁抵抗が一定値以上であるか否かを確認する試験であり、耐電圧試験は、所定の電圧を連続して加えたときに、絶縁破壊の有無を確認するために、感度電流（絶縁破壊を検知するリーク電流）を測定する試験である。具体的には、電力量計の端子に試験用端子を接触させ、試験用端子とケーブル接続された絶縁抵抗・耐電圧試験器を用いて、所定の電圧を一定時間与えた上で、絶縁抵抗試験では絶縁抵抗値、耐電圧試験ではリーク電流を計測することによって実施される。

ところで、電力量計は種々の機種からなり、機種別に電力量計のサイズや端子の位置・数が異なる。そのため、絶縁性能試験にあっては、試験に先立ち（電力量計の端子に試験用端子を接触させるのに先立ち）、電力量計のサイズの測定を行って機種を把握し、電力量計の端子の位置を特定して該端子の位置に試験用端子を位置決めさせる必要がある。

電力量計の端子に対する試験用端子の位置決めは、従来、専用の装置を別途設けて実施されることが主である。例えば、位置決めユニット等からなる位置決めシステムに基づく方法（例えば、特許文献１）や、画像解析装置を用いた画像解析に基づく方法（例えば、特許文献２）等が一般的に知られている。

特開２００４−２５８８０３号公報 特開２００５−４９２２２号公報

しかしながら、上述のような方法を用いる場合、既存の設備に位置決めユニットや画像解析装置等の高価な新装置を導入する必要があるため、設備コストが上昇する等、実用面、特にコスト面において問題があった。また、位置決め精度は高いものの、専用装置特有の特殊工程を要するため、実施工程が煩雑であり、このような煩雑性は、例えば、位置決めがなされるまでに多くの時間が費やされるといった二次的な問題を惹起し得る。

また、上記問題は電力量計の絶縁性能試験に限らず、例えば、電力量計の所定箇所に加工を施す場合、あるいは、電力量計以外にも、ワークや製品本体等の特定箇所に加工を施し、または、特定箇所に所定の部品を配置する場合等についても同様である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、処理対象物の特定箇所に所定の処理を施す処理部を処理対象物の特定箇所に位置決めさせる位置決め制御装置とその方法であって、コストを抑制しつつ、より簡易的に実施可能な位置決め制御装置及びその方法を提供することを課題とする。

本発明に係る位置決め制御装置は、上記課題を解決するためになされたもので、処理対象物を検知する検知部及び処理対象物の特定箇所に所定の処理を施す処理部を備える可動体と、可動体の移動を制御するサーボモータと、サーボモータを駆動するためのパルス信号をサーボモータに送信するモータドライバと、モータドライバを制御するためのパルス列をモータドライバに送信するコントローラとを具備する位置決め制御装置であって、前記コントローラは、検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号及びサーボモータの駆動に用いられるパルス信号を受信する手段と、可動体を処理対象物の横断方向に移動させてセンサ信号が出力される間におけるパルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブルを用いて、処理対象物のタイプを特定する手段と、特定した処理対象物のタイプに基づき、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定する手段と、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバに送信する手段とを有することを特徴とする。

かかる構成からなる位置決め制御装置によれば、コントローラは、検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号を受信するため、可動体が処理対象物の横断方向に移動させた際に、センサ信号から検知部が処理対象物を検知している間を把握し、また、当該把握した間におけるパルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブル、及び、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定する。さらに、コントローラは、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバに送信する。該パルス列に基づき、モータドライバは、パルス信号（モータ駆動用出力パルス）をサーボモータに送信して、これを駆動させ、サーボモータは可動体を移動させる。その結果、可動体上の処理部は処理対象物の特定箇所に位置決めされ、処理対象物の被処理部に所定の処理を施すことができるようになる。

また、本発明に係る位置決め制御装置は、前記コントローラが受信する、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号は、モータドライバから出力されるパルス信号、あるいは、前記サーボモータがエンコーダを備えるとき、該エンコーダから出力されるパルス信号であることが好ましい。

かかる構成からなる位置決め制御装置によれば、コントローラが受信する、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号として、モータドライバから出力されるパルス信号、あるいは、サーボモータがエンコーダを備えるときの、該エンコーダから出力されるパルス信号を採用して、位置決め制御を実施する。

また、本発明に係る位置決め制御方法は、処理対象物を検知する検知部及び処理対象物の特定箇所に所定の処理を施す処理部を備える可動体と、可動体の移動を制御するサーボモータと、サーボモータを駆動するためのパルス信号をサーボモータに送信するモータドライバと、モータドライバを制御するためのパルス列をモータドライバに送信するコントローラとを具備する位置決め制御装置の位置決め制御方法であって、前記コントローラは、可動体を処理対象物の横断方向に移動させて検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号を受信すると共に、該センサ信号を受信している間の、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号を受信し、該パルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブルを用いて、処理対象物のタイプを特定し、さらに、特定した処理対象物のタイプに基づき、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定し、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバに送信することを特徴とする。

かかる構成からなる位置決め制御方法によれば、検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号及びサーボモータの駆動に用いられるパルス信号に基づき、検知部が処理対象物を検知している間のパルス信号が取得され、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブル、及び、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定する。また、当該特定に基づくパルス列に基づき、可動体上の処理部は処理対象物の特定箇所に位置決めされ、処理対象物の被処理部に所定の処理を施すことができるようになる。

以上のように、本発明に係る位置決め制御装置及びその方法によれば、コントローラは、検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号及びサーボモータの駆動に用いられるパルス信号に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブル、及び、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて処理対象物の被処理部の位置を特定することができるため、新たに高価な装置を導入することを要さずコストを抑制できるとともに、また、より簡易的に処理対象物の特定箇所の位置決め制御を実施することができる。

本実施形態に係る位置決め制御装置を適用した絶縁性能試験装置とそれを用いるための周囲環境の概略平面図を示す。 同位置決め制御装置の概略平面図を示す。 同位置決め制御装置であって、（ａ）は検知部（光電センサ）と処理部（試験用端子）とを具備した可動体の下面図、（ｂ）は可動体の側面図を示す。 同位置決め制御装置の機能ブロック図を示す。 同位置決め制御装置であって、（ａ）から（ｃ）は時系列的に、Ｘ軸方向における検知部（光電センサ）の移動状況についての動作説明図を示す。 同位置決め制御装置のコントローラが備えるテーブルであって、（ａ）は第一テーブル、（ｂ）は第二テーブルを示す。 同位置決め制御装置による位置決め制御方法であって、（ａ）は全体のフローチャート、（ｂ）は位置決め処理のフローチャートを示す。

以下、本発明に係る位置決め制御装置及びその方法の一実施形態として、これを適用した絶縁性能試験装置について図面を参酌しつつ説明する。ここで、図１に、絶縁性能試験装置とそれを用いるための周囲環境の概略平面図を示す。図２は、同位置決め制御装置の詳細である。図３（ａ）は、位置決め制御装置の検知部（光電センサ）と処理部（試験用端子）を具備した可動体の下面図であり、図３（ｂ）は、可動体の側面図である。図４は、位置決め制御装置の機能ブロック図を示す。

絶縁性能試験装置１は、図１に示すように、搬送ライン２とともに用いられる。そこで、まず、搬送ライン２の構成とその動作について説明する。搬送ライン２は、電力量計４を搬送するベルトコンベアとベルトコンベアを駆動させる制御部からなり、ベルトコンベア上に電力量計４を載せて搬送するように構成され、絶縁性能試験装置１を貫通するように設置される。搬送ライン２の動作について、本実施形態では、ベルトコンベアの搬送経路の所定位置に固定して設置された絶縁性能試験装置１に対して、パレット３の所定の停止位置が定められており、搬送ライン２は、ベルトコンベア上に電力量計４を戴置したパレット３（本実施形態では、３台の電力量計４を戴置）を所定の停止位置まで搬入し停止させる。続いて、パレット３とパレット３上に戴置された電力量計４の位置が調整される。詳細には、例えば、パレット３の長手方向（搬送方向）と直交する方向からベルトコンベア上のパレット３を押すパレットプッシャ（パレット押し機）並びに電力量計４を押す電力量計プッシャ（電力量計押し機）によって、図２に示すように、パレット３とその上に戴置された電力量計４はパレット３の長手方向と直交する方向の所定位置（基準端Ｂ）まで押され、基準端Ｂ上でパレット３の長手方向の一直線上に整列される。その後、当該整列された電力量計４に所定の処理（絶縁性能試験）がなされた後、搬送ライン２によってパレット３は搬出される。なお、パレット３に戴置させる電力量計４は、パレット３に載せられる際に、パレット３上において、パレット３の長手方向に所定の離間間隔を有して戴置される。

ここで、パレット３は、上面に電力量計４を複数台載せることができるように構成される。具体的には、パレット３は、プレート状であり、本実施形態では、矩形のプレートであって、パレット３の長手方向と直交する方向の両端縁に凸状のストッパ３１が設けられている。ストッパ３１は、パレット３上に戴置した電力量計４が電力量計プッシャ等により押されたときに、電力量計４がパレット３上から除かれないようにするために、また、電力量計４を一直線上に整列させるために設けられている。電力量計４は、所定の処理（絶縁性能試験）が施される対象物（処理対象物）であり、処理が施される特定箇所（被処理部）として、端子部を有する。本実施形態では、電力量計４は、外形が箱状をなし、ベース（本体）と端子ボックスからなり、端子ボックスの上面には端子を有する。電力量計４には規定のタイプ（例えば、二つの機種）があり、各電力量計の機種によって端子の位置や電力量計の外形寸法（電力量計のサイズ）は異なる。例えば、電力量計４の端子には、電源側端子と負荷側端子の２種類があり、これらの端子は機種によって２線式や３線式に分けられ、２線式は端子を電源側に二つと負荷側に二つ、３線式は端子を電源側に三つと負荷側に三つ備える構成となっている。本実施形態では、２線式の電力量計４を用いる。

次に、絶縁性能試験装置１は、電力量計４の絶縁性能試験（絶縁抵抗試験と耐電圧試験）を行うように構成され、絶縁抵抗・耐電圧試験器と位置決め制御装置とからなる。絶縁抵抗・耐電圧試験器は、位置決め制御装置を介して、電力量計４の絶縁性能試験が実施可能なように構成される。具体的には、絶縁抵抗・耐電圧試験器は、電圧出力、電流測定、抵抗測定が可能な汎用器であり、位置決め制御装置とはケーブル接続される。

位置決め制御装置は、搬送ライン２によって所定の停止位置まで搬入されたパレット３上の電力量計４に対して、絶縁性能試験のために、電力量計４の端子の位置決めを行うように構成される。具体的には、位置決め制御装置は、図２及び図４に示すように、電力量計４を検知する検知部及び電力量計４の特定箇所に所定の処理を施す処理部を備える可動体８と、可動体８の移動を制御するサーボモータを備える移動手段と、サーボモータを駆動するためのパルス信号をサーボモータに送信するモータドライバ１６と、モータドライバ１６を制御するためのパルス列をモータドライバ１６に送信するコントローラ１７とを備える。

移動手段は、可動体８の移動を制御するサーボモータを備え、可動体８を支持して移動可能なように構成され、例えば、図２に示すように、サーボモータ１５，１５１，１５２を内蔵の３軸レールを有する汎用ロボットが用いられる。汎用ロボットは、Ｘ軸レール５と、Ｘ軸レール５に設置されるＹ軸レール６と、Ｙ軸レール６に設置されるＺ軸レール７とからなる。Ｘ軸レール５は、絶縁性能試験装置１内の所定の位置に固定され、Ｙ軸レール６をＸ軸方向（パレット３の長手方向）に移動可能なように構成される。具体的には、Ｘ軸レール５は、ボールネジ５１とナット（図示しない）を有し、ボールネジ５１の一端にはサーボモータ１５を具備し、サーボモータ１５の駆動によってボールネジ５１を回転させることにより、ボールネジ５１に螺合したナットに取り付けられたＸ軸ガイド体５２をボールネジ５１の長手方向に移動させ、これにより、Ｘ軸ガイド体５２に取り付けられたＹ軸レール６をＸ軸方向に自在に移動させる。Ｙ軸レール６は、所定の位置（基準位置）を基準として、Ｘ軸方向に移動可能なように構成され、Ｚ軸レール７をＹ軸方向（パレット３の長手方向と直交する方向）に移動可能なように構成される。具体的には、Ｙ軸レール６は、基準位置をパレット３の停止位置よりもパレット３の搬送進行側におけるパレット３の長手方向の端縁近傍とし、Ｘ軸ガイド体５２を介して、Ｘ軸レール５に沿って動かされ、パレット３及び電力量計４を横断する。また、Ｙ軸レール６は、ボールネジ６１とナット部６２を有し、ボールネジ６１の一端にはサーボモータ１５１を具備し、サーボモータ１５１の駆動によって、ボールネジ６１を回転させることにより、ナット６２に取り付けられたＹ軸ガイド体６３をボールネジ６１の長手方向に移動させ、これにより、Ｙ軸ガイド体６３に取り付けられたＺ軸レール７をＹ軸方向に自在に移動させる。Ｚ軸レール７は、所定の位置（基準位置）を基準として、Ｙ軸方向に移動可能なように構成されるとともに、可動体８をＺ軸方向（パレット３の平面と垂直な方向）に移動可能なように構成される。具体的には、Ｚ軸レール７は、基準位置を、可動体８に取り付けた検知部が基準端Ｂの直線上に位置するように設定し、Ｙ軸ガイド体６３を介して、Ｙ軸レール６に沿って動かされる。また、Ｚ軸レール７は、ボールネジ７１とナット部７２を有し、ボールネジ７１の一端にはサーボモータ１５２を具備し、サーボモータ１５２の駆動によって、ボールネジ７１を回転させることにより、ナット部７２に取り付けられたＺ軸ガイド体７３をボールネジ７１の長手方向に移動させ、これにより、Ｚ軸ガイド体７３に取り付けられた可動体８をＺ軸方向に自在に移動させる。従って、Ｘ軸レール５のサーボモータ１５はＹ軸レール６、Ｙ軸レール６のサーボモータ１５１はＺ軸レール７、Ｚ軸レール７のサーボモータ１５２は可動体８を、各々のレールの長手方向に沿って自在に移動させる。

可動体８は、電力量計４を検知する検知部及び電力量計４の端子に後述する処理を施す処理部を備え、可動体８を移動させる移動手段によって、（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、あるいはＺ軸方向に）移動可能なように構成される。具体的には、可動体８は、移動手段のＹ軸レール６が電力量計４の横断方向（Ｘ軸方向）に移動する際に、電力量計４をセンシングして検知する検知部と、絶縁性能試験のために、電力量計４の端子に電気的に接触する処理部とを備え、所定の位置（基準位置）を基準として、移動手段のＺ軸レール７のＺ軸ガイド体７３に取り付けられ、Ｚ軸レール７に沿って、パレット３の平面と垂直な方向に移動可能なように構成される。なお、可動体８の基準位置は、検知部によるセンシングの際に、検知部及び処理部が電力量計４の全機種に接触しない高さとする。

検知部は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、センシングによって電力量計４を検知するためのものであり、例えば、光電センサであって、本実施形態ではヘッド部（受光部と投光部）と本体（アンプ部）からなる汎用のファイバセンサが用いられ、電力量計４をセンシングして、検知するように構成される。具体的には、本実施形態では、二つのヘッド部１０，１１と一つの本体９からなるファイバセンサを用いて、ファイバセンサからのセンサ信号に基づき、電力量計４の検知を行う。電力量計４の検知は、例えば、ファイバセンサの一つのヘッド部（受光部と投光部）１０を用いて、投光部から光を照射し、電力量計表面で反射した光を受光部で受光することによって行われ、また、受光した光は本体（アンプ部）９で増幅出力処理がなされ、センサ信号として出力される。本実施形態において、電力量計検知状態のセンサ信号は、電力量計検知状態信号をＯＮ、電力量計非検知状態信号をＯＦＦとして二値化して表す。

処理部は、電力量計４の端子に接触して絶縁性能試験を行うためのものであり、本実施形態では、棒状の試験用端子１４が用いられ、電力量計４の端子に接触して絶縁性能試験を行うように構成される。具体的には、試験用端子１４は、銅等の導電性金属により構成され、エアシリンダ等を介して上下動する。また、電力量計４の端子が電力量計４の機種により異なることを鑑みて、電力量計４の全機種の端子に対応できるように、試験用端子１４の数と位置がパターン化（例えば、二つのパターン）されている。パターンの詳細については、光電センサ本体９に近い方から順に、四つの試験用端子１４からなる試験用端子セット１２（パターン１）、六つの試験用端子１４からなる試験用端子セット１３（パターン２）を有するものとなっている。図３（ｂ）は、パターン１の試験用端子セット１２を下に突出させた態様である。より詳しくは、試験用端子セット１２（パターン１）は、２線式の電力量計４に対応したもので、左二つの試験用端子１４が電力量計４の電源側端子に接触し、右二つの試験用端子１４が電力量計４の負荷側端子に接触し、試験用端子セット１３（パターン２）は、３線式の電力量計に対応したもので、左三つの試験用端子１４が電力量計の電源側端子に接触し、右三つの試験用端子１４が電力量計の負荷側端子に接触するように構成される。なお、本実施形態では、二つの試験用端子セット１２，１３しか設けていないが、各メーカが提供する電力量計の機種に応じて試験用端子セットの数を増やすことができるのは言うまでもない。

図４は、位置決め制御装置の機能ブロック図である。モータドライバ１６は、サーボモータ１５，１５１，１５２を駆動するように構成される。具体的には、モータドライバ１６は、図４に示すように、サーボモータ１５，１５１，１５２とケーブル接続され、サーボモータ１５，１５１，１５２にパルス信号（モータ駆動用出力パルス）を送信し、当該信号に基づき、サーボモータ１５，１５１，１５２を駆動する。なお、モータドライバ１６が発するパルス信号（モータ駆動用出力パルス）は、コントローラ１７からのパルス列に基づいて生成される。

コントローラ１７は、可動体８の動作を制御するためのパルス列をモータドライバ１６に送信して、これを制御するように構成される。コントローラ１７は、例えば、汎用ＰＣであって、パルス信号を計数するカウンタ機能や記憶装置、演算処理装置を備えるものが用いられ、モータドライバ１６及び可動体８のセンサ本体９とケーブル接続される。また、具体的に、モータドライバ１６の制御について説明すると、コントローラ１７は、プログラム化された規定の動作を指示するパルス列をモータドライバ１６に送信し、当該パルス列に基づき、モータドライバ１６を制御する。ここで、プログラム化された規定の動作とは、予め、設定された動作であって、電力量計４の全機種に対応する基本動作である。例えば、パレット３の搬入後の一番目の動作としては、基準端Ｂでパレット３の長手方向の一直線上に整列した電力量計４の端子の上方を可動体８の光電センサのヘッド部１０，１１が通過（センシング）するように、Ｙ軸レール６をその基準位置から１台の電力量計４の幅長（電力量計４の端子を通るパレット３の長手方向における電力量計４の幅サイズ）を十分に超えてパレット３の搬送方向と逆方向に移動させる。続く二番目の動作としては、パレット３の搬送方向の前方側の光電センサのヘッド部１１が電力量計４を検知するまで、換言すれば、電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向の後方側の電力量計４の端縁）付近まで、Ｙ軸レール６をパレット３の搬送方向に移動させる。

さらに、コントローラ１７は、プログラム化された規定の動作を指示するパルス列をモータドライバ１６へ送信する他、光電センサが電力量計４をセンシングして取得したセンサ信号及びＸ軸用のサーボモータ１５の駆動に用いられるパルス信号を受信する手段と、可動体を処理対象物の横断方向に移動させてセンサ信号が出力される間におけるパルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と電力量計の機種の関係を定めた第一テーブルを用いて、電力量計の機種を特定する手段と、さらに、特定した電力量計の機種に基づき、電力量計の機種と端子の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、電力量計４の端子の位置を特定する手段と、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバ１６に送信する手段とを有する。具体的には、移動手段のＹ軸レール６が電力量計４を横断する際に、可動体８の光電センサによるセンシングがなされ、可動体８に取り付けた光電センサ本体９からのセンサ信号を受信するとともに、モータドライバ１６からＸ軸用のサーボモータ１５に送信するパルス信号（モータ駆動用出力パルス）を受信するように構成される。さらに、両信号情報に基づき、電力量計４の端子に試験用端子１４が接触するように、換言すれば、電力量計４の端子の位置決めが自動的に実行されるように、実質的に移動手段のＹ軸レール６、Ｚ軸レール７、可動体８の移動量を決定するパルス列（上記のプログラム化された規定の基本動作を指示するパルス列とは異なる）を生成し、該パルス列をモータドライバ１６に送信するように構成される。詳細には、センサ本体９からのセンサ信号によって光電センサが電力量計４を検知している間を特定し、当該特定した間におけるモータドライバ１６からのパルス信号（モータ駆動用出力パルス）のパルス数に基づき、パルス数と電力量計の機種との関係を定めた第一テーブル、及び、電力量計４の機種と端子の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、可動体８に取り付けた試験用端子１４が電力量計４の端子に自動的に接触するように、電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁）からの移動手段のＹ，Ｚ軸レール６，７、可動体８の移動量を決定するパルス列を生成し、該パルス列をモータドライバ１６に送信するように構成される。

ここで、電力量計４の端子の位置の特定（位置決め）が如何にしてなされるかを説明しておく。図５の（ａ）から（ｃ）は、Ｙ軸レール６の移動による光電センサ（ヘッド部１０，１１と本体９）の動きを時系列に示したものであって、Ｙ軸方向から見た側面図を示す。例えば、上記のコントローラ１７のプログラム化された一番目の規定動作（電力量計４の端子の上方を可動体８の光電センサのヘッド部１０，１１がセンシングするように、Ｙ軸レール６が移動する）の指示によって、Ｙ軸レール６がＸ軸方向に移動し、光電センサのヘッド部１０，１１が電力量計４上を通過しているときは、センサ信号がＯＮ（電力量計検知状態）となる。そこで、当該センサ信号に関する情報に基づき、Ｙ軸レール６の移動方向（パレット３の搬送方向と逆の方向）に対して、後方側の光電センサのヘッド部１１が電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向の端縁）に到達（図５の（ｂ））してから、前方側の光電センサのヘッド部１０が電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁）を通過し終える（図５の（ｃ））までの間、換言すれば、前方及び後方側の光電センサのヘッド部１０，１１が電力量計４を同時に検知している間における、モータドライバ１６がサーボモータ１５へ送信したパルス信号（モータ駆動用出力パルス）を抽出する。抽出した間のパルス信号のパルス数に基づき、パルス数と電力量計４の機種との関係を定めた第一テーブルを用いて、電力量計４の機種を特定する。さらに、特定した電力量計４の機種に基づき、電力量計４の機種と端子の位置との関係を定めた第二テーブルを用いれば、最終的に電力量計４の端子の位置が特定できる。

第一テーブルは、パルス数と電力量計４の機種の一対一の対応関係を定めたテーブルである。具体的には、光電センサ１０，１１の図５（ｂ）から図５（ｃ）までの移動による電力量計４の機種毎のパルス数を計測することによって、当該計測した電力量計４の機種毎のパルス数と対応する電力量計４の機種を関連付けしたものが第一テーブルである。図６（ａ）に第一テーブルを示す。

第二テーブルは、電力量計４の機種と端子の位置の一対一の対応関係を定めたテーブルである。電力量計４の機種によって、その端子の位置は固有であるため、電力量計４の機種が特定されれば、端子の位置は特定できる。つまり、電力量計４の機種とそれに固有の端子の位置を、電力量計４の全機種に関して関連付けした表が第二テーブルである。図６（ｂ）に第二テーブルを示す。本実施形態では、端子の位置は、図６（ｂ）に示すように、可動体８に取り付けたパターン別の試験用端子セット１２，１３が電力量計４の端子に接触するように、電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁）からのＹ軸レール６、Ｚ軸レール７、可動体８の移動量として表される。また、本実施形態では、電力量計４の機種の端子に応じて、複数の試験用端子１４をパターン化した試験用端子セット１２，１３を使用するため、第二テーブルから電力量計４の端子の位置が特定されると同時に、対応する一の試験用端子セットが定められる。

本実施形態に係る位置決め制御装置を適用した絶縁性能試験装置１は、以上の構成からなり、次に、絶縁性能試験装置１における位置決め制御方法について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、位置決め制御方法に関するフローチャートである。

搬送ライン２によって所定の位置に電力量計４が搬送された後、図７（ａ）に示すように、位置決め制御方法の各工程が実行される。ステップＳ１では、コントローラ１７の指示により、Ｙ軸レール６を移動させ、可動体８に取り付けた光電センサ１０，１１によって、一台目の電力量計４の端子のセンシングをする。具体的には、コントローラ１７が、プログラム化された一番目の規定動作を指示するパルス列をモータドライバ１６に送信し、順に、サーボモータ１５、移動手段のＹ軸レール６を駆動する。その結果、Ｙ軸レール６は、パレット３の搬送方向と逆方向に移動し、一台目の電力量計４を通り越して、一台目と二台目の電力量計４の間で停止する。Ｙ軸レール６の移動の間、光電センサのヘッド部１０，１１は一台目の電力量計４の端子のセンシングを行う。

ステップＳ２では、ステップＳ１のセンシングにおいて、取得した光電センサ本体９からのセンサ信号と、ステップＳ１の間にモータドライバ１６がサーボモータ１５に送信するパルス信号（モータ駆動用出力パルス）をコントローラ１７に送信する。

ステップＳ３では、コントローラ１７において、ステップＳ２のセンサ信号とパルス信号に基づき、図７（ｂ）に示すように、位置決め処理（ステップＳ５からステップＳ６）を行う。具体的には、光電センサのヘッド部１０，１１が電力量計４を検知している間のパルス信号に基づき、その間のパルス信号（モータ駆動用出力パルス）からパルス数を抽出する。抽出したパルス数に基づき、ステップＳ５で、第一テーブルを用いて、電力量計４の機種を特定する。ステップＳ６では、特定した電力量計４の機種に基づき、第二テーブルを用いて、電力量計４の端子の位置を特定する。例えば、ステップＳ２の結果、抽出したパルス数が２０であれば、図６（ａ）に示す第一テーブルから、電力量計４の機種はＷＴ１であると特定し、続いて、図６（ｂ）に示す第二テーブルから端子の位置（電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁））からの移動量はＹ軸レール６が１８ｃｍ（あるいはパルス数）、Ｚ軸レール７が２ｃｍ、可動体８が５ｃｍであると特定する。そして、Ｙ，Ｚ軸レール６，７と可動体８の移動量に基づくパルス列の生成がなされる。なお、パターン化された試験用端子セットのパターン１（試験用端子セット１２）は電力量計の機種ＷＴ１、パターン２（試験用端子セット１３）は電力量計の機種ＷＴ２とそれぞれ対応関係にあると設定すると、本実施形態では、電力量計の機種ＷＴ１に応じて、パターン１（試験用端子セット１２）が使用されることになる。

ステップＳ４では、Ｙ軸レール６を一台目の電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁）付近まで戻した上で、ステップＳ３で取得した各移動量に基づくパルス列をモータドライバ１６に送信し、これを制御する。具体的には、まず、コントローラ１７のプログラム化された二番目の規定動作の指示により、一台目と二台目の電力量計４の間に停止中のＹ軸レール６が、一台目の電力量計４の端縁（パレット３の搬送方向と逆方向の端縁）付近まで移動する。換言すれば、パレット３の搬送方向の前方側の光電センサのヘッド部１１が電力量計４を検知するまで、Ｙ軸レール６は移動する。その上で、ステップＳ３で生成された各移動量に基づくパルス列がモータドライバ１６に送信され、当該パルス列に基づき、モータドライバ１６は、パルス信号（モータ駆動用出力パルス）を生成して、これをサーボモータ１５，１５１，１５２に送信し、サーボモータ１５，１５１，１５２を駆動させる。そして、サーボモータ１５，１５１，１５２は、移動手段のＹ，Ｚ軸レール６，７、可動体８を駆動制御する。その結果、可動体８の試験用端子１４は、下降（下に突出）し、電力量計４の端子に接触して、絶縁抵抗・耐電圧試験器によって絶縁性能試験がなされる。絶縁性能試験後、コントローラ１７のプログラム化された三番目の規定動作の指示として、可動体８は元の位置（基準位置）まで上昇し、あるいは、可動体８はそのままの位置で試験用端子１４のみが上昇し、また、Ｚ軸レール７はそのままの位置で、Ｙ軸レール６をパレット３の搬送方向と逆の方向に、光学センサのヘッド部１１が二台目の電力量計４を検知し終えるまで移動させ、以降、二台目の電力量計４の位置決めを一台目の電力量計４の処理と同様に行う。

以上のように、本実施形態に係る位置決め制御装置及びその方法によれば、移動手段として汎用ロボットやコントローラ１７として汎用ＰＣといった汎用機器を活用したものであり、また、パルス信号に関する情報と電力量計の機種との関係を定めた第一テーブル、電力量計の機種と端子の位置との関係を定めた第二テーブルを用いるため、光電センサのヘッド部１０，１１による電力量計４の端子のセンシングからのセンサ信号とモータドライバ１６からのパルス信号に基づき、電力量計４の端子の位置決めが機械的に簡単になされる。その結果、コストを抑制、並びに、簡易的に効率的に位置決め制御が実施できるという効果を奏する。

尚、本発明に係る位置決め制御装置及びその方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、処理部として試験用端子１４を用いているが、この他に、加工用工具等を採用しても良い。具体的には、電力量計４の特定箇所（例えば、端子）に加工を施す必要がある場合に、試験用端子１４の代わりに可動体８に加工用工具（例えば、ドリルやレーザセンサ等）を搭載し、加工用工具を介して、接触あるいは被接触的に、電力量計４の端子に加工処理をなすことも可能である。また、試験用端子１４と加工用工具を可動体８に一緒に搭載することもできる。これは、電力量計４の特定箇所に、加工と絶縁性能試験が共に必要な時に有効な手段である。

また、上記実施形態においては、コントローラ１７は、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号として、モータドライバ１６からのパルス信号を受信しており、新たな機器を導入しないためコスト抑制、並びに、簡易かつ効率的な実施に資するものであるが、この他にも、可動体８あるいはサーボモータ１５１にエンコーダを取り付けて、エンコーダからのフィードバック信号をコントローラ１７に送信することも可能である。

さらに、上記実施形態においては、光電センサのヘッド部１０，１１のセンシングについて、時間短縮等の効率化のために、二つの光電センサのヘッド部１０，１１を用いて、両光電センサが同時に電力量計４を検知するときに、モータドライバ１６からのパルス信号の抽出を行うこととしているが、これに限らず、同効果を奏するために、電力量計４の全電力量計の機種で共通する一定の幅長の位置までは光電センサによるセンシングは行わず、それ以降センシングを行うことや、同効果は奏しないが、一つの光電センサのヘッド部を用いて、当該光電センサのヘッド部が電力量計４を検知している間におけるモータドライバ１６からのパルス信号（モータ駆動用出力パルス）の抽出を行っても良い。また、上記実施形態では、Ｙ軸レール６の移動方向に二つの光電センサのヘッド部１０，１１を可動体８に並べて、パレット３に戴置した電力量計４の上面から電力量計４のサイズ（長手方向の幅）をセンシングし、電力量計４の機種を特定しているが、Ｚ軸レール７の移動方向に単数あるいは複数の光電センサのヘッド部を可動体８に並べて、電力量計４の上面からセンシング、あるいは、可動体８の移動方向に単数あるいは複数の光電センサのヘッド部を可動体８に並べて、電力量計４の断面方向からセンシングし、電力量計４の機種を特定し得る特徴的な電力量計４のサイズを特定することによって、電力量計４の機種を求め、あるいは、電力量計４の機種を求めることなく直接、電力量計４の端子の位置を特定することも可能である。

１…絶縁性能試験装置、２…搬送ライン、３…パレット、４…電力量計、５…Ｘ軸レール、６…Ｙ軸レール、７…Ｚ軸レール、８…可動体、９…光電センサ本体、１０，１１…光電センサのヘッド部、１４…試験用端子、１５，１５１，１５２…サーボモータ、１６…モータドライバ、１７…コントローラ

Claims (3)

1. 処理対象物を検知する検知部及び処理対象物の特定箇所に所定の処理を施す処理部を備える可動体と、可動体の移動を制御するサーボモータと、サーボモータを駆動するためのパルス信号をサーボモータに送信するモータドライバと、モータドライバを制御するためのパルス列をモータドライバに送信するコントローラとを具備する位置決め制御装置であって、
   前記コントローラは、検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号及びサーボモータの駆動に用いられるパルス信号を受信する手段と、可動体を処理対象物の横断方向に移動させてセンサ信号が出力される間におけるパルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブルを用いて、処理対象物のタイプを特定する手段と、特定した処理対象物のタイプに基づき、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定する手段と、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバに送信する手段とを有することを特徴とする位置決め制御装置。
2. 前記コントローラが受信する、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号は、モータドライバから出力されるパルス信号、あるいは、前記サーボモータがエンコーダを備えるときの、該エンコーダから出力されるパルス信号であることを特徴とする請求項１記載の位置決め制御装置。
3. 処理対象物を検知する検知部及び処理対象物の特定箇所に所定の処理を施す処理部を備える可動体と、可動体の移動を制御するサーボモータと、サーボモータを駆動するためのパルス信号をサーボモータに送信するモータドライバと、モータドライバを制御するためのパルス列をモータドライバに送信するコントローラとを具備する位置決め制御装置の位置決め制御方法であって、
   前記コントローラは、可動体を処理対象物の横断方向に移動させて検知部が処理対象物を検知することにより出力されるセンサ信号を受信すると共に、該センサ信号を受信している間の、サーボモータの駆動に用いられるパルス信号を受信し、該パルス信号に関する情報に基づき、パルス信号に関する情報と処理対象物のタイプとの関係を定めた第一テーブルを用いて、処理対象物のタイプを特定し、さらに、特定した処理対象物のタイプに基づき、処理対象物のタイプと被処理部の位置との関係を定めた第二テーブルを用いて、処理対象物の被処理部の位置を特定し、当該特定に基づくパルス列を生成してモータドライバに送信することを特徴とする位置決め制御方法。

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