(57)【要約】【課題】感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化できるようにする。【解決手段】特性検出装置は、リレーＲｙにおける可動ばね３および電磁石装置６から可動接点５に作用する力を特性情報として計測するロードセル２２を備える。可動接点５には可動ばね３の復元力Ｆａと電磁石装置６の吸引力Ｆｂとの両方が作用しており、カード７に対してはこれら復元力Ｆａと吸引力Ｆｂとの合力が作用するので、ロードセル２２はカード７に作用する力を計測することにより前記合力を計測する。ロードセル２２の計測結果は可動ばね３の捻り量を決定するために用いられる。当該捻り量に基づいて可動ばねを捻ることで、可動ばね３の復元力Ｆａと電磁石装置６の吸引力Ｆｂとのバランスを調整することができるので、結果的に、感動電圧や開放電圧などの特性を調整できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接離可能な固定接点および可動接点と、固定接点を保持する固定端子板と、可動接点を規定範囲内で移動可能に保持する可動ばねと、コイルへの通電時に可動接点を移動させるように磁力を発生する電磁石装置とを備えたリレーを対象に、固定端子板と可動ばねとの少なくとも一方を捻って行われる特性の調整に用いられるリレー特性調整システムであって、コイルへの通電を行う通電装置と、対象となるリレーの特性情報を検出する特性検出装置と、コイルへの通電時における特性検出装置の検出結果を用いて、予め定められた判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定する演算装置とを備え、特性検出装置は、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力覚系計測部を含むことを特徴とするリレー特性調整システム。
【請求項２】
前記特性検出装置は、前記固定接点および前記可動接点を含んだ領域の画像を撮像するカメラを具備し、前記画像から少なくとも固定接点と可動接点との接触状態を前記特性情報として検出する視覚系計測部を含むことを特徴とする請求項１記載のリレー特性調整システム。
【請求項３】
前記特性検出装置は、前記固定接点および前記可動接点の電気的接続状態を前記特性情報として検出する電気系計測部を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリレー特性調整システム。
【請求項４】
前記固定端子板と前記可動ばねとの少なくとも一方を、前記演算装置で求めた捻り量の分だけ捻る調整装置を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリレー特性調整システム。
【請求項５】
互いに接離可能な固定接点および可動接点と、固定接点を保持する固定端子板と、可動接点を規定範囲内で移動可能に保持する可動ばねと、コイルへの通電時に可動接点を移動させるように磁力を発生する電磁石装置とを備えたリレーを対象に、固定端子板と可動ばねとの少なくとも一方を捻って行われる特性の調整に用いられるリレー特性調整方法であって、コイルへの通電を行う通電過程と、対象となるリレーの特性情報を検出する特性検出過程と、コイルへの通電時における特性検出過程の検出結果を用いて、予め定められた判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定する演算過程とを有し、特性検出過程は、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力計測過程を含むことを特徴とするリレー特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーの正常な動作を実現するためにリレーの製造時に行われる感動電圧や開放電圧などの特性の調整に用いられるリレー特性調整システム、リレー特性調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば図１３に示すように、互いに接離可能な固定接点２および可動接点５と、コイル６１への通電時に可動接点５を移動させるように磁力を発生する電磁石装置６とをケース（図示せず）内に備えたリレーＲｙが提供されている（たとえば特許文献１参照）。図１３に例示するリレーＲｙは、固定接点２を保持する固定端子板１と、板ばねからなり可動接点５を規定範囲内で移動可能に保持する可動ばね３とを備えている。電磁石装置６は、コイル６１への通電時にアマチュア６２が磁極片６３ｂに吸引されることにより、可動接点５が固定接点２と接触する位置に移動するように吸引力を発生する。
【０００３】
ところで、この種のリレーＲｙにおいては、僅かな可動ばね３の曲がり具合の差や電磁石装置６の発生する吸引力のばらつきなどによって、感動電圧や開放電圧などの特性がばらつくことがある。そのため、個体ごとにばらつきのない正常な動作を実現するためには、製造時に個々の特性の調整を行う必要がある。リレーＲｙの特性調整は、作業者が、各リレーＲｙの接点状態等を目視で確認しながら、手作業で固定端子板１や可動ばね３を捻って固定接点２−可動接点５間の間隔を調整することによって行われる。
【０００４】
具体的には、リレーＲｙの正常な動作を実現するためには、コイル６１に印加する電圧が規定電圧（感動電圧）以上で接点がオン（あるいはオフ）することと、規定電圧（開放電圧）以下で接点がオフ（あるいはオン）することと、オーバートラベル（ＯＴ）量が適切で接点オン時に一定の接圧を確保できることと、感動電圧の印加時にアマチュア６２が磁極片６３ｂに接触する位置（以下、エンド位置という）まで到達することとの４項目を満足する必要があるため、これら４項目を満足するように調整量（固定端子板１や可動ばね３の捻り量）が決定される。なお、オーバートラベル量とは、可動接点５が固定接点２に接触した後、アマチュア６２の移動によりさらに可動接点５が固定接点２側に押し込まれる量を指す。また、アマチュア６２がエンド位置まで到達しない現象は、接点が接触して可動ばね３が押戻される向きの力が増えることに起因しており、コイル６１への印加電圧を上げていくと、電磁石装置６の吸引力が増してアマチュア６２がエンド位置まで到達することから「２段動作」と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６２７１０号公報（第００１５−００２３段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特性調整を行う際には、たとえば１度以下のオーダでの角度調整や、０．１ｍｍ以下のオーダでの位置調整など微妙な調整が必要になるので、作業者には非常に高度なスキルが要求される。そのため、作業者のスキル習得に時間を要し、さらに、実際の特性調整の場面でも１個当たり数秒程度の作業時間を要するため、リレーＲｙの生産効率向上の妨げとなっている。
【０００７】
また、接点状態等の画像を撮像し、当該画像に基づいて自動で調整量を決定することも考えられるが、作業者は、電磁石装置６の発生する吸引力のばらつきなど目視では判別できない要件も考慮して経験と勘を頼りに調整を行っており、これと同等の精度の特性調整を自動化することは難しい。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化することが可能なリレー特性調整システム、リレー特性調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、互いに接離可能な固定接点および可動接点と、固定接点を保持する固定端子板と、可動接点を規定範囲内で移動可能に保持する可動ばねと、コイルへの通電時に可動接点を移動させるように磁力を発生する電磁石装置とを備えたリレーを対象に、固定端子板と可動ばねとの少なくとも一方を捻って行われる特性の調整に用いられるリレー特性調整システムであって、コイルへの通電を行う通電装置と、対象となるリレーの特性情報を検出する特性検出装置と、コイルへの通電時における特性検出装置の検出結果を用いて、予め定められた判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定する演算装置とを備え、特性検出装置が、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力覚系計測部を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、特性検出装置が、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力覚系計測部を含み、演算装置では、当該特性情報を用いて判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定するので、電磁石装置の発生する吸引力のばらつきなど目視では判別できない要件も考慮して、捻り量を求めることができる。その結果、感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記特性検出装置が、前記固定接点および前記可動接点を含んだ領域の画像を撮像するカメラを具備し、当該画像から少なくとも固定接点と可動接点との接触状態を前記特性情報として検出する視覚系計測部を含むことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、演算装置では、力覚系計測部の計測結果の他に、画像から検出された特性情報も用いて固定端子板および可動ばねの捻り量を決定するので、力覚系計測部の計測結果のみから捻り量を決定する場合に比べて、より精度の高い特性調整を実現することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記特性検出装置が、前記固定接点および前記可動接点の電気的接続状態を前記特性情報として検出する電気系計測部を含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、演算装置では、力覚系計測部の計測結果の他に、固定接点および可動接点の電気的接続状態の検出結果も用いて固定端子板および可動ばねの捻り量を決定するので、力覚系計測部の計測結果のみから捻り量を決定する場合に比べて、より精度の高い特性調整を実現することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記固定端子板と前記可動ばねとの少なくとも一方を、前記演算装置で求めた捻り量の分だけ捻る調整装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、固定端子板や可動ばねを捻る作業に関しても自動化できるため、リレーの生産効率の更なる向上を図ることができる。なお、可動ばねを捻る構成は、直接可動ばねを捻るものに限らず、たとえば可動ばねが可動端子板に支持されている場合、当該可動端子板を捻って可動端子板の角度を変えることで可動ばねの角度を変えるものであってもよい。
【００１７】
請求項５の発明は、互いに接離可能な固定接点および可動接点と、固定接点を保持する固定端子板と、可動接点を規定範囲内で移動可能に保持する可動ばねと、コイルへの通電時に可動接点を移動させるように磁力を発生する電磁石装置とを備えたリレーを対象に、固定端子板と可動ばねとの少なくとも一方を捻って行われる特性の調整に用いられるリレー特性調整方法であって、コイルへの通電を行う通電過程と、対象となるリレーの特性情報を検出する特性検出過程と、コイルへの通電時における特性検出過程の検出結果を用いて、予め定められた判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定する演算過程とを有し、特性検出過程が、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力計測過程を含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、特性検出過程が、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力を特性情報として計測する力計測過程を含み、演算過程では、当該特性情報を用いて判定基準に従って固定端子板および可動ばねの捻り量を決定するので、電磁石装置の発生する吸引力のばらつきなど目視では判別できない要件も考慮して、捻り量を求めることができる。その結果、感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、可動ばねおよび電磁石装置から可動接点に作用する力の計測結果を用いて固定端子板および可動ばねの捻り量を決定するので、感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１の要部を示す概略図である。
【図２】同上のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】同上の力覚系計測部を示すブロック図である。
【図４】同上の演算装置を示すブロック図である。
【図５】同上の調整方法を示す概略図である。
【図６】同上で用いる電圧印加パターンを示す説明図である。
【図７】同上の動作を示すフローチャートである。
【図８】同上の力覚系計測部の計測結果を示すグラフである。
【図９】同上の力覚系計測部の他の計測結果を示すグラフである。
【図１０】同上の力覚系計測部のさらに他の計測結果を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態３で用いる処理を示す説明図である。
【図１２】同上の説明図である。
【図１３】リレーの構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の実施形態では、背景技術の欄で説明した図１３のリレーＲｙを対象として、感動電圧や開放電圧などの特性の調整に用いられるリレー特性調整システムを例示する。ここで、図１３に示すリレーＲｙの構成について簡単に説明する。
【００２２】
図１３に例示するリレーＲｙでは、固定端子板１は、互いに平行するように一対設けられ、ケース（図示せず）の底板に貫通状態で立設されている。固定接点２は、各固定端子板１の同じ側（図１３の右側）の面に設けられている。可動ばね３は、各固定端子板１に対応するように一対設けられ、それぞれの先端部が各固定接点２と対向して配置されるように、それぞれの基端部がケースの底板に貫通状態で立設された可動端子板４に対して固定されている。可動接点５は、各可動ばね３における固定接点２との対向部位に設けられており、コイル６１の非通電時には、可動ばね３のばね力によって固定接点２から離間した位置に付勢される。なお、図１３は上方（ケース底面に直交する方向）からみたリレーＲｙの概略図である。
【００２３】
電磁石装置６は、コイル６１が巻装され一対の可動ばね３の間に配置された筒状のコイルボビン（図示せず）と、磁性金属材料より形成されたアマチュア（鉄芯）６２と、永久磁石（図示せず）と継鉄６３と、コイル６１に通電するためのコイル端子（図示せず）とを備えて構成される。アマチュア６２は棒状に形成され、一端部を一対の固定端子板１の間に配置し、他端部をコイルボビンに挿入した状態で揺動自在に支持される。継鉄６３は、コイル６１が励磁されたときに発生する磁束の磁路を形成するものであって、アマチュア６２の一端部と各固定端子板１との間に立設され永久磁石によってそれぞれＮ極、Ｓ極に磁化された一対の磁極片６３ａ，６３ｂを有する（図１３では右側の磁極片６３ａがＮ極、左側の磁極片６３ｂがＳ極）。
【００２４】
さらに、リレーＲｙには、アマチュア６２の移動を可動接点５に伝えるカード７が設けられている。カード７は、両可動ばね３における長手方向の中間部よりも可動接点５寄りの部位と、アマチュア６２とを機械的に連結する構成を有する。
【００２５】
次に、上記リレーＲｙの動作について説明する。電磁石装置６のコイル６１に通電すると、コイル６１が励磁されることにより発生する磁束が通る閉磁路を成すようにアマチュア６２に吸引力Ｆｂが作用し、Ｎ極に励磁されたアマチュア６２の前記一端部がＳ極側の磁極片６３ｂに吸引されて揺動する。このとき、カード７を介してアマチュア６２に連結されている可動ばね３が駆動され、各可動接点５はそれぞれ可動ばね３のばね力に抗して、対応する固定接点２と接触する位置に移動する。その後、電磁石装置６のコイル６１への通電を停止すると、可動ばね３の生じる復元力Ｆａにより、アマチュア６２の前記一端部がＮ極側の磁極片６３ａに当接する位置に復帰し、各可動接点５はそれぞれ固定接点２から離間した位置に移動する。つまり、図１３のリレーＲｙは、電磁石装置６のコイル６１への非通電時には接点がオフであり、コイル６１への通電時に接点がオンする。
【００２６】
以上説明したリレーＲｙにおいては、僅かな可動ばね３の曲がり具合の差や電磁石装置６の発生する吸引力Ｆｂのばらつきなどに起因して、感動電圧や開放電圧などの特性がばらつくことがある。そこで、個体ごとにばらつきのない正常な動作を実現するためには、固定端子板１や可動ばね３を捻って固定接点２−可動接点５間の間隔を調整することによって、各リレーＲｙの特性の調整を行う必要がある。以下の実施形態で説明するリレー特性調整システムは、このような特性の調整を自動化するためのものである。
【００２７】
（実施形態１）
本実施形態のリレー特性調整システムは、図２に示すように、コイル６１への通電を行う通電装置１０と、リレーＲｙの特性情報を検出する特性検出装置２０と、固定端子板１および可動ばね３の捻り量を決定する演算装置３０と、固定端子板１および可動ばね３を捻って特性を調整する調整装置４０とを備えている。
【００２８】
通電装置１０は、少なくともリレーＲｙの定格電圧以下の範囲で、コイル６１へ印加する電圧の大きさを調節可能に構成されており、コイル６１へ印加する電圧を変化させることで、リレーＲｙの接点をオンオフさせることができる。
【００２９】
特性検出装置２０は、可動ばね３および電磁石装置６から可動接点５に作用する力を特性情報として計測する力覚系計測部２１を備えている。力覚系計測部２１は、図３に示すようにリレーＲｙのカード７に作用する力を計測するロードセル２２と、アマチュア６２のストロークを計測する変位センサ２３と、ロードセル２２および変位センサ２３の出力からアマチュア６２の各ストローク位置においてカード７に作用する力を求める特性認識部２４とを有する。
【００３０】
ロードセル２２は、図１に示すように対象となるリレーＲｙのカード７をその移動方向の両側からそれぞれ挟み込むように２台設けられ、各々の測定子２５をカード７の移動方向の両端面に当接させた構成により、カード７に作用する力を計測する。しかして、一方（図１の左側）のロードセル２２では、可動接点５に対して接点を閉じる（固定接点２に接触する）向きに作用する力を計測でき、他方のロードセル２２では、可動接点５に対して接点を開く（固定接点２から離間する）向きに作用する力を計測できる。なお、カード７を移動方向の両側から挟み込むコ字形のアタッチメント（図示せず）を用い、ロードセル２２の測定子２５をアタッチメントと結合することで、可動接点５に対して作用する接点を閉じる向きの力と接点を開く側の力との両方を１台のロードセル２２で計測できるようにしてもよい。
【００３１】
ここで、可動接点５には可動ばね３の復元力Ｆａと電磁石装置６の吸引力Ｆｂとの両方が作用しており、カード７に対してはこれら復元力Ｆａと吸引力Ｆｂとの合力が作用することになるので、ロードセル２２は、カード７に作用する力を計測することにより前記合力を計測することができる。
【００３２】
変位センサ２３は、一対の磁極片６３ａ，６３ｂの間にあるアマチュア６２の一端部のストローク位置を、Ｎ極の磁極片６３ａに接触する位置（以下、スタート位置という）Ｐｓと、Ｓ極の磁極片６３ｂに接触する位置（以下、エンド位置という）Ｐｅとの間で計測する。つまり、通電装置１０が電磁石装置６のコイル６１に通電すると、アマチュア６２がスタート位置Ｐｓからエンド位置Ｐｅまで移動し、これに伴って固定接点２に可動接点５が接触する。
【００３３】
特性認識部２４は、アマチュア６２の複数のストローク位置（以下、特徴点１，２，…，Ｎという）について、ロードセル２２で計測された特性情報（可動接点５に作用する力）を出力する。ここで、アマチュア６２のストローク可能な全範囲に亘って可動接点５に作用する力を計測することで、特性認識部２４からは後述の図１０に示すようなデータが出力される。
【００３４】
また、本実施形態では、特性検出装置２０は、上記力覚系計測部２１の他、少なくとも固定接点２および可動接点５を含んだ領域の画像を撮像するカメラ（図示せず）を具備し、カメラで撮像された画像から抽出される特性情報を検出する視覚系計測部２６を有している。視覚系計測部２６のカメラは、固定接点２および可動接点５に加えて、アマチュア６２と磁極片６３ａ，６３ｂとについても視野内に含むものとする。ここに、視覚系計測部２６としては、カメラのシャッタを開放した状態で、被写体（リレーＲｙ）に対してフラッシュを瞬間的に当てることで、可動接点５の移動中であってもぶれの無い画像が得られる構成を採用する。
【００３５】
視覚系計測部２６は、撮像された画像から、固定接点２、可動接点５、アマチュア６２、磁極片６３ａ，６３ｂ等のエッジ（輪郭）を抽出し、その結果（エッジ画像）から、少なくとも固定接点２と可動接点５との接触状態を含んだ特性情報を検出する。ここで、視覚系計測部２６で検出される特性情報は、後述するオーバートラベル量の算出や、固定接点２−可動接点５間の距離の計測等に用いられるので、エッジ抽出には比較的高い精度が要求される。本実施形態では、固定接点２、可動接点５などの各部品の角部にはＲ加工が施されているが、最適な光学系を選択することで、抽出されるエッジの位置に誤差が生じにくい構成とする。
【００３６】
演算装置３０は、予め定められた判定基準等を記憶する記憶部３１と、コイル６１通電時における特性検出装置２０の検出結果を用い判定基準に従って、それぞれ固定端子板１および可動ばね３の捻り量を決定する固定側算出部３２および可動側算出部３３とを有する。
【００３７】
記憶部３１には、コイル６１に印加する電圧が規定電圧（感動電圧）以上で接点がオンすることと、規定電圧（開放電圧）以下で接点がオフすることと、オーバートラベル（ＯＴ）量が適切で接点オン時に一定の接圧を確保できることと、感動電圧の印加時にアマチュア６２がエンド位置Ｐｅまで到達することとの４項目を満足する良品のリレーＲｙより検出された特性情報（以下、良品情報という）が記憶されている。記憶部３１内の判定基準は、前記良品情報と実際に特性検出装置２０で検出されたリレーＲｙの特性情報との比較結果から、前記４項目を満足するために必要な調整量（固定端子板１および可動ばね３の捻り量）を求めることができるように設定される。
【００３８】
可動側算出部３３は、図４に示すように、力覚系計測部２１から受けた特徴点１，２，…，Ｎごとの特性情報（可動接点５に作用する力）を記憶部３１内の良品情報と比較する複数の比較部３４と、これら比較部３４での比較結果から、記憶部３１内の判定基準に従って可動ばね３の捻り量を決定する捻り量決定部３５とを有する。ここで、比較部３４では、アマチュア６２のストロークの全範囲に亘って計測された可動接点５に作用する力から最小値を算出し、当該最小値と、良品情報として記憶されている正常動作に必要な最小限の力の大きさとの差分値を算出する。そして、捻り量決定部３５では、判定基準として記憶部３１に記憶されている可動ばね３の曲げ係数（曲げ曲線）に従って、前記差分値から可動ばね３の捻り量を決定する。
【００３９】
また、他の構成例として、前記差分値を複数段階のランクに分け、各ランクに対応する捻り量を予め判定基準として記憶部３１に記憶し、捻り量決定部３５が、比較部３４で算出された差分値のランクに対応する捻り量から可動ばね３の捻り量を決定する構成としてもよい。
【００４０】
固定側算出部３２は、視覚系計測部２６から受けた特性情報を用いてオーバートラベル量を算出する距離算出部３６と、算出されたオーバートラベル量を記憶部３１内の良品情報と比較する比較部３７と、比較部３７での比較結果から、記憶部３１内の判定基準に従って固定端子板１の捻り量を決定する捻り量決定部３８とを有する。つまり、視覚系計測部２６で抽出された特性情報からは、可動接点５−固定接点２間の距離や、アマチュア６２の移動量などを算出できるので、可動接点５が固定接点２に接触した後のアマチュア６２の移動量を算出することでオーバートラベル量を算出することが可能である。したがって、比較部３７にて当該オーバートラベル量と良品情報として記憶されているオーバートラベル量との差分値をとることにより、捻り量決定部３８において当該差分値から固定端子板１の捻り量を決定することができる。
【００４１】
調整装置４０は、演算装置３０にて求められた調整量（固定端子板１および可動ばね３の捻り量）に従い、固定端子板１を捻って特性調整を行う固定側調整部４１と、可動ばね３を捻って特性調整を行う可動側調整部４２とを有している。
【００４２】
固定側調整部４１は、図５（ａ）に示すように、固定接点２が開く向き（可動接点５から離れる向き）Ａと、固定接点２が閉じる向き（可動接点５に近づく向き）Ｂとの双方に、固定端子板１を捻るための機構を有する。具体的には、固定側調整部４１は、ケースの底板に立設されている固定端子板１の基部を挟むチャック（図示せず）を有し、当該チャックをモータで回転させることにより固定端子板１を捻って固定端子板１の傾きを調整するものである。なお、チャックの回転量は、演算装置３０で求められた調整量に基づいて、且つ固定端子板１を捻った際に生じるスプリングバックを考慮して決定される。
【００４３】
可動側調整部４２は、図５（ｂ）に示すように、可動接点５が開く向き（固定接点２から離れる向き）Ｃと、可動接点５が閉じる向き（固定接点２に近づく向き）Ｄとの双方に、可動ばね３を捻るための機構を有する。具体的には、可動側調整部４２は、可動ばね３の基部が固定されている可動端子板４を挟むチャック（図示せず）を有し、当該チャックをモータで回転させることにより可動端子板４を捻って可動端子板４の角度を変え、可動ばね３の角度を変えるものである。なお、チャックの回転量は、演算装置３０で求められた調整量に基づき、且つ可動ばね３（可動端子板４）を捻った際に生じるスプリングバックを考慮して決定される。
【００４４】
しかして、本実施形態では、可動ばね３は力覚系計測部２１で計測された特性情報を用いて調整され、固定端子板１は視覚系計測部２６で計測された特性情報を用いて調整されることになる。ここに、可動ばね３を調整することで、可動ばね３の復元力Ｆａと電磁石装置６の吸引力Ｆｂとのバランスを調整することができるので、結果的に、コイル６１に印加する電圧が規定電圧（感動電圧）以上で接点がオンし、規定電圧（開放電圧）以下で接点がオフするようにリレーＲｙの特性を調整できる。一方、固定端子板１を調整することで、オーバートラベル量を調整することができるので、オーバートラベル量を最適化して接点オン時に一定の接圧を確保できるようにリレーＲｙの特性を調整可能である。
【００４５】
さらに、視覚系計測部２６で得られる画像からは、アマチュア６２と磁極片６３ａ，６３ｂとの位置関係を検出できるので、感動電圧の印加時に当該画像からアマチュア６２と磁極片６３ｂとの間隔を計測し、アマチュア６２がエンド位置Ｐｅまで到達しているか否か（２段動作の有無）を判断することも可能である。
【００４６】
また、図２では図示を省略するが、本実施形態の特性調整システムには、可動ばね３および固定端子板１の調整終了後、リレーＲｙが正常に動作していることを確認する確認手段が設けられている。確認手段は、通電装置１０からリレーＲｙのコイル６１に対して確認用電圧を印加しつつ、接点のオンオフ状態を検知する構成を有する。接点のオンオフ状態の検知は、視覚系計測部２６で得られる固定接点２および可動接点５の画像を用いて行ってもよいし、固定接点２−可動接点５間の導通状態を検出する回路を用いて行ってもよい。
【００４７】
このとき印加する確認用電圧は、図６に示すように、感動電圧（接点がオンする電圧）の許容範囲の下限値Ｖ１Ｌ、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ、定格電圧Ｖ０、開放電圧（接点がオフする電圧）の許容範囲の上限値Ｖ２Ｈ、開放電圧の許容範囲の下限値Ｖ２Ｌの順に時間経過に伴って段階的に変化させる。ここでは一例として、定格電圧Ｖ０の７０％を感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈとし、定格電圧Ｖ０の１０％を開放電圧の許容範囲の下限値Ｖ２Ｌとする。
【００４８】
ここで、リレーＲｙが正常であれば、接点がオンする電圧が感動電圧の許容範囲（Ｖ１Ｌ〜Ｌ１Ｈ）内にあり、且つ接点がオフする電圧が開放電圧の許容範囲内（Ｖ２Ｌ〜Ｌ２Ｈ）にあることとなる。したがって、上述のようにコイルへの印加電圧を変化させた場合に、印加電圧＝Ｖ１Ｌの期間には接点オフ、印加電圧＝Ｖ１Ｈの期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ０の期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ２Ｈの期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ２Ｌの期間には接点オフとなる。この接点のオンオフのパターンを正常パターンとして、確認手段は、接点のオンオフのパターンが正常パターンに一致すればリレーが正常動作しているものと判断し、一致しなければ正常動作していないと判断する。
【００４９】
次に、上述したリレー特性調整システムを用いたリレー特性調整方法について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
まず、リレーＲｙのコイル６１に対し、通電装置１０から計測用電圧を印加し通電を行う（通電過程Ｓ１）。ここで用いる計測用電圧は、実験結果から予め求められた所定電圧とする。
【００５１】
力覚系計測部２１では、コイル６１に計測用電圧が印加された状態で、カード７部分に作用する力の計測を行う（力計測過程Ｓ１１）。そして、可動側算出部３３にて、力覚系計測部２１より受けた特性情報と良品情報との比較を行い（Ｓ１２）、当該比較結果（差分値）から、判定基準に従って可動ばね３の捻り量を決定する（演算過程Ｓ１３）。その後、可動側調整部４２では、演算過程Ｓ１３で求めた捻り量に基づいて可動ばね３を捻ることによりリレー特性調整を行う（Ｓ１４）。
【００５２】
一方、視覚系計測部２６では、コイル６１に計測用電圧が印加された状態で、固定接点２、可動接点５、アマチュア６２、磁極片６３ａ，６３ｂを含む画像をカメラで撮像する（Ｓ２１）。そして、固定側算出部３２にて、視覚系計測部２６より受けた特性情報と良品情報との比較を行い（Ｓ２２）、当該比較結果（差分値）から、判定基準に従って固定端子板１の捻り量を決定する（Ｓ２３）。その後、固定側調整部４１では、ステップＳ２３で求めた捻り量に基づいて固定端子板１を捻ることによりリレー特性調整を行う（Ｓ２４）。
【００５３】
可動ばね３および固定端子板１の調整が終了すれば、通電装置１０からコイル６１に対して確認用電圧を印加する（Ｓ２）。このとき、接点のオンオフのパターンから、リレーＲｙが正常動作しているか否かを判断し（Ｓ３）、正常動作していれば同リレーＲｙについての特性調整を終了し、正常動作していなければ、ステップＳ１の通電過程に戻って同リレーＲｙについての特性調整をやり直す。これにより、リレーＲｙが正常に動作することが確認されるまで、同リレーＲｙについて特性調整が繰り返されることになる。
【００５４】
以上説明した構成のリレー特性調整システムを用いることで、具体的には以下に説明するような特性調整が可能となる。以下では、上述のように定格電圧Ｖ０の７０％が感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ、定格電圧Ｖ０の１０％が開放電圧の許容範囲の下限値Ｖ２Ｌと規定されているものとする。
【００５５】
すなわち、コイル６１に対して印加する電圧を定格電圧の１００％（図中「イ」）、７０％（図中「ロ」）、４０％（図中「ハ」）、１０％（図中「ニ」）、０％（図中「ホ」）と、段階的に変化させた場合に、リレーＲｙが良品であれば、力覚系計測部２１では図８に示すような特性情報が得られる。ここでは、横軸をストローク（単位：ｍｍ）、縦軸を力（単位：ｍＮ）としており、可動接点５に対して接点を閉じる向きに作用する力を正とし、接点を開く向きに作用する力を負とする。なお、ストロークはアマチュア６２がエンド位置Ｐｅで０ｍｍであって、アマチュア６２がスタート位置Ｐｓに近づくに従って大きくなるものとする。
【００５６】
つまり、正常なリレーＲｙは、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ（定格電圧Ｖ０の７０％）がコイル６１に印加されると、アマチュア６２のストロークの全範囲において可動接点５に対して接点を閉じる向きに最低でも７０ｍＮ程度の力（正の力）が作用するため、接点オンという正常動作をすることになる。そのため、接点オンという正常動作をするために必要な最小限の力を７０ｍＮとして、良品情報が記憶部３１に記憶される。また、正常なリレーＲｙは、開放電圧の許容範囲の下限値Ｖ２Ｌ（定格電圧Ｖ０の１０％）がコイル６１に印加されると、アマチュア６２のストロークの全範囲において可動接点５に対して接点を開く向きの力（負の力）が作用するため、接点オフという正常動作をすることになる。
【００５７】
一方、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ（定格電圧Ｖ０の７０％）をコイル６１に印加した際に、力覚系計測部２１で図９に示すような特性情報が得られた場合、リレーＲｙは異常と判断できる。つまり、この場合、リレーＲｙはアマチュア６２がスタート位置Ｐｓ付近にある状態で、コイル６１に電圧が印加されても可動接点５に対しては接点を閉じる向きの力（正の力）が殆ど作用していないため、接点がオンしないという異常を生じる。この異常は、可動ばね３の復元力Ｆａが大きいことが原因と考えられるため、可動ばね３の復元力Ｆａを弱める向き（可動接点５が閉じる向きＤ）に可動ばね３を捻ることで解消することができる。
【００５８】
そこで、図９のような特性情報が得られた場合、可動側算出部３３では、図９における最小値を、良品情報として記憶されている接点オンという正常動作をするために必要な最小限の力の大きさ（７０ｍＮ）と比較し、その差分に基づいて可動ばね３の捻り量を決定し、可動側調整部４２は、当該捻り量に基づいて可動ばね３を可動接点が閉じる向きＤに捻ることで特性を調整する。その結果、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ（定格電圧Ｖ０の７０％）をコイル６１に印加した際に、力覚系計測部２１で得られる特性情報が図１０に示すように変化し、これにより、リレーＲｙは良品と判断されることになる。
【００５９】
ここにおいて、本実施形態で対象とするリレーＲｙは、図１３のように可動接点５と固定接点２との組を２組備えているが、両可動接点５がそれぞれ固定接点２に接触するタイミングは完全に一致する必要はない。図１０の例では、アマチュア６２の揺動に伴って、まず一方の可動接点５が固定接点２に接触し（図中Ｈ１）、続いて他方の可動接点５が固定接点２に接触し（図中Ｈ２）、最後にアマチュア６２が磁極片６３ｂに接触している（図中Ｈ３）。
【００６０】
このように可動接点５が固定接点２に接触したり、アマチュア６２が磁極片６３ｂに接触したりすることで、可動接点５に作用する力の振る舞いに変化が生じるため、この変化をみることにより接点のオンオフ状態やアマチュア６２の状態を検知することも可能である。これにより、オーバートラベル量についても、視覚系計測部２６で得られた特性情報に代えて力覚系計測部２１で得られた特性情報を用いて算出することが可能となり、視覚系計測部２６を省略することもできる。
【００６１】
以上説明したリレー特性調整システムによれば、特性検出装置２０の力覚系計測部２１により、可動接点５に作用する力という目視できない要件も定量的に計測することができる。そして、特性検出装置２０で得られた特性情報を良品情報と比較し、その比較結果から調整量（固定端子板１および可動ばね３の捻り量）を決定するので、感動電圧や開放電圧などの特性の調整を、高いスキルを有する作業者と同等の精度で自動化することが可能になる。
【００６２】
（実施形態２）
本実施形態のリレー特性調整システムは、固定接点２−可動接点５間の電気的接続状態を特性情報として検出する電気系計測部（図示せず）を特性検出装置２０に付加し、演算装置３０が、電気系計測部の検出結果も考慮して調整量（固定端子板１および可動ばね３の捻り量）を決定するようにした点が実施形態１のリレー特性調整システムと相違する。
【００６３】
電気系計測部は、固定接点２に接続された固定端子板１と、可動接点５に可動ばね３を介して接続された可動端子板４とのそれぞれに電気的に接続され、固定端子板１−可動端子板４間の導通状態を検出することで、固定接点２−可動接点５間の電気的接続状態（接点のオンオフ状態）を検出する。具体的には、通電装置１０からコイル６１に対して印加する電圧を、実施形態１で説明した図６の例と同じように、感動電圧（接点がオンする電圧）の許容範囲の下限値Ｖ１Ｌ、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈ、定格電圧Ｖ０、開放電圧（接点がオフする電圧）の許容範囲の上限値Ｖ２Ｈ、開放電圧の許容範囲の下限値Ｖ２Ｌの順に時間経過に伴って段階的に変化させつつ、接点のオンオフ状態を検出する。
【００６４】
すなわち、リレーＲｙが正常であれば、印加電圧＝Ｖ１Ｌの期間には接点オフ、印加電圧＝Ｖ１Ｈの期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ０の期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ２Ｈの期間には接点オン、印加電圧＝Ｖ２Ｌの期間には接点オフとなる。以下では、このような接点のオンオフのパターンを正常パターンとする（表１の「正常」）。
【００６５】
一方、接点のオンオフのパターンが正常パターンに一致しない場合、リレーＲｙは正常動作していないものと判断される。そして、表１の「異常１」〜「異常６」のように、異常と検知された際の接点のオンオフのパターンから（表１の太枠内が異常箇所）、当該異常の原因並びに当該異常を解消するための調整方法を予測できる。たとえば、「異常１」のように、接点オンとなるべき印加電圧＝Ｖ１Ｈの期間並びに印加電圧＝Ｖ２Ｈの期間に、接点オフとの計測結果が得られた場合、可動ばね３の復元力Ｆｂが大きいことが原因であるため、可動ばね３の復元力を弱める向き（可動接点が閉じる向きＤ）に可動ばねを捻ることで異常を解消できると考えられる。
【００６６】
【表１】
2011028855.tif 000003
そこで、演算装置３０は、判定基準として表１のようなテーブルを記憶部３１に記憶し、電気系計測部で計測された接点のオンオフのパターンをテーブルと照合することにより、固定端子板１および可動ばね３をどの向きに捻ればよいのかを判断することができる。捻り量に関しては、実施形態１で説明したように、可動側算出部３３および固定側算出部３２にて求めることができる。
【００６７】
以上説明した構成によれば、力覚系計測部２１や視覚系計測部２６の計測結果から接点のオンオフ状態を検出する場合に比べて、電気系計測部にてより確実に接点のオンオフ状態を検出可能となり、オーバーストローク量の計測精度が向上する。したがって、力覚系計測部２１および視覚系計測部２６の計測結果のみから調整量を求める場合に比べて、特性調整の精度を向上することができる。
【００６８】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００６９】
（実施形態３）
本実施形態のリレー特性調整システムは、視覚系計測部２６で得られた特性情報を用いて、固定接点２と可動接点５との接触状態をより詳細に判定するようにした点が実施形態１のリレー特性調整システムと相違する。
【００７０】
本実施形態では、演算装置３０において、図１１に示すように可動ばね３における可動接点５側のエッジからなる直線Ｌａと、固定端子板１における固定接点２側のエッジからなる直線Ｌｂ，Ｌｃとの関係から、固定接点２、可動接点５の接触状態を判定する。たとえば、固定接点２に対して可動接点５が傾いた状態で接触する片当たりの状態では、固定接点２と可動接点５との接触面積が小さく接点間の抵抗が大きくなるため、片当たりの状態が生じるリレーＲｙは異常と判断することが望ましい。
【００７１】
ここにおいて、ケースの底面に立設されている固定端子板１は、図１２（ａ）に示すように固定接点２が設けられた主片１ａと、ケース底面からの高さが主片１ａよりも低い側片１ｂとでＬ字状に構成されている。そして、視覚系計測部２６では、図１２（ａ）の矢印Ｘ側（上方）から画像を撮像しているため、画像上、主片１ａの先端面のエッジ（上記直線Ｌｃ）と、側片１ｂの先端面のエッジ（上記直線Ｌｂ）とが別々に現れる。そのため、固定端子板１が、ケースの底面に対して垂直であれば、図１２（ｂ）のように、直線Ｌｂ，Ｌｃは一直線上に並ぶことになる。一方、固定端子板１がケースの底面に対して傾いている場合、直線Ｌｂと直線Ｌｃとの間には、図１１のように固定端子板１の厚み方向にずれが生じることになる。
【００７２】
演算装置３０は、感動電圧の許容範囲の上限値Ｖ１Ｈをコイル６１に印加した状態で撮像された画像から、直線Ｌａ上に設定された所定の基準測定位置ごとに直線Ｌｂ，Ｌｃとの間の距離ｄ１〜ｄ５を求め、この距離ｄ１〜ｄ５の平均値が閾値以上であれば、可動接点５と固定接点２とは離間している（つまり、接点オフ）と判断する。また、直線Ｌａと直線Ｌｂとの成す角度が閾値以上であれば、可動接点５と固定接点２との成す角度が大きくなると考えられるため、可動接点５が固定接点２に対して片当たりの状態にあると判断する。さらにまた、固定端子板１の厚み方向における直線Ｌｂ，Ｌｃ間距離が閾値以上となる場合も、固定端子板１がケース底面に対して大きく傾いているために、可動接点５と固定接点２との成す角度が大きくなると考えられるため、可動接点５が固定接点２に対して片当たりの状態にあると判断する。
【００７３】
以上説明した構成によれば、片当たりの有無など固定接点２と可動接点５との接触状態を詳細に判定することができるので、特性調整後のリレーＲｙの信頼性が向上するという利点がある。
【００７４】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００７５】
ところで、上記各実施形態では、力覚系計測部２１と視覚系計測部２６との各計測結果を、それぞれ可動ばね３の捻り量の決定と固定端子板１の捻り量の決定とに別々に用いる例を示したが、この例に限るものでなく、両計測結果を組み合わせることにより、可動ばね３並びに固定端子板１の捻り量を決定するようにしてもよい。この場合、力覚系計測部２１と視覚系計測部２６との両計測結果から調整量を決定可能とするように、両計測結果をパラメータとする判定基準を採用する。また、さらに電気系計測部の計測結果を組み合わせて調整量を決定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  固定端子板
２  固定接点
３  可動ばね
５  可動接点
６  電磁石装置
７  カード
１０  通電装置
２０  特性検出装置
２１  力覚系計測部
２２  ロードセル
２６  視覚系計測部
３０  演算装置
４０  調整装置
６１  コイル
Ｆａ  復元力
Ｆｂ  吸引力
Ｒｙ  リレー
【図１】
2011028855.tif 000004
【図２】
2011028855.tif 000005
【図３】
2011028855.tif 000006
【図４】
2011028855.tif 000007
【図５】
2011028855.tif 000008
【図６】
2011028855.tif 000009
【図７】
2011028855.tif 000010
【図８】
2011028855.tif 000011
【図９】
2011028855.tif 000012
【図１０】
2011028855.tif 000013
【図１１】
2011028855.tif 000014
【図１２】
2011028855.tif 000015
【図１３】
2011028855.tif 000016