(57)【要約】【課題】作業負担を軽減しつつ簡単な回路構成で監視対象となる装置の状態を監視することが可能な状態監視装置を提供する。【解決手段】第１回路部は、互いに直列接続された複数の第２回路部を含んでおり、複数の第２回路部は、それぞれ、監視対象となる装置に設けられており、監視対象となる装置が所定の条件を満たすことでオンされるように構成されたスイッチと、スイッチの出力端子とスイッチの入力端子又はアースとの間に設けられる第２抵抗器と、を有しており、第１検出回路部は、第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合にスイッチが配される装置を制御するための信号を出力することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象となる装置の状態を監視するための状態監視装置であって、
電源と、前記電源よりも下流側に設けられる第１抵抗器と、前記第１抵抗器よりも下流側に設けられる第１回路部と、前記第１回路部の出力側の電圧値を検出するための第１検出回路部と、を有している主回路と、
前記第１抵抗器と前記第１回路部との間に設けられる電圧検出点に対して電気的に接続されており、前記電圧検出点の電圧値を検出するための第２検出回路部と、を備えており、
前記第１回路部は、互いに直列接続された複数の第２回路部を含んでおり、
前記複数の第２回路部は、それぞれ、前記監視対象となる装置に設けられており、前記監視対象となる装置が所定の条件を満たすことでオンされるように構成されたスイッチと、前記スイッチの出力端子と前記スイッチの入力端子又はアースとの間に設けられる第２抵抗器と、を有しており、
前記第１検出回路部は、前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記スイッチが配される装置を制御するための信号を出力することを特徴とする、状態監視装置。
【請求項２】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、前記スイッチの出力端子とアースとの間に設けられており、
前記第１検出回路部は、その入力側に設けられる第３抵抗器と、その出力側に設けられ前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記信号を出力するように構成された処理回路と、前記第３抵抗器と前記処理回路との間に設けられるフォトカプラと、を有しており、
前記フォトカプラは、その入力側に設けられる発光ダイオードと、その出力側に設けられるフォトトランジスタと、前記発光ダイオードと前記フォトトランジスタとの間に介在する絶縁体とを有しており、
前記発光ダイオードは、アノード側が前記第３抵抗器に直列接続されており、カソード側がアースに接続されている、請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項３】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、互いに同じ抵抗値を有しており、且つ、
前記互いに同じ抵抗値は、前記第１及び前記第３抵抗器それぞれの抵抗値とは異なっている、請求項２に記載の状態監視装置。
【請求項４】
前記第１回路部において前記複数の第２回路部よりも下流側に設けられる分岐点と、
前記分岐点とアースとの間に直列接続される第４抵抗器と、をさらに備えており、
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、前記スイッチの出力端子と前記スイッチの入力端子との間に設けられており、
前記第１検出回路部は、その入力側に設けられるコンパレータと、その出力側に設けられ前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記信号を出力するように構成された処理回路と、前記コンパレータと前記処理回路との間に設けられるフォトカプラと、を有しており、
前記フォトカプラは、その入力側に設けられる発光ダイオードと、その出力側に設けられるフォトトランジスタと、前記発光ダイオードと前記フォトトランジスタとの間に介在する絶縁体とを有しており、
前記発光ダイオードは、アノード側がアースに接続されており、カソード側が前記コンパレータの出力側に直列接続されている、請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項５】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、互いに異なる抵抗値を有しており、且つ、
前記互いに異なる抵抗値は、前記第１及び前記第４抵抗器それぞれの抵抗値とも異なっている、請求項４に記載の状態監視装置。
【請求項６】
前記コンパレータは、前記複数のスイッチの全てがオンされた場合のみ前記第１回路部から印加される電圧を出力するように構成されている、請求項４又は５に記載の状態監視装置。
【請求項７】
前記監視対象となる装置はロボット及び前記ロボットとは別個に設けられる周辺機器であり、
前記複数のスイッチは、それぞれ、前記ロボット又は前記周辺機器のいずれかに配される圧力スイッチとして構成されており、
前記複数の圧力スイッチのうち前記ロボットに配される圧力スイッチは、前記ロボットの内圧が第２閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチであり、且つ、
前記複数の圧力スイッチのうち前記周辺機器に配される圧力スイッチは、前記周辺機器の内圧が第３閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチである、請求項１乃至６のいずれかに記載の状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特開２０１３−１１１６９７号公報（特許文献１）で提案されているような多関節ロボットの制御システムが知られている。
【０００３】
特許文献１の多関節ロボットの制御システムは、爆発性雰囲気が存在する危険場所に設置される多関節ロボットを制御するために用いられる。当該多関節ロボットのロボット筐体内には、保護気体の圧力を検出するための圧力検出器が設けられている。当該圧力検出器によって保護気体の圧力が閾値まで低下したことが検出されたとき、インターロック動作が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１１６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１で提案されている多関節ロボットの制御システムでは、例えば、ロボットと当該ロボットとは別個に設けられる周辺機器とを協働させて作業を行うことが考慮されていない。このような場合、例えば、ロボットだけでなく周辺機器の内圧についても検出し、検出した全ての内圧が閾値以上となったことをトリガーとして、ロボット及び周辺機器に作業を行わせるための信号を出力することが考えられる。
【０００６】
このような場合で、例えば、ロボット及び周辺機器のいずれかの内圧が閾値以上とならない場合、必要な処置を施すために、まずどこの内圧が閾値未満であるかを確認する必要がある。このような場合、例えば、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すようなスイッチの監視装置が考えられる。
【０００７】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、複数のスイッチの状態を監視するために考えられ得る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。図４（Ａ）の考えられ得る状態監視装置１００Ａは、主回路１０１を備えている。主回路１０１は、電源１０２と、電源１０２よりも下流側に設けられるスイッチ１０３ａ〜１０３ｃと、を備えている。
【０００８】
また、主回路１０１は、スイッチ１０３ａ〜１０３ｃよりも下流側に設けられる抵抗器１１０と、抵抗器１１０よりも下流側に設けられるフォトカプラ１１１と、をさらに備えている。そして、フォトカプラ１１１の下流側には集積回路１２０が設けられている。なお、主回路１０１においてフォトカプラ１１１の下流側に設けられる接続点１２２ａには抵抗器１２４ａを介して電源１２３ａが接続されている。
【０００９】
また、考えられ得る状態監視装置１００Ａは、スイッチ１０３ａ〜１０３ｃそれぞれの下流側に設けられる分岐点１０４ａ〜１０４ｃと、分岐点１０４ａとアース１０５ａとの間に設けられる発光ダイオード１０６ａ、分岐点１０４ｂとアース１０５ｂとの間に設けられる発光ダイオード１０６ｂ、及び分岐点１０４ｃとアース１０５ｃとの間に設けられる発光ダイオード１０６ｃと、を備えている。
【００１０】
上記構成によれば、考えられ得る状態監視装置１００Ａは、発光ダイオード１０６ａ〜１０６ｃが発光しているか否かを確かめることで、スイッチ１０３ａ〜１０３ｃそれぞれがオンオフどちらの状態であるかを確かめることができる。
【００１１】
例えば、発光ダイオード１０６ａのみが発光しており、発光ダイオード１０６ｂ、１０６ｃが共に発光していないとき、スイッチ１０３ａがオンであり、且つ、スイッチ１０３ｂ、１０３ｃの少なくともいずれか一方がオフであることを確認することができる。しかし、考えられ得る状態監視装置１００Ａは、発光ダイオード１０６ａ〜１０６ｃが点灯しているか否かを作業現場まで確認しに行く必要があるので、作業負担が大きくなってしまう。
【００１２】
図４（Ｂ）の考えられ得る状態監視装置１００Ｂは、主回路１０１を備えている。主回路１０１は、電源１０２と、電源１０２よりも下流側に設けられる分岐点１０２ａと、分岐点１０２ａよりも下流側に設けられる分岐点１０２ｂと、を有している。
【００１３】
また、考えられ得る状態監視装置１００Ｂは、分岐点１０２ａに対して電気的に接続されるスイッチ１０３ａと、スイッチ１０３ａよりも下流側で当該スイッチ１０３ａに直列接続される抵抗器１１０ａと、抵抗器１１０ａよりも下流側で当該抵抗器１１０ａに直列接続されるフォトカプラ１１１ａと、を備えている。
【００１４】
さらに、考えられ得る状態監視装置１００Ｂは、分岐点１０２ｂに対して電気的に接続されるスイッチ１０３ｂと、スイッチ１０３ｂよりも下流側で当該スイッチ１０３ｂに直列接続される抵抗器１１０ｂと、抵抗器１１０ｂよりも下流側で当該抵抗器１１０ｂに直列接続されるフォトカプラ１１１ｂと、を備えている。
【００１５】
そして、主回路１０１は、分岐点１０２ｂよりも下流側に設けられるスイッチ１０３ｃと、スイッチ１０３ｃよりも下流側で当該スイッチ１０３ｃに直列接続される抵抗器１１０ｃと、抵抗器１１０ｃよりも下流側で当該抵抗器１１０ｃに直列接続されるフォトカプラ１１１ｃと、をさらに備えている。
【００１６】
フォトカプラ１１１ａ〜１１１ｃは、それぞれ、集積回路１２０に対して電気的に接続されている。フォトカプラ１１１ａの下流側に設けられる接続点１２２ａには抵抗器１２４ａを介して電源１２３ａが接続されている。同様に、フォトカプラ１１１ｂの下流側に設けられる接続点１２２ｂには抵抗器１２４ｂを介して電源１２３ｂが接続されている。また、フォトカプラ１１１ｃの下流側に設けられる接続点１２２ｃには抵抗器１２４ｃを介して電源１２３ｃが接続されている。
【００１７】
上記構成によれば、考えられ得る状態監視装置１００Ｂは、フォトカプラ１１１ａ〜１１１ｃの下流側で通電しているか否かを確かめることで、スイッチ１０３ａ〜１０３ｃそれぞれがオンオフどちらの状態であるかを確かめることができる。これにより、例えば、集積回路１２０の出力側にティーチペンダント等の表示器（図示せず）を接続することで、上記状態監視装置１００Ａのように作業現場まで確認しに行く必要をなくすことができる。しかし、考えられ得る状態監視装置１００Ｂは、配線の数が増えて回路構成が複雑になってしまう。
【００１８】
そこで、本発明は、作業負担を軽減しつつ簡単な回路構成で監視対象となる装置の状態を監視することが可能な状態監視装置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】
【００１９】
前記課題を解決するために、本発明に係る状態監視装置は、監視対象となる装置の状態を監視するための状態監視装置であって、電源と、前記電源よりも下流側に設けられる第１抵抗器と、前記第１抵抗器よりも下流側に設けられる第１回路部と、前記第１回路部の出力側の電圧値を検出するための第１検出回路部と、を有している主回路と、前記第１抵抗器と前記第１回路部との間に設けられる電圧検出点に対して電気的に接続されており、前記電圧検出点の電圧値を検出するための第２検出回路部と、を備えており、前記第１回路部は、互いに直列接続された複数の第２回路部を含んでおり、前記複数の第２回路部は、それぞれ、前記監視対象となる装置に設けられており、前記監視対象となる装置が所定の条件を満たすことでオンされるように構成されたスイッチと、前記スイッチの出力端子と前記スイッチの入力端子又はアースとの間に設けられる第２抵抗器と、を有しており、前記第１検出回路部は、前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記スイッチが配される装置を制御するための信号を出力することを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、複数のスイッチそれぞれのオンオフ状態によって場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態のうちの一つと他の一つとで、第２検出回路部によって検出される電圧値が互いに異なることに基づき、複数のスイッチそれぞれのオンオフ状態を監視することができる。その結果、本発明に係る状態監視装置は、作業負担を軽減しつつ簡単な回路構成で監視対象となる装置の状態を監視することが可能となる。
【００２１】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、前記スイッチの出力端子とアースとの間に設けられており、前記第１検出回路部は、その入力側に設けられる第３抵抗器と、その出力側に設けられ前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記信号を出力するように構成された処理回路と、前記第３抵抗器と前記処理回路との間に設けられるフォトカプラと、を有しており、前記フォトカプラは、その入力側に設けられる発光ダイオードと、その出力側に設けられるフォトトランジスタと、前記発光ダイオードと前記フォトトランジスタとの間に介在する絶縁体とを有しており、前記発光ダイオードは、アノード側が前記第３抵抗器に直列接続されており、カソード側がアースに接続されていてもよい。
【００２２】
上記構成によれば、複数のスイッチの全てがオンされた場合のみ第１検出回路部に電圧が印加されるようにすることで、当該第１検出回路部を簡単な構成にすることが可能となる。
【００２３】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、互いに同じ抵抗値を有しており、且つ、前記互いに同じ抵抗値は、前記第１及び前記第３抵抗器それぞれの抵抗値とは異なっていてもよい。
【００２４】
上記構成によれば、上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態それぞれにおいて第２検出回路部で検出される電圧値を簡単な計算式に基づき導出することが可能となる。
【００２５】
前記第１回路部において前記複数の第２回路部よりも下流側に設けられる分岐点と、前記分岐点とアースとの間に直列接続される第４抵抗器と、をさらに備えており、前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、前記スイッチの出力端子と前記スイッチの入力端子との間に設けられており、前記第１検出回路部は、その入力側に設けられるコンパレータと、その出力側に設けられ前記第１回路部の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に前記信号を出力するように構成された処理回路と、前記コンパレータと前記処理回路との間に設けられるフォトカプラと、を有しており、前記フォトカプラは、その入力側に設けられる発光ダイオードと、その出力側に設けられるフォトトランジスタと、前記発光ダイオードと前記フォトトランジスタとの間に介在する絶縁体とを有しており、前記発光ダイオードは、アノード側がアースに接続されており、カソード側が前記コンパレータの出力側に直列接続されていてもよい。
【００２６】
上記構成によれば、コンパレータで比較対象とする電圧を変更するのみで、第１回路部の出力側における電圧に関しての第１閾値を変更することができる。これにより、例えば、所望する全体的なオンオフ状態のときのみ処理回路から信号を出力することができる。
【００２７】
前記複数の第２抵抗器は、それぞれ、互いに異なる抵抗値を有しており、且つ、前記互いに異なる抵抗値は、前記第１及び前記第４抵抗器それぞれの抵抗値とも異なっていてもよい。
【００２８】
上記構成によれば、上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態それぞれにおいて第２検出回路部で検出される電圧値を簡単な計算式に基づき導出することが可能となる。
【００２９】
前記コンパレータは、前記複数のスイッチの全てがオンされた場合のみ前記第１回路部から印加される電圧を出力するように構成されていてもよい。
【００３０】
上記構成によれば、複数のスイッチそれぞれが配される装置の安全性等を確保することが可能となる。
【００３１】
前記監視対象となる装置はロボット及び前記ロボットとは別個に設けられる周辺機器であり、前記複数のスイッチは、それぞれ、前記ロボット又は前記周辺機器のいずれかに配される圧力スイッチとして構成されており、前記複数の圧力スイッチのうち前記ロボットに配される圧力スイッチは、前記ロボットの内圧が第２閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチであり、且つ、前記複数の圧力スイッチのうち前記周辺機器に配される圧力スイッチは、前記周辺機器の内圧が第３閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチであってもよい。
【００３２】
上記構成によれば、爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット及び周辺機器に対して本発明に係る状態監視装置を好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、作業負担を軽減しつつ簡単な回路構成で監視対象となる装置の状態を監視することが可能な状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る状態監視装置及びそれが適用される爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット及び周辺機器を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。
【図４】複数のスイッチの状態を監視するために考えられ得る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態に係る状態監視装置について図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３６】
１．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る状態監視装置及びそれが適用される爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット及び周辺機器を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態に係る状態監視装置１０Ａは、爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット８０及び周辺機器９０それぞれの状態を監視するために適用される。
【００３７】
（ロボット８０）
ロボット８０は、そのロボット筐体が大気圧よりも高い内圧で保護気体を充填させる内圧容器として構成されており、且つ、該内圧容器の外部の爆発性雰囲気と該内圧容器に収納した電気機器とを分離するように構成されている。ロボット筐体内には空気供給ポンプ（図示せず）から保護気体が供給される。また、保護気体を供給される前にロボット筐体内に浸入していた爆発性気体は排気管を介してロボット筐体外へと排気される。
【００３８】
ロボット８０は、基台８１と、基台８１の上面に連結されるロボットアーム８２と、ロボットアーム８２の先端部に取り付けられ、ワークに対して作業を行うエンドエフェクタ８３と、ロボットアーム８２及びエンドエフェクタ８３を制御するためのロボット制御装部８４と、を備えている。
【００３９】
図１において、エンドエフェクタ８３は、点線で囲まれたブラックボックス内に設けられている。また、ロボット制御部８６は、制御装置８５内に設けられる。なお、当該制御装置８５内には、後述する集積回路５０が配されている。ロボット制御部８６は、ＣＰＵ等の公知のプロセッサがメモリ等の記憶部に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
【００４０】
基台８１及びロボットアーム８２の一部が上記ロボット筐体を構成している。すなわち、基台８１及びロボットアーム８２の一部は、それぞれ、内部空間が連通して形成されていてもよい。そして、当該ロボット筐体内の基台８１の箇所に、後述するスイッチ２２ａが配されている。
【００４１】
ロボットアーム８２は、６つの関節軸を有する公知の構造であるため、ここではその詳細な説明を繰り返さない。同様に、エンドエフェクタ８３は、ワークの位置決めを行うための公知の構造であるため、ここではその詳細な説明を繰り返さない。
【００４２】
（周辺機器９０）
周辺機器９０は、ワーク（図示せず）の位置決めを行うための位置決め機構として構成されている。具体的には、周辺機器９０は、土台部９１と、土台部９１の上面に連結されるアーム部９２と、アーム部９２の上面に連結される２つのテーブル部９３と、を備えている。
【００４３】
アーム部９２は、図１において上側に位置する第１信号入力部９５ａによりロボット制御部８６からロボット８０を介して信号の入力を受け付ける。また、２つのテーブル部９３は、それぞれ、図１において下側に位置する第２信号入力部９５ｂによりロボット制御部８６からロボット８０を介して信号の入力を受け付ける。周辺機器９０は、アーム部９２及び２つのテーブル部９３がロボット制御部８６からの信号に基づき制御されることで、ワークの位置決めを行う。
【００４４】
アーム部９２は、上記ロボット筐体と同様に保護気体を充填することが可能なアーム筐体として構成されており、当該アーム筐体は、第１信号入力部９５ａを囲繞するように形成された筐体を含む。すなわち、前記した２つの筐体の内部空間は連通されている。そして、当該アーム筐体の第１信号入力部９５ａを囲繞するように形成された箇所に、後述するスイッチ２２ｂが配されている。
【００４５】
また、テーブル部９３は、上記ロボット筐体及びアーム筐体と同様に保護気体を充填することが可能なテーブル筐体として構成されており、当該テーブル筐体は、第２信号入力部９５ｂを囲繞するように形成された筐体を含む。すなわち、前記した２つの筐体の内部空間は連通されている。そして、当該第２信号入力部９５ｂを囲繞するように形成された筐体に、後述するスイッチ２２ｃが配されている。
【００４６】
（状態監視装置１０Ａ）
図２は、本発明の第１実施形態に係る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。図２に示すように、本実施形態に係る状態監視装置１０Ａは、主回路１１を備えている。主回路１１は、電源１２と、電源１２よりも下流側に設けられる第１抵抗器１３と、第１抵抗器１３よりも下流側に設けられる第１回路部２０と、第１回路部２０の出力側の電圧値を検出するための第１検出回路部３０と、を有している。
【００４７】
また、状態監視装置１０Ａは、第１抵抗器１３と第１回路部２０との間に設けられる電圧検出点３９に対して電気的に接続されており、電圧検出点３９の電圧値を検出するための第２検出回路部４０と、をさらに備えている。
【００４８】
（第１回路部２０）
第１回路部２０は、互いに直列接続された３つの第２回路部２１ａ〜２１ｃを含んでいる。第２回路部２１ａは、スイッチ２２ａと、スイッチ２２ａの出力端子とアース２４ａとの間に設けられる第２抵抗器２３ａとを有している。なお、第２回路部２１ｂ、２１ｃについても同様の構成であるため、ここではその説明を繰り返さない。
【００４９】
本実施形態では、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃは、それぞれ、圧力スイッチとして構成されている。スイッチ２２ａは、ロボット８０に配されており、ロボット筐体の内圧が第２閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチ（監視対象となる装置が所定の条件を満たすことでオンされるように構成されたスイッチ）である。
【００５０】
また、スイッチ２２ｂは、周辺機器９０のアーム筐体に配されており、アーム筐体の内圧が第３閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチ（監視対象となる装置が所定の条件を満たすことでオンされるように構成されたスイッチ）である。また、スイッチ２２ｃは、周辺機器９０のテーブル筐体に配されており、テーブル筐体の内圧が第３閾値以上となった場合にオンされるように構成された圧力スイッチ（同前）である。
【００５１】
なお、上記ロボット筐体の内圧に関しての第２閾値は、ロボット筐体内に保護気体が充填されることで爆発性気体を排出し、安全性を確保することができる内圧値である。上記アーム筐体及びテーブル筐体それぞれの内圧に関しての第３閾値についても同様であるため、ここではその説明を繰り返さない。なお、第２閾値と第３閾値が互いに等しくてもよい。
【００５２】
本実施形態では、第２抵抗器２３ａ〜２３ｃは、それぞれ、互いに同じ抵抗値を有しており、且つ、前記互いに同じ抵抗値は、第１抵抗器１３及び後述する第３抵抗器３１それぞれの抵抗値とは異なっている。
【００５３】
（第１検出回路部３０）
第１検出回路部３０は、その入力側に設けられる第３抵抗器３１と、その出力側に設けられ第１回路部２０の出力側の電圧が第１閾値以上である場合にロボット８０及び周辺機器９０を制御するための信号を出力するように構成された第１処理回路５１（処理回路）と、第３抵抗器３１と処理回路５１との間に設けられるフォトカプラ３２と、を有している。フォトカプラ３２は、その入力側に設けられる発光ダイオード３３と、その出力側に設けられるフォトトランジスタ３４と、発光ダイオード３３とフォトトランジスタ３４との間に介在する絶縁体３５と、を有している。
【００５４】
発光ダイオード３３は、アノード側が第３抵抗器３１に直列接続されており、カソード側がアース３３ａに接続されている。また、フォトトランジスタ３４は、ｎｐｎ形トランジスタであり、そのベースが発光ダイオード３３に対向するように配されており、そのエミッタがシグナルグランド３４ａに接続されており、且つ、そのコレクタが第１処理回路５１に直列接続されている。
【００５５】
上記構成を有することで、本実施形態では、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃの全てがオンされた場合のみ第１検出回路部３０に電圧が印加される。換言すれば、本実施形態に係る状態監視装置１０Ａは、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃの全てがオンされた場合のみ、第１検出回路部３０の入力側の電圧が第１閾値以上となるように構成されている。
【００５６】
第１処理回路５１は、後述する第２処理回路５２と共に集積回路５０内に配されている。第１処理回路５１は、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃの全てがオンされることで電圧を印加されると、ロボット８０及び周辺機器９０を制御するための信号をロボット制御部８６に対して出力する。
【００５７】
なお、フォトカプラ３２と第１検出回路部３０との間には接続点３６ａが設けられており、接続点３６ａには抵抗器３６ｃを介して電源３６ｂが接続されている。
【００５８】
（第２検出回路部４０）
第２検出回路部４０は、その入力側に設けられるＡ／Ｄ変換器４１と、その出力側に設けられる第２処理回路５２と、Ａ／Ｄ変換器４１と第２処理回路５２との間に設けられるフォトカプラ４２と、を備えている。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器４１は、電圧検出点３９から入力される電圧をアナログ値からデジタル値に変換するために設けられる。
【００６０】
フォトカプラ４２は、その入力側に設けられる発光ダイオード４３と、その出力側に設けられるフォトトランジスタ４４と、発光ダイオード４３とフォトトランジスタ４４との間に介在する絶縁体４５とを有している。
【００６１】
発光ダイオード４３は、アノード側がＡ／Ｄ変換器４１に直列接続されており、カソード側がアース４３ａに接続されている。また、フォトトランジスタ４４は、ｎｐｎ形トランジスタであり、そのベースが発光ダイオード４３と対向するように配されており、そのエミッタがシグナルグランド４４ａに接続されており、且つ、そのコレクタが第２処理回路５２に直列接続されている。
【００６２】
第２処理回路５２は、第１処理回路５１と共に集積回路５０内に配されている。第２処理回路５２は、フォトカプラ４２から電圧を印加されると、必要な処理を行い、電圧検出点３９の電圧値を表示するための信号を表示器６０に対して出力する。なお、表示器６０は、例えば、ティーチペンダントの一部として構成されていてもよいし、ディスプレイとして構成されていてもよいし、又はその他の表示器として構成されていてもよい。
【００６３】
なお、フォトカプラ４２と第２処理回路５２との間には接続点４６ａが設けられており、接続点４６ａには抵抗器４６ｃを介して電源４６ｂが接続されている。
【００６４】
（効果）
本実施形態に係る状態監視装置１０Ａは、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃそれぞれのオンオフ状態によって場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態のうちの一つと他の一つとで、第２検出回路部４０によって検出される電圧値が互いに異なることに基づき、直列に接続された３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃのどのスイッチまでオンしているかが分かる。
【００６５】
上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態を表１に示す。なお、表１において、電源１２により印加される電圧値を「Ｖ」とし、第１抵抗器１３の抵抗値を「Ｒ１」とし、第２抵抗器２３ａ〜２２ｃの抵抗値を「Ｒ２」とし（３つ全て同じ抵抗値）、且つ、第３抵抗器３１の抵抗値を「Ｒ３」としている。
【００６６】
【表１】
2019202366.tif 000003
【００６７】
また、本実施形態では、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｂの全てがオンされた場合のみ第１検出回路部３０に電圧が印加されるようにすることで、当該第１検出回路部３０を簡単な構成にすることが可能となる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、３つの第２抵抗器２３ａ〜２３ｃは、それぞれ、互いに同じ抵抗値を有しており、且つ、前記互いに同じ抵抗値は、第１抵抗器１３及び第３抵抗器３１それぞれの抵抗値とは異なっている。これにより、上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態それぞれにおいて第２検出回路部４０で検出される電圧を簡単な計算式に基づき導出することが可能となる。
【００６９】
そして、本実施形態では、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃは、それぞれ、ロボット８０又はロボット８０とは別個に設けられる周辺機器９０のいずれかに配される圧力スイッチとして構成されている。これにより、爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット８０及び周辺機器９０に対して本発明に係る状態監視装置を好適に用いることができる。
【００７０】
２．第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態に係る状態監視装置の全体構成を示す概略図である。なお、本実施形態に係る状態監視装置１０Ｂは、上記第１実施の形態に係る状態監視装置１０Ａと同様のロボット８０及び周辺機器９０に対して適用されるものである。
【００７１】
また、本実施形態に係る状態監視装置１０Ｂは、第１回路部２０及び第１検出回路部３０の構成を除いて、上記第１実施の形態に係る状態監視装置１０Ａと同様の構成を備えている。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる図示及び説明は繰り返さない。
【００７２】
（第１回路部２０）
本実施形態では、第１回路部２０において３つの第２回路部２１よりも下流側に設けられる分岐点７６ａと、分岐点７６ａとアース７６ｂとの間に直列接続される第４抵抗器７６ｃと、をさらに備えている。第２抵抗器２３ａは、スイッチ２２ａの出力端子とスイッチ２２ａの入力端子との間に設けられている。本実施形態では、３つの第２抵抗器２３は、それぞれ、互いに異なる抵抗値を有しており、且つ、前記互いに異なる抵抗値は、第１抵抗器１３及び第４抵抗器７６ｃそれぞれの抵抗値とも異なっている。
【００７３】
（第１検出回路部３０）
第１検出回路部３０は、その入力側に設けられるコンパレータ３７と、その出力側に設けられ第１検出回路部３０の出力側の電圧が第１閾値以上である場合に信号を出力するように構成された第１処理回路５１と、コンパレータ３７と第１処理回路５１との間に設けられるフォトカプラ３２と、を有している。フォトカプラ３２は、その入力側に設けられる発光ダイオード３３と、その出力側に設けられるフォトトランジスタ３４と、発光ダイオード３３とフォトトランジスタ３４との間に介在する絶縁体３５とを有している。
【００７４】
コンパレータ３７には、電源３７ａ及びアース３７ｂがそれぞれ接続されている。また、発光ダイオード３３は、アノード側が電源３３ａに接続されている。また、発光ダイオード３３と電源３３ａとの間には抵抗器３３ｂが直列接続されている。また、発光ダイオード３３は、カソード側がコンパレータ３７の出力側に直列接続されている。
【００７５】
なお、フォトカプラ３２と第１処理回路５１との間には接続点３６ａが設けられており、接続点３６ａには抵抗器３６ｃを介して電源３６ｂが接続されている。
【００７６】
（効果）
本実施形態では、コンパレータ３７で比較対象とする電圧を変更するのみで、第１検出回路部３０の入力側における電圧に関しての第１閾値を変更することができる。これにより、例えば、所望する全体的なオンオフ状態のときのみ第１検出回路部３０から信号を出力することができる。その結果、例えば、周辺機器９０を用いないで作業を行う際、ロボット８０に配されたスイッチ２２ａのみがオフされており、且つ、周辺機器９０に配されたスイッチ２２ｂ、２２ｃがオンされているとき、第１回路部２０の出力側の電圧が第１閾値を超えるように、コンパレータ３７で比較対象とする電圧を設定する等できる。
【００７７】
なお、ロボット８０に配されたスイッチ２２ａのみがオフされており、且つ、周辺機器９０に配されたスイッチ２２ｂ、２２ｃがオンされているときにコンパレータ３７に印加される電圧は次の数式１で表すことができる。数式１において、電源１２から印加される電圧値を「Ｖ」とし、第１抵抗器１３の抵抗値を「Ｒ１」とし、第２抵抗器２３ａの抵抗値を「Ｒ２」とし、且つ、第４抵抗器７６ｃの抵抗値を「Ｒ４」としている。
【００７８】
【数１】
2019202366.tif 000004
【００７９】
したがって、例えば、第１検出回路部３０の入力側における電圧に関しての第１閾値を数式１の値とすることで、本実施形態に係る状態監視装置１０Ｂを前記のようにして用いることが可能となる。
【００８０】
なお、コンパレータ３７は、３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃの全てがオンされた場合のみ第１回路部２０から印加される電圧を出力するように構成されていてもよい。これにより、ロボット８０及び周辺機器９０の安全性等を確保することが可能となる。なお、スイッチ２２ａ〜２２ｃの全てがオンされているときにコンパレータ３７に印加される電圧は次の数式２で表すことができる。
【００８１】
【数２】
2019202366.tif 000005
【００８２】
上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態のなかで、コンパレータ３７の第１回路部２０から印加される電圧の最大値は、数式２で表されている。したがって、第１検出回路部３０の入力側における電圧に関しての第１閾値を数式２の値とすることで、本実施形態に係る状態監視装置１０Ｂを前記のようにして用いることが可能となる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、３つの第２抵抗器２３ａ〜２３ｃは、それぞれ、互いに異なる抵抗値を有しており、且つ、前記互いに異なる抵抗値は、第１抵抗器１３及び第４抵抗器７６ｃそれぞれの抵抗値とも異なっている。これにより、上記場合分けされる複数の全体的なオンオフ状態それぞれにおいて第２検出回路部４０で検出される電圧を簡単な計算式に基づき導出することが可能となる。
【００８４】
３．変形例      
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【００８５】
上記実施形態では、状態監視装置１０Ａ、１０Ｂそれぞれが３つのスイッチ２２ａ〜２２ｃを備える場合について説明したが、これに限定されず、監視対象となる装置の数に対応させて、２つのスイッチ２２を備えてもよいし、４つ以上のスイッチ２２を備えてもよい。
【００８６】
上記実施形態では、状態監視装置１０Ａ、１０Ｂが、爆発性雰囲気が存する作業現場で作業を行うロボット８０及び周辺機器９０の状態を監視対象とする場合について説明したが、これに限定されない。
【００８７】
例えば、状態監視装置１０Ａ、１０Ｂは、複数のスイッチ２２それぞれが別々の門に設けられており、それぞれの門が閉まった状態のときオンされ、全ての門が閉まったときに第１検出回路部３０が安全が確保されたことを報知するための信号を出力するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０  状態監視装置
１１  主回路
１２  電源
１３  第１抵抗器
２０  第１回路部
２１  第２回路部
２２  スイッチ
２３  第２抵抗器
２４  アース
３０  第１検出回路部
３１  第３抵抗器
３２  第１フォトカプラ
３３  第１ダイオード
３４  第１トランジスタ
３５  絶縁体
３７  コンパレータ
３９  電圧検出点
４０  第２検出回路部
４１  Ａ／Ｄ変換器
４２  第２フォトカプラ
４３  第２ダイオード
４４  第２トランジスタ
５０  集積回路
５１  第１処理回路
５２  第２処理回路
６０  表示器
７６ｃ  第４抵抗器
８０  ロボット
８１  基台
８２  ロボットアーム
８３  エンドエフェクタ
８５  制御装置
８６  ロボット制御部
９０  周辺機器
９１  土台部
９２  アーム部
９３  テーブル部
９５  信号入力部
１００  考えられ得る状態監視装置
１０１  主回路
１０２  電源
１０３  スイッチ
１０４  分岐点
１０５  アース
１０６  発光ダイオード
１１０  抵抗器
１１１  フォトカプラ
１２０  集積回路
【図１】
2019202366.tif 000006
【図２】
2019202366.tif 000007
【図３】
2019202366.tif 000008
【図４】
2019202366.tif 000009