(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制御装置からの制御信号に従って間欠的な電力供給により駆動される駆動装置に取り付けられる発電パターン推定装置であって、
前記駆動装置へ電力供給が行われる電力供給線に非接触に設けられ、該電力供給線での該駆動装置の駆動電流の流れに応じて発電を行う発電部と、
前記駆動装置が所定駆動期間において駆動されている場合に、前記制御信号に含まれる制御情報から、該発電部による発電に関連する発電関連情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記発電関連情報に基づいて、前記所定駆動期間における、前記発電部による発電電力の総量及び発電時期を少なくとも含む、該発電部による発電パターンを推定する推定部と、
を備える、発電パターン推定装置。
【請求項２】
前記発電関連情報は、少なくとも前記駆動装置への電力供給開始時期、電力供給期間、該電力供給期間における電力供給量に関する情報である、
請求項１に記載の発電パターン推定装置。
【請求項３】
駆動装置に関連する所定パラメータを計測するセンサと、
前記センサによって計測された計測情報を、無線を介して所定の情報収集機に送信する送信部と、
を更に備え、
前記発電部による発電電力は、前記センサの起動および前記送信部によるその計測情報の送信のために該センサおよび該送信部に給電される、
請求項２に記載の発電パターン推定装置。
【請求項４】
前記駆動装置は、前記電力供給により溶接処理を行う溶接機であって、
前記センサは、前記発電電力の給電により、前記溶接処理用の電線の抵抗を計測するセンサである、
請求項３に記載の発電パターン推定装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の発電パターン推定装置と、
前記発電部による発電電力を蓄電する二次電池と、
前記推定部によって推定された前記発電パターンに従って、前記二次電池に蓄電された電力の前記センサ及び前記送信部への給電を制御する給電制御部と、
を備える、計測情報収集装置。
【請求項６】
前記給電制御部は、前記所定駆動期間において前記駆動装置に前記電力供給が行われていない期間に、前記所定駆動期間における前記所定パラメータの計測およびその計測情報の送信を実行させるための電力を、前記センサ及び前記送信部に前記二次電池から給電し、該センサに該所定パラメータの計測を実行させるとともに、該送信部にその計測情報の送信を実行させる、
請求項５に記載の計測情報収集装置。
【請求項７】
前記推定部によって推定された前記所定駆動期間での前記発電電力の総量、前記発電時期とともに、前記センサによる計測および前記送信部による送信に要する消費電力に基づいて、該所定駆動期間内に前記所定パラメータの計測およびその計測情報の送信を実行できる最大実行回数を算出する算出部を、更に備え、
前記給電制御部は、前記算出部により算出された前記最大実行回数に基づいて前記センサによる計測および前記送信部による送信に関する計測スケジュールを決定し、該計測スケジュールに従って前記二次電池から該センサ及び該送信部に電力を供給する、
請求項６に記載の計測情報収集装置。
【請求項８】
前記発電部は、前記電力供給線の周囲を環状に囲んで配置される検出電極であって、該電力供給線に電力が供給された際に発生する磁界により、該供給された電力に対応する形で発電する検出電極を、有する、
請求項５から請求項７の何れか１項に記載の計測情報収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場等の生産設備において使用されている様々な駆動装置への電力供給線を利用して行われる発電のパターンを推定する推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な場面で駆動装置を駆動させるためには電力が必要とされる。そのため、従来では発電所で発電された電力が送電線を経由して、駆動装置が使用される場所まで送電され、適宜駆動装置に供給されることになる。しかし、このように発電所での発電形態では、効率的な発電のためのその発電エネルギーとして多量の化石燃料が使用されるため、環境面やコスト面等から最近では風力や太陽光による再生可能といわれるエネルギーを利用した発電形態の採用が進んできている。しかし、再生可能エネルギーの場合、実際に発電可能なタイミングを制御することは難しい。そのため発電システムによる安定した発電が困難となりやすいが、その点を補うべく発電システムに二次電池が組み込まれる場合がある。例えば、発電可能な時期に発電しておいた電力を二次電池に蓄電しておくことで、発電システムが発電できないときには二次電池内の電力を放電し、発電システム全体としての電力供給能力を平準化することができる。
【０００３】
ただし、このように二次電池を有する発電システムであっても、二次電池による充放電を効率的に行わなければ、発電システムとしての効率を向上させることは困難である。そこで、特許文献１に示す技術では、再生可能エネルギーによる発電と二次電池によって供給される電力を予測するとともに、これらの発電スケジュールに関するコストが低くなるように、発電システムとしての発電が計画、実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１４９４５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工場等の生産設備においては多くの駆動装置が使用されているが、更に駆動装置の周辺には、駆動装置以外の周辺装置も数多く設置されており、これらの周辺装置のための駆動電力の供給は、その設置数や配線の取り回し等、様々な要因により容易ではない。特に周辺装置等は、工場等に駆動装置が備え付けられた後に、事後的に又は暫定的に取り付けられる場合も多く、その結果、周辺装置への電力供給は更に困難なものとなる。
【０００６】
また、工場等の生産設備では、コストの面や環境の面から、装置駆動による消費電力を抑制することが常に求められる。そこで、駆動装置以外の周辺装置を駆動させる電力を、駆動装置への供給電力が通る電力供給線から直接供給せずに、駆動装置の駆動電力の供給源以外の、再生可能エネルギーによる電力供給源を確保するのが好ましい。しかし、工場等の生産設備内での再生可能エネルギーによる電力供給源の確保は容易ではない。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、工場等の生産設備内での再生可能エネルギーによる発電を介して電力供給源を確保するとともに、その発電電力を効率的に供給可能とする技術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】
【０００８】
本発明においては、上記課題を解決するために、間欠的な電力供給により駆動される駆動装置の電力供給線に着目した。このような電力供給線に駆動電力が供給されると、そこを流れる電流に起因した磁界が発生し、その磁界変化を利用して発電を行うことが可能となるからである。
【０００９】
詳細には、本発明に係る発電パターン推定装置は、所定の制御装置からの制御信号に従って間欠的な電力供給により駆動される駆動装置に取り付けられる発電パターン推定装置であって、前記駆動装置へ電力供給が行われる電力供給線に非接触に設けられ、該電力供給線での該駆動装置の駆動電流の流れに応じて発電を行う発電部と、前記駆動装置が所定駆動期間において駆動されている場合に、前記制御信号に含まれる制御情報から、該発電部による発電に関連する発電関連情報を生成する生成部と、前記生成部によって生成された前記発電関連情報に基づいて、前記所定駆動期間における、前記発電部による発電電力の総量及び発電時期を少なくとも含む、該発電部による発電パターンを推定する推定部と、を備える。
【００１０】
上記駆動装置は、所定の制御装置からの制御信号に従って駆動される装置であり、本発明において駆動装置の駆動目的は特定のものに限定はされない。例えば、工場内で使用される加工ロボットに搭載されている溶接装置等の加工装置等、様々な装置が、本発明に係る駆動装置に相当し得る。このように電力供給線を介して駆動電力が駆動装置に供給される際、電流が流れることで電力供給線の周囲に磁界の変化が生じ得る。物理的には、電力供給線を流れる電流の時間当たりの変化量が大きくなるほど、発生する磁力の変化強度が大きくなる。そこで、このように駆動装置への電力供給時の磁界変化を利用して、電力供給線に対して非接触の独立した状態で発電部による発電が行われる。
【００１１】
発電部による発電の一形態としては、前記電力供給線の周囲を環状に囲んで配置される検出電極であって、該電力供給線に電力が供給された際に発生する磁界により、該供給された電力に対応する形で発電する検出電極を、有するように構成されてもよい。このような構成によれば、電力供給線に電流が流れると、それに起因して生じる磁界強さの変化を介して検出電極に電流が流れることになり、以て、電力供給線に対して非接触の独立した状態での発電が実現される。このような発電部による発電は、本来であれば駆動装置が配置されている空間に放射される磁界を有効に利用してなされるものであり、再生可能エネルギーを利用した発電形態に属するものと言える。
【００１２】
ここで、上記の通り、発電部による発電は、電力供給線を介して供給される駆動電力に応じて行われることを踏まえると、所定の制御装置から駆動装置に駆動制御のために付与されている制御信号内の制御情報には、上記発電部による発電に関連する発電関連情報が含まれていると考えることができる。そこで、生成部は、駆動装置に対する制御信号のなかから、発電部による発電に関連する情報を発電関連情報として生成する。生成された発電関連情報は、発電部による発電と強い相関を有した、駆動装置を制御するための情報であるから、発電部によってどのような発電が行われるのかを把握するために有用な情報とも言える。
【００１３】
そして、本発明に係る発電パターン推定装置では、推定部が、上記発電関連情報に基づいて発電部による発電パターンを推定する。この発電パターンは、発電部による発電電力の総量と発電時期が含まれる。したがって、推定部は、駆動装置の駆動制御が行われる所定駆動期間において、駆動制御への電力供給を利用した発電部による発電が、どのタイミングで行われ、その発電量がどの程度であるかを推定することを可能とする。このように発電パターンを推定することが可能となると、発電部による発電電力の利用を効率的に進めることができる。
【００１４】
ここで、上記の発電パターン推定装置において、前記発電関連情報は、少なくとも前記駆動装置への電力供給開始時期、電力供給期間、該電力供給期間における電力供給量に関する情報であってもよい。これらの情報はあくまでも一例であり、上記発電パターンを推定可能な限りにおいて、これらの情報以外の情報が発電関連情報として含まれてもよい。
【００１５】
また、上記の発電パターン推定装置において、駆動装置に関連する所定パラメータを計測するセンサと、前記センサによって計測された計測情報を、無線を介して所定の情報収集機に送信する送信部と、を更に備え、前記発電部による発電電力は、前記センサの起動および前記送信部によるその計測情報の送信のために該センサに給電されてもよい。すなわち、センサおよび送信部の駆動に要する電力が発電部による発電で賄われることになる。センサ及び送信部の各動作を実行するには、幾らかの電力が必要である。しかし、本発明に係る発電パターン推定装置は、駆動装置の駆動に伴ってどのようなタイミングどの程度の電力を発電できるかを推定し得るものであるから、センサ及び送信部の動作を計画的に実現させることが可能となり、これは効率的な計測情報の収集に資するものである。
【００１６】
ここで、上記駆動装置と上記センサの一例を示す。例えば、前記駆動装置は、前記電力供給により溶接処理を行う溶接機であってもよく、また、前記センサは、前記発電電力の給電により、前記溶接処理用の電線の抵抗を計測するセンサであってもよい。その他に、駆動装置としては、間欠的に比較的大電流の電力供給を受ける装置として、プレス装置や穿孔機等であってもよい。比較的大電流の電力供給を電力供給線を介して受けることで、発電部による発電が効果的に行われる。
【００１７】
ここで、本発明を、上述までの発電パターン推定装置を利用した計測情報収集装置の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、上述までの発電パターン推定装置と、前記発電部による発電電力を蓄電する二次電池と、前記推定部によって推定された前記発電パターンに従って、前記二次電池に蓄電された電力の前記センサ及び前記送信部への給電を制御する給電制御部と、を備える、計測情報収集装置である。このように二次電池を備えることで、発電部による発電電力を蓄電し、それをセンサによる計測と送信部による計測情報の送信のために効率的に利用することが可能となる。また、給電制御部がセンサ及び送信部による動作のための電力供給を制御するため、推定部による発電パターンの推定とともに、発電電力の利用を最適化しやすくなる。
【００１８】
ここで、上記の計測情報収集装置において、前記給電制御部は、前記所定駆動期間において前記駆動装置に前記電力供給が行われていない期間に、前記所定駆動期間における前記所定パラメータの計測およびその計測情報の送信を実行させるための電力を、前記センサ及び前記送信部に前記二次電池から給電し、該センサに該所定パラメータの計測を実行させるとともに、該送信部にその計測情報の送信を実行させてもよい。すなわち、所定駆動期間において前記駆動装置に前記電力供給が行われている期間には発電部による発電、そして、その発電電力を二次電池に蓄電するとともに、発電が行えないそれ以外の期間において、センサによる計測と送信部による送信を動作させることで、可及的に多くの発電電力を二次電池に集め、それをセンサ及び送信部に効率的に活用することが可能となる。
【００１９】
ここで、上記の計測情報収集装置において、前記推定部によって推定された前記所定駆動期間での前記発電電力の総量、前記発電時期とともに、前記センサによる計測および前記送信部による送信に要する消費電力に基づいて、該所定駆動期間内に前記所定パラメータの計測およびその計測情報の送信を実行できる最大実行回数を算出する算出部を、更に備えてもよく、その場合、前記給電制御部は、前記センサ及び前記送信部が前記所定駆動期間内に前記最大実行回数の前記所定パラメータの計測およびその計測情報の送信を実行するように、前記二次電池から該センサ及び該送信部に電力を供給する。上述したように発電パターン推定装置による発電パターン推定が行われることで、所定駆動期間において
実現される発電の形態がどのようなものであるかが把握されるため、算出部による最大実行回数の算出が可能となる。そして、最大実行回数の所定パラメータの計測及びその送信が実行されることで、所定パラメータの収集を極めて効率的に実現することが可能となる。従来技術では、いわば闇雲に計測と送信を行うだけであったので、必要なときに所定パラメータを計測できなかったり送信できなかったりしたが、本発明によれば計画的な所定パラメータの収集が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
再生可能エネルギーによる発電を介して電力供給源を確保するとともに、その発電電力を効率的に供給可能とする技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る計測情報収集装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す計測情報収集装置に含まれる制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図１に示すロボットに搭載された溶接装置が駆動された場合の溶接電流、溶接通電タイミング、二次電池の蓄電量、センサによる計測タイミングの推移を示す図である。
【図４】図３に示す溶接装置の駆動が行われたときの蓄電量等の推移を示す表である。
【図５】本発明に係る計測情報収集装置で実行される、計測情報の収集処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して本発明に係る計測情報収集装置１０、および当該装置１０に含まれる制御装置１１について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、工場等のＦＡ（ファクトリーオートメーション）分野で使用される制御システムの概略構成、及びそこに適用される計測情報収集装置１０の概略構成を示している。当該制御システムは、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等のシステム制御装置５、及びシステム制御装置５の駆動制御対象であるロボット３ａ、３ｂが配置されて形成される。システム制御装置５と各ロボットとは図示しない制御信号線で接続されており、ロボットに搭載されている複数のアクチュエータが駆動制御され、ロボットの姿勢が制御される。なお、システム制御装置５によるロボット３ａ等の駆動制御そのものについては、従来技術であり、また本願発明の中核をなすものではないため、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
更に、各ロボットには溶接装置が搭載されており、ロボットの姿勢が制御された状態でシステム制御装置５により当該溶接装置が駆動されることで、ロボットによって所定の溶接個所に対して適切な溶接処理が実行される。そして、図１では各ロボットに搭載された溶接装置への駆動電力をシステム制御装置５側から供給する電力供給線が図示されている。具体的には、ロボット３ａに搭載された溶接装置と、システム制御装置５とは電力供給線４ａで接続され、ロボット３ｂに搭載された溶接装置と、システム制御装置５とは電力供給線４ｂで接続される。各溶接装置への駆動電力の供給は、システム制御装置５からの制御信号に従い溶接処理に応じたタイミングで実行される。すなわち当該電力供給は、システム制御装置５から常時行われるものではなく、必要時に行われる間欠的な処理である。
【００２５】
このように構成される制御システムに対して、制御装置１１を含む計測情報収集装置１０が取り付けられている。なお、その取付形態においては、制御装置１１は、システム制
御装置５と接続され、制御装置１１はシステム制御装置５による制御内容、すなわち、システム制御装置５からロボット３ａ、３ｂへの制御内容、及び各ロボットに搭載された溶接装置への制御内容を知り得る状態で、制御システムに取り付けられている。ここで、計測情報収集装置１０は、ロボット３ａ、３ｂに搭載された各溶接装置のメンテナンスに必要な情報を収集するための装置であり、各溶接装置に対応するセンサ１３ａ、１３ｂによって溶接装置内の電力供給線の内部抵抗値が計測され、その計測情報が収集装置１側に無線通信を介して送信される。また、制御装置１１は、計測情報収集装置１０での計測情報の収集に必要な電力の供給に関する制御を司る装置であり、その詳細は後述する。
【００２６】
なお、本実施例では、センサによる計測対象は上記の通り溶接装置の内部抵抗だが、それに代えて他の環境パラメータを計測し、それを収集してもよい。例えば、各ロボットの温度や、加速度、それらが配置されている空間の湿度等を計測するためのセンサがロボットに搭載されていてもよい。更に別法として、センサとしては、磁気センサ、光電センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、フローセンサ、圧力センサ、地温センサ、パーティクルセンサ等の物理系センサや、ＣＯ２センサ、ｐＨセンサ、ＥＣセンサ、土壌水分センサ等の化学系センサを利用することもできる。
【００２７】
ここで、センサ１３ａによる計測情報は、無線機１４ａによって無線通信を介して収集装置１へ送信され、センサ１３ｂによる計測情報は、無線機１４ｂによって無線通信を介して収集装置１へ送信される。このときセンサ１３ａ、１３ｂによる計測のための電力、及び無線機１４ａ、１４ｂによる無線送信のための電力は、制御装置１１側から供給されるように構成され、各センサ及び各無線機は、バッテリ等の電力源は有していない。そのため、センサ１３ａ、１３ｂ、及び無線機１４ａ、１４ｂは、制御装置１１から電力供給が為されたときのみ、駆動可能な装置である。なお、収集装置１は、無線機１４ａ、１４ｂと無線通信可能な通信部を有するとともに、更に各無線機から送信されてきた計測情報を格納、処理するメモリや演算装置を有していてもよい。この演算装置によって、計測情報を利用したメンテナンスのための処理、例えば、溶接装置の内部抵抗の上昇に伴い、溶接装置内で断線が生じている等の判断処理を行うことができる。
【００２８】
ここで、制御装置１１について説明する。制御装置１１は、上記の通り各センサ及び各無線機の駆動に必要な電力を供給するとともに、その電力を、再生可能エネルギーを利用した発電により賄うように構成される。具体的には、ロボット３ａに搭載された溶接装置への電力供給線４ａを駆動電流が流れたときに、その周囲に形成される磁場の磁界強さの変化に起因した電流を、各電力供給線の周囲を環状に囲むように形成された検出電極で検出することで発電を行う発電装置１２ａが、当該電力供給線４ａの周囲に配置される。同じように、ロボット３ｂに搭載された溶接装置への電力供給線４ｂの周囲に、発電装置１２ｂが配置される。このように電力供給線を電流が流れる際の発生磁界を利用した発電は公知技術であるため、その詳細は割愛する。
【００２９】
発電装置１２ａ、１２ｂのように、電力供給線を電流が流れる際の発生磁界を利用した発電形態は、本来であれば空間中に放出された磁界エネルギーを電流の形で回収するものであるから、いわば再生可能エネルギーを利用した発電と言うことができる。したがって、計測情報収集装置１０による計測情報の収集に要するエネルギーを可及的に抑制することができる。一方で、センサ１３ａ、１３ｂや無線１４ａ、１４ｂはバッテリを有しておらずそれらの駆動電力は発電装置１２ａ、１２ｂに頼っているため、センサ１３ａ、１３ｂや無線１４ａ、１４ｂを効率的に作動させるためには、発電装置１２ａ、１２ｂがどのように発電できるかを把握するのが好ましい。
【００３０】
そこで、本発明に係る計測情報収集装置１０では、制御装置１１によって発電装置１２ａ、１２ｂによる発電パターンを推定し、その推定結果を利用してセンサ１３ａ、１３ｂ
による計測、及び無線機１４ａ、１４ｂによる送信を制御する構成を採用した。具体的には、制御装置１１を、図２に示すように構成した。制御装置１１は、内部に演算装置、メモリ等を有し、当該演算装置により所定の制御プログラムが実行されることで様々な機能が発揮される。そして、図２は、制御装置１１の有する機能をイメージ化した機能ブロック図である。
【００３１】
図２に示すように、制御装置１１は、機能部として、発電電力取得部１１０、プログラム解析部１１５、生成部１１１、推定部１１２、算出部１１３、給電制御部１１４を有しており、更に、制御装置１１には、発電装置１２ａ、１２ｂで発電された電力を蓄電し、また蓄電した電力を放電する二次電池１２０が備えられている。以下に、制御装置１１が有する各機能部について説明するが、各機能部は、基本的にはロボット３ａ及びロボット３ｂに関連するセンサ、無線機、発電装置のそれぞれに同様に作用するものであるから、説明を簡便にするために、以降、ロボット３ａ側のセンサ等への作用に限って言及するものとする。したがって、図２においては、ロボット３ｂに関連するセンサ等の参照番号は括弧内に記載している。
【００３２】
ここで、発電電力取得部１１０は、発電装置１２ａと制御装置１１とを繋ぐ供給線を介して発電装置１２ａによって発電された電力を取得し、二次電池１２０側への給電を制御する機能部である。二次電池１２０には、蓄電可能な電力容量が存在するため、その上限を超えない範囲で発電電力を二次電池へ給電する。仮に、二次電池１２０の蓄電状態が更なる蓄電が困難な状態である場合には、発電電力取得部１１０は、発電電力を二次電池１２０には蓄電させずに、図示しない接地電線を介してその電力を放電する。
【００３３】
次に、プログラム解析部１１５は、システム制御装置５から溶接装置に対して出されている制御信号を解析する機能部である。当該溶接装置に対する制御信号には、溶接装置のステータスを確認するための信号や、溶接装置のＯＮ、ＯＦＦに関するスタンバイ信号、溶接装置を駆動するための駆動信号等、様々な種類の信号が含まれている。そこで、プログラム解析部１１５は、これらの制御信号を解析し、それぞれがどのような制御種類に属するものであるかを解析する。例えば、プログラム解析部１１５は、上記のようにステータス確認信号、スタンバイ信号、制御信号等のように、システム制御装置５から溶接装置に出される制御信号の分類を行う。そして、生成部１１１は、プログラム解析部１１５による解析結果に基づいて、システム制御装置５から溶接装置へ出される制御信号に含まれる制御情報から、発電装置１２ａによる発電に関連する発電関連情報を生成する機能部である。発電装置１２ａは、上記の通り電力供給線４ａを流れる駆動電流に起因して生じる磁界変化を利用して発電を行う装置であるから、その発電に関連する制御情報の一部の情報である当該発電関連情報としては、溶接装置への電力供給開始時期、電力供給期間、電力供給量に関する情報が例示できる。すなわち、電力供給開始時期は、電力供給線４ａの周囲に磁界変化を生み出す時期であり、電力供給期間は、その磁界変化が続く期間である。また、電力供給量は、その磁界変化の強さに関連するため、結果として発電電力量にも関連することになる。
【００３４】
次に、推定部１１２は、生成部１１１によって生成された発電関連情報に基づいて、発電装置１２ａによる発電パターンを推定する機能部である。ここで発電パターンとは、システム制御装置５によって溶接装置が駆動制御される所定の駆動期間において、発電装置１２ａによって発電される電力の総量と、発電の時期を少なくとも含む発電に関する情報である。換言すれば、発電パターンは、発電装置１２ａによる発電が、所定の駆動期間においてどのようなタイミングで実行され、そして、その発電により生成される電力がどの程度であるかを示す情報である。したがって、推定部１１２は、システム制御装置５から溶接装置への制御信号を利用して、駆動制御される溶接装置の制御内容に応じた発電のパターンを推定することになる。
【００３５】
次に、算出部１１３は、推定部１１２によって推定された発電パターンに含まれる発電電力の総量と発電時期とともに、センサ１３ａによる計測に要する消費電力及び無線機１４ａによる送信に要する消費電力とに基づいて、システム制御装置５によって溶接装置が駆動制御される所定の駆動期間においてセンサ１３ａによる計測と無線機１４ａによる送信を実行できる最大実行回数を算出する機能部である。すなわち、算出部１１３は、センサ１３ａ及び無線機１４ａが、計測および計測情報の送信のための電力を制御装置１１を介した発電装置１２ａからの発電電力に頼っていることを踏まえて、推定部１１２による推定結果を利用して、所定の駆動期間において、センサ１３ａと無線機１４ａをどの程度の頻度で作動させることが可能であるかを算出するものである。このように算出部１１３は、推定部１１２による推定結果を利用するため、比較的安定的にセンサ１３ａ及び無線機１４ａを作動させることを可能とする最大実行回数が算出される。
【００３６】
そして、給電制御部１１４は、算出部１１３によって算出された最大実行回数に従って、センサ１３ａによる計測及び無線機１４ａによる計測情報の送信が実行されるように、発電電力が蓄電されている二次電池１２０からセンサ１３ａ及び無線機１４ａに電力供給が行われる。
【００３７】
次に、図３〜図５に基づいて、計測情報収集装置１０による、ロボット３ａに搭載された溶接装置の内部抵抗の計測情報の収集処理について説明する。図３（ａ）は、システム制御装置５から当該溶接装置に供給されている駆動電流の推移を示しており、図３（ｂ）は、システム制御装置５から溶接装置への駆動制御に関する通電タイミングの推移を示している。また、図３（ｃ）は、二次電池１２０に蓄電されている電力の蓄電量推移を示しており、図３（ｄ）は、二次電池１２０からセンサ１３ａおよび無線機１４ａへの給電のタイミングを示している。また、図４は、図３に示す溶接装置の駆動制御が行われているときの、各タイミングでの、二次電池１２０の蓄電量、その蓄電量の変化、溶接装置への通電時間、二次電池１２０からセンサ１３ａ等への給電のための放電時間の値を記載したものである。なお、蓄電量およびその変化に関する数値は、変化の推移が把握できるように設定されたものであり、実際の電力量をそのまま表してはいない。また、図５は、本発明に係る計測情報収集装置１０による上記計測情報の収集処理に関するフローチャートである。
【００３８】
図３及び図４に示すように、タイミングｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６の期間では、溶接装置に駆動電流が供給され、発電に伴い二次電池１２０の蓄電量が増加している。また、溶接装置の駆動制御が行われていないタイミングｔ４〜ｔ５の期間において、センサ１３ａによる計測及び無線機１４ａによる送信がそれぞれ２回行われている。具体的には、タイミングｔ４１〜ｔ４２の期間、及びタイミングｔ４３〜ｔ４４の期間において、計測及び送信が実行され、その結果、二次電池１２０の蓄電量が低下している。
【００３９】
ここで、図５に基づいて、計測情報収集装置１０において実行される計測情報収集処理について説明する。当該計測情報収集処理は、図２に示す制御装置１１内の各機能部が協働して実行される。先ず、Ｓ１０１では、システム制御装置５による溶接装置の駆動制御が開始されたか否かが判定される。上記の通り、計測情報収集装置１０の制御装置１１はシステム制御装置５から溶接装置への制御内容を把握できるように該システム制御装置５に接続されている。そこで、システム制御装置５から溶接装置に対する一連の溶接処理の制御プログラムが実行されたタイミングを制御装置１１が検知できるように構成しておき、その検知結果に基づいてＳ１０１の判定が行われる。また、別法として、後述するＳ１０６で以前に推定された発電パターンに従って、溶接装置の駆動制御の開始を判定してもよい。当該発電パターンは、上記の通り、溶接装置が駆動される所定の駆動期間において、どのタイミングで発電装置１２ａによる発電が行われるか、すなわち溶接装置への駆動
電力の供給が行われるかを示す情報である。したがって、推定された発電パターンを利用することで、当該発電パターンがどのような頻度で繰り返されるのかを把握することができ、以て、溶接装置の駆動制御の開始の判定が可能となる。Ｓ１０１で肯定判定されるとＳ１０２へ進み、否定判定されると本処理を終了する。
【００４０】
Ｓ１０２〜Ｓ１０４では、溶接装置の駆動制御が開始されていることから、プログラム解析部１１５による解析及び生成部１１１による発電関連情報の生成が行われる。具体的には、Ｓ１０２では、システム制御部５から溶接装置への制御信号から、当該溶接装置への電力供給開始時期である通電タイミングに関する情報が抽出される。図３に示す例では、タイミングｔ１、ｔ３、ｔ５が、通電タイミングとして抽出される。また、Ｓ１０３では、システム制御部５から溶接装置への制御信号から、当該溶接装置への電力供給期間である通電期間に関する情報が抽出される。図３に示す例では、タイミングｔ１〜ｔ２の期間、ｔ３〜ｔ４の期間、ｔ５〜ｔ６の期間が、通電期間として抽出される。
【００４１】
また、発電装置１２ａは電力供給線４ａを駆動電流が流れるときに発生する磁界変化に基づいて発電を行うため、その駆動電流の大きさは磁界変化の大きさと密接な関連を有する。そして、磁界変化の大きさが大きくなるほど発電装置１２ａによる単位時間当たりの発電量は大きくなる。そこで、Ｓ１０４では、システム制御部５から溶接装置への制御信号から、上記通電期間における電力供給量に関連する電流量に関する情報が抽出される。なお、当該電流量の情報は、溶接装置での溶接出力の大きさを決定するパラメータである。
【００４２】
このようにＳ１０２〜Ｓ１０４の処理によれば、システム制御装置５の制御対象である溶接装置に対する制御信号から、発電装置１２ａによる発電に関連する発電関連情報が生成されることになる。
【００４３】
そして、Ｓ１０５では、システム制御装置５による溶接装置の駆動制御が終了したか否かが判定される。当該判定はＳ１０１の判定と同様に、システム制御装置５から溶接装置に対する一連の溶接処理の制御プログラムの終了タイミングを制御装置１１が検知できるように構成しておき、その検知結果に基づいてＳ１０５の判定を行ってもよい。また、別法として、後述するＳ１０６で推定された発電パターンに従って行われてもよい。Ｓ１０５で肯定判定されるとＳ１０６へ進み、否定判定されると再びＳ１０２以降の処理が行われる。
【００４４】
次にＳ１０６では、Ｓ１０２〜Ｓ１０４の処理により生成された発電関連情報に基づいて、推定部１１２により発電装置１２ａによる発電パターンが推定される。図３に示す例では、所定の駆動期間においてタイミングｔ１で期間が「ｔ２−ｔ１」の発電が行われ、且つ、タイミングｔ３で期間が「ｔ４−ｔ３」の発電が行われ、タイミングｔ５で期間が「ｔ６−ｔ５」の発電が行われ、更にこれらの３回の溶接装置への駆動電流の供給により、合計で「２０」の蓄電量に相当する発電が行われるという、発電パターンが推定されることになる。また、発電関連情報を繰り返し生成することで、タイミングｔ６から、次のタイミングｔ１が到達するまでの期間を把握することができる。そこで、当該期間に、タイミングｔ１〜ｔ６までの期間を加えることで、上記所定の駆動期間を知ることができる。また、所定の駆動期間の算出手法の別法として、システム制御装置５から溶接装置に対して繰り返し出される制御信号による一連の溶接処理の実行や終了のタイミングを利用してもよい。Ｓ１０６の処理が終了すると、Ｓ１０７へ進む。
【００４５】
Ｓ１０７では、算出部１１３により、Ｓ１０６で推定された発電パターンに加えて、センサ１３ａによる計測及び無線機１４ａによる送信に要する消費電力に基づいて、上記最大実行回数が算出される。センサ１３ａ及び無線機１４ａの消費電力は、予め制御装置１
１側に付与されていてもよく、又は、以前に行われた一回あたりの放電での二次電池１２０の蓄電量の減少分（図３に示す例では、例えば、タイミングｔ４１〜ｔ４２の放電と、タイミングｔ４３〜ｔ４４の放電とにおける平均減少量「２．５」）に基づいて、当該消費電力を算出してもよい。また、最大実行回数は、発電パターンにおける発電電力の総量を、上記消費電力で除することで算出してもよい。このとき、安定した計測を実行するために、推定された発電電力の総量のうち所定の割合分（例えば、２割程度）をマージンとして残し、その他の電力を計測実行に使用するようにしてもよい。Ｓ１０７の処理が終了すると、Ｓ１０８へ進む。
【００４６】
Ｓ１０８では、給電制御部１１４により、Ｓ１０７で算出された最大実行回数を踏まえて、センサ１３ａによる計測及び無線機１４ａによるその計測情報の送信に関する計測スケジュールが決定される。当該決定に当たっては、無線機１４ａによる送信のタイミングは、溶接装置へ駆動電流が供給されていない時期に行われるのが好ましい。これは、駆動電流が供給されている時期は、発電装置１２ａによる発電が行われる時期であるため、発電と無線送信が干渉するのは好ましくないと考えられるからである。また、センサ１３ａによる計測は、溶接装置へ駆動電流が供給されている時期に行われるのが好ましい。これは、センサ１３ａによる溶接装置の内部抵抗の計測においては、駆動電流が供給されているときに行うことで、当該計測のために別途電流を供給する必要がなくなるからである。なお、上記計測スケジュールの決定手法はあくまでも一例であり、上記以外の手法により計測スケジュールを決定しても構わない。
【００４７】
そして、Ｓ１０８で決定された計測スケジュールに従って、次回の所定の駆動パターンの実行時には、給電制御部１１４によりセンサ１３ａ及び無線機１４ａに二次電池１２０から給電が行われ、それぞれの決められたタイミングで計測および送信が実行されることになる。このように図５に示す計測情報収集処理によれば、計測情報収集装置１０は、システム制御装置５による溶接装置の制御内容と発電装置１２ａによる発電とを関連付けて、当該発電装置１２ａによる発電パターンを把握した上で、センサ１３ａ及び無線機１４ａへの給電を実現できる。これにより、安定した計測情報の収集が実現される。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・・収集装置
３ａ、３ｂ・・・・ロボット
４ａ、４ｂ・・・・電力供給線
５・・・・システム制御装置
１０・・・・計測情報収集装置
１２ａ、１２ｂ・・・・発電装置
１３ａ、１３ｂ・・・・センサ
１４ａ、１４ｂ・・・・無線機
【図１】
0006402659.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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