(57)【要約】【課題】コントローラの配置位置にかかわらず、ティーチングを容易に行うことを可能とするアクチュエータ及びアクチュエータシステムを提供する。【解決手段】アクチュエータシステムＡは、アクチュエータ１０と、アクチュエータ１０を制御するためのコントローラ２０と、アクチュエータ１０のプログラムを作成するためのティーチングを行うティーチングペンダント３０と、を有する。そして、アクチュエータ１０は、コントローラ２０と、ティーチングペンダント３０と、を接続する中継ユニット１１を備える。これにより、アクチュエータ１０から離れた位置に、コントローラ２０が配置されている場合においても、作業者は、アクチュエータ１０の動作を目視しやすい位置で、ティーチングを行うことができるようになる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置によって制御されるアクチュエータであって、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、前記制御装置と、を接続する中継手段を備えることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記入力手段を、前記中継手段に対して着脱自在に接続する第１のコネクタを備えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記中継手段は、
前記入力手段から送信される信号をシリアル信号に変換し、前記制御装置へ出力する第１変換部と、
前記制御装置から送信される信号をパラレル信号に変換し、前記入力手段へ出力する第２変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御装置と、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータシステム。
【請求項５】
前記アクチュエータには、前記制御装置から電源が供給され、
前記入力手段から送信される信号と、前記入力手段に送信される信号とは、前記電源を供給するための配線を経由して、伝送されることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、シリアル信号を伝送するケーブルを介して、前記中継手段に接続され、
前記入力手段は、パラレル信号を伝送するケーブルを介して、前記中継手段に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のアクチュエータシステム。
【請求項７】
前記アクチュエータは、アクチュエータの移動部の位置情報を検出し、検出された前記位置情報を前記制御装置に送信するエンコーダを有し、
前記入力手段から送信される信号は、前記位置情報を送信するための配線を経由して、伝送されることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータシステム。
【請求項８】
請求項２に記載のアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御装置と、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、
前記入力手段と前記制御装置とを、着脱自在に接続する第２のコネクタと、
前記入力手段が、前記第１のコネクタに接続されると動作する接点を有するスイッチユニットと、
前記制御装置と前記入力手段とを、前記スイッチユニットの前記接点が動作しているときに、前記第１のコネクタを介して接続し、前記接点が動作していないときに、前記第２のコネクタを介して接続する切替手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ及びアクチュエータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や電子部品を生産する工場では、生産の効率化の観点から、産業用ロボットが使用されている。このような産業用ロボットは、一般的に、アクチュエータシステムを含んで構成されている。アクチュエータシステムは、アクチュエータと、アクチュエータを制御するためのコントローラと、コントローラに接続されたティーチングペンダント（教示装置）と、を有している（例えば、特許文献１参照）。作業者は、アクチュエータを目視しながら、ティーチングペンダントを用いて、ティーチングを行う。コントローラは、このティーチングでの動作内容を記録する。これにより、アクチュエータは、記録された動作を繰り返し行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５７１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のアクチュエータシステムでは、アクチュエータから遠く離れたところにコントローラが配置されると、アクチュエータの近傍でティーチングペンダントを使うことができなくなるという不都合がある。
【０００５】
この場合、コントローラからアクチュエータの近くまでケーブルを配線することで、アクチュエータの近傍でティーチングペンダントを使うことが可能となる。しかしながら、この場合には、コントローラとティーチングペンダントの間の配線ルートを、別途、確保する必要が生じる。
【０００６】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、コントローラの配置位置にかかわらず、ティーチングを容易に行うことを可能とするアクチュエータ及びアクチュエータシステム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】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るアクチュエータは、
制御装置によって制御されるアクチュエータであって、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、前記制御装置と、を接続する中継手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記入力手段を、前記中継手段に対して着脱自在に接続する第１のコネクタを備えるアクチュエータであってもよい。
【０００９】
前記中継手段は、
前記入力手段から送信される信号をシリアル信号に変換し、前記制御装置へ出力する第１変換部と、
前記制御装置から送信される信号をパラレル信号に変換し、前記入力手段へ出力する第２変換部と、
を備えるアクチュエータであってもよい。
【００１０】
本発明の第２の観点に係るアクチュエータシステムは、
前記アクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御装置と、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
前記アクチュエータには、前記制御装置から電源が供給され、
前記入力手段から送信される信号と、前記入力手段に送信される信号とは、前記電源を供給するための配線を経由して、伝送されるアクチュエータシステムであってもよい。
【００１２】
前記制御装置は、シリアル信号を伝送するケーブルを介して、前記中継手段に接続され、
前記入力手段は、パラレル信号を伝送するケーブルを介して、前記中継手段に接続されているアクチュエータシステムであってもよい。
【００１３】
前記アクチュエータは、アクチュエータの移動部の位置情報を検出し、検出された前記位置情報を前記制御装置に送信するエンコーダを有し、
前記入力手段から送信される信号は、前記位置情報を送信するための配線を経由して、伝送されるアクチュエータシステムであってもよい。
【００１４】
本発明の第３の観点に係るアクチュエータシステムは、
前記アクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御装置と、
前記アクチュエータの動作を規定するデータを、前記制御装置に入力するための入力手段と、
前記入力手段と前記制御装置とを、着脱自在に接続する第２のコネクタと、
前記入力手段が、前記第１のコネクタに接続されると動作する接点を有するスイッチユニットと、
前記制御装置と前記入力手段とを、前記スイッチユニットの前記接点が動作しているときに、前記第１のコネクタを介して接続し、前記接点が動作していないときに、前記第２のコネクタを介して接続する切替手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コントローラの配置位置にかかわらず、ティーチングを容易に行うことを可能とするアクチュエータ及びアクチュエータシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアクチュエータシステムを示す斜視図である。
【図２】一部を断面としたアクチュエータの斜視図である。
【図３】コントローラのブロック図である
【図４】アクチュエータシステムのブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図７】（Ａ）は、第１ケーブルの伝送路を説明するための図（その１）である。（Ｂ）は、第１ケーブルの伝送路を説明するための図（その２）である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図９】切替ユニットの回路図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）は、Ａ相信号、Ｂ相信号、及びパルス信号の時間的な変化を示す図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係るアクチュエータシステムのブロック図である。
【図１４】本発明の変形例に係るアクチュエータシステムを示す斜視図（その１）である。
【図１５】本発明の変形例に係るアクチュエータシステムを示す斜視図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、第１実施形態に係るアクチュエータシステムＡを示す斜視図である。図１に示されるように、このアクチュエータシステムＡは、アクチュエータ１０と、コントローラ２０と、アクチュエータ１０に接続されたティーチングペンダント３０と、コントローラ２０に接続されたＰＬＣ（programmable logic controller）４０と、を備えている。
【００１９】
アクチュエータ１０は、第２ケーブル４１、モータケーブル４２、エンコーダケーブル４３を介してコントローラ２０に接続されている。図２は、一部を断面としたアクチュエータ１０の斜視図である。図２に示されるように、アクチュエータ１０は、Ｘ軸方向に往復移動するスライダ１０ａを有する単軸型の電動アクチュエータである。アクチュエータ１０の内部には、コントローラ２０とティーチングペンダント３０とを電気的に接続する中継ユニット１１が収納されている。中継ユニット１１は、例えば、回路基板と、回路基板に実装された増幅器等の電子部品と、からなる。
【００２０】
ＰＬＣ４０は、アクチュエータ１０による駆動対象物についての情報を入力とするシーケンサである。このＰＬＣ４０は、ケーブル４０ａによって、コントローラ２０に接続されている。
【００２１】
ティーチングペンダント３０は、ティーチングを行う装置である。ティーチングペンダント３０の＋Ｘ側の面には、作業者に情報を表示する画面３０ａと、作業者からの情報を受け付ける操作ダイヤル３０ｂと、が配設されている。このティーチングペンダント３０は、第１ケーブル３１を介してアクチュエータ１０に接続されている。
【００２２】
コントローラ２０は、ＰＬＣ４０及びティーチングペンダント３０からの入力に基づいて、アクチュエータ１０を制御するための装置である。図３は、コントローラ２０のブロック図である。図３に示されるように、コントローラ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａ、主記憶部２０ｂ、補助記憶部２０ｃ、表示部２０ｄ、入力部２０ｅ、インターフェイス部２０ｆ、及び上記各部を相互に接続するシステムバス２０ｇを含んで構成されている。
【００２３】
ＣＰＵ２０ａは、補助記憶部２０ｃに記録されているプログラムに従って、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。
【００２４】
主記憶部２０ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成され、ＣＰＵ２０ａの作業領域として用いられる。
【００２５】
補助記憶部２０ｃは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含んで構成されている。この補助記憶部２０ｃは、ＣＰＵ２０ａが実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。
【００２６】
表示部２０ｄは、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を含んで構成され、ＣＰＵ２０ａの処理結果を表示する。
【００２７】
入力部２０ｅは、複数の操作ボタン等を含んで構成されている。作業者の指示は、入力部２０ｅを介して、ＣＰＵ２０ａに通知される。
【００２８】
インターフェイス部２０ｆは、後述するコネクタ２１，２２，２３（図４参照）を含んで構成されている。中継ユニット１１、モータユニット１３、及びエンコーダ１４は、インターフェイス部２０ｆを介してシステムバス２０ｇに接続される。
【００２９】
図４は、上述したアクチュエータ１０、ティーチングペンダント３０、及びコントローラ２０等からなるアクチュエータシステムＡのブロック図である。図４に示されるように、アクチュエータ１０の内部には、上述した中継ユニット１１に加えて、リニアモータを有するモータユニット１３と、エンコーダ１４と、が収納されている。図２を参照するとわかるように、モータユニット１３が動作することにより、アクチュエータ１０のスライダ１０ａは、Ｘ軸方向に往復運動をする。図４に戻り、エンコーダ１４は、例えば、リニアエンコーダである。エンコーダ１４は、スライダ１０ａの位置を検出する。そして、検出結果をコントローラ２０に通知する。
【００３０】
第１ケーブル３１は、アクチュエータ１０に設けられた中継ユニット１１とティーチングペンダント３０とを接続するためのパラレルケーブルである。第１ケーブル３１は、例えば、ティーチングペンダント３０へ出力される情報が伝送される８本のラインと、中継ユニット１１へ出力される情報が伝送される８本のラインとを有する。
【００３１】
第１ケーブル３１の一端は、ティーチングペンダント３０に接続されている。また、第１ケーブル３１の他端には、アクチュエータ１０に設けられたコネクタ１５に対して着脱自在なコネクタ３２が取り付けられている。第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２が、コネクタ１５に接続されることで、ティーチングペンダント３０と中継ユニット１１とが接続される。これにより、中継ユニット１１とティーチングペンダント３０との間で、８ビットのパラレルデータの伝送が可能となる。
【００３２】
第２ケーブル４１、モータケーブル４２、及びエンコーダケーブル４３も、第１ケーブル３１と同様に、パラレルケーブルである。第２ケーブル４１、モータケーブル４２、及びエンコーダケーブル４３の一端には、それぞれコネクタ４１ａ，４２ａ，４３ａが取り付けられている。また、他端には、コネクタ４４が取り付けられている。
【００３３】
第２ケーブル４１のコネクタ４１ａが、コントローラ２０に設けられたコネクタ２１に接続され、コネクタ４４がアクチュエータ１０に設けられたコネクタ１６に接続されることで、コントローラ２０と中継ユニット１１とが接続される。これにより、コントローラ２０と中継ユニット１１との間で、８ビットのパラレルデータの伝送が可能となる。
【００３４】
図４に示されるように、中継ユニット１１に、ティーチングペンダント３０とコントローラ２０が接続されることで、ティーチングペンダント３０とコントローラ２０とが接続される。これにより、コントローラ２０とティーチングペンダント３０との間で、８ビットのパラレルデータの伝送が可能となる。
【００３５】
また、モータケーブル４２、及びエンコーダケーブル４３のコネクタ４２ａ，４３ａが、コントローラ２０に設けられたコネクタ２２，２３にそれぞれ接続され、コネクタ４４が、アクチュエータ１０に設けられたコネクタ１６に接続されることで、コントローラ２０と、モータユニット１３及びエンコーダ１４とが接続される。これにより、コントローラ２０とモータユニット１３等との間で、８ビットのパラレルデータの伝送が可能となる。
【００３６】
図４に示されるように、上述したアクチュエータシステムＡにおいて、作業者が、ティーチングペンダント３０の操作ダイヤル３０ｂを操作すると、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、アクチュエータ１０の中継ユニット１１を経由して、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。また、エンコーダ１４によって検出されたスライダ１０ａの位置情報は、エンコーダケーブル４３等を介して、ＣＰＵ２０ａに入力される。
【００３７】
ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、中継ユニット１１を経由して、ティーチングペンダント３０に入力される。そして、ＣＰＵ２０ａの処理結果は、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００３８】
補助記憶部２０ｃは、このティーチングでの動作内容を記録する。これにより、アクチュエータ１０は、記録された動作を繰り返し行うことが可能となる。
【００３９】
以上、説明したように、本第１実施形態に係るアクチュエータシステムＡのアクチュエータ１０は、コントローラ２０とティーチングペンダント３０とを接続するための中継ユニット１１を備えている。このため、作業者は、アクチュエータ１０の近くで、ティーチングペンダント３０をコントローラ２０に接続することができる。これにより、作業者は、アクチュエータ１０を目視しつつ容易にティーチングを行うことが可能となる。
【００４０】
また、本第１実施形態では、ティーチングペンダント３０は、アクチュエータ１０に接続されている。これにより、コントローラ２０とティーチングペンダント３０の間の配線ルートを、別途、確保する必要がなくなる。
【００４１】
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図５は、本発明の第２実施形態に係るアクチュエータシステムＢのブロック図である。図５に示されるように、コントローラ２０は、ティーチングペンダント３０の第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を接続することが可能なコネクタ２４を有している。このコネクタ２４は、アクチュエータ１０のコネクタ１５と同等のものである。
【００４２】
このアクチュエータシステムＢにおいて、作業者がティーチングを行う場合には、作業者は、先ず、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５及びコントローラ２０のコネクタ２４のうちのいずれかに接続する。
【００４３】
例えば、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５に接続した場合には、上記第１実施形態と同様に、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、アクチュエータ１０の中継ユニット１１を経由して、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、中継ユニット１１を経由して、ティーチングペンダント３０に入力される。そして、ＣＰＵ２０ａの処理結果は、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００４４】
一方、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、コントローラ２０のコネクタ２４に接続した場合には、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、中継ユニット１１を経由せずに、直接、ＣＰＵ２０ａに入力される。ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニットを動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、ティーチングペンダント３０に入力される。そして、ＣＰＵ２０ａの処理結果は、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００４５】
以上、説明したように、本第２実施形態では、アクチュエータ１０とコントローラ２０の双方に、ティーチングペンダント３０の第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を接続することが可能なコネクタ１５，２４が設けられている。これにより、作業者は、状況に応じて、ティーチングペンダント３０をアクチュエータ１０及びコントローラ２０のうちのいずれかに接続することができる。
【００４６】
《第３実施形態》
次に、本発明の第３実施形態について、図６及び図７を参照しながら説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図６は、本発明の第３実施形態に係るアクチュエータシステムＣのブロック図である。
【００４７】
図６に示されるように、アクチュエータ１０とコントローラ２０とは、１本のフラットケーブル５０によって、接続されている。フラットケーブル５０は、例えば、８本のラインを有するシリアルケーブルである。フラットケーブル５０の両端には、それぞれコネクタ５１，５２が取り付けられている。
【００４８】
アクチュエータ１０には、フラットケーブル５０と接続するためのコネクタ１７が形成されている。コネクタ１７は、例えば、シリアルポートである。フラットケーブル５０のコネクタ５２は、このコネクタ１７に接続される。また、中継ユニット１１には、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレルシリアル変換部５３と、シリアルデータをパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換部５４とが設けられている。
【００４９】
同様に、コントローラ２０には、フラットケーブル５０と接続するためのコネクタ２５が形成されている。コネクタ２５は、例えば、シリアルポートである。フラットケーブル５０のコネクタ５１は、このコネクタ２５に接続される。また、コントローラ２０には、シリアルパラレル変換部５５とパラレルシリアル変換部５６とが収納されている。
【００５０】
上述したアクチュエータシステムＣにおいて、作業者がティーチングを行う場合には、作業者は、先ず、ティーチングペンダント３０の第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５またはコントローラ２０のコネクタ２４のうちのいずれかに接続する。
【００５１】
例えば、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５に接続した場合には、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、パラレルデータとして、アクチュエータ１０のパラレルシリアル変換部５３に入力される。そして、図７（Ａ）を参照するとわかるように、操作内容の情報は、パラレルシリアル変換部５３において、パラレルデータからシリアルデータに変換される。
【００５２】
図６に戻り、シリアルデータに変換された操作内容の情報は、フラットケーブル５０のライン５０ｅを経由して、コントローラ２０のシリアルパラレル変換部５５に入力される。操作内容の情報は、シリアルパラレル変換部５５において、シリアルデータからパラレルデータに変換される。そして、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。また、エンコーダ１４が検出したスライダ１０ａの位置情報は、フラットケーブル５０のライン５０ｂを経由して、ＣＰＵ２０ａに入力される。
【００５３】
ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理内容の情報は、フラットケーブル５０のライン５０ａを経由して、モータユニット１３に入力される。
【００５４】
ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、パラレルシリアル変換部５６において、パラレルデータからシリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された処理結果の情報は、フラットケーブル５０のライン５０ｄを経由して、アクチュエータ１０のシリアルパラレル変換部５４に入力される。そして、図７（Ａ）を参照するとわかるように、処理結果の情報は、ティーチングペンダント３０に入力され、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００５５】
図７（Ｂ）に示されるように、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、コントローラ２０のコネクタ２４に接続した場合には、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、直接、ＣＰＵ２０ａに入力される。ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、ティーチングペンダント３０に入力される。そして、ＣＰＵ２０ａの処理結果は、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００５６】
なお、図６を参照するとわかるように、アクチュエータ１０には、上記ライン５０ａ，５０ｂ，５０ｄ，５０ｅ以外のラインを経由して、コントローラ２０から電源が供給されている。
【００５７】
以上、説明したように、本第３実施形態のアクチュエータシステムＣでは、１本のフラットケーブル５０によって、アクチュエータ１０とコントローラ２０とが、接続されている。これにより、アクチュエータ１０とコントローラ２０とを、複数のケーブルで接続する必要がなくなる。
【００５８】
《第４実施形態》
次に、本発明の第４実施形態について、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、第１実施形態〜第３実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図８は、本発明の第４実施形態に係るアクチュエータシステムＤのブロック図である。
【００５９】
図８に示されるように、コントローラ２０は、信号を伝送する配線を切り替えるための切替ユニット６１を有している。また、アクチュエータ１０は、コネクタ１５へのティーチングペンダント３０の接続の有無を判別するための信号を、切替ユニット６１に出力するスイッチユニット６０を有している。
【００６０】
スイッチユニット６０は、スイッチ６０ａと、抵抗６０ｂと、を含んで構成される。スイッチ６０ａは、コネクタ１５へのティーチングペンダント３０の接続の有無と連動し、閉じたり、開いたりする。詳しくは、ティーチングペンダント３０がコネクタ１５に接続されていない場合には、スイッチ６０ａは開き、コネクタ１５に接続されている場合には、スイッチ６０ａは閉じる。抵抗６０ｂの抵抗値は、例えば、１０ｋΩである。抵抗６０ｂには、アクチュエータ１０の内部電圧から、５Ｖの電圧が印加される。
【００６１】
図９は、ＣＰＵ２０ａに入力される信号の切替え、及びＣＰＵ２０ａから出力される信号の切替えを行う切替ユニット６１の回路図である。図９に示されるように、切替ユニット６１は、ＮＯＴ回路素子６１ａ，６１ｅと、ＡＮＤ回路素子６１ｂ，６１ｃ，６１ｆ，６１ｇと、ＯＲ回路素子６１ｄと、を含んで構成される。
【００６２】
また、切替ユニット６１は、端子６２ａ〜６２ｇを有している。端子６２ａには、ティーチングペンダント３０から出力された信号が、コントローラ２０のコネクタ２４を経由して、入力される。端子６２ｂには、ティーチングペンダント３０から出力された信号が、アクチュエータ１０のコネクタ１５を経由して、入力される。端子６２ｃには、ＣＰＵ２０ａから出力される信号が入力される。端子６２ｄには、スイッチユニット６０から出力された信号が入力される。この信号は、スイッチ６０ａが開のときにＨｉｇｈレベル（＋５Ｖ）となり、スイッチ６０ａが閉のときにＬｏｗレベル（０Ｖ）となる。
【００６３】
端子６２ｅからは、ＣＰＵ２０ａに入力される信号が出力される。具体的には、ティーチングペンダント３０からコネクタ２４を経由して出力された信号、又はティーチングペンダント３０からコネクタ１５を経由して出力された信号のいずれかの信号が出力される。端子６２ｆ及び端子６２ｇは、ティーチングペンダント３０へ入力される信号が出力される。
【００６４】
上述したアクチュエータシステムＤにおいて、作業者がティーチングを行う場合には、図８に示されるように、作業者は、先ず、ティーチングペンダント３０の第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２（図４参照）を、アクチュエータ１０のコネクタ１５及びコントローラ２０のコネクタ２４のうちのいずれかに接続する。
【００６５】
例えば、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５に接続した場合には、コネクタ１５への接続と連動して、スイッチユニット６０のスイッチ６０ａは閉じる。これにより、スイッチユニット６０から、Ｌｏｗレベルとなった信号が切替ユニット６１の端子６２ｄに入力される。
【００６６】
そうすると、図９を参照するとわかるように、ＡＮＤ回路素子６１ｂには、Ｌｏｗレベルとなった信号が入力される。一方、ＡＮＤ回路素子６１ｃには、ＮＯＴ回路素子６１ａを経由することにより、Ｈｉｇｈレベルとなった信号が入力される。これにより、コネクタ１５を経由して入力された信号のみが、ＯＲ回路素子６１ｄ及び端子６２ｅを経由して、ＣＰＵ２０ａに入力される。
【００６７】
また、ＡＮＤ回路素子６１ｆには、Ｌｏｗレベルとなった信号が入力される。一方、ＡＮＤ回路素子６１ｇには、ＮＯＴ回路素子６１ｅを経由することにより、Ｈｉｇｈレベルとなった信号が入力される。これにより、ＣＰＵ２０ａから、端子６２ｃを経由して出力される信号は、コネクタ１５のみに入力される。
【００６８】
一方、図８に示されるように、作業者が、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２を、コントローラ２０のコネクタ２４に接続した場合には、スイッチユニット６０のスイッチは開いたままである。そのため、切替ユニット６１には、Ｈｉｇｈレベルとなった信号が入力される。
【００６９】
そうすると、図９に示されるように、ＡＮＤ回路素子６１ｂにはＨｉｇｈレベルとなった信号が入力され、ＡＮＤ回路素子６１ｃにはＬｏｗレベルとなった信号が入力される。この結果、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、コネクタ２４及び端子６２ａを経由して、ＣＰＵ２０ａに入力される。
【００７０】
また、ＡＮＤ回路素子６１ｆにはＬｏｗレベルとなった信号が入力され、ＡＮＤ回路素子６１ｇにはＨｉｇｈレベルとなった信号が入力される。これにより、ＣＰＵ２０ａから、端子６２ｃを経由して出力される信号は、コネクタ２４のみに入力される。
【００７１】
以上、説明したように、本第４実施形態のアクチュエータシステムＤでは、アクチュエータ１０は、スイッチユニット６０を有しているとともに、コントローラ２０は、切替ユニット６１を有している。これにより、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２が、アクチュエータ１０のコネクタ１５に接続された場合には、アクチュエータシステムＤでは、コネクタ１５を経由する信号のみが伝送される。一方、第１ケーブル３１に取り付けられたコネクタ３２が、コントローラ２０のコネクタ２４に接続された場合には、アクチュエータシステムＤでは、コネクタ２４を経由する信号のみが伝送される。
【００７２】
《第５実施形態》
次に、本発明の第５実施形態について、図１０を参照しながら説明する。なお、第１実施形態〜第４実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図１０は、本発明の第５実施形態に係るアクチュエータシステムＥのブロック図である。
【００７３】
図１０に示されるように、アクチュエータ１０には、ケーブル７０を介して、コントローラ２０から電源が供給されている。ここで、ケーブル７０のライン７０ａは、電源の供給に用いられる配線であり、ライン７０ｂは、グランドに接続される配線である。また、アクチュエータ１０は、特定周波数以下の成分のみを通過させるローパスフィルタ１８と、特定周波数以上の成分のみを通過させるハイパスフィルタ１９と、を有している。そして、コントローラ２０は、ローパスフィルタ２６と、ハイパスフィルタ２７と、を有している。
【００７４】
上述したアクチュエータシステムＥにおいて、ティーチングペンダント３０から出力された操作内容の情報は、第１ケーブル３１を経由して、パラレルデータとして、アクチュエータ１０のパラレルシリアル変換部５３に入力される。次に、操作内容の情報は、パラレルシリアル変換部５３において、パラレルデータからシリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された操作内容の情報は、ハイパスフィルタ１９及びライン７０ｂを経由して、コントローラ２０に入力される。コントローラ２０に入力された操作内容の情報は、ハイパスフィルタ２７を経由して、シリアルパラレル変換部５５に入力される。そして、シリアルパラレル変換部５５において、シリアルデータからパラレルデータに変換される。パラレルデータに変換された操作内容の情報は、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。
【００７５】
ＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、アクチュエータ１０のモータを動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、パラレルシリアル変換部５６において、パラレルデータからシリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された処理結果の情報は、ハイパスフィルタ２７及びライン７０ａを経由して、アクチュエータ１０に入力される。アクチュエータ１０に入力された操作内容の情報は、ハイパスフィルタ１９を経由して、シリアルパラレル変換部５４に入力される。次に、シリアルパラレル変換部５４に入力された操作内容の情報は、シリアルパラレル変換部５４において、再び、パラレルデータからシリアルデータに変換される。そして、処理結果の情報は、ティーチングペンダント３０に入力され、ティーチングペンダント３０の画面３０ａに表示される。
【００７６】
以上、説明したように、本第５実施形態のアクチュエータシステムＥでは、アクチュエータ１０への電源の供給に用いられるケーブル７０を介して、ティーチングペンダント３０の信号を伝送することができる。これにより、ティーチングペンダント３０の信号を伝送するために用いられる、アクチュエータ１０とコントローラ２０との間の配線ルートを、別途、確保する必要がなくなる。
【００７７】
《第６実施形態》
次に、本発明の第６実施形態について、図１１を参照しながら説明する。なお、第１実施形態〜第５実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図１１は、本発明の第６実施形態に係るアクチュエータシステムFのブロック図である。
【００７８】
図１１に示されるように、アクチュエータ１０とコントローラ２０とは、ケーブル７１を介して接続されている。ケーブル７１は、ライン７１ａ〜７１ｃを有している。ケーブル７１のライン７１ａは、ＣＰＵ２０ａからモータユニット１３に出力される情報を伝達するためのラインである。また、ライン７１ｂ，７１ｃは、エンコーダ１４からＣＰＵ２０ａに出力される情報を伝達するためのラインである。
【００７９】
なお、本第６実施形態においては、エンコーダ１４は、例えば、２系統のパルス信号を出力するリニアエンコーダである。以下、２系統のパルス信号をそれぞれＡ相信号ＰＳ１、Ｂ相信号ＰＳ２とする。そして、ライン７１ｂを、エンコーダ１４からのＡ相信号ＰＳ１を伝達するためのラインとし、ライン７１ｃを、エンコーダ１４からのＢ相信号ＰＳ２を伝達するためのラインとする。図１２（Ａ）に示されるように、Ａ相信号ＰＳ１の値は、周期Ｔが経過する毎にローレベルからハイレベルに変化する。また、図１２（Ｂ）に示されるように、Ｂ相信号ＰＳ２は、Ａ相信号ＰＳ１に対して、Ｔ／４周期遅れて、周期Ｔが経過するごとにローレベルからハイレベルに変化する。
【００８０】
図１２（Ｃ）に示されるように、ティーチングペンダント３０は、パルス信号ＰＳ３を出力する。詳しくは、このパルス信号ＰＳ３は、ティーチングペンダント３０のスイッチ（図示なし）が、ＯＦＦのときは、ローレベルである。そして、スイッチがＯＮになったときに、パルス信号ＰＳ３は、ローレベルからハイレベルに変化する。
【００８１】
図１１に示されるように、中継ユニット１１は、エンコーダ１４からのＡ相信号ＰＳ１及びＢ相信号ＰＳ２に、ティーチングペンダント３０からのパルス信号を重畳する重畳回路部７２を有している。また、コントローラ２０は、Ａ相信号及びＢ相信号から、パルス信号を分離する分離回路部７３を有している。
【００８２】
上述したアクチュエータシステムＦにおいて、ティーチングペンダント３０から出力されたパルス信号ＰＳ３は、第１ケーブル３１を経由して、重畳回路部７２に入力される。また、エンコーダ１４によって検出されたスライダ１０ａの位置情報は、図１２（Ａ）に示されるＡ相信号ＰＳ１及び図１２（Ｂ）に示されるＢ相信号ＰＳ２として、重畳回路部７２に入力される。
【００８３】
重畳回路部７２は、パルス信号ＰＳ３を、図１２（Ｄ）に示されるように、パルス幅Ｗ１のパルスとパルス幅Ｗ２のパルスとを有するパルス信号ＰＳ４に変換する。具体的には、重畳回路部７２は、パルス信号ＰＳ３がローレベルのときには、パルス幅Ｗ１のパルス信号に変換し、パルス信号ＰＳ３がハイレベルのときには、パルス幅Ｗ２のパルス信号に変換する。なお、本実施形態においては、パルス幅Ｗ２の長さは、パルス幅Ｗ１の長さの２倍である。
【００８４】
次に、重畳回路部７２は、Ａ相信号ＰＳ１及びＢ相信号ＰＳ２に、パルス信号ＰＳ４を重畳する。具体的には、パルス信号ＰＳ４がハイレベルとなっている時間に、Ａ相信号ＰＳ１及びＢ相信号ＰＳ２のレベルを反転する。これにより、重畳回路部７２から、図１２（Ｅ）に示されるＡ相信号ＰＳ５と、図１２（Ｆ）に示されるＢ相信号ＰＳ６とが、出力される。
【００８５】
図１１に戻り、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６は、ケーブル７１のライン７１ｂ，７１ｃを経由して、分離回路部７３に入力される。分離回路部７３は、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６の同時に生じるエッジを検出する。そして、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６を、Ａ相信号ＰＳ１及びＢ相信号ＰＳ２とパルス信号ＰＳ４とに分離する。
【００８６】
例えば、図１２を参照するとわかるように、分離回路部７３は、先ず、ローレベルの信号を出力する。次に、分離回路部７３は、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６の、時刻ｔ１において生じたエッジを検出する。そして、上記ローレベルの信号をローレベルからハイレベルに反転する。続いて、分離回路部７３は、時刻ｔ２において、エッジを検出すると、上記信号をハイレベルからローレベルに反転する。次に、時刻ｔ３においては、エッジは、Ａ相信号ＰＳ５にのみ生じており、Ｂ相信号ＰＳ６には生じていないため、分離回路部７３は、上記信号を反転しない。続いて、分離回路部７３は、時刻ｔ４において、エッジを検出すると、上記信号をローレベルからハイレベルに反転する。同様に、分離回路部７３は、時刻ｔ５において、エッジを検出すると、上記信号をハイレベルからローレベルに反転する。続いて、時刻ｔ６においては、エッジは、Ｂ相信号ＰＳ６にのみ生じており、Ａ相信号ＰＳ５には生じていないため、分離回路部７３は、上記信号を反転しない。そして、分離回路部７３は、時刻ｔ７において、エッジを検出すると、上記信号をローレベルからハイレベルに反転する。引き続き、分離回路部７３は、同時刻に生じるエッジを検出し、上記信号を反転していく。これにより、上記信号は、パルス信号ＰＳ４として出力される。
【００８７】
また、同時に、分離回路部７３は、パルス信号ＰＳ４がハイレベルとなっている間の、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６のレベルをそれぞれ反転していく。例えば、分離回路部７３は、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６のレベルを反転する。同様に、時間ｔ４と時間ｔ５との間の、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６のレベルを反転する。これらにより、Ａ相信号ＰＳ５及びＢ相信号ＰＳ６は、元のＡ相信号ＰＳ１及びＢ相信号ＰＳ２として出力される。
【００８８】
分離されたＡ相信号ＰＳ１，Ｂ相信号ＰＳ２，及びパルス信号ＰＳ４は、ＣＰＵ２０ａに入力される。ＣＰＵ２０ａは、入力されたＡ相信号ＰＳ１，Ｂ相信号ＰＳ２，及びパルス信号ＰＳ４に基づいて、アクチュエータ１０のモータを動作させるための処理を実行する。
【００８９】
以上、説明したように、本第６実施形態のアクチュエータシステムＦは、スライダ１０ａの位置情報の伝送のために用いられるケーブル７１を介して、ティーチングペンダント３０のパルス信号を伝送することができる。これにより、ティーチングペンダント３０の信号を伝送するために用いられる、アクチュエータ１０とコントローラ２０との間の配線ルートを、別途、確保する必要がなくなる。
【００９０】
《第７実施形態》
次に、本発明の第７実施形態について、図１１を参照しながら説明する。なお、第１実施形態〜第６実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。図１３は、本発明の第７実施形態に係るアクチュエータシステムＧのブロック図である。
【００９１】
図１３に示されるように、アクチュエータシステムＧは、ティーチングを行うためのティーチングペンダントユニット８０を有している。ティーチングペンダントユニット８０は、ティーチングペンダント部８１と、ティーチングペンダント部８１からの入力に基づいて、アクチュエータ１０を制御するためのコントローラ部８２と、を備えている。コントローラ部８２は、第１実施形態に係るアクチュエータシステムＡのコントローラ２０と同様に、ＣＰＵ、主記憶部、補助記憶部、表示部、入力部、インターフェイス部、及び上記各部を相互に接続するシステムバスを含んで構成されている。
【００９２】
上述したアクチュエータシステムＦにおいて、作業者が、ティーチングペンダントユニット８０を用いて、ティーチングを行う場合には、作業者は、コネクタ３２を、アクチュエータ１０のコネクタ１５に接続する。そして、作業者がティーチングを行うことにより、ティーチングペンダント部８１から出力された操作内容の情報は、コントローラ部８２のＣＰＵに入力される。また、エンコーダ１４が検出したスライダ１０ａの位置情報は、コントローラ部８２のＣＰＵに入力される。
【００９３】
コントローラ部８２のＣＰＵは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵの処理結果の情報は、ティーチングペンダント部８１に入力される。そして、ＣＰＵの処理結果は、ティーチングペンダントユニット８０の画面等に表示される。
【００９４】
コントローラ部８２の補助記憶部は、このティーチングでの動作内容を記録する。これにより、アクチュエータ１０は、記録された動作を繰り返し行うことが可能となる。
【００９５】
一方、作業者が、コントローラ部を備えていないティーチングペンダント（例えば、図３に示されるティーチングペンダント３０）を用いて、ティーチングを行う場合には、作業者は、ティーチングペンダントのコネクタを、コントローラ２０のコネクタ２４に接続する。そして、作業者がティーチングを行うことにより、ティーチングペンダントから出力された操作内容の情報は、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。また、エンコーダ１４が検出したスライダ１０ａの位置情報は、フラットケーブル５０を経由して、コントローラ２０のＣＰＵ２０ａに入力される。
【００９６】
コントローラ２０のＣＰＵ２０ａは、入力された情報に基づいて、モータユニット１３を動作させるための処理を実行する。ＣＰＵ２０ａの処理結果の情報は、コネクタ２４を経由して、ティーチングペンダントに入力される。そして、ＣＰＵの処理結果は、ティーチングペンダントの画面等に表示される。コントローラ２０の補助記憶部２０ｃは、このティーチングでの動作内容を記録する。これにより、アクチュエータ１０は、記録された動作を繰り返し行うことが可能となる。
【００９７】
以上、説明したように、本第７実施形態のアクチュエータ１０には、ティーチングペンダントユニット８０が接続されている。これにより、作業者は、コントローラ部８２を備えるティーチングペンダントユニット８０を用いて、ティーチングを行うことができる。
【００９８】
以上、第１実施形態〜第７実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００９９】
例えば、上記各実施形態においては、単軸型の電動アクチュエータを有するアクチュエータシステムであるが、これに限らず、図１４に示されるように、３軸型の電動アクチュエータを有するアクチュエータシステムＨであってもよい。この場合、アクチュエータシステムＨは、３つのアクチュエータ９０，９１，９２を有する。そして、コントローラ２０と、それぞれのアクチュエータ９０，９１，９２とは、３本のモータケーブル４２と３本のエンコーダケーブル４３とによって接続される。また、ティーチングペンダント３０は、アクチュエータ９０，９１，９２のうちのアクチュエータ９０に、第１ケーブル３１を介して、接続される。なお、作業者は、ティーチングペンダント３０を操作することにより、動作させるアクチュエータの切り替えを行うことができる。
【０１００】
また、３軸型の電動アクチュエータに限らず、２軸型の電動アクチュエータや４軸以上の電動アクチュエータであってもよい。
【０１０１】
また、第１実施形態においては、アクチュエータ１０は、第２ケーブル４１、モータケーブル４２、エンコーダケーブル４３を介してコントローラ２０に接続されている。また、第３実施形態及び第４実施形態においては、アクチュエータ１０は、フラットケーブル５０を介してコントローラ２０に接続されている。しかしながら、これらに限らず、図１５に示されるように、アクチュエータ１０は、２本のケーブル９３，９４を介してコントローラ２０に接続されていてもよい。
【０１０２】
また、第３実施形態及び第４実施形態においては、コントローラ２０は、シリアルパラレル変換部５５とパラレルシリアル変換部５６とを有しているが、これに限らず、シリアルパラレル変換部５５とパラレルシリアル変換部５６とを無くしてもよい。
【０１０３】
また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明のアクチュエータ及びアクチュエータシステムは、駆動対象物を駆動するのに適している。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  アクチュエータ
１０ａ  スライダ
１１  中継ユニット
１３  モータユニット
１４  エンコーダ
１５、１６、１７  コネクタ
１８、２６  ローパスフィルタ
１９、２７  ハイパスフィルタ
２０  コントローラ
２０ａ  ＣＰＵ
２０ｂ  主記憶部
２０ｃ  補助記憶部
２０ｄ  表示部
２０ｅ  入力部
２０ｆ  インターフェイス部
２０ｇ  システムバス
２１、２２、２３、２４  コネクタ
３０  ティーチングペンダント
３１  第１ケーブル
３２  コネクタ
４０  ＰＬＣ
４０ａ  ケーブル
４１  第２ケーブル
４１ａ  コネクタ
４２  モータケーブル
４２ａ  コネクタ
４３  エンコーダケーブル
４３ａ  コネクタ
４４  コネクタ
５０  フラットケーブル
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ  ライン
５１、５２、７１、７２  コネクタ
５３、５６  パラレルシリアル変換部
５４、５５  シリアルパラレル変換部
６０  スイッチユニット
６０ａ  スイッチ
６０ｂ  抵抗
６１  切替ユニット
６１ａ、６１ｅ  ＮＯＴ回路素子
６１ｂ、６１ｃ、６１ｆ、６１ｇ  ＡＮＤ回路素子
６１ｄ  ＯＲ回路素子
７０、７１  ケーブル
７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ  ライン
７２  重畳回路部
７３  分離回路部
８０  ティーチングペンダントユニット
８１  ティーチングペンダント部
８２  コントローラ部
９０、９１、９２  アクチュエータ
９３、９４  ケーブル
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ  アクチュエータシステム
ＰＳ１、ＰＳ５  Ａ相信号
ＰＳ２、ＰＳ６  Ｂ相信号
ＰＳ３、ＰＳ４  パルス信号
【図１】
2012055984.tif 000003
【図２】
2012055984.tif 000004
【図３】
2012055984.tif 000005
【図４】
2012055984.tif 000006
【図５】
2012055984.tif 000007
【図６】
2012055984.tif 000008
【図７】
2012055984.tif 000009
【図８】
2012055984.tif 000010
【図９】
2012055984.tif 000011
【図１０】
2012055984.tif 000012
【図１１】
2012055984.tif 000013
【図１２】
2012055984.tif 000014
【図１３】
2012055984.tif 000015
【図１４】
2012055984.tif 000016
【図１５】
2012055984.tif 000017