(57)【要約】【課題】アクチュエータを構成する機械要素の支障を検出する。【解決手段】制御装置１０は、アクチュエータが正常に駆動するとみなされる場合の基準タイミングと、その基準タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（基準電流値）とを対応付けた診断基準データを生成する。また、制御装置１０は、支障診断時にアクチュエータが駆動する場合の検出タイミングと、その検出タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（検出電流値）とを対応付けた診断対象データを生成する。更に、制御装置１０は、同一タイミングである検出タイミングと基準タイミングとに対応づけられた検出電流値と基準電流値との差分の絶対値を算出し、その算出値が差分閾値より大きい場合には、検出タイミングにおけるスライダの位置を支障位置として算出し、機械要素の支障を通知する。【選択図】図２
2013110923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を有するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置であって、
前記アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得手段と、
前記記憶手段に記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得手段により前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項２】
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記アクチュエータを構成する機械要素の支障を通知する通知手段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制御装置。
【請求項３】
前記検出電流値取得手段は、前記移動体が始点から終点まで移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得す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制御装置。
【請求項４】
前記検出電流値取得手段は、前記移動体が始点から終点までの間の所定区間を移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得す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制御装置。
【請求項５】
アクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する請求項１乃至４の何れか１項に記載のアクチュエータ制御装置と、
を備えることを特徴とするアクチュエータシステム。
【請求項６】
移動体を有するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御方法であって、
前記アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得ステップにおいて前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおいて前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出ステップと、
を含むことを特徴とするアクチュエータ制御方法。
【請求項７】
前記比較ステップにおいて前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記アクチュエータを構成する機械要素の支障を通知する通知ステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ制御方法。
【請求項８】
前記検出電流値取得ステップにおいて、前記移動体が始点から終点まで移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得することを特徴とする請求項６又は７に記載のアクチュエータ制御方法。
【請求項９】
前記検出電流値取得ステップにおいて、前記移動体が始点から終点までの間の所定区間を移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得することを特徴とする請求項６又は７に記載のアクチュエータ制御方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶する記憶手段、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得手段、
前記記憶手段に記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得手段により前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較手段、
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出手段、
として機能させるアクチュエータ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ制御装置、アクチュエータシステム、アクチュエータ制御方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の作業の自動化に寄与する産業用ロボットは、一般的にアクチュエータを有する。このアクチュエータは、駆動源として例えばモータを備える。アクチュエータの制御装置には、モータの過負荷を防止するために、モータの駆動時の電流値に基づいてモータの発熱量を算出し、そのモータの発熱量が閾値を超えた場合に警告を発する機能を有するものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／００１４７９号
【特許文献２】特開２００４−２６４２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アクチュエータの駆動が繰り返されると、アクチュエータを構成するスライダ、ボールねじ、ベアリング、ガイド等の機械要素は、劣化したり、異常が生じることがある。また、アクチュエータの製造時において、機械要素が仕様に合致していない可能性がある。しかしながら、従来は、このようなアクチュエータを構成する機械要素の支障を検出することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、アクチュエータを構成する機械要素の支障を検出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記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制御装置は、
移動体を有するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置であって、
前記アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得手段と、
前記記憶手段に記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得手段により前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記アクチュエータを構成する機械要素の支障を通知する通知手段を備えるようにしてもよい。
【０００８】
前記検出電流値取得手段は、前記移動体が始点から終点まで移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【０００９】
前記検出電流値取得手段は、前記移動体が始点から終点までの間の所定区間を移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るアクチュエータシステムは、
アクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する本発明の第１の観点に係るアクチュエータ制御装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の観点に係るアクチュエータ制御方法は、
移動体を有するアクチュエータを制御するアクチュエータ制御方法であって、
前記アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得ステップにおいて前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおいて前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出ステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記比較ステップにおいて前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記アクチュエータを構成する機械要素の支障を通知する通知ステップを含むようにしてもよい。
【００１３】
前記検出電流値取得ステップにおいて、前記移動体が始点から終点まで移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【００１４】
前記検出電流値取得ステップにおいて、前記移動体が始点から終点までの間の所定区間を移動する間に前記モータに流れる電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の第４の観点に係るアクチュエータ制御プログラムは、
コンピュータを、
アクチュエータが正常に駆動しているとみなされる場合の所定のタイミングと、前記所定のタイミングにおいて前記アクチュエータ内のモータに流れる電流の基準値とを対応付けて記憶する記憶手段、
前記アクチュエータの駆動時における前記所定のタイミングにおいて前記モータに流れる電流の検出値を取得する検出電流値取得手段、
前記記憶手段に記憶された前記所定のタイミングに対応する前記電流の基準値と、前記検出電流値取得手段により前記所定のタイミングにおいて取得された前記電流の検出値とを比較する比較手段、
前記比較手段により前記電流の基準値と前記電流の検出値との差が所定値以上であると判別された場合に、前記所定のタイミングにおける前記移動体の位置を検出する位置検出手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アクチュエータを構成する機械要素の支障を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係るアクチュエータシステムの概観を示す図である。
【図２】実施形態１に係るアクチュエータ制御装置の構成を示す図である。
【図３】実施形態１に係る基準値設定の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態１に係る基準タイミングと基準電流値との対応関係の一例を示す図である。
【図５】実施形態１に係る診断基準データの構成を示す図である。
【図６】実施形態１に係る機械要素診断の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１に係る診断対象データの構成を示す図である。
【図８】実施形態１に係る検出電流値と基準電流値との比較の第１の例（図８（Ａ））及び第２の例（図８（Ｂ））を示す図である。
【図９】実施形態２に係るアクチュエータシステムの概観を示す図である。
【図１０】実施形態２に係るアクチュエータ制御装置及びＰＣの構成を示す図である。
【図１１】実施形態２に係る基準値設定の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態２に係る機械要素診断の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るアクチュエータシステム１の概観を示す。図１に示されるように、アクチュエータシステム１は、制御装置１０、アクチュエータ３０、モータケーブル４１、及びエンコーダケーブル４２を備える。
【００２０】
アクチュエータ３０は、ハウジング３１、モータ３２、ボールねじ３３、スライダ３４、エンコーダ３５、ベアリング３６及びガイド３７を備える。
【００２１】
ハウジング３１は、内部の各部材を保護する中空の部材である。ハウジング３１の内部には、モータ３２、ボールねじ３３、スライダ３４、エンコーダ３５、ベアリング３６及びガイド３７が収容される。
【００２２】
モータ３２の回転軸は、機械要素としてのボールねじ３３に連結されている。ボールねじ３３には機械要素としてのベアリング３６が取り付けられている。モータ３２は、モータケーブル４１を介して制御装置１０から供給される電流に応じて、ボールねじ３３を回転させる。これにより、機械要素としてのスライダ３４が機械要素としての２本のガイド３７に沿って始点と終点との間をＸ軸方向に移動する。ここで、始点とは、スライダ３４の移動範囲のうちモータ３２に最も近い位置を意味し、終点とは、スライダ３４の移動範囲のうちモータ３２から最も遠い位置を意味する。スライダ３４の位置は、モータ３２の回転角と比例する。例えば、スライダ３４が、図１に示されるようにモータ３２に最も近い位置にある場合、回転角は０°である。この状態からモータが回転することにより回転角が７２０°となった場合、スライダ３４は＋Ｘ軸方向に例えば２ｃｍだけ移動する。
【００２３】
エンコーダ３５は、例えば磁気式のロータリーエンコーダである。エンコーダ３５は、モータ３２が所定角度だけ回転する毎に、パルスを、エンコーダケーブル４２を介して制御装置１０へ出力する。ここで、エンコーダ３５は、モータ３２がスライダ３４を＋Ｘ軸方向に移動させる方向に回転する場合には、その回転方向に所定角度だけ回転する毎に＋１を示すパルスを出力し、モータ３２がスライダ３４を−Ｘ軸方向に移動させる方向に回転する場合には、その回転方向に所定角度だけ回転する毎に−１を示すパルスを出力する。なお、エンコーダ３５は磁気式に限られず、光学式その他の方式のエンコーダであってもよい。
【００２４】
制御装置１０は、モータ３２に電力を供給することにより、モータ３２を回転させる。また、制御装置１０は、エンコーダ３５からのパルスを、エンコーダケーブル４２を介して入力される。制御装置１０は、アクチュエータ３０内の機械要素の支障診断を行う。
【００２５】
図２は、制御装置１０の構成を示す図である。図２に示されるように、制御装置１０は、制御部１０２、記憶手段としてのメモリ１０４、モータドライバ回路１０６、検出電流値取得手段としての電流センサ１０８、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１０、及び、通知手段としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）１１２を備える。
【００２６】
制御部１０２は、例えばマイクロコンピュータにより構成される。制御部１０２は、メモリ１０４に記憶されたプログラムを実行し、メモリ１０４に記憶された各種データを処理することなどにより、制御装置１０の全体を制御する。制御部１０２は、検出電流値取得手段としての電流検出部１２２と、比較手段としての比較部１２４と、位置検出手段としての位置検出部１２６との機能を有する。制御部１０２は、アクチュエータ３０内のエンコーダ３５を接続する。メモリ１０４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）である。メモリ１０４は、各種情報を記憶する。
【００２７】
モータドライバ回路１０６は、アクチュエータ３０内のモータ３２を接続する。モータドライバ回路１０６は、制御部１０２の制御により、モータ３２に対して電力を供給し、モータ３２の駆動を制御する。電流センサ１０８は、モータ３２を接続する。電流センサ１０８は、アクチュエータ３０の駆動時、換言すれば、モータ３２の駆動時においてモータ３２に流れる電流の値（検出電流値）を取得する。
【００２８】
Ｉ／Ｆ部１１０は、制御部１０２の制御により、図示しない外部の機器との間でデータの送信及び受信を行う。ＬＥＤ１１２は、制御部１０２の制御により、点灯動作を行う。
【００２９】
次に、制御装置１０の動作を説明する。図３に示す基準値設定の動作は、アクチュエータ３０の設置時や調整時に行われる。制御部１０２は、アクチュエータ３０の動作パターンを設定する（ステップＳ１０１）。例えば、動作パターンの情報は、移動開始位置に存在するスライダ３４が加速し、次に一定速度で移動し、更に減速して移動終了位置に到達するまでのスライダ３４の挙動を示す情報であり、加速時の加速度（立ち上がり加速度）、一定速度及び減速時の加速度（立ち下がり加速度）と、移動終了位置の情報とを含む。本実施形態では、移動開始位置及び移動終了位置は、始点及び終点以外の位置とする。動作パターンの情報は、複数用意されて、メモリ１０４に記憶されている。制御部１０２は、作業者による図示しない操作部の操作に応じて、複数の動作パターンの情報の中から１つの動作パターンの情報を選択し、設定する。設定された動作パターンの情報（設定動作パターンの情報）は、メモリ１０４に記憶される。
【００３０】
次に、制御部１０２は、設定動作パターンの情報に基づいて、電流値を算出し、アクチュエータ３０の駆動制御を開始する（ステップＳ１０２）。
【００３１】
具体的には、制御部１０２は、スライダ３４が、予め定められた基準位置（例えば始点）に存在した後にエンコーダ３５から随時入力されるパルスが示す＋１又は−１を加算する。次に、制御部１０２は、パルスが示す値の加算値（パルス加算値）に基づいて、基準位置とスライダ３４が現在存在する移動開始位置との距離を算出し、その距離を基準位置に加算することにより、スライダ３４の移動開始位置を特定する。次に、制御部１０２は、スライダ３４の移動開始位置と設定動作パターン情報内の移動終了位置との距離を算出する。次に、制御部１０２は、設定動作パターンの情報内の立ち上がり加速度、一定速度、立ち下がり加速度の情報と、移動開始位置と移動終了位置との距離とに基づいて、スライダ３４が移動開始位置から移動終了位置まで移動するために必要な立ち上がり加速度の継続時間、一定速度の継続時間及び立ち下がり加速度の継続時間を算出する。
【００３２】
次に、制御部１０２は、移動開始位置にあるスライダ３４が、立ち上がり加速度での算出した継続時間の移動、一定速度での算出した継続時間の移動、立ち下がり加速度での算出した継続時間の移動を順次行って移動終了位置に到達する間での間に、モータ３２に流すべき電流値を算出する。更に、制御部１０２は、算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力する。ここで、制御部１０２は、スライダ３４が、移動開始位置から移動を開始してから移動終了位置に到達するまでの間に所定の周期で到来するタイミング（算出タイミング）毎に電流値を算出し、随時、算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力する。モータドライバ回路１０６は、入力された電流値を有する電流をアクチュエータ３０内のモータ３２に流す処理を行う。これにより、スライダ３４が移動開始位置から移動終了位置まで移動する。
【００３３】
アクチュエータ３０の駆動制御と並行して、制御部１０２は、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。基準タイミングは、スライダ３４が移動開始位置から移動を開始した後に、所定の周期（例えば１〜２ｍｓの周期の時間）で到来するタイミング（基準タイミング）である。
【００３４】
基準タイミングが到来していない場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部１０２は、再び、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。一方、基準タイミングが到来した場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１０２は、その基準タイミングと基準電流値とを対応づけた診断基準データを生成し、メモリ１０４に記憶させる（ステップＳ１０４）。具体的には、電流センサ１０８は、随時モータ３２に流れる電流の値を検出し、制御部１０２へ出力する。制御部１０２は、基準タイミングが到来すると、電流センサ１０８からの電流値（基準電流値）を取得し、基準タイミングとその基準タイミングにおける基準電流値とを対応付けた診断基準データを生成する。更に、制御部１０２は、診断基準データをメモリ１０４に記憶させる。図４は、基準電流値の時間遷移の一例を示す図であり、図５は、診断基準データの構成を示す図である。診断基準データは、アクチュエータ３０が正常に駆動しているとみなされる場合における、基準タイミングと、その基準タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値との対応を示す情報である。
【００３５】
次に、制御部１０２は、アクチュエータ３０の駆動制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１０２は、ステップＳ１０２において、全ての算出タイミングにおいて算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力した場合には、アクチュエータ３０の駆動制御が終了したと判定し、それ以外の場合には、アクチュエータ３０の駆動制御が終了していないと判定する。
【００３６】
アクチュエータ３０の駆動制御が終了していない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御部１０２は、再び、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。一方、アクチュエータ３０の駆動制御が終了した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御部１０２は、アクチュエータ３０内の機械要素の支障があると見なす際のその検出電流値と基準電流値との差分の閾値（差分閾値）を設定する（ステップＳ１０６）。設定された差分閾値は、メモリ１０４に記憶される。
【００３７】
図６に示す機械要素診断の動作は、アクチュエータ３０を何度か駆動した後に行われる。なお、以下においては、スライダ３４は、当初、図３のステップＳ１０２において特定した移動開始位置に存在し、メモリ１０４には、その移動開始位置の情報が記憶されているものとする。
【００３８】
制御部１０２内の電流検出部１２２は、機械要素の診断を要求する信号である診断指令信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１５１）。例えば、作業者が機械要素診断の指示を行うために制御装置１０内の図示しない操作部を操作した場合、電流検出部１２２は、操作部からの操作に応じた診断指令信号が入力される。
【００３９】
診断指令信号が入力されなかった場合（ステップＳ１５１：ＮＯ）、電流検出部１２２は、再び、診断指令信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１５１）。一方、診断指令信号が入力された場合（ステップＳ１５１：ＹＥＳ）、制御部１０２は、図３のステップＳ１０１において設定した動作パターンに基づいて電流値を算出し、アクチュエータ３０の駆動制御を行う（ステップＳ１５２）。具体的には、制御部１０２は、移動開始位置にあるスライダ３４が、設定移動パターン情報内の立ち上がり加速度での算出した継続時間の移動、一定速度での算出した継続時間の移動、立ち下がり加速度での算出した継続時間の移動を順次行って移動終了位置に到達する間での間に、モータ３２に流すべき電流値を算出する。更に、制御部１０２は、算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力する。ここで、制御部１０２は、スライダ３４が、移動開始位置から移動終了位置に到達するまでの間に所定の周期で到来するタイミング（算出タイミング）毎に電流値を算出し、随時、算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力する。モータドライバ回路１０６は、入力された電流値を有する電流をアクチュエータ３０内のモータ３２に流す処理を行う。これにより、スライダ３４が移動開始位置から移動終了位置まで移動する。
【００４０】
制御部１０２によるアクチュエータ３０の駆動制御と並行して、制御部１０２内の電流検出部１２２は、モータ３２に流れる電流の検出のタイミング（検出タイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ１５３）。ここで、検出タイミングは、アクチュエータ３０の駆動開始後、換言すれば、スライダ３４が、移動開始位置から移動を開始した後に、所定の周期（例えば１〜２ｍｓの周期の時間）で到来するタイミングであり、上述した基準タイミングと同一のタイミングである。
【００４１】
検出タイミングが到来していない場合（ステップＳ１５３：ＮＯ）、電流検出部１２２は、再び、検出タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１５３）。一方、検出タイミングが到来した場合（ステップＳ１５３：ＹＥＳ）、電流検出部１２２は、電流センサ１０８からの電流値（検出電流値）を取得し、検出タイミングとその検出タイミングにおける検出電流値とを対応付けた診断対象データを生成し、その診断対象データをメモリ１０４に記憶させる（ステップＳ１５４）。図７は、診断対象データの構成を示す図である。
【００４２】
次に、制御部１０２内の比較部１２４は、同一タイミングである検出タイミングと基準タイミングとに対応づけられた検出電流値と基準電流値との差分の絶対値（算出差分）を算出する（ステップＳ１５５）。具体的には、比較部１２４は、ステップＳ１５４において生成、記憶された診断対象データ内の検出電流値を読み出す。更に、比較部１２４は、ステップＳ１５４において生成、記憶された診断対象データ内の検出タイミングと同一の基準タイミングを特定する。次に、比較部１２４は、メモリ１０４に記憶された診断基準データ内の基準電流値のうち、特定した基準タイミングに対応づけられた基準電流値を読み出す。更に、比較部１２４は、読み出した検出電流値と基準電流値との差分の絶対値を算出する。
【００４３】
次に、比較部１２４は、算出差分が差分閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５６）。算出差分が差分閾値以下である場合、電流検出部１２２は、再び、検出タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１５３）。一方、算出差分が差分閾値よりも大きい場合（ステップＳ１５６：ＹＥＳ）、位置検出部１２６は、支障位置を算出する（ステップＳ１５７）。
【００４４】
具体的には、位置検出部１２６は、アクチュエータ３０の駆動制御が開始されてからステップＳ１５３において到来したと判定された検出タイミングの時までの間にエンコーダ３５から随時入力されるパルスが示す＋１又は−１を加算している。位置検出部１２６は、このパルスが示す値の加算値（パルス加算値）に基づいて、移動開始位置とスライダ３４が現在存在する位置との距離を算出し、その距離を移動開始位置に加算する。この加算値は、スライダ３４が現在存在する位置としての支障位置を示す。
【００４５】
次に、比較部１２４は、アクチュエータ３０内の機械要素の支障を通知する処理を行う（ステップＳ１５８）。具体的には、比較部１２４は、ＬＥＤ１１２を点灯させる制御を行う。ＬＥＤ１１２は、比較部１２４の制御に応じて点灯する。ＬＥＤ１１２が点灯することにより、作業者は、アクチュエータ３０内の機械要素に生じた支障を認識することができる。
【００４６】
次に、制御部１０２は、アクチュエータ３０の駆動制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１０２は、ステップＳ１０２において、全ての算出タイミングにおいて算出した電流値をモータドライバ回路１０６へ出力した場合には、アクチュエータ３０の駆動制御が終了したと判定し、それ以外の場合には、アクチュエータ３０の駆動制御が終了していないと判定する。アクチュエータ３０の駆動制御が終了していない場合（ステップＳ１５９：ＮＯ）、電流検出部１２２は、再び、検出タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１５３）。その後、例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、時系列上の各検出タイミング毎に、基準電流値と検出電流値との差分ｄの絶対値の算出と、その絶対値（算出差分）が差分閾値よりも大きいか否かの判定が繰り返される。一方、アクチュエータ３０の駆動制御が終了した場合（ステップＳ１５９：ＹＥＳ）、一連の動作が終了する。
【００４７】
以上説明したように、実施形態１では、制御装置１０は、アクチュエータ３０の設置時や調整時に、設定した動作パターンに従って機械要素が正常に駆動しているとみなされるアクチュエータ３０が駆動する場合の基準タイミングと、その基準タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（基準電流値）とを対応付けた診断基準データを生成する。また、制御装置１０は、その後にアクチュエータ３０が何度か駆動した後に、設定した動作パターンに従ってアクチュエータ３０が駆動する場合の検出タイミングと、その検出タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（検出電流値）とを対応付けた診断対象データを生成する。更に、制御装置１０は、同一タイミングである検出タイミングと基準タイミングとに対応づけられた検出電流値と基準電流値との差分の絶対値（算出差分）を算出し、その算出差分が差分閾値より大きい場合には、検出タイミングにおけるスライダ３４の位置を支障位置として算出し、機械要素の支障を通知する。
【００４８】
すなわち、アクチュエータ３０の駆動制御中におけるタイミングと、そのタイミングにおいてモータ３２に流れる電流値とが対応付けられることにより、スライダ３４の移動に伴う電流値の基準値からの変化をアクチュエータ３０内の機械要素の状態の変化として捉えることができるようになるため、アクチュエータ３０内の機械要素の支障を適切に検出することが可能となる。例えば、設定動作パターンに対応する全区間において、対応する各算出差分が差分閾値より大きく、且つ、全て所定範囲内の値である場合、換言すれば、スライダ３４が移動しても算出差分の変動が小さい場合には、作業者は、スライダ３４、ボールねじ３３、ベアリング３６の支障を認定することができる。一方、設定動作パターンに対応する全区間のうち、特定の区間に対応する算出差分のみが差分閾値よりも大きい場合、換言すれば、スライダ３４が特定の区間を移動する場合にのみ、算出差分が差分閾値よりも大きくなる場合には、作業者は、スライダ３４が特定の区間を移動する際にそのスライダ３４と接触するガイド３７上の位置の支障や、スライダ３４が特定の区間を移動する際にそのスライダ３４と接触するボールねじ３３上の位置の支障を認定することができる。
【００４９】
また、実施形態１では、制御装置１０は、始点から終点までの全区間ではなく、移動開始位置から移動終了位置までの所定区間をスライダ３４が移動する場合に対応する診断基準データ及び診断対象データを生成することができる。このため、制御装置１０内のメモリ１０４の記憶容量が小さい場合であっても、制御装置１０は、その記憶容量に応じてデータ量の少ない診断基準データ及び診断対象データを生成し、機械要素の診断を行うことができる。
【００５０】
（実施形態２）
図９は、実施形態２に係るアクチュエータシステム２の概観を示す。図１０に示されるように、アクチュエータシステム２は、制御装置１０、アクチュエータ３０、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）４０、モータケーブル４１、及び、エンコーダケーブル４２を備える。
【００５１】
アクチュエータ３０は、実施形態１と同様の構成であるので、その説明は省略する。制御装置１０は、モータ３２に電力を供給することにより、モータ３２を回転させる。また、制御装置１０は、モータ３２が所定角度だけ回転する毎に、エンコーダ３５が出力するパルスを、エンコーダケーブル４２を介して取得する。アクチュエータ制御装置としてのＰＣ４０は、アクチュエータ３０内の機械要素の支障診断を行う。
【００５２】
図１１は、制御装置１０の構成を示す図である。図１１に示されるように、制御装置１０は、図２に示される実施形態１の制御装置１０と比較すると、制御部１０２が比較部１２４及び位置検出部１２６の機能を有していないこと、及び、Ｉ／Ｆ部１１０がＰＣ４０を接続していること以外は、実施形態１の制御装置１０と同様の構成であるので、その説明は省略する。
【００５３】
図１０に示されるように、ＰＣ４０は、制御部４０２、記憶手段としてのメモリ４０４、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部４１０、通知手段としての表示部４１２、及び、操作部４１４を備える。
【００５４】
制御部４０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。制御部４０２は、メモリ４０４に記憶されたプログラムを実行し、メモリ４０４に記憶された各種データを処理することなどにより、ＰＣ４０の全体を制御する。制御部４０２は、比較手段としての比較部４２４と、位置検出手段としての位置検出部４２６との機能を有する。メモリ４０４は、例えばＲＡＭやＲＯＭである。メモリ４０４は、各種情報を記憶する。
【００５５】
Ｉ／Ｆ部４１０は、制御部４０２の制御により、制御装置１０内のＩ／Ｆ部１１０との間でデータの送信及び受信を行う。表示部４１２は、例えば液晶ディスプレイである。表示部４１２は、各種の文字や映像を表示する。操作部４１４は、テンキーやファンクションキー等を含んだキーボードやマウスによって構成される。操作部４１４は、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。
【００５６】
次に、制御装置１０及びＰＣ４０の動作を説明する。図１１に示す基準値設定の動作は、アクチュエータ３０の設置時や調整時に行われる。ＰＣ４０内の制御部４０２は、アクチュエータ３０の動作パターンを設定する（ステップＳ２０１）。設定された動作パターンの情報（設定動作パターン情報）は、メモリ４０４に記憶される。
【００５７】
次に、制御部４０２は、Ｉ／Ｆ部４１０を介して、制御装置１０へ診断基準データの生成を要求するための診断基準データ生成指令信号を送信する。制御装置１０内の制御部１０２は、Ｉ／Ｆ部１１０を介して診断基準データ生成指令信号が入力される（ステップＳ２０２）。診断基準データ生成指令信号には、ＰＣ４０内の制御部４０２がステップＳ２０１において設定した設定動作パターン情報が含まれる。
【００５８】
次に、制御部１０２は、設定動作パターン情報に基づいて、電流値を算出し、アクチュエータ３０の駆動制御を開始する（ステップＳ２０３）。
【００５９】
アクチュエータ３０の駆動制御と並行して、制御部１０２は、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。基準タイミングが到来していない場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、制御部１０２は、再び、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。一方、基準タイミングが到来した場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、制御部１０２は、その基準タイミングと基準電流値とを対応付けた診断基準データを生成する（ステップＳ２０５）。
【００６０】
次に、制御部１０２は、Ｉ／Ｆ部１１０を介して、ＰＣ４０へ診断基準データを送信する。ＰＣ４０内の制御部４０２は、Ｉ／Ｆ部４１０を介して診断基準データが入力される（ステップＳ２０６）。診断基準データは、メモリ４０４に記憶される。
【００６１】
次に、制御部１０２は、アクチュエータ３０の駆動制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。アクチュエータ３０の駆動制御が終了していない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、制御部１０２は、再び、基準タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。一方、アクチュエータ３０の駆動制御が終了した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、制御部１０２は、Ｉ／Ｆ部１１０を介して、ＰＣ４０へアクチュエータ３０の駆動制御が終了したことを示す終了通知情報を送信する。
【００６２】
ＰＣ４０内の制御部４０２は、Ｉ／Ｆ部４１０を介して、制御装置１０からの終了通知情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。終了通知情報を受信していない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、制御部４０２は、再び、診断基準データの受信を行う（ステップＳ２０６）。一方、終了通知情報を受信した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、制御部４０２は、差分閾値を設定する（ステップＳ２１０）。設定された差分閾値は、メモリ４０４に記憶される。
【００６３】
図１２に示す機械要素診断の動作は、アクチュエータ３０を何度か駆動した後に行われる。ＰＣ４０内の制御部４０２は、Ｉ／Ｆ部４１０を介して、制御装置１０へ機械要素の診断を要求する信号である診断指令信号を送信する。制御装置１０の制御部１０２は、Ｉ／Ｆ部１１０を介して診断指令信号が入力される（ステップＳ２５１）。診断指令信号には、ＰＣ４０内の制御部４０２が図１１のステップＳ２０１において設定した動作パターンの情報（設定動作パターン情報）が含まれる。
【００６４】
制御部１０２は、設定動作パターン情報に基づいて電流値を算出し、アクチュエータ３０の駆動制御を行う（ステップＳ２５２）。
【００６５】
制御部１０２によるアクチュエータ３０の駆動制御と並行して、制御部１０２内の電流検出部１２２は、モータ３２に流れる電流の検出のタイミング（検出タイミング）が到来したか否かを判定する（ステップＳ２５３）。
【００６６】
検出タイミングが到来していない場合（ステップＳ２５３：ＮＯ）、電流検出部１２２は、再び、検出タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２５３）。一方、検出タイミングが到来した場合（ステップＳ２５３：ＹＥＳ）、電流検出部１２２は、電流センサ１０８からの電流値（検出電流値）を取得し、検出タイミングとその検出タイミングにおける検出電流値とを対応付けた診断対象データを生成する（ステップＳ２５４）。
【００６７】
次に、制御部１０２は、Ｉ／Ｆ部１１０を介して、診断対象データと、アクチュエータ３０の駆動制御が開始されてからステップＳ２５３において到来したと判定された検出タイミングの時までの間にエンコーダ３５から随時入力されるパルスが示す＋１又は−１の加算値（パルス加算値）と、移動開始位置とをＰＣ４０へ送信する。ＰＣ４０内の制御部４０２は、Ｉ／Ｆ部４１０を介して、診断対象データ、パルス加算値及び移動開始位置が入力される（ステップＳ２５５）。
【００６８】
次に、ＰＣ４０の制御部４０２内の比較部４２４は、同一タイミングである検出タイミングと基準タイミングとに対応づけられた検出電流値と基準電流値との差分の絶対値（算出差分）を算出する（ステップＳ２５６）。具体的には、比較部４２４は、記憶された診断対象データ内の検出電流値を読み出す。更に、比較部４２４は、ステップＳ２５５において入力された診断対象データ内の検出タイミングと同一の基準タイミングを特定する。次に、比較部４２４は、メモリ４０４に記憶された診断基準データ内の基準電流値のうち、特定した基準タイミングに対応づけられた基準電流値を読み出す。更に、比較部４２４は、読み出した検出電流値と基準電流値との差分の絶対値を算出する。
【００６９】
次に、比較部４２４は、算出差分が差分閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２５７）。算出差分が差分閾値以下である場合、制御部４０２は、再び、制御部４０２は、再び、診断対象データ、パルス加算値及び移動開始位置の受信を行う（ステップＳ２５５）。
【００７０】
一方、算出差分が差分閾値よりも大きい場合（ステップＳ２５７：ＹＥＳ）、位置検出部４２６は、支障位置を算出する（ステップＳ２５８）。具体的には、位置検出部４２６は、ステップＳ２５５において入力されたパルス加算値と移動開始位置とに基づいて、移動開始位置とスライダ３４が現在存在する位置との距離を算出し、その距離を移動開始位置に加算する。加算値は、スライダ３４が現在存在する位置としての支障位置を示す。
【００７１】
次に、比較部４２４は、アクチュエータ３０内の機械要素の支障を通知する処理を行う（ステップＳ２５９）。具体的には、比較部４２４は、表示部４１２に、アクチュエータ３０内の機械要素の支障を通知するための画像（支障通知画像）を表示させる制御を行う。表示部４１２は、比較部４２４の制御に応じて支障表示画像を表示する。作業者は、支障表示画像を見ることによって、アクチュエータ３０内の機械要素に生じた支障を認識することができる。
【００７２】
以上説明したように、実施形態２では、ＰＣ４０は、アクチュエータ３０の設置時や調整時に、設定した動作パターンに従って機械要素が正常に駆動しているとみなされるアクチュエータ３０が駆動する場合の基準タイミングと、その基準タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（基準電流値）とを対応付けた診断基準データを制御装置１０から取得する。また、ＰＣ４０は、その後にアクチュエータ３０が何度か駆動した後に、設定した動作パターンに従ってアクチュエータ３０が駆動する場合の検出タイミングと、その検出タイミングにおいてモータ３２に流れる電流値（検出電流値）とを対応付けた診断対象データと、パルス加算値と、移動開始位置とを取得する。更に、制御装置１０は、同一タイミングである検出タイミングと基準タイミングとに対応づけられた検出電流値と基準電流値との差分の絶対値（算出差分）を算出し、その算出差分が差分閾値より大きい場合には、パルス加算値と移動開始位置とに基づいて算出した、検出タイミングにおけるスライダ３４の位置を支障位置として算出し、機械要素の支障を通知する。
【００７３】
すなわち、実施形態１と同様、アクチュエータ３０の駆動制御中におけるタイミングと、そのタイミングにおいてモータ３２に流れる電流値とが対応付けられることにより、スライダ３４の移動に伴う電流値の基準値からの変化をアクチュエータ３０内の機械要素の状態の変化として捉えることができるようになるため、アクチュエータ３０内の機械要素の支障を適切に検出することが可能となる。
【００７４】
また、実施形態１と同様、制御装置１０では、始点から終点までの全区間ではなく、移動開始位置から移動終了位置までの所定区間をスライダ３４が移動する場合に対応する診断基準データ及び診断対象データを生成することができる。このため、制御装置１０内のメモリ１０４の記憶容量が小さい場合であっても、制御装置１０は、その記憶容量に応じてデータ量の少ない診断基準データ及び診断対象データを生成し、ＰＣ４０は、機械要素の診断を行うことができる。
【００７５】
（他の実施形態）
以上、実施形態１及び２について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、動作パターンの情報に対応する移動開始位置と移動終了位置とは、始点及び終点以外の位置とした。しかし、移動開始位置は始点、移動終了位置は終点でもよい。この場合、スライダ３４が始点から終点までの全区間を移動する場合における、機械要素の支障診断が可能となる。
【００７７】
例えば、上記実施形態では、制御装置１０やＰＣ４０は、アクチュエータ３０の設置時や調整時に、基準位置と基準電流値とを対応付けた診断基準データを生成した。しかし、例えば、アクチュエータ３０の製造者が、出荷時等において診断基準データを生成し、購入者に提供するようにしてもよい。この場合には、制御装置１０やＰＣ４０は、製造業者によって生成された診断基準データをそのまま用いればよい。
【００７８】
例えば、上述した実施形態では、エンコーダ３５は、ロータリーエンコーダであって、モータ３２が所定角度だけ回転する毎に、パルスを出力した。しかしながら、エンコーダ３５は、スライダ３４の位置を検出するリニアエンコーダでもよい。この場合には、制御装置１０の制御部１０２内の電流検出部１２２は、エンコーダ３５からスライダ３４の位置を直接に取得することができる。
【００７９】
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。例えば、コンピュータがプログラムを実行することで、制御装置１０の機能を実現してもよい。また、制御装置１０の機能を実現するためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータにダウンロードされてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１、２  アクチュエータシステム
１０  制御装置
３０  アクチュエータ
３１  ハウジング
３２  モータ
３３  ボールねじ
３４  スライダ
３５  エンコーダ
３６  ベアリング
３７  ガイド
４０  ＰＣ
４１  モータケーブル
４２  エンコーダケーブル
１０２、４０２  制御部
１０４、４０４  メモリ
１０６  モータドライバ回路
１０８  電流センサ
１１０、４１０  Ｉ／Ｆ部
１１２  ＬＥＤ
１２２  電流検出部
１２４、４２４  比較部
１２６  位置検出部
４１２  表示部
４１４  操作部
４２６  位置検出部
【図１】
2013110923.tif 000003
【図２】
2013110923.tif 000004
【図３】
2013110923.tif 000005
【図４】
2013110923.tif 000006
【図５】
2013110923.tif 000007
【図６】
2013110923.tif 000008
【図７】
2013110923.tif 000009
【図８】
2013110923.tif 000010
【図９】
2013110923.tif 000011
【図１０】
2013110923.tif 000012
【図１１】
2013110923.tif 000013
【図１２】
2013110923.tif 000014