(57)【要約】【課題】第１及び第２コンタクト間の接続不良を精度良く検知する。【解決手段】接続不良検知システム１００は、第１コンタクト１１ａ１と接続される第１信号線３１ａと、第２コンタクト１１ｂ１と接続される第２信号線３２ａと、送信器４０と、終端抵抗４４と、電圧検出部４５とを含む。送信器４０は、第１信号線３１ａに電圧パルス信号を連続的に供給する。終端抵抗４４は、第２信号線３２ａに接続されている。電圧検出部４５は、第１信号線３１ａ及び第２信号線３２ａの少なくとも一方に接続され、当該接続された信号線に連続的に供給された電圧パルス信号を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続される第１ユニットと、前記第１ユニットと連結されているときに前記第１コンタクトと電気的に接続可能な第２コンタクトを有する第２ユニットとを含む接続装置のコンタクト間における接続不良を検知するための接続不良検知システムにおいて、
前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの一方のコンタクトと電気的に接続される第１信号線と、
前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの他方のコンタクトと電気的に接続される第２信号線と、
前記第１信号線に電圧パルス信号を連続的に供給する送信器と、
前記第２信号線に接続された終端抵抗と、
前記第１信号線及び前記第２信号線の少なくとも一方に接続され、当該接続された信号線に連続的に供給された前記電圧パルス信号を検出する電圧検出部とを備えていることを特徴とする接続装置の接続不良検知システム。
【請求項２】
前記第１ユニットは、前記第１コンタクトを複数有しており、
前記第２ユニットは、前記第２コンタクトを複数有しており、
複数の前記第１信号線が、前記一方のコンタクトとそれぞれ電気的に接続され、
複数の前記第２信号線が、前記他方のコンタクトとそれぞれ電気的に接続され、
前記送信器が、前記複数の第１信号線のうちの組となる２つの前記第１信号線のそれぞれに位相が反転した２つの電圧パルス信号を連続的に供給し、
前記終端抵抗が、前記組となる２つの第１信号線に接続された２つの前記一方のコンタクトに対応する２つの前記他方のコンタクトに接続された、組となる２つの前記第２信号線に接続され、
前記電圧検出部が、前記組となる２つの第１信号線及び前記組となる２つの第２信号線の少なくとも一方に接続され、当該接続された２つの信号線に連続的に供給された前記２つの電圧パルス信号の差分を検出することを特徴とする請求項１に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項３】
前記送信器、前記終端抵抗、及び、前記電圧検出部のそれぞれと接続された第３信号線をさらに備えており、
前記送信器が、前記第１信号線に供給する前記電圧パルス信号と位相が反転した電圧パルス信号を前記第３信号線に連続的に供給し、
前記電圧検出部は、前記接続された信号線及び前記第３信号線に連続的に供給された２つの前記電圧パルス信号の差分を検出することを特徴とする請求項１に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項４】
前記電圧検出部は、前記組となる２つの前記第１信号線、及び、前記組となる２つの前記第２信号線のそれぞれにおいて、供給された前記２つの電圧パルス信号の差分を検出する２つの電圧計を有することを特徴とする請求項２に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項５】
前記電圧検出部は、前記第１信号線及び前記第３信号線と、前記第２信号線及び前記第３信号線とのそれぞれにおいて、供給された２つの前記電圧パルス信号の差分を検出する２つの電圧計を有することを特徴とする請求項３に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項６】
前記第１コンタクト及び第２コンタクト間の接続不良を示す閾値を記憶する記憶部と、
前記電圧検出部が検出した検出値と前記閾値とを比較して接続不良が生じているか否かを判定する判定部とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項７】
前記判定部は、前記接続不良の発生回数が所定時間内に所定回数に達したときに、接続エラーが生じていると判定することを特徴とする請求項６に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項８】
前記電圧検出部が検出した検出値に基づく電圧パルス波形を表示する表示器をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続装置の接続不良検知システム。
【請求項９】
第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続される第１ユニットと、前記第１ユニットと連結されているときに前記第１コンタクトと電気的に接続可能な第２コンタクトを有する第２ユニットとを含む接続装置のコンタクト間における接続不良を検知するための接続不良検知方法において、
第１信号線と、第２信号線と、前記第１信号線に接続された送信器と、前記第２信号線に接続された終端抵抗と、前記第１信号線及び前記第２信号線の少なくとも一方に接続された電圧検出部とを備えた接続不良検知システムの前記第１信号線を前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの一方のコンタクトと電気的に接続し、且つ、前記第２信号線を前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの他方のコンタクトであって前記一方のコンタクトに対応する前記他方のコンタクトと電気的に接続する準備工程と、
前記送信器から電圧パルス信号を連続的に供給し、前記ロボットアームを動作させる動作工程と、
前記電圧検出部に接続された信号線に連続的に供給された前記電圧パルス信号を前記電圧検出部が検出する検出工程とを備えていることを特徴とする接続装置の接続不良検知方法。
【請求項１０】
前記電圧検出部が検出した検出値と、前記第１コンタクト及び第２コンタクト間の接続不良を示す閾値とを比較して接続不良が生じているか否かを判定する判定工程をさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の接続装置の接続不良検知方法。
【請求項１１】
前記判定工程において、前記接続不良の発生回数が所定時間内に所定回数に達したときに、接続エラーが生じていると判定することを特徴とする請求項１０に記載の接続装置の接続不良検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームに取り付けられる接続装置のコンタクト間における接続不良検知システム及び接続不良検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロボットアームに取り付けられる第１ユニットと、工具が取り付け可能であり、第１ユニットに着脱可能な第２ユニットとを有する自動工具交換装置（接続装置）について記載されている。自動工具交換装置の第１及び第２ユニットには、両ユニットが連結されているときに互いに電気的に接続可能な複数対のコンタクトが設けられており、ロボット側と工具側との信号伝達が可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７１８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、コンタクト同士の接続形態について詳細に記載されていないが、対となるコンタクト同士を良好に接続するために、例えば、対となるコンタクト同士が互いに近づくように、一方のコンタクトを他方のコンタクトに向けて付勢することがある。このような自動工具交換装置において、例えば、ロボットアームの速度変化が大きいと、第２ユニット（工具側）が第１ユニット（ロボット側）から離れるように移動し、対となるコンタクト同士の瞬間的な接続不良（瞬時断線）が生じる。このような瞬間的な接続不良が比較的多く生じる場合、第１ユニットと第２ユニットとの間で信号伝達不良が生じ、工具の制御不良などが生じる。このような不具合は、自動工具交換装置に限らず、例えば、ロボットアームに接続された第１ユニットと当該第１ユニットと相対移動可能に連結された第２ユニットを有するスリップリングなどの接続装置であっても、上述と同様に、第１ユニットのコンタクトと第２ユニットとのコンタクトとの間で信号伝達不良が生じることがある。このため、コンタクト間の瞬時断線を検知する必要があり、このコンタクト間の瞬時断線を検知する方法としては、例えば、一定電流を流してコンタクト間に生じる電圧変化から抵抗値を導出し、当該抵抗値の変動を検知することで接続不良を検知する抵抗測定方式などがある。
【０００５】
しかしながら、この抵抗測定方式においては、ノイズ電圧とコンタクトの抵抗値（抵抗変動電圧）とがどちらもアナログ量であるため、これらを区別することが非常に困難となる。この結果、測定した値をそのまま抵抗値として扱うことができない。仮に抵抗値として扱っても、その抵抗値はノイズ電圧を含んでいるため、接続不良を発生させるものであるか否かを精度良く判定することができない。つまり、接続不良が生じていないにもかかわらず、ノイズ電圧の影響で接続不良が生じていると検知したり、接続不良が生じているのに、ノイズ電圧の影響で接続不良が生じていないと検知したりする可能性が非常に大きい。したがって、コンタクト間の接続不良を検知する精度が非常に悪くなるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、第１及び第２コンタクト間の接続不良を精度良く検知することが可能な接続装置の接続不良検知システム及び接続不良検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接続装置の接続不良検知システムは、第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続される第１ユニットと、前記第１ユニットと連結されているときに前記第１コンタクトと電気的に接続可能な第２コンタクトを有する第２ユニットとを含む接続装置のコンタクト間における接続不良を検知するための接続不良検知システムにおいて、前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの一方のコンタクトと電気的に接続される第１信号線と、前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの他方のコンタクトと電気的に接続される第２信号線と、前記第１信号線に電圧パルス信号を連続的に供給する送信器と、前記第２信号線に接続された終端抵抗と、前記第１信号線及び前記第２信号線の少なくとも一方に接続され、当該接続された信号線に連続的に供給された前記電圧パルス信号を検出する電圧検出部とを備えている。
【０００８】
これによると、送信器から連続的な電圧パルス信号を供給しロボットアームを動作させているときに、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部が検出した検出値に基づいて、当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
【０００９】
本発明において、前記第１ユニットは、前記第１コンタクトを複数有しており、前記第２ユニットは、前記第２コンタクトを複数有しており、複数の前記第１信号線が、前記一方のコンタクトとそれぞれ電気的に接続され、複数の前記第２信号線が、前記他方のコンタクトとそれぞれ電気的に接続され、前記送信器が、前記複数の第１信号線のうちの組となる２つの前記第１信号線のそれぞれに位相が反転した２つの電圧パルス信号を連続的に供給し、前記終端抵抗が、前記組となる２つの第１信号線に接続された２つの前記一方のコンタクトに対応する２つの前記他方のコンタクトに接続された、組となる２つの前記第２信号線に接続され、前記電圧検出部が、前記組となる２つの第１信号線及び前記組となる２つの第２信号線の少なくとも一方に接続され、当該接続された２つの信号線に連続的に供給された前記２つの電圧パルス信号の差分を検出することが好ましい。これにより、電圧検出部は、送信器から連続的に供給された位相が反転した２つの電圧パルス信号の差分を検出するため、供給された各電圧パルス信号にノイズが侵入していてもノイズ同士が互いに打ち消されて小さくなり、ノイズの影響が小さいより信頼性の高い検出値を検出することが可能となる。
【００１０】
また、本発明において、前記送信器、前記終端抵抗、及び、前記電圧検出部のそれぞれと接続された第３信号線をさらに備えている。そして、前記送信器が、前記第１信号線に供給する前記電圧パルス信号と位相が反転した電圧パルス信号を前記第３信号線に連続的に供給し、前記電圧検出部は、前記接続された信号線及び前記第３信号線に連続的に供給された２つの前記電圧パルス信号の差分を検出することが好ましい。これにより、電圧検出部は、送信器から連続的に供給された位相が反転した２つの電圧パルス信号の差分を検出するため、供給された各電圧パルス信号にノイズが侵入していてもノイズ同士が互いに打ち消されて小さくなり、ノイズの影響が小さいより信頼性の高い検出値を検出することが可能となる。
【００１１】
また、本発明において、前記電圧検出部は、前記組となる２つの前記第１信号線、及び、前記組となる２つの前記第２信号線のそれぞれにおいて、供給された前記２つの電圧パルス信号の差分を検出する２つの電圧計を有することが好ましい。これにより、電圧検出部は、２組の第１及び第２コンタクトにおいて、第１信号線側における検出値と、第２信号線側における検出値との両方を検出することが可能となる。このため、各組における第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知しやすくなる。
【００１２】
また、本発明において、前記電圧検出部は、前記第１信号線及び前記第３信号線と、前記第２信号線及び前記第３信号線とのそれぞれにおいて、供給された２つの前記電圧パルス信号の差分を検出する２つの電圧計を有することが好ましい。これにより、電圧検出部は、第１信号線側における検出値と、第２信号線側における検出値との両方を検出することが可能となる。このため、第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知しやすくなる。
【００１３】
また、本発明において、前記第１コンタクト及び第２コンタクト間の接続不良を示す閾値を記憶する記憶部と、前記電圧検出部が検出した検出値と前記閾値とを比較して接続不良が生じているか否かを判定する判定部とをさらに備えていることが好ましい。これにより、判定部で検出値と閾値とを比較することで、当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良が生じているか否かをより精度良く判定することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記判定部は、前記接続不良の発生回数が所定時間内に所定回数に達したときに、接続エラーが生じていると判定することが好ましい。これにより、第１及び第２コンタクト間に接続エラーが生じているか否かをより一層精度良く判定することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記電圧検出部が検出した検出値に基づく電圧パルス波形を表示する表示器をさらに備えていることが好ましい。これにより、作業者が第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良をより精度良く検知しやすくなる。
【００１６】
また、本発明の接続装置の接続不良検知方法は、第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続される第１ユニットと、前記第１ユニットと連結されているときに前記第１コンタクトと電気的に接続可能な第２コンタクトを有する第２ユニットとを含む接続装置のコンタクト間における接続不良を検知するための接続不良検知方法において、第１信号線と、第２信号線と、前記第１信号線に接続された送信器と、前記第２信号線に接続された終端抵抗と、前記第１信号線及び前記第２信号線の少なくとも一方に接続された電圧検出部とを備えた接続不良検知システムの前記第１信号線を前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの一方のコンタクトと電気的に接続し、且つ、前記第２信号線を前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトのうちの他方のコンタクトであって前記一方のコンタクトに対応する前記他方のコンタクトと電気的に接続する準備工程と、前記送信器から電圧パルス信号を連続的に供給し、前記ロボットアームを動作させる動作工程と、前記電圧検出部に接続された信号線に連続的に供給された前記電圧パルス信号を前記電圧検出部が検出する検出工程とを備えている。
【００１７】
これによると、動作工程で送信器から連続的に電圧パルス信号を供給し、ロボットアームを動作させる。そして、検出工程で、電圧検出部が供給された電圧パルス信号を検出する。このとき、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部が検出した検出値に基づいて、当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
【００１８】
また、本発明において、前記電圧検出部が検出した検出値と、前記第１コンタクト及び第２コンタクト間の接続不良を示す閾値とを比較して接続不良が生じているか否かを判定する判定工程をさらに備えていることが好ましい。これにより、判定工程で検出値と閾値とを比較することで、当該第１及び第２コンタクト間に瞬間的な接続不良が生じているか否かをより精度良く判定することができる。
【００１９】
また、本発明において、前記判定工程において、前記接続不良の発生回数が所定時間内に所定回数に達したときに、接続エラーが生じていると判定することが好ましい。これにより、第１及び第２コンタクト間に接続エラーが生じているか否かをより一層精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の接続装置の接続不良検知システムによると、送信器から連続的な電圧パルス信号を供給しロボットアームを動作させているときに、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部が検出した検出値に基づいて、当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
また、本発明の接続装置の接続不良検知方法によると、動作工程で送信器から連続的に電圧パルス信号を供給し、ロボットアームを動作させる。そして、検出工程で、電圧検出部が供給された電圧パルス信号を検出する。このとき、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部が検出した検出値に基づいて、当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態による自動工具交換装置の接続不良検知システムとこの検知システムが採用されたロボットを示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は図１に示す自動工具交換装置の第１ユニットの概略斜視図であり、（ｂ）は図１に示す自動工具交換装置の第２ユニットの概略斜視図である。
【図３】図１に示す検知システムの回路構成を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による接続不良検知方法のフロー図である。
【図５】（ａ）は一方の第１信号線に供給される電圧パルス信号の電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｂ）は他方の第１信号線に供給される電圧パルス信号の電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｃ）は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す波形を合成した電圧パルス波形を示す波形図である。
【図６】（ａ）は図５（ａ）に示す波形が２倍に増幅された電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｂ）は図５（ｂ）に示す波形が２倍に増幅された電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｃ）は図５（ｂ）及び図６（ａ）に示す波形を合成した電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｄ）は図５（ａ）及び図６（ｂ）に示す波形を合成した電圧パルス波形を示す波形図であり、（ｅ）は図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す波形を合成した電圧パルス波形を示す波形図である。
【図７】本発明の第２実施形態による自動工具交換装置の接続不良検知システムの回路構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
本発明の第１実施形態に係る接続不良検知システム１００は、図１に示すように、例えば、産業用ロボット１に採用される。先ずは、ロボット１の概略構成について説明する。ロボット１は、ロボットアーム２、制御装置４及び外部配線８で構成されている。なお、産業用ロボット１は、液体、気体及び固体などをロボットアーム２に供給する供給装置を含んでいてもよい。
【００２４】
制御装置４は、作業者の入力に従ってロボットアーム２を動作させるとともに、所定のプログラムに従ってロボットアーム２を自動的に動作させる。本実施形態における制御装置４は、ロボットアーム２を動作させるための電源装置を内蔵しているが、電源装置が、制御装置４と分離されたものであってもよい。外部配線８は、制御装置４からロボットアーム２まで駆動電力及び制御信号を伝送する複数の配線で構成されている。
【００２５】
ロボットアーム２は、本体部９と、工具部３と、これら本体部９及び工具部３と接続する接続装置としての自動工具交換装置５とから構成されている。本体部９は、多自由度の動作を実現する複数の関節を有し、所定範囲内で姿勢変更することにより、工具部３を移動及び動作させる。本体部９には、外部配線８から供給された駆動電力及び制御信号を伝送するための内部配線が配設されている。なお、本体部９には、内部配線に代えて、本体部９の外側に外部配線を配設してもよい。
【００２６】
工具部３は、本体部９の先端に自動工具交換装置５を介して着脱可能に接続されており、加工対象物に対して各種加工を施す。本実施形態の工具部３は、例えば、スポット溶接を実現するものである。工具部３に設けられた溶接ガン及びエンコーダの動作に必要な駆動電力及び制御信号は、本体部９から供給される。なお、別の工具部３を本体部９に取り付けることにより、溶接、切断、把持、屈曲、組立、搬送、塗装、検査、研磨又は洗浄などの加工を実現することができる。ロボットアーム２は、当該加工のいくつかを選択的に実行できるものであってもよいし、別の加工を実行できるものであってもよい。
【００２７】
自動工具交換装置５は、本体部９と工具部３を着脱可能に接続し、自動で工具部３を交換可能に構成されている。自動工具交換装置５は、本体部９に対して工具部３を固定又は相対的に回転可能に接続してもよい。自動工具交換装置５は、本体部９と工具部３の間で駆動電力及び制御信号を伝送する。なお、自動工具交換装置５は、本体部９と工具部３の間で、気体、液体及び固体などを搬送可能な構成をもつものであってもよい。
【００２８】
また、自動工具交換装置５は、第１ユニット６と、第２ユニット７とを有している。第１ユニット６は、ボルトによって本体部９に接続されている。第２ユニット７は、ボルトによって工具部３に接続されている。これら第１及び第２ユニット６，７は、互いを強固に連結する連結機構（図示しない）を有し、第２ユニット７が第１ユニット６に対して着脱可能に構成されている。連結機構としては、例えば、エアによって係合部材を動作させることで、両ユニット６，７同士の着脱を実現する。
【００２９】
第１ユニット６の上面６ａには、図２（ａ）に示すように、制御信号を伝送するためのコネクタ１１ａと、駆動電力を伝送するためのコネクタ１２ａとが設けられている。第２ユニット７の上面７ａには、図２（ｂ）に示すように、コネクタ１１ａと嵌合可能なコネクタ１１ｂと、コネクタ１２ａと嵌合可能なコネクタ１２ｂとが設けられている。そして、第２ユニット７を第１ユニット６に連結するとき、第２ユニット７の図２中上面７ａと第１ユニット６の図２中上面６ａとが対向し、コネクタ１１ａ，１１ｂ同士が嵌合し、コネクタ１２ａ，１２ｂ同士が嵌合する。コネクタ１１ａは、図２（ａ）及び図３に示すように、上下方向に延在する複数の第１コンタクト１１ａ１を有する。コネクタ１１ｂは、図２（ｂ）及び図３に示すように、上下方向に延在し且つ上下方向に伸縮可能なスプリングピンからなる複数の第２コンタクト１１ｂ１を有する。なお、コネクタ１２ａはコネクタ１１ａと同様な複数の第１コンタクト１２ａ１を有し、コネクタ１２ｂはコネクタ１１ｂと同様な複数の第２コンタクト１２ｂ１を有する。このため、両ユニット６，７が連結されることで、第２コンタクト１１ｂ１，１２ｂ１が対応する第１コンタクト１１ａ１，１２ａ１を押圧し、コンタクト１１ａ１，１１ｂ１同士及びコンタクト１２ａ１，１２ｂ１同士が突き合わせ接触して電気的に接続され、駆動電力及び制御信号の伝送が可能となる。また、各第１コンタクト１１ａ１，１２ａ１は、本体部９の内部配線と電気的に接続されており、各第２コンタクト１１ｂ１，１２ｂ１は、工具部３の内部配線と電気的に接続されている。なお、駆動電力及び制御信号を伝送するコンタクトの構造は、本実施形態で示した構造に限られず、両ユニット６，７を連結したときに、両コンタクト同士が単に接触する構成であってもよい。つまり、第２コンタクト１１ｂ１，１２ｂ１がスプリングピンから構成されていなくてもよい。
【００３０】
このようなロボット１の構成において、制御装置４から供給された駆動電力は、外部配線８を通じてロボットアーム２に供給される。外部配線８からロボットアーム２に供給された駆動電力は、本体部９内の内部配線、自動工具交換装置５の第１ユニット６及び第２ユニット７を順に通って工具部３に供給される。そして、ロボットアーム２（本体部９、自動工具交換装置５及び工具部３）が、制御装置４からの制御信号に基づいて動作し、加工対象物に対する各種加工が実行される。なお、ロボットアーム２の制御としては、工具部３などのエンコーダからのフィードバック信号に基づくフィードバック制御が行われる。
【００３１】
続いて、接続不良検知システム１００について、以下に説明する。接続不良検知システム１００（以下、検知システム１００という。）は、上述のロボット１の自動工具交換装置５の両コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の接続不良を検知するためのシステムである。この検知システム１００は、図１に示すように、自動工具交換装置５に接続される２本のケーブル３１，３２と、送信器４０と、電圧検出部４５と、検知装置５０とを有する。
【００３２】
ケーブル３１は、図３に示すように、第１ユニット６の２つの第１コンタクト１１ａ１と接続された２つの第１信号線３１ａを有する。ケーブル３２は、２つの第２信号線３２ａを有する。これら２つの第２信号線３２ａは、第１信号線３１ａがそれぞれ接続された２つの第１コンタクト１１ａ１に対応する２つの第２コンタクト１１ｂ１と接続されている。これら２つの第２信号線３２ａの第２コンタクト１１ｂ１とは反対側の端部（終端）には、終端抵抗４４が接続されている。この終端抵抗４４は、後述の電圧パルス信号を第２信号線３２ａの終端で吸収する（すなわち、反射させない）ために設けられている。
【００３３】
送信器４０は、図３に示すように、差動ドライバ４１と、クロック発生器４２とを有し、２つの第１信号線３１ａと電気的に接続されている。送信器４０は、差動ドライバ４１とクロック発生器４２とが協働して、組となる２つの第１信号線３１ａのそれぞれに位相が反転した２つの電圧パルス信号を連続的に供給する。なお、本実施形態においては、第１信号線３１ａが２つであるが、３つ以上であってもよい。この場合、複数の第１信号線３１ａのうちの組となる２つの第１信号線３１ａに上述の２つの電圧パルス信号を供給すればよい。
【００３４】
電圧検出部４５は、２つの電圧計４６，４７を有する。電圧計４６は、組となる２つの第１信号線３１ａに配線４６ａを介して接続され、検知装置５０と配線４６ｂを介して接続されている。また、電圧計４６は、第１信号線３１ａのそれぞれに供給された２つの電圧パルス信号の差分を検出する。電圧計４７は、組となる２つの第２信号線３２ａに配線４７ａを介して接続され、検知装置５０と配線４７ｂを介して接続されている。また、電圧計４７は、第２信号線３２ａのそれぞれに供給された２つの電圧パルス信号の差分を検出する。第２信号線３２ａに供給された電圧パルス信号とは、送信器４０から第１信号線３１ａに供給された電圧パルス信号であって、両コンタクト１１ａ１，１１ｂ１同士が電気的に接続されている場合、第１信号線３１ａ及び両コンタクト１１ａ１，１１ｂ１を介して第２信号線３２ａに供給される信号である。
【００３５】
検知装置５０は、図１に示すように、表示モニタ５１と、制御部５２とを有する。制御部５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などを含み、これらが協働して、制御部５２の各機能部が構築されている。制御部５２は、記憶部５３、及び、判定部５４を有する。
【００３６】
記憶部５３は、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１との間において、瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）を示す際の閾値を記憶している。判定部５４は、電圧検出部４５が検出した検出値と閾値とを比較して、瞬時断線が生じているか否かを判定する。また、判定部５４は、瞬時断線の発生回数が所定時間内に所定回数に達したか否かを判定する。ここでいう所定回数は、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１との間において、所定時間内に繰り返し瞬時断線が生じ、このままの状態では実質的に使用困難な状態を示す接続エラーと判定するための回数である。なお、このときの所定回数も記憶部５３に記憶されている。そして、判定部５４が、所定時間内に生じた瞬時断線の発生回数と、記憶部５３に記憶された所定回数とを比較して判定する。
【００３７】
表示モニタ（表示器）５１は、電圧検出部４５が検出した検出値に基づいて、電圧パルス波形を表示する。
【００３８】
次に、検知システム１００で第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１間の接続不良検知を行うときの接続不良検知方法について、図３〜図６を参照しつつ以下に説明する。
【００３９】
図４に示すように、先ずは、ステップＳ１において、準備工程を実行する。準備工程においては、図３に示すように、上述の検知システム１００の２つの第１信号線３１ａ１，３１ａ２を２つの第１コンタクト１１ａ１に電気的に接続し、２つの第２信号線３２ａ１，３２ａ２を第１信号線３１ａ１，３１ａ２がそれぞれ接続された２つの第１コンタクト１１ａ１に対応する２つの第２コンタクト１１ｂ１に電気的に接続する。なお、２つの第１信号線３１ａを２つの第２コンタクト１１ｂ１に電気的に接続し、２つの第２信号線３２ａを２つの第１コンタクト１１ａ１に電気的に接続してもよい。
【００４０】
次に、ステップＳ２において、動作工程を実行する。動作工程においては、作業者が送信器４０を操作し、当該送信器４０から２つの第１信号線３１ａ１，３１ａ２に連続的な電圧パルス信号の供給を開始する。一方の第１信号線３１ａ１に供給される電圧パルス信号は、図５（ａ）に示すような上に向かって凸となる電圧パルス波形Ｗ１に基づいて生成される。本実施形態においては、上電位に５Ｖが印加され下電位に１Ｖが印加された電圧パルス信号が供給されるが、特に限定するものでない。他方の第１信号線３１ａ２に供給される電圧パルス信号は、一方の第１信号線３１ａ１に供給された電圧パルス信号の位相が反転された信号であって、図５（ｂ）に示すような下に向かって凸となる電圧パルス波形Ｗ２に基づいて生成される。本実施形態においては、上電位に５Ｖが印加され下電位に１Ｖが印加された電圧パルス信号が供給されるが、特に限定するものではない。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）においては、単位パルス波形を例示しているが、当該単位パルス波形に基づいて生成された電圧パルス信号が所定周波数で連続的に供給される。この後、作業者の入力に従って制御装置４が、ロボットアーム２の姿勢を種々変化させるように動作させる。なお、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１とが接続されている場合は、第２信号線３２ａ１は第１信号線３１ａ１に供給された電圧パルス信号が供給され、第２信号線３２ａ２は第１信号線３１ａ２に供給された電圧パルス信号が供給される。
【００４１】
次に、ステップＳ３においては、動作工程の実行中に検出工程を実行する。これにより、ロボットアーム２の動作中に生じる第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の瞬時断線を検知することが可能となる。検出工程においては、２つの第１信号線３１ａ１，３１ａ２に供給された２つの電圧パルス信号の差分を電圧計４６が検出し、２つの第２信号線３２ａ１，３２ａ２に供給された２つの電圧パルス信号の差分を電圧計４７が検出する。このとき、表示モニタ５１が、各電圧計４６，４７が検出した検出値に基づいて、それぞれの電圧パルス波形を表示する。各電圧計４６，４７が検出した検出値に基づく電圧パルス波形は、図５（ｃ）に示すように、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す電圧パルス波形を合成した合成電圧パルス波形Ｗ３となり、上電位が４Ｖを示し、下電位が−４Ｖを示す。仮に、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、２つの電圧パルス信号にノイズＮがのっていても、各電圧計４６，４７で差分することで、ノイズが互いに打ち消されて小さくなる。このため、各電圧計４６，４７が検出した検出値に基づく電圧パルス波形（すなわち、合成電圧パルス波形）Ｗ３は、図５（ｃ）に示すようにノイズの影響をほとんど受けない。したがって、ノイズの影響をほとんど受けていない電圧パルス波形Ｗ３を表示モニタ５１で表示することができる。
【００４２】
第１コンタクト１１ａ１及び第２コンタクト１１ｂ１に接続不良、すなわち瞬時断線が生じていない場合、図５（ｃ）に示す電圧パルス波形Ｗ３が表示モニタ５１に連続的に表示される。このため、作業者は第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間に瞬時断線が生じていないと認識することができる。
【００４３】
第１信号線３１ａ１と接続される第１コンタクト１１ａ１とこれに接続される第２コンタクト１１ｂ１との間において瞬時断線が生じた場合、供給された電圧パルス信号が第１コンタクト１１ａ１から反射して戻ってくる。このため、第１信号線３１ａ１において、反射して戻ってきた電圧パルス信号と送信器４０からの電圧パルス信号とがある場所で重なって合成される。この場合、当該合成電圧パルス信号の波形が、図６（ａ）に示すように、略２倍に増幅された電圧パルス波形Ｗ４となる。一方、第２信号線３２ａ１に供給される電圧パルス信号は当該信号の供給が遮断される。
【００４４】
また、第１信号線３１ａ２と接続される第１コンタクト１１ａ１とこれに接続される第２コンタクト１１ｂ１との間において瞬時断線が生じた場合、これにおいても供給された電圧パルス信号が第１コンタクト１１ａ１から反射して戻ってくる。このため、第１信号線３１ａ２における電圧パルス信号の波形もある場所では、図６（ｂ）に示すように、略２倍に増幅された電圧パルス波形Ｗ５となる。一方、第２信号線３２ａ２に供給される電圧パルス信号は当該信号の供給が遮断される。
【００４５】
第１信号線３１ａ１と接続される第１コンタクト１１ａ１とこれに接続される第２コンタクト１１ｂ１とにおいてのみ、瞬時断線が生じた場合、電圧計４６の検出値に基づく電圧パルス波形が、図６（ｃ）に示すような合成電圧パルス波形Ｗ６となり、上電位が９Ｖを示し、下電位が−３Ｖを示す。つまり、図５（ｂ）に示す電圧パルス波形Ｗ２と、図６（ａ）に示す電圧パルス波形Ｗ４とが合成された波形となる。このとき、電圧計４７の検出値に基づく電圧パルス波形は、図５（ｂ）に示す電圧パルス波形Ｗ２となる。
【００４６】
第１信号線３１ａ２と接続される第１コンタクト１１ａ１とこれに接続される第２コンタクト１１ｂ１とにおいてのみ、瞬時断線が生じた場合、電圧計４６の検出値に基づく電圧パルス波形が、図６（ｄ）に示すような合成電圧パルス波形Ｗ７となり、上電位が３Ｖを示し、下電位が−９Ｖを示す。つまり、図５（ａ）に示す電圧パルス波形Ｗ１と、図６（ｂ）に示す電圧パルス波形Ｗ５とが合成された波形となる。このとき、電圧計４７の検出値に基づく電圧パルス波形は、図５（ａ）に示す電圧パルス波形Ｗ１となる。
【００４７】
２つの信号線３１ａ１，３１ａ２が接続される２つの第１コンタクト１１ａ１が第２コンタクト１１ｂ１に対して両方とも瞬時断線が生じた場合、電圧計４６の検出値に基づく電圧パルス波形が、図６（ｅ）に示すような合成電圧パルス波形Ｗ８となり、上電位が８Ｖを示し、下電位が−８Ｖを示す。つまり、図６（ａ）に示す電圧パルス波形Ｗ４と、図６（ｂ）に示す電圧パルス波形Ｗ５とが合成された波形となる。このとき、２つの信号線３２ａ１，３２ａ２には、電圧パルス信号が遮断されて供給されないので、電圧計４７からの検出値に基づく電圧パルス波形はほぼ０Ｖを示す波形となる。
【００４８】
これにより、表示モニタ５１には、電圧計４６が検出した検出値に基づいて、４つの電圧パルス波形Ｗ３，Ｗ６，Ｗ７，Ｗ８のうちのいずれかの波形が表示される。また、表示モニタ５１には、電圧計４７が検出した検出値に基づいて、３つの電圧パルス波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３及びほぼ０Ｖを示す電圧パルス波形のうちのいずれかの波形が表示される。このため、２つの第１コンタクト１１ａ１と２つの第２コンタクト１１ｂ１との間において、どこに瞬時断線が生じているか否かを作業者が認識することが可能となる。
【００４９】
次に、ステップＳ４において、判定工程を実行する。判定工程では、判定部５４が、各電圧計４６，４７が検出した検出値と閾値とを比較して、瞬時断線が生じているか否かを判定する。ここでいう閾値としては、電圧計４６の検出値に対して４Ｖ〜８Ｖの範囲の上電位及び−４Ｖ〜−８Ｖの範囲の下電位を記憶している。この上電位の閾値により、電圧パルス波形Ｗ３，Ｗ７と、電圧パルス波形Ｗ６，Ｗ８との２組に区別することができ、下電位の閾値により、各組におけるいずれの電圧パルス波形であるかを区別することが可能となる。また、閾値としては、電圧計４７の検出値に対して４Ｖ〜５Ｖの上電位及び０Ｖを除く４Ｖ〜−４Ｖの範囲の下電位を記憶している。この上電位の閾値により、電圧パルス波形Ｗ１，Ｗ２と、電圧パルス波形Ｗ３及び０Ｖを示す電圧パルス波形との２組に区別することができ、下電位の閾値により、電圧パルス波形Ｗ３と０Ｖを示す電圧パルス波形とのいずれかを区別することが可能となる。このように、各電圧計４６，４７が検出した検出値と閾値とを比較することで、瞬時断線が生じていない、及び、どのような瞬時断線が生じているのかを判定することができる。そして、制御部５２は、判定部５４の判定結果に基づいて、瞬時断線が生じている場合は当該瞬時断線が生じていることを知らせるメッセージを表示モニタ５１に表示する。なお、瞬時断線が生じていることを作業者に報知する手段としてはこれに限らず、ブザーで知らせてもよいし、別の表示をしてもよい。これにより、作業者は瞬時断線が生じているか否かを精度良く認識することができる。また、判定部５４によって自動的に瞬時断線が生じているか否かを判定することができるため、作業者が、瞬時断線が生じているか否かを判定するよりも精度良く判定することができる。
【００５０】
また、判定部５４は、判定工程において、動作工程を開始してから所定時間内に生じた瞬時断線の発生回数が記憶部５３に記憶された所定回数に達したか否かを判定する。そして、制御部５２は、判定部５４の判定結果に基づいて、瞬時断線の発生回数が所定回数に達した場合は、接続エラーであることを知らせるメッセージを表示モニタ５１に表示する。なお、接続エラーが生じていることを作業者に報知する手段としてはこれに限らず、ブザーで知らせてもよいし、別の表示をしてもよい。これにより、作業者は接続エラーが生じているか否かを精度良く認識することができる。また、判定部５４によって自動的に接続エラーが生じているか否かを判定することができるため、作業者が、接続エラーが生じているか否かを判定するよりも精度良く判定することができる。
【００５１】
そして、上述の動作工程におけるロボットアーム２の一連の動作が終了すると、作業者が送信器４０を操作し、送信器４０から連続的に供給される電圧パルス信号の供給を停止する。こうして、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１間の接続不良検知が終了する。このような接続不良検知を、別の第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間においても実施してもよい。つまり、準備工程において、２つの第１信号線３１ａ１，３１ａ２を別の２つの第１コンタクト１１ａ１に接続し、２つの第２信号線３２ａ１，３２ａ２を当該第１信号線３１ａ１，３１ａ２がそれぞれ接続された２つの第１コンタクト１１ａ１に対応する２つの第２コンタクト１１ｂ１に接続する。このような接続不良検知を繰り返すことで、すべての第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間及びすべての第１及び第２コンタクト１２ａ１，１２ｂ１間の接続不良検知を実施することができる。
【００５２】
以上に述べたように、本実施形態による接続不良検知システム１００によると、送信器４０から連続的な電圧パルス信号を供給しロボットアーム２を動作させているときに、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部４５が検出した検出値に基づいて、システム１００又は作業者が当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
【００５３】
電圧検出部４５は、送信器４０から連続的に供給された位相が反転した２つの電圧パルス信号の差分を出力するため、供給された各電圧パルス信号にノイズが侵入していてもノイズ同士が互いに打ち消されて小さくなり、ノイズの影響が小さいより信頼性の高い検出値を検出することが可能となる。
【００５４】
判定部５４が、電圧検出部４５からの検出値と閾値とを比較して瞬時断線が生じているか否かを判定する。このため、第１コンタクト１１ａ１及び第２コンタクト１１ｂ１間に瞬時断線が生じているか否かをより精度良く判定することができる。
【００５５】
また、判定部５４が、電圧検出部４５が検出した検出値と閾値とを比較して瞬時断線の発生回数が所定時間内に所定回数に達したときに、接続エラーが生じていると判定する。このため、第１コンタクト１１ａ１及び第２コンタクト１１ｂ１間に接続エラーが生じているか否かをより一層精度良く判定することができる。
【００５６】
電圧検出部４５が２つの電圧計４６，４７を有していることで、電圧検出部４５は、２組の第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１において、第１信号線側における検出値と、第２信号線側における検出値との両方を出力することが可能となる。このため、各組における第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の瞬時断線を精度良く検知しやすくなる。
【００５７】
電力出力部４５が検出した検出値に基づく電圧パルス波形を表示する表示モニタ５１が設けられている。これにより、作業者が第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の瞬時断線をより精度良く検知しやすくなる。
【００５８】
本実施形態による自動工具交換装置の接続不良検知方法によると、動作工程で送信器４０から連続的に位相が反転した２つの電圧パルス信号を供給し、ロボットアーム２を動作させる。そして、検出工程で、電圧検出部４５が送信器４０から連続的に供給された位相が反転した２つの電圧パルス信号の差分を検出する。このとき、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部４５が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部４５が検出した検出値に基づいて、システム１００又は作業者が当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。
【００５９】
第１実施形態の検知システム１００に代えて、例えば、工具部３のエンコーダと第２ユニット７の第２コンタクト１１ｂ１とを接続する２つの内部配線間に電圧計を設け、エンコーダから制御装置４に向けて送信される２つのフィードバック信号（電圧パルス信号）の差分を電圧計で検出し、上述の実施形態のように検出値に基づいて瞬時断線が生じているか否かを検知することも考えられる。しかしながら、フィードバック信号は、制御装置４から次の動作を制御するための制御信号を出力するまでの通信インターバル期間は送信されない。このため、瞬時断線を検知する期間が小さくなり、実際に瞬時断線が生じているか否かを精度良く検知することができない。この観点より、上述の実施形態においては、送信器４０から連続的に電圧パルス信号を供給しているため、休止期間が存在せず、瞬時断線を検知期間中、常に検知することが可能となる。
【００６０】
変形例として、複数の第１コンタクト１１ａ１のそれぞれに接続された複数の第１信号線３１ａを設け、組となる２つの第１信号線３１ａ毎に電圧計（電圧検出部）を設けてもよい。この場合、送信器４０から２つの第１信号線３１ａ毎に位相が反転した２つの電圧パルス信号を連続的に供給する。この変形例においても、各電圧計が２つの電圧パルス信号の差分を検出するので、上述の実施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、複数の第２コンタクト１１ｂ１、１２ｂ１や複数の第１コンタクト１２ａ１についても、同様にすることで、すべての第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間及びすべての第１及び第２コンタクト１２ａ１，１２ｂ１間の接続不良検知を実施することができる。
【００６１】
続いて、本発明の第２実施形態に係る接続不良検知システム２００について、図７を参照しつつ以下に説明する。本実施形態の検知システム２００は、第１実施形態の検知システム１００における第１信号線３１ａ２及び第２信号線３２ａ２に代えて第３信号線３３ａが設けられている。つまり、検知システム２００は、図７に示すように、１つの第１信号線３１ａが１つの第１コンタクト１１ａ１に接続され、１つの第２信号線３２ａが１つの第２コンタクト１１ｂ１に接続され、第３信号線３３ａが送信器４０と終端抵抗４４とを接続する。これ以外は、上述の第１実施形態とほぼ同様であるため、同じ構成のものについては同符号で示し説明を省略する。
【００６２】
本実施形態における送信器４０は、第１信号線３１ａ及び第３信号線３３ａのそれぞれに位相が反転した２つの電圧パルス信号を連続的に供給する。具体的には、第３信号線３３ａには、第１実施形態における第１信号線３１ａ２に供給されていた電圧パルス信号が供給される。
【００６３】
電圧計４６は、第１信号線３１ａ及び第３信号線３３ａに配線４６ａを介して接続され、第１信号線３１ａ及び第３信号線３３ａのそれぞれに供給された２つの電圧パルス信号の差分を検出する。電圧計４７は、第２信号線３２ａ及び第３信号線３３ａに配線４７ａを介して接続され、第２信号線３２ａ及び第３信号線３３ａのそれぞれに供給された２つの電圧パルス信号の差分を検出する。第２信号線３２ａに供給された電圧パルス信号とは、送信器４０から第１信号線３１ａに供給された電圧パルス信号であって、両コンタクト１１ａ１，１１ｂ１同士が電気的に接続されている場合、第１信号線３１ａ及び両コンタクト１１ａ１，１１ｂ１を介して第２信号線３２ａに供給される信号である。
【００６４】
次に、検知システム２００で第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１間の接続不良検知を行うときの接続不良検知方法について、以下に説明する。
【００６５】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、準備工程、動作工程、検出工程、判定工程が順に実行される。準備工程においては、図７に示すように、上述の検知システム２００の第１信号線３１ａを第１コンタクト１１ａ１に電気的に接続し、第２信号線３２ａを第１信号線３１ａが接続された第１コンタクト１１ａ１に対応する第２コンタクト１１ｂ１に電気的に接続する。なお、第３信号線３３ａは、予め、送信器４０と終端抵抗４４と接続されている。この実施形態においても、第１信号線３１ａを第２コンタクト１１ｂ１に電気的に接続し、第２信号線３２ａを第１コンタクト１１ａ１に電気的に接続してもよい。
【００６６】
次に、動作工程においては、作業者が送信器４０を操作し、当該送信器４０から第１信号線３１ａ及び第３信号線３３ａのそれぞれに連続的な電圧パルス信号の供給を開始する。第１信号線３１ａに供給される電圧パルス信号は、上述の電圧パルス波形Ｗ１に基づいて生成され、所定周波数で連続的に供給される。第３信号線３３ａに供給される電圧パルス信号は、第１信号線３１ａに供給された電圧パルス信号の位相が反転された信号であって、上述の電圧パルス波形Ｗ２に基づいて生成され、所定周波数で連続的に供給される。この後、作業者の入力に従って制御装置４が、ロボットアーム２の姿勢を種々変化させるように動作させる。なお、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１とが接続されている場合は、第２信号線３２ａは第１信号線３１ａに供給された電圧パルス信号が供給される。
【００６７】
次に、動作工程の実行中に検出工程が実行される。これにより、ロボットアーム２の動作中に生じる第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の瞬時断線を検知することが可能となる。検出工程においては、第１信号線３１ａ及び第３信号線３３ａに供給された２つの電圧パルス信号の差分を電圧計４６が検出し、第２信号線３２ａ及び第３信号線３３ａに供給された２つの電圧パルス信号の差分を電圧計４７が検出する。このとき、表示モニタ５１が、各電圧計４６，４７が検出した検出値に基づいて、それぞれの電圧パルス波形を表示する。各電圧計４６，４７が検出した検出値に基づく電圧パルス波形は、上述の２つの電圧パルス波形Ｗ１，Ｗ２を合成した合成電圧パルス波形Ｗ３となる。本実施形態においても、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、２つの電圧パルス信号にノイズＮがのっていても、ノイズが互いに打ち消されて小さくなり、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。したがって、ノイズの影響をほとんど受けていない電圧パルス波形Ｗ３を表示モニタ５１で表示することができる。
【００６８】
第１信号線３１ａが接続された第１コンタクト１１ａ１及び第２信号線３２ａが接続された第２コンタクト１１ｂ１に接続不良、すなわち瞬時断線が生じていない場合、図５（ｃ）に示す電圧パルス波形Ｗ３が表示モニタ５１に連続的に表示される。このため、作業者は第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間に瞬時断線が生じていないと認識することができる。
【００６９】
第１信号線３１ａが接続された第１コンタクト１１ａ１と第２信号線３２ａが接続された第２コンタクト１１ｂ１との間において瞬時断線が生じた場合、上述の第１実施形態と同様に、供給された電圧パルス信号が第１コンタクト１１ａ１から反射して戻ってくる。このため、第１信号線３１ａにおいて、反射して戻ってきた電圧パルス信号と送信器４０からの電圧パルス信号とがある場所で重なって合成される。この場合、当該合成電圧パルス信号の波形が、上述の電圧パルス波形Ｗ４となる。一方、第２信号線３２ａに供給される電圧パルス信号は当該信号の供給が遮断される。なお、第３信号線３３ａには同じ電圧パルス信号が供給されたままとなる。これにより、電圧計４６の検出値に基づく電圧パルス波形が、上述の合成電圧パルス波形Ｗ６となり、電圧計４７の検出値に基づく電圧パルス波形が、上述の電圧パルス波形Ｗ２となる。
【００７０】
これにより、表示モニタ５１には、電圧計４６が検出した検出値に基づいて、２つの電圧パルス波形Ｗ３，Ｗ６のいずれかの波形が表示される。また、表示モニタ５１には、電圧計４７が検出した検出値に基づいて、２つの電圧パルス波形Ｗ２，Ｗ３のいずれかの波形が表示される。このため、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１との瞬時断線が生じているか否かを作業者が認識することが可能となる。
【００７１】
次に、判定工程では、判定部５４が、各電圧計４６，４７が検出した検出値と閾値とを比較して、瞬時断線か生じているか否かを判定する。ここでいう閾値としては、電圧計４６の検出値に対して４Ｖ〜９Ｖの範囲の上電位又は−３Ｖ〜−４Ｖの範囲の下電位を記憶している。この上又は下電位により、電圧パルス波形Ｗ３，Ｗ６のいずれの電圧パルス波形であるかを区別することが可能となる。また、閾値としては、電圧計４７の検出値に対して４Ｖ〜５Ｖの上電位又は１Ｖ〜−４Ｖの範囲の下電位を記憶している。この上又は下電位により、電圧パルス波形Ｗ２，Ｗ３のいずれの電圧パルス波形であるかを区別することが可能となる。このように、各電圧計４６，４７が検出した検出値と閾値とを比較することで、瞬時断線が生じているか否かを判定することができる。そして、制御部５２は、判定部５４の判定結果に基づいて、瞬時断線が生じている場合は第１実施形態と同様にメッセージを表示モニタ５１に表示する。なお、瞬時断線が生じていることを作業者に報知する手段としてはこれに限らず、ブザーで知らせてもよいし、別の表示をしてもよい。これにより、作業者は瞬時断線が生じているか否かを精度良く認識することができる。また、判定部５４によって自動的に瞬時断線が生じているか否かを判定することができるため、作業者が、瞬時断線が生じているか否かを判定するよりも精度良く判定することができる。
【００７２】
また、判定部５４は、判定工程において、動作工程を開始してから所定時間内に生じた瞬時断線の発生回数が記憶部５３に記憶された所定回数に達したか否かを判定する。そして、制御部５２は、判定部５４の判定結果に基づいて、瞬時断線の発生回数が所定回数に達した場合は、接続エラーであることを知らせるメッセージを表示モニタ５１に表示する。なお、接続エラーが生じていることを作業者に報知する手段としてはこれに限らず、ブザーで知らせてもよいし、別の表示をしてもよい。これにより、作業者は接続エラーが生じているか否かを精度良く認識することができる。また、判定部５４によって自動的に接続エラーが生じているか否かを判定することができるため、作業者が、接続エラーが生じているか否かを判定するよりも精度良く判定することができる。
【００７３】
そして、上述の動作工程におけるロボットアーム２の一連の動作が終了すると、作業者が送信器４０を操作し、送信器４０から連続的に供給される電圧パルス信号の供給を停止する。こうして、第１コンタクト１１ａ１と第２コンタクト１１ｂ１間の接続不良検知が終了する。このような接続不良検知を、別の第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間において実施してもよい。つまり、準備工程において、第１信号線３１ａを別の第１コンタクト１１ａ１に接続し、第２信号線３２ａを当該第１信号線３１ａが接続された第１コンタクト１１ａ１に対応する第２コンタクト１１ｂ１に接続する。このような接続不良検知を繰り返すことで、すべての第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間及びすべての第１及び第２コンタクト１２ａ１，１２ｂ１間の接続不良検知を実施することができる。
【００７４】
以上に述べたように、本実施形態による接続不良検知システム２００によると、第１実施形態と同様に、送信器４０から連続的な電圧パルス信号を供給しロボットアーム２を動作させているときに、第１及び第２コンタクト間において瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が出力する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部４５が検出した検出値に基づいて、システム２００又は作業者が当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。また、第１実施形態と同様な構成については、同じ効果を得ることができる。さらに、本実施形態による自動工具交換装置の接続不良検知方法においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
電圧検出部４５は、送信器４０から連続的に供給された位相が反転した２つの電圧パルス信号の差分を出力するため、供給された各電圧パルス信号にノイズが侵入していてもノイズ同士が互いに打ち消されて小さくなり、ノイズの影響が小さいより信頼性の高い検出値を検出することが可能となる。
【００７６】
また、電圧検出部４５が２つの電圧計４６，４７を有していることで、電圧検出部４５は、第１信号線３１ａ側における検出値と、第２信号線３２ａ側における検出値との両方を検出することが可能となる。このため、第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間の瞬時断線を精度良く検知しやすくなる。
【００７７】
上述の第１及び第２実施形態における送信器４０は、２つの信号線と接続されているが、第１コンタクト１１ａ１及び第２コンタクト１１ｂ１のうちの一方のコンタクトと接続された１つの第１信号線と接続されていてもよい。この場合、第１信号線及び一方のコンタクトと対応する他方のコンタクトに接続された第２信号線の少なくとも一方と接続された電圧検出部が、送信器４０から連続的に供給された電圧パルス信号を検出すればよい。これによると、送信器４０から連続的な電圧パルス信号を供給しロボットアームを動作させているときに、第１及び第２コンタクト１１ａ１，１１ｂ１間において瞬時断線が生じると、電圧パルス信号の大きな変化を電圧検出部が検出する。電圧パルス信号にノイズが侵入していても、電圧パルス信号によるパルス波形とノイズによるノイズ波形とはその形状が大きく異なるため、電圧検出部が検出した検出値に基づいて、第１及び第２実施形態と同様に、作業者などが当該第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良（すなわち、瞬時断線）を精度良く検知することが可能となる。
【００７８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の第１及び第２実施形態においては、接続装置として自動工具交換装置を採用していたが、自動工具交換装置に代えて、第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続された第１ユニットと、第１コンタクトと電気的に接続された第２コンタクトを有し、第１ユニットに回転可能に連結された第２ユニットとを含む公知のスリップリングを採用してもよい。この場合においても、上述と同様な検知システム１００，２００によって、スリップリング（接続装置）の第１及び第２コンタクト間の瞬間的な接続不良を精度良く検知することが可能となる。なお、自動工具交換装置及びスリップリング以外の、第１コンタクトを有し、ロボットアームに接続される第１ユニットと、第１ユニットと連結されているときに第１コンタクトと電気的に接続可能な第２コンタクトを有する第２ユニットとを含む接続装置であっても、採用することが可能である。
【００７９】
また、検知装置５０が設けられていなくてもよい。つまり、電圧検出部４５の検出値に基づいて、作業者が、瞬時断線が生じているか否かを判定してもよい。また、検知装置５０には、表示モニタ５１、又は、記憶部５３及び判定部５４があればよい。また、電力出力部４５が２つの電圧計４６，４７のいずれかから構成されていてもよいが、少なくとも第１信号線３１ａに接続される電圧計４６から構成されていることが好ましい。また、第１信号線３１ａが第２コンタクト１１ｂ１，１２ｂ１に、第２信号線３２ａが第１コンタクト１１ａ１，１２ａ１に接続されてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
２  ロボットアーム
５  自動工具交換装置（接続装置）
６  第１ユニット
７  第２ユニット
１１ａ１，１２ａ１  第１コンタクト
１１ｂ１，１２ｂ１  第２コンタクト
３１ａ，３１ａ１，３１ａ２  第１信号線
３２ａ，３２ａ１，３２ａ２  第２信号線
３３ａ  第３信号線
４０  送信器
４４  終端抵抗
４５  電圧検出部
４６，４７  電圧計
５１  表示モニタ（表示器）
５３  記憶部
５４  判定部
１００，２００  接続不良検知システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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