JPS62130496A - 位置信号検出ライン試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、原子力発電所の原子炉圧力容器内の解体作業
等に用いられるロボット装置に係わり、特に該ロボット
装置の位置信号を検出するラインの信頼性確信試験を自
動的に行う位置信号検出ライン試験装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

原子力発電所の原子炉圧力容器内のジェットポンプ等の
解体作業においては、その作業環境の放射線線量レベル
が高いため、解体作業をロボット装置を用いて行う廃炉
技術の研究開発が進められている。この種のロボット装
置の位置制御方式は、位置センサを用いた閉ループ副葬
を採用しており、ロボット装置の制御の良否は位置決め
制御の性能によると言っても過言ではない。

現在、ロボッ１〜装置の可動部としては、一般にＤＣサ
ーボモータが使用されている。そして、位置決め制御の
精度を高めるため、ＤＣサーボモータ回転に対する位置
の量を分解する能力（分解能）に浸れたエンコーダが、
ＤＣサーボモータの動作量の検出用として使われている
。

ロボット装置は、上位にある計算機や制御Ｉｌ装置等の
位置指令信号に対して、可動部のＤＣサーボモータを動
かしてロボットを指定された目標位置まで移動する。こ
の時に、位置指令信号に対する位置のフィードバック信
号として、エンコーダからのパルス信号とそのパルス信
号を積分するカウンタ回路部から構成される装置信号が
使われ、この位置信号による閉ループ制御が行われる。

そこで、位置のフィードバック信号の良否がロボット装
置の位置決め制御に大きな影響を及ぼすことになる。つ
まり、位置のフィードバック信号であるエンコーダのパ
ルスが正確に上位の計算機や制御装置に伝送されるか否
かで、ロボットの位置決め制御が決まってしまうのであ
る。

また、ロボットは限定された空間内の移動及び動作を行
うことになるので、＄す御ケーブルのルートも自ずから
制限される形になる。従って、制御ケーブルを他の機器
や装置からノイズ等の悪影響を受は難いルートで布設す
ることは非常に困難である。

〔背景技術の問題点〕

先にも述べたように、ロボット装置の位置決め制御の精
度を高めるため、ＤＣサーボモータに対する分解能に優
れたエンコーダが、ロボット装置の可動部であるＤＣサ
ーボモータの位置検出用として使われている。しかし、
ロボット自体の動作速度を速くすると、位置のフィード
バック信号であるエンコーダからのパルス信号において
、パルス幅が挟まり、ノイズの影響を受は易くなる。そ
して、ロボット装置が誤動作若しくは位置決め不可能に
なってしまう。何故なら、エンコーダからのパルス信号
がノイズの影響により、正常詩より見掛は上増加したこ
とになってカウンタ回路部が誤カウントし、位置指令信
号と位置のフィードバック信号（エンコーダからのパル
ス信号）とのマツチングがとれなくなってしまう。この
ため、ロボット装置の位置に誤差が生じ、位置決め不可
能になる。

従って、この種のロボット装置においては、位置信号検
出ラインの信頼性確認試験が重要である。

その試験項目としては、 ■　ケーブルの配線チェック ■　アースラインの再ｖｇ認 ■　制ｍ盤内の単品の性能試験 ■　ロボット言語（ソフト）の確認 ■　エンコーダからの出力信号ラインの信号波形調査 等であり、多くの試験が必要であって、且つこれらの試
験に多大な時間がかかる。

特に、エンコーダからの出力信号ラインの信号波形調査
においては、オシロスコープ等の測定機器を用いてもイ
ンパルス的なノイズレベルは正確には把握できない。さ
らに、電磁オシロスロープを用いても、入力インピーダ
ンスの関係で、エンコーダからの出力信号ラインの信号
波形が測定できない等の問題がある。

このような理由から、ロボットを多軸について実際に動
作させ、各軸角にエンコーダからの位置信号検出ライン
に異状が生じてないことを確認するための試験が必要と
なり、試験人員及び試験に多くの時間を費やしてしまう
ことになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、ロボッ１〜装置の位置信号検出ライン
の信頼性確認試験を試験員が自動的に行うことができ、
試験人員の削減及び試験時間の短縮化等をはかり（ｑる
位置信号検出ライン試験装置を提供することにある。

〔発明の１要〕 本発明の骨子は、ロボット装置のエンコーダからの出力
信号ラインに１つの中継局を設置プでパルス借りを分散
し、この信号を本設ケーブルとは別に設けたノイズの影
響を受は難い試験用ケーブルを用いて検出し、各ケーブ
ルを介して得られた信号を比較することにより、本設ケ
ーブルの信頼性確認試験を行うことにある。

即ち本発明は、原子力発電所の原子炉圧力容器内の解体
作業に用いられるロボット装置の位置信号を検出するラ
インの信頼性確信試験を自動的に行う位置信号検出ライ
ン試験装置において、ロボット装置の位置検出に用いら
れるパルス型エンコーダからの出力信号を分散する中継
局と、この中継局及び本設ケーブルを介して入力したパ
ルス信号のパルス数をカウントするカウンタ回路部の出
力信号と、上記中継局及び試験用ケーブルを介して入力
したパルス信号のパルス数をカウントする上記カウンタ
回路部と同じ構成の別のカウンタ回路部の出力信号とを
比較演算する比較演算部と、この比較演算部の演算結果
を表示する表示部とを設けるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

図は本発明の一実施例に係わる位置信号検出ライン試験
装置を示す概略構成図である。この装置は、中継局２と
、試験用ケーブル４と、本設ケーブル３よりカウンタ回
路部１４を介した後の試験用ケーブル１０と、試験用と
して一部利用するカウンタ回路部１５を介した後の試験
用ケーブル１１と、２つの試験用ケーブル１０．１１を
介して伝送されてくる位置信号を比較して、演算処理を
する比較演算部１２と、比較演算部１２で演算した値を
利用して一連の情報を表示する表示部１３とから構成さ
れている。ここで、上記カウンタ回路部１４．１５は図
示しないロボット装置の内部に組込まれたものであり、
カウンタ回路部１４は前記エンコーダ１に接続され該エ
ンコーダ１と同じ軸方向の検出に供されるもの、カウン
タ回路部１５はエンコーダ１とは別のエンコーダに接続
されこれとは別の軸方向の検出に供されるものである。

また、本設ケーブル３はロボット装置に実際に接続され
ているケーブルである。

カウンタ回路部１４と試験用として一部利用するカウン
タ回路部１５とは同じ構成であり、これらのカウンタ回
路部１４．１５は、中継局２で分散されてきたエンコー
ダ１からの位置信号を入力する入力回路５と、エンコー
ダ１の正転、逆転方向を判別する方向判別回路６と、エ
ンコーダ１からの位置信号である〈パルス信号の）パル
ス数をカウントアツプ及びカウントダウンするカウンタ
回路７と、リセット機能を備えたラッチ回路８と、ラッ
チ回路８から位置信号（パルス信号）を外部に出力する
出力回路９とから構成されている。

エンコーダ１からの位置信号（パルス信号）を中継局２
で分散し、その位置信号の一方はロボット装置の位置信
号検出ラインである本設ケーブル３を介してカウンタ回
路部１４に伝送され、他方は試験用ケーブルを４を介し
て試験用として一部利用するカウンタ回路部１５に伝送
される。ここで、中継局２はできるだけエンコーダ１の
近くに設置し、試験用ケーブル４はノイズの影響を受は
吋い′・　Ｈｒル（ピッチ間隔を５Ｍ以下にした各対一
括シールド）を用いて、中継局２から試験用として一部
利用するカウンタ回路部１５まで最短距離で仮設するも
のとする。

Ｏボットは一般に限定された空間内を自由に動けるよう
多軸（７軸が一般的である）を使って動作する。従って
、ロボットの可動部であるＤＣサーボモータも複数台必
要であり、それに伴ってエンコーダ１や（ロボット装置
の）カウンタ回路部１４．１５もＤＣサーボモータと同
数必要となる。

そこで、エンコーダ１からの位置信号を検出するライン
における信頼性確認試験では、各軸角に試験が行われる
。よって、他軸のカウンタ回路部１５は使用していない
ので、試験用としてこのカウンタ回路部１５を利用して
信頼性確認試験を行う。

ここで、試験用として利用するカウンタ回路部１５は、
カウンタ回路部１４と全く同じであるため、カウンタ回
路部１４を用いて説明する。カウンタ回路部１４は、中
継局２で分散されてきたエンコーダ１からの位置信号を
バッファを用いた入力回路５で入力し、エンコーダ１の
正転・逆転方向をエンコーダ１からの（位置信号である
）パルス信号の位相関係によって方向判別回路６で判別
する。そして、カウンタ回路７で（パルス信号の）パル
ス数をカウントアツプ及びカウントダウンしながら積分
し、パルス伍として検出する。さらに、ラッチ回路８で
エンコーダ１が任意の回転位置からでもパルス恒をカウ
ントできるようにリセット機能を備え、出力回路って外
部にエンコーダ１の位置信号であるパルス信号を出力す
る。

本発明である位置信号検出ラーｒン試験装置１６（Ｊ、
カウンタ回路部１４．１５からの出力信号を試験用ケー
ブル１０．１１（ケーブル長は５７７Ｌで十分足りる）
を介して比較演算部１２に入力する。

比較演専部１２では、中継局２とカウンタ回路部１５間
を試験用ケーブル４を介して最短距離でつなぎ込み、試
験用ケーブルを１１を介してカウンタ回路部１５から出
力されるパルス信号を基準に、ロボット装置の位置信号
を検出するラインから出力されるパルス信号の比較及び
演算処理を行う。

そして、表示部１３では、比較演算部１２の演算した値
を表示用数値に変換し、位置信号を表示器を用いて表示
すると共に、カウンタ回路部１４゜１５から出力される
偏差がある一定値を越えた場合警報を出し、試験員にそ
れらの情報を自動的に知らせる。

以上のようにして、本発明である位置信号検出ライン試
験装置１６を用いることにより、正規のケーブルルート
で布設、接続された本設ケーブル３についての位置信号
を検出して、このケーブルラインにおけるノイズ等の影
響を試験員が自動的に試験することができる。また、エ
ンコーダ１及びカウンタ回路１４．１５等はロボット装
置に設けられているものをそのまま用いるので、比較演
算部１２、表示部１３及び試験用ケーブル４゜１０．１
１等の簡易な構成で実現し得る等の利点がある。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、前記カウンタ回路、特に試験
用として利用するカウンタ回路部は、必ずしもロボット
装置に組込まれたものである必要はなく、試験装置自体
に設けておくようにしてもよい。この場合、試験装置の
構成は若干複雑化するが、試験時のケーブル接続点数が
減少することになる。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ロボット装置の
位置決め制御に最も影響を及ぼすエンコーダの位置信号
出力ラインにおいて、ノイズ等の悪影響がないことの確
認試験を試験員が自動的に行うことができる。従って、
ロボットの動作確認及び位置決め制御による再現性の有
無等の一連の信頼性確認試験において、試験員の大幅な
人員削減及び作業時間の短縮をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係わる位置信号検出ライン試験
装置を示す概略構成図である。 １・・・エンコーダ、２・・・中継局、３・・・本設ケ
ーブル、４，１０．１１・・・試験用ケーブル、１２・
・・比較演算部、１３・・・表示部、１４．１５・・・
カウンタ回路部、１６・・・位ｆｆ！信号検出ライン試
験装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボット装置の位置検出に用いられるパルス型エ
   ンコーダからの出力信号を分散する中継局と、この中継
   局及び本設ケーブルを介して入力したパルス信号のパル
   ス数をカウントするカウンタ回路部の出力信号と、上記
   中継局及び試験用ケーブルを介して入力したパルス信号
   のパルス数をカウントする上記カウンタ回路部と同じ構
   成の別のカウンタ回路部の出力信号とを比較演算する比
   較演算部と、この比較演算部の演算結果を表示する表示
   部とを具備してなることを特徴とする位置信号検出ライ
   ン試験装置。
2. （２）前記ロボット装置は、原子力発電所の圧力容器内
   の解体作業に用いられるものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の位置信号検出ライン試験装置
   。
3. （３）前記カウンタ回路部は前記ロボット装置の内部に
   組込まれたものであり、該カウンタ回路部の数は該ロボ
   ット装置が空間内を自由に動作できるように使用してい
   る多軸と同数であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の位置信号検出ライン試験装置。