特許 5855685 サーボモータ制御装置及び該制御装置を備えた生産システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5855685

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】サーボモータ制御装置及び該制御装置を備えた生産システム

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20160120BHJP

   G05B 9/02 20060101ALI20160120BHJP

   H02P 5/74 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   H02P7/63 Z

   G05B9/02 B

   H02P7/74 J

【請求項の数】9

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-15859(P2014-15859)

(22)【出願日】2014年1月30日

(65)【公開番号】特開2015-142489(P2015-142489A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2015年2月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】田辺 義清

(72)【発明者】

【氏名】桃谷 尚志

(72)【発明者】

【氏名】橋本 良樹

【審査官】 宮崎 基樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０８１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１２２２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３６８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ １／００−３１／００

Ｇ０５Ｂ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流を交流に変換し、変換した交流をサーボモータに供給することによって、サーボモータを駆動する逆変換器と、
前記逆変換器への直流の供給を遮断する電源遮断回路と、
安全信号を受信しているときは交流をサーボモータに供給するように前記逆変換器を制御し、前記安全信号を受信していないときは交流をサーボモータに供給しないように前記逆変換器を制御するサーボモータ制御回路と、
サーボモータを搭載する機構部の可動領域と作業者が作業する作業領域とが重複する領域である共通エリア内での作業者の安全を担保するためにサーボモータを停止すると判定したときに、前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止し、前記電源遮断回路及び前記サーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、前記電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、
を有することを特徴とするサーボモータ制御装置。

【請求項2】

前記サーボモータ監視回路は、第１演算回路と、前記第１演算回路とは別個の回路である第２演算回路とを有し、
前記第１演算回路が送信した前記安全信号と、前記第２演算回路が送信した前記安全信号とが一致していないと前記サーボモータ制御回路が判定したときに、前記電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止する、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。

【請求項3】

前記サーボモータ制御回路と、前記サーボモータ監視回路との間は、前記安全信号を伝達可能な通信手段を介して接続される、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。

【請求項4】

交流を直流に変換し、変換した直流を前記逆変換器に供給する順変換器を更に有し、
前記電源遮断回路は、前記順変換器に交流を供給する電源と、前記順変換器との間の接続を遮断する電磁接触器であって、主接点に機械的に連動する補助接点を備えた電磁接触器であり、
前記サーボモータ監視回路は、前記補助接点の状態を検出して前記電源遮断回路が正常であるか否かを判定する、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。

【請求項5】

前記電源遮断回路は、前記逆変換器への直流の供給を遮断する半導体回路であり、
前記サーボモータ監視回路は、前記逆変換器に入力される直流を検出し、その検出結果に基づいて、前記半導体回路が正常であるか否かを判定する、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。

【請求項6】

前記サーボモータを停止する回生ブレーキ又は電磁ブレーキであるブレーキを制御するブレーキ制御回路を更に有し、
前記サーボモータ監視回路は、前記ブレーキが正常でないと前記ブレーキ制御回路が判定したときに、前記逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止する、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。

【請求項7】

第１サーボモータを搭載する第１機構部の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である共通エリアに、作業者が侵入したことを検出する侵入検出センサと、
直流を交流に変換し、変換した交流を前記第１サーボモータに供給することによって、前記第１サーボモータを駆動する第１逆変換器と、
直流を交流に変換し、変換した交流を、可動範囲が前記共通エリアと重複しない第２機構部に搭載される第２サーボモータに供給することによって、前記第２サーボモータを駆動する第２逆変換器と、
前記逆変換器への直流の供給を遮断する電源遮断回路と、
安全信号を受信しているときは交流を第１サーボモータに供給するように前記第１逆変換器を制御し、前記安全信号を受信していないときは交流を前記第１サーボモータに供給しないように前記第１逆変換器を制御する第１サーボモータ制御回路と、
安全信号を受信しているときは交流を第２サーボモータに供給するように前記第２逆変換器を制御し、前記安全信号を受信していないときは交流を前記第２サーボモータに供給しないように前記第２逆変換器を制御する第２サーボモータ制御回路と、
前記侵入検出センサが共通エリアに作業者が侵入したことを検出したときに、前記第１サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、前記第１サーボモータを停止し、前記電源遮断回路及び前記安全信号及び前記第１サーボモータ制御回路及び前記第２サーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、前記電源遮断回路によって前記逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ前記第１サーボモータ制御回路及び第２サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、前記第１サーボモータ及び前記第２サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、
を有することを特徴とする生産システム。

【請求項8】

サーボモータを搭載する機構部の可動領域と、作業者が作業する作業領域とが重複する領域である共通エリアに、作業者が侵入したことを検出する侵入検出センサと、
前記サーボモータの位置を検出するモータ位置検出センサと、
直流を交流に変換し、変換した交流を前記サーボモータに供給することによって、前記サーボモータを駆動する逆変換器と、
前記逆変換器への直流の供給を遮断する電源遮断回路と、
安全信号を受信しているときは交流を前記サーボモータに供給するように前記逆変換器を制御し、前記安全信号を受信していないときは交流を前記サーボモータに供給しないように前記逆変換器を制御するサーボモータ制御回路と、
前記共通エリアに作業者が侵入したことを前記侵入検出センサが検出し、且つ前記モータ位置検出センサが検出した前記サーボモータの位置から、前記機構部と前記共通エリアに侵入した作業者とが干渉すると判定したときに、前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、前記サーボモータを停止し、前記電源遮断回路及び前記安全信号及び前記サーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、前記電源遮断回路によって前記逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、
を有することを特徴とする生産システム。

【請求項9】

交流を直流に変換し、変換した直流を前記逆変換器に供給する順変換器を更に有し、
前記サーボモータ監視回路は、前記モータ位置検出センサが検出した前記サーボモータの位置から前記機構部の位置を演算する第１演算回路と、前記第１演算回路とは別個の回路であって、前記モータ位置検出センサが検出した前記サーボモータの位置から前記機構部の位置を演算する第２演算回路とを有し、
前記サーボモータ監視回路は、前記第１演算回路が演算した前記機構部の位置と、前記第２演算回路が演算した前記機構部の位置とが一致していないと判定したときに、前記電源遮断回路によって前記順変換器に交流を供給する電源と前記順変換器との間の接続を遮断し、かつ前記サーボモータ制御回路への前記安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止する、請求項８に記載の生産システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーボモータ制御装置及び該制御装置を備えた生産システムに関する。

【背景技術】

【0002】

生産システムにおいて、ロボット及びポジショナーは駆動軸ごとにモータを有し、これらモータをモータ制御装置により駆動制御する。例えば、ポジショナーに配置されワークの回転又は軌跡の制御にはサーボモータが用いられる。モータ制御装置は、ロボット及びポジショナーの駆動軸を駆動する駆動軸数分のモータに対し、モータの速度、トルク、又は回転子の位置を指令し制御する。

【0003】

生産システムでは、作業者は、ポジショナーにワークを着脱し、又はロボットの動作状態を確認するための確認作業をするなど、ロボットの可動範囲において種々の操作をすることがある。作業者がロボットの可動範囲で作業するとき、作業者の作業範囲とロボットの可動範囲とが重複する領域である共通エリアが存在することになる。作業者とロボットとが接触する接触事故が発生することを防止するために、共通エリアへの作業者の侵入を検出するライトカーテンが配置されることがある。ライトカーテンが共通エリアへの作業者の侵入を検出すると、共通エリアに可動範囲を有するロボット、及びロボットを駆動するサーボモータは非常停止される。従来の生産システムでは、サーボモータを非常停止するときに、サーボモータに電源電圧を供給する電源と、サーボモータを制御するサーボアンプとの間に配置される電磁接触器により電源とサーボモータとの間の接続を切断して、サーボモータを停止させている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、共通エリアに作業者が侵入するごとにサーボアンプと電源との間に配置される電磁接触器を動作させることによりサーボモータを非常停止させることに起因する種々の問題がある。例えば、非常停止するときに電源とサーボアンプとの間の接続を切断することにより、サーボアンプに配置されるコンデンサが放電するため、サーボモータを再起動するときにサーボアンプに配置されるコンデンサを充電することになる。非常停止するごとに、サーボアンプのコンデンサを充電するため、サーボモータの非常停止及び再起動に時間がかかるため、生産システムの作業効率が低下するおそれがある。

【0005】

また、作業者が共通エリアに侵入するごとに、電磁接触器を開動作させてサーボモータを非常停止する場合、電磁接触器が開閉動作する回数が非常に多くなるおそれがある。ロボットのポジショナーに配置されたワークを交換するごとに電磁接触器を開動作させてサーボモータを非常停止する場合、電磁接触器及び電磁接触器を動作させるためのリレー回路等を交換する交換周期が早まるおそれがある。

【0006】

また、電磁接触器は、それぞれが複数のサーボモータを制御する複数のサーボアンプと電源との間に配置されることがある。電磁接触器が複数のサーボアンプと電源との間に配置されている場合、共通エリアに可動範囲を有するロボットのサーボモータを非常停止するときに、共通エリアに可動範囲を有しないロボットのサーボモータも併せて非常停止することがある。共通エリアに可動範囲を有しないロボットのサーボモータも非常停止することにより、生産システムの作業効率が更に低下するおそれがある。

【0007】

本発明の目的は、上記問題に鑑み、作業者が共通エリアに侵入したときにサーボモータを非常停止する生産システムにおいて、サーボモータの非常停止に伴う作業効率の低下を抑制可能なサーボモータ制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を実現するために、本発明の第１の態様では、サーボモータ制御装置は、直流を交流に変換し、変換した交流をサーボモータに供給することによって、サーボモータを駆動する逆変換器と、逆変換器への直流の供給を遮断する電源遮断回路と、安全信号を受信しているときは交流をサーボモータに供給するように逆変換器を制御し、安全信号を受信していないときは交流をサーボモータに供給しないように逆変換器を制御するサーボモータ制御回路と、サーボモータを停止すると判定したときに、サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止し、電源遮断回路及びサーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、を有する。

【0009】

また、上述の第１の態様においては、サーボモータ監視回路は、第１演算回路と、第１演算回路とは別個の回路である第２演算回路とを有し、第１演算回路が送信した安全信号と、第２演算回路が送信した安全信号とが一致していないとサーボモータ制御回路が判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するようにしてもよい。

【0010】

また、上述の第１の態様においては、サーボモータ制御回路と、サーボモータ監視回路との間は、安全信号を伝達可能な通信手段を介して接続されるようにしてもよい。

【0011】

また、上述の第１の態様においては、サーボモータ制御装置は、交流を直流に変換し、変換した直流を逆変換器に供給する順変換器を更に有し、電源遮断回路は、順変換器に交流を供給する電源と、順変換器との間の接続を遮断する電磁接触器であって、主接点に機械的に連動する補助接点を備えた電磁接触器であり、サーボモータ監視回路は、補助接点の状態を検出して電源遮断回路が正常であるか否かを判定するようにしてもよい。

【0012】

また、上述の第１の態様においては、電源遮断回路は、逆変換器への直流の供給を遮断する半導体回路であり、サーボモータ監視回路は、逆変換器に入力される直流を検出し、その検出結果に基づいて、半導体回路が正常であるか否かを判定するようにしてもよい。

【0013】

また、上述の第１の態様においては、サーボモータ制御装置は、サーボモータを停止する回生ブレーキ又は電磁ブレーキであるブレーキを制御するブレーキ制御回路を更に有し、サーボモータ監視回路は、ブレーキが正常でないとブレーキ制御回路が判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するようにしてもよい。

【0014】

本発明の第２の態様では、生産システムは、第１サーボモータを搭載する第１機構部の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である共通エリアに、作業者が侵入したことを検出する侵入検出センサと、直流を交流に変換し、変換した交流を第１サーボモータに供給することによって、第１サーボモータを駆動する第１逆変換器と、順変換器が変換した直流を交流に変換し、変換した交流を、可動範囲が共通エリアと重複しない第２機構部に搭載される第２サーボモータに供給することによって、第２サーボモータを駆動する第２逆変換器と、逆変換器への直流の供給を遮断する電源遮断回路と、安全信号を受信しているときは交流を第１サーボモータに供給するように第１逆変換器を制御し、安全信号を受信していないときは交流を第１サーボモータに供給しないように第１逆変換器を制御する第１サーボモータ制御回路と、安全信号を受信しているときは交流を第２サーボモータに供給するように第２逆変換器を制御し、安全信号を受信していないときは交流を第２サーボモータに供給しないように第２逆変換器を制御する第２サーボモータ制御回路と、侵入検出センサが共通エリアに作業者が侵入したことを検出したときに、第１サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することによって、第１サーボモータを停止し、電源遮断回路及び安全信号及び第１サーボモータ制御回路及び第２サーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつ第１サーボモータ制御回路及び第２サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することにより、第１サーボモータ及び第２サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、を有する。

【0015】

本発明の第３の態様では、生産システムは、サーボモータを搭載する機構部の可動領域と、作業者が作業する作業領域とが重複する領域である共通エリアに、作業者が侵入したことを検出する侵入検出センサと、サーボモータの位置を検出するモータ位置検出センサと、直流を交流に変換し、変換した交流をサーボモータに供給することによって、サーボモータを駆動する逆変換器と、順変換器に交流を供給する電源と、順変換器との間の接続を遮断する電源遮断回路と、安全信号を受信しているときは交流をサーボモータに供給するように逆変換器を制御し、安全信号を受信していないときは交流をサーボモータに供給しないように逆変換器を制御するサーボモータ制御回路と、共通エリアに作業者が侵入したことを侵入検出センサが検出し、且つモータ位置検出センサが検出したサーボモータの位置から、機構部と共通エリアに侵入した作業者とが干渉すると判定したときに、サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することによって、サーボモータを停止し、電源遮断回路及び安全信号及びサーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつサーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するサーボモータ監視回路と、を有する。

【0016】

また、上述の第３の態様においては、サーボモータ監視回路は、モータ位置検出センサが検出したサーボモータの位置から機構部の位置を演算する第１演算回路と、第１演算回路とは別個の回路であって、モータ位置検出センサが検出したサーボモータの位置から機構部の位置を演算する第２演算回路とを有し、サーボモータ監視回路は、第１演算回路が演算した機構部の位置と、第２演算回路が演算した機構部の位置とが一致していないと判定したときに、電源遮断回路によって逆変換器への直流の供給を遮断し、かつサーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の第１の態様によれば、サーボモータ制御装置は、サーボモータを停止すると判定したときに、サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することによって、逆変換器へのパルス幅変調信号の供給を停止して、変換器に交流を供給する電源と、順変換器との間の接続を遮断することなくサーボモータを停止するので、迅速なサーボモータの起動停止が可能である。また、サーボモータ制御装置は、電源遮断回路及びサーボモータ制御回路が正常であるか否かを判定し、電源遮断回路及びサーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でないと判定したときに、電源遮断回路によって電源と順変換器との間の接続を遮断し、かつサーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するので、電源遮断回路及びサーボモータ制御回路の少なくとも１つが正常でない場合に、サーボモータを安全に停止できる。

【0018】

また、上述の第１の態様では、サーボモータ監視回路は、第１演算回路が送信した安全信号と、第２演算回路が送信した安全信号とが一致していないとサーボモータ制御回路が判定したときに、電源遮断回路によって電源と順変換器との間の接続を遮断し、かつサーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することにより、サーボモータを停止するようにしてもよいので、第１演算回路又は第２演算回路の誤動作においても、安全にサーボモータを停止し、かつ誤動作を検知することができるので、サーボモータ制御装置の信頼性を更に向上させることができる。

【0019】

また、上述の第１の態様では、サーボモータ制御装置は、サーボモータ制御回路と、サーボモータ監視回路との間は、安全信号を伝達可能な通信手段を介して接続されるようにしてもよいので、サーボモータ監視回路がサーボモータ制御回路から離れた場所に配置される場合でも、安全信号を伝達可能な通信手段で安全信号を伝送することが可能となる。

【0020】

また、サーボモータ監視回路とサーボモータ制御回路の間を、安全信号を伝達可能な通信手段で接続した場合、サーボモータ制御回路が複数存在するシステムにおいて、サーボモータ監視回路と各サーボモータ制御回路間の配線を少なくすることができる。

【0021】

本発明の第２の態様によれば、生産システムは、共通エリアに作業者が侵入したことを侵入検出センサが検出したと判定したとき、作業者が作業する作業範囲と可動範囲が重複する第１サーボモータ制御回路への第１安全信号の送信を停止することによって、第１逆変換器へのパルス幅変調信号の供給を停止して、第１サーボモータを停止する一方、作業者が作業する作業範囲と可動範囲が重複しない第２サーボモータ制御回路への第１安全信号の送信を継続することによって、第２サーボモータを駆動し続けるので、生産システムの作業効率の低下を最小限にすることができる。

【0022】

本発明の第３の態様によれば、生産システムは、共通エリアに作業者が侵入したことを侵入検出センサが検出したと判定したとき、モータ位置検出センサが検出したサーボモータの位置から機構部の位置を演算し、演算した位置に機構部が位置しているときに、共通エリアに侵入した作業者と機構部が干渉するか否かを判定し、機構部と、共通エリアに侵入した作業者とが干渉すると判定したときに、サーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止することによって、機構部を停止する一方、干渉が発生しない機構部に関しては安全信号の送信を継続することによって駆動し続けるので、生産システムの作業効率の低下を最小限にすることができる。

【0023】

また、上述の第３の態様では、第１演算回路が演算した機構部の位置と、第２演算回路が演算した機構部の位置とが一致しているか否かを更に判定し、第１演算回路が演算した機構部の位置と、第２演算回路が演算した機構部の位置とが一致していないと判定したときに、電源遮断信号を電源遮断回路に送信し、かつサーボモータ制御回路への安全信号の送信を停止するようにしてもよいので、作業者の安全性を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【図2】図１に示すサーボモータ制御装置の内部の部分ブロック図である。

【図3】図１に示すサーボモータ制御装置の動作フローを示すフローチャートである。

【図4】本発明の第２の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【図5】図４に示すサーボモータ制御装置の動作フローを示すフローチャートである。

【図6】本発明の第３の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【図7】図６に示すサーボモータ制御装置の動作フローを示すフローチャートである。

【図8】本発明の第４の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【図9】図８に示すサーボモータ制御装置の動作フローを示すフローチャートである。

【図10】本発明の第５の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【図11】ロボットへの直接ワークの着脱を行なう生産システムの実施例を示す図である。

【図12】（ａ）はロボットのハンドの先端に実装されたサーボモータを含んだサーボガンシステムのチップ交換、チップ合わせについての実施例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す操作ボックスの拡大図である。

【図13】（ａ）は作業者がポジショナーにワークを着脱する生産システムにおける実施例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示すシステムに配置されるポジショナーの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下図面を参照して、本発明によるサーボモータ制御装置及び該制御装置を備えた生産システムについて、第１〜第５の実施例を挙げて説明する。しかしながら、本発明は、図面又は以下に説明される実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。

【0026】

図１は、本発明の第１の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。以降、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味するものとする。

【0027】

本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１は、第１サーボアンプ１０と、第２サーボアンプ２０と、電磁接触器３０と、サーボモータ監視回路４０とを有する。

【0028】

第１サーボアンプ１０は、順変換器１１と、逆変換器１２１〜１２６と、サーボモータ制御回路１３とを有する。順変換器１１は、整流器１１１と、コンデンサ１１２とを有し、三相の交流入力電源６０から入力された交流を直流に変換して出力する。逆変換器１２１〜１２６のそれぞれは、順変換器１１が出力した直流を交流に変換して、第１機構部６１にそれぞれ搭載されるサーボモータ６１１〜６１６に出力する。サーボモータ制御回路１３は、逆変換器１２１〜１２６のそれぞれにパルス幅変調信号を出力して、サーボモータ６１１〜６１６のそれぞれを制御する。

【0029】

図２は、サーボモータ制御回路１３を示すブロック図である。

【0030】

サーボモータ制御回路１３は、第１入力回路１３１と、第２入力回路１３２と、インタフェース回路１３３と、サーボモータ制御回路１３４と、フォトカプラであるモニタ信号送信器１３５とを有する。

【0031】

第１入力回路１３１は、フォトカプラである第１安全信号受信器１３１１と、第１リレー１３１２と、第１１抵抗１３１３と、第１２抵抗１３１４と、フォトカプラである第１パルス幅変調信号送信器１３１５とを有する。第１安全信号受信器１３１１は、入力された第１安全信号を第１リレー１３１２及びインタフェース回路１３３のそれぞれに出力する。第１リレー１３１２は、第１安全信号が入力されているときオンし、第１安全信号が入力されていないときオフする。第１リレー１３１２は、オンしているとき、パルス幅変調信号が伝送される３相の第１信号線に第１１抵抗１３１３を介して電源電圧を供給し、オフしているとき、パルス幅変調信号が伝送される３相の第１信号線への電源電圧の供給を遮断する。第１パルス幅変調信号送信器１３１５は、３相の第１信号線を介して伝送されるパルス幅変調信号を逆変換器１２１〜１２６のそれぞれに出力する。

【0032】

第２入力回路１３２は、フォトカプラである第２安全信号受信器１３２１と、第２リレー１３２２と、第２１抵抗１３２３と、第２２抵抗１３２４と、フォトカプラである第２パルス幅変調信号送信器１３２５とを有する。第２安全信号受信器１３２１は、受信した第２安全信号を第２リレー１３２２及びインタフェース回路１３３のそれぞれに出力する。第２リレー１３２２は、第２安全信号を受信しているときオンし、第２安全信号を受信していないときオフする。第２リレー１３２２は、オンしているとき、パルス幅変調信号が伝送される３相の第２信号線に第２１抵抗１３２３を介して電源電圧を供給し、オフしているとき、パルス幅変調信号が伝送される３相の第２信号線への電源電圧の供給を遮断する。第２パルス幅変調信号送信器１３２５は、３相の第２信号線を介して伝送されるパルス幅変調信号を逆変換器１２１〜１２６のそれぞれに送信する。

【0033】

インタフェース回路１３３は、サーボモータ制御回路１３４から受信したパルス幅変調信号を第１信号線及び第２信号線にオープンコレクタ出力する。パルス幅変調信号は、インタフェース回路１３３からオープンコレクタ出力されるので、第１リレー１３１２がオフしているときには、パルス幅変調信号は第１パルス幅変調信号送信器１３１５に伝送されない。また、第２リレー１３２２がオフしているときには、パルス幅変調信号は第２パルス幅変調信号送信器１３２５に伝送されない。インタフェース回路１３３は、第１安全信号、第２安全信号、並びに第１リレー１３１２及び第２リレー１３２２のオンオフ状態を示す信号をサーボモータ制御回路１３４に送信する。

【0034】

サーボモータ制御回路１３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、サーボモータ６１１〜６１６を駆動するために、所定の制御プログラムに従って、パルス幅変調信号を出力する等の種々の処理を実行する。また、サーボモータ制御回路１３４は、第１入力回路１３１、第２入力回路１３２、インタフェース回路１３３及びサーボモータ制御回路１３４等で故障が発生した場合、インタフェース回路１３３及びモニタ信号送信器１３５を介してモニタ信号を送信する。また、サーボモータ制御回路１３４は、第１安全信号と第２安全信号とが一致しているか否かを判定し、第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定したとき、インタフェース回路１３３及びモニタ信号送信器１３５を介してモニタ信号を送信する。

【0035】

サーボモータ制御回路１３は、第１安全信号及び第２安全信号が入力される通常動作時には、順変換器１１から直流が入力される逆変換器１２１〜１２６のそれぞれにパルス幅変調信号を送信して、サーボモータ６１１〜６１６のそれぞれを駆動する。サーボモータ制御回路１３は、第１安全信号又は第２安全信号の何れかの送信が停止されると、パルス幅変調信号を伝送する信号線への電源電圧の供給を遮断して、インタフェース回路１３３からオープンコレクタ出力されるパルス幅変調信号の伝送を停止する。また、サーボモータ制御回路１３は、第１サーボアンプ１０の内部で故障が発生したとき、及び第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定したときに、モニタ信号を送信する。

【0036】

第２サーボアンプ２０は、第１サーボアンプ１０に配置された順変換器１１が出力した直流を交流に変換して、第２機構部６２にそれぞれ搭載されるサーボモータ６２１〜６２８に出力する逆変換器２２１〜２２８を有する。また、第２サーボアンプ２０は、逆変換器２２１〜２２８のそれぞれにパルス幅変調信号を出力して、サーボモータ６２１〜６２８のそれぞれを制御するサーボモータ制御回路２３を更に有する。

【0037】

サーボモータ制御回路２３は、第１入力回路２３１と、第２入力回路２３２と、インタフェース回路２３３と、サーボモータ制御部２３４と、モニタ信号送信器２３５（図示しない）を有する。サーボモータ制御回路２３の構成素子のそれぞれは、駆動するサーボモータの数が相違する以外は、サーボモータ制御回路１３の構成素子のそれぞれと同様な構造及び機能を有する。

【0038】

電磁接触器３０は、主接点３０１と、主接点３０１に機械的に連動する補助接点３０２と、主接点３０１を開閉する操作コイル３０３とを有する。電磁接触器３０は、閉動作する指示を示す閉信号を操作コイル３０３に受信すると、主接点３０１を閉じて電源６０と順変換器１１とを電気的に接続する。また、電磁接触器３０は、開動作する指示を示す開信号を操作コイル３０３に受信すると、主接点３０１を開いて電源６０と順変換器１１との電気的接続を切断すると、逆変換器１２１〜１２６及び２２１〜２２８への直流の供給が遮断される。

【0039】

サーボモータ監視回路４０は、第１演算回路５１及び第２演算回路５２を有する。第１演算回路５１及び第２演算回路５２は、第１機構部６１及び第２機構部６２の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である第１共通エリアに作業者が侵入したことを検出する人感センサ７０に接続される。また、第１演算回路５１及び第２演算回路５２は、相互に動作状態を監視する機能を有する。

【0040】

第１演算回路５１は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれに第１安全信号を送信することができる。また、第１演算回路５１は、電磁接触器３０の補助接点３０２等を監視することによって電磁接触器３０が正常であるか否かを判定することができる。また、第１演算回路５１は、電磁接触器３０の操作コイル３０３に閉信号及び開信号を送信することができる。また、第１演算回路５１は、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信する指示を示す電源開指令信号を第２演算回路５２から受信することができる。

【0041】

第１演算回路５１は、第１共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７０から受信すると、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６及び６２１〜６２８を停止すると判定する。第１演算回路５１は、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６及び６２１〜６２８を停止すると判定すると、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第１安全信号の送信を停止する。

【0042】

第１演算回路５１は、侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに、侵入信号を人感センサ７０から受信し続けているか否かを判定する。侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに侵入信号を人感センサ７０から受信し続けている場合、第１演算回路５１は、作業者の第１共通エリアへの侵入が継続していると判定する。侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに侵入信号を人感センサ７０から受信しなくなると、第１演算回路５１は、作業者の第１共通エリアへの侵入が終了したと判定する。第１演算回路５１は、作業者の第１共通エリアへの侵入が終了したと判定し、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第１安全信号の送信を再開する。

【0043】

第１演算回路５１は、電磁接触器３０が正常でないことを示す電磁接触器モニタ信号を電磁接触器３０の補助接点３０２等から受信すると、電磁接触器３０が正常ではないと判定する。第１演算回路５１は、電磁接触器３０が正常ではないと判定すると、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第１安全信号の送信を停止すると共に、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信する。また、第１演算回路５１は、電源開指令信号を第２演算回路５２から受信すると、第１サーボアンプ１０又は第２サーボアンプ２０の内部で故障が発生した、若しくは第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定する。次いで、第１演算回路５１は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第１安全信号の送信を停止すると共に、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信する。

【0044】

第２演算回路５２は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれに第２安全信号を送信することができる。また、第２演算回路５２は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれからモニタ信号を受信することができる。また、第２演算回路５２は、第１演算回路５１に電源開指令信号を送信することができる。

【0045】

第２演算回路５２は、第１共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７０から受信すると、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６及び６２１〜６２８を停止すると判定する。第２演算回路５２は、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６及び６２１〜６２８を停止すると判定すると、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第２安全信号の送信を停止する。

【0046】

第２演算回路５２は、侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに、侵入信号を人感センサ７０から受信し続けているか否かを判定する。侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに侵入信号を人感センサ７０から受信し続けている場合、第２演算回路５２は、作業者の第１共通エリアへの侵入が継続していると判定する。侵入信号を人感センサ７０から受信したのちに侵入信号を人感センサ７０から受信しなくなると、第２演算回路５２は、作業者の第１共通エリアへの侵入が終了したと判定する。第２演算回路５２は、作業者の第１共通エリアへの侵入が終了したと判定し、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第２安全信号の送信を再開する。

【0047】

また、第２演算回路５２は、モニタ信号を第１サーボアンプ１０又は第２サーボアンプ２０から受信すると、第１サーボアンプ１０又は第２サーボアンプ２０の内部で故障が発生した、若しくは第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定する。次いで、第２演算回路５２は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第２安全信号の送信を停止すると共に、第１演算回路５１に電源開指令信号を送信する。

【0048】

電源６０は、電気的接続が電磁接触器３０によって開閉される３相の電源線を介して、３相交流を順変換器１１に供給する。第１機構部６１は、サーボモータ６１１〜６１６を搭載し、所定の可動範囲内を移動することができる。第２機構部６２は、サーボモータ６２１〜６２８を搭載し、所定の可動範囲内を移動することができる。

【0049】

人感センサ７０は、一例ではライトカーテンであり、第１機構部６１及び第２機構部６２の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である第１共通エリアに作業者が侵入したことを検出する。

【0050】

図３は、サーボモータ制御装置１の処理フローを示すフローチャートである。

【0051】

まず、サーボモータ監視回路４０は、電磁接触器３０が正常であるか否かを判定し、正常と判定された場合は、電磁接触器３０の閉動作等によりサーボモータ制御装置１の電源がオンして処理が開始される（フローチャート中に図示しない）。サーボモータ制御装置１の電源がオンされると、ステップＳ１０１において、サーボモータ監視回路４０は、第１安全信号及び第２安全信号を第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれに送信する。より具体的には、サーボモータ監視回路４０の第１演算回路５１は第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれに第１安全信号を送信し、第２演算回路５２は第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれに第２安全信号を送信する。

【0052】

ステップＳ１１１において、第１サーボアンプ１０は、第１安全信号及び第２安全信号を受信すると、サーボモータ６１１〜６１６を駆動するために、パルス幅変調信号の送信を開始する。また、ステップＳ１２１において、第２サーボアンプ２０は、第１安全信号及び第２安全信号を受信すると、サーボモータ６２１〜６２８を駆動するために、パルス幅変調信号の送信を開始する。

【0053】

次いで、ステップＳ１０２において、サーボモータ監視回路４０は、電磁接触器３０が正常であるか否かを判定する。具体的には、サーボモータ監視回路４０の第１演算回路５１は、電磁接触器３０が正常でないことを示す電磁接触器モニタ信号を電磁接触器３０の補助接点３０２等から受信しているか否かと判定する。電磁接触器モニタ信号を電磁接触器３０の補助接点３０２等から受信しておらず、サーボモータ監視回路４０が電磁接触器３０は正常であると判定したとき、処理はステップＳ１０３に進む。また、電磁接触器モニタ信号を電磁接触器３０の補助接点３０２等から受信しており、サーボモータ監視回路４０が電磁接触器３０は正常でないと判定したとき、処理はステップＳ１０８に進む。

【0054】

処理がステップＳ１０３に進むと、サーボモータ監視回路４０は、第１サーボアンプ１０が正常であるか否かを判定する。具体的には、サーボモータ監視回路４０の第２演算回路５２は、第１サーボアンプ１０からモニタ信号を受信しているか否かを判定する。第１サーボアンプ１０からモニタ信号を受信しておらず、サーボモータ監視回路４０が第１サーボアンプ１０は正常であると判定したとき、処理はステップＳ１０４に進む。また、第１サーボアンプ１０からモニタ信号を受信しており、サーボモータ監視回路４０が第１サーボアンプ１０は正常でないと判定したとき、処理はステップＳ１０８に進む。

【0055】

処理がステップＳ１０４に進むと、サーボモータ監視回路４０は、第２サーボアンプ２０が正常であるか否かを判定する。具体的には、サーボモータ監視回路４０の第２演算回路５２は、第２サーボアンプ２０からモニタ信号を受信しているか否かを判定する。第２サーボアンプ２０からモニタ信号を受信しておらず、サーボモータ監視回路４０が第２サーボアンプ２０は正常であると判定したとき、処理はステップＳ１０５に進む。また、第２サーボアンプ２０からモニタ信号を受信しており、サーボモータ監視回路４０が第２サーボアンプ２０は正常でないと判定したとき、処理はステップＳ１０８に進む。

【0056】

処理がステップＳ１０５に進むと、サーボモータ監視回路４０は、第１機構部６１及び第２機構部６２の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である第１共通エリアに作業者が侵入したか否かを判定する。具体的には、サーボモータ監視回路４０の第１演算回路５１及び第２演算回路５２のそれぞれは、第１共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７０から受信しているか否かを判定する。サーボモータ監視回路４０が第１共通エリアに作業者が侵入したと判定したとき、処理はステップＳ１０６に進む。また、サーボモータ監視回路４０が第１共通エリアに作業者が侵入していないと判定したとき、処理はステップＳ１０２に戻る。

【0057】

サーボモータ監視回路４０は、ステップＳ１０５において、作業者が第１共通エリアに侵入したと判定するまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を繰り返して、第１サーボアンプ１０、第２サーボアンプ２０及び電磁接触器３０が正常であるか否かを判定する。

【0058】

一方、第１サーボアンプ１０では、ステップＳ１１１において、パルス幅変調信号の送信を開始すると、処理は、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、第１サーボアンプ１０は、第１サーボアンプ１０の内部で故障が発生しているか否かを判定すると共に、第１演算回路５１から受信した第１安全信号と第２演算回路５２から受信した第２安全信号とが一致しているか否かを判定する。第１サーボアンプ１０は、ステップＳ１１２において、第１サーボアンプ１０の内部で故障が発生していると判定する、又は第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定するまで、パルス幅変調信号を送信している間はステップＳ１１２の処理を繰り返す。ステップＳ１１２において、第１サーボアンプ１０が、第１サーボアンプ１０の内部で故障が発生していると判定する、又は第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定すると、処理は、ステップＳ１１３に進む。次いで、ステップＳ１１３において、第１サーボアンプ１０は、モニタ信号をサーボモータ監視回路４０に送信し、処理は、ステップＳ１０３に進む。

【0059】

同様に、第２サーボアンプ２０では、ステップＳ１２１において、パルス幅変調信号の送信を開始すると、処理は、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２において、第２サーボアンプ２０は、第２サーボアンプ２０の内部で故障が発生しているか否かを判定すると共に、第１安全信号と第２安全信号とが一致しているか否かを判定する。第２サーボアンプ２０は、ステップＳ１２２において、第２サーボアンプ２０の内部で故障が発生していると判定する、又は第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定するまで、パルス幅変調信号を送信している間はステップＳ１２２の処理を繰り返す。ステップＳ１２２において、第２サーボアンプ２０が、第２サーボアンプ２０の内部で故障が発生していると判定する、又は第１安全信号と第２安全信号とが一致していないと判定すると、処理は、ステップＳ１２３に進む。次いで、ステップＳ１２３において、第２サーボアンプ２０は、モニタ信号をサーボモータ監視回路４０に送信し、処理は、ステップＳ１０４に進む。

【0060】

ステップＳ１０５において、サーボモータ監視回路４０が第１共通エリアに作業者が侵入したと判定して、処理がステップＳ１０６に進むと、サーボモータ監視回路４０は、第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。より具体的には、サーボモータ監視回路４０の第１演算回路５１は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０のそれぞれへの第１安全信号の送信を停止する。また、サーボモータ監視回路４０の第２演算回路５２は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０への第２安全信号の送信を停止する。

【0061】

第１安全信号及び第２安全信号の送信が停止すると、ステップＳ１１４において、第１サーボアンプ１０は、パルス幅変調信号の送信を停止して、サーボモータ６１１〜６１６を停止する。同様に、ステップＳ１２４において、第２サーボアンプ２０は、パルス幅変調信号の送信を停止して、サーボモータ６２１〜６２８を停止する。

【0062】

次いで、ステップＳ１０７において、サーボモータ監視回路４０は、第１共通エリアに侵入した作業者が第１共通エリアから立ち去ったか否かを判定する。サーボモータ監視回路４０は、第１共通エリアに侵入した作業者が第１共通エリアから立ち去ったと判定するまで、ステップＳ１０７の処理を繰り返す。

【0063】

ステップＳ１０７において、サーボモータ監視回路４０が、第１共通エリアに侵入した作業者が第１共通エリアから立ち去ったと判定すると、処理はステップＳ１０２に戻る。そして、第１サーボアンプ１０、第２サーボアンプ２０及び電磁接触器３０の何れかが正常でないと判定されるまで、サーボモータ監視回路４０は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。第１サーボアンプ１０、第２サーボアンプ２０及び電磁接触器３０の何れかが正常でないと判定されると、処理は、ステップＳ１０８に進む。

【0064】

ステップＳ１０８において、サーボモータ監視回路４０は、ステップＳ１０６の処理と同様に、第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。

【0065】

次いで、ステップＳ１０９において、サーボモータ監視回路４０は、電磁接触器３０の主接点３０１を開動作して電源６０と順変換器１１との間の電気的接続を切断する。より具体的には、サーボモータ監視回路４０の第１演算回路５１は、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信する。

【0066】

サーボモータ制御装置１では、サーボモータ監視回路４０は、第１共通エリアに作業者が侵入したと判定したときに、パルス幅変調信号の送信を停止することにより、電磁接触器３０を開動作することなく、サーボモータを停止する。サーボモータを停止するときに、電磁接触器３０を開動作して電源６０と順変換器１１との接続を切断することがないので、サーボモータ制御装置１では、順変換器１１のコンデンサ１１２が放電されず、迅速な再起動が可能である。また、電磁接触器３０の動作回数も低く抑えられるため、電磁接触器３０及び電磁接触器３０を動作させるためのリレー回路等を交換する交換周期を比較的長くすることができる。

【0067】

図４は、本発明の第２の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【0068】

本発明の第２の実施例に係るサーボモータ制御装置２は、サーボモータ監視回路４０の代わりにサーボモータ監視回路４１が配置されることが、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１と相違する。

【0069】

サーボモータ監視回路４１は、第１演算回路５１及び第２演算回路５２の代わりに、第１演算回路５３及び第２演算回路５４が配置されることがサーボモータ監視回路４０と相違する。また、サーボモータ監視回路４１は、人感センサ７０の代わりに人感センサ７１が接続されることがサーボモータ監視回路４０と相違する。サーボモータ監視回路４１に接続される人感センサ７１が検出する領域は、サーボモータ監視回路４０に接続される人感センサ７０が検出する領域と相違する。サーボモータ監視回路４０に接続される人感センサ７０が検出する第１共通エリアは、第１機構部６１及び第２機構部６２の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である。一方、サーボモータ監視回路４１に接続される人感センサ７１が検出する第２共通エリアは、第１機構部６１の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とが重複する領域である。サーボモータ制御装置２では、第２機構部６２の可動範囲と、作業者が作業する作業範囲とは重複しないので、第２機構部６２の可動範囲は、第２共通エリアに含まれない。

【0070】

第１演算回路５３は、第２共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７１から受信すると、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６を停止すると判定し、第１サーボアンプ１０への第１安全信号の送信を停止するが、サーボモータ６２１〜６２８は停止しないため、第２サーボアンプ２０への第１安全信号の送信は停止しない。

【0071】

第２演算回路５４は、第２共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７１から受信すると、作業者の安全を担保するためにサーボモータ６１１〜６１６を停止すると判定し、第１サーボアンプ１０への第２安全信号の送信を停止するが、サーボモータ６２１〜６２８は停止しないため、第２サーボアンプ２０への第２安全信号の送信は停止しない。

【0072】

図５は、サーボモータ制御装置２の処理フローを示すフローチャートである。

【0073】

サーボモータ監視回路４１のステップＳ２０１〜Ｓ２０５及びＳ２０７〜Ｓ２０９の処理のそれぞれは、図３に示すサーボモータ監視回路４０のステップＳ１０１〜Ｓ１０５及びＳ１０７〜Ｓ１０９の処理のそれぞれと対応する。第１サーボアンプ１０のステップＳ２１１〜Ｓ２１５の処理のそれぞれは、図３に示すステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理のそれぞれと対応する。第２サーボアンプ２０のステップＳ２２１〜Ｓ２２３及びＳ２２５の処理のそれぞれは、図３に示すステップＳ１２１〜Ｓ１２３及びＳ１２５の処理のそれぞれと対応する。

【0074】

ステップＳ２０５において、作業者が第２共通エリアに侵入したと判定して、処理がステップＳ２０６に進むと、サーボモータ監視回路４１は、第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。より具体的には、サーボモータ監視回路４１の第１演算回路５３は第１サーボアンプ１０への第１安全信号の送信を停止し、第２演算回路５４は第１サーボアンプ１０への第２安全信号の送信を停止する。

【0075】

第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信が停止すると、ステップＳ２１４において、第１サーボアンプ１０は、パルス幅変調信号の送信を停止して、サーボモータ６１１〜６１６を停止する。一方、第２サーボアンプ２０には第１安全信号及び第２安全信号が送信され続けるので、第２サーボアンプ２０は、パルス幅変調信号を送信して、サーボモータ６２１〜６２８の駆動を継続する。

【0076】

サーボモータ制御装置２では、第２共通エリアに作業者が侵入したと判定したときに、サーボモータ監視回路４１は、第２共通エリアに可動範囲が含まれる第１機構部６１に配置されるサーボモータ６１１〜６１６を停止する。一方、第２共通エリアに作業者が侵入したと判定した場合でも、サーボモータ監視回路４１は、第２共通エリアに可動範囲が含まれない第２機構部６２に配置されるサーボモータ６２１〜６２８の駆動を継続する。サーボモータ制御装置２では、第２共通エリアに可動範囲が含まれない第２機構部６２に配置されるサーボモータ６２１〜６２８の駆動を継続するので、生産システムの作業効率の低下を最小限にすることができる。

【0077】

図６は、本発明の第３の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【0078】

本発明の第３の実施例に係るサーボモータ制御装置３は、サーボモータ監視回路４１の代わりにサーボモータ監視回路４２が配置されることが、本発明の第２の実施例に係るサーボモータ制御装置２と相違する。

【0079】

サーボモータ監視回路４２は、第１演算回路５３及び第２演算回路５４の代わりに、第１演算回路５５及び第２演算回路５６が配置されることがサーボモータ監視回路４１と相違する。また、サーボモータ監視回路４２は、サーボモータ６１１の位置を検出するモータ位置検出センサ７２が更に接続されることがサーボモータ監視回路４１と相違する。

【0080】

モータ位置検出センサ７２は、一例ではロータリエンコーダであり、サーボモータ６１１〜６１６およびサーボモータ６２１〜６２８に取り付けられ、各サーボモータの位置を検出するセンサである。

【0081】

第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、第２共通エリアに作業者が侵入したことを示す侵入信号を人感センサ７１から受信すると、検出した位置情報を示す位置信号をモータ位置検出センサ７２から受信する。次いで、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、受信した位置信号に対応する位置情報から第１機構部６１の位置を示す位置情報を演算する。次いで、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、双方が演算した位置情報を交換して、双方が演算した位置情報が正当であることを確認する。

【0082】

演算した位置情報が正当であると第１演算回路５５及び第２演算回路５６の双方が確認すると、第１演算回路５５及び第２演算回路５６の双方は、演算した第１機構部６１の位置情報が示す位置が第２共通エリアに含まれることにより干渉しているか否かを判定する。演算した第１機構部６１の位置情報が示す位置が第２共通エリアに干渉していると判定すると、第１演算回路５５は第１サーボアンプ１０への第１安全信号の送信を停止する。また、演算した第１機構部６１の位置が第２共通エリアに干渉していると判定すると、第２演算回路５６は第１サーボアンプ１０への第２安全信号の送信を停止する。

【0083】

図７は、サーボモータ制御装置３の処理フローを示すフローチャートである。

【0084】

サーボモータ監視回路４２のステップＳ３０１〜Ｓ３０５及びＳ３０９〜Ｓ３０１１の処理のそれぞれは、図５に示すサーボモータ監視回路４１のステップＳ２０１〜Ｓ２０５及びＳ２０７〜Ｓ２０９の処理のそれぞれと対応する。第１サーボアンプ１０のステップＳ３１１〜Ｓ３１５の処理のそれぞれは、図５に示すステップＳ２１１〜Ｓ２１５の処理のそれぞれと対応する。第２サーボアンプ２０のステップＳ３２１〜Ｓ３２３及びＳ３２５の処理のそれぞれは、図５に示すステップＳ２２１〜Ｓ２２３及びＳ２２５の処理のそれぞれと対応する。

【0085】

ステップＳ３０５において、作業者が第２共通エリアに侵入したと判定して、処理がステップＳ３０６に進むと、サーボモータ監視回路４２は、第１機構部６１の位置情報を演算する。より具体的には、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、モータ位置検出センサ７２が検出した位置情報を示す位置信号を受信する。次いで、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、受信した位置信号に対応する位置情報から第１機構部６１の位置を示す位置情報を演算する。次いで、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、双方が演算した位置情報を交換して、双方が演算した位置情報が正当であることを確認する。

【0086】

次いで、ステップＳ３０７において、サーボモータ監視回路４２は、第１機構部６１が第２共通エリアに含まれることによって、作業者と干渉するおそれがあるかを判定する。より具体的には、第１演算回路５５及び第２演算回路５６はそれぞれ、ステップＳ３０６で演算した第１機構部６１の位置情報が示す位置が第２共通エリアに含まれているか否かを判定する。演算した第１機構部６１の位置情報が示す位置が第２共通エリアに含まれておらず、第１機構部６１が作業者と干渉するおそれがないと判定し、処理はステップＳ３０２に戻る。演算した第１機構部６１の位置情報が示す位置が第２共通エリアに含まれており、第１機構部６１が作業者と干渉するおそれがあると判定し、処理はステップＳ３０８に進む。

【0087】

処理がステップＳ３０８に進むと、第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。より具体的には、サーボモータ監視回路４２の第１演算回路５５は第１サーボアンプ１０への第１安全信号の送信を停止し、第２演算回路５６は第１サーボアンプ１０への第２安全信号の送信を停止する。

【0088】

第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信が停止すると、ステップＳ３１４において、第１サーボアンプ１０は、パルス幅変調信号の送信を停止して、サーボモータ６１１〜６１６を停止する。

【0089】

サーボモータ制御装置３では、サーボモータ監視回路４２は、第２共通エリアに作業者が侵入したと判定したときに、第１機構部６１が作業者と干渉するか否かを判定する。サーボモータ監視回路４２が、第１機構部６１が作業者と干渉すると判定した場合、第１機構部６１に配置されるサーボモータ６１１〜６１６を停止する。一方、サーボモータ監視回路４２が、第１機構部６１が作業者と干渉しないと判定した場合、第１機構部６１に配置されるサーボモータ６１１〜６１６の駆動を継続する。サーボモータ制御装置３では、第１機構部６１が作業者と干渉しないと判定した場合に第１機構部６１に配置されるサーボモータ６１１〜６１６の駆動を継続するので、生産システムの作業効率を向上させることができる。

【0090】

図８は、本発明の第４の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【0091】

本発明の第４の実施例に係るサーボモータ制御装置４は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の代わりに第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０が配置されることが、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１と相違する。また、本発明の第４の実施例に係るサーボモータ制御装置４は、サーボモータ監視回路４０の代わりにサーボモータ監視回路４３が配置されることが、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１と相違する。

【0092】

第１サーボアンプ８１０は、ブレーキ制御回路１３６を有することが第１サーボアンプ１０と相違する。ブレーキ制御回路１３６は、ブレーキ６３１〜６３６を制御するために、所定の制御プログラムに従って種々の処理を実行する。ブレーキ６３１〜６３６はそれぞれ、ブレーキ制御回路１３６の指示に基づいて、第１機構部８６１に配置されるサーボモータ６１１〜６１６の駆動を停止する機能を有する。ブレーキ６３１〜６３６は、サーボモータ６１１〜６１６の回生エネルギを使用してサーボモータ６１１〜６１６を停止する回生ブレーキ、又は機械的な摩擦力を使用してサーボモータ６１１〜６１６を停止する電磁ブレーキである。

【0093】

ブレーキ制御回路１３６は、ブレーキ６３１〜６３６のそれぞれが正常であるか否かを判定し、ブレーキ６３１〜６３６の何れかが正常でないと判定したとき、ブレーキモニタ信号を送信する。

【0094】

第２サーボアンプ８２０は、ブレーキ制御回路２３６を有することが第２サーボアンプ２０と相違する。ブレーキ制御回路２３６は、ブレーキ６４１〜６４８を制御するために、所定の制御プログラムに従って種々の処理を実行する。ブレーキ６４１〜６４８はそれぞれ、ブレーキ制御回路２３６の指示に基づいて、第２機構部８６２に配置されるサーボモータ６２１〜６２８の駆動を停止する機能を有する。ブレーキ６４１〜６４８は、サーボモータ６２１〜６２８の回生エネルギを使用してサーボモータ６２１〜６２８を停止する回生ブレーキ、又は機械的な摩擦力を使用してサーボモータ６２１〜６２８を停止する電磁ブレーキである。

【0095】

ブレーキ制御回路２３６は、ブレーキ６４１〜６４８のそれぞれが正常であるか否かを判定し、ブレーキ６４１〜６４８の何れかが正常でないと判定したとき、ブレーキモニタ信号を送信する。

【0096】

サーボモータ監視回路４３は、第２演算回路８５２が第２演算回路５２の代わりに配置されることが、サーボモータ監視回路４０と相違する。第２演算回路８５２は、第２演算回路５２の機能に加えて、ブレーキ６３１〜６３６又は６４１〜６４８で故障が発生したときにサーボモータを停止する機能を有する。第２演算回路８５２は、モニタ信号及びブレーキモニタ信号を第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０のそれぞれから受信することができる。第２演算回路８５２は、ブレーキモニタ信号を第１サーボアンプ８１０又は第２サーボアンプ８２０から受信すると、ブレーキ６３１〜６３６又は６４１〜６４８で故障が発生したと判定する。次いで、第２演算回路８５２は、第１演算回路８５１に電源開指令信号を送信する。次いで、第１演算回路８５１及び第２演算回路８５２は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の双方への第１安全信号の送信を停止する。また、第１演算回路８５１は、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信し、開信号を受信した電磁接触器３０は、主接点３０１を開動作して電源６０と順変換器１１との間の電気的接続を切断する。

【0097】

図９は、サーボモータ制御装置４の処理フローを示すフローチャートである。

【0098】

サーボモータ監視回路４３のステップＳ４０１〜Ｓ４０４及びＳ４０６〜Ｓ４０１０の処理のそれぞれは、図３に示すサーボモータ監視回路４０のステップＳ１０１〜Ｓ１０４及びＳ１０５〜Ｓ１０９の処理のそれぞれと対応する。第１サーボアンプ８１０のステップＳ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１４、及びＳ４１６〜Ｓ４１７の処理のそれぞれは、図３に示す第１サーボアンプ１０のステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理のそれぞれと対応する。第２サーボアンプ８２０のステップＳ４２１、Ｓ４２２、Ｓ４２４、及びＳ４２６〜Ｓ４２７の処理のそれぞれは、図３に示す第２サーボアンプ２０のステップＳ１２１〜Ｓ１２５の処理のそれぞれと対応する。

【0099】

処理がステップＳ４０５に進むと、サーボモータ監視回路４３は、ブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８が正常であるか否かを判定する。具体的には、サーボモータ監視回路４３の第２演算回路８５２は、第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０の何れかからブレーキモニタ信号を受信しているか否かを判定する。第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０の何れもからブレーキモニタ信号を受信しておらず、サーボモータ監視回路４３がブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８は正常であると判定したとき、処理はステップＳ４０６に進む。また、第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０の何れかからブレーキモニタ信号を受信しており、サーボモータ監視回路４３がブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８は正常でないと判定したとき、処理はステップＳ４０９に進む。

【0100】

処理はステップＳ４０９が進むと、サーボモータ監視回路４３は、ステップＳ１０８の処理と同様に、第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。次いで、ステップＳ４０１０において、サーボモータ監視回路４３は、電磁接触器３０の主接点３０１を開動作して電源６０と順変換器１１との間の電気的接続を切断する。

【0101】

処理がステップＳ４１３に進むと、第１サーボアンプ８１０のブレーキ制御回路１３６は、ブレーキ６３１〜６３６のそれぞれが正常であるか否かを判定する。第１サーボアンプ８１０のブレーキ制御回路１３６がブレーキ６３１〜６３６のそれぞれが正常であると判定したとき、処理はステップＳ４１２に戻る。また、第１サーボアンプ８１０のブレーキ制御回路１３６がブレーキ６３１〜６３６の何れかが正常でないと判定したとき、処理はステップＳ４１５に進む。

【0102】

処理がステップＳ４１５に進むと、第１サーボアンプ８１０のブレーキ制御回路１３６は、ブレーキモニタ信号をサーボモータ監視回路４３に送信し、処理は、ステップＳ４０５に進む。

【0103】

処理がステップＳ４２３に進むと、第２サーボアンプ８２０のブレーキ制御回路２３６は、ブレーキ６４１〜６４８のそれぞれが正常であるか否かを判定する。第２サーボアンプ８２０のブレーキ制御回路２３６がブレーキ６４１〜６４８のそれぞれが正常であると判定したとき、処理はステップＳ４２２に戻る。また、第２サーボアンプ８２０のブレーキ制御回路２３６がブレーキ６４１〜６４８の何れかが正常でないと判定したとき、処理はステップＳ４２５に進む。

【0104】

処理がステップＳ４２５に進むと、第２サーボアンプ８２０のブレーキ制御回路２３６は、ブレーキモニタ信号をサーボモータ監視回路４３に送信し、処理は、ステップＳ４０５に進む。

【0105】

サーボモータ制御装置４では、ブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８の何れかに故障が発生したときに、電磁接触器３０を開動作して電源６０と順変換器１１との電気的接続を切断するので、サーボモータをより確実に停止することができる。

【0106】

図１０は、本発明の第５の実施例によるサーボモータ制御装置を示すブロック図である。

【0107】

本発明の第５の実施例によるサーボモータ制御装置５は、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０の代わりに第１サーボアンプ９１０及び第２サーボアンプ９２０が配置されることが、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１と相違する。また、本発明の第５の実施例に係るサーボモータ制御装置５は、サーボモータ監視回路４０の代わりにサーボモータ監視回路４４が配置されることが、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１と相違する。

【0108】

第１サーボアンプ９１０は、第１１サーボアンプインタフェース回路９１１及び第１２サーボアンプインタフェース回路９１２を有することが第１サーボアンプ１０と相違する。第１１サーボアンプインタフェース回路９１１及び第１２サーボアンプインタフェース回路９１２はそれぞれ、半導体装置であり、安全ネットワーク９００を介して第１安全信号及び第２安全信号等の信号をそれぞれ送受信する。

【0109】

第２サーボアンプ９２０は、第２１サーボアンプインタフェース回路９２１及び第２２サーボアンプインタフェース回路９２２を有することが第２サーボアンプ２０と相違する。第２１サーボアンプインタフェース回路９２１及び第２２サーボアンプインタフェース回路９２２はそれぞれ、半導体装置であり、安全ネットワーク９００を介して第１安全信号及び第２安全信号等の信号をそれぞれ送受信する。

【0110】

サーボモータ監視回路４４は、第１監視インタフェース回路９４１及び第２監視インタフェース回路９４２を有することがサーボモータ監視回路４０と相違する。第１監視インタフェース回路９４１及び第２監視インタフェース回路９４２はそれぞれ、半導体装置であり、安全ネットワーク９００を介して第１安全信号及び第２安全信号等の信号をそれぞれ送受信する。

【0111】

安全ネットワーク９００は、高い信頼性が要求される安全信号を伝送可能な通信手段である。安全ネットワーク９００は、半導体装置で形成される専用のインタフェース回路で取得した信号を良好なノイズ耐性を有する伝送路を介して伝送し、伝送データのエラー検出手段を有しているので、高い信頼性が要求される安全信号を伝送可能である。

【0112】

サーボモータ制御装置５では、高い信頼性が要求される安全信号を伝送可能な安全ネットワーク９００を使用して第１安全信号及び第２安全信号を送受信するので、サーボモータ監視回路４４を第１サーボアンプ９１０及び第２サーボアンプ９２０とから離れた場所に配置でき、かつサーボモータ監視回路４４及び第１サーボアンプ９１０及び第２サーボアンプ９２０の接続を簡素化できる。

【0113】

上述した本発明の第１〜第５の実施例では、電源６０と順変換器１１との電気的接続を切断するために電磁接触器３０が配置されるが、電磁接触器３０の代わりに電源６０と順変換器１１との電気的接続を切断する機能を有する半導体回路を配置してもよい。半導体回路は、サイリスタ、ＧＴＯ（Gate Turn Off Thyristor）、ＩＢＧＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＳＩ（Static Induction）サイリスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Silicon Field-Effect Transmitter）等のスイッチ素子を有する。電磁接触器３０の代わりに半導体回路が配置される場合、第１演算回路５１は、半導体回路が正常であるか否かを、順変換器の出力電圧を検出し、半導体回路が正常に動作しているか判断する。第１演算回路５１は、半導体回路が正常でないことを検出した場合、電源６０と順変換器１１との電気的接続の切断指示を示す切断指示信号を半導体回路に送信し、かつ安全信号の送信を停止する。このように、電源遮断回路に半導体を用いることにより、電源開閉に伴う部品寿命を大幅に延ばすことが可能となり、また信頼性も向上する。

【0114】

また、上述した本発明の第４の実施例では、第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０にそれぞれ配置されるブレーキ制御回路１３６及び２３６がブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８を制御する。しかしながら、第１演算回路８５１又は第２演算回路８５２の何れかがブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８を制御するようにしてもよい。第２演算回路８５２がブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８を制御する場合、第２演算回路８５２は、ブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８のそれぞれが正常であるか否かを判定する。第２演算回路８５２がブレーキ６３１〜６３６及び６４１〜６４８何れかが正常でないと判定したとき、第２演算回路８５２は、第１演算回路８５１に電源開指令信号を送信する。次いで、第１演算回路８５１及び第２演算回路８５２は、第１サーボアンプ８１０及び第２サーボアンプ８２０の双方への第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止する。また、第１演算回路８５１は、電磁接触器３０の操作コイル３０３に開信号を送信し、開信号を受信した電磁接触器３０は、主接点を開動作して電源６０と順変換器１１との間の電気的接続を切断する。

【0115】

本発明のブロック図、図1、図４、図６、図８、図１０は、電源を何れも交流電源６０としているが、直流電源またはバッテリ電源においても、本発明は適用可能となる。この場合、交流電源６０が直流電源６０１となり、順変換器１１が不要となり、電源遮断回路は直流電源６０１と逆変換器１２１〜１２６及び、逆変換器２２１〜２２８の間に接続される。

【0116】

以下、本発明の実施例のよるサーボモータ制御装置を適用した生産システムの実施例１〜３について順に説明する。

【実施例1】

【0117】

図１１はロボットへの直接ワークの着脱を行なう生産システムの実施例を示す図である。

【0118】

生産システム１００１に配置されるロボット１０１は、第１機構部１６１と、第２機構部１６２と、第１機構部１６１から延伸する腕状部の端部に配置されるワーク固定部３０２とを有する。第１機構部１６１には第１１サーボモータ１６１１〜第１４サーボモータ１６１４が配置され、第２機構部１６２には第２１サーボモータ１６２１〜第２２サーボモータ１６２２が配置される。ワーク固定部３０２は、２対の突起部が形成される平面を有する。作業者２０１は、ワーク固定部３０２の平面に形成される２対の突起部にワークを嵌合する。

【0119】

ロボット１０１は、本発明の第１の実施例に係るサーボモータ制御装置１により制御される。第１機構部１６１に配置される第１１サーボモータ１６１１〜第１４サーボモータ１６１４は第１サーボアンプ１０に接続され、第２機構部１６２に配置される第２１サーボモータ１６２１〜第２２サーボモータ１６２２は第２サーボアンプ２０に接続される。

【0120】

作業者２０１は、ワーク固定部３０２の平面に形成される２対の突起部にワーク３０１を嵌合するために、第１機構部１６１及び第２機構部１６２の可動範囲と、作業者２０１の作業範囲とが重複する領域である第１共通エリアに侵入する。作業者２０１が第１共通エリアに侵入すると、サーボモータ監視回路４０は第１安全信号及び第２安全信号を第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０に送信し、第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０は、パルス幅変調信号の送信を停止する。第１サーボアンプ１０及び第２サーボアンプ２０がパルス幅変調信号の送信を停止すると、第１１サーボモータ１６１１〜第１４サーボモータ１６１４及び第２１サーボモータ１６２１〜第２２サーボモータ１６２２は停止する。

【0121】

ロボット１０１へのワーク３０１を着脱するときに、パルス幅変調信号の送信を停止することでサーボモータを停止し、電磁接触器３０の開閉動作が不要なため、着脱時間の短縮化、及び電磁接触器３０等の機器の寿命の低下が発生しない等の利点がある。

【実施例2】

【0122】

図１２（ａ）はロボットのハンドの先端に実装されたサーボモータを含んだサーボガンシステムのチップ交換、チップ合わせについての実施例を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示すサーボガンを操作するための操作ボックスの拡大図である。

【0123】

生産システム１００２に配置されるロボット１０２は、フェンス２７０の内部に配置され、第１機構部２６１と、第１機構部２６１から延伸する腕状部の端部に配置される第２機構部２６２とを有する。第１機構部２６１には第１１サーボモータ２６１１〜第１６サーボモータ２６１６が配置され、第２機構部２６２には、サーボガン軸を駆動する第２１サーボモータ２６２１が配置される。作業者２０２は、第２機構部２６２に配置される、サーボガンのチップを交換し且つ交換したチップの位置合わせを実施する。

【0124】

ロボット１０２は、本発明の第２の実施例に係るサーボモータ制御装置２により制御される。第１機構部２６１に配置される第１１サーボモータ２６１１〜第１６サーボモータ２６１６は第１サーボアンプ１０に接続され、第２機構部２６２に配置される第２１サーボモータ２６２１は第２サーボアンプ２０に接続される。

【0125】

作業者２０２は、サーボガンのチップを交換し且つ交換したチップの位置合わせを実施するために、第２共通エリアに相当するフェンス２７０の内部に侵入する。作業者２０２がフェンス２７０の内部に侵入すると、サーボモータ監視回路４１は第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止し、第１サーボアンプ１０はパルス幅変調信号の送信を停止する。第１サーボアンプ１０がパルス幅変調信号の送信を停止すると、第１１サーボモータ２６１１〜第１６サーボモータ２６１６は停止する。

【0126】

一方、作業者２０２がフェンス２７０の内部に侵入した場合には、サーボモータ監視回路４１は第２サーボアンプ２０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を一旦停止し、作業者２０２がフェンス２７０内部に設置された操作ボックス２７１を操作した場合に、第２サーボアンプ２０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を行ない、第２機構部２６２は動作可能な状態となる。

【0127】

作業者２０２は、操作ボックス２７１を操作して第２１サーボモータ２６２１を起動停止させて、サーボガンのチップを交換及び交換したチップの位置合わせを実施する。作業者２０２は、操作ボックス２７１を操作して作業可能なので、教示操作盤等の操作は不要である。

【0128】

操作ボックス２７１は、フェンス２７０内部の、第２機構部２６２とは一定の距離離れた場所に設置され、かつチップ位置が目視可能なエリアに設置されることにより、チップ交換、チップ位置確認作業を安全に実施することが可能となる。

【実施例3】

【0129】

図１３（ａ）は作業者がポジショナーにワークを着脱する生産システムにおける実施例を示す図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示すシステムに配置されるポジショナーの斜視図である。

【0130】

生産システム１００３に配置されるポジショナー１０３は、第１１サーボモータ３６１１と、第１２サーボモータ３６１２と、第２１サーボモータ３６２１とを有する。第１１サーボモータ３６１１は、第１ポジショナー３８１及び第２ポジショナー３８２が両端に配置される本体部を右回転及び左回転の双方向に回転可能に駆動する。第１２サーボモータ３６１２は、第１ポジショナー３８１を右回転及び左回転の双方向に回転可能に駆動する。第２１サーボモータ３６２１は、第２ポジショナー３８２を右回転及び左回転の双方向に回転可能に駆動する。第１１サーボモータ３６１１及び第１２サーボモータ３６１２は、第１機構部３６１に配置され、第２１サーボモータ３６２１は第２機構部３６２に配置される。作業者２０３は、第１ポジショナー３８１にワークを着脱するときに、ライトカーテン３７１を遮断する。

【0131】

ポジショナー１０３は、本発明の第３の実施例に係るサーボモータ制御装置３により制御される。第１機構部３６１に配置される第１１サーボモータ３６１１〜第１２サーボモータ３６１２は第１サーボアンプ１０に接続され、第２機構部３６２に配置される第２１サーボモータ３６２１は第２サーボアンプ２０に接続される。

【0132】

作業者２０３が第１ポジショナー３８１にワークを着脱するときに、ライトカーテン３７１を遮断すると、サーボモータ監視回路４２は、作業者２０３が第２共通エリアに侵入したと判定する。作業者２０３がフェンス２７０の内部に侵入すると、サーボモータ監視回路４２は、モータ位置検出センサ７２が検出した第１２サーボモータ３６１２の位置情報を示す位置信号をモータ位置検出センサ７２から受信する。サーボモータ監視回路４２は第１２サーボモータ３６１２の位置情報を演算して第２共通エリアに第１２サーボモータ３６１２が位置すると判定する。第２共通エリアに第１２サーボモータ３６１２が位置すると判定すると、第１サーボアンプ１０への第１安全信号及び第２安全信号の送信を停止し、第１サーボアンプ１０はパルス幅変調信号の送信を停止する。第１サーボアンプ１０がパルス幅変調信号の送信を停止すると、第１１サーボモータ３６１１〜第１２サーボモータ３６１２は停止する。一方、第２サーボアンプ２０には第１安全信号及び第２安全信号が送信されているので、第２サーボアンプ２０に接続される第２１サーボモータ３６２１は動作可能な状態である。作業者２０３が第１ポジショナー３８１にワークを着脱している間、第２１サーボモータ３６２１は第２ポジショナー３８２を動作してロボット３７０と共に作業を継続する。

【0133】

この実施例では、第１１サーボモータ３６１１と第１２サーボモータ３６１２が停止している間、第２１サーボモータ３６２１とロボット３７０は稼動を継続できる。したがって、作業者２０３がワーク着脱している間に、ロボット３７０と第２１サーボモータ３６２１による生産を継続することが可能となる。

【0134】

なお、生産システム１００３は、ワーク着脱後に作業者２０３が共通エリアから退出したことをライトカーテン３７１が検出し、第１１サーボモータ３６１１を駆動することにより、第１ポジショナー３８１の位置と第２ポジショナー３８２の位置を入れ替え、加工ワークと着脱ワークの位置の入れ替えを行なう。第１ポジショナー３８１の位置と第２ポジショナー３８２の位置が入れ替えた場合、モータ位置検出センサ７２が検出する位置信号から第１ポジショナー３８１又は第２ポジショナー３８２の何れが第２共通エリアに位置するか判定される。第１ポジショナー３８１が第２共通エリアに位置すると判定された場合、第１２サーボモータ３６１２を駆動する逆変換器へのパルス幅変調信号の送信を停止し、第２１サーボモータ３６２１を駆動する逆変換器へのパルス幅変調信号の送信を継続する。第２ポジショナー３８２が第２共通エリアに位置すると判定された場合、第２１サーボモータ３６２１を駆動する逆変換器へのパルス幅変調信号の送信を停止し、第１２サーボモータ３６１２を駆動する逆変換器へのパルス幅変調信号の送信を継続する。

【符号の説明】

【0135】

１〜５ サーボモータ制御装置
１０、８１０、９１０ 第１サーボアンプ
１１ 順変換器
１３、８１３、９１３ サーボモータ制御回路
２０、８２０、９２０ 第２サーボアンプ
２３、８２３、９２３ サーボモータ制御回路
３０ 電磁接触器
４０ サーボモータ監視回路
６０ 交流電源
６０１ 直流電源
６１ 第１機構部
６２ 第２機構部
７０、７１ 人感センサ
１２１〜１２６、２２１〜２２８ 逆変換器
６１１〜６１６、６２１〜６２８ サーボモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】