特許 6772887 サーボシステム

(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】6772887

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】サーボシステム

(51)【国際特許分類】

   G05B 9/02 20060101AFI20201012BHJP

【ＦＩ】

   G05B9/02 B

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-30156(P2017-30156)

(22)【出願日】2017年2月21日

(65)【公開番号】特開2018-136694(P2018-136694A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2019年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085006

【弁理士】

【氏名又は名称】世良 和信

(74)【代理人】

【識別番号】100096873

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 廣泰

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125357

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100123098

【弁理士】

【氏名又は名称】今堀 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100138357

【弁理士】

【氏名又は名称】矢澤 広伸

(72)【発明者】

【氏名】植村 崇雄

(72)【発明者】

【氏名】橋本 実

(72)【発明者】

【氏名】赤木 哲也

(72)【発明者】

【氏名】神保 隆一

【審査官】 堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２０８６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０６８４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／０４ −１９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動装置に接続される安全ドライバであって、通信線を介した標準ＰＬＣからの動作指令および前記駆動装置からのフィードバック信号に基づいて前記駆動装置を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号生成回路から前記駆動装置へ前記駆動信号を伝達させる駆動信号経路と、停止指示信号を入力されると前記駆動信号経路を遮断する安全停止回路と、を有する安全ドライバと、
前記安全ドライバと制御信号線で直接接続され、入力手段を用いた操作者の入力に応じて、第１の前記停止指示信号を生成して前記安全ドライバの前記安全停止回路に出力する安全コントローラと、
前記安全ドライバと接続された安全通信ユニットであって、安全ＰＬＣからの前記通信線を介した指示に応じて、第２の前記停止指示信号を発生させて前記安全ドライバの前記安全停止回路に出力する安全通信ユニットと、
を有し、
前記安全ドライバは、前記安全停止回路による前記駆動信号経路の遮断を検出して、前記駆動信号経路が遮断されていることを示すＥＤＭ信号を出力する第１のＥＤＭ出力部を有し、
前記安全通信ユニットは、前記安全コントローラから出力された前記第１の停止指示信号により前記安全停止回路が作動した場合は、前記安全コントローラに前記ＥＤＭ信号を出力し、前記第２の停止指示信号により前記安全停止回路が作動した場合は、前記安全コントローラに前記ＥＤＭ信号を出力しない、第２のＥＤＭ出力部を有する
サーボシステム。

【請求項2】

前記安全通信ユニットは、前記安全ドライバに組み込み可能に構成され、
前記安全通信ユニットの前記第２のＥＤＭ出力部は、前記安全通信ユニットが前記安全ドライバに組み込まれた状態において、前記安全ドライバの前記第１のＥＤＭ出力部の機能を無効にしてその機能を代替する
請求項１に記載のサーボシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はサーボシステムに関し、特に、サーボシステムにおけるＳＴＯ機能を実行可能な安全ドライバに関する。

【背景技術】

【0002】

サーボモータを含むサーボシステムなどのモータ制御システムを用いる製造現場では、装置の操作者の安全を確保することが重要な課題である。安全の確保に関して近年、ＳＴＯ（セーフトルクオフ）という機能を用いるサーボシステムの活用が始まっている。
ＳＴＯは、可変速電気駆動システムの安全要求事項に関する国際規格ＩＥＣ６１８００−５−２に準拠した機能であり、作業者の安全性を確保するために、機械の挙動を監視して危険な場合は機械を停止することを規定している。特に、サーボシステムの駆動源であるサーボモータの位置・速度・トルクの監視・制御への適用が期待されている。
サーボシステムにおいてＳＴＯ機能が実行されると、停止指示信号に基づき、サーボモータの駆動に用いる駆動信号が電気的に遮断され、サーボモータの動作が停止する。ＳＴＯ機能は例えば、装置の非常停止回路に好適に使用される。

【0003】

特許文献１（再公表特許第２００８／１３２９７５号公報）には、入力や出力にコンタクタなどの機械接点スイッチを用いないでＰＷＭ信号の遮断ができる安全停止回路を備えた電力変換装置を提供するために、直流を交流に変換するインバータ部を駆動するゲート駆動回路とゲート駆動回路に与えるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ発生回路との間に介在される安全停止回路において、外部電力遮断用端子と外部電力遮断用端子と連動してＰＷＭ信号のいずれかを遮断するＰＷＭ信号遮断回路とで構成し、外部電力遮断用端子が開状態のときにＰＷＭ信号遮断回路が遮断することでゲート駆動回路へのＰＷＭ信号を遮断することが開示されている。

【0004】

特許文献２（特許第４３３６９８５号公報）には、安全ユニットにおいて、コンフィグレーションの信頼性を確実に検証させることが可能な検証システムを提供するために、安全ユニット側にダウンロードされたコンフィグレーションデータを再びパソコン側にアップロードするとともに、アップロードされたコンフィグレーションデータとダウンロード前の元のコンフィグレーションデータとを照合し、その照合結果をパソコンの画面上に表示する。ユーザから所定の確認操作が行われるのを待って、パソコンの画面上にユーザ確認済みマークを表示することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】再公表特許第２００８／１３２９７５号公報

【特許文献2】特許第４３３６９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＳＴＯ機能が実行される際には、サーボシステムの構成要素である安全ドライバがサーボモータ等の駆動装置を停止させる。安全ドライバは、サーボモータに接続され、サーボモータに対する標準制御および安全制御を行う装置である。そして、ＳＴＯ機能を実行させるための停止指示信号を安全ドライバに入力する方法として、ワイヤード方式と通信方式が知られている。
ワイヤード方式では、安全ドライバと制御信号線で直接接続された安全コントローラが、操作者による駆動装置の停止指示（たとえば非常停止スイッチの押下）を検出したとき
に、当該安全コントローラから安全ドライバに停止指示信号が出力される。また通信方式では、安全ドライバと通信線を介して接続された安全ＰＬＣから、操作者の入力やプログラムに応じて、安全ドライバに停止指示信号が出力される。
ワイヤード方式には、製造現場で緊急事態が生じて操作者が停止処理を実施したときに、操作者の指示に対するレスポンスが良好であり、応答速度が速いという利点がある。一方、通信方式には、通信線で接続されたＰＬＣからの停止処理が実施でき、遠隔操作によるＳＴＯの実施が可能であるという利点がある。
上記のように、ワイヤード方式と通信方式にはそれぞれ利点がある。また、安全機構を多重化することは、安全性能の向上につながるため好ましい。したがって、ある駆動装置に接続された安全ドライバが、安全コントローラから出力される停止指示信号と安全通信ユニットから出力される停止指示信号の両方に対応してＳＴＯ機能を実行できることが好ましい。従来はサーボシステムの安全制御に関して、ワイヤード方式の普及が先行しており、通信方式については今後の普及が期待されている。そこで、ワイヤード方式のＳＴＯ機能を有する安全ドライバに、通信方式のＳＴＯ機能を持たせたいという要望がある。
しかし、単純にワイヤード方式と通信方式のＳＴＯ機能を合わせ持つ安全ドライバを製造した場合、例えば、ワイヤード方式のみに対応する既存の安全ドライバに通信方式のＳＴＯ機能を単純に追加した場合、安全ドライバ内の安全停止回路などの部品の点数が増大し、安全ドライバの製造コスト向上や、装置内スペースの減少あるいは装置規模の大型化などの問題が生じる。また、機能追加などの構成変更を行う際には通常、既存の安全停止回路を停止してから作業を行う必要があり、その間は装置が利用できなくなる。さらに、安全ドライバの構成を変更する場合、第三者認証機関（ＴＵＶ）による規格の再認証が必要となる場合があり、コストや時間の問題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、駆動装置に接続されたＳＴＯ機能を有する安全ドライバを備えるサーボシステムにおいて、ワイヤード方式および通信方式のＳＴＯ機能をともに実現するための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の構成に係るサーボシステムは、安全ドライバにおいて、通信線を介した停止指示信号と制御信号線を介した停止指示信号とが、共通の安全停止回路に入力される。
すなわち本発明は、駆動装置に接続される安全ドライバであって、通信線を介した標準ＰＬＣからの動作指令および前記駆動装置からのフィードバック信号に基づいて前記駆動装置を駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号生成回路から前記駆動装置へ前記駆動信号を伝達させる駆動信号経路と、停止指示信号を入力されると前記駆動信号経路を遮断する安全停止回路と、を有する安全ドライバと、前記安全ドライバと制御信号線で直接接続され、入力手段を用いた操作者の入力に応じて、第１の前記停止指示信号を生成して前記安全ドライバの前記安全停止回路に出力する安全コントローラと、前記安全ドライバと接続された安全通信ユニットであって、安全ＰＬＣからの前記通信線を介した指示に応じて、第２の前記停止指示信号を発生させて前記安全ドライバの前記安全停止回路に出力する安全通信ユニットと、を有するサーボシステムを提供する。
このとき、前記安全ドライバは、前記安全停止回路による前記駆動信号経路の遮断を検出して、前記駆動信号経路が遮断されていることを示すＥＤＭ信号を出力する第１のＥＤＭ出力部を有する。さらに、前記安全通信ユニットは、前記安全コントローラから出力された前記第１の停止指示信号により前記安全停止回路が作動した場合は、前記安全コントローラに前記ＥＤＭ信号を出力し、前記第２の停止指示信号により前記安全停止回路が作動した場合は、前記安全コントローラに前記ＥＤＭ信号を出力しない、第２のＥＤＭ出力部を有する。
かかる構成によれば、ワイヤードＳＴＯ機能によるサーボモータの停止と通信ＳＴＯ機能によるサーボモータの停止が、安全ドライバの同じ安全停止回路により実行される。そのため部品点数の増加を抑制できるため、コストの低減および部品設置領域の縮小が可能になる。

【0009】

かかる構成によれば、安全停止回路が作動してサーボモータが停止している状態を安全ドライバの外部に通知できる。

【0010】

かかる構成によれば、停止指示信号が安全コントローラから出力された場合はＥＤＭ信号が当該安全コントローラに出力されるので、停止スイッチ等を使用した操作者がサーボモータへの駆動電流が遮断されたことを認識できる。一方で停止指示信号が安全ＰＬＣから出力された場合、言い換えると、安全コントローラに起因せずに駆動電流が遮断された場合はＥＤＭ信号が安全コントローラには出力されないので、操作者が電流遮断の原因を誤認することを防止できる。

【0011】

上記ＥＤＭ機能を有する構成のサーボシステムにおいて、前記安全通信ユニットは、前記安全ドライバに組み込み可能に構成され、前記安全通信ユニットの前記第２のＥＤＭ出力部は、前記安全通信ユニットが前記安全ドライバに組み込まれた状態において、前記安全ドライバの前記第１のＥＤＭ出力部の機能を無効にしてその機能を代替する構成を採用しても良い。
かかる構成によれば、第１のＥＤＭ出力部が動作して、安全ＰＬＣからの停止指示信号によりＳＴＯ機能が実行されたにも関わらず安全コントローラにＥＤＭ信号が出力されることがなくなるため、操作者の誤認を防止できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、駆動装置に接続されたＳＴＯ機能を有する安全ドライバを備えるサーボシステムにおいて、ワイヤード方式および通信方式のＳＴＯ機能をともに実現するための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１に係るサーボシステムの概略を説明する図

【図2】実施例１に係るサーボシステムの構成を示す図

【図3】実施例１に係るサーボシステムの動作を示すフローチャート

【図4】変形例に係るサーボシステムの構成を示す図

【図5】実施例２の前提となるサーボシステムの構成を示す図

【図6】実施例２に係るサーボシステムの構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0015】

［実施例１］

【0016】

（サーボシステムの概略）
図１を用いて、本発明の実施例１に係るサーボシステム１の概略構成を説明する。
サーボシステム１は概略、安全ドライバ２と、安全コントローラ３と、安全通信ユニッ
ト４と、サーボモータ６を含む。サーボシステム１はさらに、通信線８を介して、安全ＰＬＣ５２と標準ＰＬＣ５１を含む上位ネットワーク５を含んでいる。また後述するが、安全ドライバ２と安全通信ユニット４は構造上一体であっても良い。
サーボシステム１は、駆動装置であるサーボモータ６が組み込まれた機械の制御（例えば工作機械における可動部の位置決め制御）に用いられる。

【0017】

（詳細な構成）
図２を参照して、サーボシステム１の構成をさらに詳細に説明する。
サーボシステム１は、上位ネットワーク５に含まれる標準ＰＬＣ５１（Standard PLC）と、安全ＰＬＣ５２（Safety PLC）の動作指令によって動作する。

【0018】

安全ドライバ２は、サーボシステムにおいて通常のサーボドライバが行う標準制御と、ＳＴＯ機能の実施を含めた安全制御を行う。
安全ドライバ２は、サーボモータ６等の駆動装置が通常期待される能力を発揮するための標準制御において、通信線８を介して標準ＰＬＣ５１からサーボモータ６の駆動に関する動作コマンドである動作指令信号を受信するとともに、サーボモータ６のエンコーダ（不図示）からサーボモータ６の動作を示すフィードバック信号を受信する。そして安全ドライバ２は、標準ＰＬＣ５１からの動作指令信号とエンコーダからのフィードバック信号とに基づいてサーボモータ６の動作に関する指令値を算出し、サーボモータ６の動作がその指令値に追従するように、サーボモータ６に駆動電流を供給する。
安全ドライバ２は、駆動装置の安全を確保するための安全制御において、通信線８を介して安全ＰＬＣ５２から送信された安全指令信号を、安全通信ユニット４を経由して受け付ける。安全指令信号には、少なくとも、安全ドライバ２がＳＴＯ機能を発揮させてサーボモータ６を停止させることを指示するための停止指令信号が含まれる。安全指令信号には他に、サーボモータ６や安全ドライバ２における異常発生の監視に関する監視指令信号を含んでも良い。
安全ドライバ２は、ＳＴＯ機能の実行や監視結果に関する情報を、通信線８を介して安全ＰＬＣ５２に出力する。安全ドライバ２としては、ハードワイヤＳＴＯ機能を有するサーボドライバやインバータが好適に用いられる。

【0019】

安全ドライバ２は、標準制御時において、標準ＰＬＣ５１から動作指令として受信したコマンドに基づいてサーボモータ６に与える駆動信号を生成するＰＷＭ発生回路２１（駆動信号発生回路）を備える。生成された駆動信号（ＰＷＭ信号）は、サーボドライバが通常備えるゲート駆動回路２３やインバータ部２４などを含む駆動信号経路を介して、サーボモータ６に出力される。具体的には安全ドライバ２は、サーボモータ６の動作が動作指令の値に追従するように、サーボモータ６に駆動電流を供給する。この供給電流として交流電源から安全ドライバ２に対して送られる交流電力を利用することが好ましい。安全ドライバ２としては、三相交流を受けるタイプのもの、単相交流を受けるタイプのものなど任意のものを利用できる。
一方で安全制御時には、安全ドライバ２は上記の駆動信号経路を伝達する駆動信号を遮断してサーボモータを停止させる。そのための機構が、ＰＷＭ遮断回路２２１（２２１ａ，２２１ｂ）を備える安全停止回路２２である。すなわち安全停止回路２２は、停止指示信号が入力されると、ＰＷＭ発生回路２１とサーボモータ６の間の駆動信号経路に配置されたＰＷＭ遮断回路２２１により駆動信号を遮断する。これによりサーボモータ６の駆動が停止し、安全が確保される。
なお本実施例では、回路の障害に対するフェイルセーフの観点からＰＷＭ遮断回路２２１が二重化されているので、２つのＰＷＭ遮断回路（２２１ａ，２２１ｂ）が並行して駆動信号経路を遮断する。また、安全コントローラ３から出力される停止指示信号（第１の停止指示信号）と安全通信ユニット４から出力される停止指示信号（第２の停止指示信号）はいずれも二重化されており、それぞれの信号を停止信号入力側の端子が受け付け、フ
ォトカプラでノイズを低減してＰＷＭ遮断回路２２１に伝送する。
また、本発明に特徴的な構成として、安全停止回路２２は安全通信ユニット４と安全コントローラ３に共有されている。

【0020】

上位ネットワーク５は、サーボシステム１を制御するために、ラダー言語等により記載されたプログラムと、操作者の操作にしたがって動作する制御装置であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を含む。本実施例の上位ネットワーク５には安全ＰＬＣ５２
および標準ＰＬＣ５１が含まれる。標準ＰＬＣ５１は、駆動装置が通常有する機能を発揮させるための標準制御を行う標準入出力を有する。また安全ＰＬＣ５２は、ＳＴＯ機能を発揮させるための安全制御を行う安全入出力を有する。標準制御と安全制御をともに実行可能な、両者を兼用したＰＬＣを用いても良い。
安全通信ユニットとＰＬＣとの間は、データの通信速度や精度が高度に保証された安全通信を実現可能な、通信線８で接続されている。安全通信としては製造現場での実績があるフィールドネットワークなどが利用される。例えば、ＥＴＧ（EtherCAT Technology Group）が推進するＥｔｈｅｒＣＡＴ（Ethernet for Control Automation Technology：登
録商標）の技術を用いたＦＳｏＥ（Safety over EtherCAT）が好適に利用される。

【0021】

安全コントローラ３は、制御信号線７を介して安全ドライバ２と直接的に接続されており、この接続はワイヤード接続またはハードワイヤ接続とも呼ばれる。
安全コントローラ３は、緊急時に付近にいる操作者が使用可能な停止指示の入力手段として、非常停止スイッチ３１を備える。安全コントローラ３はまた、操作者の入力を受け付ける安全入力部３２，全体を制御する制御部３３，停止指示信号を出力する安全出力部３４を備える。
制御部は、安全入力部３２が操作者による非常停止スイッチ３１の押下を検出すると、二系統（３１ａ，３１ｂ）の停止指示信号をパラレルに生成し、安全出力部３４から制御信号線７を介して安全ドライバ２に出力する。安全出力部３４と安全ドライバ２の間のワイヤード接続は、両者を直結する高速な接続方式であり、通信線８による安全通信接続と比べても応答速度が速い。そのため操作者が安全コントローラ３を用いて停止処理を行った場合、非常停止スイッチ３１の押下から少ないタイムラグで停止指示信号を伝達でき、安全ドライバ２の安全停止回路２２における駆動電流遮断が迅速に実行される。
安全コントローラ３は通常、製造現場において、駆動装置（またはそれを含む設備）の付近に設置される。安全コントローラ３としては、例えばオムロン社のＧ９ＳＰシリーズなど、スタンドアロン型のセーフティコントローラが好適に用いられる。非常停止スイッチ３１は操作者が使用する停止指示の入力手段であり、操作者が押下可能なキノコ型のスイッチ等を利用できる。ただしスイッチ以外の入力手段を用いてもよい。本実施例では、フェイルセーフの観点から、非常停止スイッチ３１および安全出力部３４からの出力系統が二重化されている。すなわち非常停止スイッチ３１が押下されると、二重化された信号がパラレルに出力されて、安全出力部３４から二系統で信号が出力され、２つのワイヤード停止信号出力端子（３４１ａ，３４１ｂ）から停止指令信号が出力される。

【0022】

安全通信ユニット４は、安全ドライバ２に信号を出力する安全出力部４１と全体を制御する制御部４２を備え、上位ネットワークとの間で通信線８を介した安全通信を行うユニットである。安全通信ユニットが安全ＰＬＣ５２から駆動装置をＳＴＯ機能によって停止させるような指示を受けると、制御部４２は、安全通信を介した入力の有効／無効判定を行い、有効と判定された場合に停止指示信号を生成する。安全出力部４１は、生成された停止指示信号を安全ドライバ２に出力する。本実施例の安全出力部４１は、フェイルセーフの観点から、安全ＰＬＣ５２からの１回の指示に対して、２つの通信停止信号出力端子（４１１ａ，４１１ｂ）から２系統の信号出力を行う。なお安全出力部４１は、信号と内部回路を絶縁するためのフォトカプラを備えている。
安全通信ユニット４は、安全ドライバ２に組み込み可能な基板として構成されても良い
。その場合、安全通信ユニット４は、安全ドライバ２と一体として用いられる。組み込み方法として例えば、安全ドライバ２の筐体に設けられたスロットに安全通信ユニット４を取り付ける方法がある。また、安全通信ユニット４は、安全ドライバ２と接続され協調的に動作して安全制御を行っても良い。図２においては標準ＰＬＣ５１から安全ドライバ２に与えられる標準制御コマンドが省略されているが、標準ＰＬＣ５１から通信線８を介して安全ドライバ２に動作指令信号を入力しても良いし、標準制御コマンドについても安全通信ユニット４が仲介しても良い。安全通信ユニット４としては、ＦＳｏＥ通信機能と安全出力機能を有するユニットが好適である。

【0023】

サーボモータ６は機械装置（例えば、産業用ロボットのアームや搬送装置）に組み込まれ、駆動信号に基づいて機械装置を稼働させる。
サーボモータ６として例えば、ＡＣサーボモータを利用できる。サーボモータ６には、サーボモータ６の動作を検出してフィードバック信号を生成し、安全ドライバ２に送信する、エンコーダ（不図示）が取り付けられていても良い。検出されたフィードバック信号は、たとえばサーボモータ６の回転軸の回転位置（角度）についての位置情報、その回転軸の回転速度の情報を含む。図中には一つのサーボモータ６が示されているが、実際には安全ドライバ２によって多数のサーボモータまたは駆動装置が駆動され、協調動作する。

【0024】

（処理フロー）
図３のフローチャートを参照しつつ、本実施例において、安全ドライバ２が動作するときの処理フローを説明する。
製造現場において安全ドライバ２を含むサーボシステム１がスタートアップ処理により起動したのち、シーケンスによるサーボ制御が行われる。サーボ制御が行われている間、本フローに示すＳＴＯ機能の実行に関する処理が所定の周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１０１において、安全停止回路２２が停止指令信号を受信した場合（ステップＳ１０１＝ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、安全停止回路２２が駆動信号を遮断する。すなわち、安全停止回路２２に入力された停止指令信号が安全コントローラ３のワイヤード停止信号出力端子（３４１ａ，３４１ｂ）から出力された場合、安全ドライバ２の端子が信号を受信し、それぞれＰＷＭ遮断回路２２１ａ，２２１ｂに伝送されてＳＴＯ機能が実行される。また、停止指令信号が安全通信ユニット４の通信停止信号出力端子（４１１ａ，４１１ｂ）から出力された場合、安全ドライバ２の端子が信号を受信し、それぞれＰＷＭ遮断回路２２１ａ，２２１ｂに伝送されて遮断が実行される。
駆動信号経路が遮断されると、仮にＰＷＭ発生回路２１が駆動信号の出力を続けたとしても、サーボモータ６によるトルクの出力が停止することになる（ステップＳ１０３）。
一方、Ｓ１０１において停止指令信号が受信されていない場合（Ｓ１０１＝ＮＯ）、この回のフローは終了し（ＥＮＤ）、所定の期間が経過後、次回のフローに入る。

【0025】

上記のように、本実施例に係るサーボシステム１においては、安全コントローラ３から出力された停止指示信号と安全通信ユニットから出力された停止指示信号が、ともに、安全ドライバ２の内部の安全停止回路２２によって処理されＳＴＯ機能が実行される。したがって、安全停止回路２２に関する部品点数を削減できるため、装置製造コストの低減やユニットの小型化などが可能になる。

【0026】

［変形例］
図４を用いて、実施例１の変形例に係るサーボシステム１について説明する。図２と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。

【0027】

本変形例の特徴は、安全通信ユニット４が安全ドライバ２にアドインとして組み込まれて構造的に一体化し、安全通信部を構成している点にある。そのため、安全通信部の安全出力部４１から出力される停止指示信号は、通信停止信号出力端子４１１の代わりに安全
ドライバ２内部の結線を介して、安全ドライバ２の安全停止回路に入力される。

【0028】

上述したように、先行して普及しているワイヤード方式のＳＴＯ機能を有するサーボシステム１に、通信方式のＳＴＯ機能を追加したいという要望があった。そこで本変形例のサーボシステム１によれば、従来から使用されていた安全ドライバ２において、基板を追加して結線する等のアドオン処理により、安全ＰＬＣ５２との安全通信を用いた通信方式のＳＴＯ機能を利用できるようになる。その結果、装置の設置面積を増大させることなく、簡易にサーボシステム１の安全性を高めることができる。

【0029】

［実施例２］
本発明の実施例２に係るサーボシステム１について、実施例１との違いを中心として説明する。実施例１と同じ部分については、同じ符号を付して説明を簡略化する。

【0030】

まず前提として、安全ドライバ２のＥＤＭ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：外部出力監視）機能について述べる。図５に示すサーボシステム１において、安全ドライバ２はＥＤＭ出力部２７を備えている。なお、図５では図４と同様に、安全通信ユニット４が安全ドライバ２に組み込まれて安全通信部を構成しているが、図２と同様な安全通信ユニット４を用いても構わない。また、図５では制御部４２および安全出力部４１に代えて、二重化された安全制御部４３（４３ａ，４３ｂ）と安全出力部４４（４４ａ，４４ｂ）が備えられているが、この構成に限られない。
安全ドライバ２の第１のＥＤＭ出力部２７は、安全出力を常時監視して外部機器モニタとして機能する。すなわち、第１のＥＤＭ出力部２７は、ＰＷＭ遮断回路２２１によって駆動信号経路が遮断されているかどうかを検出し、遮断されていればＥＤＭ信号をＥＤＭ出力端子２７１から安全コントローラ３に出力する。
本図の安全コントローラ３はＥＤＭ信号を受信するためのＥＤＭ監視入力部３５を備える。ＥＤＭ監視入力部にＥＤＭ信号が入力されると、制御部３３は、駆動信号経路が遮断状態にあることをランプ等の提示手段により提示する。これにより、安全ドライバ２中の遮断状態を操作者に知らせて、緊急事態対応や装置のリセット処理等の適切な対応を促すことができる。

【0031】

ここで図５に示したのは、実施例１のサーボシステム１に単純にＥＤＭ機能を付加したものである。このとき、安全コントローラ３からの停止指示信号（第１の停止指示信号）と安全通信ユニット４からの停止指示信号（第２の停止指示信号）それぞれによりＳＴＯ機能が実行された場合について検討する。
まず、操作者により安全コントローラ３の非常停止スイッチ３１が押下され、ワイヤード停止信号出力端子３４１から停止指示信号が出力され、安全停止回路２２が動作した場合について検討する。駆動信号を常時監視している制御部２６は、ＰＷＭ遮断回路２２１が駆動信号経路を遮断している遮断状態を検出すると、第１のＥＤＭ出力部２７にＥＤＭ出力端子２７１からＥＤＭ信号を出力させる。これにより安全コントローラ３は必要な後処理を実施できる。
一方、安全ＰＬＣ５２からの指令にしたがって安全通信ユニット４の安全出力部（４４ａ，４４ｂ）が停止指示信号を出力して安全停止回路２２が動作した場合も、制御部２６は遮断状態を検出し、第１のＥＤＭ出力部２７から安全コントローラ３にＥＤＭ信号を出力させる。その結果、非常停止スイッチ３１が押下されていないにも関わらず安全コントローラ３に駆動信号経路が遮断状態にあることが提示されるので、操作者による停止原因の究明や、装置状態のリセットおよび復帰処理などの事後対応に影響を与える。

【0032】

（装置構成）
上記の問題を踏まえ、図６に、本実施例におけるサーボシステム１の構成を示す。上記各図と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図６に示す安全通信ユニット４は、第２のＥＤＭ出力部４５を備える。安全通信ユニット４はまた、２系統の安全制御部（４３ａ，４３ｂ）それぞれに対応する、２つのワイヤード入力モニタ部（４６ａ，４６ｂ）を備える。

【0033】

かかる構成において、安全通信ユニット４が安全ドライバ２に組み込まれると、第２のＥＤＭ出力部４５は、第１のＥＤＭ出力部２７の機能を無効化し、その機能を引き継ぐ。すなわち、従来は第１のＥＤＭ出力部２７が制御部２６を介してＰＷＭ遮断回路２２１の遮断状態かどうかを監視し、遮断状態が確認されるとＥＤＭ監視入力部３５に出力していた。
一方、図６の構成では、安全通信ユニット４のワイヤード入力モニタ部４６ａ，４６ｂは、ＰＷＭ遮断回路２２１ａ，２２１ｂに安全コントローラ３の安全出力部から出力される停止指示信号（第１の停止指示信号）を監視しており、停止指示信号出力があった場合はそのことを検知して、安全制御部４３ａ，４３ｂに信号を出力する。そして、第２のＥＤＭ出力部４５は、安全通信ユニットの安全制御部４３ａ，４３ｂにより安全コントローラ３の安全出力部に起因して駆動信号経路が遮断状態にあることを認識すると、第１のＥＤＭ出力部２７の代わりにＥＤＭ信号を出力して、ＥＤＭ出力端子２７１を経由して、安全コントローラ３のＥＤＭ監視入力部３５に入力させる。このように、図６の構成において安全コントローラ３からの停止指示信号に従ってＳＴＯ機能が実施された場合、第２のＥＤＭ出力部４５によってＥＤＭ信号が出力される。

【0034】

一方、安全ＰＬＣ５２からの指令によりＳＴＯ機能が実施される場合、安全通信ユニット４の安全制御部４３ａ，４３ｂが入力の有効判定を行って停止指示信号（第２の停止指示信号）を生成し、安全出力部４４ａ，４４ｂが停止指示信号を出力する。したがって安全制御部４３ａ，４３ｂは、ＰＷＭ遮断回路２２１が遮断状態にある場合に、ワイヤード方式と通信方式のいずれの側から停止指示信号が出力されたのかを把握しており、必要に応じて安全ＰＬＣ５２に遮断状態に関する情報を送信する。

【0035】

上記のように、本実施例に係るＥＤＭ機能を有するサーボシステム１においては、停止指示信号が安全コントローラ３から出力された場合は、安全コントローラ３にＥＤＭ信号が出力され、停止指示信号が安全ＰＬＣ５２から安全通信ユニット４を介して出力された場合は、安全コントローラ３にＥＤＭ信号が出力されない。したがって、駆動信号経路の遮断状態を操作者に適切に通知できる。

【0036】

［変形例］
上記の説明では、安全ドライバ２に第１のＥＤＭ出力部２７が存在するものとしていた。しかし、安全通信ユニット４が有する第２のＥＤＭ出力部４５がＥＤＭ機能を実行することを前提として、安全ドライバ２に第１のＥＤＭ出力部２７を設けない構成としても良い。この場合も上記の説明と同様に、安全通信ユニット４が安全ドライバ２に組み込まれた（または安全ドライバ２と接続された）場合に、第２のＥＤＭ出力部４５が駆動信号経路の遮断状態と、停止指示信号の出力元を検出し、ＥＤＭ信号の出力先を決定する。
本変形例の構成によれば、安全ドライバ２における部品点数の削減やコスト低減という効果が得られる。

【符号の説明】

【0037】

１：サーボシステム、２：安全ドライバ、２１：ＰＷＭ発生回路（駆動信号生成回路）、２２：安全停止回路、３：安全コントローラ、３１：非常停止スイッチ（入力手段）、４：安全通信ユニット、５：上位ネットワーク、５１：標準ＰＬＣ、５２：安全ＰＬＣ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】