JPH06149332A - インターロック制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 動作プログラムの中に干渉防止用プログラム
を設けなくても、機械同士の干渉を防止できるようにす
る。 【構成】 各種工作機械等の加工機械やロボットのアー
ム等の位置決め制御で、領域指定手段は、機械がワーク
や他の周辺機器や機械等との間で機械的に干渉するおそ
れのある領域を動作不可能領域として記憶している。位
置予測手段は、位置検出手段から機械の現在位置を入力
し、所定時間経過後の機械の予測位置を出力する。領域
作成手段は、機械の現在位置と予測位置とに基づいて機
械の形状に応じた移動領域を作成する。インターロック
制御手段は、領域指定手段からの動作不可能領域と領域
作成手段からの移動領域とに基づいて機械の干渉状態を
判定し、両領域が干渉する場合には位置決め手段による
機械の位置決め動作を停止させる。これによって、機械
がワークや他の周辺機器や機械等と干渉することはなく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置決め装置によって
位置決めされる機械、工具、ワーク及びロボットアーム
等の相互干渉を防止するインターロック制御システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクトリーオートメーション（ＦＡ）
の代表的なものとして自動車生産ライン等のようなトラ
ンスファーラインシステムがある。このトランスファー
ラインシステムは、移動するライン（トランスファーラ
イン）に沿って複数種類の加工機械（例えば溶接機械）
を配置し、こられ複数の加工機械を位置決め装置で位置
決めし、トランスファーライン上を移動するワークに対
して所望の加工を施している。

【０００３】加工機械は移動するワークに対して加工ヘ
ッド等を所定の位置に位置決めするための位置決め装置
を具備している。位置決め装置の代表的なものとして、
サーボ制御システムやこれを応用した数値制御装置があ
る。サーボ制御システムは、サーボモータ等のアクチュ
エータの移動量、すなわち位置を検出し、その検出位置
と指令位置との間の偏差に応じてサーボモータの駆動電
流を制御し、その回転速度及び位置をＰＴＰ（Ｐｏｉｎ
ｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ）制御するものである。また、数
値制御装置は上記サーボ制御システムを応用してＣＰ
（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｓ Ｐａｔｈ）制御（輪郭制御や同
期運転制御等）を行えるようにしたものである。従っ
て、数値制御装置は多数の軸を制御できる位置決め制御
システムであり、主に高精度、高速性を要求される工作
機械等に使用されている。

【０００４】トランスファーライン上にはこのような位
置決め装置によって位置決め制御される加工機械が多数
配置されている。トランスファーラインに沿って多数配
置された加工機械の位置決め動作のシーケンス制御を行
うために、各位置決め装置にはプログラマブルコントロ
ーラが接続されている。プログラマブルコントローラは
位置決めすべき位置指令信号を各位置決め装置に供給
し、その位置決め制御のオン、オフ指令を出力する。す
なわち、位置決め装置はプログラマブルコントローラか
らのオン、オフ指令及び位置指令によって動作し、加工
機械の加工ヘッド等を所定位置に位置決めしている。

【０００５】さらに、トランスファーラインの周辺に
は、加工機械の他にもプログラマブルコントローラによ
ってオン、オフ制御される多数の周辺機器が分散配置さ
れている。従来、このようなシステムにおいては、加工
機械同士の干渉、加工機械とワークとの干渉、加工機械
又はワークとトランスファーライン上の周辺機器等との
間の機械的干渉を防止するために、各位置決め装置の動
作プログラムの中に直接干渉防止用のプログラムを内蔵
し、加工機械間で相互にインターロックを取っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、加工機械の
動作シーケンス、ワーク形状、加工機械の設置状態、ト
ランスファー設備機械等の配置等が頻繁に変更するよう
なシステムにおいては、その都度動作プログラムを変更
すると同時に干渉防止用プログラムも変更しなければな
らず、その変更作業に多大の時間を費やしてしまうとい
う問題があった。特に、ロボットのアームのように３次
元空間を自由に移動するものにおいては、深刻な問題で
あった。った。本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
であり、動作プログラムの中に干渉防止用プログラムを
設けなくても、機械同士の干渉を防止することのできる
インターロック制御システムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るインタ
ーロック制御システムは、位置決めされる機械と、この
機械の現在位置を検出する位置検出手段と、この位置検
出手段からの現在位置に基づいて前記機械を所定の位置
に位置決めする位置決め手段と、前記機械の動作不可能
領域又は動作可能領域を指定する領域指定手段と、前記
現在位置を入力し、所定時間経過後に位置するであろう
前記機械の予測位置を出力する位置予測手段と、前記現
在位置と前記予測位置とに基づいて前記機械の形状に応
じた移動領域を作成する領域作成手段と、前記領域指定
手段からの動作不可能領域と前記領域作成手段からの移
動領域との干渉状態を判定し、両領域が干渉する場合に
は前記位置決め手段による前記機械の位置決め動作を停
止させるインターロック制御手段とから構成されるもの
である。

【０００８】第２の発明に係るインターロック制御シス
テムは、それぞれ独立に位置決めされる複数の機械と、
これらの機械の現在位置をそれぞれ検出する位置検出手
段と、この位置検出手段からの現在位置に基づいて前記
各機械を所定の位置にそれぞれ位置決めする位置決め手
段と、前記各機械の現在位置を入力し、所定時間経過後
に位置するであろう前記機械の予測位置を出力する位置
予測手段と、前記予測位置に基づいて前記各機械の形状
に応じた移動領域を作成する領域作成手段と、前記領域
作成手段からの各機械の移動領域に基づいて前記各機械
の移動領域同士の干渉状態を判定し、干渉すると判定さ
れた機械の少なくとも一方の前記位置決め手段による位
置決め動作を停止させるインターロック制御手段とから
構成されるものである。

【０００９】第３の発明に係るインターロック制御シス
テムは、それぞれ独立に位置決めされる複数の機械と、
これらの機械の現在位置をそれぞれ検出する位置検出手
段と、これらの位置検出手段からの現在位置に基づいて
前記各機械を所定の位置にそれぞれ位置決めする位置決
め手段と、前記各機械の動作不可能領域又は動作可能領
域を指定する領域指定手段と、前記各機械の現在位置を
入力し、所定時間経過後に位置するであろう前記機械の
予測位置を出力する位置予測手段と、前記現在位置と前
記予測位置とに基づいて前記各機械の形状に応じた移動
領域を作成する領域作成手段と、前記領域指定手段から
の動作不可能領域又は動作可能領域と前記領域作成手段
からの各機械の移動領域とに基づいて前記各機械の移動
領域同士の干渉状態及び前記各機械の移動領域と前記動
作不可能領域との間の干渉状態を判定し、干渉すると判
定された機械の前記位置決め手段による位置決め動作を
停止させるインターロック制御手段とから構成されるも
のである。

【００１０】

【作用】位置決めされる機械は、各種工作機械等の加工
機械やロボットのアーム等である。位置検出手段はこの
ような機械の現在位置を時々刻々と検出する。位置決め
手段は、この位置検出手段からの現在位置に基づいて機
械を所定の位置に位置決めする。従来はこのような位置
決め手段内に機械の干渉防止を考慮した動作プログラム
を内蔵させて機械の位置決め動作を行っていた。

【００１１】第１の発明に係るインターロック制御シス
テムでは、領域指定手段、位置予測手段、領域作成手段
及びインターロック制御手段を新たに設け、位置決めさ
れる機械がワークや他の周辺機器等と干渉するのを事前
に防止している。領域指定手段は、位置決めされる機械
がワークや他の周辺機器等との間で機械的に干渉するお
それのある領域を動作不可能領域として記憶しており、
それを直接動作不可能領域として指定する。また、領域
指定手段は、機械的に干渉するおそれのない領域を動作
可能領域として記憶しておき、これ以外の領域を動作不
可能領域として指定してもよい。位置予測手段は、位置
検出手段から機械の現在位置を入力し、所定時間経過後
に位置するであろう機械の予測位置を出力する。領域作
成手段は、機械の現在位置と予測位置とに基づいて機械
の形状に応じた移動領域を作成する。従って、この移動
領域と領域指定手段からの動作不可能領域とが一致した
場合には、両領域は所定時間経過後に干渉することを意
味する。そこで、インターロック制御手段は、領域指定
手段からの動作不可能領域と領域作成手段からの移動領
域とに基づいて機械の干渉状態を判定し、両領域が干渉
する場合には位置決め手段による機械の位置決め動作を
停止させる。これによって、機械がワークや他の周辺機
器等と干渉することはなくなる。また、機械の動作シー
ケンス、ワーク形状、機械の設置状態、他の周辺機器の
配置等が変更した場合には、それに合わせてこの領域指
定手段内の動作不可能領域又は動作可能領域を書き換え
てやるだけでよくなり、プログラムの書き換え作業が非
常に簡単になる。また、第１の発明の推奨される一実施
例においては、インターロック制御手段が、機械の位置
決め動作を停止させた後に、動作不可能領域と移動領域
とが互いに干渉しないように機械の位置決め手段による
位置決め制御を行う。これによって、機械の位置決め動
作が停止した場合でも、機械の退避動作を一々手動で行
わなくてもよくなり、また、動作プログラムを書き換え
なくてもよくなる。

【００１２】第２の発明に係るインターロック制御シス
テムでは、位置予測手段、領域作成手段及びインターロ
ック制御手段を新たに設け、位置決めされる複数の機械
同士が相互に干渉するのを事前に防止している。位置予
測手段は、位置検出手段から出力されるそれぞれの機械
の現在位置を入力し、所定時間経過後に位置するであろ
う機械の予測位置をそれぞれ出力する。領域作成手段
は、機械の現在位置と予測位置とに基づいてそれぞれの
機械形状に応じた移動領域を作成する。従って、これら
各機械の移動領域の中で一致するものが存在する場合に
は、その一致した機械同士が所定時間経過後に干渉する
ことを意味する。そこで、インターロック制御手段は、
領域作成手段からの各機械の移動領域に基づいて各機械
の移動領域同士の干渉状態を判定し、干渉すると判定さ
れた機械の少なくとも一方の位置決め手段による機械の
位置決め動作を停止させる。これによって、それぞれ独
立に位置決めされる複数の機械同士が干渉することはな
くなる。また、それぞれの位置決め手段の動作プログラ
ム内に干渉防止用プログラムを内蔵する必要もなくな
り、機械の動作シーケンスや位置決め動作等を変更する
場合でも他の機械との関係を考慮しなくてもよくなり、
動作プログラムの書き換え作業が非常に簡単になる。ま
た、第２の発明の推奨される一実施例においては、イン
ターロック制御手段が、干渉すると判定された機械の一
方を停止させた後に、干渉すると判定された機械の移動
領域同士が互いに干渉しなくなった時点で、停止中の機
械の位置決め手段による位置決め動作を再び開始させ
る。これによって、機械の位置決め動作が停止した場合
でも、機械の退避動作を一々手動で行わなくてもよくな
り、また、動作プログラムを書き換えなくてもよくな
る。

【００１３】第３の発明に係るインターロック制御シス
テムでは、前記第１の発明と同様に領域指定手段、位置
予測手段、領域作成手段及びインターロック制御手段を
新たに設け、第１の発明と同様に位置決めされる複数の
機械がワークや他の周辺機器等とそれぞれ干渉するのを
事前に防止すると共に、第２の発明と同様に位置決めさ
れる複数の機械同士が相互に干渉するのを事前に防止し
ている。すなわち、第３の発明は、前記第１の発明と第
２の発明とを組み合わせたものである。これによって、
機械がワークや他の周辺機器等と干渉することはなくな
ると共に、それぞれ独立に位置決めされる複数の機械同
士が干渉することもなくなる。また、機械の動作シーケ
ンス、ワーク形状、機械の設置状態、他の周辺機器の配
置等が変更した場合には、それに合わせてこの領域指定
手段内の動作不可能領域又は動作可能領域を書き換えて
やるだけでよく、また、それぞれの位置決め手段の動作
プログラム内に他の機械に対する干渉防止用プログラム
を内蔵する必要もなくなり、機械の動作シーケンスや位
置決め動作等を変更する場合でも他の機械やワークや他
の周辺機器等との関係を考慮しなくてもよくなり、プロ
グラムの書き換え作業が非常に簡単になる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例であるインター
ロック制御システムを内蔵した位置決め制御システムの
概略構成を示すブロック図である。本実施例では、２軸
（Ｘ，Ｙ）の位置決め制御システムがそれぞれ別々の機
械Ａ及び機械Ｂを位置決め制御する場合におけるインタ
ーロック制御システムについて説明する。本図では説明
の便宜上Ｘ軸分の位置決め制御システムのみ示し、Ｙ軸
分については省略してある。従って、Ｘ軸及びＹ軸の２
軸分存在する位置制御部３Ａ，３Ｂ、速度制御部４Ａ，
４Ｂ、電流制御部５Ａ，５Ｂ、位置演算部６Ａ，６Ｂ、
速度演算部７Ａ，７Ｂ、サーボモータ８Ａ，８Ｂ及び位
置センサ９Ａ，９Ｂに関しては、その符号の後にＸ，Ｙ
を付加して示すこととする。

【００１５】サーボモータ８ＡＸ，８ＡＹは機械ＡをＸ
−Ｙ平面上で移動させるための駆動装置であり、サーボ
モータ８ＢＸ，８ＢＹは機械ＢをＸ−Ｙ平面上で移動さ
せるための駆動装置である。サーボモータ８ＡＸ，８Ａ
Ｙ，８ＢＸ，８ＢＹは例えば同期型のＡＣサーボモータ
で構成される。

【００１６】位置センサ９ＡＸ，９ＡＹ，９ＢＸ，９Ｂ
Ｙは、サーボモータ８ＡＸ，８ＡＹ，８ＢＸ，８ＢＹの
回転軸にそれぞれ結合されており、サーボモータ８Ａ
Ｘ，８ＡＹ，８ＢＸ，８ＢＹの現在位置をアブソリュー
トに検出する。この位置センサ９ＡＸ，９ＡＹ，９Ｂ
Ｘ，９ＢＹとしては、例えば特開昭５７−７０４０６号
公報又は特開昭５８−１０６６９１号公報に示されたよ
うな誘導型の位相シフト型位置センサを使用する。位置
センサ９ＡＸ，９ＡＹ，９ＢＸ，９ＢＹの出力ＰＡＸ，
ＰＡＹ，ＰＢＸ，ＰＢＹは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹ，
６ＢＸ，６ＢＹに入力され、そこでデジタルの現在位置
データＰ１ＡＸ，Ｐ１ＡＹ，Ｐ１ＢＸ，Ｐ１ＢＹに変換
される。

【００１７】コントローラ１Ａは、内蔵のプログラムメ
モリから機械Ａの制御プログラムを読み出して、機械Ａ
のシーケンス動作を制御したり、サーボモータ８ＡＸ，
８ＡＹの目標位置データＰＰＡを位置指令部２Ａに出力
して機械Ａを位置決め制御する。コントローラ１Ａに内
蔵されているプログラムメモリにはシーケンス制御を行
うためのシーケンス制御プログラムと、位置決め用の各
種データや位置決め制御用の各種パラメータ等からなる
位置決め制御プログラムとが格納されている。コントロ
ーラ１Ｂも同様に内蔵のプログラムメモリから機械Ｂの
制御プログラムを読み出して、機械Ｂのシーケンス動作
を制御したり、サーボモータ８ＢＸ，８ＢＹの目標位置
データＰＰＢを位置指令部１Ｂに出力して機械Ｂを位置
決め制御する。コントローラ１Ａ，１Ｂはそれぞれ非同
期に動作し、機械Ａ及び機械Ｂをそれぞれ別々に制御す
る。但し、後述のようなインターロック（機械的干渉）
が発生した場合に限り、インターロック制御部２０の働
きによって両者は同期を取りながら制御することとな
る。このインターロック時の同期制御については後述す
る。

【００１８】位置指令部２Ａは、コントローラ１Ａから
の目標位置データＰＰＡに基づきサーボモータ８ＡＸ
（８ＡＹ）を駆動するための補間位置指令データＡＮＸ
（ＡＮＹ）を所定の時間間隔で次々と位置制御部３ＡＸ
（３ＡＹ）に出力する。ただし、位置指令部２Ａは、イ
ンターロック制御部２０及び軌跡演算部１３Ａに接続さ
れており、機械的干渉が発生するおそれがある場合には
インターロック制御部２０及び軌跡演算部１３Ａと共同
して、その機械的干渉の回避動作を行う。位置指令部２
Ｂは、コントローラ１Ｂからの目標位置データＰＰＢに
基づきサーボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）を駆動するための
補間位置指令データＢＮＸ（ＢＮＹ）を所定の時間間隔
で次々と位置制御部３ＢＸ（３ＢＹ）に出力する。ただ
し、位置指令部２Ｂは、インターロック制御部２０及び
軌跡演算部１３Ｂに接続されており、機械的干渉が発生
するおそれがある場合にはインターロック制御部２０及
び軌跡演算部１３Ｂと共同して、その機械的干渉の回避
動作を行う。この機械的干渉回避動作の詳細については
インターロック制御部２０及び軌跡演算部１３Ａ，１３
Ｂとの関係があるので後述する。

【００１９】位置制御部３ＡＸ（３ＡＹ）は、補間位置
指令データＡＮＸ（ＡＮＹ）とサーボモータ８ＡＸ（８
ＡＹ）の現在位置を示す現在位置データＰ１ＡＸ（Ｐ１
ＡＹ）を入力し、補間位置指令データＡＮＸ（ＡＮＹ）
と現在位置データＰ１ＡＸ（Ｐ１ＡＹ）との間の位置偏
差をそれぞれ求め、その位置偏差に応じた速度指令デー
タＦＡＸ（ＦＡＹ）を速度制御部４ＡＸ（４ＡＹ）に出
力する。位置制御部３ＢＸ（３ＢＹ）は、補間位置指令
データＢＮＸ（ＢＮＹ）とサーボモータ８ＢＸ（８Ｂ
Ｙ）の現在位置を示す現在位置データＰ１ＢＸ（Ｐ１Ｂ
Ｙ）を入力し、補間位置指令データＢＮＸ（ＢＮＹ）と
現在位置データＰ１ＢＸ（Ｐ１ＢＹ）との間の位置偏差
をそれぞれ求め、その位置偏差に応じた速度指令データ
ＦＢＸ（ＦＢＹ）を速度制御部４ＢＸ（４ＢＹ）に出力
する。

【００２０】位置演算部６ＡＸ（６ＡＹ）は回転位置セ
ンサ９ＡＸ（９ＡＹ）からの出力ＰＡＸ（ＰＡＹ）を入
力し、それをデジタルの現在位置データＰ１ＡＸ（Ｐ１
ＡＹ）に変換して位置制御部３ＡＸ（３ＡＹ）、速度演
算部７ＡＸ（７ＡＹ）、位置予測部１１Ａ、領域作成部
１２Ａ及び軌跡演算部１３Ａにそれぞれ出力する。な
お、位置演算部６ＡＸ（６ＡＹ）は回転位置センサ９Ａ
Ｘ（９ＡＹ）の出力ＰＡＸ（ＰＡＹ）からサーボモータ
８ＡＸ（８ＡＹ）の界磁の切換位置を制御するための位
相信号ＰＨＡＸ（ＰＨＡＹ）を生成し、電流制御部５Ａ
Ｘ（５ＡＹ）に出力する。位置演算部６ＢＸ（６ＢＹ）
は回転位置センサ９ＢＸ（９ＢＹ）からの出力ＰＢＸ
（ＰＢＹ）を入力し、それをデジタルの現在位置データ
Ｐ１ＢＸ（Ｐ１ＢＹ）に変換して位置制御部３ＢＸ（３
ＢＹ）、速度演算部７ＢＸ（７ＢＹ）、位置予測部１１
Ｂ、領域作成部１２Ｂ及び軌跡演算部１３Ｂにそれぞれ
出力する。なお、位置演算部６ＢＸ（６ＢＹ）は回転位
置センサ９ＢＸ（９ＢＹ）の出力ＰＢＸ（ＰＢＹ）から
サーボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）の界磁の切換位置を制御
するための位相信号ＰＨＢＸ（ＰＨＢＹ）を生成し、電
流制御部５ＢＸ（５ＢＹ）に出力する。位置演算部６Ａ
Ｘ（６ＡＹ），６ＢＸ（６ＢＹ）の詳細構成については
後述する。

【００２１】速度演算部７ＡＸ（７ＡＹ）は位置演算部
６ＡＸ（６ＡＹ）の現在位置データＰ１ＡＸ（Ｐ１Ａ
Ｙ）を入力し、所定の単位時間当たりの現在位置データ
Ｐ１ＡＸ（Ｐ１ＡＹ）の変化量に基づき、デジタル演算
によりサーボモータ８ＡＸ（８ＡＹ）の現在速度を示す
速度データＶＡＸ（ＶＡＹ）を算出し、速度制御部４Ａ
Ｘ（４ＡＹ）に出力する。速度演算部７ＢＸ（７ＢＹ）
は位置演算部６ＢＸ（６ＢＹ）の現在位置データＰ１Ｂ
Ｘ（Ｐ１ＢＹ）を入力し、所定の単位時間当たりの現在
位置データＰ１ＢＸ（Ｐ１ＢＹ）の変化量に基づき、デ
ジタル演算によりサーボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）の現在
速度を示す速度データＶＢＸ（ＶＢＹ）を算出し、速度
制御部４ＢＸ（４ＢＹ）に出力する。

【００２２】速度制御部４ＡＸ（４ＡＹ）は、位置制御
部３ＡＸ（３ＡＹ）からの速度指令データＦＡＸ（ＦＡ
Ｙ）と速度演算部７ＡＸ（７ＡＹ）からの速度データＶ
ＡＸ（ＶＡＹ）とを入力し、速度指令データＦＡＸ（Ｆ
ＡＹ）と速度データＶＡＸ（ＶＡＹ）との間の速度偏差
を求め、この速度偏差に応じたサーボモータ８ＡＸ（８
ＡＹ）のトルク信号（電流指令信号）ＴＡＸ（ＴＡＹ）
を電流制御部５ＡＸ（５ＡＹ）に出力する。速度制御部
４ＢＸ（４ＢＹ）は、位置制御部３ＢＸ（３ＢＹ）から
の速度指令データＦＢＸ（ＦＢＹ）と速度演算部７ＢＸ
（７ＢＹ）からの速度データＶＢＸ（ＶＢＹ）とを入力
し、速度指令データＦＢＸ（ＦＢＹ）と速度データＶＢ
Ｘ（ＶＢＹ）との間の速度偏差を求め、この速度偏差に
応じたサーボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）のトルク信号（電
流指令信号）ＴＢＸ（ＴＢＹ）を電流制御部５ＢＸ（５
ＢＹ）に出力する。

【００２３】電流制御部５ＡＸ（５ＡＹ）は、トルク信
号ＴＡＸ（ＴＡＹ）及び位相信号ＰＨＡＸ（ＰＨＡＹ）
を入力し、それに基づいて３相のＰＷＭ信号を生成して
パワートランジスタを駆動し、サーボモータ８ＡＸ（８
ＡＹ）の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に駆動電流を供給す
る。このとき、電流検出アイソレータＣＴ（図示せず）
によってＵ相及びＶ相の電流値の電流フィードバック信
号が電流制御部５ＡＸ（５ＡＹ）にフィードバックされ
る。電流制御部５ＡＸ（５ＡＹ）は、各相のトルク信号
（電流指令信号）ＴＡＸ（ＴＡＹ）と各相の電流フィー
ドバック信号との偏差を増幅した駆動電流をサーボモー
タ８ＡＸ（８ＡＹ）に供給する。電流制御部５ＢＸ（５
ＢＹ）は、トルク信号ＴＢＸ（ＴＢＹ）及び位相信号Ｐ
ＨＢＸ（ＰＨＢＹ）を入力し、それに基づいて３相のＰ
ＷＭ信号を生成してパワートランジスタを駆動し、サー
ボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）
に駆動電流を供給する。このとき、電流検出アイソレー
タＣＴ（図示せず）によってＵ相及びＶ相の電流値の電
流フィードバック信号が電流制御部５ＢＸ（５ＢＹ）に
フィードバックされる。電流制御部５ＢＸ（５ＢＹ）
は、各相のトルク信号（電流指令信号）ＴＢＸ（ＴＢ
Ｙ）と各相の電流フィードバック信号との偏差を増幅し
た駆動電流をサーボモータ８ＢＸ（８ＢＹ）に供給す
る。

【００２４】電流制御部５ＡＸ（５ＡＹ），５ＢＸ（５
ＢＹ）は、サーボモータのオーバーロード、電源電圧低
下、過電流、過電圧及びオーバーヒート等の制御状態検
出する機能を有しており、また、これらの制御状態を示
すサーボステイタス信号と、電流アンプの定格を示すＩ
Ｄコードと、制御対象となるサーボモータの定格を示す
モータ定格コード等の各種データを格納するメモリを有
し、このメモリ内に格納されているデータは、必要に応
じてデータ線（図示せず）を介してコントローラ１Ａ及
び１Ｂに送信される。

【００２５】領域指定部１０は、サーボモータ８ＡＸ，
８ＡＹ，８ＢＸ，８ＢＹによって移動する機械Ａ，Ｂの
動作不可能領域（又は動作可能領域）を示す領域データ
ＡＤを記憶した記憶媒体であり、ＩＣカード等の交換可
能なもので構成されている。従って、この領域指定部１
０内の領域データＡＤの内容を変更するだけで、機械
Ａ，Ｂの動作不可能領域（又は動作可能領域）を所望の
ものに変更することができる。位置予測部１１Ａ，１１
Ｂは、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹ，６ＢＸ，６ＢＹから
の現在位置データＰ１ＡＸ，Ｐ１ＡＹ，Ｐ１ＢＸ，Ｐ１
ＢＹを入力し、それに基づいて所定時間後の機械Ａ，Ｂ
の位置を予測し、その予測位置データＰＥＡ，ＰＥＢを
領域作成部１２Ａ，１２Ｂに出力する。すなわち、位置
データは時々刻々と変化しているので、これに基づいて
機械Ａ及びＢの移動速度が求められる。従って、位置予
測部１１Ａ，１１Ｂは、移動速度を求め、これに所定時
間を乗算することによって、所定時間経過後における機
械Ａ及びＢの位置を予測している。なお、位置予測部１
１Ａ，１１Ｂは機械Ａ及びＢの移動速度を求めなくと
も、速度演算部７ＡＸ，７ＡＹ，７ＢＸ，７ＢＹから速
度データＶＡＸ，ＶＡＹ，ＶＢＸ，ＶＢＹを入力し、こ
れに所定時間を乗算してもよい。

【００２６】領域作成部１２Ａ，１２Ｂは、位置演算部
６ＡＸ，６ＡＹ，６ＢＸ，６ＢＹからの現在位置データ
Ｐ１ＡＸ，Ｐ１ＡＹ，Ｐ１ＢＸ，Ｐ１ＢＹと位置予測部
１１Ａ，１１Ｂからの予測位置データＰＥＡＸ，ＰＥＢ
Ｙを入力し、これらの位置データに基づいて機械Ａ，Ｂ
が現在の位置から予測位置までに移動する領域を作成
し、それを領域データＡＡ，ＡＢとしてインターロック
制御部２０に出力する。

【００２７】インターロック制御部２０は、領域作成部
１２Ａ，１２Ｂからの領域データＡＡ，ＡＢ及び領域指
定部１０からの領域データＡＤを入力し、各領域データ
ＡＡ，ＡＢ，ＡＤが干渉するかどうか（すなわち機械的
干渉が起こるかどうか）を判定し、干渉すると判定した
場合にはその干渉状態（領域データＡＡと領域データＡ
Ｂとの干渉、領域データＡＡと領域データＡＤとの干
渉、領域データＡＢと領域データＡＤとの干渉）に応じ
て位置指令部２Ａ，２Ｂ及び軌跡演算部１３Ａ，１３Ｂ
を制御し、その干渉が生じないような回避処理を実行す
る。

【００２８】軌跡演算部１３Ａ，１３Ｂはインタロック
制御部２０で機械的干渉が発生すると判定された場合
に、その機械的干渉の発生を回避するための新たな補間
位置指令データＡｎＸ，ＡｎＹ，ＢｎＸ，ＢｎＹを作成
して、位置指令部２Ａ，２Ｂに出力する。従って、位置
指令部２Ａ，２Ｂはインターロック制御部２０で機械的
干渉が発生すると判定された場合には、軌跡演算部１３
Ａ，１３Ｂからの補間位置指令データＡｎＸ（Ａｎ
Ｙ），ＢｎＸ（ＢｎＹ）を位置制御部３ＡＸ（３Ａ
Ｙ），３ＢＸ（３ＢＹ）に出力するようになる。

【００２９】以下、インターロック制御部２０が行う機
械的干渉回避動作の詳細について図面を用いて説明す
る。図２は機械Ａの移動経路の途中にワークや他の周辺
機器が存在する場合に、インターロック制御部２０が両
者の干渉を回避して機械Ａを目標位置に移動させる際の
動作概念を示す図である。

【００３０】図２において、機械ＡのＸ−Ｙ平面上にお
ける形状は正方形であり、その移動経路はＡ１−Ａ５で
ある。すなわち、機械Ａの移動経路はＡ１−Ａ５である
が、実際には機械Ａの正方形の部分が移動経路Ａ１−Ａ
５に沿って移動するのであるから移動経路Ａ１−Ａ５に
沿って移動する機械Ａの正方形部分が他の機械やワーク
等と干渉してはならない。図２では、この移動経路Ａ１
−Ａ５の途中に機械Ａの動作不可能領域ＡＤ（領域指定
部１０からの領域データ）が存在するので、インターロ
ック制御部２０は機械Ａの正方形部分が移動経路Ａ１−
Ａ５を移動する際に動作不可能領域ＡＤに干渉しないよ
うに、その移動経路を適宜変更させる。

【００３１】まず、図２（ａ）では、機械Ａは移動経路
Ａ１−Ａ５を移動中であり、位置Ａ１に位置している。
従って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹは位置Ａ１を示す現
在位置データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１Ａ１Ｙを出力する。位置
予測部１１Ａはこの現在位置データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１Ａ
１Ｙに基づいて所定時間後において、機械Ａが位置Ａ２
に位置するものと予測し、その予測位置データＰＥＡ２
Ｘ，ＰＥＡ２Ｙを領域作成部１２Ａに出力する。領域作
成部１２Ａは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹからの現在位置
データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１Ａ１Ｙと位置予測部１１Ａから
の予測位置データＰＥＡ２Ｘ，ＰＥＡ２Ｙとに基づいて
図２（ａ）のような領域データＡＡ１２を出力する。こ
の領域データＡＡ１２は機械Ａの正方形部分が位置Ａ１
から予測位置Ａ２まで移動する場合に通過する領域を示
す。従って、この領域データＡＡ１２と動作不可能領域
（領域指定部１０からの領域データ）ＡＤとは相互に干
渉してはならない。図２（ａ）では領域データＡＡ１２
と動作不可能領域ＡＤとは干渉しない状態なので、イン
ターロック制御部２０は何ら動作せず、位置指令部２Ａ
は通常通り補間位置指令データＡ２Ｘ，Ａ２Ｙを位置制
御部３ＡＸ，３ＡＹに出力する。これによって、機械Ａ
は位置Ａ２まで移動する。

【００３２】図２（ｂ）では、機械Ａは位置Ａ２に位置
している。従って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹは位置Ａ
２を示す現在位置データＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙを出力
し、位置予測部１１Ａは所定時間後に機械Ａが位置Ａ３
に位置すると予測し、その予測位置データＰＥＡ３Ｘ，
ＰＥＡ３Ｙを領域作成部１２Ａに出力する。領域作成部
１２Ａは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹからの現在位置デー
タＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙと位置予測部１１Ａからの予
測位置データＰＥＡ３Ｘ，ＰＥＡ３Ｙとに基づいて図２
（ｂ）のような領域データＡＡ２３を出力する。この領
域データＡＡ２３は機械Ａが位置Ａ２から予測位置Ａ３
まで移動する場合に通過する領域を示す。従って、この
領域データＡＡ２３は動作不可能領域（領域指定部１０
からの領域データ）ＡＤと干渉してはならないが、図２
（ｂ）では領域データＡＡ２３と動作不可能領域ＡＤと
は互いに干渉している。従って、インターロック制御部
２０は位置指令部２Ａに停止信号ＳＴＡを出力する。こ
の停止信号ＳＴＡを入力した位置指令部２Ａは補間位置
指令データＡ３Ｘ，Ａ３Ｙを位置制御部３ＡＸ，３ＡＹ
に出力しなくなり、前回の補間位置指令データＡ２Ｘ，
Ａ２Ｙを位置制御部３ＡＸ，３ＡＹに出力し続ける。従
って、機械Ａは位置Ａ２に停止したままとなる。

【００３３】また、停止信号ＳＴＡを入力した位置指令
部２Ａは、これ以降出力予定であった補間位置指令デー
タをインターロック制御部２０に出力する。すなわち、
位置指令部２Ａは位置Ａ３に対応した補間位置指令デー
タＡ３Ｘ，Ａ３Ｙをインターロック制御部２０に出力す
る。この補間位置指令データＡ３Ｘ，Ａ３Ｙを入力した
インターロック制御部２０は動作不可能領域（領域指定
部１０からの領域データ）ＡＤに基づいて、機械Ａが位
置Ａ３に位置することができるかどうかを判断する。こ
の場合、機械Ａは位置Ａ３に位置することはできないの
で、インターロック制御部２０は次の補間位置指令デー
タの出力を位置指令部２Ａに指示する。すると、今度は
位置指令部２Ａは位置Ａ４に対応した補間位置指令デー
タＡ４Ｘ，Ａ４Ｙをインターロック制御部２０に出力す
る。この補間位置指令データＡ４Ｘ，Ａ４Ｙを入力した
インターロック制御部２０は同様に動作不可能領域（領
域指定部１０からの領域データ）ＡＤに基づいて、機械
Ａが位置Ａ４に位置することができるかどうかを判断す
る。この場合、機械Ａは位置Ａ４に位置することができ
るので、インターロック制御部２０は位置Ａ４に対応し
た補間位置指令データＡ４Ｘ，Ａ４Ｙと領域データＡＤ
を軌跡演算部１３Ａに出力する。

【００３４】軌跡演算部１３Ａは、インターロック制御
部２０からの補間位置指令データＡ４Ｘ，Ａ４Ｙと、領
域データＡＤと、さらに位置演算部６ＡＸ，６ＡＹから
現在位置データＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙとを入力し、領
域データＡＤで特定される動作不可能領域を回避して機
械Ａの正方形部分が現在位置データＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ
２Ｙで特定される位置Ａ２から補間位置指令データＡ４
Ｘ，Ａ４Ｙで特定される位置Ａ４まで移動可能な新たな
移動経路（軌跡）を演算する。すなわち、軌跡演算部１
３Ａは図２（ｃ）〜（ｆ）のように位置Ａ１−Ａｂ−Ａ
ｃ−Ａ４に対応した補間位置指令データを次々と位置指
令部２Ａに出力する。位置指令部２Ａは軌跡演算部１３
Ａからの補間位置指令データを次々と位置制御部３Ａ
Ｘ，３ＡＹに出力し、機械Ａを図２（ｃ）〜（ｆ）のよ
うに移動させる。なお、この場合でも、領域作成部１２
Ａは機械Ａの正方形部分が通過する領域データＡＡ２
ａ，ＡＡａｂ，ＡＡｂｃ，ＡＡｃ４をインターロック制
御部２０に出力するので、インターロック制御部２０は
他の機械や動作不可能領域との干渉をチェックする。

【００３５】図２（ｇ）に示すように機械Ａが動作不可
能領域ＡＤを回避して位置Ａ４に達した時点で、位置指
令部２Ａは補間位置指令データＡ５Ｘ，Ａ５Ｙを位置制
御部３ＡＸ，３ＡＹに出力し、機械Ａを最終的目標位置
Ａ５に移動させる。上述のように移動経路Ａ１−Ａ５の
途中に機械Ａの動作不可能領域ＡＤ（領域指定部１０か
らの領域データ）が存在する場合でも、インターロック
制御部２０は機械Ａの正方形部分が移動経路Ａ１−Ａ５
を移動する際に動作不可能領域ＡＤに干渉しないよう
に、その移動経路を適宜変更させ、最終目標位置Ａ５に
機械Ａを移動させることができる。

【００３６】図３は機械Ａの移動経路と機械Ｂの移動経
路とが互いに交差している場合に、インターロック制御
部２０が両者の干渉を回避して機械Ａ及び機械Ｂを互い
に目標位置に移動させる際の動作概念を示す図である。
図３において、機械ＡのＸ−Ｙ平面上における形状は図
２と同じであり、その移動経路はＡ１−Ａ６である。す
なわち、機械Ａの移動経路はＡ１−Ａ６であるが、実際
には機械Ａの正方形の部分が移動経路Ａ１−Ａ６に沿っ
て移動するのであるから移動経路Ａ１−Ａ６に沿って移
動する機械Ａの正方形部分が他の機械Ｂやワーク等と干
渉してはならない。機械ＢのＸ−Ｙ平面上における形状
は機械Ａよりも大きな長方形であり、その移動経路はＢ
１−Ｂ６である。すなわち、機械Ｂの移動経路はＢ１−
Ｂ６であるが、実際には機械Ｂの長方形の部分が移動経
路Ｂ１−Ｂ６に沿って移動するのであるから移動経路Ｂ
１−Ｂ６に沿って移動する機械Ｂの長方形部分が他の機
械Ａやワーク等と干渉してはならない。図３では、互い
に交差している機械Ａの移動経路Ａ１−Ａ６と機械Ｂの
移動経路Ｂ１−Ｂ６とを両者が移動してきたので、イン
ターロック制御部２０が機械Ａと機械Ｂとが互いに干渉
しないように、その移動動作を適宜変更させる。

【００３７】まず、図３（ａ）では、機械Ａは移動経路
Ａ１−Ａ６を移動中であり、位置Ａ１に位置し、同様に
機械Ｂは移動経路Ｂ１−Ｂ６を移動中であり、位置Ｂ１
に位置している。従って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹは
位置Ａ１を示す現在位置データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１Ａ１Ｙ
を出力し、位置演算部６ＢＸ，６ＢＹは位置Ｂ１を示す
現在位置データＰ１Ｂ１Ｘ，Ｐ１Ｂ１Ｙを出力する。位
置予測部１１Ａはこの現在位置データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１
Ａ１Ｙに基づいて所定時間後において、機械Ａが位置Ａ
２に位置するものと予測し、その予測位置データＰＥＡ
２Ｘ，ＰＥＡ２Ｙを領域作成部１２Ａに出力する。位置
予測部１１Ｂはこの現在位置データＰ１Ｂ１Ｘ，Ｐ１Ｂ
１Ｙに基づいて所定時間後において、機械Ｂが位置Ｂ２
に位置するものと予測し、その予測位置データＰＥＢ２
Ｘ，ＰＥＢ２Ｙを領域作成部１２Ｂに出力する。

【００３８】領域作成部１２Ａは位置演算部６ＡＸ，６
ＡＹからの現在位置データＰ１Ａ１Ｘ，Ｐ１Ａ１Ｙと位
置予測部１１Ａからの予測位置データＰＥＡ２Ｘ，ＰＥ
Ａ２Ｙとに基づいて図３（ａ）のような領域データＡＡ
１２を出力する。この領域データＡＡ１２は機械Ａの正
方形部分が位置Ａ１から予測位置Ａ２まで移動する場合
に通過する領域を示す。領域作成部１２Ｂは位置演算部
６ＢＸ，６ＢＹからの現在位置データＰ１Ｂ１Ｘ，Ｐ１
Ｂ１Ｙと位置予測部１１Ｂからの予測位置データＰＥＢ
２Ｘ，ＰＥＢ２Ｙとに基づいて図３（ａ）のような領域
データＡＢ１２を出力する。この領域データＡＢ１２は
機械Ｂの長方形部分が位置Ｂ１から予測位置Ｂ２まで移
動する場合に通過する領域を示す。従って、機械Ａの領
域データＡＡ１２と機械Ｂの領域データＡＢ１２とは相
互に干渉してはならない。図２（ａ）では領域データＡ
Ａ１２と領域データＡＢ１２とは干渉しない状態なの
で、インターロック制御部２０は何ら動作せず、位置指
令部２Ａ．２Ｂは通常通り補間位置指令データＡ２Ｘ，
Ａ２Ｙ，Ｂ２Ｘ，Ｂ２Ｙを位置制御部３ＡＸ，３ＡＹ，
３ＢＸ，３ＢＹに出力する。これによって、機械Ａは位
置Ａ２まで移動し、機械Ｂは位置Ｂ２まで移動する。

【００３９】図３（ｂ）では、機械Ａは位置Ａ２に位置
し、機械Ｂは位置Ｂ２に位置している。従って、位置演
算部６ＡＸ，６ＡＹは位置Ａ２を示す現在位置データＰ
１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙを出力し、位置予測部１１Ａは所
定時間後に機械Ａが位置Ａ３に位置すると予測し、その
予測位置データＰＥＡ３Ｘ，ＰＥＡ３Ｙを領域作成部１
２Ａに出力する。同様に位置演算部６ＢＸ，６ＢＹは位
置Ｂ２を示す現在位置データＰ１Ｂ２Ｘ，Ｐ１Ｂ２Ｙを
出力し、位置予測部１１Ｂは所定時間後に機械Ｂが位置
Ｂ３に位置すると予測し、その予測位置データＰＥＢ３
Ｘ，ＰＥＢ３Ｙを領域作成部１２Ｂに出力する。領域作
成部１２Ａは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹからの現在位置
データＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙと位置予測部１１Ａから
の予測位置データＰＥＡ３Ｘ，ＰＥＡ３Ｙとに基づいて
図３（ｂ）のような領域データＡＡ２３を出力する。こ
の領域データＡＡ２３は機械Ａが位置Ａ２から予測位置
Ａ３まで移動する場合に通過する領域を示す。領域作成
部１２Ｂは位置演算部６ＢＸ，６ＢＹからの現在位置デ
ータＰ１Ｂ２Ｘ，Ｐ１Ｂ２Ｙと位置予測部１１Ｂからの
予測位置データＰＥＢ３Ｘ，ＰＥＢ３Ｙとに基づいて図
３（ｂ）のような領域データＡＢ２３を出力する。この
領域データＡＢ２３は機械Ｂが位置Ｂ２から予測位置Ｂ
３まで移動する場合に通過する領域を示す。

【００４０】この領域データＡＡ２３と領域データＡＢ
２３とは互いに干渉してはならないが、図３（ｂ）では
干渉している。従って、インターロック制御部２０は位
置指令部２Ａ，２Ｂに停止信号ＳＴＡ，ＳＴＢを出力す
る。この停止信号ＳＴＡ，ＳＴＢを入力した位置指令部
２Ａ，２Ｂは補間位置指令データＡ３Ｘ，Ａ３Ｙ，Ｂ３
Ｘ，Ｂ３Ｙを位置制御部３ＡＸ，３ＡＹ，３ＢＸ，３Ｂ
Ｙに出力しなくなり、前回の補間位置指令データＡ２
Ｘ，Ａ２Ｙ，Ｂ２Ｘ，Ｂ２Ｙを位置制御部３ＡＸ，３Ａ
Ｙ，３ＢＸ，３ＢＹに出力し続ける。従って、機械Ａは
位置Ａ２に停止し、機械Ｂは位置Ｂ２に停止したままと
なる。

【００４１】図３（ｂ）の場合、機械Ａが位置Ａ２に停
止した状態で、機械Ｂは機械Ａに機械的に干渉すること
なく移動経路Ｂ１−Ｂ６を移動することができるが、逆
に機械Ｂが位置Ｂ２に停止した状態で、機械Ａは機械Ｂ
に機械的に干渉することなく移動経路Ａ１−Ａ６を移動
することはできない。従って、インターロック制御部２
０はこのような場合、機械Ａを停止させ、機械Ｂを通常
の移動経路Ｂ１−Ｂ６に従って再び移動させる。もし、
機械Ａを位置Ａ２に停止させた状態で機械Ｂを移動させ
ても、機械Ｂを位置Ｂ２に停止させた状態で機械Ａを移
動させても、機械的に干渉する場合には、インターロッ
ク制御部２０は、いずれか一方の機械を停止させ、その
停止している機械に干渉しないように他方の機械を図２
のようにして回避移動を行わせればよい。

【００４２】図３（ｃ）では、機械Ａは位置Ａ２に停止
したままであり、機械Ｂは位置Ｂ３に位置している。従
って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹは位置Ａ２を示す現在
位置データＰ１Ａ２Ｘ，Ｐ１Ａ２Ｙを出力し、位置予測
部１１Ａも所定時間後に機械Ａが位置Ａ２に位置すると
予測し、その予測位置データＰＥＡ２Ｘ，ＰＥＡ２Ｙを
領域作成部１２Ａに出力する。すなわち、位置演算部６
ＡＸ，６ＡＹと位置予測部１１Ａは同じ位置データを出
力する。一方、位置演算部６ＢＸ，６ＢＹは位置Ｂ３を
示す現在位置データＰ１Ｂ３Ｘ，Ｐ１Ｂ３Ｙを出力し、
位置予測部１１Ｂは所定時間後に機械Ｂが位置Ｂ４に位
置すると予測し、その予測位置データＰＥＢ４Ｘ，ＰＥ
Ｂ４Ｙを領域作成部１２Ｂに出力する。

【００４３】同じ位置データを入力した領域作成部１２
Ａは機械Ａが位置Ａ２に位置している状態の正方形部分
を領域データＡＡとして出力する。ところが、この領域
データＡＡは機械Ａの停止状態におけるものなので、イ
ンターロック制御部２０は記憶しておいた前回の領域デ
ータＡＡ２３をそのまま干渉チェックに使用する。一
方、領域作成部１２Ｂは位置演算部６ＢＸ，６ＢＹから
の現在位置データＰ１Ｂ３Ｘ，Ｐ１Ｂ３Ｙと位置予測部
１１Ｂからの予測位置データＰＥＢ４Ｘ，ＰＥＢ４Ｙと
に基づいて図３（ｃ）のような領域データＡＢ３４を出
力する。この領域データＡＢ３４は機械Ｂが位置Ｂ３か
ら予測位置Ｂ４まで移動する場合に通過する領域を示
す。この領域データＡＡ２３と領域データＡＢ３４とは
互いに干渉してはならないが、図３（ｃ）でも依然とし
て干渉している。従って、インターロック制御部２０は
位置指令部２Ａに停止信号ＳＴＡを出力し続け、機械Ａ
を位置Ａ２に停止させ続ける。

【００４４】図３（ｄ）では、機械Ａは位置Ａ２に停止
したままであり、機械Ｂは位置Ｂ４に位置している。従
って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹ及び位置予測部１１Ａ
ハ前回と同様に同じ位置データを出力する。一方、位置
演算部６ＢＸ，６ＢＹは位置Ｂ４を示す現在位置データ
Ｐ１Ｂ４Ｘ，Ｐ１Ｂ４Ｙを出力し、位置予測部１１Ｂは
所定時間後に機械Ｂが位置Ｂ５に位置すると予測し、そ
の予測位置データＰＥＢ５Ｘ，ＰＥＢ５Ｙを領域作成部
１２Ｂに出力する。

【００４５】領域作成部１２Ｂは位置演算部６ＢＸ，６
ＢＹからの現在位置データＰ１Ｂ４Ｘ，Ｐ１Ｂ４Ｙと位
置予測部１１Ｂからの予測位置データＰＥＢ５Ｘ，ＰＥ
Ｂ５Ｙとに基づいて図３（ｄ）のような領域データＡＢ
４５を出力する。この領域データＡＢ４５は機械Ｂが位
置Ｂ４から予測位置Ｂ５まで移動する場合に通過する領
域を示す。従って、インターロック制御部２０は記憶し
ておいた前回の領域データＡＡ２３と領域データＡＢ４
５との間で干渉チェックを行う。図３（ｄ）では領域デ
ータＡＡ２３と領域データＡＢ４５とは互いに干渉して
いないので、インターロック制御部２０は位置指令部２
Ａに対する停止信号ＳＴＡの出力を取り止める。停止信
号ＳＴＡを入力しなくなった時点で位置指令部２Ａは前
回出力を停止していた補間位置指令データＡ３Ｘ，Ａ３
Ｙを位置制御部３ＡＸ，３ＡＹに出力する。位置指令部
２Ｂは通常通り補間位置指令データＢ５Ｘ，Ｂ５Ｙを位
置制御部３ＢＸ，３ＢＹに出力する。これによって、機
械Ａは位置Ａ３まで移動するようになり、機械Ｂは位置
Ｂ５まで移動する。

【００４６】図３（ｅ）では、機械Ａは位置Ａ３に位置
し、同様に機械Ｂは位置Ｂ５に位置している。従って、
領域作成部１２Ａは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹからの現
在位置データＰ１Ａ３Ｘ，Ｐ１Ａ３Ｙと位置予測部１１
Ａからの予測位置データＰＥＡ４Ｘ，ＰＥＡ４Ｙとに基
づいて図３（ｅ）のような領域データＡＡ３４を出力す
る。領域作成部１２Ｂは位置演算部６ＢＸ，６ＢＹから
の現在位置データＰ１Ｂ５Ｘ，Ｐ１Ｂ５Ｙと位置予測部
１１Ｂからの予測位置データＰＥＢ６Ｘ，ＰＥＢ６Ｙと
に基づいて図３（ｅ）のような領域データＡＢ５６を出
力する。機械Ａの領域データＡＡ３４と機械Ｂの領域デ
ータＡＢ５６とは相互に干渉しないので、インターロッ
ク制御部２０は何ら動作せず、位置指令部２Ａは通常通
り補間位置指令データＡ４Ｘ，Ａ４Ｙを、位置指令部２
Ｂは補間位置指令データＢ６Ｘ，Ｂ６Ｙを位置制御部３
ＡＸ，３ＡＹ，３ＢＸ，３ＢＹに出力する。これによっ
て、機械Ａは位置Ａ４まで移動し、機械Ｂは最終目標位
置Ｂ６まで移動する。

【００４７】図３（ｆ）では、機械Ａは位置Ａ４に位置
し、機械Ｂは最終目標位置Ｂ６に到達後停止している。
従って、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹは位置Ａ４を示す現
在位置データＰ１Ａ４Ｘ，Ｐ１Ａ４Ｙを出力し、位置予
測部１１Ａも所定時間後に機械Ａが位置Ａ５に位置する
と予測し、その予測位置データＰＥＡ５Ｘ，ＰＥＡ５Ｙ
を領域作成部１２Ａに出力する。 一方、位置演算部６
ＢＸ，６ＢＹは位置Ｂ６を示す現在位置データＰ１Ｂ６
Ｘ，Ｐ１Ｂ６Ｙを出力し、位置予測部１１Ｂは所定時間
後に機械Ｂが位置Ｂ６に位置すると予測し、その予測位
置データＰＥＢ６Ｘ，ＰＥＢ６Ｙを領域作成部１２Ｂに
出力する。すなわち、位置演算部６ＡＸ，６ＡＹと位置
予測部１１Ａは停止位置Ｂ６に対応した同じ位置データ
を出力する。

【００４８】同じ位置データを入力した領域作成部１２
Ｂは機械Ｂが位置Ｂ６に位置している状態の長方形部分
を領域データＡＢとして出力する。一方、領域作成部１
２Ａは位置演算部６ＡＸ，６ＡＹからの現在位置データ
Ｐ１Ａ４Ｘ，Ｐ１Ａ４Ｙと位置予測部１１Ｂからの予測
位置データＰＥＡ５Ｘ，ＰＥＡ５Ｙとに基づいて図３
（ｆ）のような領域データＡＡ４５を出力する。この領
域データＡＡ４５は機械Ａが位置Ａ４から予測位置Ａ５
まで移動する場合に通過する領域を示す。機械Ａの領域
データＡＡ４５と機械Ｂの領域データＡＢ６とは相互に
干渉しないので、インターロック制御部２０は何ら動作
せず、位置指令部２Ａは通常通り補間位置指令データＡ
５Ｘ，Ａ５Ｙ及びＡ６Ｘ，Ａ６Ｙを位置制御部３ＡＸ，
３ＡＹに出力する。これによって、機械Ａは位置Ａ５を
経由して、最終目標位置Ａ６まで移動する。

【００４９】次に、本実施例で使用される位置センサ９
ＡＸ，９ＡＹ，９ＢＸ，９ＢＹの詳細構成について説明
する。図４は本実施例で使用する位置センサの一例であ
る誘導型の位相シフト型位置センサからなるアブソリュ
ート型の位置センサを示す図である。尚、この位置セン
サの詳細については特開昭５７−７０４０６号公報又は
特開昭５８−１０６６９１号公報にて公知なので、ここ
では簡単に説明する。

【００５０】位置センサは、複数の極Ａ〜Ｄが円周方向
に所定間隔（一例として９０度）で設けられたステータ
７１ａと、各極Ａ〜Ｄによって囲まれたステータ７１ａ
の空間内に挿入されたロータ７１ｂとを備えている。ロ
ータ７１ｂは、回転角度に応じて各極Ａ〜Ｄのリラクタ
ンスを変化させる形状及び材質からなり、一例として偏
心円筒形である。ステータ７１ａの各極Ａ〜Ｄには、１
次コイル１Ａ〜１Ｄ及び２次コイル２Ａ〜２Ｄがそれぞ
れ巻回されている。そして、半径方向で対向する２つの
極Ａと極Ｃの第１の対及び極Ｂと極Ｄの第２の対は差動
的に動作するようにコイルが巻かれて、かつ差動的なリ
ラクタンス変化が生じるように構成されている。

【００５１】第１の極の対Ａ及びＣに巻かれている１次
コイル１Ａ及び１Ｃは、正弦信号ｓｉｎωｔで励磁さ
れ、第２の極の対Ｂ及びＤに巻かれている１次コイル１
Ｂ及び１Ｃは余弦信号ｃｏｓωｔで励磁されている。そ
の結果、２次コイル２Ａ〜２Ｄからは、それらの合成出
力信号Ｙが得られる。この合成出力信号Ｙは、基準信号
となる１次交流信号（１次コイルの励磁信号）ｓｉｎω
ｔ又はｃｏｓωｔに対して、ロータ７１ｂの回転角度θ
に応じた電気的位相角度だけ位相シフトした信号Ｙ＝ｓ
ｉｎ（ωｔ−θ）である。

【００５２】従って、上述のような誘導型の位相シフト
型位置センサを用いる場合には、１次交流信号ｓｉｎω
ｔ又はｃｏｓωｔを発生する基準信号発生部と、合成出
力信号Ｙの電気的位相ずれθを測定しロータの位置デー
タを算出する位相差検出部とを備える必要がある。この
基準信号発生部及び位相差検出部は位置演算部６ＡＸ，
６ＡＹ，６ＢＸ，６ＢＹの中に設けられる。

【００５３】図５は位置演算部６ＡＸ，６ＡＹ，６Ｂ
Ｘ，６ＢＹの一例を示す図である。図５において、位置
演算部は基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓωｔを発生
する基準信号発生部と、２次コイル２Ａ〜２Ｄの相互誘
導電圧と基準交流信号ｓｉｎωｔとの間の位相差（位相
ずれ量）Ｄθを検出する位相差検出部とからなる。

【００５４】基準信号発生部はクロック発振器７２、同
期カウンタ７３、ＲＯＭ７４ａ，７４ｂ、Ｄ／Ａ変換器
７５ａ，７５ｂ及びアンプ７６ａ，７６ｂからなり、位
相差検出部はアンプ７７、ゼロクロス回路７８及びラッ
チ回路７９からなる。クロック発振器７２は高速の正確
なクロック信号を発生するものであり、このクロック信
号に基づいて他の回路は動作する。同期カウンタ７３は
クロック発振器７２のクロック信号をカウントし、その
カウント値をアドレス信号としてＲＯＭ７４ａ及び位相
差検出部のラッチ回路７９に出力する。

【００５５】ＲＯＭ７４ａ及び７４ｂは基準交流信号に
対応した振幅データを記憶しており、同期カウンタ７３
からのアドレス信号（カウント値）に応じて基準交流信
号の振幅データを発生する。ＲＯＭ７４ａはｃｏｓωｔ
の振幅データを、ＲＯＭ７４ｂはｓｉｎωｔの振幅デー
タを記憶している。従って、ＲＯＭ７４ａ及び７４ｂは
同期カウンタ７３から同じアドレス信号を入力すること
によって、２種類の基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔを出力する。なお、同じ振幅データのＲＯＭを位相
のそれぞれ異なるアドレス信号で読み出しても同様に２
種類の基準交流信号を得ることができる。

【００５６】Ｄ／Ａ変換器７５ａ及び７５ｂはＲＯＭ７
４ａ及び７４ｂからのデジタルの振幅データをアナログ
信号に変換してアンプ７６ａ及び７６ｂに出力する。ア
ンプ７６ａ及び７６ｂはＤ／Ａ変換器からのアナログ信
号を増幅し、それを基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔとして１次コイル１Ａ，１Ｃ及び１Ｂ，１Ｄのそれ
ぞれに印加する。同期カウンタ７３の分周数をＭとする
と、そのＭカウント分が基準交流信号の最大位相角２π
ラジアン（３６０度）に相当する。すなわち、同期カウ
ンタ７３の１カウント値は２π／Ｍラジアンの位相角を
示している。

【００５７】アンプ７７は２次コイル２Ａ〜２Ｄに誘起
された２次電圧の合成値を増幅して、ゼロクロス回路７
８に出力する。ゼロクロス回路７８は位置センサの２次
コイル２Ａ〜２Ｄに誘起された相互誘導電圧（２次電
圧）に基づいて負電圧から正電圧へのゼロクロス点を検
出し、検出信号をラッチ回路７９に出力する。

【００５８】ラッチ回路７９は基準交流信号の立上りの
クロック信号にてスタートした同期カウンタのカウント
値をゼロクロス回路７８の検出信号の出力時点（ゼロク
ロス点）でラッチする。従って、ラッチ回路７９にラッ
チされた値はちょうど基準交流信号と相互誘導電圧（合
成２次出力）との間の位相差（位相ずれ量）Ｄθとな
る。

【００５９】すなわち、２次コイル２Ａ〜２Ｄの合成出
力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ−θ）は、ゼロクロス検出手段
７８に与えられる。ゼロクロス検出手段７８は合成出力
信号Ｙの電気位相角がゼロのタイミングに同期してパル
スＬを出力する。パルスＬはラッチ回路７９のラッチパ
ルスとして使用される。従って、ラッチ回路７９がパル
スＬの立ち上がり応じて同期カウンタ７３のカウント値
をラッチする。同期カウンタ７３のカウント値が一巡す
る期間と正弦波信号ｓｉｎωｔの１周期とを同期させ
る。すると、ラッチ回路７９には基準交流信号ｓｉｎω
ｔと合成出力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ−θ）との位相差θ
に対応するカウント値がラッチされることとなる。従っ
て、ラッチされた値がデジタルの位置データＤθとして
出力される。尚、ラッチパルスＬはタイミングパルスと
して適宜利用することもできる。また、ラッチ回路７９
にラッチされた値のうちサーボモータの一回転内の絶対
位置を示す値がデジタルの位相データＰＨＡＸ，ＰＨＡ
Ｙ，ＰＨＢＸ，ＰＨＢＹとして出力され、界磁の切換位
置制御に利用される。

【００６０】なお、図４及び図５は一回転の範囲をアブ
ソリュートに検出するものであるが、このようなアブソ
リュートセンサを複数個組み合わせて多回転にわたって
アブソリュート位置を検出してもよい。

【００６１】なお、図１の実施例では、２軸（Ｘ軸及び
Ｙ軸）で位置決め制御される２つの機械Ａと機械Ｂとの
間の機械的干渉防止を例に説明したが、位置決め制御さ
れる軸は２軸に限らず、１軸でも３軸でも、ロボットア
ーム等のように４軸，５軸のものでもよく、また位置決
めされる機械の数も２つに限られず、３つ以上のもので
もよい。制御軸が３軸以上になった場合は、領域指定部
及び領域作成部はそれぞれ３次元空間の領域を指定及び
作成するようにすればよい。

【００６２】また、上述の実施例では、機械Ａと機械Ｂ
とか機械的に干渉する場合に、機械Ａの動作を停止させ
る場合について説明したが、これに限らず、両者を停止
させ、後は手動にて干渉回避動作を行い、手動による干
渉回避動作が終了した時点で再び、コントローラによる
自動制御を行うようにしてもよい。この場合、手動の干
渉回避動作によって機械位置が目標経路に対して大幅に
ずれることが考えられるが、このような場合にはその機
械位置から目標経路までの最短経路を求め、それを移動
させればよい。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明のインターロック
制御システムによれば、動作プログラムの中に干渉防止
用プログラムを設けなくても、機械的干渉を有効に防止
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインターロック制御システムを内蔵
した位置決め制御システムの概略構成を示す図である。

【図２】 位置決めされる機械の移動経路の途中にワー
クや他の周辺機器が存在する場合に、図１のインターロ
ック制御部が両者の干渉を回避して機械を目標位置に移
動させる際の動作概念を示す図である。

【図３】 位置決めされる機械Ａの移動経路と機械Ｂの
移動経路とが互いに交差している場合に、図１のインタ
ーロック制御部が両者の干渉を回避して機械Ａ及び機械
Ｂを互いに目標位置に移動させる際の動作概念を示す図
である。

【図４】 図１の位置センサの一例である誘導型の位相
シフト型位置センサからなるアブソリュート型の位置セ
ンサを示す図である。

【図５】 図１の位置演算部の詳細構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ…コントローラ、２Ａ，２Ｂ…位置指令部、
３ＡＸ，３ＡＹ，３ＢＸ，３ＢＹ…位置制御部、４Ａ
Ｘ，４ＡＹ，４ＢＸ，４ＢＹ…速度制御部、５ＡＸ，５
ＡＹ，５ＢＸ，５ＢＹ…電流制御部、６ＡＸ，６ＡＹ，
６ＢＸ，６ＢＹ…位置演算部、７ＡＸ，７ＡＹ，７Ｂ
Ｘ，７ＢＹ…速度演算部、８ＡＸ，８ＡＹ，８ＢＸ，８
ＢＹ…サーボモータ、９ＡＸ，９ＡＹ，９ＢＸ，９ＢＹ
…位置センサ、１０…領域指定部、１１Ａ，１１Ｂ…位
置予測部、１２Ａ，１２Ｂ…領域作成部、１３Ａ，１３
Ｂ…軌跡演算部、２０…インターロック制御部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決めされる機械と、 この機械の現在位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段からの現在位置に基づいて前記機械を
   所定の位置に位置決めする位置決め手段と、 前記機械の動作不可能領域又は動作可能領域を指定する
   領域指定手段と、 前記現在位置を入力し、所定時間経過後に位置するであ
   ろう前記機械の予測位置を出力する位置予測手段と、 前記現在位置と前記予測位置とに基づいて前記機械の形
   状に応じた移動領域を作成する領域作成手段と、 前記領域指定手段からの動作不可能領域と前記領域作成
   手段からの移動領域との干渉状態を判定し、両領域が干
   渉する場合には前記位置決め手段による前記機械の位置
   決め動作を停止させるインターロック制御手段とから構
   成されることを特徴とするインターロック制御システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記インターロック制御手段は、前記機
   械の位置決め動作を停止させた後に、前記動作不可能領
   域と前記移動領域とが互いに干渉しないように前記機械
   の前記位置決め手段による位置決め制御を行うことを特
   徴とする請求項１に記載のインターロック制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 それぞれ独立に位置決めされる複数の機
   械と、 これらの機械の現在位置をそれぞれ検出する位置検出手
   段と、 この位置検出手段からの現在位置に基づいて前記各機械
   を所定の位置にそれぞれ位置決めする位置決め手段と、 前記各機械の現在位置を入力し、所定時間経過後に位置
   するであろう前記機械の予測位置を出力する位置予測手
   段と、 前記予測位置に基づいて前記各機械の形状に応じた移動
   領域を作成する領域作成手段と、 前記領域作成手段からの各機械の移動領域に基づいて前
   記各機械の移動領域同士の干渉状態を判定し、干渉する
   と判定された機械の少なくとも一方の前記位置決め手段
   による位置決め動作を停止させるインターロック制御手
   段とから構成されることを特徴とするインターロック制
   御システム。
4. 【請求項４】 前記インターロック制御手段は、前記干
   渉すると判定された機械の一方を停止させた後に、前記
   干渉すると判定された機械の移動領域同士が互いに干渉
   しなくなった時点で、停止中の機械の前記位置決め手段
   による位置決め動作を再び開始させることを特徴とする
   請求項３に記載のインターロック制御システム。
5. 【請求項５】 それぞれ独立に位置決めされる複数の機
   械と、 これらの機械の現在位置をそれぞれ検出する位置検出手
   段と、 これらの位置検出手段からの現在位置に基づいて前記各
   機械を所定の位置にそれぞれ位置決めする位置決め手段
   と、 前記各機械の動作不可能領域又は動作可能領域を指定す
   る領域指定手段と、 前記各機械の現在位置を入力し、所定時間経過後に位置
   するであろう前記機械の予測位置を出力する位置予測手
   段と、 前記現在位置と前記予測位置とに基づいて前記各機械の
   形状に応じた移動領域を作成する領域作成手段と、 前記領域指定手段からの動作不可能領域又は動作可能領
   域と前記領域作成手段からの各機械の移動領域とに基づ
   いて前記各機械の移動領域同士の干渉状態及び前記各機
   械の移動領域と前記動作不可能領域との間の干渉状態を
   判定し、干渉すると判定された機械の前記位置決め手段
   による位置決め動作を停止させるインターロック制御手
   段とから構成されることを特徴とするインターロック制
   御システム。
6. 【請求項６】 前記インターロック制御手段は、 前記領域指定手段からの動作不可能領域と前記領域作成
   手段からの移動領域とが干渉すると判定した場合には、
   前記機械の位置決め動作を停止させた後に、前記動作不
   可能領域と前記移動領域とが互いに干渉しないように前
   記機械の前記位置決め手段による位置決め制御を行い、 前記領域作成手段からの各機械の移動領域同士が干渉す
   ると判定した場合には、前記干渉すると判定された機械
   の一方を停止させた後に、前記干渉すると判定された機
   械の移動領域同士が互いに干渉しなくなった時点で、再
   び停止された機械の前記位置決め手段による位置決め動
   作を開始させることを特徴とする請求項５に記載のイン
   ターロック制御システム。