具有异常检测功能的制动器驱动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有在机器人动作过程中也能够检测制动异常的异常检测功能的制动控制装置。
【背景技术】
[0002]在用于控制机器人的各轴的伺服电动机中，安装有电磁制动器。电磁制动器用于在伺服电动机的紧急停止中保持机器人的姿势，并且用于缩短伺服电动机紧急停止时的堕走距离。
[0003]近年来，为了实现机器人的节能化，在机器人在动作中暂时停止时，也积极地使电磁制动器有效，不需要用于机器人姿势保持的电力。
[0004]这样，当机器人在动作中暂时停止时，在进行了电磁制动器的接通/断开的情况下，电磁制动器的接通/断开次数异常增大，当在继电器等的触点电路中形成制动器驱动控制电路时，制动器驱动控制电路立即达到寿命。因此，为了在机器人在动作中暂时停止时也能够实现进行电磁制动器的接通/断开这样的高频率开闭，制动器驱动控制电路需要由半导体构成。
[0005]然而，半导体电路可能会发生暂时的过电压或短路等事故、或偶发的部件不良导致的输出的短路故障。并且，假设在输出发生了短路故障的情况下，在机器人紧急停止中开放了制动器(使制动器为非动作状态)，是不能保持机器人姿势的非常危险情况。因此，必须检测出制动器电路的单一故障，并需要在故障状态下也使制动器正常动作。
[0006]在这样的背景下，日本特开2006-123118号公报中公开了，如图1A所示的能够进行制动器电路的半导体故障的检测的制动器驱动控制电路10。在日本特开2006-123118号公报公开的制动器驱动控制电路10中，具备2个半导体开关元件Trl和Tr2、并联连接了浪涌吸收器SA的制动器B以及检测电路D而形成。2个半导体开关元件Trl和Tr2经由检测电路D而串联连接在电源与接地线(OV)之间，检测电路D的与2个半导体开关元件Trl和Tr2的连接点Cl、C2连接到制动器B的两端。2个半导体开关元件Trl和Tr2被输入制动信号BS1、BS2而接通。此外，检测电路D例如由光耦合器构成，并在向制动器B施加了电压时输出检测信号DS。
[0007]图1B表示2个半导体开关元件Trl和Tr2正常时的检测电路D的动作。在检查期间，仅向2个半导体开关元件Trl和Tr2的一方输入高电平的制动信号BSl或BS2。这时，由于另一方的半导体开关元件断开因此检测电路D中不流过电流，且不从检测电路D输出检测信号DS。此外，在使制动器进行开放动作(图中记载为制动器开放)时，向2个半导体开关元件Trl和Tr2同时输入高电平的制动信号BS1、BS2。这时，由于2个半导体开关元件Trl和Tr2同时接通，因此检测电路D中流过电流，并从检测电路D输出高电平的检测信号DS。
[0008]图1C表示2个半导体开关元件Trl和Tr2的一方，例如开关元件Trl发生了短路的异常时的检测电路D的动作。在检查期间，在仅向半导体开关元件Trl输入了制动信号BSl时，由于半导体开关元件Tr2正常地断开，因此检测电路D中不流过电流，且不从检测电路D输出检测信号DS。另一方面，在仅向半导体开关元件Tr2输入了制动信号BS2时，如果半导体开关元件Trl正常则断开，因此检测电路D中不流过电流，然而在半导体开关元件Trl异常时在检测电路D中流过电流。。
[0009]通过该结构，在2个半导体开关元件Trl和Tr2中的一个发生故障而短路的情况下，由于检查期间在检测电路D中流过电流，因此能够使警报发生而通知半导体开关元件Trl、Tr2的异常，并遮断制动器驱动控制电路10的通电。当遮断制动器驱动控制电路10的通电时，制动器B中无电流流过，制动器B成为动作后的状态。这样，在日本特开2006-123118号公报的技术中，能够防止在开关控制单元的单一故障下制动器无法进行闭锁动作，并能够提尚对制动器进彳丁驱动控制时的安全性。
[0010]但是，日本特开2006-123118号公报公开的制动器驱动控制电路10的制动器电路的故障检查，如图1B所示，就在制动器动作要开放之前的检查期间中进行一次，在之后的运转中无法进行动作确认。因此，为了再次进行制动器电路的检查，需要停止机器人的动作，并断开制动器驱动控制电路10的通电。在长时间未进行制动器的检查的情况下，单一故障可能会变为双重故障，存在制动器不能正常动作的危险性。在要求制动器驱动控制电路10高的可靠性的情况下、在需要机器人的长时间连续运转的情况下，需要在机器人动作中进行制动器驱动控制电路10的检查，然而，在日本特开2006-123118号公报公开的制动器驱动控制电路10中存在无法进行这样的检查的课题。
【发明内容】
[0011]在一个侧面，本发明的目的在于，提供一种在要求制动器驱动控制电路的高可靠性的情况下、在需要机器人长时间连续运转的情况下，也能够在机器人动作中进行制动器驱动控制电路的检查的制动器驱动控制装置。
[0012]本发明的一个形态，提供了一种制动器驱动控制电路，具有多个能够接通/断开针对伺服电动机中具备的制动器的驱动信号的半导体电路，该制动器驱动控制电路将半导体电路与制动器串联连接；在多个半导体电路上分别连接设置用于产生能够独立地接通/断开半导体电路的制动信号的多个控制装置；在制动器上并联连接设置用于检测有无施加给制动器的电压的电压检测电路；对于多个控制装置分别设置在制动信号中包含瞬间断开半导体电路的试验脉冲的试验脉冲发生功能；控制装置在使制动器进行闭锁动作时，将使半导体电路全部断开的制动信号送出到半导体电路，在使制动器进行开放动作时，将使半导体电路全部接通的制动信号送出到半导体电路；多个试验脉冲发生功能在制动器开放动作时，与制动信号保持时间差地包含试验脉冲；电压检测电路在制动器开放动作时，根据试验脉冲的检测的有无来检测半导体电路的故障有无。
【附图说明】
[0013]本发明通过参照以下附图而更明确地理解。
[0014]图1A是日本特开2006-123118号公报中公开的制动器驱动控制电路的电路图
[0015]图1B是图1A示出的制动器驱动控制电路中的正常时的制动信号与检测信号的波形图。
[0016]图1C是图1A示出的制动器驱动控制电路中的故障时的制动信号与检测信号的波形图。
[0017]图2是第I实施例的制动器驱动控制电路的电路图。
[0018]图3A是图2示出的制动器驱动控制电路中的正常时的制动信号与检测信号以及监视信号的波形图。
[0019]图3B是图2示出的制动器驱动控制电路中的故障时的制动信号与检测信号以及监视信号的波形图。
[0020]图4是第2实施例的制动器驱动控制电路的电路图。
[0021]图5是表示图4示出的制动器驱动控制电路中的检查时的电流流动的电路图。
[0022]图6是表示图4示出的制动器驱动控制电路中的检查时的电流流动的电路图。
[0023]图7是表示图4示出的制动器驱动控制电路中的紧急停止时的电流流动的电路图。
[0024]图8是在图4示出的制动器驱动控制电路中的制动信号与检测信号、制动状态以及监视信号的波形图中附加了控制内容后的时序图。
[0025]图9A是在具有双重化制动器的机构的一例中应用本发明的制动器驱动控制电路的图。
[0026]图9B是在具有双重化制动器的机构的其他例中应用本发明的制动器驱动控制电路的图。
[0027]图10是第3实施例的制动器驱动控制电路的电路图。
[0028]图11是表示图10示出的制动器驱动控制电路中的试验脉冲(test pulse)、监视信号、PffM信号以及有效电压的推移的时序图。
【具体实施方式】
[0029]以下