具有异常检测功能的制动器驱动控制装置的制造方法_2

文档序号:9330014阅读:来源:国知局
,使用附图并基于具体实施例来详细说明本发明的实施方式。此外,关于与图1A中说明的日本特开2006-123118号公报中公开的制动器驱动控制电路10相同的结构部件,赋予相同符号来说明。
[0030]图2是本发明第I实施例的制动器驱动控制电路11的电路图。第I实施例的制动器驱动控制电路11中具备2个半导体开关元件Trl和Tr2、浪涌吸收器SA、制动器B、检测电路D、2个二极管Dl和D2、电阻R、2个数字输出DO以及2个控制装置CPUl和CPU2。制动器B与浪涌吸收器SA并联连接,电源侧的端子Cl连接到半导体开关元件Trl的源极,接地侧的端子C2连接到半导体开关电路Tr2的漏极。此外,检测电路D上并联连接有二极管Dlo电阻R与二极管D2串联连接,电阻R的另一端连接到检测电路D,二极管D2的正极连接到半导体开关元件Trl的源极。半导体开关元件Trl、Tr2,当向栅极输入制动信号BS1、BS2时接通。
[0031]从控制装置CPUl输出制动信号BSl,且该制动信号BSl经由数字输出DO而被输入到半导体开关元件Trl的栅极。同样地,从控制装置CPU2输出制动信号BS2,且该制动信号BS2经由数字输出DO而被输入到半导体开关元件Tr2的栅极。检测电路D例如由光耦合器构成,在向制动器B施加电压时输出监视信号MS。从检测器D输出的监视信号MS被输入到控制装置CPUl和控制装置CPU2,并能够在控制装置CPUl和控制装置CPU2中进行相互检验。此外,数字输出DO的功能能够分别包含在控制装置CPUl和控制装置CPU2中。
[0032]图3A是图2示出的制动器驱动控制电路11中的、正常时的制动信号BS1、BS2与监视信号MS的波形图。在第I实施例的制动器驱动控制电路11中,在从控制装置CPU1、CPU2输出高电平信号的制动开放中,将非常短的低电平信号(以下称为试验脉冲)交互地从数字输出DO输出。在将试验脉冲输入到半导体开关元件Trl、Tr2时,半导体开关元件TrU Tr2以非常短的期间断开。
[0033]在半导体开关元件Trl、Tr2都为正常的情况下,当半导体开关元件Trl、Tr2以非常短的期间断开时,在从检测电路D输出的监视信号MS中,出现了与试验脉冲对应的低电平信号。因此,通过监视信号MS来确认半导体开关元件Trl、Tr2的断开状态,由此能够确认半导体开关元件Trl、Tr2未发生短路故障。
[0034]这种情况下,与制动器的开放动作期间(约数1ms)相比较,试验脉冲是成为非常短的期间(Ims以下)的低电平的信号,因此即使通过该试验脉冲使半导体开关元件断开,也不会影响制动器的开放动作。因此,能够不影响制动器的开放动作地进行半导体开关元件的正常/异常检查。此外,通过2个独立的控制装置CPU1、CPU2进行制动器驱动控制电路的11的驱动和半导体开关兀件的正常/异常检查,由此能够提尚制动器驱动控制电路11的可靠性。
[0035]这里,使用图3B示出的时序图说明最初半导体开关元件Trl、Tr2都为正常,然而半导体开关元件Trl在制动器开放中的某个时间点发生短路故障的情况。在半导体开关元件Trl、Tr2都为正常的情况下,当如前述半导体开关元件Trl、Tr2以非常短的期间断开时,在从检测电路D输出的监视信号MS中出现与试验脉冲对应的低电平信号。
[0036]另一方面,例如,在半导体开关元件Trl在制动器开放中的某个时间点发生了短路故障的情况下,即使向半导体开关元件Trl输入试验脉冲,半导体开关元件Trl也不断开。其结果,在从检测电路D输出的监视信号MS中,未出现与从控制装置CPUl输出的试验脉冲对应的低电平信号。因此,无法利用监视信号MS来确认半导体开关元件Trl的断开状态,能够确认半导体开关元件Trl发生了短路故障。
[0037]此外,在图2示出的第I实施例的制动器驱动控制电路11中,当在检查时暂时将半导体开关元件Trl、Tr2断开时,发生来自制动器B的浪涌电压,然而发生的浪涌电压由浪涌吸收器SA吸收。在机器人的情况下,一般为6轴,6个制动器的浪涌能量由浪涌吸收器SA吸收。
[0038]图4是本发明第2实施例的制动器驱动控制电路12的电路图。第2实施例的制动器驱动控制电路12被应用于6轴机器人,设置有6个制动器BI?B6。此外,第2实施例的制动器驱动控制电路12的基本结构与图2示出的本发明的第I实施例的制动器驱动控制电路11的结构相同,因此对相同结构部件赋予相同符号并省略了其说明。
[0039]第2实施例的制动器驱动控制电路12与第I实施例的制动器驱动控制电路11的不同点是,6个制动器BI?B6的接地侧的结合点C3通过二极管D3连接到电源,并且,电源侧的结合点C4通过二极管D4而接地。对于二极管D3,正极连接到6个制动器BI?B6的接地侧的结合点C3,负极连接到电源。对于二极管D4,负极连接到6个制动器BI?B6的电源侧的结合点C4,正极接地。
[0040]这里,使用图5至图7,说明图4示出的第2实施例的制动器驱动控制电路12的动作。图5是表示使半导体开关元件Trl接通,使半导体开关元件Tr2断开的情况下(检查时I)的制动器驱动控制电路12的动作。检查时,在半导体开关元件Trl接通的状态下,利用实验脉冲断开半导体开关元件Tr2的情况下,电流经过二极管D3以箭头表示的方式流动,因此能够不发生浪涌电压。
[0041 ] 图6是表示使半导体开关元件TrI断开,使半导体开关元件Tr2接通的情况下(检查时2)的制动器驱动控制电路12的动作。检查时,在半导体开关元件Tr2接通的状态下,利用实验脉冲断开半导体开关元件Trl的情况下,电流经过二极管D4以箭头表示的方式流动,因此能够不发生浪涌电压。
[0042]图7表示半导体开关元件Trl、Tr2都断开的紧急停止时的情况下的制动器驱动控制电路12的动作。制动器BI?B6中发生的浪涌电压以箭头表示的方式由浪涌吸收器SA吸收,因此能够缩短关闭制动器BI?B6时的延迟,并能够在短时间内断开制动器BI?B6。
[0043]此外,在第2实施例的制动器驱动控制电路12中,在制动器驱动控制电路12的故障检测时,由一方的半导体开关元件切断制动器,因此制动器的切断变得延迟,然而通过延长位置保持控制的时间,能够避免机器人的臂落下。使用图8说明该位置保持控制。
[0044]图8示出了表示使用第2实施例的制动器驱动控制电路12的电动机的控制与制动器的关系的时序图。在使电动机的位置保持控制有效之后,使制动器开放指令有效。由此,即使制动器驱动控制电路12中发生异常,也不会发生臂落下。在能够在2个独立的控制装置CPU1、CPU2中确认制动器被开放,且制动器驱动控制电路12中无异常之后,开始机器人的动作。在机器人的动作中周期性地进行制动器的检查,在制动器驱动控制电路12中检测出异常的情况下,进行位置保持控制,并在制动器确实为闭锁(lock)动作之后,停止位置保持控制并设为警报停止状态。
[0045]图9A、图9B表示针对具有双重化制动器的机构,应用了制动器驱动控制电路15的实施例。在图9A表示的实施例中,在旋转轴2相对于电动机本体I凸出的一侧,安装有具有制动器驱动控制电路15的2个制动器3。此外,在图9B表示实施例中,存在2个电动机本体1,在旋转轴2相对于每个电动机本体I凸出的一侧,分别安装有具有制动器驱动控制电路15的制动器3。从2个电动机本体I凸出的旋转轴2连接,成为产生2倍转矩的驱动轴4。
[0046]在这些实施例的情况下,始终对省略了电路结构的图示的制动器驱动控制电路15进行检查,并且制动器驱动控制电路15被双重化,由此,能够提高制动器的安全性。
[0047]图10表示本发明第3实施例的制动器驱动控制电路13,是内置于伺服放大器
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1