CN112272918A - 电动缸系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种在制动已被可靠地解除的状态下开始动作的电动缸系统，该电动缸系统(100)包括具备缸体部(1)及驱动该缸体部的伺服电动机(3)在内的电动缸(10)、以及控制该伺服电动机的伺服电动机控制装置(4)，其中，伺服电动机(3)具备由制动器开闭器(50)来控制开闭的制动器，在制动器开闭器(50)与制动器之间设有电流传感器(5)，伺服电动机控制装置(4)包括：伺服缸控制器，其基于操作信息来输出旋转指令；及电流传感器放大器，其在电流传感器(5)的检测值在设定范围内的情况下将触点闭合，在电流传感器(5)的检测值不在设定范围内的情况下将触点断开，伺服缸控制器在触点断开的情况下不对伺服电动机(3)输出旋转指令。

Description

电动缸系统

技术领域

本发明涉及电动缸系统。

背景技术

以往，已知有一种具备缸体的电动缸，该缸体具备伺服电动机及滚珠丝杠，并通过滚珠丝杠将伺服电动机的旋转转换为直线运动，可进行往复运动。

在作为现有技术的一个示例的专利文献1中，公开了旋转-直线运动转换部、伺服电动机、轴制动器及编码器被作为一体而示出的装置。该轴制动器利用在主电源断开时从制动电路输出的制动保持信号来进行动作，使伺服电动机的旋转强制停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007－192785号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1所公开的技术中，并未考虑到伺服电动机旋转开始时的制动的解除。因此，存在如下问题：在来自制动电路的制动解除信号未被传递至制动器的情况下，伺服电动机会在制动未解除的状态下开始进行旋转，从而诱发伺服电动机的故障。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在伺服电动机的制动已被可靠地解除的状态下开始动作的电动缸系统。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述问题，达到目的，本发明为一种电动缸系统，该电动缸系统包括具备缸体部及驱动该缸体部的伺服电动机的电动缸、以及控制该伺服电动机的伺服电动机控制装置，其特征在于，所述伺服电动机具备由制动器开闭器控制开闭的制动器，在所述制动器开闭器与所述制动器之间设有电流传感器，所述伺服电动机控制装置包括：伺服缸控制器，其基于操作信息来输出旋转指令；及触点输出型的电流传感器放大器，其在所述电流传感器所得出的检测值在设定范围内的情况下将触点闭合，在所述电流传感器所得出的检测值不在设定范围内的情况下将触点断开，所述伺服缸控制器在所述触点断开的情况下，以不对所述伺服电动机输出旋转指令的方式进行动作。

优选为，上述电动缸系统具备在所述触点断开的情况下将异常通知给用户的异常通知功能。

发明效果

根据本发明，起到如下效果：可提供一种在伺服电动机的制动已被可靠地解除的状态下开始动作的电动缸系统。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的电动缸系统的结构的图。

图2是表示图1所示的伺服电动机控制装置的结构的图。

图3是表示实施方式所涉及的电动缸系统启动时的动作的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。然而，并非用以下实施方式的记载来对本发明进行限定解释。

＜实施方式＞

图1是表示本实施方式所涉及的电动缸系统100的结构的图。图1所示的电动缸系统100具备电动缸10、伺服电动机控制装置4和电流传感器5。此外，电动缸10具备缸体部1、旋转传递机构2和伺服电动机3。

缸体部1具备滚珠丝杠，经由旋转传递机构2传递来的伺服电动机3的旋转通过该滚珠丝杠被转换为直线运动，由此使缸体部1内的杆进行往复运动。

旋转传递机构2将伺服电动机3的旋转传递至缸体部1。旋转传递机构2例如可通过分别连接到缸体部1及伺服电动机3的2个正时皮带轮、以及在与这些正时皮带轮之间进行动力的传递的正时皮带来实现。然而，本发明并不限于此，旋转传递机构2也可具备齿轮，且伺服电动机3的旋转通过该齿轮被传递至缸体部1。另外，在伺服电动机3的旋转轴被直接或串联地连接到缸体部1的旋转轴的情况下，电动缸系统100也可不具备上述那样的旋转传递机构2。

驱动缸体部1的伺服电动机3具备制动器用连接器31、编码器用连接器32及动力用连接器33，编码器用连接器32和动力用连接器33被连接到伺服电动机控制装置4。此外，伺服电动机3具有未图示的制动器，该制动器在通电时被解除从而可进行伺服电动机3的旋转，并且在未通电时停止伺服电动机3的旋转。另外，该伺服电动机3的制动器连接有制动器用连接器31，并且如后述那样经由制动器缆线64而连接有制动器开闭器50，在该制动器与制动器开闭器50之间设有电流传感器5。制动器缆线64是连接制动器用连接器31与制动器开闭器50、并供直流电流流动的缆线。

伺服电动机3的制动器例如可由励磁线圈、电枢、制动衬片、板及弹簧等部件来实现。在励磁线圈未施加有电压的状态下，电枢被释放，制动衬片通过弹簧对板进行按压，使电动机轴固定而施以制动。然后，若对励磁线圈施加电压，则电枢被励磁线圈吸引而抵抗弹簧，电动机轴开放从而制动被解除。此时，若伺服电动机3在制动未被解除的状态下开始旋转，则构成制动器的部件会被损伤或破坏。因此，应在伺服电动机3开始旋转前可靠地解除制动。

伺服电动机控制装置4连接到伺服电动机3，通过对伺服电动机3输出指令来控制伺服电动机3的动作。此外，伺服电动机控制装置4具备电流传感器连接端子40、制动器开闭指令端子41、编码器缆线端子42和动力缆线端子43，电流传感器连接端子40通过电流传感器连接缆线60与电流传感器5相连接，制动器开闭指令端子41通过制动器开闭指令缆线61与制动器开闭器50相连接，编码器缆线端子42通过编码器缆线62与编码器用连接器32相连接，动力缆线端子43通过动力缆线63与动力用连接器33相连接。制动器开闭指令缆线61是连接制动器开闭指令端子41与制动器开闭器50、并且发送从伺服电动机控制装置4向制动器开闭器50的通电或不通电的信号的缆线。

另外，制动器开闭指令端子41、编码器缆线端子42及动力缆线端子43是为了说明与伺服电动机3、制动器开闭器50及伺服电动机控制装置4内的结构的连接关系而示出的，在伺服电动机3、制动器开闭器50及伺服电动机控制装置4内的结构为直接连接的情况下也可不设置。

图2是表示图1所示的伺服电动机控制装置的结构的图。图2所示的伺服电动机控制装置4具备伺服缸控制器44、伺服电动机放大器45、电流传感器放大器46、连接有PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)51的PLC连接端子47以及连接有伺服缸示教盒52的伺服缸示教盒连接端子48。此外，编码器缆线端子42及动力缆线端子43连接到伺服电动机放大器45，制动器开闭指令端子41连接到制动器开闭器50，伺服缸示教盒连接端子48连接有伺服缸示教盒52，PLC连接端子47连接有PLC 51。

伺服缸示教盒52或PLC 51连接到伺服缸控制器44，基于伺服缸的操作信息的输入及来自伺服缸控制器44的输出数据来进行动作状态等的显示。

伺服缸控制器44根据从伺服缸示教盒52或PLC 51所输入的操作信息，来对伺服电动机放大器45输出旋转指令。此外，伺服缸控制器44中，从经由PLC连接端子47连接的PLC51输入操作信息，对经由制动器开闭指令端子41连接的制动器开闭器50输出制动器开闭指令。

伺服电动机放大器45配置在伺服缸控制器44、与编码器缆线端子42和动力缆线端子43之间，将与来自伺服缸控制器44的旋转指令相对应的动力输出至动力缆线端子43。

电流传感器5位于制动器用连接器31与制动器开闭器50之间，以使得能对制动器开闭器50与伺服电动机3之间的制动器缆线64的电流进行检测，由此来对伺服电动机3的制动的开闭状态进行检测。例如，在制动器开闭器50与伺服电动机3之间发生了断线的情况下，电流传感器5的检测值成为极小的值，与未发生断线的情况下的检测值为不同的值。

电流传感器放大器46为在电流传感器5的检测值在设定范围内的情况下将触点闭合、而在电流传感器5的检测值不在设定的范围内的情况下将触点断开的触点输出型。

PLC 51输出反映出用户的操作的操作信息。该操作信息经由PLC连接端子47被输入至伺服缸控制器44。伺服缸控制器44基于该操作信息来生成旋转指令。另外，虽未图示，但PLC 51也可以连接或搭载有显示器。此外，在即使不连接PLC 51也可以通过伺服缸示教盒52来输入操作信息的情况下，不连接PLC 51也无妨。

制动器开闭器50连接到制动器用的直流电源6，经由制动器缆线64及制动器用连接器31将伺服电动机3的制动器设为通电或不通电。此外，制动器开闭指令从伺服缸控制器44经由制动器开闭指令缆线61及制动器开闭指令端子41被输出至制动器开闭器50。在制动器开闭器50通过直流电源6对伺服电动机3的制动器通电的情况下，伺服电动机3的制动被解除，伺服电动机3能进行旋转。在制动器开闭器50未对伺服电动机3的制动器通电的情况下，对伺服电动机3施加制动，伺服电动机3被制止。

另外，此处对PLC 51及制动器开闭器50连接到伺服电动机控制装置4的方式进行了说明，但本发明并不限于此，PLC 51及制动器开闭器50也可以搭载于伺服电动机控制装置4。

图3是表示本实施方式所涉及的电动缸系统100启动时的动作的流程图。若电动缸系统100的电源被接通，则伺服缸控制器44对制动器开闭器50输出制动器开闭指令，从而开始处理。若开始处理，则首先制动器开闭器50通过制动器用的直流电源6对伺服电动机3的制动器进行通电(S1)。

接着，若电流传感器5对制动器缆线64的电流值进行检测，并将该检测值发送至电流传感器放大器46，则电流传感器放大器46对电流传感器5的检测值是否在设定范围内进行判定(S2)。此处，电流传感器放大器46在电流传感器5的检测值在设定范围内的情况下将触点闭合，在电流传感器5的检测值不在设定的范围内的情况下将触点断开。对伺服缸控制器44输入表示根据电流传感器5的检测值而开闭的电流传感器放大器46的触点输出的开闭状态的信号。伺服缸控制器44在电流传感器放大器46的触点为断开状态时判定为电流检测值异常，在电流传感器放大器46的触点为闭合状态时判定为电流检测值正常。在电流检测值在设定范围内的情况下、即电流检测值正常的情况下(S2：是)，伺服缸控制器44基于来自伺服缸示教盒52或PLC51的操作信息，对是否使伺服电动机3旋转进行判定(S3)。在使伺服电动机3旋转的情况下(S3：是)，伺服缸控制器44对伺服电动机3输出旋转指令(S4)，并结束处理。

或者，在虽然电流检测值正常(S2：是)、但并不使伺服电动机3旋转而使其停止的情况下(S3：否)，伺服缸控制器44对伺服电动机3输出当前位置停止指令(S5)，并结束处理。

然而，在S2中电流检测值不在设定范围内的情况下、即判定为不正常的情况下(S2：否)，由于存在未从制动器开闭器50对伺服电动机3的制动器进行通电的可能性，因此伺服缸控制器44不对伺服电动机3输出旋转指令，而对连接或搭载于伺服缸示教盒52或PLC51的显示器发送异常信号(S6)，使连接或搭载于伺服缸示教盒52或PLC 51的显示器显示异常消息(S7)，并结束处理。

如此进行动作的电动缸系统100可通过电流传感器5来检测伺服电动机3与制动器开闭器50间的断线等通电的异常，因此可在不解除伺服电动机3的制动的情况下防止伺服电动机3旋转。

另外，在本实施方式中，制动器开闭器50的开闭状态利用电流传感器5来检测，但本发明并不限于此，只要能检测制动器开闭器50的通电状态，则不限定于特定的结构。

另外，本实施方式所涉及的电动缸系统100优选为具备异常通知功能，该异常通知功能在电流传感器放大器46的触点为断开状态的情况下、即为异常的情况下，向用户通知异常。该异常通知功能可通过如下方式来实现：在伺服缸控制器44判定为异常时，从伺服缸控制器44对PLC 51或伺服缸示教盒52发送信号，并在接收到该信号的PLC 51或伺服缸示教盒52中显示为异常这一内容。然而，本发明并不限于此，只要可将异常通知给用户，则不限定于特定的结构。例如，也可构成为通过使搭载于伺服电动机3或伺服电动机控制装置4的蜂鸣器鸣响，从而将异常通知给用户。

标号说明

1 缸体部

2 旋转传递机构

3 伺服电动机

4 伺服电动机控制装置

5 电流传感器

6 直流电源

10 电动缸

31 制动器用连接器

32 编码器用连接器

33 动力用连接器

40 电流传感器连接端子

41 制动器开闭指令端子

42 编码器缆线端子

43 动力缆线端子

44 伺服缸控制器

45 伺服电动机放大器

46 电流传感器放大器

47 PLC连接端子

48 伺服缸示教盒连接端子

50 制动器开闭器

51 PLC

52 伺服缸示教盒

60 电流传感器连接缆线

61 制动器开闭指令缆线

62 编码器缆线

63 动力缆线

100 电动缸系统。

Claims (2)

1.一种电动缸系统，包括具备缸体部及驱动该缸体部的伺服电动机在内的电动缸、以及控制该伺服电动机的伺服电动机控制装置，所述电动缸系统的特征在于，

所述伺服电动机具备由制动器开闭器来控制开闭的制动器，

在所述制动器开闭器与所述制动器之间设有电流传感器，

所述伺服电动机控制装置包括：

伺服缸控制器，该伺服缸控制器基于操作信息来输出旋转指令；以及

触点输出型的电流传感器放大器，该触点输出型的电流传感器放大器在所述电流传感器所得出的检测值在设定范围内的情况下将触点闭合，在所述电流传感器所得出的检测值不在设定范围内的情况下将触点断开，

所述伺服缸控制器在所述触点断开的情况下，以不对所述伺服电动机输出旋转指令的方式进行动作。

2.如权利要求1所述的电动缸系统，其特征在于，

具备在所述触点断开的情况下将异常通知给用户的异常通知功能。

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