CN112975936A - 电机驱动系统及机器人 - Google Patents
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Abstract
提供能够实现小型化以及低成本化的电机驱动系统及机器人。电机驱动系统的特征在于,具备:电机;驱动控制电路,控制所述电机的驱动;电源装置,具有与基准电位连接的第一电源和以串联的方式与所述第一电源连接的第二电源,所述电源装置将所述第一电源的输出电压即第一电压与所述第二电源的输出电压的合计值即第二电压供给到所述驱动控制电路;以及监视电路,检测所述第一电压以及所述第二电压,并在检测到的所述第一电压变为预先确定的第一设定值以上或者检测到的所述第二电压变为预先确定的第二设定值以上的情况下,使向所述驱动控制电路的电力的供给切断或减少,从所述第一电源与所述第二电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动系统及机器人。
背景技术
近年来,由于在工厂中人工费的上涨、人材不足,从而通过各种机器人、其机器人周边设备,加速了由劳力能够进行的作业的自动化。另外,在使机器人所具备的机械臂大型化时、使机器人的驱动速度变快时,有必要提高向驱动机械臂的电机供给的电力。为了实现这些,例如,考虑有使用专利文献1所示那样的电源电路。在专利文献1的电源电路中,将电源串联地连接而提高了输出的电压。
可是,例如设想由于电源的故障等,向电机供给的电压变得过高。这种情况下,存在电机发生故障,或机械臂的速度变得过快的风险。为了防止这样的情况,使用有检测电源是否正常运转的监视电路。监视电路检测电源的电压,若检测到的电压在阈值以上,则能够停止向电机供给电力。这样的监视电路的故障电压有必要充分地大于监视的电源的输出电压。
专利文献1:日本特开昭62-140795号公报
然而,如上所述,由于随着提高电源的输出电压,也需要使监视电路的故障电压变高,因此会使用大型的监视电路,而作为装置整体会导致大型化以及高成本化。
发明内容
本发明是为了解决上述的技术问题的至少一部分而完成的,可以通过以下内容来实现。
本应用例的电机驱动系统的特征在于,具备:电机;驱动控制电路,控制所述电机的驱动;电源装置,具有与基准电位连接的第一电源和以串联的方式与所述第一电源连接的第二电源,所述电源装置将所述第一电源的输出电压即第一电压与所述第二电源的输出电压的合计值即第二电压供给到所述驱动控制电路;以及监视电路,检测所述第一电压以及所述第二电压,并在检测到的所述第一电压变为预先确定的第一设定值以上或者检测到的所述第二电压变为预先确定的第二设定值以上的情况下,使向所述驱动控制电路的电力的供给切断或减少,从所述第一电源与所述第二电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
本应用例的机器人的特征在于,具备:机械臂;电机,驱动所述机械臂;驱动控制电路,控制所述电机的驱动;电源装置,具有与基准电位连接的第一电源和以串联的方式与所述第一电源连接的第二电源,所述电源装置将所述第一电源的输出电压即第一电压与所述第二电源的输出电压的合计值即第二电压供给到所述驱动控制电路;以及监视电路,检测所述第一电压以及所述第二电压,并在检测到的所述第一电压变为预先确定的第一设定值以上或者检测到的所述第二电压变为预先确定的第二设定值以上的情况下,使向所述驱动控制电路的电力的供给切断或减少,从所述第一电源与所述第二电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
附图说明
图1是具备本发明的电机驱动系统的第一实施方式的机器人系统的示意结构图。
图2是图1所示的机器人系统的框图。
图3是图1所示的电机驱动系统的功能框图。
图4是示出图3所示的第一检测电路所具备的第一比较器的电路图。
图5是示出图3所示的第二检测电路所具备的第二比较器的电路图。
图6是示出本发明的电机驱动系统的第二实施方式所具备的电源装置的功能框图。
附图标记说明
2…机器人;3…示教装置;4…电源装置;4A…第一电源;4B…第二电源;4C…第三电源;4D…第四电源;5…力检测部;6…监视电路;7…末端执行器;8…控制装置;10…电机驱动系统;20…机械臂;21…基座;22…第一臂;23…第二臂;24…第三臂;25…驱动单元;25A…驱动控制电路;26…驱动单元;26A…驱动控制电路;27…u驱动单元;27A…驱动控制电路;28…z驱动单元;28A…驱动控制电路;31…CPU;32…存储部;33…通信部;34…显示部;41…交流电源;42…第一转换器;43…第二转换器;44…第三转换器;45…第四转换器;61…第一检测电路;62…第二检测电路;63…开关;64…切换电路;81…CPU;82…存储部;83…通信部;100…机器人系统;220…壳体;230…壳体;241…主轴;251…电机;252…制动器;253…编码器;261…电机;262…制动器;263…编码器;271…电机;272…制动器;273…编码器;281…电机;282…制动器;283…编码器;611…第一比较器;621…第二比较器;O1…第一轴;O2…第二轴;O3…第三轴;R11…电阻元件;R12…电阻元件;R13…电阻元件;R14…电阻元件;R21…电阻元件;R22…电阻元件;R23…电阻元件;R24…电阻元件;V1…电压;V1’…第一设定值;V2…电压;V2’…第二设定值。
具体实施方式
以下,基于附图所示的优选的实施方式对本发明的电机驱动系统及机器人进行详细说明。
第一实施方式
图1是具备本发明的电机驱动系统的第一实施方式的机器人系统的示意结构图。图2是图1所示的机器人系统的框图。图3是图1所示的电机驱动系统的功能框图。图4是示出图3所示的第一检测电路所具备的第一比较器的电路图。图5是示出图3所示的第二检测电路所具备的第二比较器的电路图。
另外,在图1中,为了便于说明,作为互相正交的三轴,图示了x轴、y轴以及z轴。另外,以下,也将与x轴平行的方向称为“x轴方向”,也将与y轴平行的方向称为“y轴方向”,也将与z轴平行的方向称为“z轴方向”。另外,以下,将图示的各箭头的前端侧称为“+(正)”,基端侧称为“-(负)”。另外,也将绕z轴的方向以及绕与z轴平行的轴的方向称为“u方向”。
另外,以下,为了便于说明,也将图1中的+z轴方向即上侧称为“上”或“上方”,将-z轴方向即下侧称为“下”或“下方”。另外,对于机械臂20,将图1中的基座21侧称为“基端”,将其相反侧即末端执行器7侧称为“前端”。另外,将图1中的z轴方向即上下方向设为“铅垂方向”,将x轴方向以及y轴方向即左右方向设为“水平方向”。
图1以及图2所示的机器人系统100例如是在电子部件以及电子设备等的工件的保持、输送、组装以及检查等作业中所使用的装置。机器人系统100具备:机器人2和对机器人2示教动作程序的示教装置3。另外,机器人2和示教装置3能够通过有线或无线进行通信,该通信也可以经由因特网那样的网络而实现。
另外,在机器人2内置有电机驱动系统10。如图3所示,电机驱动系统10具备:后述的电机251、电机261、电机271及电机281、电源装置4以及监视电路6。
首先,对机器人2进行说明。
在图示的结构中,机器人2为水平多关节机器人,即SCARA机器人。如图1以及图2所示,机器人2具有基座21、连接于基座21的机械臂20、力检测部5、末端执行器7以及控制这些各部分的运转的控制装置8。
基座21是支承机械臂20的部分。在基座21内置有后述的控制装置8。另外,在基座21的任意的部分设定有机器人坐标系的原点。此外,图1所示的x轴、y轴以及z轴是机器人坐标系的轴。
机械臂20具备第一臂22、第二臂23以及作为作业头的第三臂24。另外,基座21与第一臂22的连结部分、第一臂22与第二臂23的连结部分以及第二臂23与第三臂24的连结部分均称为关节。
此外,机器人2不限定于图示的结构,臂的数量可以是一个或两个,还可以在四个以上。
另外,机器人2具备:使第一臂22相对于基座21旋转的驱动单元25、使第二臂23相对于第一臂22旋转的驱动单元26、使第三臂24的主轴241相对于第二臂23旋转的u驱动单元27以及使主轴241相对于第二臂23在z轴方向上移动的z驱动单元28。
如图1以及图2所示,驱动单元25内置在第一臂22的壳体220内,并具有产生驱动力的电机251、制动器252、对电机251的驱动力进行减速的未图示的减速器以及检测电机251或减速器的旋转轴的旋转角度的编码器253。
驱动单元26内置在第二臂23的壳体230,并具有产生驱动力的电机261、制动器262、对电机261的驱动力进行减速的未图示的减速器以及检测电机261或减速器的旋转轴的旋转角度的编码器263。
u驱动单元27内置在第二臂23的壳体230,并具有产生驱动力的电机271、制动器272、对电机271的驱动力进行减速的未图示的减速器以及检测电机271或减速器的旋转轴的旋转角度的编码器273。
z驱动单元28内置在第二臂23的壳体230,并具有产生驱动力的电机281、制动器282、对电机281的驱动力进行减速的未图示的减速器以及检测电机281或减速器的旋转轴的旋转角度的编码器283。
作为电机251、电机261、电机271以及电机281,例如可以使用AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。另外,作为减速器,例如可以使用游星齿轮型的减速器、波动齿轮装置等。
制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282具有使机械臂20减速的功能。具体而言,制动器252使第一臂22的动作速度减速,制动器262使第二臂23的动作速度减速,制动器272使第三臂24的u方向的动作速度减速,制动器282使第三臂24的z轴方向的动作速度减速。
作为制动器252、制动器262、制动器272以及制动器282,列举有电磁制动器、机械式制动器、油压式制动器以及气压式制动器等。
驱动单元25与作为电机驱动器的驱动控制电路25A连接。驱动控制电路25A根据来自后述的电源装置4的通电条件来控制驱动单元25即电机251的运转。
驱动单元26与作为电机驱动器的驱动控制电路26A连接。驱动控制电路26A根据来自后述的电源装置4的通电条件来控制驱动单元26即电机261的运转。
u驱动单元27与作为电机驱动器的驱动控制电路27A连接。驱动控制电路27A根据来自后述的电源装置4的通电条件来控制u驱动单元27即电机271的运转。
z驱动单元28与作为电机驱动器的驱动控制电路28A连接。驱动控制电路28A根据来自后述的电源装置4的通电条件来控制z驱动单元28即电机281的运转。
基座21例如通过螺栓等固定于未图示的地面。第一臂22连结于基座21的上端部。第一臂22能够相对于基座21绕沿着铅垂方向的第一轴O1旋转。若使第一臂22旋转的驱动单元25驱动,则第一臂22相对于基座21绕第一轴O1在水平面内进行旋转。另外,通过编码器253,变为能够检测第一臂22相对于基座21的旋转量。
另外,第二臂23连结于第一臂22的前端部。第二臂23能够相对于第一臂22绕沿着铅垂方向的第二轴O2旋转。第一轴O1的轴方向与第二轴O2的轴方向是相同的。即,第二轴O2与第一轴O1平行。若使第二臂23旋转的驱动单元26驱动,则第二臂23相对于第一臂22绕第二轴O2在水平面内旋转。另外,通过编码器263,变为能够检测第二臂23相对于第一臂22的驱动量,具体而言为旋转量。
另外,第三臂24设置并支承于第二臂23的前端部。第三臂24具有主轴241。主轴241能够相对于第二臂23绕沿着铅垂方向的第三轴O3旋转,且在上下方向上能够移动。该主轴241是机械臂20的最前端的臂。
若使主轴241旋转的u驱动单元27驱动,则主轴241绕z轴旋转。另外,通过编码器273,变为能够检测主轴241相对于第二臂23的旋转量。
另外,若使主轴241在z轴方向上移动的z驱动单元28驱动,则主轴241在上下方向,即z轴方向上移动。另外,通过编码器283,变为能够检测主轴241相对于第二臂23的z轴方向的移动量。
另外,各种末端执行器能够拆装地连结于主轴241的下端部。作为末端执行器,没有特别限定,例如列举有把持被输送物的末端执行器、加工被加工物的末端执行器、用于检查的末端执行器等。在本实施方式中,以能够拆装的方式连结有末端执行器7。
此外,在本实施方式中,末端执行器7可以是机器人2的结构要素,也可以不是。
如图1所示,力检测部5检测施加于机器人2的力,即施加于机械臂20以及基座21的力。在本实施方式中,力检测部5设置在基座21的下方,即-z轴侧,并从下方支承基座21。
此外,力检测部5的设置位置不限定于上述,例如,也可以是主轴241的下端部、各关节部分。
力检测部5例如由水晶等压电体构成,并能够设为具有若受到外力则输出电荷的多个元件的结构。另外,控制装置8能够根据该电荷量,转换到与机械臂20所受到的外力相关的值。另外,若是这样的压电体,则能够根据设置的方向,来调整在受到外力时可以产生电荷的方向。
接下来,对控制装置8进行说明。
如图1所示,在本实施方式中,控制装置8内置于基座21。另外,如图2所示,控制装置8具有控制机器人2的驱动的功能,并与上述的机器人2的各部分电连接。控制装置8具有CPU(Central Processing Unit:中央处理器)81、存储部82以及通信部83。这些各部分例如经由总线连接为能够相互通信。
CPU81读出存储于存储部82的各种程序等并执行。由CPU81生成的指令信号经由通信部83向机器人2的各部分发送。由此,机械臂20能够以预定的条件执行预定的作业。
存储部82保存CPU81能够执行的各种程序等。作为存储部82,例如,列举有RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory:只读存储器)等非易失性存储器以及拆装式的外部存储装置等。
通信部83例如使用有线LAN(Local Area Network:局域网)、无线LAN等外部接口在机器人2的各部分与示教装置3之间分别进行信号的发送接收。
接下来,对示教装置3进行说明。
如图2所示,示教装置3具有对机器人2指定动作程序的功能。具体而言,示教装置3将机械臂20的位置、姿态输入到控制装置8。
如图2所示,示教装置3具有CPU(Central Processing Unit:中央处理器)31、存储部32、通信部33以及显示部34。作为示教装置3,没有特别限定,例如列举有平板、个人计算机以及智能手机等。
CPU31读出存储于存储部32的各种程序等并执行。由CPU31生成的指令信号经由通信部33发送到机器人2的控制装置8。由此,机械臂20能够以预定的条件执行预定的作业。
存储部32保存CPU31能够执行的各种程序等。作为存储部32,例如列举有RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory:只读存储器)等非易失性存储器以及拆装式的外部存储装置等。
通信部33例如使用有线LAN(Local Area Network:局域网)以及无线LAN等外部接口在与控制装置8之间进行信号的发送接收。
显示部34由各种显示器构成。在本实施方式中,作为一例对具备触摸面板式,即显示部34具备显示功能和输入操作功能的结构进行说明。
但是,没有限定于这样的结构,也可以是具备单独输入操作部的结构。这种情况下,输入操作部例如列举有鼠标、键盘等。另外,也可以是兼具触摸面板和鼠标、键盘的结构。
接下来,使用图2以及图3对电机驱动系统进行说明。
电机驱动系统10具有电机251~电机281、驱动控制电路25A~驱动控制电路28A、电源装置4以及监视电路6。
如图3所示,电源装置4具有:由控制装置8控制运转的交流电源41、第一转换器42以及第二转换器43。第一转换器42以及第二转换器43是AC/DC转换器,将交流电源41所输出的交流电流转换为直流电流,并供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A。第一转换器42以及第二转换器43以串联的方式连接。由此,能够使输出到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力增大。因此,在机械臂20具有比较高的重量的情况下、以比较高的速度使机械臂20运转的情况下等是有利的。
另外,第一转换器42与基准电位,即接地电位连接。第一转换器42与接地电位的电位差设为第一转换器42所输出的第一电压即电压V1。另外,第二转换器43与接地电位的电位差为第一转换器42的电压V1与第二转换器43所输出的输出电压的合计值,并且将该合计值设为第二电压即电压V2。这样,电压V2被供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A。
另外,由交流电源41和第一转换器42构成第一电源4A,由交流电源41和第二转换器43构成第二电源4B。这些第一电源4A以及第二电源4B以串联的方式连接。
此外,在本实施方式中,第一转换器42以及第二转换器43为AC/DC转换器,但在代替交流电源41而使用了直流电源的情况下,也可以是DC/DC转换器。
如图3所示,监视电路6具有第一检测电路61、第二检测电路62、开关63以及切换电路64,该监视电路6具有以下功能:监视电压V1以及电压V2,并在它们变为设定值以上的情况下,减少、优选的是切断向动控制电路25A~驱动控制电路28A供给的电力。
如图4所示,第一检测电路61具有第一比较器611。第一比较器611对除了驱动用所输入的电压之外而输入的两个电压值进行比较,并输出基于该比较结果的信号。如图4所示,向第一比较器611供给检测用的电压V1和预先设定的第一设定值V1’。此外,向第一比较器611供给电压V1作为驱动用的电压。
另外,如图4所示,检测用的电压V1被电阻元件R11以及电阻元件R12降压后输入到第一比较器611。另一方面,与第一设定值V1’对应的电压,即作为驱动用而供给的电压V1也被电阻元件R13以及电阻元件R14降压并调整后输入到第一比较器611。此外,电压V1与第一设定值V1’的降压比是相同的。
另外,第一比较器611对电压V1与第一设定值V1’进行比较,并输出与该比较结果对应的电压。并且,所输出的电压被进行A/D转换并输入到图3所示的切换电路64。
如图5所示,第二检测电路62具有第二比较器621。第二比较器621对除了驱动用所输入的电压之外而输入的两个电压值进行比较,并输出基于该比较结果的信号。如图5所示,向第二比较器621供给检测用的电压V2和预先设定的第二设定值V2’。此外,向第二比较器621供给电压V1作为驱动用的电压。
另外,如图5所示,检测用的电压V2被电阻元件R21以及电阻元件R22降压后输入到第二比较器621。另一方面,与第二设定值V2’对应的电压,即作为驱动用而供给的电压V1也被电阻元件R23以及电阻元件R24降压并调整后输入到第二比较器621。此外,电压V2与第二设定值V2’的降压比是相同的。
另外,第二比较器621对电压V2与第二设定值V2’进行比较,并输出与该比较结果对应的电压。并且,所输出的电压被进行A/D转换并输入到图3所示的切换电路64。
另外,在第二电源4B与驱动控制电路25A~驱动控制电路28A之间,设置有切换通电、切断状态的开关63。开关63通过切换电路64切换到打开、关闭。开关63例如由半导体开关构成,该半导体开关通过变更来自切换电路64的通电条件来切换向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的通电、切断。
切换电路64具有至少一个处理器,并通过变更向开关63的通电条件,来切换开关的打开、关闭。另外,切换电路64基于第一检测电路61以及第二检测电路62的检测结果,输出切换开关63的信号。具体而言,在从第一比较器611接收到V1≥V1’主旨的信号的情况下,或者从第二比较器621接收到V2≥V2’主旨的信号的情况下,将开关63切换为关闭,并切断向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的通电。由此,能够使电机251~电机281停止。
此外,第一设定值V1’以及第二设定值V2’是根据第一电源4A以及第二电源4B的输出电压而设定的值,是被设定为在超过该值的情况下,第一电源4A以及第二电源4B由于某些原因而被看作为故障的值。因此,在电机驱动系统10中,即使例如由于第一电源4A以及第二电源4B的异常而输出电压过量地变高,也能够防止或抑制其电压直接被供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A。因此,能够提高安全性。
这里,在第一检测电路61以及第二检测电路62中,有必要即使在由于第一电源4A以及第二电源4B的异常而输出电压较高的情况下,也防止由于其输出电压而导致的结构部件绝缘破坏。即,有必要提高第一检测电路61以及第二检测电路62的故障电压。单纯地提高故障电压而言,例如只要使绝缘部件大型化即可,但这会导致第一检测电路61以及第二检测电路62的大型化,进一步会导致高成本化。鉴于这些,在本发明中,如上所述,设为如下的结构:以小于电源装置4所输出的电压V2的电压V1驱动第一检测电路61以及第二检测电路62,且使用第一检测电路61以及第二检测电路62来监视第一电源4A的电压V1和电源装置4所输出的电压V2这双方。另外,用于驱动第一检测电路61以及第二检测电路62的电压与第一设定值V1’及第二设定值V2’存在相关关系。因此,通过以电压V1驱动第一检测电路61以及第二检测电路62,即,从第一电源4A以及第二电源4B之间供给驱动用的电力,从而能够使第一设定值V1’以及第二设定值V2’比较小。因此,随之能够提高检测的电压V1以及电压V2的降压率。其结果是,即使使用了比较小的绝缘部件也能够经受比较高的电压。以上,根据本发明,能够实现小型化以及低成本化。
此外,监视电路6可以与控制装置8搭载于相同的板件,还可以搭载于不同的板件。即,监视电路6可以包括在控制装置8中,作为监视装置,也可以设置在与控制装置8不同的位置处。
另外,如上所述,监视电路6具有:第一检测电路61,检测作为第一电压的电压V1;第二检测电路62,检测作为第二电压的电压V2;开关63,对向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的通电和向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力的切断进行切换;以及切换电路64,基于第一检测电路61以及第二检测电路62的检测结果,输出切换开关63的信号。由此,即使电源装置4的输出电压过量地变高,也能够防止或抑制其电压直接被供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A。因此,能够提高安全性。
此外,通过开关63的切换操作来切换驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的通电、切断状态的结构没有限定,例如,也可以是旁路到其他的电路的结构。在这种情况下,也能够防止或抑制向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A供给过量的电力。
另外,在电机驱动系统10中,是对驱动控制电路25A~驱动控制电路28A一并切换通电、切断状态的结构,但在本发明中没有限定于此,也可以是对驱动控制电路25A~驱动控制电路28A中的至少一个切换通电、切断状态的结构。
另外,第一电源4A以及第二电源4B也可以由二次电池等电池构成。
另外,第一检测电路61具有对作为第一电压的电压V1与第一设定值V1’进行比较的第一比较器611,第二检测电路62具有对作为第二电压的电压V2与第二设定值V2’进行比较的第二比较器621。由此,能够监视第一电源4A的电压V1和电源装置4所输出的电压V2这双方是否为正常值。
另外,从第一电源4A与第二电源4B之间分别向第一比较器611以及第二比较器621供给驱动用的电力。由此,能够更可靠地发挥上述效果。
另外,虽然未图示,但电机驱动系统10具备冷却电源装置4的冷却部。作为冷却部,列举有通过送风进行冷却的风扇、珀耳帖元件等。另外,优选的是,冷却部优先冷却负载率高于第二电源4B的第一电源4A。具体而言,优选的是,相对于第一电源4A配置在第二电源4B的相反侧,并优先冷却第一电源4A。由此,能够高效地冷却电源装置4。
这样,电机驱动系统10具备相对于第一电源4A配置在第二电源4B的相反侧的冷却部。由此,能够高效地冷却电源装置4。
如上所述,电机驱动系统10具有电机251~电机281、控制电机251~电机281的驱动的驱动控制电路25A~驱动控制电路28A、与基准电位连接的第一电源4A以及以串联的方式与第一电源4A连接的第二电源4B,并且上述电机驱动系统10具备:电源装置4,将第一电源4A的输出电压即作为第一电压的电压V1与第二电源4B的输出电压的合计值即作为第二电压的电压V2供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A;以及监视电路6,检测电压V1以及电压V2,并在检测到的电压V1变为预先确定的第一设定值V1’以上,或者检测到的电压V2变为预先确定的第二设定值V2’以上的情况下,使向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力的供给切断或减少。另外,从第一电源4A与第二电源4B之间向监视电路6供给驱动用的电力。由此,即使使用了比较小的绝缘部件也能够经受比较高的电压。因此,能够实现电机驱动系统10的小型化以及低成本化。
另外,机器人2具备机械臂20和电机驱动系统10。即,机器人2具有:机械臂20、驱动机械臂20的电机251~电机281、控制电机251~电机281的驱动的驱动控制电路25A~驱动控制电路28A、与基准电位连接的第一电源4A以及以串联的方式与第一电源4A连接的第二电源4B,并且上述机器人2具备:电源装置4,将第一电源4A的输出电压即作为第一电压的电压V1与第二电源4B的输出电压的合计值即作为第二电压的电压V2供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A;以及监视电路6,检测电压V1以及电压V2,并在检测到的电压V1变为预先确定的第一设定值V1’以上,或者检测到的电压V2变为预先确定的第二设定值V2’以上的情况下,使向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力的供给切断或减少。另外,从第一电源4A与第二电源4B之间向监视电路6供给驱动用的电力。由此,即使使用了比较小的绝缘部件也能够经受比较高的电压。因此,能够实现电机驱动系统10的小型化以及低成本化。
另外,代替基于第一检测电路61以及第二检测电路62的检测结果,通过切换打开、关闭的开关63,来切换向驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的通电和切断的结构,也可以是变更通电的电路的结构。即,也可以是以如下方式进行切换的结构:在检测到的电压V1不足预先确定的第一设定值V1’或者检测到的电压V2不足预先确定的第二设定值V2’时,开关63使具有第一电阻值R1即第一电阻的第一电路通电,在检测到的电压V1变为预先确定的第一设定值V1’以上或者检测到的电压V2变为预先确定的第二设定值V2’以上时,开关63使具有大于第一电阻值R1的第二电阻值R2即第二电阻的第二电路通电。这种情况下,与使第一电路通电时的供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力相比较,能够减少使第二电路通电时的供给到驱动控制电路25A~驱动控制电路28A的电力。
第二实施方式
图6是示出本发明的电机驱动系统的第二实施方式所具备的电源装置的功能框图。
以下,对本发明的电机驱动系统及机器人的第二实施方式进行说明,但在以下的说明中,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明,对于同样的事项省略其说明。
如图6所示,电源装置4除了第一转换器42以及第二转换器43之外,还具有第三转换器44和第四转换器45。第一转换器42~第四转换器45串联连接。在第一转换器42与第二转换器43之间设置有第三转换器44和第四转换器45,从基准电位侧起,第一转换器42、第三转换器44、第四转换器45以及第二转换器43依次电位变高。
另外,由第三转换器44和交流电源41构成第三电源4C,由第四转换器45和交流电源41构成第四电源4D。
另外,从第一转换器42与第三转换器44之间供给监视电路6的驱动用的电压。由此,即使电源在三个以上,也能够尽可能地减小监视电路6的驱动用的电压。因此,能够实现电机驱动系统10的小型化以及低成本化。
这样,本实施方式的电机驱动系统10在第一电源4A与第二电源4B之间具备以串联的方式连接的第三电源4C,并且从第一电源4A与第三电源4C之间向监视电路6供给驱动用的电力。由此,能够尽可能地减小监视电路6的驱动用的电压。因此,能够实现电机驱动系统10的小型化以及低成本化。
以上,基于图示的实施方式对本发明的电机驱动系统及机器人进行了说明,但本发明并非限定于此,各部分的结构能够替换为具有同样的功能的任意的结构。另外,也可以对本发明的电机驱动系统及机器人分别附加其他的任意的结构物。
Claims (8)
1.一种电机驱动系统,其特征在于,具备:
电机;
驱动控制电路,控制所述电机的驱动;
电源装置,具有与基准电位连接的第一电源和以串联的方式与所述第一电源连接的第二电源,所述电源装置将所述第一电源的输出电压即第一电压与所述第二电源的输出电压的合计值即第二电压供给到所述驱动控制电路;以及
监视电路,检测所述第一电压以及所述第二电压,并在检测到的所述第一电压变为预先确定的第一设定值以上或者检测到的所述第二电压变为预先确定的第二设定值以上的情况下,使向所述驱动控制电路的电力的供给切断或减少,
从所述第一电源与所述第二电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
2.根据权利要求1所述的电机驱动系统,其特征在于,
所述监视电路具有:第一检测电路,检测所述第一电压;第二检测电路,检测所述第二电压;开关,对向所述驱动控制电路的通电和向所述驱动控制电路的电力的切断进行切换;以及切换电路,基于所述第一检测电路以及所述第二检测电路的检测结果,输出切换所述开关的信号。
3.根据权利要求2所述的电机驱动系统,其特征在于,
所述第一检测电路具有对所述第一电压与所述第一设定值进行比较的第一比较器,
所述第二检测电路具有对所述第二电压与所述第二设定值进行比较的第二比较器。
4.根据权利要求3所述的电机驱动系统,其特征在于,
在所述电机驱动系统中,从所述第一电源与所述第二电源之间分别向所述第一比较器以及所述第二比较器供给驱动用的电力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机驱动系统,其特征在于,
所述电机驱动系统在所述第一电源与所述第二电源之间具备以串联的方式连接的第三电源,
从所述第一电源与所述第三电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电机驱动系统,其特征在于,
所述电机驱动系统具备相对于所述第一电源配置在所述第二电源的相反侧的冷却部。
7.根据权利要求5所述的电机驱动系统,其特征在于,
所述电机驱动系统具备相对于所述第一电源配置在所述第二电源的相反侧的冷却部。
8.一种机器人,其特征在于,具备:
机械臂;
电机,驱动所述机械臂;
驱动控制电路,控制所述电机的驱动;
电源装置,具有与基准电位连接的第一电源和以串联的方式与所述第一电源连接的第二电源,所述电源装置将所述第一电源的输出电压即第一电压与所述第二电源的输出电压的合计值即第二电压供给到所述驱动控制电路;以及
监视电路,检测所述第一电压以及所述第二电压,并在检测到的所述第一电压变为预先确定的第一设定值以上或者检测到的所述第二电压变为预先确定的第二设定值以上的情况下,使向所述驱动控制电路的电力的供给切断或减少,
从所述第一电源与所述第二电源之间向所述监视电路供给驱动用的电力。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030107344A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Yutaka Saeki | Motor drive circuit |
JP2012210111A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Panasonic Corp | モーター駆動用電源回路 |
CN104104304A (zh) * | 2013-04-09 | 2014-10-15 | 山洋电气株式会社 | 电机控制装置 |
CN204376805U (zh) * | 2015-01-09 | 2015-06-03 | 上海西门子医疗器械有限公司 | 电源控制装置、电机驱动系统以及磁共振设备 |
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8306659B2 (en) * | 2006-12-06 | 2012-11-06 | F Robotics Acquisitions Ltd. | Autonomous robot |
CN207516763U (zh) * | 2017-11-21 | 2018-06-19 | 成都煜明装饰工程有限公司 | 基于架空手环和智能家居管家机器人的智能家居系统 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030107344A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Yutaka Saeki | Motor drive circuit |
JP2012210111A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Panasonic Corp | モーター駆動用電源回路 |
CN104104304A (zh) * | 2013-04-09 | 2014-10-15 | 山洋电气株式会社 | 电机控制装置 |
CN104953901A (zh) * | 2014-03-25 | 2015-09-30 | 阿斯莫株式会社 | 电机驱动装置 |
CN204376805U (zh) * | 2015-01-09 | 2015-06-03 | 上海西门子医疗器械有限公司 | 电源控制装置、电机驱动系统以及磁共振设备 |
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