CN208569386U - 伺服电机抱闸信号检测装置及伺服驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种伺服电机抱闸信号检测装置及伺服驱动器。所述装置包括抱闸信号检测单元、抱闸控制单元，所述抱闸信号检测单元与所述抱闸控制单元和伺服电机分别连接，所述抱闸控制单元与所述伺服电机连接；其中，所述抱闸信号检测单元，用于采集伺服电机的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；所述抱闸控制单元，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机工作或停止。通过在正常控制输出逻辑的基础上增加电子元器件，实现持续检测抱闸输出信号，在抱闸异常情况下紧急停机，防止抱闸损坏，提高了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制领域，尤其涉及一种伺服电机抱闸信号检测装置及伺服驱动器。
背景技术
伺服驱动功率单元上电瞬间发出一个脉冲检测信号，主板通过脉冲反馈信号确定有无电源输出，目前多数厂家驱动无检测抱闸输出信号功能，极少数厂家部分驱动上电瞬间检测抱闸输出脉冲信号，无持续检测功能。而如果抱闸无法打开，伺服单元不会停机，继续运行，抱闸会在几分钟内磨损损坏，增加了企业成本。
上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种伺服电机抱闸信号检测装置及伺服驱动器，旨在解决现有技术中无法持续检测抱闸输出信号的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种伺服电机抱闸信号检测装置，所述装置包括抱闸信号检测单元、抱闸控制单元，所述抱闸信号检测单元与所述抱闸控制单元和伺服电机分别连接，所述抱闸控制单元与所述伺服电机连接；其中，
所述抱闸信号检测单元，用于采集伺服电机的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；
所述抱闸控制单元，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机工作或停止。
优选地，所述抱闸信号检测单元包括继电器，所述继电器线圈的第一端与所述伺服电机的第一刹车脚连接，所述继电器线圈的第二端与所述伺服电机的第二刹车脚连接。
优选地，所述抱闸控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入输出脚与所述继电器常开触头的一端连接。
优选地，所述PLC控制器的型号为有输入输出备用点的TwinCAT PLC。
优选地，所述装置还包括报警装置，所述报警装置与所述抱闸信号检测单元和所述抱闸控制单元分别连接。
优选地，所述报警装置为指示灯和/或蜂鸣器。
优选地，所述装置还包括显示屏，所述显示屏与所述报警装置连接。
优选地，所述装置还包括制动检测单元，所述制动检测单元与所述伺服电机和所述抱闸信号检测单元分别连接。
优选地，所述装置还包括电流检测单元，所述电流检测单元与所述伺服电机和所述抱闸信号检测单元分别连接。
本实用新型还提出一种伺服驱动器，所述伺服驱动器包括如上所述的伺服电机抱闸信号检测装置。
本实用新型所述伺服电机抱闸信号检测装置包括抱闸信号检测单元、抱闸控制单元，所述抱闸信号检测单元与所述抱闸控制单元和伺服电机分别连接，所述抱闸控制单元与所述伺服电机连接；其中，所述抱闸信号检测单元，用于采集伺服电机的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；所述抱闸控制单元，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机工作或停止。通过在正常控制输出逻辑的基础上增加电子元器件，实现持续检测抱闸输出信号，在抱闸异常情况下紧急停机，防止抱闸损坏，提高了安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本实用新型一种伺服电机抱闸信号检测装置第一实施例的功能模块图；
图2是本实用新型一种伺服电机抱闸信号检测装置第二实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 抱闸信号检测单元 | 500 | 制动检测单元 |
| 200 | 抱闸控制单元 | 600 | 电流检测单元 |
| 300 | 报警装置 | 700 | 伺服电机 |
| 400 | 显示屏 | K | 继电器 |
| BRAKE1 | 第一刹车脚 | P | PLC控制器 |
| BRAKE2 | 第二刹车脚 | I/O | 输入输出脚 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提供一种伺服电机抱闸信号检测装置，参照图1，在第一实施例中，所述装置包括抱闸信号检测单元100、抱闸控制单元200，所述抱闸信号检测单元100与所述抱闸控制单元200和伺服电机700分别连接，所述抱闸控制单元200与所述伺服电机700连接；其中，所述抱闸信号检测单元100，用于采集伺服电机700的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；所述抱闸控制单元200，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机700工作或停止。
可理解的是，伺服电机700在上电瞬间会输出脉冲信号，所述抱闸信号检测单元100获取该信号，实现对抱闸输出信号的实时采集，将采集到的信号隔离，并通过所述抱闸控制单元200写入程序中，在程序中增加检测、判断、报警逻辑，完成对所述抱闸输出信号的持续监控。当预设时间内检测到有所述抱闸输出信号时，所述伺服电机700准备正常工作；当预设时间内未检测到所述抱闸输出信号时，所述抱闸控制单元200控制所述伺服电机700紧急停止。所述预设时间可以是100ms、200ms或其它值，本实施例对此不加限制。在检测过程中，当一个伺服电机被紧急停止时，其它伺服电机不受影响，整个系统处于待机状态，直至所有的伺服电机的抱闸检测正常后，系统才恢复正常工作。
需要说明的是，在整个系统上电过程中都会持续进行抱闸信号检测，这样可以动态监控整个过程，通过检测可以判断伺服功率和控制单元的稳定性，作为备件更换的依据。
另外，通过抱闸信号检测，可以防止由于伺服驱动内部线路损坏、抱闸信号插接头脱落以及抱闸电缆开路导致抱闸无法打开而造成的伺服电机抱闸损坏。
因此，使用所述伺服电机抱闸信号检测装置不仅可以在不影响正常的生产的前提下大批量快速实现检测功能，还可以节省备件成本，更能防止由于抱闸损坏而造成的安全事故。
在本实施例中，所述装置还包括制动检测单元500，所述制动检测单元500与所述伺服电机700和所述抱闸信号检测单元100分别连接。
需要说明的是，只有当伺服电机处于正常运行模式时，才需要进行抱闸信号检测。所述伺服电机700上电时，通过所述制动检测单元500判断所述伺服电机700处于正常运行模式还是制动测试模式。如果是制动测试模式，则不进行抱闸信号检测(要关闭抱闸，测试抱闸扭矩是否达标)，抱闸测试成功，则跳入正常运行模式，如果不成功，则会继续测试，直至成功，否则需要更换伺服电机继续测试。
进一步地，所述装置还包括报警装置300，所述报警装置300与所述抱闸信号检测单元100和所述抱闸控制单元200分别连接，所述报警装置优选指示灯和/或蜂鸣器。
当无法检测到所述抱闸输出信号时，所述装置会立即报警，以提示并指导维修工和操作工故障部位，节省故障排除时间。
进一步地，所述装置还包括显示屏400，所述显示屏400与所述报警装置300连接。
当无法检测到所述抱闸输出信号时，所述装置在报警的同时，通过显示屏400将故障信息显示出来，方便维修工和操作工判断故障原因。
进一步地，所述装置还包括电流检测单元600，所述电流检测单元600与所述伺服电机700和所述抱闸信号检测单元100分别连接。
可以理解的是，通过增加电流检测单元600，获得抱闸运行的实时电流，通过实时电流的变化判断来检测抱闸工作状态，通过制定波动范围值来减少由于电网波动及电磁干扰造成的误判断，可以更加准确的判断抱闸的工作状态，从而更准确地获得所述抱闸输出信号，提高检测正确率。
本实施例所述伺服电机抱闸信号检测装置包括抱闸信号检测单元、抱闸控制单元，所述抱闸信号检测单元与所述抱闸控制单元和伺服电机分别连接，所述抱闸控制单元与所述伺服电机连接；其中，所述抱闸信号检测单元，用于采集伺服电机的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；所述抱闸控制单元，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机工作或停止。通过在正常控制输出逻辑的基础上增加电子元器件，实现持续检测抱闸输出信号，在抱闸异常情况下紧急停机，防止抱闸损坏，提高了安全性。
参照图2，图2基于第一实施例提出本实用新型伺服电机抱闸信号检测装置第二实施例，在本实施例中，所述抱闸信号检测单元100包括继电器K，所述继电器K的线圈的第一端与所述伺服电机700的第一刹车脚BRAKE1连接，所述继电器K的线圈的第二端与所述伺服电机700的第二刹车脚BRAKE2连接。
可理解的是，在所述伺服电机700的抱闸输出线路上并入一个微型中间继电器K，由所述继电器K获取所述抱闸输出信号，并将采集到的抱闸输出信号进行隔离，即将伺服电机700回路与抱闸信号检测单元100进行隔离，防止伺服电机700抱闸故障导致所述抱闸信号检测单元100损坏。本实施例在不改变原控制输出逻辑的基础上，在原线路上安装了一个简单的元器件，就可以快速实现抱闸检测，结构简单，实施难度小，设备改造时间需求低、成本低、效果明显。
进一步地，所述抱闸控制单元200包括PLC控制器P，所述PLC控制器P的输入输出脚I/O与所述继电器K常开触头的一端连接。
所述PLC控制器P的型号可以为运算快且有输入输出备用点的TwinCAT PLC，也可以是其它型号，本实施例对此不加限制。
以TwinCAT PLC为例，所述伺服电机抱闸信号检测装置的工作原理如下：将所述继电器K的线圈的两端分别连接到所述伺服电机700的两个刹车引脚上，用于获取所述抱闸输出信号，然后将所述继电器K的常开触点接入到TwinCAT的I/O引脚，用于接入所述抱闸输出信号，并将其写入判断逻辑，在系统上电过程中及运行时，持续检测抱闸信号输出状态。
当所述伺服电机700上电时，所述制动检测单元500判断所述伺服电机700处于正常运行模式还是制动测试模式，若是正常运行模式，则进行抱闸检测。所述抱闸信号检测单元100获取所述抱闸输出信号，使用继电器K的常开触点将信号隔离，并接入到TwinCAT的I/O引脚，在程序中引用所述I/O引脚，并编写检测、判断、报警逻辑，完成对所述抱闸输出信号的持续监控。当检测到有所述抱闸输出信号时，所述伺服电机700准备正常工作，当设定时间内(通常是100-200ms，可根据现场实际情况设定)未检测到所述抱闸输出信号时，所述伺服电机700紧急停止，所述报警装置300发出警报，所述显示屏400上提示故障信息，提示操作者或维修人员需要检查，如果所述抱闸输出信号恢复，通过所述显示屏400上的复位键可以复位报警，报警信息会写入历史报警信息内。
本实施例通过并入成本较低的中间继电器，实现抱闸信号检测，实施门槛低、兼容性强、可靠稳定。
本实用新型还提出一种伺服驱动器，所述伺服驱动器包括如上所述的伺服电机抱闸信号检测装置，所述伺服驱动器的伺服电机抱闸信号检测装置的结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的伺服驱动器采用了上述伺服电机抱闸信号检测装置的技术方案，因此所述伺服驱动器具有上述所有的有益效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述装置包括抱闸信号检测单元、抱闸控制单元，所述抱闸信号检测单元与所述抱闸控制单元和伺服电机分别连接，所述抱闸控制单元与所述伺服电机连接；其中，
所述抱闸信号检测单元，用于采集伺服电机的抱闸输出信号，对所述抱闸输出信号进行隔离和持续检测，并将所述抱闸输出信号发送至所述抱闸控制单元；
所述抱闸控制单元，用于根据所述抱闸输出信号控制所述伺服电机工作或停止。
2.如权利要求1所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述抱闸信号检测单元包括继电器，所述继电器线圈的第一端与所述伺服电机的第一刹车脚连接，所述继电器线圈的第二端与所述伺服电机的第二刹车脚连接。
3.如权利要求2所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述抱闸控制单元包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入输出脚与所述继电器常开触头的一端连接。
4.如权利要求3所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述PLC控制器的型号为有输入输出备用点的TwinCAT PLC。
5.如权利要求1所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述装置还包括报警装置，所述报警装置与所述抱闸信号检测单元和所述抱闸控制单元分别连接。
6.如权利要求5所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述报警装置为指示灯和/或蜂鸣器。
7.如权利要求6所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述装置还包括显示屏，所述显示屏与所述报警装置连接。
8.如权利要求7所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述装置还包括制动检测单元，所述制动检测单元与所述伺服电机和所述抱闸信号检测单元分别连接。
9.如权利要求1所述的伺服电机抱闸信号检测装置，其特征在于，所述装置还包括电流检测单元，所述电流检测单元与所述伺服电机和所述抱闸信号检测单元分别连接。
10.一种伺服驱动器，其特征在于，所述伺服驱动器包括如权利要求1～9所述的伺服电机抱闸信号检测装置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111082396A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-28 | 江苏海明医疗器械有限公司 | 一种电机转速安全调节控制方法 |
| CN114200872A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-18 | 广东科伺智能科技有限公司 | 一种伺服电机抱闸系统 |
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| CN111082396B (zh) * | 2019-12-11 | 2021-09-24 | 江苏海明医疗器械有限公司 | 一种电机转速安全调节控制方法 |
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