DE102019100478A1

DE102019100478A1 - Motorantriebsvorrichtung und fehlerdetektionsverfahren

Info

Publication number: DE102019100478A1
Application number: DE102019100478.0A
Authority: DE
Inventors: Sou Saito; Tsutomu SHIKAGAWA
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2019-07-18
Also published as: CN110034638A; JP2019126107A; CN209844862U; JP6626134B2; CN110034638B; US10715059B2; US20190222150A1

Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung (42) steuert das Bremsen mehrerer Motoren (40), die jeweils eine Bremsvorrichtung (10) aufweisen, mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr (50). Die Bremsvorrichtung (10) umfasst eine elektromagnetische Bremse (BR), die das Bremsen einer Drehwelle (26) des Motors (40) durch Erregen einer Bremsspule (22) freigibt, eine leitfähige Scheibe (24), die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle (26) zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule (22) geschaltet ist, und eine Mehrzahl von Widerständen (28), die auf einer Oberfläche der Scheibe (24) so vorgesehen sind, dass sie periodisch in Reihe mit der Bremsspule (22) verbunden werden, wenn sich die Scheibe (24) dreht. Die Motorantriebsvorrichtung (42) identifiziert eine ausgefallene Bremsvorrichtung (10) der Bremsvorrichtungen auf der Basis des Stromwertes des Stroms (Ib), der von der Bremsstromzufuhr (40) fließt, und der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorantriebsvorrichtung und auf ein Fehlerdetektionsverfahren, das Fehler einer Mehrzahl von Bremsvorrichtungen erfassen kann, die für eine Mehrzahl von Motoren vorgesehen sind.
Beschreibung des Standes der Technik:
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2016-222372, die unten beschrieben ist, offenbart eine Abnormalitätsdetektionsvorrichtung, die ein Signal empfängt, das einen Strom anzeigt, der durch eine elektromagnetische Bremse fließt, und auf der Basis des empfangenen Signals bestimmt, ob die elektromagnetische Bremse in einem abnormalen Zustand ist oder nicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer Werkzeugmaschine oder einem Roboter treten Fälle auf, bei denen mehrere Bremsvorrichtungen in mehreren Motoren vorgesehen sind und durch eine einzige Motorantriebsvorrichtung gesteuert werden. Wenn wie bei der oben genannten Patentveröffentlichung ein Stromsensor vorgesehen ist und die Abnormalitätsdetektionsfunktion zur Detektion von Abnormalitäten der Bremsvorrichtung auf der Basis des Stromwertes, der durch die Bremsvorrichtung fließt und durch den Stromsensor erfasst wird, für jede Bremsvorrichtung vorgesehen wird, steigen die Kosten. Aus diesem Grund besteht der Bedarf, dass die Bremsvorrichtungen eine gemeinsame einzige Abnormalitätsdetektionsfunktion nutzen, d.h. es besteht der Wunsch, mehrere Bremsvorrichtungen mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr zu steuern und Fehler der Bremsvorrichtungen auf der Basis des Stromwertes der einzelnen Bremsstromzufuhr zu detektieren.
Die gemeinsame Nutzung einer einzelnen Abnormalitätsdetektionsfunktion durch die Bremsvorrichtungen erlaubt die Detektion von Abnormalitäten der Bremsvorrichtungen. Da aber ein Stromsensor den Stromwert der einzelnen Bremsstromzufuhr erfasst, ist es nicht möglich, festzustellen, welche Bremsvorrichtung fehlerhaft ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorantriebsvorrichtung und ein Fehlerdetektionsverfahren vorzuschlagen, die die Identifikation einer fehlerhaften Bremsvorrichtung ermöglichen, auch wenn ein einzelner Stromdetektor verwendet wird, um den von einer Bremsstromzufuhr zu mehreren Bremsvorrichtungen fließenden Strom zu detektieren.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Motorantriebsvorrichtung zur Steuerung des Bremsens mehrerer Motoren, die jeweils eine Bremsvorrichtung aufweisen, mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr, wobei die Bremsvorrichtung eine elektromagnetische Bremse mit einer Bremsspule aufweist, die dazu ausgestaltet ist, die Bremse einer Drehwelle des Motors durch Einschalten der Bremsspule freizugeben, eine leitfähige Scheibe, die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule geschaltet ist, sowie eine Mehrzahl von Widerständen, die an einer Oberfläche der Scheibe so vorgesehen ist, dass die Bremsspule anstatt mit der Scheibe periodisch in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe dreht. Die Motorantriebsvorrichtung umfasst einen Stromdetektor, der dazu ausgestaltet ist, einen Stromwert eines Bremsstroms, der von der Bremsstromzufuhr zu den mehreren Bremsspulen fließt, zu erfassen, und eine Fehleridentifikationseinheit, die dazu ausgestaltet ist, eine fehlerhafte Bremsvorrichtung der Bremsvorrichtungen auf der Basis von Rotationspositionen der Drehwellen der mehreren Motoren und des detektierten Stromwertes zu identifizieren.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Fehlerdetektionsverfahren zur Detektion von Fehlern der Bremsvorrichtungen mit einer Motorantriebsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Mehrzahl von Motoren zu steuern, die jeweils eine Bremsvorrichtung aufweisen, durch Verwendung einer einzelnen Bremsstromzufuhr, wobei die Bremsvorrichtung eine elektromagnetische Bremse mit einer Bremsspule, die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Drehwelle des Motors durch Einschalten der Bremsspule freizugeben, eine leitfähige Scheibe, die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule geschaltet ist, sowie eine Mehrzahl von Widerständen aufweist, die auf einer Oberfläche der Scheibe so vorgesehen sind, dass die Bremsspule anstatt mit der Scheibe periodisch in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe dreht. Das Fehlerdetektionsverfahren umfasst einen Stromdetektionsschritt zur Erfassung eines Stromwertes eines Bremsstroms, der von der Bremsstromzufuhr zu den mehreren Bremsspulen fließt, und einen Fehleridentifikationsschritt zur Identifikation einer fehlerhaften Bremsvorrichtung der Bremsvorrichtungen auf der Basis von Rotationspositionen der Drehwellen der mehreren Motoren und des detektierten Stromwerts.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die fehlerhafte Bremsvorrichtung auch dann zu identifizieren, wenn der von der einen Bremsstromzufuhr zu den mehreren Bremsvorrichtungen fließende Strom durch den einzelnen Stromdetektor erfasst wird.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Bremsvorrichtung zeigt, die bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 ist ein Diagramm, das eine besondere Konfiguration der in 1 gezeigten Scheibe darstellt;
3 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Motorantriebssystems mit einer Mehrzahl von Motoren zeigt, die jeweils die in 1 gezeigte Bremsvorrichtung und eine einzelne Motorantriebsvorrichtung zur Steuerung der mehreren Motoren aufweisen;
4 ist eine Tabelle, die ein Beispiel der Beziehung zwischen einem Anschlussmuster der Bremsspulen von drei Bremsvorrichtungen und dem detektierten Bremsstrom zeigt;
5 ist ein Fließdiagramm, das den Betrieb der in 3 gezeigten Motorantriebsvorrichtung zeigt;
6 ist ein Fließdiagramm, das detailliert den Betrieb in Schritt S4 von 5 zeigt; und
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Beziehung zwischen den Anschlussmustern der Bremsspulen von drei Bremsvorrichtungen und dem detektierten Bremsstrom bei einem modifizierten Beispiel zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Motorantriebsvorrichtung und ein Fehlerdetektionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend durch Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
[Ausführungsform]
1 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer bei der Ausführungsform verwendeten Bremsvorrichtung 10 zeigt. Die Bremsvorrichtung 10 umfasst eine Reibungsplatte 12, eine Endplatte 14, eine Armatur 16, einen Kern 18, eine Feder 20, eine Bremsspule 22 und eine Scheibe 24. Die Reibungsplatte 12, die Endplatte 14, die Armatur 16, der Kern 18, die Feder 20 und die Bremsspule 22 bilden eine elektromagnetische Bremse BR.
Die Reibungsplatte 12 ist an einer Drehwelle 26 eines in 3 gezeigten Motors 40 angebracht und dreht sich zusammen mit der Drehwelle 26 um die Drehwelle 26. Die Reibungsplatte 12 ist zwischen der Endplatte 14 und der Armatur 16 angeordnet. Der Kern 18 ist an der der Reibungsplatte 12 entgegengesetzten Seite der Armatur 16 vorgesehen. Die Feder 20 ist in dem Kern 18 so vorgesehen, dass sie die Armatur 16 zu der Reibungsplatte 12 vorspannt. Die Vorspannkraft der Feder 20 bewirkt, dass die Reibungsplatte 12 zwischen der Endplatte 14 und der Armatur 16 gehalten und eingeklemmt wird, um dadurch die Drehung der Reibungsplatte 12 (der Drehwelle 26) zu bremsen.
Die Bremsspule 22 ist in dem Kern 18 vorgesehen. Der Kern 18 und die Bremsspule 22 bilden einen Elektromagneten. Durch Erregen (Einschalten) der Bremsspule 22 wird eine Magnetkraft generiert. Wenn die magnetische Anziehungskraft die Vorspannkraft der Feder 20 übersteigt, wird die Armatur 16 zu dem Kern 18 angezogen. Hierdurch wird die Reibungsplatte 12 freigegeben, so dass sich die Reibungsplatte 12 (die Drehwelle 26) drehen kann.
Die Scheibe 24 ist an der Drehwelle 26 angebracht und dreht sich zusammen mit der Drehwelle 26 um die Drehwelle 26. Die Scheibe 24 ist aus einem leitfähigen Material geformt und in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zum besseren Verständnis der Widerstandswert der Scheibe 24 mit 0 [Ω] angenommen.
2 ist ein Diagramm, das eine besondere Ausgestaltung der Scheibe 24 zeigt. Die Scheibe 24 weist an ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von Widerständen 28 auf. Die mehreren Widerstände 28 sind so vorgesehen, dass sie periodisch in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet werden, wenn sich die Scheibe 24 dreht. Beispielsweise sind die mehreren Widerstände 28 in Abständen von 20 Grad vorgesehen, so dass die Bremsspule 22 in Reihe mit dem Widerstand 28 geschaltet wird, wenn sich die Scheibe 24 um 20 Grad dreht. Hierdurch wird jeder der mehreren Widerstände 28 periodisch in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet. Die Drehung der Scheibe 24 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die Bremsspule 22 direkt in Reihe mit der Scheibe 24 geschaltet ist, und einem Zustand, in dem die Bremsspule 22 in Reihe mit dem Widerstand 28 geschaltet ist, um.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein Ende der Bremsspule 22 mit dem positiven Anschluss einer Bremsstromquelle 40 verbunden (vgl. 3), während das andere Ende der Bremsspule 22 mit einem positiven Kontakt 30 verbunden ist, der in Kontakt entweder mit der Scheibe 24 oder dem Widerstand 28 steht. Ein negativer Kontakt 32, der in Kontakt entweder mit der Scheibe 24 oder dem Widerstand 28 steht, ist mit dem negativen Anschluss der Bremsstromquelle 40 verbunden. Ein Kontaktabschnitt 34, der durch den positiven Kontakt 30 und den negativen Kontakt 32 gebildet wird, steht in Kontakt entweder mit der Scheibe 24 oder dem Widerstand 28.
3 ist ein Diagramm, das den Gesamtaufbau eines Motorantriebssystems 44 mit mehreren Motoren 40, die jeweils die in den 1 und 2 beschriebene Bremsvorrichtung 10 aufweisen, und einer Motorantriebsvorrichtung 42 zum Steuern der mehreren Motoren 40 zeigt. Die Motorantriebsvorrichtung 42 bremst die mehreren Motoren 40 mit Hilfe der mehreren Bremsvorrichtungen 10, die für die jeweiligen mehreren Motoren 40 vorgesehen sind. Jeder der mehreren Motoren 40 weist einen Encoder (Drehpositionsdetektor) EN zur Erfassung der Drehposition der Drehwelle 26 des Motors 40 auf.
Zum besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung für eine Konfiguration mit drei Motoren 40 beschrieben. Daher ist auch die Zahl der Bremsvorrichtungen 10 gleich 3. Um die drei Motoren 40 voneinander zu unterscheiden, werden die drei Motoren 40 als 40a, 40b und 40c bezeichnet. Außerdem werden die Bremsvorrichtung 10 und der Encoder EN, die in dem Motor 40a vorgesehen sind, als 10a und ENa bezeichnet; die Bremsvorrichtung 10 und der Encoder EN, die in dem Motor 40b vorgesehen sind, werden als 10b bezeichnet; und die Bremsvorrichtung 10 und der Encoder EN, die in dem Motor 40c vorgesehen sind, werden als 10c und ENc bezeichnet.
In 3 ist bei jeder Bremsvorrichtung 10 (10a bis 10c) ein Schalter SW zum Umschalten zwischen der Verbindung der Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 und der Trennung der Bremsspule 22 von dem Widerstand dargestellt. Dieser Schalter ist jedoch nur als Prinzip dargestellt, um als gegenständliches Element die Funktion zu zeigen, mit der sich die Anschlusszuordnung der Bremsspule 22 ändert, wenn sich die Scheibe 24 dreht. Wenn sich die Scheibe 24 dreht, wird der Anschlusszustand der Bremsspule 22 durch die Drehung zwischen einer direkten Reihenschaltung mit der Scheibe 24 und einer Reihenschaltung mit dem Widerstand 28 umgeschaltet. Da angenommen wird, dass der Widerstandswert der Scheibe 24 gleich Null ist, ist die Scheibe 24 in 3 nicht dargestellt. Außerdem steht der in 3 gezeigte Widerstand Rc lediglich für den Widerstand der Bremsspule 22 (der nachfolgend auch als ein Bremsspulenwiderstand bezeichnet werden kann) und ist tatsächlich nicht vorgesehen.
Die Motorantriebsvorrichtung 42 umfasst die Bremsstromzufuhr 40, einen Schalter 52, einen Stromdetektor 54, eine Bremsantriebssteuereinheit 46 und eine Fehleridentifikationseinheit 58.
Die Bremsstromzufuhr 50 ist eine DC (Gleichstrom) Stromzufuhr für die Zufuhr von Strom zu jeder der Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c). Der Schalter 52 schaltet, um einen Bremsstrom Ib von der Bremsstromzufuhr 50 den Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) zuzuführen oder nicht. Der Stromdetektor 54 erfasst den Stromwert des Bremsstroms Ib, der von der Bremsstromzufuhr 50 zu den drei Bremsspulen 22 fließt. Der Stromwert des Bremsstroms Ib, der von dem Stromdetektor 54 erfasst wird, ist die Summe aller Ströme, die jeweils durch die drei Bremsspulen 22 fließen.
Die Bremsantriebssteuereinheit 56 steuert den Schalter 52, um die drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) zu steuern. Die Bremsantriebssteuereinheit 56 schaltet den Schalter 52 ein, wenn die Bremse der drei Motoren 40 (40a bis 40c) freigegeben wird. Hierdurch wird der Bremsstrom Ib von der einzelnen Bremsstromzufuhr 50 den Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) zugeführt, so dass sich die Drehwellen 26 der drei Motoren 40 (40a bis 40c) drehen können. Wenn die drei Motoren 40 (40a bis 40c) gebremst werden, schaltet die Bremsantriebssteuereinheit 56 den Schalter 52 aus. Hierdurch wird die Zufuhr des Bremsstroms Ib zu den Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) abgeschaltet, so dass die Bremswellen 26 der drei Motoren 40 (40a bis 40c) gebremst werden.
Auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen 26 der drei Motoren 40 (40a bis 40c) und des durch den Stromdetektor 54 erfassten Stromwertes identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 eine fehlerhafte Bremsvorrichtung 10 (die nachfolgend in manchen Fällen als eine fehlerhafte Bremsvorrichtung 10F bezeichnet werden kann). Die Fehleridentifikationseinheit 58 bestimmt, ob der Stromwert des Bremsstroms Ib größer ist als ein Schwellenwert TH oder nicht. Wenn der Stromwert größer ist als der Schwellenwert TH, bestimmt die Fehleridentifikationseinheit 58 eine fehlerhafte Bremsvorrichtung 10F auf der Basis der Drehposition der Drehwellen 26 der mehreren Motoren 40 (40a bis 40c). Das Verfahren zur Identifikation der fehlerhaften Bremsvorrichtung 10F wird später im Detail beschrieben.
Hierbei erkennt die Fehleridentifikationseinheit 58 die Drehpositionen der Drehwellen 26 der drei Motoren 40 (40a bis 40c) auf der Basis der Detektionssignale von den drei Encodern EN (ENa bis ENc), die jeweils in den drei Motoren 40 (40a bis 40c) vorgesehen sind.
Nun wird im Einzelnen beschrieben, wie die Fehleridentifikationseinheit 58 die fehlerhafte Bremsvorrichtung 10F identifiziert. Auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen 26 der drei Motoren 40 bestimmt die Fehleridentifikationseinheit 58, ob alle Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 in Reihe mit dem Widerstand 28 geschaltet sind oder nicht. Dies versetzt die Fehleridentifikationseinheit 58 in die Lage, ein Anschlussmuster der Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 zu erkennen. Die Fehleridentifikationseinheit 58 identifiziert die fehlerhafte Bremsvorrichtung 10F auf der Basis des erkannten Anschlussmusters und des durch den Stromdetektor 54 erfassten Stromwertes.
Hierbei ist der Widerstandswert des Widerstands 28 auf einen Wert eingestellt, der ausreichend kleiner ist als der Widerstandswert des Bremsspulenwiderstands Rc. Bei der Ausführungsform ist der Widerstandswert des Bremsspulenwiderstands Rc gleich 200 [Ω], und der Widerstandswert des Widerstands 28 beträgt 5 [Ω]. Die Spannung der Bremsstromzufuhr 50, die als Vb bezeichnet wird, beträgt 24 [V].
Wenn keine der Bremsspulen 22 aller Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) mit dem Widerstand 28 verbunden ist (d.h. wenn alle Bremsspulen 22 direkt an die Scheiben 24 angeschlossen sind), ist der Strom, der jeweils durch die drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) fließt, gleich Vb/Rc. Daher ist der Bremsstrom Ib gleich Ib = (Vb/Rc) x 3. Wenn die obigen numerischen Werte in diese Gleichung eingesetzt werden, ergibt sich Ib = (24 [V]/200 [Ω]) × 3 = 0,36 [A]. Da der Widerstandswert des Widerstands 28 ausreichend kleiner ist als der des Bremsspulenwiderstands Rc, tritt auch dann, wenn die Bremsspule 22 an den Widerstand 28 angeschlossen ist, kein großer Unterschied in dem durch den Stromdetektor 54 erfassten Stromwert auf.
Hierbei fällt die Bremsvorrichtung 10 häufig aufgrund eines Kurzschlusses der Bremsspule 22 aus. In 3 zeigt die gestrichelte Linie einen Zustand, in dem die Bremsspule 22 der Bremsvorrichtung 10a kurzgeschlossen ist.
Wenn beispielsweise, wie in 3 gezeigt, die Bremsspule 22 der Bremsvorrichtung 10a in einem Zustand kurzgeschlossen ist, in dem die Bremsspule 22 der Bremsvorrichtung 10a mit dem Widerstand 28 verbunden ist, ist der durch die Bremsvorrichtung 10a fließende Strom gleich 24 [V]/5 [Ω] = 4,8 [A]. Dementsprechend ist der Bremsstrom Ib gleich 4,8 [A] oder größer.
Wenn andererseits die Bremsspule 22 der Bremsvorrichtung 10a in einem Zustand kurzgeschlossen ist, in dem die Bremsspule 22 der Bremsvorrichtung 10a nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist (d.h. in einem Zustand, in dem die Bremsspule 22 direkt mit der Scheibe 24 verbunden ist), ist der durch die Bremsvorrichtung 10a fließende Strom gleich 24 [V]/0 [Ω] = ∞ [A]. Daher ist der Bremsstrom Ib gleich ∞ [A].
Die Fehleridentifikationseinheit 58 hat einen ersten Schwellenwert TH1, der der Bremsvorrichtung 10 zugeordnet ist, die in einem Zustand ist, in dem die Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert TH2 entsprechend der Bremsvorrichtung 10 in einem Zustand, in dem die Bremsspule 22 direkt mit der Scheibe 24 verbunden ist. Der zweite Schwellenwert TH2 unterscheidet sich von dem ersten Schwellenwert TH1.
Dieser erste Schwellenwert TH1 ist größer als der Bremsstrom Ib (0,36 [A]), wenn alle Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) normal arbeiten, und ist kleiner als der Bremsstrom Ib, wenn eine Bremsvorrichtung 10 ausgefallen ist (d.h. die Bremsspule 22 kurzgeschlossen ist). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der erste Schwellenwert TH1 auf 4 [A] eingestellt.
Der zweite Schwellenwert TH2 wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der Bremsstrom Ib (4,8 [A] x 3 = 14,4 [A]), wenn die Bremsspulen 22 aller Bremsvorrichtungen 10 mit den jeweiligen Widerständen 28 verbunden sind, und alle Bremsvorrichtungen 10 ausgefallen sind (d.h., dass alle Bremsvorrichtungen 22 kurzgeschlossen sind). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der zweite Schwellenwert TH2 auf 20 [A] eingestellt. Daher haben der erste Schwellenwert TH1 und der zweite Schwellenwert TH2 eine Beziehung von TH1 < TH2.
Die Fehleridentifikationseinheit 58 identifiziert als fehlerhafte Bremsvorrichtung 10F eine Bremsvorrichtung 10 entsprechend einem Schwellenwert TH, der von den ersten und zweiten Schwellenwerten TH1 und TH2 kleiner ist und am nächsten bei dem durch den Stromdetektor 54 erfassten Stromwert liegt. Hierbei bestimmt die Fehleridentifikationseinheit 58 auf der Basis des erkannten Anschlussmusters, welche Bremsvorrichtung 10 von den drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) die Bremsvorrichtung 10 entsprechend einem solchen Schwellenwert TH ist.
Wenn beispielsweise der detektierte Stromwert etwa 5 [A] beträgt, ist der Schwellenwert TH, der kleiner ist als 5 [A], der erste Schwellenwert TH1, so dass die Fehleridentifikationseinheit 58 bestimmt, dass eine Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 verbunden ist, ausgefallen ist. Wenn andererseits der detektierte Stromwert gleich ∞ [A] ist, ist der Schwellenwert TH, der kleiner ist als ∞ [A] und am nächsten bei ∞ [A] liegt, der zweite Schwellenwert TH2, so dass die Fehleridentifikationseinheit 58 bestimmt, dass eine Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist, fehlerhaft ist.
4 ist eine Tabelle, die ein Beispiel der Beziehungen zwischen dem Anschlussmuster der Bremsspule 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) und dem detektierten Bremsstrom Ib darstellt. Hierbei bezeichnet in 4 „mit dem Widerstand 28“, dass der Widerstand 28 in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet ist, während „ohne den Widerstand 28“ anzeigt, dass kein Widerstand 28 in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet ist, oder dass die Bremsspule 22 direkt an die Scheibe 24 angeschlossen ist.
Da bei den Anschlussmustern 1 bis 3 der durch den Stromdetektor 54 erfasste Stromwert etwa 5 [A] beträgt, wird angenommen, dass eine Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 an den Widerstand 28 angeschlossen ist, ausgefallen ist. Dementsprechend identifiziert in dem Fall des Anschlussmusters 1 die Fehleridentifikationseinheit 58 die Bremsvorrichtung 10a als die ausgefallene (fehlerhafte) Bremsvorrichtung 10F. In ähnlicher Weise identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 in dem Fall des Anschlussmusters 3 die Bremsvorrichtung 10b als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F.
Da bei den Anschlussmustern 4 bis 6 der durch den Stromdetektor 54 erfasste Stromwert gleich ∞ [A] ist, wird die Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist, als fehlerhaft oder ausgefallen bestimmt. In dem Fall des Anschlussmusters 4 identifiziert dementsprechend die Fehleridentifikationseinheit 58 die Bremsvorrichtung 10a als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F. In ähnlicher Weise identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 die Bremsvorrichtung 10b als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F in dem Fall des Anschlussmusters 5 und identifiziert die Bremsvorrichtung 10c als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F in dem Fall des Anschlussmusters 6.
Als nächstes wird die Betriebsweise der Motorantriebsvorrichtung 42 mit Bezug auf das in 5 gezeigte Fließdiagramm beschrieben. In Schritt S1 schaltet die Bremsantriebssteuereinheit 56 den Schalter 52 ein, um den Bremsspulen 22 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) Strom zuzuführen. Durch die Erregung oder Einschaltung der Bremsspulen 22 werden die Bremsen der Motoren 40, in denen die Bremsvorrichtungen 10 nicht ausgefallen sind, freigegeben.
Als nächstes ermittelt in Schritt S2 die Fehleridentifikationseinheit 58 den Stromwert des durch den Stromdetektor 54 erfassten Bremsstroms Ib.
Dann ermittelt in Schritt S3 die Fehleridentifikationseinheit 58 von den mehreren Encodern EN (ENa bis ENc) die Drehpositionen der Drehwellen 26 der mehreren Motoren 40 (40a bis 40c).
In Schritt S4 identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F auf der Basis des in Schritt S2 ermittelten Stromwertes und der Drehpositionen der Drehwellen 26 der mehreren Motoren 40, die in Schritt S3 ermittelt wurden. Dann wird die Steuerung beendet.
Als nächstes wird in 4 der detaillierte Ablauf von Schritt S4 mit Bezug auf das in 6 gezeigte Fließdiagramm beschrieben. Wenn die Steuerung zu Schritt S4 in 5 fortschreitet, erkennt die Fehleridentifikationseinheit 58 in Schritt S11 von 6 auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen 26 der mehreren Motoren 40, die in Schritt S3 von 5 ermittelt wurden, das Anschlussmuster der Bremsspulen 22 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c).
Dann bestimmt die Fehleridentifikationseinheit 58 in Schritt S12, ob der in Schritt S2 von 5 ermittelte Stromwert des Bremsstroms Ib größer ist als der erste Schwellenwert TH1 oder nicht. Wenn in Schritt S12 bestimmt wird, dass der ermittelte Stromwert des Bremsstroms Ib größer ist als der erste Schwellenwert TH1, geht die Steuerung weiter zu Schritt S13. Wenn andererseits in Schritt S12 beurteilt wird, dass der ermittelte Stromwert des Bremsstroms Ib nicht größer ist als der erste Schwellenwert TH1, wird die Steuerung an diesem Punkt beendet, weil kein Ausfall der Bremsvorrichtungen 10 vorliegt.
In Schritt S13 bestimmt die Fehleridentifikationseinheit 58, ob der ermittelte Stromwert des Bremsstroms Ib größer ist als der zweite Schwellenwert TH2 oder nicht.
Wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass der Stromwert des ermittelten Bremsstroms Ib größer ist als der zweite Schwellenwert TH2, geht die Steuerung weiter zu Schritt S14. In Schritt S14 identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 diejenige Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F, und die Steuerung wird beendet. Auf der Basis des in Schritt S11 erkannten Anschlussmusters bestimmt hierbei die Fehleridentifikationseinheit 58, welche Bremsvorrichtung 10 von den drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) eine Bremsspule 22 aufweist, die nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist.
Wenn andererseits in Schritt S13 bestimmt wird, dass der Stromwert des ermittelten Bremsstroms Ib nicht größer ist als der zweite Schwellenwert TH2, geht die Steuerung weiter zu Schritt S15. In Schritt S15 identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 diejenige Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F, und die Steuerung wird beendet. Auf der Basis des in Schritt S11 erkannten Anschlussmusters bestimmt hierbei die Fehleridentifikationseinheit 58, welche Bremsvorrichtung 10 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) eine Bremsspule 22 aufweist, die mit dem Widerstand 28 verbunden ist.
Auf diese Weise ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 auch dann zu identifizieren, wenn der von einer Bremsstromzufuhr 50 zu den mehreren Bremsvorrichtungen 10 fließende Strom durch den einzelnen Stromdetektor 54 erfasst wird.
[Modifiziertes Beispiel]
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Beziehungen zwischen dem Anschlussmuster der Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) und dem detektierten Bremsstrom Ib zeigt. Ähnlich wie 4 bezeichnet in 7 „mit dem Widerstand 28“, dass der Widerstand 28 in Reihe mit der Bremsspule 22 geschaltet ist, während „ohne dem Widerstand 28“ angibt, dass kein Widerstand 28 mit der Bremsspule 22 verbunden ist.
Anders als bei 4 wird bei den Anschlussmustern 1 bis 3 eine Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 nicht an den Widerstand 28 angeschlossen ist, als fehlerhaft angesehen, da der detektierte Stromwert gleich ∞ [A] ist. Bei den Anschlussmustern 1 bis 3 gibt es aber zwei Bremsvorrichtungen 10, deren Bremsspule 22 nicht an dem Widerstand 28 angeschlossen ist. Daher ist es möglich, die Kandidaten für die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 einzugrenzen (es ist möglich, sie in einem gewissen Maße zu spezifizieren), aber es ist unmöglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 abschließend zu identifizieren.
Außerdem beträgt bei den Anschlussmustern 4 bis 6 der detektierte Stromwert etwa 5 [A], es gibt aber anders als in 4 zwei Bremsvorrichtungen 10, deren Bremsspule 22 an dem Widerstand 28 angeschlossen ist. Daher ist es möglich, die Kandidaten für die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 einzugrenzen (es ist möglich, sie in einem gewissen Maße zu spezifizieren), es ist aber unmöglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 abschließend zu identifizieren.
Bei einem Anschlussmuster 7 ist der detektierte Stromwert gleich ∞ [A], es ist aber keine der Bremsspulen 22 aller Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) mit dem Widerstand 28 verbunden, so dass es unmöglich ist, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 zu identifizieren. In ähnlicher Weise beträgt bei einem Anschlussmuster 8 der detektierte Stromwert etwa 5 [A] und jede Bremsspule 22 aller Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) ist mit dem Widerstand 28 verbunden, so dass es unmöglich ist, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 zu identifizieren.
Um hiermit umzugehen, werden bei dem modifizierten Beispiel die Widerstandswerte der Scheiben 24 der Bremsvorrichtungen 10 unterschiedlich zueinander gewählt. Dies ermöglicht es, den Stromwert des Bremsstroms Ib, der durch jede Bremsvorrichtung 10 fließt, wenn die Bremsspule 22 in einem Zustand kurzgeschlossen ist, in dem die Bremsspule 22 direkt mit der Scheibe 24 verbunden ist, von denjenigen anderer Bremsvorrichtungen zu unterscheiden. In diesem Fall werden die zweiten Schwellenwerte TH2 der Bremsvorrichtungen 10 in Abhängigkeit von den Widerstandswerten der Scheiben 24 unterschiedlich gewählt.
Außerdem wird bei dem modifizierten Beispiel der Widerstandswert der Widerstände 28, die an der Scheibe 24 vorgesehen sind, für jede Bremsvorrichtung 10 so eingestellt, dass sie sich für alle Bremsvorrichtungen unterscheiden. Hierdurch ist es möglich, den Stromwert des Bremsstroms Ib, der durch jede Bremsvorrichtung 10 fließt, wenn die Bremsspule 22 in einem Zustand kurzgeschlossen ist, in dem die Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 verbunden ist, für jede der Bremsvorrichtungen unterschiedlich zu machen. In diesem Fall wird der erste Schwellenwert TH1 für jede Bremsvorrichtung 10 in Abhängigkeit von dem Widerstandswert des Widerstands 28 unterschiedlich gewählt.
Die Scheiben 24 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 und die Widerstände 28, die auf den Scheiben 24 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 vorgesehen sind, sollten unterschiedliche Widerstandswerte haben. In dem Fall, wenn die Scheibe 24 und der Widerstand 28 den gleichen Widerstandswert haben, kann bei einem Ausfall der Bremsvorrichtung 10 der detektierte Stromwert des Bremsstroms Ib, der durch die Scheibe fließt, nicht von dem des Widerstands unterschieden werden. Hierdurch ist es unmöglich, zu bestimmen, ob die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung 10 ist, deren Bremsspule 22 mit dem Widerstand 28 verbunden ist, oder die Bremsvorrichtung 10, deren Bremsspule 22 nicht mit dem Widerstand 28 verbunden ist. Da die Scheiben 24 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 und die Widerstände 28, die auf den Scheiben 24 der mehreren Bremsvorrichtungen 10 vorgesehen sind, unterschiedliche Widerstandswerte haben, werden die mehreren ersten Schwellenwerte TH1 und die mehreren zweiten Schwellenwerte TH2 unterschiedlich voneinander eingestellt.
Die Fehleridentifikationseinheit 58 identifiziert als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F eine Bremsvorrichtung 10 entsprechend einem Schwellenwert TH, der von den mehreren ersten Schwellenwerten TH1 und den mehreren zweiten Schwellenwerten TH2 kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert des durch den Stromdetektor 54 erfassten Bremsstroms Ib liegt.
Dies ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10 auch bei der Beziehung zwischen dem Anschlussmuster der Bremsspulen 22 der drei Bremsvorrichtungen 10 (10a bis 10c) und dem detektierten Bremsstrom Ib, wie es in 7 gezeigt ist, definitiv zu identifizieren.
Bei dem obigen Beispiel wird der Widerstandswert der Scheibe 24 in jeder Bremsvorrichtung 10 für jede der Bremsvorrichtungen 10 anders gewählt, und der Widerstandswert der Widerstände 28, die auf der Scheibe 24 jeder Bremsvorrichtung 10 vorgesehen sind, wird für jede der Bremsvorrichtungen 10 anders gewählt. Es kann aber auch lediglich der Widerstandswert der Scheibe oder lediglich der Widerstandswert der Widerstände auf der Scheibe für jede der Bremsvorrichtungen 10 unterschiedlich gewählt werden.
Beispielsweise kann der Widerstandswert der Scheibe 24 jeder Bremsvorrichtung 10 für jede der Bremsvorrichtungen 10 unterschiedlich sein, während die Widerstände 28, die auf den Scheiben 24 vorgesehen sind, bei allen der mehreren Bremsvorrichtungen 10 den gleichen Widerstandswert aufweisen kann. In diesem Fall wird der zweite Schwellenwert TH2 für jede Bremsvorrichtung 10 anders gewählt, und der erste Schwellenwert TH1 weist einen einzigen Wert auf. Daher identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F eine Bremsvorrichtung 10 entsprechend einem Schwellenwert TH, der von den ersten Schwellenwerten TH1 und den mehreren zweiten Schwellenwerten TH2 kleiner ist und am nächsten bei dem durch den Stromdetektor 54 erfassten Stromwert des Bremsstroms Ib liegt.
In diesem Fall ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen 10 gibt, deren Bremsspulen 22 direkt an die jeweiligen Scheiben 24 angeschlossen sind, und wenn eine der Bremsvorrichtungen 10 ausgefallen ist.
Umgekehrt kann sich der Widerstandswert der Widerstände 28, die auf der Scheibe 24 jeder Bremsvorrichtung 10 vorgesehen sind, für jede der Bremsvorrichtungen 10 unterscheiden, während die Scheiben 24 bei allen der mehreren Bremsvorrichtungen 10 jeweils den gleichen Widerstandswert haben können. In diesem Fall wird der erste Schwellenwert TH1 für jede Bremsvorrichtung 10 unterschiedlich gewählt, und der zweite Schwellenwert TH2 ist ein einziger Wert. Daher identifiziert die Fehleridentifikationseinheit 58 als die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F eine Bremsvorrichtung 10 entsprechend einem Schwellenwert TH, der von den mehreren ersten Schwellenwerten TH1 und dem zweiten Schwellenwert TH2 kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert des Stromwerts Ib liegt, der durch den Stromdetektor 54 erfasst wird.
In diesem Fall ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung 10F auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen 10 gibt, deren Bremsspulen 22 mit den jeweiligen Widerständen 28 verbunden sind, und wenn lediglich eine der Bremsvorrichtungen 10 ausgefallen ist.
[Technische Ideen, die sich aus der Ausführungsform ergeben]
Technische Ideen, die sich aus der oben beschriebenen Ausführungsform und Modifikationen ergeben, werden nachfolgend beschrieben.
<Erste technische Idee>
Die Motorantriebsvorrichtung (42) steuert das Bremsen einer Mehrzahl von Motoren (40), die jeweils eine Bremsvorrichtung (10) aufweisen, mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr (50). Die Bremsvorrichtung (10) umfasst eine elektromagnetische Bremse (BR) mit einer Bremsspule (22), die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Drehwelle (26) des Motors (40) durch Erregen/Einschalten der Bremsspule (22) freizugeben, eine leitfähige Scheibe (24), die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle (26) zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule (22) geschaltet ist, und eine Mehrzahl von Widerständen (28), die auf einer Oberfläche der Scheibe (24) vorgesehen sind, so dass die Bremsspule (22) periodisch anstelle der Scheibe (24) in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe (24) dreht. Die Motorantriebsvorrichtung (42) umfasst einen Stromdetektor (54), der dazu ausgestaltet ist, den Stromwert eines Bremsstroms (Ib) zu detektieren, der von der Bremsstromzufuhr (40) zu den mehreren Bremsspulen (22) fließt, und eine Fehleridentifikationseinheit (58), die dazu ausgestaltet ist, eine ausgefallene Bremsvorrichtung (10) der Bremsvorrichtungen auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) und des detektierten Stromwertes zu identifizieren.
Dadurch ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn der von der einen Bremsstromzufuhr (50) zu den mehreren Bremsvorrichtungen (10) fließende Strom durch den einzelnen Stromdetektor (54) detektiert wird.
Die Fehleridentifikationseinheit (58) kann dazu ausgestaltet sein, zu bestimmen, ob der Stromwert größer ist als ein Schwellenwert (TH) oder nicht, und, wenn der Stromwert größer ist als der Schwellenwert (TH), auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren. Dies ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Die Fehleridentifikationseinheit (58) kann dazu ausgestaltet sein, auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) zu bestimmen, ob jede der Bremsspulen (22) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) direkt in Reihe mit der Scheibe (24) geschaltet ist oder in Reihe mit dem Widerstand (28) geschaltet ist, um dadurch das Anschlussmuster der Bremsspulen (22) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) zu erkennen und die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auf der Basis des erkannten Anschlussmusters und des Stromwertes zu identifizieren. Diese ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Die Fehleridentifikationseinheit (58) kann einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, aufweisen, wobei sich der zweite Schwellenwert von dem ersten Schwellenwert (TH1) unterscheidet. Die Fehleridentifikationseinheit kann dazu ausgestaltet sein, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren, die einem Schwellenwert (TH) entspricht, der von dem ersten Schwellenwert (TH1) und dem zweiten Schwellenwert (TH2) kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt. Dies ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Der Widerstandswert der Widerstände (28), die auf der Scheibe (24) vorgesehen sind, kann sich für jede der Bremsvorrichtungen (10) unterscheiden. Der erste Schwellenwert der Fehleridentifikationseinheit (58) kann eine Mehrzahl unterschiedlicher erster Schwellenwerte (TH1) aufweisen, die jeweils dem Widerstandswert der Widerstände (28), die auf jeder der Scheiben (24) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) vorgesehen sind, entspricht, und die Fehleridentifikationseinheit kann dazu ausgestaltet sein, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren, die einem Schwellenwert (TH) entspricht, der von den mehreren ersten Schwellenwerten (TH1) und den zweiten Schwellenwerten (TH2) kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert liegt. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen (10) gibt, deren Bremsspulen (22) jeweils mit dem Widerstand (28) verbunden sind.
Der Widerstandswert der Scheibe (24) kann sich für jede der Bremsvorrichtungen (10) unterscheiden. Der zweite Schwellenwert der Fehleridentifikationseinheit (58) kann eine Mehrzahl unterschiedlicher zweiter Schwellenwerte (TH2) aufweisen, die jeweils dem Widerstandswert der Scheiben (24) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) entsprechen, und die Fehleridentifikationseinheit kann dazu ausgestaltet sein, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren, die einem Schwellenwert (TH) entspricht, der von dem ersten Schwellenwert (TH1) und den mehreren zweiten Schwellenwerten (TH2) kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert liegt. Durch diese Konfiguration ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen (10) gibt, deren Bremsspulen (22) direkt mit den jeweiligen Scheiben (24) verbunden sind.
Die Fehleridentifikationseinheit (58) kann einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend den Bremsvorrichtungen (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, aufweisen, wobei der zweite Schwellenwert größer ist als der erste Schwellenwert (TH1). Die Fehleridentifikationseinheit kann dazu ausgestaltet sein, die Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung zu identifizieren, wenn der Stromwert größer ist als der erste Schwellenwert (TH1) und gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert (TH2), und die Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung zu identifizieren, wenn der Stromwert größer ist als der zweite Schwellenwert (TH2). Dies ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
<Zweite technische Idee>
Ein Fehlerdetektionsverfahren ist ein Verfahren zum Detektieren des Ausfalls der Bremsvorrichtungen (10) bei einer Motorantriebsvorrichtung (42), die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Mehrzahl von Motoren (40) durch Verwendung einer einzelnen Bremsstromzufuhr (50) zu steuern, die jeweils eine Bremsvorrichtung (10) aufweisen. Die Bremsvorrichtung (10) umfasst eine elektromagnetische Bremse (BR) mit einer Bremsspule (22), die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Drehwelle (26) des Motors (40) durch Erregen/Einschalten der Bremsspule (22) freizugeben, eine leitfähige Scheibe (24), die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle (26) zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule (22) geschaltet ist, und eine Mehrzahl von Widerständen (28), die auf einer Oberfläche der Scheibe (24) so vorgesehen sind, dass die Bremsspule (22) anstelle mit der Scheibe (24) periodisch in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe (24) dreht. Das Fehlerdetektionsverfahren umfasst einen Stromdetektionsschritt zur Erfassung des Stromwertes eines Bremsstroms (Ib), der von der Bremsstromzufuhr (50) zu den mehreren Bremsspuren (22) fließt, und einen Fehleridentifikationsschritt zur Identifikation einer ausgefallenen Bremsvorrichtung (10) der Bremsvorrichtungen auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) und des detektierten Stromwerts.
Hierdurch ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn der von der einen Bremsstromzufuhr (50) zu den mehreren Bremsvorrichtungen (10) fließende Strom durch den einzelnen Stromdetektor (54) detektiert wird.
Der Fehleridentifikationsschritt kann bestimmen, ob der Stromwert größer ist als ein Schwellenwert (TH) oder nicht, und wenn der Stromwert größer ist als der Schwellenwert (TH) die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) identifizieren. Dieses Verfahren ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Der Fehleridentifikationsschritt kann auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen (26) der mehreren Motoren (40) bestimmen, ob jede der Bremsspulen (22) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) direkt in Reihe mit der Scheibe (24) geschaltet ist oder in Reihe mit dem Widerstand (28) geschaltet ist, und dadurch das Anschlussmuster der Bremsspulen (22) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) erkennen, und kann auf der Basis des erkannten Anschlussmusters und des Stromwertes die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) identifizieren. Dieses Verfahren ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Der Fehleridentifikationsschritt kann einen ersten Schwellenwert (TH1) aufweisen entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, wobei sich der zweite Schwellenwert von dem ersten Schwellenwert (TH1) unterscheidet. Der Fehleridentifikationsschritt kann als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) entsprechend einem Schwellenwert (TH) identifizieren, der von dem ersten Schwellenwert (TH1) und dem zweiten Schwellenwert (TH2) kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert liegt. Dieses Verfahren ermöglicht es, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.
Der Widerstandswert der Widerstände (28), die auf der Scheibe (24) vorgesehen sind, kann für jede der Bremsvorrichtungen (10) unterschiedlich sein. Der erste Schwellenwert des Fehleridentifikationsschrittes kann eine Mehrzahl unterschiedlicher erster Schwellenwerte (TH1) aufweisen, die jeweils dem Widerstandswert der Widerstände (28), die auf jeder der Scheiben (24) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) vorgesehen sind, entspricht, und der Fehleridentifikationsschritt kann als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) entsprechend einem Schwellenwert (TH) identifizieren, der von den mehreren ersten Schwellenwerten (TH1) und dem zweiten Schwellenwert (TH2) kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt. Durch diese Gestaltung ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen (10) gibt, deren Bremsspulen (22) jeweils mit dem Widerstand (28) verbunden sind.
Der Widerstandswert der Scheibe (24) kann für jede der Bremsvorrichtungen (10) unterschiedlich sein. Der zweite Schwellenwert des Fehleridentifikationsschrittes kann eine Mehrzahl unterschiedlicher zweiter Schwellenwerte (TH2) aufweisen, die jeweils dem Widerstandswert jeder der Scheiben (24) der mehreren Bremsvorrichtungen (10) entsprechen, und der Fehleridentifikationsschritt kann als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung (10) entsprechend einem Schwellenwert (TH) identifizieren, der von dem ersten Schwellenwert (TH1) und mehreren zweiten Schwellenwerten (TH2) kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt. Hierdurch ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) auch dann zu identifizieren, wenn es mehrere Bremsvorrichtungen (10) gibt, deren Bremsspulen (22) direkt an die jeweiligen Scheiben (24) angeschlossen sind.
Der Fehleridentifikationsschritt kann einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, aufweisen, wobei der zweite Schwellenwert größer ist als der erste Schwellenwert (TH1). Wenn der Stromwert größer ist als der erste Schwellenwert (TH1) und gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert (TH2), kann der Fehleridentifikationsschritt die Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) mit dem Widerstand (28) verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung identifizieren. Wenn der Stromwert größer ist als der zweite Schwellenwert (TH2), kann der Fehleridentifikationsschritt die Bremsvorrichtung (10), deren Bremsspule (22) direkt mit der Scheibe (24) verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung identifizieren. Hierdurch ist es möglich, die ausgefallene Bremsvorrichtung (10) zu identifizieren.

Claims

Eine Motorantriebsvorrichtung (42) zur Steuerung des Bremsens einer Mehrzahl von Motoren (40), die jeweils eine Bremsvorrichtung (10) aufweisen, mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr (50), wobei die Bremsvorrichtung umfasst: eine elektromagnetische Bremse (BR) mit einer Bremsvorrichtung (22), die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Drehwelle (26) des Motors durch Erregen der Bremsspule freizugeben, eine leitfähige Scheibe (24), die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule geschaltet ist, und eine Mehrzahl von Widerständen (28), die auf einer Oberfläche der Scheibe so vorgesehen ist, dass die Bremsspule anstatt mit der Scheibe periodisch in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe dreht, wobei die Motorantriebsvorrichtung umfasst: einen Stromdetektor (54), der dazu ausgestaltet ist, einen Stromwert eines Bremsstroms (Ib), der von der Bremsstromzufuhr zu den mehreren Bremsspulen fließt, zu erfassen, und eine Fehleridentifikationseinheit (58), die dazu ausgestaltet ist, eine ausgefallene Bremsvorrichtung der Bremsvorrichtungen auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen der mehreren Motoren und des erfassten Stromwertes zu identifizieren.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, zu bestimmen, ob der Stromwert größer ist als ein Schwellenwert (TH), und wenn der Stromwert größer ist als der Schwellenwert (TH), die ausgefallene Bremsvorrichtung auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen der mehreren Motoren zu identifizieren.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen der mehreren Motoren zu bestimmen, ob jede der Bremsspulen der mehreren Bremsvorrichtungen direkt in Reihe mit der Scheibe geschaltet ist oder in Reihe mit dem Widerstand geschaltet ist oder nicht, um dadurch ein Anschlussmuster der Bremsspulen der mehreren Bremsvorrichtungen zu erkennen, und die ausgefallene Bremsvorrichtung auf der Basis des erkannten Anschlussmusters und des Stromwertes zu identifizieren.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Fehleridentifikationseinheit einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Schwellenwert sich von dem ersten Schwellenwert unterscheidet, und wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung zu identifizieren, die einem Schwellenwert zugeordnet ist, der von den ersten und zweiten Schwellenwerten kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Widerstandswert der Widerstände, die auf der Scheibe vorgesehen sind, für jede der Bremsvorrichtungen anders ist, und wobei der erste Schwellenwert der Fehleridentifikationseinheit eine Mehrzahl unterschiedlicher erster Schwellenwerte aufweist, die jeweils dem Widerstandswert der Widerstände, die auf jeder der Scheiben der mehreren Bremsvorrichtungen vorgesehen sind, entspricht, und wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung zu identifizieren, die einem Schwellenwert entspricht, der von den mehreren ersten Schwellenwerten und den zweiten Schwellenwerten kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein Widerstandswert der Scheibe für jede der Bremsvorrichtungen anders ist, und wobei der zweite Schwellenwert der Fehleridentifikationseinheit eine Mehrzahl unterschiedlicher zweiter Schwellenwerte aufweist, die jeweils dem Widerstandswert jeder der Scheiben der mehreren Bremsvorrichtungen entspricht, und wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung zu identifizieren, die einem Schwellenwert entspricht, der von den ersten und zweiten Schwellenwerten kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Fehleridentifikationseinheit einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, hat, wobei der zweite Schwellenwert größer ist als der erste Schwellenwert, und wobei die Fehleridentifikationseinheit dazu ausgestaltet ist, die Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung zu identifizieren, wenn der Stromwert größer ist als der erste Schwellenwert und gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert, und die Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung zu identifizieren, wenn der Stromwert größer ist als der zweite Schwellenwert.
Ein Fehlerdetektionsverfahren zur Detektion des Ausfalls der Bremsvorrichtungen bei einer Motorantriebseinheit (42), die dazu ausgestaltet ist, mit Hilfe einer einzelnen Bremsstromzufuhr (50) das Bremsen einer Mehrzahl von Motoren (40) zu steuern, die jeweils eine Bremsvorrichtung (10) aufweisen, wobei die Bremsvorrichtung umfasst: eine elektromagnetische Bremse (BR) mit einer Bremsspule (22), die dazu ausgestaltet ist, das Bremsen einer Drehwelle (26) des Motors (40) durch Erregen der Bremsspule freizugeben, eine leitfähige Scheibe (24), die dazu ausgestaltet ist, sich zusammen mit der Drehwelle zu drehen, und die in Reihe mit der Bremsspule geschaltet ist, und eine Mehrzahl von Widerständen (28), die auf einer Oberfläche der Scheibe so vorgesehen sind, dass die Bremsspule anstelle mit der Scheibe periodisch in Reihe mit jedem der Widerstände geschaltet wird, wenn sich die Scheibe dreht, wobei das Fehlerdetektionsverfahren umfasst: einen Stromdetektionsschritt zur Erfassung eines Stromwertes eines Bremsstroms (Ib), der von der Bremsstromzufuhr zu den mehreren Bremsspulen fließt, und einen Fehleridentifikationsschritt zur Identifikation einer ausgefallenen Bremsvorrichtung der Bremsvorrichtungen auf der Basis von Drehpositionen der Drehwellen der mehreren Motoren und des detektierten Stromwertes.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 8, wobei der Fehleridentifikationsschritt bestimmt, ob der Stromwert größer ist als ein Schwellenwert (TH) oder nicht, und wenn der Stromwert größer ist als der Schwellenwert, die ausgefallene Bremsvorrichtung auf der Basis der Drehposition der Drehwellen der mehreren Motoren identifiziert.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Fehleridentifikationsschritt auf der Basis der Drehpositionen der Drehwellen der Drehmotoren bestimmt, ob jede der Bremsspulen der mehreren Bremsvorrichtungen direkt in Reihe mit der Scheibe geschaltet ist oder in Reihe mit dem Widerstand geschaltet ist, um dadurch ein Anschlussmuster der Bremsspulen der mehreren Bremsvorrichtungen zu erkennen, und die ausgefallene Bremsvorrichtung auf der Basis des erkannten Anschlussmusters und des Stromwertes identifiziert.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 10, wobei der Fehleridentifikationsschritt einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, aufweist, wobei sich der zweite Schwellenwert von dem ersten Schwellenwert unterscheidet, und wobei der Fehleridentifikationsschritt als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung identifiziert, die von den ersten und zweiten Schwellenwerten einem Schwellenwert entspricht, der kleiner ist und am nächsten bei dem Stromwert liegt.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 11, wobei ein Widerstandswert der Widerstände, die auf der Scheibe vorgesehen sind, für jede der Bremsvorrichtungen anders ist, und wobei der erste Schwellenwert des Fehleridentifikationsschritts eine Mehrzahl unterschiedlicher erster Schwellenwerte aufweist, die jeweils dem Widerstandswert der Widerstände, die auf jeder der Scheiben der mehreren Bremsvorrichtungen vorgesehen sind, entspricht, und wobei der Fehleridentifikationsschritt als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung identifiziert, die einem Schwellenwert entspricht, der von den mehreren ersten Schwellenwerten und den zweiten Schwellenwerten kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Widerstandswert der Scheibe für jede der Bremsvorrichtungen anders ist, und wobei der zweite Schwellenwert des Fehleridentifikationsschritts eine Mehrzahl unterschiedlicher zweiter Schwellenwerte aufweist, die jeweils dem Widerstandswert jeder der Scheiben der mehreren Bremsvorrichtungen entspricht, und wobei der Fehleridentifikationsschritt als die ausgefallene Bremsvorrichtung die Bremsvorrichtung identifiziert, die von den ersten und zweiten Schwellenwerten einem Schwellenwert entspricht, der kleiner ist und dem Stromwert am nächsten liegt.
Das Fehlerdetektionsverfahren nach Anspruch 10, wobei der Fehleridentifikationsschritt einen ersten Schwellenwert (TH1) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, und einen zweiten Schwellenwert (TH2) entsprechend der Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, aufweist, wobei der zweite Schwellenwert größer ist als der erste Schwellenwert, wobei der Fehleridentifikationsschritt die Bremsvorrichtung, deren Bremsspule mit dem Widerstand verbunden ist, als die ausgefallene Bremsvorrichtung identifiziert, wenn der Stromwert größer ist als der erste Schwellenwert und gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert, und wobei der Fehleridentifikationsschritt die Bremsvorrichtung, deren Bremsspule direkt mit der Scheibe verbunden ist, als die ausgefallene Bremsspule identifiziert, wenn der Stromwert größer ist als der zweite Schwellenwert.