JP2022086120A5 - - Google Patents

Description

上記の第１の課題を解決するため、本発明のブレーキ制御回路は、コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するためのブレーキ制御回路において、第１駆動信号を生成した後に停止させる第１駆動信号停止回路と、第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成回路と、前記第１駆動信号と前記第２駆動信号の少なくとも一方が出力されているときにオン状態になって前記コイルを前記励磁状態とする半導体スイッチと、を備える。前記第１駆動信号停止回路は、前記ブレーキ制御回路への電力供給の開始に同期して前記第１駆動信号の生成を開始することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とし、前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始されてから所定時間後に前記第１駆動信号を停止させるように構成されており、第２駆動信号生成回路は、第１駆動信号が停止する前から第２駆動信号を生成し始めるとともに、前記第１駆動信号が停止した後も前記第２駆動信号を継続的に生成して前記電磁ブレーキを前記解放状態に維持するように構成されていることを特徴とする。

また、上記の第１の課題を解決するため、本発明の電磁ブレーキの制御方法は、コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、（ａ）前記コイルに直流電圧を印加するブレーキ制御回路への電力供給の開始に同期して、前記コイルを前記励磁状態とする第１駆動信号を生成することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とし、前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始されてから所定時間後に前記第１駆動信号を停止させる工程と、（ｂ）前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始された後に第２駆動信号を生成することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とする工程と、を備える。前記工程（ｂ）は、前記第１駆動信号が停止する前から第２駆動信号を生成し始める工程と、前記第１駆動信号が停止した後も前記第２駆動信号を継続的に生成して前記電磁ブレーキを前記解放状態に維持する工程と、を含むことを特徴とする。

また、上記の第２の課題を解決するため、本発明の電磁ブレーキの制御装置は、コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するためのブレーキ制御回路の制御装置において、コイルに直流電圧を印加するための電力を前記ブレーキ制御回路に供給する電源を備え、電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、電磁ブレーキの制動状態と電磁ブレーキの解放状態とが交互に繰り返されるように、電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給と、電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を停止することを特徴とする。

また、上記の第２の課題を解決するため、本発明の電磁ブレーキの制御方法は、コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、電磁ブレーキの制動状態と電磁ブレーキの解放状態とが交互に繰り返されるように、コイルに直流電圧を印加するための電力を供給する電源からブレーキ制御回路への電力供給と、電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を停止することを特徴とする。

上述した形態において、ブレーキ制御回路４は、トランジスタ２３に代えて、第１駆動信号に基づいてオンオフ動作を行うトランジスタと、第２駆動信号に基づいてオンオフ動作を行うトランジスタとを個別に備えていても良い。すなわち、ブレーキ制御回路４は、コイル３に接続される半導体スイッチとして、第１駆動信号に基づいてオンオフ動作を行う半導体スイッチと、第２駆動信号に基づいてオンオフ動作を行う半導体スイッチとを個別に備えていても良い。また、上述した形態において、ブレーキ制御回路４が実装される制御基板が電磁ブレーキ２の外部に設置されていても良い。すなわち、電磁ブレーキ２は、ブレーキ制御回路４が実装される制御基板を備えていなくても良い。さらに、上述した形態において、モータ７は、アーム８以外の物を駆動させる駆動源として使用されても良い。
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
＜適用例１＞
コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するためのブレーキ制御回路において、
前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始されると、所定時間、前記電磁ブレーキを前記解放状態とする直流電圧であって前記ブレーキ制御回路への入力電圧である第１の電圧を前記コイルに印加し、その後、前記電磁ブレーキの前記解放状態を維持する直流電圧である第２の電圧を前記コイルに印加するとともに、前記ブレーキ制御回路への電力供給開始に同期して前記コイルへの前記第１の電圧の印加を開始し、
さらに、前記ブレーキ制御回路への電力供給開始後、所定時間が経過すると、前記第１の電圧を発生させるための第１駆動信号を停止させる第１駆動信号停止回路と、前記第２の電圧を発生させるための第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成回路とを備え、
前記第２駆動信号生成回路は、前記第１駆動信号が停止する前から前記第２駆動信号を生成し始めることを特徴とするブレーキ制御回路。
＜適用例２＞
前記第１駆動信号に基づいてオンオフ動作を行う半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチがオン状態になると、前記コイルに電圧が印加され、
前記第１駆動信号は、前記ブレーキ制御回路への入力電圧から直接生成されることを特徴とする適用例１記載のブレーキ制御回路。
＜適用例３＞
前記半導体スイッチは、前記第１駆動信号と前記第２駆動信号とに基づいてオンオフ動作を行うことを特徴とする適用例１または２記載のブレーキ制御回路。
＜適用例４＞
前記半導体スイッチは、トランジスタであり、
前記トランジスタのベースには、抵抗とコンデンサとが並列に接続されていることを特徴とする適用例３記載のブレーキ制御回路。
＜適用例５＞
コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御装置において、
前記コイルに直流電圧を印加するための電力を供給する電源を備え、前記電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、前記電磁ブレーキの前記制動状態と前記電磁ブレーキの前記解放状態とが交互に繰り返されるように、前記電源からの電力供給と、前記電源からの電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、前記電源からの電力供給を停止することを特徴とする電磁ブレーキの制御装置。
＜適用例６＞
前記モータを少なくとも非常停止させるときに前記電源から電力が供給される時間である電力供給時間と、前記モータを少なくとも非常停止させるときに前記電源からの電力供給が一時停止される時間である電力供給停止時間とが任意に設定可能となっていることを特徴とする適用例５記載の電磁ブレーキの制御装置。
＜適用例７＞
前記電源からの電力供給のオンオフ動作を行う第２の半導体スイッチを備えることを特徴とする適用例５または６記載の電磁ブレーキの制御装置。
＜適用例８＞
前記電源は、前記モータの回生電力、および、前記電源が繋がる元電源から供給される電力の少なくともいずれか一方が蓄電される蓄電池を備えることを特徴とする適用例５から７のいずれかに記載の電磁ブレーキの制御装置。
＜適用例９＞
適用例５から８のいずれかに記載の電磁ブレーキの制御装置と、前記電源から電力が供給されるとともに前記コイルに直流電圧を印加するブレーキ制御回路とを備え、
前記ブレーキ制御回路は、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給開始に同期して前記コイルへの電圧の印加を開始することを特徴とする電磁ブレーキの制御システム。
＜適用例１０＞
前記ブレーキ制御回路は、前記電磁ブレーキを前記解放状態とする直流電圧であって前記電源から前記ブレーキ制御回路への入力電圧である第１の電圧を発生させるための第１駆動信号に基づいてオンオフ動作を行う半導体スイッチを備え、
前記半導体スイッチがオン状態になると、前記コイルに電圧が印加され、
前記第１駆動信号は、前記電源から前記ブレーキ制御回路への入力電圧から直接生成されることを特徴とする適用例９記載の電磁ブレーキの制御システム。
＜適用例１１＞
適用例１から４のいずれかに記載のブレーキ制御回路、あるいは、適用例９または１０に記載のブレーキ制御回路によって直流電圧が印加される前記コイルを備える電磁ブレーキであって、
前記ブレーキ制御回路が実装される制御基板が内蔵されていることを特徴とする電磁ブレーキ。
＜適用例１２＞
コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、
前記コイルに直流電圧を印加するブレーキ制御回路への電力供給が開始されると、所定時間、前記電磁ブレーキを前記解放状態とする直流電圧であって前記ブレーキ制御回路への入力電圧である第１の電圧を前記コイルに印加し、その後、前記電磁ブレーキの前記解放状態を維持する直流電圧である第２の電圧を前記コイルに印加するとともに、前記ブレーキ制御回路への電力供給開始に同期して前記コイルへの前記第１の電圧の印加を開始し、かつ、
前記ブレーキ制御回路への電力供給開始後、所定時間が経過すると、前記第１の電圧を発生させるための第１駆動信号を停止させるとともに、前記第１駆動信号が停止する前から、前記第２の電圧を発生させるための第２駆動信号を生成し始めることを特徴とする電磁ブレーキの制御方法。
＜適用例１３＞
コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、
前記電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、前記電磁ブレーキの前記制動状態と前記電磁ブレーキの前記解放状態とが交互に繰り返されるように、前記コイルに直流電圧を印加するための電力を供給する電源からの電力供給と、前記電源からの電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、前記電源からの電力供給を停止することを特徴とする電磁ブレーキの制御方法。

Claims (13)

1. コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するためのブレーキ制御回路において、
   第１駆動信号を生成した後に停止させる第１駆動信号停止回路と、
   第２駆動信号を生成する第２駆動信号生成回路と、
   前記第１駆動信号と前記第２駆動信号の少なくとも一方が出力されているときにオン状態になって前記コイルを前記励磁状態とする半導体スイッチと、
   を備え、
   前記第１駆動信号停止回路は、前記ブレーキ制御回路への電力供給の開始に同期して前記第１駆動信号の生成を開始することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とし、前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始されてから所定時間後に前記第１駆動信号を停止させるように構成されており、
   前記第２駆動信号生成回路は、前記第１駆動信号が停止する前から前記第２駆動信号を生成し始めるとともに、前記第１駆動信号が停止した後も前記第２駆動信号を継続的に生成して前記電磁ブレーキを前記解放状態に維持するように構成されていることを特徴とするブレーキ制御回路。
2. 前記第１駆動信号は、直流電源から前記第１駆動信号停止回路のコンデンサに流れる電流の変化を示すアナログ信号であることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御回路。
3. 前記第２駆動信号は、所定の周期でオンオフを繰り返す信号であって、各周期のオフ期間も前記電磁ブレーキを前記解放状態に維持する信号であることを特徴とする請求項１または２記載のブレーキ制御回路。
4. 前記半導体スイッチは、トランジスタであり、
   前記トランジスタのベースには、抵抗とコンデンサとが並列に接続されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御回路。
5. コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するためのブレーキ制御回路の制御装置において、
   前記コイルに直流電圧を印加するための電力を前記ブレーキ制御回路に供給する電源を備え、前記電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、前記電磁ブレーキの前記制動状態と前記電磁ブレーキの前記解放状態とが交互に繰り返されるように、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給と、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を停止することを特徴とする制御装置。
6. 前記モータを少なくとも非常停止させるときに前記電源から電力が供給される時間である電力供給時間と、前記モータを少なくとも非常停止させるときに前記電源からの電力供給が一時停止される時間である電力供給停止時間とが任意に設定可能となっていることを特徴とする請求項５記載の制御装置。
7. 前記電源からの電力供給のオンオフ動作を行う第２の半導体スイッチを備えることを特徴とする請求項５または６記載の制御装置。
8. 前記電源は、前記モータの回生電力、および、前記電源が繋がる元電源から供給される電力の少なくともいずれか一方が蓄電される蓄電池を備えることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 請求項５から８のいずれか一項に記載の制御装置と、前記電源から電力が供給されるとともに前記コイルに直流電圧を印加するブレーキ制御回路とを備え、
   前記ブレーキ制御回路は、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給開始に同期して前記コイルへの電圧の印加を開始することを特徴とする電磁ブレーキの制御システム。
10. 前記ブレーキ制御回路は、前記電磁ブレーキを前記解放状態とする直流電圧であって前記電源から前記ブレーキ制御回路への入力電圧である第１の電圧を発生させるための第１駆動信号に基づいてオンオフ動作を行う半導体スイッチを備え、
    前記半導体スイッチがオン状態になると、前記コイルに電圧が印加され、
    前記第１駆動信号は、前記電源から前記ブレーキ制御回路のコンデンサに流れる電流の変化を示すアナログ信号であることを特徴とする請求項９記載の電磁ブレーキの制御システム。
11. 請求項１から４のいずれか一項に記載のブレーキ制御回路、あるいは、請求項９または１０に記載のブレーキ制御回路によって直流電圧が印加される前記コイルを備える電磁ブレーキであって、
    前記ブレーキ制御回路が実装される制御基板が内蔵されていることを特徴とする電磁ブレーキ。
12. コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、
    （ａ）前記コイルに直流電圧を印加するブレーキ制御回路への電力供給の開始に同期して、前記コイルを前記励磁状態とする第１駆動信号の生成を開始することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とし、前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始されてから所定時間後に前記第１駆動信号を停止させる工程と、
    （ｂ）前記ブレーキ制御回路への電力供給が開始された後に第２駆動信号を生成することによって前記電磁ブレーキを前記解放状態とする工程と、
    を備え、
    前記工程（ｂ）は、
    前記第１駆動信号が停止する前から前記第２駆動信号を生成し始める工程と、
    前記第１駆動信号が停止した後も前記第２駆動信号を継続的に生成して前記電磁ブレーキを前記解放状態に維持する工程と、
    を含むことを特徴とする電磁ブレーキの制御方法。
13. コイルが無励磁状態のときに制動力が作用する制動状態となり、前記コイルが励磁状態のときに制動力が作用しない解放状態となる無励磁作動型の電磁ブレーキを制御するための電磁ブレーキの制御方法において、
    前記電磁ブレーキが取り付けられるモータを少なくとも非常停止させるときに、前記電磁ブレーキの前記制動状態と前記電磁ブレーキの前記解放状態とが交互に繰り返されるように、前記コイルに直流電圧を印加するための電力を供給する電源からブレーキ制御回路への電力供給と、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を一時停止する電力供給停止とを交互に繰り返した後、前記電源から前記ブレーキ制御回路への電力供給を停止することを特徴とする電磁ブレーキの制御方法。