JP4734581B2 - Brake drive control circuit - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキを駆動制御するブレーキ駆動制御回路に関するものであって、特に、安全性を向上させたブレーキ駆動制御回路に関するものである。 The present invention relates to a brake drive control circuit for driving and controlling a brake, and particularly to a brake drive control circuit with improved safety.
従来より、垂直軸を含むロボットにおいて、その垂直軸を駆動するサーボモータの動力が遮断された場合には、メカニカルブレーキを動作させることによって、その垂直軸を構成するアームが落下しないような制御が行われている。特に、近年のアーム型ロボットの大型化に伴い、オペレータの安全を守るために、かかる制御の重要性は益々高まってきている。 Conventionally, in a robot including a vertical axis, when the power of a servo motor that drives the vertical axis is cut off, the control that prevents the arm constituting the vertical axis from dropping by operating the mechanical brake is performed. Has been done. In particular, with the recent increase in size of arm-type robots, the importance of such control has been increasing in order to protect the safety of operators.
図４は、従来のブレーキ駆動制御回路の回路図である。図４（ａ）は、電源＋側にスイッチング素子１１ａを設けたブレーキ駆動制御回路（ハイサイドスイッチ）であって、図４（ｂ）は、ＧＮＤ側にスイッチング素子１１ｂを設けたブレーキ駆動制御回路（ローサイドスイッチ）である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すブレーキ駆動制御回路は、ロボットの駆動制御を行うロボットコントローラからブレーキ信号を受信する。これにより、ブレーキ駆動制御回路に駆動電流が流れ、ブレーキ１２ａ及びブレーキ１２ｂの復帰（リリース又は解放）動作を実現させるようになっている。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、開閉サージやノイズ等の瞬間的高電圧を吸収・除去すべく、ブレーキ１２ａ及びブレーキ１２ｂと並列に、それぞれサージアブソーバ１３ａ及びサージアブソーバ１３ｂが接続されている。 FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional brake drive control circuit. 4A shows a brake drive control circuit (high-side switch) provided with a switching element 11a on the power source + side, and FIG. 4B shows a brake drive control circuit provided with a switching element 11b on the GND side. (Low-side switch). The brake drive control circuit shown in FIGS. 4A and 4B receives a brake signal from a robot controller that performs drive control of the robot. As a result, a drive current flows through the brake drive control circuit, and a return (release or release) operation of the brake 12a and the brake 12b is realized. 4 (a) and 4 (b), a surge absorber 13a and a surge absorber 13b are provided in parallel with the brake 12a and the brake 12b, respectively, in order to absorb and remove instantaneous high voltages such as switching surges and noises. It is connected.
しかしながら、図４（ａ）又は図４（ｂ）において、スイッチング素子１１ａ又はスイッチング素子１１ｂが故障してショートした場合には、メカニカルブレーキを正常にオフ（ロック）することができなくなる。 However, in FIG. 4 (a) or FIG. 4 (b), when the switching element 11a or the switching element 11b fails and is short-circuited, the mechanical brake cannot be normally turned off (locked).
すなわち、図４（ａ）に示すブレーキ駆動制御回路（ハイサイドスイッチ）において、ブレーキ信号に基づき動作するスイッチング素子１１ａが故障（ショート）すると、回路中の通電を遮断することができなくなり、その結果、ブレーキ１２ａをオフすることができなくなる。また、図４（ｂ）に示すブレーキ駆動制御回路（ローサイドスイッチ）においても、ブレーキ信号に基づき動作するスイッチング素子１１ｂが故障（ショート）したり、スイッチング素子１１ｂとブレーキ１２ｂをつなぐ配線が断線してフレーム等に地絡したりすると、回路中の通電を遮断することができなくなり、その結果、ブレーキ１２ｂをオフすることができなくなる。 That is, in the brake drive control circuit (high-side switch) shown in FIG. 4A, if the switching element 11a that operates based on the brake signal fails (short-circuit), it becomes impossible to cut off the energization in the circuit. The brake 12a cannot be turned off. Also in the brake drive control circuit (low-side switch) shown in FIG. 4B, the switching element 11b that operates based on the brake signal fails (shorts), or the wiring that connects the switching element 11b and the brake 12b is disconnected. If a ground fault occurs in the frame or the like, it becomes impossible to cut off the energization in the circuit, and as a result, the brake 12b cannot be turned off.
このように、回路中の通電を遮断することができず、メカニカルブレーキを正常にオフすることができなくなると、仮にサーボロックが停止した場合、垂直軸を構成するアームが落下することとなり、非常に危険である。 In this way, if the energization in the circuit cannot be cut off and the mechanical brake cannot be normally turned off, if the servo lock stops, the arm constituting the vertical axis will fall, Is dangerous.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチング素子が単一故障した場合であっても、ブレーキ駆動制御回路中の通電を的確に遮断することで、ブレーキのロックを適切に行うことができ、結果として、ブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることが可能なブレーキ駆動制御回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to accurately cut off the energization in the brake drive control circuit even when the switching element has a single failure. Therefore, it is an object of the present invention to provide a brake drive control circuit that can appropriately perform the locking of the brake and, as a result, can improve the safety when driving the brake.
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following.
（１） ブレーキに対する駆動信号をオン・オフ制御するスイッチング制御手段を少なくとも２個有するブレーキ駆動制御回路であって、前記スイッチング制御手段は、いずれも前記ブレーキに対して直列に接続され、単一のブレーキ信号に基づき個別にスイッチング制御可能であって、前記ブレーキの解放動作を実現させるときは、前記スイッチング制御手段をいずれもオンとして前記ブレーキをオンするとともに、前記ブレーキのロック動作を実現させるときは、前記スイッチング制御手段をいずれもオフする一方、前記スイッチング制御手段をいずれもオフ制御するブレーキ信号が送信されたにもかかわらず、前記スイッチング制御手段の一がオフで、その他がオンであるときでも、前記ブレーキのロック動作を実現すると共に、前記ブレーキ駆動制御回路は、さらに、前記ブレーキと並列に接続され、前記ブレーキにかかる電圧の有無を検出する電圧検出手段を備え、前記スイッチング制御手段を個別にオンして故障検出することを特徴とするブレーキ駆動制御回路。 (1) A brake drive control circuit having at least two switching control means for controlling on / off of a drive signal for a brake, both of which are connected in series to the brake, When switching control can be performed individually based on a brake signal and the release operation of the brake is realized, the switching control means is turned on to turn on the brake and the lock operation of the brake is realized. Even when all of the switching control means are turned off, even when a brake signal for controlling the switching control means to be turned off is transmitted, one of the switching control means is off and the other is on. , together to implement the locking operation of the brake, the blanking The rake drive control circuit further includes voltage detection means connected in parallel with the brake and detecting the presence / absence of a voltage applied to the brake, and individually detects the failure by turning on the switching control means. Brake drive control circuit.
本発明によれば、ブレーキ駆動制御回路に、少なくとも２個以上のスイッチング制御手段を設け、それらをいずれも互いに直列に接続することとしたから、例えばそれらのうちの1個が故障してショートした場合であっても、他のスイッチング制御手段によってブレーキ駆動制御回路の通電を遮断することができる。 According to the present invention, since at least two or more switching control means are provided in the brake drive control circuit and they are all connected in series with each other, for example, one of them has failed and short-circuited. Even in this case, the energization of the brake drive control circuit can be cut off by other switching control means.
従って、スイッチング制御手段の単一故障で、ブレーキをオフできなくなるのを防止することができ、ひいては、ブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to prevent the brake from being unable to be turned off due to a single failure of the switching control means, and thus it is possible to improve safety when driving the brake.
（２） 前記スイッチング制御手段は、前記ブレーキを介在して接続されることを特徴とする（１）記載のブレーキ駆動制御回路。 (2) The brake drive control circuit according to (1), wherein the switching control means is connected via the brake.
本発明によれば、上述したブレーキを介在するような構成で、上述したスイッチング制御手段を接続することとしたから、例えば片方の配線が断線してフレーム地絡したような場合であっても、もう片方のスイッチング制御手段によればブレーキ駆動制御回路の通電を遮断することができ、ひいてはブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the above-described switching control means is connected in a configuration in which the above-described brake is interposed, for example, even when one of the wires is disconnected and the frame is grounded, According to the other switching control means, the energization of the brake drive control circuit can be cut off, and as a result, the safety when driving the brake can be improved.
前記ブレーキ駆動制御回路は、さらに、前記ブレーキと並列に接続され、前記ブレーキにかかる電圧の有無を検出する電圧検出手段を備えることを特徴とする。 Before SL brake drive control circuit further includes a brake and are connected in parallel, further comprising a voltage detecting means for detecting the presence or absence of a voltage applied to the brake.
本発明によれば、上述したブレーキ駆動制御回路に、ブレーキにかかる電圧の有無を検出する電圧検出手段を、ブレーキと並列に接続することとしたから、スイッチング制御手段の故障を的確に検出することができ、ひいてはブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the voltage detection means for detecting the presence or absence of the voltage applied to the brake is connected in parallel to the brake in the brake drive control circuit described above, the failure of the switching control means can be accurately detected. As a result, the safety when driving the brake can be improved.
（３） 前記電圧検出手段は、フォトカップラであることを特徴とする（１）又は（２）記載のブレーキ駆動制御回路。 (3) The brake drive control circuit according to (1) or (2) , wherein the voltage detection means is a photocoupler.
本発明によれば、上述した電圧検出手段は、フォトカップラであることとしたから、ブレーキ駆動制御系と故障検出系とを電気的に切り離した上で、スイッチング制御手段の故障を的確に検出することができ、ひいてはブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the voltage detection means described above is a photocoupler, the brake drive control system and the failure detection system are electrically disconnected, and the failure of the switching control means is accurately detected. As a result, the safety when driving the brake can be improved.
（４） 前記ブレーキは、ロボットの垂直軸を構成するアームを制動するブレーキであることを特徴とする（１）から（３）のいずれか記載のブレーキ駆動制御回路。
（５） 前記ブレーキは、アームの落下を防止するメカニカルブレーキであることを特徴とする（４）記載のブレーキ駆動制御回路。
(4) The brake drive control circuit according to any one of (1) to ( 3 ), wherein the brake is a brake that brakes an arm constituting a vertical axis of the robot.
(5) The brake drive control circuit according to ( 4 ), wherein the brake is a mechanical brake that prevents the arm from dropping.
本発明によれば、上述したブレーキとして、ロボットの垂直軸を構成するアームを制動するブレーキを用いることとしたから、高度な安全性が要求されるロボット制御の分野において、スイッチング制御手段の単一故障でアームのブレーキをオフできなくなるのを防止することができ、ひいては、ブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the brake that brakes the arm constituting the vertical axis of the robot is used as the above-described brake, a single switching control means is used in the field of robot control that requires high safety. It is possible to prevent the arm brake from being unable to be turned off due to a failure, and as a result, it is possible to improve safety when driving and controlling the brake.
本発明に係るブレーキ駆動制御回路は、以上説明したように、少なくとも２個のスイッチング制御手段を互いに直列に接続するものなので、それらのうちの1個が故障してショートした場合であっても、他のスイッチング制御手段によってブレーキ駆動制御回路の通電を遮断することができ、ひいてはブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させることができる。 As described above, the brake drive control circuit according to the present invention connects at least two switching control means in series with each other, so even if one of them fails and shorts out, The energization of the brake drive control circuit can be cut off by other switching control means, and as a result, the safety when driving the brake can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
［回路構成］
図１は、本発明の実施の形態に係るブレーキ駆動制御回路の回路図である。
[Circuit configuration]
FIG. 1 is a circuit diagram of a brake drive control circuit according to an embodiment of the present invention.
図１において、本発明の実施の形態に係るブレーキ駆動制御回路は、スイッチングトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、ブレーキ２と、サージアブソーバ３と、抵抗（例えば１ｋΩ）４と、フォトカップラ５と、２４Ｖ電源ＶＣＣと、から構成される。なお、スイッチングトランジスタＴｒ１を２４Ｖ電源ＶＣＣに接続するにあたって、ショートした場合を考慮してヒューズ（ＦＵＳＥ）を介するようにしている。 1, the brake drive control circuit according to the embodiment of the present invention includes switching transistors Tr 1 and Tr 2 , a brake 2, a surge absorber 3, a resistor (for example, 1 kΩ) 4, a photocoupler 5, and 24 V and the power supply V CC, consists of. Incidentally, in order to connect the switching transistor Tr 1 in the 24V power supply V CC, so that through the fuse (FUSE) taking into account the case where a short circuit.
スイッチングトランジスタＴｒ１は、ベース端子に入力されたブレーキ信号に基づきコレクタ電流のオン・オフを制御するものであって、エミッタ端子が電源ＶＣＣに接続され、コレクタ端子が抵抗４を介してフォトカップラ５の発光ダイオード５ａに接続されている。また、スイッチングトランジスタＴｒ２は、スイッチングトランジスタＴｒ１と同様、ベース端子に入力されたブレーキ信号に基づきコレクタ電流のオン・オフを制御するものであって、エミッタ端子がアースに接続され、コレクタ端子がフォトカップラ５の発光ダイオード５ａに接続されている。 The switching transistor Tr 1 controls the ON / OFF of the collector current based on the brake signal input to the base terminal. The emitter terminal is connected to the power supply VCC , and the collector terminal is connected to the photocoupler via the resistor 4. 5 light emitting diodes 5a. The switching transistor Tr 2 is similar to the switching transistor Tr 1, be one that controls the collector current on and off based on a brake signal input to the base terminal, an emitter terminal connected to ground, a collector terminal It is connected to the light emitting diode 5 a of the photocoupler 5.
ブレーキ２は、一端がスイッチングトランジスタＴｒ１と抵抗４との節点に接続され、他端がフォトカップラ５の発光ダイオード５ａとスイッチングトランジスタＴｒ２との節点に接続されている。また、ブレーキ２と並列に、開閉サージやノイズ等の瞬間的高電圧を吸収・除去するサージアブソーバ３が接続されている。 Brake 2 has one end connected to a node between the switching transistor Tr 1 and the resistor 4 and the other end connected to a node between the light emitting diode 5a and the switching transistor Tr 2 of photocoupler 5. A surge absorber 3 that absorbs and removes instantaneous high voltage such as switching surge and noise is connected in parallel with the brake 2.
フォトカップラ５は、入力側に電気信号を光信号に変換する発光素子（例えば発光ダイオード５ａ）と、その光信号を受光して電気信号に変換し、検出信号として出力する受光素子（例えばフォトトランジスタ５ｂ）とが一体になった信号伝達デバイスであり、ブレーキ２と並列に接続されている。また、ブレーキ２に駆動電流が流れているとき、発光ダイオード５ａが発光駆動されて、フォトトランジスタ５ｂがオン状態となり、Ｌｏレベルの検出信号を出力する。 The photocoupler 5 has a light emitting element (for example, a light emitting diode 5a) that converts an electrical signal into an optical signal on the input side, and a light receiving element (for example, a phototransistor) that receives the optical signal, converts it into an electrical signal, and outputs it as a detection signal. 5b) is an integrated signal transmission device, and is connected in parallel with the brake 2. Further, when a drive current flows through the brake 2, the light emitting diode 5a is driven to emit light, the phototransistor 5b is turned on, and a Lo level detection signal is output.
なお、本実施形態では、スイッチングトランジスタＴｒ１としてＰＮＰトランジスタ、スイッチングトランジスタＴｒ２としてＮＰＮトランジスタを採用したが、本発明はこれに限られず、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やリレーを採用してもよい。例えば、スイッチング素子としてＦＥＴを採用した場合には、このＦＥＴのオン・オフ動作を制御するための制御端はゲートとなり、ドレイン電流の有無によってブレーキ駆動を制御することができる。 In the present embodiment, a PNP transistor is used as the switching transistor Tr 1 and an NPN transistor is used as the switching transistor Tr 2. However, the present invention is not limited to this, and a field effect transistor (FET) or a relay may be used. For example, when an FET is used as the switching element, the control terminal for controlling the on / off operation of the FET becomes a gate, and the brake drive can be controlled by the presence or absence of the drain current.
また、接地方式として、本実施形態においてはエミッタ接地方式を採用したが、本発明の効果の妨げとならない範囲で、ベース接地方式、コレクタ接地方式など、スイッチングトランジスタのどの端子を接地（共通）端子にしても構わない。 As the grounding method, the emitter grounding method is adopted in the present embodiment, but any terminal of the switching transistor such as the base grounding method and the collector grounding method is grounded (common) terminal as long as the effect of the present invention is not hindered. It doesn't matter.
以上説明したような回路構成とすることで、本発明の実施の形態に係るブレーキ駆動制御回路は、以下のように動作する。すなわち、ブレーキ２の復帰（リリース又は解放）動作を実現させるときは、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２を同時にオンする。そうすると、ブレーキ２に対する駆動信号が送信され、その結果、ブレーキ２をオンすることができる。一方で、ブレーキ２のロック動作を実現させるときは、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２を同時にオフする。 With the circuit configuration as described above, the brake drive control circuit according to the embodiment of the present invention operates as follows. That is, when realizing the return of the brake 2 (release or release) operation, turns on the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2 simultaneously. Then, a drive signal for the brake 2 is transmitted, and as a result, the brake 2 can be turned on. On the other hand, when realizing the locking operation of the brake 2 turns off the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2 simultaneously.
このとき、スイッチングトランジスタＴｒ１又はスイッチングトランジスタＴｒ２のいずれか一方が故障（ショート）していた場合であっても、両方のスイッチングトランジスタは直列に接続されていることから、他方が故障していなければブレーキ駆動制御回路の通電を遮断することができ、ひいては的確にブレーキ２をオフすることができる。 In this case, even if one of the switching transistor Tr 1 or the switching transistor Tr 2 is out of order (short), both of the switching transistor since it is connected in series, no other is faulty Thus, the energization of the brake drive control circuit can be cut off, and as a result, the brake 2 can be turned off accurately.
［故障検出］
図２は、本発明の実施の形態に係るブレーキ駆動制御回路における故障検出を説明するためのフローチャートである。
[Fault detection]
FIG. 2 is a flowchart for explaining failure detection in the brake drive control circuit according to the embodiment of the present invention.
図２において、まず、スイッチングトランジスタＴｒ１を動作させる（ステップＳ１）。より具体的には、外部のロボットコントローラ等からスイッチングトランジスタＴｒ１に対してブレーキ信号を送信する（スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端に所定電圧を印加する）。 2, first, operates the switching transistor Tr 1 (step S1). More specifically, a brake signal is transmitted from an external robot controller or the like to the switching transistor Tr 1 (a predetermined voltage is applied to the base end of the switching transistor Tr 1 ).
次いで、スイッチングトランジスタＴｒ２を動作させる（ステップＳ２）。より具体的には、外部のロボットコントローラ等からスイッチングトランジスタＴｒ２に対してブレーキ信号を送信する（スイッチングトランジスタＴｒ２のベース端に所定電圧を印加する）。 Then, to operate the switching transistor Tr 2 (step S2). More specifically, a brake signal is transmitted from an external robot controller or the like to the switching transistor Tr 2 (a predetermined voltage is applied to the base end of the switching transistor Tr 2 ).
最後に、故障検出を行う（ステップＳ３）。より具体的には、ステップＳ１及びステップＳ２の処理を行っている最中に、フォトカップラ５から検出される検出信号を確認することによって、故障検出を行う。 Finally, failure detection is performed (step S3). More specifically, failure detection is performed by checking a detection signal detected from the photocoupler 5 during the processing of step S1 and step S2.
図３は、本発明の実施の形態に係るブレーキ駆動制御回路における故障検出を説明するためのタイムチャートである。なお、Ｔｒ１及びＴｒ２の波形は、スイッチングトランジスタＴｒ１を動作させるステップＳ１の処理と、スイッチングトランジスタＴｒ２を動作させるステップＳ２の処理を順番に行って故障検出を行った後、故障（ショート）していないことを確認して、スイッチングトランジスタＴｒ１及びスイッチングトランジスタＴｒ２を動作させている様子を示している。また、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２の両方をオンにすると、抵抗４及び発光ダイオード５ａを通じて順電流が流れ、フォトカップラ５はオン状態となる。フォトカップラ５がオン状態となったとき、フォトカップラ５から得られる検出信号は、ＨｉレベルからＬｏレベルとなる。 FIG. 3 is a time chart for explaining failure detection in the brake drive control circuit according to the embodiment of the present invention. It should be noted that the waveforms of Tr 1 and Tr 2 indicate that the failure (short circuit) is performed after performing the failure detection by sequentially performing the process of step S1 for operating the switching transistor Tr 1 and the process of step S2 for operating the switching transistor Tr 2. ) check that it is not show a manner in which to operate the switching transistors Tr 1 and the switching transistor Tr 2. Also, turning on both of the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2, a forward current flows through the resistor 4 and the light emitting diodes 5a, photocoupler 5 turns on. When the photocoupler 5 is turned on, the detection signal obtained from the photocoupler 5 changes from the Hi level to the Lo level.
図３において、スイッチングトランジスタＴｒ１及びスイッチングトランジスタＴｒ２がいずれもショートしていなければ、フォトカップラ５から検出される検出信号は、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２の両方をオンするまでＨｉレベルのままである（検出信号１）。これは、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２を同時にオンしないと、上述した順電流が流れないからである。 3, if shorted both switching transistors Tr 1 and the switching transistor Tr 2 is detected signal detected from the photo-coupler 5, Hi level to turn on both switching transistors Tr 1 and the switching transistor Tr 2 (Detection signal 1). This, if not turn on the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2 at the same time, because the forward current as described above does not flow.
一方で、スイッチングトランジスタＴｒ２がショートしていた場合には、検出信号２のような波形が検出される。すなわち、スイッチングトランジスタＴｒ１のみを動作させるステップＳ１の処理タイミングで、ブレーキ駆動制御回路が通電状態となって、フォトカップラ５から検出される検出信号はＬｏレベルとなる。そして、スイッチングトランジスタＴｒ２のみを動作させるステップＳ２の処理タイミングで、ブレーキ駆動制御回路の通電が遮断され、フォトカップラ５から検出される検出信号はＨｉレベルとなる。なお、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２の両方をオンにしたときは、上述のとおりＨｉレベルからＬｏレベルとなる。 On the other hand, when the switching transistor Tr 2 has been short-circuited, the waveform like the detection signal 2 is detected. That is, in the processing timing of step S1 of operating only the switching transistor Tr 1, the brake drive control circuit becomes energized state, the detection signal detected from the photo-coupler 5 becomes Lo level. Then, the processing timing of step S2 for operating only the switching transistor Tr 2, the energization of the brake drive control circuit is blocked, the detection signal detected from the photo-coupler 5 becomes Hi level. When both the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2 are turned on, the Hi level is changed to the Lo level as described above.
また、スイッチングトランジスタＴｒ１がショートしていた場合には、検出信号３のような波形が検出される。すなわち、スイッチングトランジスタＴｒ１のみを動作させるステップＳ１の処理タイミングでは、ブレーキ駆動制御回路が通電状態とならず、フォトカップラ５から検出される検出信号はＨｉレベルのままである。そして、スイッチングトランジスタＴｒ２のみを動作させるステップＳ２の処理タイミングで、ブレーキ駆動制御回路が通電状態となって、フォトカップラ５から検出される検出信号はＬｏレベルとなる。なお、スイッチングトランジスタＴｒ１とスイッチングトランジスタＴｒ２の両方をオンにしたときは、上述のとおりＨｉレベルからＬｏレベルとなる。 Further, when the switching transistor Tr 1 is shorted, the waveform like the detection signal 3 is detected. That is, in the processing timing of step S1 of operating only the switching transistor Tr 1, the brake drive control circuit does not become energized state, the detection signal detected from the photo-coupler 5 remains Hi level. Then, the processing timing of step S2 for operating only the switching transistor Tr 2, the brake drive control circuit becomes energized state, the detection signal detected from the photo-coupler 5 becomes Lo level. When both the switching transistor Tr 1 and the switching transistor Tr 2 are turned on, the Hi level is changed to the Lo level as described above.
このように、フォトカップラ５から検出される検出信号が、スイッチングトランジスタＴｒ１及びスイッチングトランジスタＴｒ２の両方をオンしたタイミングでＬｏレベルになるか（検出信号１）、ステップＳ１の処理タイミングでＬｏレベルになるか（検出信号２）、或いはステップＳ２の処理タイミングでＬｏレベルになるか（検出信号３）、をモニタ等で確認することによって、ブレーキ駆動制御回路におけるスイッチング制御手段の故障検出が可能になる。 Thus, the detection signal detected from the photo-coupler 5 is, switching transistors Tr 1 and the switching transistor Become Lo level at the timing of turning on both the Tr 2 (detection signal 1), the Lo level at processing timing of step S1 It becomes possible to detect the failure of the switching control means in the brake drive control circuit by confirming on the monitor or the like whether or not (detection signal 2) or the Lo level at the processing timing of step S2 (detection signal 3). Become.
ここで、スイッチングトランジスタＴｒ１又はスイッチングトランジスタＴｒ２がオープン故障した際は、ブレーキ２をオンすることができないので、アームがブレーキ２にて保持され、落下等の危険な状態にはならない。一方で、スイッチングトランジスタＴｒ１又はスイッチングトランジスタＴｒ２の双方をオンした状態で、フォトカップラ５から検出される検出信号を確認することによって、このオープン故障を検出したり、ブレーキ駆動制御回路保護用に設置されたヒューズ断を検出したりすることが可能になる。 Here, when the switching transistor Tr 1 or the switching transistor Tr 2 has an open failure, the brake 2 cannot be turned on, so the arm is held by the brake 2 and does not enter a dangerous state such as dropping. On the other hand, while on both of the switching transistor Tr 1 or the switching transistor Tr 2, by confirming the detection signal detected from the photo-coupler 5, and detect the open failure, the brake drive controlling circuit protection It is possible to detect a blown fuse installed.
なお、本発明は、単一故障で機能損失しないことや、単一故障した場合にその故障が検出されることが要求される産業用機械の安全性（特に、ロボットの垂直軸を構成するアームの制動に関する安全性）を向上させるものとして用いることができる。 It should be noted that the present invention relates to the safety of industrial machines that require that a single failure does not cause a functional loss and that the failure is detected when a single failure occurs (particularly, the arm that constitutes the vertical axis of the robot). Safety for braking) can be used.
本発明に係るブレーキ駆動制御回路は、複数のスイッチング制御手段を有し、それらがいずれも互いに直列に接続されているので、それらのうちの1個が故障してショートした場合であっても、他のスイッチング制御手段によってブレーキ駆動制御回路の通電を遮断することができ、ひいてはブレーキを駆動制御する際の安全性を向上させるものとして有用である。 The brake drive control circuit according to the present invention has a plurality of switching control means, and since they are all connected in series with each other, even if one of them fails and shorts out, The energization of the brake drive control circuit can be cut off by other switching control means, and as a result, it is useful for improving the safety when driving the brake.
Ｔｒ１，Ｔｒ２ スイッチングトランジスタ
２ ブレーキ
３ サージアブソーバ
４ 抵抗
５ フォトカップラ
Tr 1 , Tr 2 switching transistor 2 Brake 3 Surge absorber 4 Resistance 5 Photocoupler
Claims (5)
前記スイッチング制御手段は、いずれも前記ブレーキに対して直列に接続され、単一のブレーキ信号に基づき個別にスイッチング制御可能であって、
前記ブレーキの解放動作を実現させるときは、前記スイッチング制御手段をいずれもオンとして前記ブレーキをオンするとともに、前記ブレーキのロック動作を実現させるときは、前記スイッチング制御手段をいずれもオフする一方、
前記スイッチング制御手段をいずれもオフ制御するブレーキ信号が送信されたにもかかわらず、前記スイッチング制御手段の一がオフで、その他がオンであるときでも、前記ブレーキのロック動作を実現すると共に、
前記ブレーキ駆動制御回路は、さらに、前記ブレーキと並列に接続され、前記ブレーキにかかる電圧の有無を検出する電圧検出手段を備え、
前記スイッチング制御手段を個別にオンして故障検出することを特徴とするブレーキ駆動制御回路。 A brake drive control circuit having at least two switching control means for controlling on / off of a drive signal for a brake,
Each of the switching control means is connected in series to the brake, and can be individually switched based on a single brake signal,
When realizing the brake release operation, turn on the brake by turning on all the switching control means, and when turning off the switching control means when realizing the lock operation of the brake,
Even when one of the switching control means is off and the other is on even though a brake signal for controlling the switching control means to be turned off is transmitted, the locking operation of the brake is realized.
The brake drive control circuit further includes a voltage detection unit that is connected in parallel with the brake and detects the presence or absence of a voltage applied to the brake.
A brake drive control circuit, wherein the switching control means is individually turned on to detect a failure.
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