JP4848526B2 - Motor drive control circuit - Google Patents
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Description
本発明は、ロボット駆動用モータに電力を供給するモータ電源回路と、そのモータ電源回路による電力供給を遮断する非常停止回路と、がリレーで接続されたモータ駆動制御回路に関するものであって、特に、そのモータ駆動制御回路中のリレー接点や非常停止スイッチの溶着検知に関するものである。 The present invention relates to a motor drive control circuit in which a motor power supply circuit that supplies power to a robot driving motor and an emergency stop circuit that cuts off power supply by the motor power supply circuit are connected by a relay, The present invention relates to welding detection of relay contacts and emergency stop switches in the motor drive control circuit.
従来より、産業用ロボットの動力源(モータ)に電力を供給するモータ電源回路と、そのモータ電源回路による電力供給を異常事態発生時などに遮断する非常停止回路と、を有するモータ駆動制御回路がある。このモータ駆動制御回路のうち、非常停止回路は、ロボット操作者(オペレータ)の安全を確保するためのもので、例えば、TP(ティーチペンダント)などに設けられた非常停止スイッチなどを含んでいる。モータ駆動制御回路の具体的な回路動作について、図6の回路図を用いて説明する。図6は、従来の非常停止回路100及びモータ電源回路200の回路図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor drive control circuit having a motor power supply circuit that supplies power to a power source (motor) of an industrial robot and an emergency stop circuit that shuts off power supply by the motor power supply circuit when an abnormal situation occurs or the like has been provided. is there. Of these motor drive control circuits, the emergency stop circuit is for ensuring the safety of the robot operator (operator), and includes, for example, an emergency stop switch provided on a TP (teach pendant) or the like. A specific circuit operation of the motor drive control circuit will be described with reference to the circuit diagram of FIG. FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional
図6に示す非常停止回路100では、非常停止スイッチ(非常停止スイッチの接点)SW1x,モータパワースイッチSW2x,及びリレーコイルCRXの直列回路と、非常停止スイッチ(非常停止スイッチの接点)SW1y,モータパワースイッチSW2y,及びリレーコイルCRYの直列回路と、が並列に接続され、非常停止スイッチSW1x及びSW1yが24V電源101に、リレーコイルCRX及びCRYがアースに接続されている。非常停止スイッチSW1x及びSW1yは、異常事態発生時にオペレータによって非常停止ボタン(通常1個)が押下されると共に開状態となるものであって、通常はいずれも閉じた状態となっている。モータパワースイッチSW2x及びSW2yは、モータパワーボタン(通常1個)が押下されると共に閉状態となるものであって、通常はいずれも開いた状態となっている。リレーコイルCRX及びCRYは、モータ電源回路200において、それぞれ常開のリレー接点CRx及びCRyを有している。なお、モータ電源回路200におけるリレー接点CRx及びCRyは、非常停止回路100におけるリレーコイルCRX及びCRYが励磁されることによって閉状態となる。
In the
非常停止回路100において、オペレータによってモータパワーボタンが押下されると、モータパワースイッチSW2x及びSW2yの両方のスイッチが同時に閉じた状態となり(2回路構成)、リレーコイルCRX及びCRYが励磁状態となる。その結果、リレー接点CRx及びCRyが閉状態となり、モータ電源回路200によって駆動モータ205に対する電力供給が行われる。より具体的には、200Vの交流電源201から上述のリレー接点CRx及びCRyを介して全波整流回路202に電流が流れ、全波整流回路202の出力となる脈流電圧がリップルを小さくする電解コンデンサ203を介してCPU等の演算手段を含むサーボアンプインバータ204に入力され、サーボアンプインバータ204の三相出力が駆動モータ205に入力される。なお、オペレータが、押下されたモータパワーボタンを放し、モータパワースイッチSW2x及びSW2yの両方のスイッチが開いた状態となった場合であっても、自己保持回路(図示せず)などによって非常停止回路100の通電は保たれる。
In the
一方で、非常停止回路100において、オペレータによって非常停止ボタンが押下されると、非常停止スイッチSW1x及びSW1yの両方のスイッチが同時に開いた状態となり(2回路構成)、リレーコイルCRX及びCRYが非例励磁状態となる。その結果、リレー接点CRx及びCRyが開状態となり、モータ電源回路200から駆動モータ205に対する電力供給が遮断されることになる。
On the other hand, in the
ここで、非常停止回路100は、上述のとおり「2回路構成」となっているため、非常停止スイッチ又はリレー接点の溶着に起因した単一故障による機能喪失を防ぐことができるものとなっている。
Here, since the
例えば、非常停止スイッチSW1x及びSW1yのいずれか一方が溶着し、オペレータが非常停止ボタンを押下しても開状態とならなくなった場合であっても、他方のスイッチは開状態となるので、その他方のスイッチ系統におけるリレーコイルを非励磁状態とすることができ、ひいては駆動モータ205に対する電力供給を適切に遮断することができる。また、リレー接点CRx及びCRyのいずれか一方が溶着して開状態とならなくなった場合であっても、他方のリレー接点は開状態となるので、モータ電源回路200を非通電とすることができ、ひいては駆動モータ205に対する電力供給を適切に遮断することができる。
For example, even if one of the emergency stop switches SW1x and SW1y is welded and the operator does not open even if the emergency stop button is pressed, the other switch is open, so the other In this switch system, the relay coil can be brought into a non-excited state, and the power supply to the
このように、従来の非常停止回路100では、同期して作動する回路を2系統設ける「2回路構成」によって、単一故障による機能損失を防ぎ、ロボット制御の安全性を高めることとしている。
As described above, in the conventional
また、特許文献1には、仮に単一故障(接点溶着)した場合において、その故障を検出する技術が開示されている。特許文献1に記載された発明によれば、制御回路29は、電源回路中に設けられた接点23及び接点24を駆動する駆動信号S1及び駆動信号S2の出力タイミングを制御して、電流検出回路28からの電流検出出力がハイレベルとなるタイミングを検出することで、接点23又は接点24の接点溶着を検知することができる。
しかしながら、従来の非常停止回路100によれば、上述のとおり単一故障による機能損失を防ぐことは可能であるが、単一故障した場合にその故障を検出することができない、といった問題がある。
However, according to the conventional
すなわち、例えば非常停止回路100の非常停止スイッチSW1xが溶着した場合であっても、2回路構成により駆動モータ205に対する電力供給を適切に遮断することができることから、オペレータは、非常停止スイッチSW1yが溶着するまで非常停止スイッチSW1xの溶着事実に気付くことができない、といった問題がある。かかる問題は、モータ電源回路200をOFFできなくなって初めて非常停止スイッチSW1xの溶着事実に気付くことを意味し、ロボット制御の安全性の観点からみても非常に危険である。また、例えば非常停止回路100のリレー接点CRxが溶着した場合であっても、2回路構成により駆動モータ205に対する電力供給を適切に遮断することができることから、オペレータは、リレー接点CRyが溶着して、駆動モータ205に対する電力供給を適切に遮断できなくなるまでリレー接点CRxの溶着事実に気付くことができず、上述同様、非常に危険である。
That is, for example, even if the emergency stop switch SW1x of the
一方で、溶着の検出を行う特許文献1に記載された発明は、先に出力された駆動信号によって駆動される接点の溶着を検知することができないため、単一故障(溶着)の「的確な」検出ができないという問題を包含する。すなわち、この発明は、例えば、駆動信号の出力タイミングが「駆動信号S1→駆動信号S2」という順序の場合には、遅れて出力された駆動信号S2によって駆動される接点24の溶着検知はできるものの、先に出力された駆動信号S1によって駆動される接点23の溶着検知はできない(同号公報図3参照)。同様に、駆動信号の出力タイミングが「駆動信号S2→駆動信号S1」という順序の場合には、遅れて出力された駆動信号S1によって駆動される接点23の溶着検知はできるものの、先に出力された駆動信号S2によって駆動される接点24の溶着検知はできない。その結果、場合によっては片方の接点が溶着したまま循環ポンプ15を動作させることになってしまい、単一故障の「的確な」検出ができないことになる。仮に、この発明を、ロボット駆動用サーボ電源をON/OFFする非常停止回路に適用した場合、ON/OFFを制御する非常停止スイッチやリレー接点が溶着したまま産業用ロボットを動作させることになってしまい、非常に危険である。
On the other hand, the invention described in
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、ロボット駆動用モータへの電力供給を制御するモータ駆動制御回路において、当該モータ駆動制御回路中のリレー接点や非常停止スイッチの単一故障(溶着)を的確に検出することで、ロボット制御の安全性を向上させることが可能なモータ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 these points, and an object of the present invention is to provide a relay contact or an emergency stop in the motor drive control circuit in a motor drive control circuit that controls power supply to the robot drive motor. The object is to provide a motor drive control circuit capable of improving the safety of robot control by accurately detecting a single failure (welding) of a switch.
以上のような課題を解決するために、本発明は、モータ駆動制御回路において、モータ電源回路とリレーで接続された非常停止回路を多重化し、その非常停止回路に、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御する励磁制御手段が接続されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention multiplexes an emergency stop circuit connected to a motor power supply circuit and a relay in a motor drive control circuit, and the emergency stop circuit is connected to the multiplexed relay. Excitation control means for individually controlling the supply of excitation current is connected.
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。 More specifically, the present invention provides the following.
モータ駆動制御回路は、ロボット駆動用モータに電力を供給するモータ電源回路と、前記モータ電源回路による電力供給を遮断する非常停止回路と、を有し、前記モータ電源回路と前記非常停止回路とがリレーで接続されたモータ駆動制御回路において、前記非常停止回路は多重化されており、少なくとも一方のリレー制御によって前記モータ電源回路による電力供給を遮断するモータ駆動制御回路であって、前記非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御する励磁制御手段が接続されていることを特徴とする。 The motor drive control circuit includes a motor power supply circuit that supplies power to the robot drive motor, and an emergency stop circuit that cuts off power supply by the motor power supply circuit, and the motor power supply circuit and the emergency stop circuit include In the motor drive control circuit connected by a relay, the emergency stop circuit is multiplexed, and is a motor drive control circuit that cuts off the power supply by the motor power circuit by at least one relay control, the emergency stop circuit the, you characterized in that excitation control means for individually controlling the supply of the exciting current to the multiplexed relay is connected.
本発明によれば、モータ電源回路と非常停止回路とがリレーで接続されたモータ駆動制御回路において、その非常停止回路は多重化されており、少なくとも一方のリレー制御によってモータ電源回路による電力供給を遮断するモータ駆動制御回路であって、非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御する励磁制御手段を接続することとしたから、多重化されたリレーへの励磁電流の供給タイミングを任意とすることができる。 According to the present invention, in the motor drive control circuit in which the motor power supply circuit and the emergency stop circuit are connected by a relay, the emergency stop circuit is multiplexed, and power supply by the motor power supply circuit is performed by at least one relay control. The motor drive control circuit that shuts off, and the emergency stop circuit is connected to the excitation control means for individually controlling the supply of excitation current to the multiplexed relay. The excitation current supply timing can be set arbitrarily.
従って、励磁制御手段によって、例えば一のリレーへ励磁電流を供給した場合において、モータ電源回路によってロボット駆動用モータに電力が供給されたとき(例えば、ロボット駆動用モータの動作を確認することで、電力が供給されたか否かを確認できる)には、他のいずれかのリレーが有するリレー接点が、溶着していることを検知することができる。 Therefore, when an excitation current is supplied to, for example, one relay by the excitation control means, when power is supplied to the robot drive motor by the motor power supply circuit (for example, by confirming the operation of the robot drive motor, When it is possible to confirm whether or not electric power is supplied, it is possible to detect that the relay contact of any other relay is welded.
同様にして、励磁制御手段によって多重化されたリレーへの励磁電流の供給を切り替えることで、多重化されたリレーのうち、どのリレーのリレー接点が溶着しているかを的確に検知することが可能である。その結果、ロボット制御の安全性を向上させることができる。 Similarly, by switching the excitation current supply to the multiplexed relays by the excitation control means, it is possible to accurately detect which relay contact of the multiplexed relays is welded. It is. As a result, the safety of robot control can be improved.
ここで、非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御する励磁制御手段が「接続されている」こととしたが、これは、励磁制御手段が非常停止回路中に含まれていない場合をも包含する意味である。すなわち、非常停止回路の外部に励磁制御手段が設けられ、非常停止回路の外部から、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御するような回路構成としても構わない。 Here, in the emergency stop circuit, the excitation control means for individually controlling the supply of the excitation current to the multiplexed relay is “connected”, but this is because the excitation control means is connected to the emergency stop circuit. It is meant to include the case where it is not included. That is, an excitation control means may be provided outside the emergency stop circuit, and the circuit configuration may be such that the supply of excitation current to the multiplexed relays is individually controlled from outside the emergency stop circuit.
前記モータ電源回路には、多重化されたリレーのリレー接点が各々設けられており、前記各々のリレー接点間の電圧を検出する第1電圧検出器が、当該各々のリレー接点と並列に接続されていることを特徴とする。 The front SL motor power circuit, and the relay contact of the multiplexed relay is provided respectively, the first voltage detector for detecting a voltage between each of said relay contacts, connected in parallel with the respective relay contacts it characterized in that it is.
本発明によれば、上述したモータ電源回路には、多重化されたリレーのリレー接点が各々設けられており、それら各々のリレー接点間の電圧を検出する第1電圧検出器が、それら各々のリレー接点と並列に接続されていることとしたから、上述した励磁制御手段によって、例えば一のリレーへ励磁電流を供給した場合において、ロボット駆動用モータの動作を確認しなくても、この第1電圧検出器によって所定の電圧信号が検出されたときには、他のいずれかのリレーが有するリレー接点が、溶着していることを検知することができる According to the present invention, the above-described motor power circuit is provided with the relay contacts of the multiplexed relays, and the first voltage detector for detecting the voltage between the relay contacts is provided for each of them. Since it is connected in parallel with the relay contact, when the excitation current is supplied to, for example, one relay by the above-described excitation control means, the first operation can be performed without checking the operation of the robot driving motor. When a predetermined voltage signal is detected by the voltage detector, it can be detected that the relay contact of any other relay is welded.
従って、ロボット駆動用モータがモータ電源回路に接続されていない場合であっても、多重化されたリレーが有するリレー接点のうち、どのリレー接点が溶着しているかを的確に検知することができ、ひいては、ロボット制御の安全性を向上させることができる。 Therefore, even when the robot drive motor is not connected to the motor power supply circuit, it is possible to accurately detect which relay contact is welded among the relay contacts of the multiplexed relay, As a result, the safety of robot control can be improved.
前記励磁制御手段は、前記リレーのリレーコイルと直列に接続されていることを特徴とする。 Before SL excitation control means, characterized in that it is connected to the relay coil in series with the relay.
本発明によれば、上述した励磁制御手段が、上述したリレーのリレーコイルと直列に接続されることとしたから、非常停止回路中に設けられた励磁制御手段によって、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を切り替えることで、多重化されたリレーのうち、どのリレーのリレー接点が溶着しているかを的確に検知することができ、ひいてはロボット制御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 excitation control means is connected in series with the relay coil of the above-described relay, the excitation control means provided in the emergency stop circuit supplies the multiplexed relay to the relay. By switching the supply of the excitation current, it is possible to accurately detect which relay contact of the multiplexed relays is welded, thereby improving the safety of the robot control.
前記励磁制御手段は、多重化されたリレーを交互に励磁することを特徴とする。 Before SL excitation control means, characterized by energizing the multiplexed relay alternately.
本発明によれば、上述した励磁制御手段によって、多重化されたリレーが交互に励磁されることとしたから、多重化されたリレーのうち、どのリレーのリレー接点が溶着しているかを1の励磁制御信号で的確に検知することができ、ひいてはロボット制御の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the multiplexed relays are alternately excited by the above-described excitation control means, it is possible to determine which relay contact of one of the multiplexed relays is welded. The excitation control signal can be accurately detected, and thus the safety of the robot control can be improved.
(1) ロボット駆動用モータに電力を供給するモータ電源回路と、前記モータ電源回路による電力供給を遮断する非常停止回路と、を有し、前記モータ電源回路と前記非常停止回路とがリレーで接続されたモータ駆動制御回路において、前記非常停止回路は多重化されており、少なくとも一方のリレー制御によって前記モータ電源回路による電力供給を遮断するモータ駆動制御回路であって、前記非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を同期して停止させる非常停止スイッチが接続されるとともに、多重化されたリレーのリレーコイルが各々設けられており、前記各々のリレーコイルの両端の電圧を検出する電圧検出器が、当該各々のリレーコイルと並列に接続されていると共に、前記非常停止スイッチを動作させ、前記電圧検出器の各々の出力信号を比較して、この出力信号の異同により前記非常停止スイッチの溶着を検出することを特徴とするモータ駆動制御回路。
(1) A motor power supply circuit that supplies power to the robot driving motor and an emergency stop circuit that cuts off power supply by the motor power supply circuit, and the motor power supply circuit and the emergency stop circuit are connected by a relay. In the motor drive control circuit, the emergency stop circuit is multiplexed, and is a motor drive control circuit that cuts off the power supply by the motor power circuit by at least one relay control, and the emergency stop circuit includes: An emergency stop switch for synchronizing and stopping the supply of excitation current to the multiplexed relays is connected, and each relay coil of the multiplexed relay is provided, and the voltage at both ends of each relay coil is provided. And a voltage detector for detecting the operation of the emergency stop switch , connected in parallel with each of the relay coils. A motor drive control circuit characterized in that the output signals of the voltage detectors are compared and the welding of the emergency stop switch is detected based on the difference between the output signals .
本発明によれば、モータ電源回路と非常停止回路とがリレーで接続されたモータ駆動制御回路において、その非常停止回路は多重化されており、少なくとも一方のリレー制御によってモータ電源回路による電力供給を遮断するモータ駆動制御回路であって、非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を同期して停止させる非常停止スイッチが接続されるとともに、多重化されたリレーのリレーコイルが各々設けられており、これら各々のリレーコイルの両端の電圧を検出する電圧検出器が、これら各々のリレーコイルと並列に接続されていることとしたから、例えば、非常停止スイッチを動作させる非常停止ボタンを押下した場合において、本来ならば、多重化されたリレーへの励磁電流の供給が同期して停止され、リレーコイルと並列に接続された電圧検出器から電圧信号は検出されないはずであるが、仮に、この電圧検出器から所定の電圧信号が検出されたときには、非常停止スイッチのうち、どのリレーへの励磁電流の供給を停止させる接点が溶着しているかを検知することができる。 According to the present invention, in the motor drive control circuit in which the motor power supply circuit and the emergency stop circuit are connected by a relay, the emergency stop circuit is multiplexed, and power supply by the motor power supply circuit is performed by at least one relay control. A motor drive control circuit for shutting off, wherein an emergency stop switch for stopping the supply of excitation current to the multiplexed relay in synchronization is connected to the emergency stop circuit, and the relay coil of the multiplexed relay There is provided respectively, because you detect the voltage across each of these of the relay coil conductive pressure detector is set to be connected in parallel with each of these relay coils, for example, operates the emergency stop switch When the emergency stop button is pressed, the supply of excitation current to the multiplexed relays is stopped in synchronization with the relays. Although yl voltage signal from the connected electric pressure detector in parallel should be detected, if, when a predetermined voltage signal from the electrical pressure detector of this is detected, among the emergency stop switch, to which the relay It is possible to detect whether the contact for stopping the supply of the excitation current is welded.
すなわち、例えば、非常停止スイッチを動作させる非常停止ボタンを押下した場合に、どのリレーへの励磁電流の供給が停止されていないか、を電圧検出器からの所定の電圧信号に基づき検出することによって、非常停止スイッチのうち、どのリレーへの励磁電流の供給を停止させる接点が溶着しているかを検知することができ、ひいては、ロボット制御の安全性を向上させることができる。 That is, for example, when the user presses the emergency stop button for operating the emergency stop switch, the supply of the exciting current to which the relay is either not stopped, is detected based on a predetermined voltage signal from wo conductive pressure detector Thus, it is possible to detect which of the emergency stop switches the contact for stopping the supply of the excitation current is welded, thereby improving the safety of the robot control.
上記いずれか記載のモータ駆動制御回路を用いて前記リレーの接点溶着を検知する接点溶着検知方法。 A contact welding detection method for detecting contact welding of the relay using the motor drive control circuit according to any one of the above .
本発明によれば、上記いずれか記載のモータ駆動制御回路を用いて、上述したリレーの接点溶着を的確に検知することができるので、ロボット制御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 contact welding of the relay can be accurately detected using any one of the motor drive control circuits described above, the safety of the robot control can be improved.
(2) (1)記載のモータ駆動制御回路を用いて前記非常停止スイッチの接点溶着を検知する接点溶着検知方法。 (2) A contact welding detection method for detecting contact welding of the emergency stop switch using the motor drive control circuit according to (1) .
本発明によれば、(1)記載のモータ駆動制御回路を用いて、上述した非常停止スイッチの接点溶着を的確に検知することができるので、ロボット制御の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, since the contact welding of the emergency stop switch described above can be accurately detected using the motor drive control circuit described in (1) , the safety of robot control can be improved.
本発明に係るモータ駆動制御回路は、以上説明したように、モータ駆動制御回路中の非常停止回路を多重化し、その非常停止回路に、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を個別に制御する励磁制御手段を接続するものなので、多重化されたリレーのうち、どのリレーのリレー接点が溶着しているかを的確に検知することができ、ひいてはロボット制御の安全性を向上させることができる。 As described above, the motor drive control circuit according to the present invention multiplexes the emergency stop circuit in the motor drive control circuit, and individually controls the supply of excitation current to the multiplexed relay in the emergency stop circuit. Since the excitation control means to be connected is connected, it is possible to accurately detect which relay contact of the multiplexed relays is welded, thereby improving the safety of the robot control.
また、本発明に係るモータ駆動制御回路は、モータ駆動制御回路中の非常停止回路を多重化し、その非常停止回路に、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を同期して停止させる非常停止スイッチを接続し、多重化されたリレーの各々のリレーコイルと並列に第2電圧検出器を接続するものなので、非常停止スイッチのうち、どのリレーへの励磁電流の供給を停止させる接点が溶着しているかを検知することができ、ひいては、ロボット制御の安全性を向上させることができる。 In addition, the motor drive control circuit according to the present invention multiplexes the emergency stop circuit in the motor drive control circuit, and the emergency stop circuit stops the supply of excitation current to the multiplexed relays in synchronization with the emergency stop circuit. Since the switch is connected and the second voltage detector is connected in parallel with each relay coil of the multiplexed relay, the contact that stops the supply of the excitation current to which relay among the emergency stop switches is welded. Can be detected, and as a result, the safety of robot control 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モータ駆動制御回路1の回路図である。
[Circuit configuration]
FIG. 1 is a circuit diagram of a motor
図1において、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御回路1は、非常停止回路10と、モータ電源回路20と、マイコン40と、から構成される。なお、モータ電源回路20のサーボアンプインバータ25は、駆動モータ30に接続されている。
In FIG. 1, a motor
非常停止回路10は、非常停止スイッチ(非常停止スイッチの接点)SW1a,モータパワースイッチSW2,励磁スイッチSW3a,及びリレーコイルCRAの直列回路と、非常停止スイッチ(非常停止スイッチの接点)SW1b,リレー接点CRc,励磁スイッチSW3b,リレーコイルCRBの直列回路と、が並列構成となっており、非常停止スイッチSW1a及びリレーコイルCRBが24V電源(+24V)に、リレーコイルCRA及び非常停止スイッチSW1bがアースに接続されている(2回路構成)。なお、非常停止スイッチSW1aを24V電源(+24V)に接続するにあたって、両スイッチが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。
The
また、モータパワースイッチSW2,励磁スイッチSW3a,及びリレーコイルCRAの直列回路は、リレー接点CRc及びリレーコイルCRCの直列回路と並列に接続され、モータパワースイッチSW2と励磁スイッチSW3aの接続点と、リレー接点CRcとリレーコイルCRCの接続点とが接続されている。さらに、リレーコイルCRCの両端には電圧検出器11が接続され、リレー接点CRc及びリレーコイルCRCの直列回路の両端には電圧検出器13が接続されている。
The series circuit of the motor power switch SW2, the excitation switch SW3a, and the relay coil CRA is connected in parallel with the series circuit of the relay contact CRc and the relay coil CRC, and the connection point between the motor power switch SW2 and the excitation switch SW3a is connected to the relay. The contact CRc and the connection point of the relay coil CRC are connected. Furthermore, a
なお、非常停止スイッチSW1a及び非常停止スイッチSW1bは、異常事態発生時にオペレータによって非常停止ボタン(通常1個)が押下されると共に開状態となるものであって、通常はいずれも閉じた状態となっている。また、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bは、マイコン40から受信する開閉制御信号に基づき開閉動作を行うことが可能である。また、本実施形態では、リレーコイルCRA及びリレーコイルCRBへの励磁電流の供給を制御する手段として、それぞれ機械的接点を有する励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bを用いたが、本発明はこれに限られず、光に応動する光スイッチやトランジスタ等から構成される半導体スイッチなど、如何なるものを用いてもよい。
Note that the emergency stop switch SW1a and the emergency stop switch SW1b are opened when an emergency stop button (usually one) is pressed by an operator when an abnormal situation occurs, and both are normally closed. ing. Further, the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b can perform an opening / closing operation based on an opening / closing control signal received from the
また、本実施形態では、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bを非常停止回路10に組み込むこととしたが、本発明はこれに限られず、非常停止回路10の外部に設けることとしてもよい。
In the present embodiment, the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b are incorporated in the
一方で、励磁スイッチSW3b及びリレーコイルCRBの直列回路の両端には電圧検出器12が接続され、リレー接点CRc,励磁スイッチSW3b,及びリレーコイルCRBの直列回路の両端には電圧検出器14が接続されている。
On the other hand, the
モータ電源回路20は、200Vの交流電源21と、リレー接点CRa及びリレー接点CRbを介して交流電源21と並列に接続され、交流電源21による電力供給の状態を検出する電圧検出器22と、全波整流回路23と、電解コンデンサ24と、サーボアンプインバータ25と、から構成される。
The motor
ここで、上述した電圧検出器11,12,13,14,22において検出された電圧信号は、上述したマイコン40に対して送信される。すなわち、マイコン40は、電圧検出器11からモニタAに係る電圧信号を受信し、電圧検出器12からモニタBに係る電圧信号を受信し、電圧検出器13からモニタDに係る電圧信号を受信し、電圧検出器14からモニタEに係る電圧信号を受信し、電圧検出器22からモニタCに係る電圧信号を受信する。
Here, the voltage signals detected by the
また、上述した電圧検出器22は、請求項記載の第1電圧検出器の一例に相当するものであって、上述した電圧検出器11,12,13,14は、請求項記載の第2電圧検出器に相当するものである。さらに、電圧検出器として、例えば、電気信号を光信号に変換する発光ダイオードと、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フォトトランジスタとが一体になったフォトカップラなどを挙げることができる。
The
[動作シーケンス]
図2は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御回路1の第1の動作シーケンスを示すフローチャートである。
[Operation sequence]
FIG. 2 is a flowchart showing a first operation sequence of the motor
図2において、まず、モータ電源の投入が行われる(ステップS11)。より具体的には、オペレータによって、モータパワースイッチSW2がオンされると、このモータパワースイッチSW2は閉状態となる。従って、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bは初期状態でオープンなので、リレーコイルCRCが励磁され、2個のリレー接点CRcが閉状態となり、モータパワースイッチSW2を放しても通電を自己保持することができる(ステップS12)。このとき、リレーコイルCRCが自己保持となったことにより、電圧検出器11及び電圧検出器12がON状態になる。そして、マイコン40において、電圧検出器11からモニタAに係る(ON状態の)電圧信号を受信し、電圧検出器12からモニタBに係る(ON状態の)電圧信号を受信する。
In FIG. 2, first, the motor power is turned on (step S11). More specifically, when the motor power switch SW2 is turned on by the operator, the motor power switch SW2 is closed. Accordingly, since the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b are open in the initial state, the relay coil CRC is excited, the two relay contacts CRc are closed, and the energization can be maintained even if the motor power switch SW2 is released. (Step S12). At this time, the
次いで、励磁スイッチの動作が行われる(ステップS13)。より具体的には、マイコン40が、上述したモニタAに係る電圧信号と上述したモニタBに係る電圧信号の受信を確認した後、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bに対して開閉制御信号を送信することによって、励磁スイッチの動作が行われる。
Next, the excitation switch is operated (step S13). More specifically, after confirming reception of the voltage signal related to the monitor A and the voltage signal related to the monitor B, the
次いで、リレー接点の溶着検知が行われる(ステップS14)。より具体的には、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bは、ステップS13におけるマイコン40からの開閉制御信号を受信して、オン・オフ動作を交互に行う。これにより、リレーコイルCRAとリレーコイルCRBとは、交互に励磁される。このとき、マイコン40において、電圧検出器22からモニタCに係る電圧信号を受信することによって、リレー接点CRa又はリレー接点CRbが溶着しているか否かを判断する。
Subsequently, welding detection of the relay contact is performed (step S14). More specifically, the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b receive the opening / closing control signal from the
なお、本実施形態においては、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bを交互にオン・オフ動作させることとしたが、例えば、励磁スイッチSW3a又は励磁スイッチSW3bのいずれか一方のみを動作させることで、リレー接点CRa又はリレー接点CRbが溶着しているか否かを判断することも可能である。 In this embodiment, the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b are alternately turned on / off. For example, only one of the excitation switch SW3a or the excitation switch SW3b is operated to operate the relay contact. It is also possible to determine whether CRa or relay contact CRb is welded.
図3は、リレー接点の溶着検知を説明するための説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining detection of welding of a relay contact.
図3において、マイコン40は、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bに対して、励磁スイッチSW3a,励磁スイッチSW3b,励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bの順で閉制御信号を送信する(図3の上から1段目,2段目)。
In FIG. 3, the
このとき、電圧検出器22において検出されるモニタCに係る電圧信号は、リレー接点CRa及びリレー接点CRbがともに溶着していなければ、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bがオンになるタイミングでLoからHiになる(図3の上から3段目)。しかし、リレー接点CRbが溶着していれば、電圧検出器22において検出されるモニタCに係る電圧信号は、励磁スイッチSW3aのみがオンになるタイミングで一旦LoからHiになり、励磁スイッチSW3bのみがオンになるタイミングでHiからLoに戻り、その後、励磁スイッチSW3a及び励磁スイッチSW3bがオンになるタイミングで再びLoからHiになる(図3の上から4段目)。一方で、リレー接点SW3aが溶着していれば、電圧検出器22において検出されるモニタCに係る電圧信号は、励磁スイッチSW3bのみがオンになるタイミングでLoからHiになる(図3の上から5段目)。
At this time, the voltage signal related to the monitor C detected by the
このように、励磁スイッチSW3aと励磁スイッチSW3bとを時系列でオン・オフ動作させた場合に、電圧検出器22において検出されるモニタCに係る電圧信号がLoからHiになるタイミングを確認することで、どのリレー接点が溶着したかを検知することができる。
Thus, when the excitation switch SW3a and the excitation switch SW3b are turned on / off in time series, the timing at which the voltage signal related to the monitor C detected by the
図4は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御回路1の第2の動作シーケンスを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a second operation sequence of the motor
図4において、まず、モータ電源の投入及び自己保持が行われる(ステップS21,ステップS22)。詳細については上述同様である。 In FIG. 4, first, the motor power is turned on and self-holding is performed (steps S21 and S22). Details are the same as described above.
次いで、非常停止スイッチの動作が行われる(ステップS23)。より具体的には、オペレータによって非常停止ボタンが押下されると、非常停止スイッチSW1a及び非常停止スイッチSW1bが同期して共に開いた状態となる。 Next, the emergency stop switch is operated (step S23). More specifically, when the emergency stop button is pressed by the operator, the emergency stop switch SW1a and the emergency stop switch SW1b are both opened synchronously.
このとき、非常停止スイッチの溶着検知が行われる(ステップS24)。より具体的には、マイコン40において、ステップS23の動作前後で、電圧検出器13からモニタDに係る電圧信号を受信し、電圧検出器14からモニタEに係る電圧信号を受信することによって、非常停止スイッチSW1a又は非常停止スイッチSW1bが溶着しているか否かを判断する。
At this time, the welding detection of the emergency stop switch is performed (step S24). More specifically, the
図5は、非常停止スイッチの溶着検知を説明するための説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining detection of welding of the emergency stop switch.
図5において、ステップS23の動作後、すなわち非常停止スイッチSW1a及び非常停止スイッチSW1bが開いた状態において、非常停止スイッチの溶着が全くなければ、電圧検出器13において検出されるモニタDに係る電圧信号はLoであり、かつ、電圧検出器14において検出されるモニタEに係る電圧信号もLoである(図5の上から2段目)。また、ステップS23の動作前、すなわち非常停止スイッチSW1a及び非常停止スイッチSW1bが閉じた状態において、非常停止スイッチの溶着が全くなければ、電圧検出器13において検出されるモニタDに係る電圧信号はHiであり、かつ、電圧検出器14において検出されるモニタEに係る電圧信号もHiである(図5の上から5段目)。
In FIG. 5, after the operation of step S23, that is, when the emergency stop switch SW1a and the emergency stop switch SW1b are open, if there is no welding of the emergency stop switch, the voltage signal related to the monitor D detected by the voltage detector 13 Is Lo , and the voltage signal related to the monitor E detected by the
しかし、非常停止スイッチSW1aが溶着していれば、ステップS23の動作後、電圧検出器13において検出されるモニタDに係る電圧信号はHiのままで、電圧検出器14において検出されるモニタEに係る電圧信号はLoとなる。また、非常停止スイッチSW1bが溶着していれば、ステップS23の動作後、電圧検出器13において検出されるモニタDに係る電圧信号はLoとなり、電圧検出器14において検出されるモニタEに係る電圧信号はHiのままである。
However, if the emergency stop switch SW1a is welded, after the operation of step S23, the voltage signal related to the monitor D detected by the voltage detector 13 remains Hi , and the monitor E detected by the
このように、モニタDに係る電圧信号とモニタEに係る電圧信号の出力論理が異なるか否かを確認する。そして、これが異なる場合には、HiからLoとなる電圧信号はどちらか、を確認することで、どの非常停止スイッチが溶着したかを検知することができる。 In this way, it is confirmed whether or not the output logic of the voltage signal related to the monitor D and the voltage signal related to the monitor E are different. If this is different, it is possible to detect which emergency stop switch has been welded by checking which voltage signal goes from Hi to Lo.
本発明に係るモータ駆動制御回路1は、モータ駆動制御回路1中のリレー接点や非常停止スイッチの単一故障(溶着)を的確に検出することで、ロボット制御の安全性を向上させることが可能なものとして有用である。
The motor
10 非常停止回路
11,12,13,14 電圧検出器
20 モータ電源回路
40 マイコン
SW1a,SW1b 非常停止スイッチ
SW2 モータパワースイッチ
SW3a,SW3b 励磁スイッチ
10
Claims (2)
前記モータ電源回路による電力供給を遮断する非常停止回路と、を有し、
前記モータ電源回路と前記非常停止回路とがリレーで接続されたモータ駆動制御回路において、
前記非常停止回路は多重化されており、少なくとも一方のリレー制御によって前記モータ電源回路による電力供給を遮断するモータ駆動制御回路であって、
前記非常停止回路には、多重化されたリレーへの励磁電流の供給を同期して停止させる非常停止スイッチが接続されるとともに、多重化されたリレーのリレーコイルが各々設けられており、
前記各々のリレーコイルの両端の電圧を検出する電圧検出器が、当該各々のリレーコイルと並列に接続されていると共に、
前記非常停止スイッチを動作させ、前記電圧検出器の各々の出力信号を比較して、この出力信号の異同により前記非常停止スイッチの溶着を検出することを特徴とするモータ駆動制御回路。 A motor power supply circuit for supplying power to the robot drive motor;
An emergency stop circuit that cuts off the power supply by the motor power circuit,
In the motor drive control circuit in which the motor power circuit and the emergency stop circuit are connected by a relay,
The emergency stop circuit is multiplexed, and is a motor drive control circuit that cuts off power supply by the motor power circuit by at least one relay control,
The emergency stop circuit is connected to an emergency stop switch for synchronously stopping the supply of excitation current to the multiplexed relays, and each relay coil of the multiplexed relays is provided.
A voltage detector for detecting a voltage at both ends of each relay coil is connected in parallel with each relay coil, and
A motor drive control circuit characterized in that the emergency stop switch is operated, the output signals of the voltage detectors are compared, and welding of the emergency stop switch is detected based on the difference between the output signals .
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