[发明专利]刹车驱动控制电路及其故障检测方法

说明书

本发明提供一种刹车驱动控制电路及其故障检测方法，在控制设于机器人等的电磁刹车的刹车驱动控制电路中，可无损安全性地将向高侧开关施加的电压设为相对较低的电压，并且无需设置大电容的另外的电源电路。对通过通电从而解除刹车的电磁刹车进行控制的刹车驱动控制电路包括：第一整流元件，设于第一电路电压的第一电源与电磁刹车的其中一个端子之间；阻断开关，插入至向第一电源供给电力的线路；第一切换元件，设于电磁刹车的另一个端子与接地点之间；以及第二切换元件及第二整流元件，串联地设于和第一电路电压不同的第二电路电压的第二电源与电磁刹车的其中一个端子之间。

技术领域

本发明涉及一种刹车驱动控制电路及其故障检测方法，所述刹车驱动控制电路对安装于马达(motor)等的电磁刹车(electromagnetic brake)的驱动进行控制。

背景技术

机器人中，为了防止在驱动各轴的马达的动力被阻断时机器人臂移动或落下而确保安全，对马达轴安装着电磁刹车。设于机器人的电磁刹车通常为无励磁运行型，且构成为在对电磁刹车通电时刹车成为解除(松开)状态，若通电阻断则使刹车动作，即锁定马达轴。而且，关于设于机器人的电磁刹车，根据与机器人有关的安全标准(保险商试验所(Underwriter Laboratories Inc，UL)1740、国际标准化组织(InternationalOrganization for Standardization，ISO)10218)，要求在失去用于驱动马达的电源的状态下可解除刹车。专利文献1中公开了下述装置，即：设置用于对电磁刹车通电而解除刹车的马达刹车电源供给部，通过对设于马达刹车电源供给部内的开关进行操作从而可解除刹车。

设于机器人的电磁刹车为与安全有关的机构，要求高可靠性。在如专利文献1所示那样仅利用一个开关进行控制的情况下，当所述开关以短路那样的形态发生故障时，有时刹车一直成为被解除的状态，而变得无法确保安全。因此，专利文献2中公开了下述刹车驱动控制电路，即：为了提高安全性，在电磁刹车的两端分别以相对于电磁刹车而电串联的方式连接切换控制部件。作为切换控制部件，可使用开关晶体管(switching transistor)。专利文献2所记载的刹车驱动控制电路也包括电压检测部件，此电压检测部件通过检测电磁刹车的两端的电压从而进行故障检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-296492号公报

专利文献2：日本专利特开2006-123118号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献2的刹车驱动控制电路中，两个切换控制部件中的一个成为设于电磁刹车与接地电位之间的低侧开关，另一个成为设于电磁刹车与刹车驱动用的电源电压之间的高侧开关。在刹车驱动用的电源电压低的情况下不易产生问题，但在所述电源电压变高的情况下，低侧开关及高侧开关两者需要耐压高的器件。除此以外，在电源电压高的情况下，根据用作高侧开关的器件的种类，产生如下问题。即，在使用N通道的场效晶体管(FieldEffect Transistor，FET)的情况下，其驱动电路变得大型而零件数增加，成本变高且安装面积也变大。在使用P通道的FET的情况下，伴随器件的尺寸变大而接通电阻也变大，损失变大，而且与器件自身有关的选项少。在使用双极晶体管的情况下，随着器件尺寸变大而损失也大。