[发明专利]一种机器人制动保护电路

说明书

本发明公开了一种机器人制动保护电路，包括电压监测单元、控制单元和放电单元，电压监测单元包括高压监测模块和低压监测模块，控制单元包括MOS管驱动模块和时钟模块，放电单元包括放电模块和风扇；高压监测模块与时钟模块相连，低压监测模块与放电模块连接，MOS管驱动模块与时钟模块连接，MOS管驱动模块还与放电模块连接，放电模块与风扇连接；本发明具有实时监测电源高压和低压，避免高压脉冲对设备损坏的优点。

技术领域

本发明涉及机器人制动保护技术领域，更具体涉及一种机器人制动保护电路。

背景技术

传统工业机器人制动保护保护电路一般由伺服驱动器自身完成，无需机器人厂家设计，只需要在通过伺服驱动器外接大功率制动电阻实现，而协作机器人一般将伺服驱动与电机以及编码器等封装成一组成关机模组置于机器人手臂上面，因此关机模组空间紧张加上空间布局的限制，所以需要在控制柜中外置制动保护功能模块；传统工业机器人驱动器内部有CPU模块，可以分配一部分资源用于制动保护，控制方案比较灵活，但是还存在一些缺点，例如只监测电流，无法避免高压脉冲对设备损坏；放电电阻阻值大，放电电流小，设备上电后一直放电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术的机器人制动保护保护电路无法避免高压脉冲对设备损坏的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种机器人制动保护电路，包括电压监测单元、控制单元和放电单元，所述电压监测单元包括高压监测模块和低压监测模块，所述控制单元包括MOS管驱动模块和时钟模块，所述放电单元包括放电模块和风扇；所述高压监测模块与所述时钟模块相连，所述低压监测模块与所述放电模块连接，所述MOS管驱动模块与所述时钟模块连接，所述MOS管驱动模块还与所述放电模块连接，所述放电模块与所述风扇连接。本申请是整合于一体的模块，发热很集中，通过合理空间布局，与风扇整合于一体，第一时间抽走热量，避免污染控制柜的控制单元，且没有CPU的参与，完全采用硬件模块的实现，较传统工业机器人相比，反应更快。放电电阻阻值较小，设备上电后不会一直放电，只有当电源电压超过设定安全电压时，放电模块才工作，放电电阻放电，限制电源电压值在安全值，电源断电，电压降到设定阈值，加速系统设备电量释放。

优选的，所述高压监测模块包括二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1以及电阻R3，所述二极管D1的负极与监测目标连接，监测目标电压为V1；所述二极管D1的正极顺次通过所述电阻R1和电阻R2接地，所述三极管Q1的基极接在所述电阻R1与所述电阻R2的连线上，所述三极管Q1的发射极接地；所述电阻R3的一端接电源VDD，另一端接所述三极管Q1的集电极和所述时钟模块。二极管D1、电阻R1和电阻R2组成分压器，三极管Q1为三极管开关，电阻R3为输出上拉电阻。当监测目标电压V1超过安全电压，三极管Q1的基极与发射极的电压差Vbe增大，大于开启电压，三极管Q1导通，输出低电平使能信号，否则输出一直保持高电平。

优选的，所述低压监测模块包括二极管D2、电阻R4、电阻R5、电容C1、三极管Q2、LED灯D3、电阻R6、二极管D4以及二极管D5，所述二极管D2的负极与所述监测目标连接，监测目标电压为V1，所述二极管D2的正极顺次通过所述电阻R4和电阻R5接地，所述三极管Q2的基极接在所述电阻R4和电阻R5的连线上；所述电容C1一端接在所述三极管Q2的基极，另一端接在所述电阻R5的接地端；所述三极管Q2的发射极接所述LED灯D3的正极，所述LED灯D3的负极接地；所述三极管Q2的集电极接所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接所述二极管D2的负极；所述二极管D4的负极接所述电阻R6的一端和所述放电模块，所述二极管D4的正极接所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极接地。当监测目标电压V1高于设定低压，三极管Q2的基极电压与发射极电压之差Vbe大于开启电压，三极管Q2导通，LED灯D3亮，输出信号电压约等于LED灯D3的二端压降，当监测目标电压V1低于设定低压，三极管Q2的基极电压与发射极电压之差Vbe小于开启电压，三极管Q2截止，监测目标电压V1通过电阻R6、二极管D4和二极管D5形成回路，输出信号电压为二极管D4、二极管D5稳压值之和。