JPH01158237A - 直流ブレーキの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボットに使用される直流ブレーキの
制御回路に関する。

（従来の技術） 産業用ロボット装置等において、重量物の重力に対抗し
て上下方向での駆動を行なう機構には、落下防止のため
、通常、第２図に示すような直流ブレーキが使用される
。

第２図の直流ブレーキ装置３は、ロボットフレーム１に
固定されるブレーキハウジング３１、送りねじ２に固定
されるブレーキ円板３２、このブレーキ円板３２に対抗
配置される接極子円板３３、この接極子円板３３を常時
はブレーキ円板３２に圧着するように作用するばね部材
３４、この接極子円板３３をブレーキ円板３２から引離
すように作用するブレーキコイル３５、このブレーキコ
イル３５を囲むヨーク３６および上記接極子円板３３を
ブレーキハウジング３１内で保持する接極子振れ止め３
フとから構成される。

つまりブレーキコイル３５に所定の電流が通電されてい
ない間は、接極子円板３３がばね部材３４によりブレー
キ円板３２と圧着し、それにより送りねじ２はロボット
フレーム１に固定される。

一方、ブレーキコイル３５に通電されると、ヨーり３６
と接極子円板３３との間に磁力が作用して接極子円板３
３がブレーキ円板３２から引離され、ブレーキ作用が解
除される。これにより送りねじ２は自由に回転すること
になる。

第３図は、こうしたブレーキ装置を制御するための直流
ブレーキの制御回路である。直流電源回路４の両端に直
流ブレーキのブレーキコイル３５および通電制御用トラ
ンジスタ５が直列に接続され、このトランジスタ５のベ
ース電極は、トランジスタ駆動回路６の出力端子と接続
されている。

なお、ブレーキコイル３５と並列に接続される逆起電力
抑制回路７には、例えば抵抗とコンデンサとの直列回路
などが使用される。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の直流ブレーキの制御回路について、最
近になってブレーキの大型化が必要になってきたことか
ら、以下のような問題が生じてぎた。従来の直流ブレー
キの制御回路では、ブレーキコイル３５に流れる電流を
大きくしてブレーキの大型化に対処する場合に、それを
制御するトランジスタ５にはその電流増加分に対応する
大きな発熱が生じ、それを解消するために大きな放熱フ
ィンが必要になってきたことである。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ブレーキ
が複数必要な場合や負荷が大きい場合でも、通電制御用
トランジスタのオン時のエミッタ・コレクタ間の電圧を
大きくすることなく確実に電流制御できるようにした直
流ブレーキの制御回路を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、電磁ブレーキ用ソレノイドとこのソレ
ノイドの通電制御用トランジスタとの直列回路を直流電
源に接続し、前記通電制御用トランジスタによりソレノ
イドへの電流を制御して前記電磁ブレーキを作動あるい
は解除するようにした直流ブレーキの制御回路において
、前記通電制御用トランジスタの駆動に電界効果トラン
ジスタをダーリントン形に接続して構成される通電制御
手段と、この通電制御手段に前記電磁ブレーキの制御指
令を供給する指令手段とを具備してなることを特徴とす
る直流ブレーキの制御回路を提供できる。

（作用） 本発明の直流ブレーキの制御回路では、ロボット等の電
磁ブレーキを制御する際に、通電制御用トランジスタの
エミッタ・コレクタ電圧を低くして、電界効果トランジ
スタにより通電指令電流を増幅することにより、ソレノ
イド電流の制御が可能である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。

第１図は本発明の直流ブレーキの制御回路の一実施例を
示すもので、電磁ブレーキ用ソレノイドとして使用され
るブレーキコイル３５は、その通電制御用トランジスタ
５を含む通電制御回路５゜と直列に接続されている。こ
の直列回路は直流電源４を構成するダイオードブリッジ
４１の出力端子間に接続され、また通電、制御回路５ｏ
にはブレーキ制御指令を供給するトランジスタ駆動回路
６が接続されている。直流電源回路４は、交流電源４２
からの交流電圧波形をダイオードブリッジ４１で全波整
流し、平滑化コンデンサ４３により平滑された出力を上
記トランジスタ駆動回路６に供給している。

上記通電制御回路５０は、通電制御用トランジスタ５の
コレクタ・ベース間に電界効果トランジスタ（以下、Ｆ
ＥＴという）７のドレイン・ソース端子が直接に接続さ
れたダーリントン回路として構成され、このＦＥＴ７の
ゲートに上記トランジスタ駆動回路６から制御指令が供
給されている。ＦＥＴ７のソース側はソース抵抗７１を
介して接地され、またエミッタ接地されるバイポーラト
ランジスタ５のエミッタ・コレクタ間には、バリスタ８
が接続されて、その電圧が電流遮断時においてもバリス
タ８の通電電圧により制限されている。

また、トランジスタ駆動回路６では、フォトカブラ６０
がダイオード６１、抵抗６２を介して直流電源回路４の
ダイオードブリッジ４１の正の出内側と接続され、負の
出力側とはツェナーダイオード６３とコンデンサ６４の
並列回路を介して接続されている。トランジスタ駆動指
令Ｉｃは、フォトカブラ６０を構成するフォトダイオー
ド６５に供給され、このフォトダイオード６５により絶
縁されて駆動されるフォトトランジスタ６６から抵抗６
７を介して上記ＦＥＴ７のゲートへの信号電流が出力さ
れるように構成されている。６８はＦＥＴ７のゲートに
接続される抵抗であり、ダイオードブリッジ４１の負の
出力側にも接続されている。

なお、必要な場合には、上記ブレーキコイル３５と並列
にコンデンサ９１と抵抗９２とを直列接続したノイズ防
止回路９が設けられる。

次に、上記実施例の回路動作について説明する。

トランジスタ駆動指令１ｃがフォトカブラのフォトダイ
オードに供給されると、フォトトランジスタは導通し、
通電指令電流がＦＥＴ７のゲートに供給される。それに
より、トランジスタ５が導通してブレーキコイル３５に
電流を流し、第２図のばね部材３４に抗して接極子円板
３３に磁力を作用させ、ブレーキ円板３２から引離す。

その際に、バイポーラトランジスタ５に比較的低い定格
電圧を有するものを使用した場合でもＦＥＴ７を含む通
電制御回路５０での電流増幅率が改善されていることに
より、ブレーキコイル３５に流れる電流が増大しても、
通電制御回路５０の構成を複雑にすることなく、電流を
制御できる。またトランジスタ５へのベース電流はＦＥ
Ｔ７により十分に供給できるので通電制御用トランジス
タのエミッタ・コレクタ間の電圧を小さくでき、発熱を
放散するためのフィン装置なども大型化する必要がない
。

トランジスタ駆動指令Ｉｃの供給が停止されると、ＦＥ
Ｔフから通電制御用トランジスタ５のベースへの電流供
給が停止し、そのコレクタ・エミッタ間電圧が上昇する
。このとき、ブレーキコイル３５には逆起電力が生じる
が、バリスタ８の導通電圧によりクランプされる。つま
り、通電指令電流が遮断されると、ブレーキコイル３５
に流れる電流は短時間のうちにトランジスタ５によりす
みやかに遮断される。

ここでは、この発明をある程度詳細にその最も好ましい
実施態様について説明したが、その好ましい実施態様の
説明は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の
範囲に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々
な変形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更する
ことができることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、電磁ブレーキ用
ソレノイドのブレーキ電流が増大する場合でも、通電制
御用トランジスタのオン時のエミッタ・コレクタ電圧を
大きくすることなく確実に電流制御できる直流ブレーキ
の制御回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、産業用ロボットの直流ブレーキの一例を示す断面図
、第３図は、従来の直流ブレーキの制御回路を示すブロ
ック図である。 １・・・ロボットフレーム、２・・・送りねじ、３・・
・直流ブレーキ、４・・・直流電源回路、５・・・通電
制御用トランジスタ、６・・・トランジスタ駆動回路、
７・・・ＦＥＴ。 特許出願人　ファナック株式会社 代　理　人　弁理士　辻　　　實 第２因 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁ブレーキ用ソレノイドとこのソレノイドの通電制御
   用トランジスタとの直列回路を直流電源に接続し、前記
   通電制御用トランジスタによりソレノイドへの電流を制
   御して前記電磁ブレーキを作動あるいは解除するように
   した直流ブレーキの制御回路において、前記通電制御用
   トランジスタの駆動に電界効果トランジスタをダーリン
   トン形に接続して構成される通電制御手段と、この通電
   制御手段に前記電磁ブレーキの制御指令を供給する指令
   手段とを具備してなることを特徴とする直流ブレーキの
   制御回路。