JPH02250741A

JPH02250741A - 制動装置

Info

Publication number: JPH02250741A
Application number: JP6897489A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nashiki; 政行梨木; Yuichi Itani; 伊谷　祐一
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-08

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、移動体の制動を適切にコントロールし、速度
制御１位置制御等を可能にする制動装置に関する。

（従来の技術）直線運動や回転運動するし動体１例えは工作機械の送り
軸や生釉の制動装置としては摩擦ブレーキか従来より使
用されている。この摩擦ブレーキには例えば油圧を利用
して摩擦部を駆動する油圧ブレーキやＴｉ　［１力を利
用して摩擦部を駆動する電磁ブレーキ等がある。

（発明か解決しようとする課題）上述した油圧ブレーキや電磁ブレーキは、制動時の摩擦
圧力が常に一定のため、摩擦面の温度湿度、相対速度等
の変化により摩擦係数が変化した場合、制動力も変化し
てしまう。このような制動力の変化又は負荷イナーシャ
の変化により、制動時間や制動距離の再現性は得られな
かった。また、油圧ブレーキや電磁ブレーキは一般に高
価であり、大型であるという欠点があった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、移動体の制動を適切にコントロールする
ことができ、かつ小型、安価な制動装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）本発明は、移動体の制動を適切にコントロールし、速度
制御１位置制御等を可能にする制動装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、摩擦力による制動力を発生
する摩擦部と、当該摩擦部を駆動する微動手段と、当該
微動手段の伸縮量を可変する制御部とを具備することに
よって達成される。

（作用）本発明の制動装置は、摩擦部の駆動を任意に断続させる
ことにより、制動力をコントロールしているので、任意
の位置での停止や加減速のコントロールを容易に行なう
ことができるものである。

（実施例）第１図は本発明の制動装置の一例を示すブロック図であ
り、出力軸２を図示矢印方向に駆動させる主アクチユエ
ータ１には微動アクチュエータ８の一端が固定されてい
る。微動アクチュエータ８の他端（固定されていない自
由端）の近傍にはガイド９内を微動アクチュエータ８の
駆動方向に移動可能な摩擦部７が配置されており、微動
アクチュエータ８の伸縮動作により摩擦部７が出力軸２
に圧接又は出力軸２から分離するようになっている。こ
の摩擦部７と出力軸２との圧接により、摩擦部７と出力
軸２との接触面に摩擦か生じ、出力ＩＦＩＩ１２は制動
される。入力指令に従って制御回路１０で作成された電
圧信号はパワー増幅器１１で電圧、電流増幅されて微動
アクチュエータ８に入力され、微動アクチュエータ８の
伸縮動作を制御するようになっている。なお、摩擦部７
と微動アクチュエータ８との接触面は相互間の摩擦係数
が微少となるようになされているので、制動時において
微動アクチュエータ８には横方向の過大な力は加わらな
い。

第２図は上述した制動装置を油圧システムに適゛用した
場合の一例を示す図である。この油圧システムは、油圧
源４の油圧を油圧開閉弁５及び油圧方向切換器６を介し
てシリンダ２０内のピストン３に図示矢印ａ方向にかけ
ることにより、出力軸２を図示矢印す方向に駆動させる
ようになっている。出力＠２を逆方向に駆動させる場合
は、油圧方向切換器６により油圧のかかる方向を逆向き
にする。この油圧システムのシリンダ２０には第１図で
説明した摩擦部７を有する微動アクチュエータ８が固定
されている。この微動アクチュエータ８が収縮した状態
（第３図（八））では摩擦部７は出力軸２から分子ｌｉ
　しているので、出力軸２を自由に駆動させることがで
きる。そして、微動アクチュエータ８が伸長した状態（
第３図（Ｂ））では摩擦部７は出力軸２に圧接している
ので、出力軸２を摩擦制動することができる。従って、
微動アクチュエータ８の伸縮量を可変することにより、
出力軸２△、の制動力を制御することが可能となる。

第４図は本発明の制動装置の別の一例を第１図に対応さ
せて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符号を付
して説明を省略する。この制動装置は、摩擦部７とガイ
ド９との間に圧電素子又は歪ゲージ等を利用した圧力セ
ンサ２１が付加されており、制動時に摩擦部７から受け
る摩擦力発生方向の制動力を検出するようになってる。

圧力センサ２１による摩擦力発生方向の制動力と制動力
指令との差が減算器１２で算出され、増幅器１３で増幅
されて制御回路ｌＯに入力される。そして、摩擦力発生
方向の制動力と制動力指令とを一致させる制御が制御回
路ｌＯで行なわれるようになっている。

なお、上述した圧力センサ２１の取付位置を第５図に示
すように微動アクチュエータ８の伸縮方向にして摩擦制
動の圧力を検出するようにしても良い。

第６図は本発明の制動装置のさらに別の一例を第４図に
対応させて示すブロック図であり、同構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。この制動装置は、速度センサ
２２を構成する速度センサスケール２２Ａが主アクチユ
エータ１に、速度センサピックアップ２２Ｂが出力軸２
にそれぞれ装着されている。速度センサ２２による出力
軸２の検出速度と速度指令との差が減算器１４で算出さ
れ、増幅器１５で増幅されて減算器１２に入力される。

そして、検出速度と速度指令とを一致させる制御が制御
回路ｌＯで行なわれるようになっている。

第７図は本発明の制動装置のさらに別の一例を第２図及
び第６図に対応させて示すブロック図であり、同一構成
箇所は同符号を付して説明を省略する。この制動装置は
、位置センサ１９を構成する位置センサスケール１９八
がシリンダ２０に、位置センサピックアップ１９Ｂが出
力軸２にそれぞれ装着されている。位置センサ１９によ
る出力１Ｆ１１１２の検出位置と位置指令との差が減算
器２３で算出され、増幅器２４で増幅されて速度指令と
なる。また、微分器１６で微分された検出位置は検出速
度となり、検出速度と指令速度との差か減算器１４で算
出され、増幅器１５で増幅されて制動力指令となる。圧
力センサ２１による摩擦力発生方向の制動力と制動力指
令との差が減算器１２で算出され、増幅器１３で増幅さ
れて比較器１７及び符号判別器１８に入力される。

そして、比較器１７により油圧開閉弁５が制御され、符
号判別器１８により油圧方向切換器６が制御されること
で出力！１ｉｄ１２が制御される。また、上記増幅され
た摩擦力発生方向の制動力と制動力指令との差は制御回
路１０．パワー増幅器１１を通して微動アクチュエータ
８を駆動し、摩擦力発生方向の制動力と制動力指令とを
一致させる制御が制御回路ｌＯで行なわれるようになっ
ている。

なお、上述した各実施例においては、直線運動する移動
体の制動、速度制御５位置制御の装置について説明した
が、回転運動ず色す動体の制動。

速度制御２位置制御の装置についても同様である。

（発明の効果）以上のように本発明の制動装置によれば、移動体の制動
時間や制動距離を再現性良く制御することができるので
、精度が要求される工作機械等に適用することが可能に
なると共に、構成が簡単なため小型、安価となり適用範
囲を拡大することができる。

り図、第２図は本発明の制動装置を適用した具体例を示
す図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の制動
装置の主要部の動作例を示す図、第４図、第６図及び第
７図はそれぞれ本発明の制動装置の別の一例を示すブロ
ック図、第５図は本発明の制動装置の主要部の別の一例
を示す図である。

１・・・主アクチユエータ、２・・・出力軸、３・・・
ピストン、４・・・油圧源、５・・・油圧開閉弁、６・
・・油圧方向切換弁、７・・・摩擦部、８・・・微動ア
クチュエータ、９・・・ガイド、１０・・・制御回路、
１１・・・パワー増幅器、１２，１４．２３・・・減算
器、１３，１５．２４・・・増幅器、１６・・・微分器
、１７・・・比較器、１８・・・符号判別器、１９・・
・位置センサ、１９Ａ・・・位置センサスケール、１９
Ｂ・・・位置センサピックアップ、２０・・・シリンダ
、２１・・・圧力センサ、２２・・・速度センサ、２２
八・・・速度センサスケール、２２Ｂ・・・速度センサ
ピックアップ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制動装置の一例を示すプロツ出願人代
理人　　　安　形　雄　三

Claims

【特許請求の範囲】１、摩擦力による制動力を発生する摩擦部と、当該摩擦
部を駆動する微動手段と、当該微動手段の伸縮量を可変
する制御部とでなることを特徴とする制動装置。２、前記制御部における前記微動手段への印加電圧が、
入力指令に応じて任意に可変されるようにした請求項１
に記載の制動装置。３、摩擦力発生方向の制動力又は摩擦制動の圧力を検出
する検出手段を有し、制御対象の制動力指令と前記検出
手段の出力とから必要な制動力を演算する制動力制御部
を備えた請求項１又は２に記載の制動装置。４、制御対象の制動時に速度制御を行なうため、当該制
御対象の速度指令と当該制御対象の速度とから必要な制
動力を演算する速度制御部を備えた請求項１、２又は３
に記載の制動装置。５、制御対象の制動時に位置制御を行なうため、当該制
御対象の位置指令と当該制御対象の位置とから速度指令
又は必要な制動力を演算する位置制御部を備えた請求項
１、２、３又は４に記載の制動装置。６、制御対象を正方向もしくは逆方向へ駆動する駆動装
置を有し、当該制御対象の位置指令と当該制御対象の位
置とから前記駆動装置を制御する駆動制御部を備えた請
求項１、２、３、４又は５に記載の制動装置。