JPH0488893A - マニプレータ用ブレーキ装置 - 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、例えば産業用ロボット、ポジショナ。

スライダ等のマニプレータ用のブレーキ装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、マニプレータのブレーキ装置としては、例えば
、第３図に示すような負作動型のものが用いられている
。この第３図において、１はモータ（図示せず）等に連
結されて回転暇動力を伝達する回転軸、２はこの回転軸
１の外周にスプライン３を介して軸方向へ移動可能に取
り付けられたディスク状の摩擦板、４は摩擦板２を固定
部（例えばモータの端板）５へ押圧するためのアーマチ
ュア、６はアーマチュア４を固定部５側へ付勢して摩擦
板２をアーマチュア４と固定部５との間に挟持しブレー
キ作動状態を保持するスプリング、７はブレーキを非作
動状態とする際に励磁されアーマチュア４をスプリング
６の付勢力に対向して磁力により吸引するブレーキコイ
ルである。

また、このような負作動型のブレーキ装置の駆動回路は
、従来、第４図に示すように構成されている。即ち、第
４図において、８はブレーキコイル７を励磁するための
ブレーキ用直流電源（例えば＋２４ｖ）、９は直流電源
８とブレーキコイル７との間に介装されるリレー接点（
スイッチ手段）で、このリレー接点９は、ブレーキコイ
ル７の励磁時（ブレーキ解放時）にオン（閉）される、
１０はブレーキコイル７に対して並列的に設けられるフ
ライホイール素子（フライホイールダイオード。

シリスタ−等）である。

上述のごとく構成された負作動型のブレーキ装置では、
マニプレータの動作に伴いブレーキを解放する際には、
リレー接点９をオン（閉）することで直流電源８から電
力を供給してブレーキコイル７を励磁し、このブレーキ
コイル７の磁力によりアーマチュア４を吸引して、摩擦
板２をフリーの状態とする。これにより、摩擦板２は、
固定部５やアーマチュア４からの外方を受けることなく
、回転軸１とともに自由に回転する。

一方、マニプレータを停止させるべくブレーキを動作さ
せる際には、リレー接点９をオフ（開）として、ブレー
キコイル７から直流電源８を断つと、スプリング６の付
勢力がアーマチュア４に作用して、摩擦板２は、アーマ
チュア４と固定部５との間に挟持される。これにより、
回転軸ｌの回転は停止する。

このとき、フライホイール素子１０によって、リレー接
点９がオフになる時にブレーキコイル７の両端に生じる
電圧によるノイズ発生が防止される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、アーマチュア４に発生する磁力、即ち磁束を
見ると、第５図に示す磁気のヒステリシスカーブのごと
く、ブレーキコイル７を流れる電流がオフ（磁界Ｈ＝Ｏ
）となっても残留磁気が残ることになる（第５図中のＡ
点参照；磁束密度Ｂ〉０）。この残留磁気が、アーマチ
ュア４がブレーキコイル７から離れる妨げとなり、ブレ
ーキ作動速度が低下して、ブレーキの効きが悪化してし
まう。また、ブレーキの設計により最悪の場合には、ア
ーマチュア４がブレーキコイル７に吸引されたままとな
り、ブレーキが全く効かなくなるおそれもある。

そこで、アーマチュア４とブレーキコイル７とが完全に
密着しないように、アーマチュア４がブレーキコイル７
に吸引された際に、アーマチュア４とブレーキコイル７
どの間に適当な空隙（エアギャップ）を空けるように構
成したブレーキ装置も提案されている。このようなブレ
ーキ装置であっても、やはりある程度は残留磁気による
磁力がアーマチュア４に作用するために、どうしてもプ
レー・キの切れが悪化することは否めない。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、
残留磁気の影響を除去して、ブレーキの作動時間を短く
するとともに、ブレーキを確実に作動できるようにした
、マニプレータ用ブレーキ装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のマニプレータ用ブ
レーキ装置は、ブレーキコイルとスイッチ手段との間に
、ブレーキ用直流電源の電圧とは逆電圧の直流電源を、
抵抗を介して接続したことを特徴としている。

［作　　　用コ 上述した本発明のマニプレータ用ブレーキ装置では、ブ
レーキコイルには、ブレーキ用直流電源の電圧とは正負
逆の電圧が、抵抗を介して直流電源により印加される。

従って、スイッチ手段をオンして、ブレーキ用直流電源
にてブレーキコイルを励磁した後、スイッチ手段をオフ
しても、上記逆電圧により、ブレーキコイルの残留磁気
が打ち消され、残留磁気がブレーキの動作に影響を与え
るのを防止できる。

〔発明の実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としてのマニプレー
タ用ブレーキ装置について説明すると、第１図はその駆
動回路を示す回路図である。なお、本実施例においても
、第３′＠と同様の構成のブレーキ装置を駆動する場合
について説明する。

第１＠において、従来と同様に、７はブレーキ解放時に
励磁されるブレーキコイル、８はこのブレーキコイル７
に正電圧（例えば＋２４ｖ）を印加してブレーキコイル
７を励磁するブレーキ用直流電源、９はブレーキコイル
７とブレーキ用直流電源８とを接断するリレー接点（ス
イッチ手段）、１ｏはブレーキコイル７に対して並列的
に設けられるフライホイール素子（フライホイールダイ
オード、シリスタ−等）である。

そして、本実施例においては、第１図に示すように、ブ
レーキコイル７とリレー接点９との間に、ブレーキ用直
流電源の電圧とは逆電圧つまり負電圧（例えば−１５ｖ
）の直流電源１１が、抵抗１２を介して接続されている
。

上述の構成により、リレー接点９がオン状態の時には、
ブレーキ用直流電源８からブレーキコイル７および抵抗
１２を介して常に逆電圧の直流電［１１へ電流が流れて
いる。今、リレー接点９がオフ状態になると、直流電源
１１の逆電圧に引きずられて、ブレーキコイル７には即
座に負電圧が印加されることになる。

第２図では、ブレーキコイル７が逆電圧により磁束が反
転したことが示されているが、少なくとも、このように
反転させることで、第２図中のＢ点では残留磁気はＯと
なり、残留磁気の影響が解消されることになる。

従って、ブレーキの作動タイミングを早めることができ
るほか、ブレーキコイル７からアーマチュア４（第３図
参照）が離れないといった不具合も発生せず、ブレーキ
を確実に作動させることができる。さらに、アーマチュ
ア４とブレーキコイル７との間に適当な空隙を空けるよ
うに構成したブレーキ装置に、本発明を適用した場合に
も、上述と同様の作用効果が得られ、ブレーキの切れを
極めて良好することができる。

また、本実施例では、ブレーキコイル７に印加される逆
電圧は、フライホイール素子１０により、このフライホ
イール素子１０の順方向電圧（約０゜６〜０．７Ｖ）に
制限される構成となっているので。

ブレーキコイル７に逆電圧が大きく印加され過ぎるのを
防止できる。

このように電源電圧がフライホイール素子１０の順方向
電圧にクランプされるため、直流電源１１の電圧を比較
的自由に設定できる。従って、直流電源１１として、マ
ニプレータ中にそなえられるモータ駒動用の電源等を流
用することが可能であり、このような電源流用を行なっ
た場合、抵抗１２を１個追加するだけでよく、極めて簡
素な構成で本発明の装置を構成することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のマニプレータ用ブレーキ
装置によれば、ブレーキコイルに、ブレーキ用直流電源
の電圧とは正負逆の電圧を、抵抗を介して直流電源によ
り印加するという極めて簡素な構成で、ブレーキコイル
の残留磁気が打ち消され、残留磁気の影響が除去されて
、ブレーキの作動時間を短縮できるとともに、ブレーキ
を確実に作動できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのマニプレータ用ブレ
ーキ装置の駆動回路を示す回路図、第２図は本実施例の
装置におけるブレーキコイルのヒステリシス特性を示す
グラフ、第３図は一般的な負作動型のブレーキ装置の構
成を示す断面図、第４図は従来のマニプレータ用ブレー
キ装置の駆動回路を示す回路図、第５図は従来装置にお
けるブレーキコイルのヒステリシス特性を示すグラフで
ある。 図において、７−ブレーキコイル、８−ブレーキ用直流
電源、９−リレー接点（スイッチ手段）。 １０−　フリーホイール素子、１１−直流電源、１２−
抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブレーキ作動状態を切り換えるべく励磁されるブレーキ
   コイルと、該ブレーキコイルに電圧を、印加して該ブレ
   ーキコイルを励磁するブレーキ用直流電源と、前記のブ
   レーキコイルとブレーキ用直流電源とを接断するスイッ
   チ手段とをそなえてなるマニプレータ用ブレーキ装置に
   おいて、前記のブレーキコイルとスイッチ手段との間に
   、前記ブレーキ用直流電源の電圧とは逆電圧の直流電源
   が、抵抗を介して接続されていることを特徴とするマニ
   プレータ用ブレーキ装置。