JPH0488893A - Brake device for manipulator - Google Patents
Brake device for manipulatorInfo
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Abstract
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。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention is applicable to, for example, industrial robots and positioners.
スライダ等のマニプレータ用のブレーキ装置に関する。The present invention relates to a brake device for a manipulator such as a slider.
［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。[Prior Art] Generally, as a brake device for a manipulator, a negative-actuation type brake device as shown in FIG. 3, for example, is used. In FIG. 3, 1 is a rotating shaft connected to a motor (not shown) or the like to transmit rotational idle power, and 2 is attached to the outer periphery of the rotating shaft 1 via a spline 3 so as to be movable in the axial direction. 4 is an armature for pressing the friction plate 2 against a fixed part (for example, an end plate of a motor) 5; 6 is an armature for pressing the friction plate 2 toward the fixed part 5 side, and the friction plate 2 is pressed against the armature 4; and the fixed part 5, and 7 is a brake coil that is energized and attracts the armature 4 by magnetic force in opposition to the biasing force of the spring 6. be.
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。Further, a drive circuit for such a negative operation type brake device has conventionally been configured as shown in FIG. 4. That is, in FIG. 4, 8 is a brake DC power source (for example, +24V) for exciting the brake coil 7, and 9 is a relay contact interposed between the DC power source 8 and the brake coil 7 (
This relay contact 9 is turned on (closed) when the brake coil 7 is energized (when the brake is released).
10 is a flywheel element (flywheel diode) provided in parallel with the brake coil 7.
シリスタ−等）である。series, etc.).
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。In the negative actuation type brake device configured as described above,
When releasing the brake due to the operation of the manipulator,
By turning on (closing) the relay contact 9, power is supplied from the DC power source 8 to excite the brake coil 7, and the armature 4 is attracted by the magnetic force of the brake coil 7, making the friction plate 2 free. . As a result, the friction plate 2
It rotates freely together with the rotary shaft 1 without being affected by the outside from the fixed part 5 or the armature 4.
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。On the other hand, when operating the brake to stop the manipulator, when the relay contact 9 is turned off (opened) and the DC power supply 8 is cut off from the brake coil 7, the biasing force of the spring 6 acts on the armature 4, causing friction Plate 2 is held between armature 4 and fixed part 5. This results in
The rotation of the rotation axis l stops.
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。At this time, the flywheel element 10 prevents the generation of noise due to the voltage generated across the brake coil 7 when the relay contact 9 is turned off.
［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。[Problem to be Solved by the Invention] By the way, when looking at the magnetic force, that is, the magnetic flux, generated in the armature 4, as shown in the magnetic hysteresis curve shown in FIG.
), residual magnetism will remain (A in Figure 5).
See point; magnetic flux density B>0). This residual magnetism prevents the armature 4 from separating from the brake coil 7, reducing the brake operation speed and deteriorating the effectiveness of the brake. Further, depending on the design of the brake, in the worst case, the armature 4 may remain attracted to the brake coil 7, and the brake may become completely ineffective.
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。Therefore, in order to prevent the armature 4 and the brake coil 7 from coming into close contact with each other, the armature 4 is connected to the brake coil 7.
armature 4 and brake coil 7.
A brake device has also been proposed in which an appropriate air gap is provided between the two. Even with such a brake device, since the magnetic force due to residual magnetism acts on the armature 4 to some extent, it is undeniable that the braking force becomes worse.
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。The present invention aims to solve such problems,
It is an object of the present invention to provide a brake device for a manipulator that eliminates the influence of residual magnetism, shortens the operating time of the brake, and enables reliable operation of the brake.
［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。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the brake device for a manipulator of the present invention includes a DC power supply having a voltage opposite to that of the brake DC power supply between the brake coil and the switch means. ,
It is characterized by being connected through a resistor.
［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。[Operation] In the brake device for a manipulator of the present invention described above, a voltage having a polarity opposite to the voltage of the brake DC power supply is applied to the brake coil by the DC power supply via the resistor.
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。Therefore, even if the switch means is turned on and the brake coil is excited by the brake DC power supply, and then the switch means is turned off, the residual magnetism of the brake coil is canceled by the above-mentioned reverse voltage, and the residual magnetism is used to operate the brake. can be prevented from affecting the
〔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。[Embodiment of the Invention] Hereinafter, a brake device for a manipulator as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a drive circuit thereof. In addition, in this embodiment as well, a case will be described in which a brake device having the same configuration as the third'@ is driven.
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。In the first @, as in the past, 7 is a brake coil that is excited when the brake is released, and 8 is this brake coil 7.
9 is a relay contact (switch means) that connects and disconnects the brake coil 7 and the brake DC power source 8; 1o is the brake coil 7; A flywheel element (a flywheel diode, a series, etc.) is provided in parallel with the inverter.
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
。In this embodiment, as shown in FIG.
) is connected via a resistor 12.
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。With the above configuration, when the relay contact 9 is in the on state,
A current always flows from the brake DC power supply 8 to the reverse voltage DC power [11] via the brake coil 7 and the resistor 12. Now, when the relay contact 9 is turned off, a negative voltage is immediately applied to the brake coil 7 due to the reverse voltage of the DC power supply 11.
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。Figure 2 shows that the magnetic flux of the brake coil 7 has been reversed due to the reverse voltage, but at least by reversing it in this way, the residual magnetism becomes O at point B in Figure 2, The impact of this will be eliminated.
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。Therefore, in addition to being able to advance the timing of brake operation, the brake can be operated reliably without causing problems such as the armature 4 (see FIG. 3) not being separated from the brake coil 7. Furthermore, even when the present invention is applied to a brake device configured to leave an appropriate gap between the armature 4 and the brake coil 7, the same effects as described above can be obtained, and the brakes can be braked very effectively. can do.
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。Further, in this embodiment, the reverse voltage applied to the brake coil 7 is limited by the flywheel element 10 to the forward voltage (approximately 0°6 to 0.7 V) of the flywheel element 10. Because it is.
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。It is possible to prevent an excessively large reverse voltage from being applied to the brake coil 7.
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。Since the power supply voltage is thus clamped to the forward voltage of the flywheel element 10, the voltage of the DC power supply 11 can be set relatively freely. Therefore, as the DC power supply 11, it is possible to divert the power supply for the motor piece provided in the manipulator, and when such a power supply is diverted, it is only necessary to add one resistor 12, making it extremely simple. The device of the present invention can be constructed with such a configuration.
［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。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the brake device for a manipulator of the present invention, a voltage having the opposite polarity to the voltage of the brake DC power supply is applied to the brake coil by the DC power supply via the resistor. With this extremely simple configuration, the residual magnetism of the brake coil is canceled out, the influence of the residual magnetism is removed, and the brake operation time can be shortened and the brake can be operated reliably.
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。Fig. 1 is a circuit diagram showing a drive circuit of a brake device for a manipulator as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the hysteresis characteristics of the brake coil in the device of this embodiment, and Fig. 3 is a general FIG. 4 is a circuit diagram showing a drive circuit of a conventional brake device for a manipulator, and FIG. 5 is a graph showing hysteresis characteristics of a brake coil in the conventional device. In the figure, 7-brake coil, 8-brake DC power supply, 9-relay contact (switch means). 10- Freewheel element, 11- DC power supply, 12-
resistance.
Claims (1)
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。A brake coil that is excited to switch the brake operating state, a brake DC power source that applies voltage to the brake coil to excite the brake coil, and a switch that connects and disconnects the brake coil and the brake DC power source. In the manipulator brake device, a DC power source having a voltage opposite to the voltage of the brake DC power source is connected between the brake coil and the switch means via a resistor. Brake device for manipulator featuring features.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201125A JPH0488893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Brake device for manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201125A JPH0488893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Brake device for manipulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488893A true JPH0488893A (en) | 1992-03-23 |
Family
ID=16435829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2201125A Pending JPH0488893A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Brake device for manipulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0488893A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013162098A (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Shinano Kenshi Co Ltd | Lock device and driving device |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201125A patent/JPH0488893A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013162098A (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Shinano Kenshi Co Ltd | Lock device and driving device |
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