(57)【要約】【課題】移動体のストローク範囲における位置に応じて制動力を可変に調整することができ、また停電発生の場合であっても、制動力を可変に調整することを正常に機能させることができ、更に装置の小型化、信頼性の向上を図ることができる緊急停止装置を備えたモータ制御装置を提供する。【解決手段】前記緊急停止装置が、前記移動体の現在位置に応じて前記ブレーキ手段の制動力を調整する制動力調整手段と、ダイナミックブレーキ動作時に、前記モータで発電された電力に基づいて電源を生成して前記制動力調整手段に電力を供給する電力供給手段と、を備えた。【選択図】図１
2010057245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに電力を供給して駆動するモータ制御装置であって、複数の制動抵抗を有したブレーキ手段を備えて前記モータに連結された移動体を前記ブレーキ手段により制動停止させる緊急停止装置、を備えたモータ制御装置において、
前記緊急停止装置が、前記移動体の現在位置に応じて前記ブレーキ手段の制動力を調整する制動力調整手段と、ダイナミックブレーキ動作時に、前記モータで発電された電力に基づいて電源を生成して前記制動力調整手段に電力を供給する電力供給手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記制動力調整手段が、前記移動体のストローク端に配置された複数の遮蔽板と、
前記複数の遮蔽板に対応して遮蔽される前記移動体に配置された複数の被遮蔽器と、
前記複数の遮蔽板が前記複数の被遮蔽器を遮蔽する数に応じて、ダイナミックブレーキ電流を増減して制動力の緩急を調整するダイナミックブレーキ電流調整手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制動力調整手段が、前記移動体のストローク端に配置された複数の被遮蔽器と、
前記複数の被遮蔽器に対応して遮蔽する前記移動体に配置された複数の遮蔽板と、
前記複数の遮蔽板が前記複数の被遮蔽器を遮蔽する数に応じて、ダイナミックブレーキ電流を増減して制動力の緩急を調整するダイナミックブレーキ電流調整手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記電力供給手段が、前記モータを駆動する通常動作時に充電されるコンデンサを有し、
ダイナミックブレーキ動作の初期および終期時、前記コンデンサに充電された電力を前記制動力調整手段に供給し、
ダイナミックブレーキ動作の中期時、前記モータで発電された電力に基づいて電源を生成して前記制動力調整手段に供給すると共に、前記コンデンサへ充電することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記電力供給手段が、前記モータを駆動する通常動作時のＰＷＭ出力電圧に基づいて前記電源を生成すると共に、前記コンデンサに充電することを特徴とする請求項１または４に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに電力を供給して駆動するモータ制御装置であって、特に、モータに連結された移動体のストローク範囲における位置に応じて制動力を制御すると共に、停電時においても移動体を安全にかつ早く停止させる緊急停止置を備えたモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、モータに電力を供給して駆動するモータ制御装置において、緊急または非常停止時のダイナミックブレーキ（例えば、制動抵抗を用いたブレーキ）により、モータの回転またはモータに連結された移動体を停止させることが知られている。また、移動体を搭載した機構系が精密である程、機構系に対する制動力の影響、例えば急激な制動力のため機械的なズレが発生したり破損したりする恐れがあることも知られている。更に、移動体が、そのストローク端での緊急または非常停止の場合、ストローク端に設けられたストッパーに移動体が衝突し、機械的なズレが発生したり破損したりする恐れがあることも知られている。よって、機構系を含めたシステム全体を保護するため、ダイナミックブレーキ時の移動体のストローク端までの走行距離と、その際の制動力とを考慮しなければならない必要がある。また、停電が発生する異常な条件下でも、安全に移動体を停止させて機構系を含めたシステム全体を保護する必要がある。
【０００３】
第１の従来技術は、「移動体の緊急停止装置に係り、特に、サーボモータを使用して軸等を駆動し、移動テーブルや移動ヘッドをμｍ単位で位置制御して精密に位置決めする位置決め装置に用いるのに好適な、モータで駆動される移動体を非常時に急停止させるための緊急停止装置に関する」ものであって、「移動体の機械リミットへの衝突を避け、しかも、ブレーキトルクによる衝撃を緩和することが可能な緊急停止装置を提供する」ものであり、移動体のストローク範囲を通常減速範囲と急減速範囲とに分けて、その範囲毎に減速パターンを有し（例えば、通常減速パターンは、ダイナミックブレーキトルクを弱めて位置決め装置のダイナミックブレーキによる衝撃を和らげるようなパターン、急減速パターンは、
ダイナミックブレーキトルクを強め、移動テーブルを短時間で急減速するパターン）、これら減速パターンは、ダイナミックブレーキ電流を、ある一定の値に制御するパターンであり、具体的にはパルス幅変調（ＰＷＭ）パターンとしている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
第２の従来技術は、「モータの制動中に制動力が切換えられる制動回路に関する」であって、「モータの制動中に制動力を切換えるにあたって、電源回路からの給電を受けることなくその切換えを行う」ものであり、制動用閉ループ中に、制動力を切換えるスイッチング素子とそのスイッチング素子の制御回路を組込み、制動中にその閉ループを流れる逆起電流で作動する回路構成」とし、「モータの駆動回路からその制御回路に給電する必要がない」ようにしている（例えば、特許文献２）
【０００５】
第３の従来技術は、モータを電気的に制動するモータの制動装置の停電対策に関するものであって、「停電時でも制動方式の切換が可能で最小の回転角でモータを停止できるモータの制動装置を実現することを目的」とするものであり、バックアップ用の電源と停電時に電源を切換える電源切換回路とを備えている（例えば、特許文献３）。
【０００６】
図４は、第１の従来技術の構成を示す概略ブロック図である。図において、「２０２はダイオードブリッジ、２０４は平滑用コンデンサ、２０６はトランジスタモジュール、２
０８はサーボモータ（Ｍ）、２１０はモータ制御回路、２１２は異常検出回路、２１４は電流検出回路、２１６は電流検出器、２１８は減速パターンテーブル、２２０はセレクタ、２２２は、モータ２０８に付設されたロータリエンコーダでなるモータエンコーダ（Ｅ）、２２４は非常停止スイッチ（ＳＷ）、２２６はコントローラ、３０２は移動テーブル、３０４は、該移動テーブル３０２を移動するための、前記モータ２０８により駆動されるボールねじ、３０６Ａは機械リミットＡ、３０６Ｂは機械リミットＢ、３０８Ａは、機械リミット３０６Ａ側の急減速範囲Ａと通常減速範囲Ｂの境界に配設されたセンサＡ、３０８Ｂは、通常減速範囲Ｂと機械リミット３０６Ｂ側の急減速範囲Ｃの境界に配設されたセンサＢである。」なお、本図面に付した符号は、第１の従来技術（特許文献１）に記載された符号を用いて説明記載している。
【０００７】
移動テーブル３０２が、「通常減速範囲Ｂにある場合に、異常検出回路２１２又は非常停止スイッチ２２４からの信号を検知すると、減速パターンテーブル２１８に予め記憶された、」「通常の減速パターンａが、セレクタ２２０により選択され、モータ制御回路２１０に出力される。通常減速パターンａは、ダイナミックブレーキトルクを弱め、位置決め装置３００のダイナミックブレーキによる衝撃を和らげるようなパターンに設定されている。一方、移動テーブル３０２が、」「急減速範囲Ａ又はＣにある場合に、異常検出回路２１２又は非常停止スイッチ２２４からの信号を検知すると、減速パターンテーブル２１８に予め記憶された、」「急減速パターンｂがセレクタ２２０により選択され、モータ制御回路２１０に出力される。急減速パターンｂは、ダイナミックブレーキトルクを強め、移動テーブル３０２を短時間で急減速する」のである（段落００２２、００２３参照）。
【０００８】
図５は、第２の従来技術の構成を示す回路図である。図において、「交流電源２０に対してアーマチュア２８とフィールドコイル３７が接続されて駆動回路２１が構成されている。駆動回路２１中にはスイッチ２９が組込まれており、このスイッチ２９は接点２２と２３のいずれかに切換えられる。スイッチ２９が接点２２側にある間、モータに駆動電流が流れ、スイッチ２９が接点２３側に切替わると、制動用の閉ループが閉じられる。」「制動用閉ループ２４には抵抗２５とブレーキ巻線３０が組込まれており、制動中はその閉ループ２４に電流が流れる。抵抗２５は流れる電流を制限して制動力を小さくする。抵抗２５と並列に双方向のスイッチング素子であるトライアック２６が接続されている。」「コンデンサ３２は抵抗３３，３６と直列に接続され、その直列回路が抵抗２５とブレーキ巻線３０の直列回路と並列に接続されている。コンデンサ３２と抵抗３３に対して、それと並列にツェナーダイオード３４，３５が双方向に接続されている。コンデンサ３２とトリガ素子３１等によってスイッチング素子（トライアック）２６のための制御回路２７が構成され、この制御回路２７は閉ループ２４中に組込まれて、制動中に閉ループ２４に流れる制動電流によって作動する。」「スイッチ２９の切換えタイミングによって、閉ループ２４にいずれかの方向の電流が流れ始める。」「いずれの方向の電流が閉ループ２４に流れるにせよ、最初はコンデンサ３２は充電されておらず、トライアック２６は導通しない。このために閉ループ２４を流れる電流が抵抗２５によって制限され、制動力も弱い。」
【０００９】
このため、モータ回転数はゆるやかに減少し、「この状態で制動が続けられると、コンデンサ３２は充電されてゆく。コンデンサ３２は閉ループ２４に流れる制動電流に伴って充電されてゆく。」「コンデンサ３２と並列にツェナーダイオード３４，３５が双方向に接続されているために、コンデンサ３２の充電中、その充電電圧はほぼ一定に保たれる。」「コンデンサ３２の電圧が上昇して所定の値に達すると、トリガ素子３１が導通し、コンデンサ３２の充電電圧がトライアック２６のゲートに印加される。これによってトライアック２６が導通し、以後抵抗２５をバイパスする回路が完成する。このために、閉ループ２４を流れる電流は増大し」、それ以後の制動力は強くなる。この結果モータの回転数は急激に低下するのである（段落００１１乃至００１６参照）。なお、本図面に付した符号は、第２の従来技術（特許文献２）に記載された符号を用いて説明記載している。
【００１０】
図６は、第３の従来技術の構成を示す概略ブロック図である。図において、「７は電源回路６、バッテリー８及び電源切換回路９からなる電源部である。」バッテリー８は充電式のものであり、「電源切換回路９は電源回路６による電力の供給とバッテリー８による電力の供給を切換える。」停電発生時、電源切換回路９の入力端子ＩＮには電源が供給されなくなると共に、電源切換回路９内の回路が動作して、バッテリー８からの電源が供給されるようになるのである（第３−４頁参照）。なお、本図面に付した符号は、第３の従来技術（特許文献３）に記載された符号を用いて説明記載している。
【特許文献１】特開２００８−１１８７７１号公報（第３−４頁、図２）
【特許文献２】特開平８−２５１９６０号公報（第３−４頁、図２）
【特許文献３】特開平１−１１７６７４号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
第１の従来技術は、ダイナミックブレーキ電流をある一定の値に制御するパターンである減速パターンは、通常減速範囲と急減速範囲のいずれであっても、パルス幅変調（ＰＷＭ）パターン、すなわち、スイッチング素子である駆動回路をパルス幅変調（ＰＷＭ）パターンにより制御してダイナミックブレーキトルクを発生させるものであるため、駆動回路の破損や停電時における制御電源の遮断の場合、減速パターンによる制御が一切動作しなくなり、移動体の機械リミットへの衝突し、機構系の破損を招くという問題があった。
【００１２】
また、第２の従来技術は、電源回路からの給電を受けることなくモータの制動中に制動力を切換えるものであって、停電時において制動回路が動作しなくなる問題は避けられるが、移動体のストローク範囲における移動体の位置に応じて制動力の切換えを行うものではないため、移動体の機械リミットへの衝突および減速におけるダイナミックブレーキトルクによる衝撃を避けることができないという問題があった。また、強弱の２種類の制動力の切換えであるため、機構系に応じた制動力をある程度可変に調整することができないという問題もあった。
【００１３】
また、第３の従来技術は、第２の従来技術と同様、電源回路による電力の供給とバッテリーによる電力の供給を切換えるものであって、停電時において制動回路が動作しなくなる問題は避けられるが、移動体のストローク範囲における移動体の位置に応じて制動力の切換えを行うものではないため、移動体の機械リミットへの衝突および減速におけるダイナミックブレーキトルクによる衝撃を避けることができないという問題があった。また、停電発生後の制動回路が正常に機能するために、十分な電力を供給する必要があるため、バッテリーが大型化して緊急停止装置およびそれを備えたモータ制御装置の小型化を図ることができないという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、移動体のストローク範囲における位置に応じて制動力を可変に調整することができ、また停電発生の場合であっても、制動力を可変に調整することを正常に機能させることができ、更に装置の小型化、信頼性の向上を図ることができる緊急停止装置を備えたモータ制御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】
【００１４】
上記の問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。請求項１に記載の発明は、モータに電力を供給して駆動するモータ制御装置であって、複数の制動抵抗を有したブレーキ手段を備えて前記モータに連結された移動体を前記ブレーキ手段により制動停止させる緊急停止装置、を備えたモータ制御装置において、前記緊急停止装置が、前記移動体の現在位置に応じて前記ブレーキ手段の制動力を調整する制動力調整手段と、ダイナミックブレーキ動作時に、前記モータで発電された電力に基づいて電源を生成して前記制動力調整手段に電力を供給する電力供給手段と、を備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明における、前記制動力調整手段が、前記移動体のストローク端に配置された複数の遮蔽板と、前記複数の遮蔽板に対応して遮蔽される前記移動体に配置された複数の被遮蔽器と、前記複数の遮蔽板が前記複数の被遮蔽器を遮蔽する数に応じて、ダイナミックブレーキ電流を増減して制動力の緩急を調整するダイナミックブレーキ電流調整手段と、を有するものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明における、前記制動力調整手段が、前記移動体のストローク端に配置された複数の被遮蔽器と、前記複数の被遮蔽器に対応して遮蔽する前記移動体に配置された複数の遮蔽板と、前記複数の遮蔽板が前記複数の被遮蔽器を遮蔽する数に応じて、ダイナミックブレーキ電流を増減して制動力の緩急を調整するダイナミックブレーキ電流調整手段と、を有するものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明における、前記電力供給手段が、前記モータを駆動する通常動作時に充電されるコンデンサを有し、ダイナミックブレーキ動作の初期および終期時、前記コンデンサに充電された電力を前記制動力調整手段に供給し、ダイナミックブレーキ動作の中期時、前記モータで発電された電力に基づいて電源を生成して前記制動力調整手段に供給すると共に、前記コンデンサへ充電するものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１または４記載の発明における、前記電力供給手段が、前記モータを駆動する通常動作時のＰＷＭ出力電圧に基づいて前記電源を生成すると共に、前記コンデンサに充電するものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至５に記載の発明によると、移動体のストローク範囲における位置に応じて制動力を可変に調整することができると共に、制動力による機械系の歪みや移動体の衝突による機械系の破損等の物理的被害を最小限に留めることができる。また、停電発生の場合であっても、制動力を可変に調整することを正常に機能させることができ、更に装置の小型化、信頼性の向上を図ることができる。更に、移動体の位置に応じたダイナミックブレーキの制動力パターンを複数実装することができ、様々な機構系への適用を図ることができ、装置の汎用性向上も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の緊急停止装置を備えたモータ制御装置における第１実施例を示す概略回路図である。図において、１０は制御部及び増幅部、１１はモータ、１２は第１のノーマルクローズリレー、１３，１４は整流ダイオード群、１５は制御部及び増幅部１０内の整流回路、１６は制御部及び増幅部内のスイッチング素子（例えばＩＰＭ）、２０は第１のＤＢ抵抗、２１は第２のＤＢ抵抗、２２は電流調節用トランジスタ、２３は第１の定電圧生成用抵抗、２４は充電用コンデンサ、２５は第１の電圧生成用ツェナーダイオード、２６は第２の電圧生成用ツェナーダイオード、２７は第２の定電圧生成用抵抗、２８はノーマルオープンリレー、３１は第１のフォトマイクロセンサ、３２は第２のフォトマイクロセンサ、３３は第１のベース電圧生成用抵抗、３４は第２のベース電圧生成用抵抗、３５は第３のベース電圧生成用抵抗、３６は第４のベース電圧生成用抵抗、４０は電流調節用トランジスタ２２へのベース電圧、４１は仮想グランド、４２は整流回路１５出力の直流電源負側（Ｎ）ライン、４３は制御部及び増幅部１０から発生するダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号である。
【００１８】
本発明におけるモータ制御装置は、前述した構成においてモータ１１以外の構成で成るものであり、また緊急停止装置は、前述した構成において制御部及び増幅部１０（内部の整流回路１５、スイッチング素子１６を含む）以外の構成で成るものである。
本発明が従来技術と異なる部分は、前述の緊急停止装置を備え、緊急停止装置に供給する電源を、ダイナミックブレーキが動作することによる制動エネルギーから生成し、停電時においても緊急停止装置が所望の動作をするようにした部分である。
【００１９】
図において、整流回路１５、スイッチング素子１６を含む制御部及び増幅部１０は、交流電源を入力して整流回路１５で直流電源を生成し、位置、速度、トルク（推力）のいずれか１つの指令に基づいてスイッチング素子１６を介してモータ１１を駆動するものである。
ダイナミックブレーキのオン／オフは、制御部及び増幅部１０から発生するダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３でコントロールする。モータ１１を駆動する通常動作時、制御部及び増幅部１０は、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３の出力端子間に電圧を発生させ、この場合、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３で動作する第１のノーマルクローズリレー１２はコイル励磁され接点はオフであり、ノーマルオープンリレー２８はコイル励磁され接点はオンである。すなわち、整流ダイオード群１４→第１のＤＢ抵抗２０→第２のＤＢ抵抗２１→第１のノーマルクローズリレー１２の接点→整流ダイオード群１３の経路で構成される閉回路は、第１のノーマルクローズリレー１２の接点がオフであるため、ダイナミックブレーキ電流は流れないことになる。またこの場合、整流回路１５出力の直流電源負側（Ｎ）ライン４２は、仮想グランド４１に接続するようにしている。
【００２０】
一方、何らかの異常または非常停止等により動作させなければならないダイナミックブレーキの動作時、制御部及び増幅部１０は、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３の出力端子間を等電位にし、この場合、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３で動作する第１のノーマルクローズリレー１２はコイル励磁されずに接点はオンとなり、ノーマルオープンリレー２８はコイル励磁されずに接点はオフとなる。すなわち、前述のダイナミックブレーキ電流が流れる経路である閉回路が生かされ、ダイナミックブレーキによる移動体の停止が可能となる。
なお、前述のダイナミックブレーキ電流は、後述する電流調節用トランジスタ２２へのベース電圧４０により制御されるものである。
【００２１】
図２は、本発明のモータ制御装置で駆動するモータが取付けられた機構系の斜視図である。図において、５０は移動体、５１は第１の遮蔽板、５２は第２の遮蔽板、５３は第３の遮蔽板、５４は第４の遮蔽板、５５はガイド、５６、５７はメカストッパー、３１は図１で示した第１のフォトマイクロセンサ、３２は図１で示した第２のフォトマイクロセンサである。移動体５０は、ストローク両端のメカストッパー５６，５７の間を、ストローク範囲としてガイド５５に沿って移動するものである。なお、図１におけるモータ１１は、機構系の移動体５０または機構系の固定部分に、モータ１１の界磁部またはコイル部を備えるもの（図示しない）であり、例えばリニアモータが適用される。また、図示はしないが、機構系の固定部分には、モータを制御する上で必要な位置検出器（例えばリニアスケール）が配置されており、移動体５０には位置検出器に対する信号処理部（例えばリニアヘッド）が配置されている。
また、機構系の固定部分に配置された第１〜４の遮蔽板５１〜５４は、移動体５０に取付けられた第１または２のフォトマイクロセンサ内のＬＥＤ光を遮蔽するものであり、移動体５０のストローク範囲において、移動体５０の現在位置からストローク両端のメカストッパー５６，５７までの残距離が分かるように配置されたものであり、各々適宜、予め決定された長さをもつものである。なお、第１〜４の遮蔽板５１〜５４は機構系の固定部分に配置し、第１，２のフォトマイクロセンサ３１，３２は移動体５０に配置するようにしたが、それぞれ逆の配置であっても本発明に適用できるものである。
【００２２】
以下に、緊急停止装置に供給する電源を、ダイナミックブレーキが動作することによる制動エネルギーから生成し、停電時においても緊急停止装置が所望の動作をするようにしたことの詳細説明をする。
図１において、モータ１１を駆動する通常動作時、前述の通り、ノーマルオープンリレー２８はコイル励磁され接点はオンであり、整流回路１５出力の直流電源負側（Ｎ）ライン４２は、仮想グランド４１に接続しているため、スイッチング素子１６をＰＷＭ制御させているＰＷＭ出力電圧に基づいて、第１の定電圧生成用抵抗２３、第２の定電圧生成用抵抗２７、第１または２の電圧生成用ツェナーダイオード２５，２６により、第１または２のフォトマイクロセンサ３１,３２に供給する定電圧が生成されると共に、充電用コンデンサ２４は第２の電圧生成用ツェナーダイオード２６の降伏電圧に充電される。なお、通常動作時におけるモータの回生動作時においても、前述のように、定電圧が生成され、充電用コンデンサ２４も充電される。
【００２３】
ここで、第１または２のフォトマイクロセンサ３１,３２の動作は、前述の通り、移動体５０のストローク範囲における移動体５０の現在位置によって、そのオン／オフが決定される。すなわち、移動体５０の現在位置が、第１または２、あるいは第３または４の遮蔽板５１，５２、あるいは５３、５４のうち、１つの遮蔽板により遮蔽される場合は第１あるいは２のフォトマイクロセンサ３１あるいは３２のいずれか１つがオンとなり、２つの遮蔽板により遮蔽される場合は第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２の２つ共がオンとなり、遮蔽板による遮蔽がない場合は第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２の２つ共がオフとなる。
【００２４】
また、この第１または２のフォトマイクロセンサ３１，３２のオン／オフ動作パターンと、第１〜４のベース電圧生成用抵抗３３〜３６の抵抗値により、電流調節用トランジスタ２２へのベース電圧４０を生成するものであり、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２の２つ共がオフ(すなわち、第１及び第２のフォトマイクロセンサのスイッチ部がオン)となる場合、電流調節用トランジスタ２２へのベース電圧４０が最も低くなるようにしている。すなわち、ベース電圧４０が低い場合、電流調節用トランジスタ２２を流れる電流は制限され、ベース電圧４０が高くなる程、電流調節用トランジスタ２２を流れる電流が多くなるのである。なお、電流調節用トランジスタ２２は、他の半導体スイッチング素子でも良く、例えばＦＥＴであっても良い。また、第１〜４のベース電圧生成用抵抗３３〜３６の抵抗値は、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２、第２の電圧生成用ツェナーダイオード２６、電流調節用トランジスタ２２の電気的特性によって決まるものである。
【００２５】
一方、何らかの異常または非常停止等により動作させなければならないダイナミックブレーキの動作時、前述の通り、第１のノーマルクローズリレー１２はコイル励磁されず接点はオンとなり、ノーマルオープンリレー２８はコイル励磁されず接点はオフとなる。すなわち、前述のダイナミックブレーキ電流が流れる経路である閉回路が生かされ、ダイナミックブレーキによる移動体の停止が可能となる。なお、ノーマルオープンリレー２８は、第１のノーマルクローズリレー１２よりも動作速度が速いものを使用し、通常動作時からダイナミックブレーキ動作時の応答を速くさせる。
【００２６】
先ず、ダイナミックブレーキ動作時の初めの段階は、その制動エネルギーが、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源を生成する上で十分ではないために、前述の通常動作時に蓄えられた充電コンデンサ２４のエネルギーを第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源とするのである。
次に、ダイナミックブレーキ動作時における制動エネルギーが、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源を生成する上で十分となると、前述のように、充電コンデンサ２４は第２の電圧生成用ツェナーダイオード２６の降伏電圧に再充電されながら、制動エネルギーを第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源とするのである。最後に、ダイナミックブレーキ動作時の終わりの段階は、すなわち、制動力により図２における移動体５０が停止直前の段階は、前述のダイナミックブレーキ動作時の初めの段階と同様、その制動エネルギーが、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源を生成する上で十分ではなくなるために、再度、蓄えられた充電コンデンサ２４のエネルギーを第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源とするのである。
【００２７】
また、電流調節用トランジスタ２２へのベース電圧４０は、前述のように、図２における移動体５０の現在位置と第１〜４の遮蔽板５１〜５４との位置関係によって調節されるものであるが、これはダイナミックブレーキ動作時におけるダイナミックブレーキ電流の調整、すなわち制動力の調整を意味するものである。
図２において、例えば、移動体５０がそのストローク範囲中央でダイナミックブレーキ動作を始めた場合、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２は第１〜４の遮蔽板５１〜５４によって遮蔽されていないため、図１におけるベース電圧４０は最も低い状態であって、制動力が最も小さい状態であり、移動体５０は緩やかに停止するのである。また、移動体５０がそのストローク範囲における端に行く程、第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２は第１〜４の遮蔽板５１〜５４によって１つ、２つと順に遮蔽されるため、図１におけるベース電圧４０は徐々に高くなると共に、制動力が大きくなり、移動体５０は急峻に停止するのである。
なお、制動力は、図１における第１または２のＤＢ抵抗２０，２１とベース電圧４０の調整とによって決まるダイナミックブレーキ電流の大小に基づくものであり、第１〜４の遮蔽板５１〜５４の配置と同様に、第１または２のＤＢ抵抗２０,２１の抵抗値も、各々適宜決定すれば良い。
【００２８】
このように、移動体の位置に応じた制動力で移動体を停止させることができると共に、移動体のストローク範囲における移動体の位置に応じて制動力を可変に調整することができ、また停電発生の場合であっても、制動力を可変に調整することを正常に機能させることができ、更に装置の小型化、信頼性の向上を図ることができる緊急停止装置を備えたモータ制御装置を提供できるのである。
なお、本実施例では４枚の遮蔽版と２つのフォトマイクロセンサを用いて、ダイナミックブレーキ動作時の制動力を３段階に切り替えたが、必要に応じて、遮蔽版とフォトマイクロセンサの数を増やすことで、ダイナミックブレーキ動作時の制動力の調整パターンを増やすこともできる。
【実施例２】
【００２９】
図３は、本発明の緊急停止装置を備えたモータ制御装置における第２実施例を示す概略回路図である。図において、２９は第２のノーマルクローズリレー、３０はノーマルオープンリレー、４４は制御部及び増幅器１０内の電力供給部（制御電源部）、６０は第１のプルアップ抵抗、６１は第２のプルアップ抵抗、６２は第３のＤＢ抵抗、６３は第１の電流調節用トランジスタ、６４は第２の電流調節用トランジスタである。ここで、第１の実施例と同一符号を付したものは、同一の作用効果を奏するものであるため、詳細な説明は省略する。
第２実施例が第１の実施例と異なる部分は、モータ１１を駆動する通常動作時において、制御部及び増幅器１０内の電力供給部（制御電源部）４４によって蓄えられた充電コンデンサ２４のエネルギーを第１および２のフォトマイクロセンサ３１，３２へ供給する電源とする点、前述のダイナミックブレーキ電流の閉回路が、整流ダイオード群１４→第２のノーマルクローズリレー２９の接点→第１〜３のＤＢ抵抗２０，２１，６２の並列抵抗→第１のノーマルクローズリレー１２の接点→整流ダイオード群１３の経路で構成される点、ダイナミックブレーキ電流の調整を第１または２の電流調節用トランジスタ６３，６４へのベース電流で調整する点、である。
【００３０】
モータ１１を駆動する通常動作時、制御部及び増幅部１０は、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３の出力端子間に電圧を発生させ、この場合、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３で動作する第１または２のノーマルクローズリレー１２，２９はコイル励磁され接点はオフであり、ノーマルオープンリレー３０はコイル励磁され接点はオンである。すなわち、前述の経路で構成される閉回路は、第１または２のノーマルクローズリレー１２、２９の接点がオフであるため、ダイナミックブレーキ電流は流れないことになる。
【００３１】
一方、何らかの異常または非常停止等により動作させなければならないダイナミックブレーキの動作時、制御部及び増幅部１０は、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３の出力端子間電位を等しくし、この場合、ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号４３で動作する第１または２のノーマルクローズリレー１２，２９はコイル励磁されずに接点はオンとなり、ノーマルオープンリレー３０はコイル励磁されずに接点はオフとなる。すなわち、前述のダイナミックブレーキ電流が流れる経路である閉回路が生かされ、ダイナミックブレーキによる移動体の停止が可能となる。
【００３２】
また、モータ１１を駆動する通常動作時、前述の通り、ノーマルオープンリレー３０はコイル励磁され接点はオンであり、制御部及び増幅器１０内の電力供給部（制御電源部）４４は、第１または２のフォトマイクロセンサ３１,３２に供給する定電圧を供給することになり、充電用コンデンサ２４は第２の電圧生成用ツェナーダイオード２６の降伏電圧に充電される。
また更に、ダイナミックブレーキの動作時、前述の通り、ノーマルオープンリレー３０はコイル励磁されずに接点はオフであり、制御部及び増幅器１０内の電力供給部（制御電源部）４４からの電力供給は断たれるため、第１の実施例同様、ダイナミックブレーキ動作時における制動エネルギーに基づいて、第１の定電圧生成用抵抗２３、第２の定電圧生成用抵抗２７、第１または２の電圧生成用ツェナーダイオード２５，２６により、第１または２のフォトマイクロセンサ３１,３２に供給する定電圧が生成されると共に、充電用コンデンサ２４は第２の電圧生成用ツェナーダイオード２６の降伏電圧に充電される。
【００３３】
なお、第１または２のフォトマイクロセンサの動作時、緊急停止装置に供給する電源を、ダイナミックブレーキが動作することによる制動エネルギーから生成し、停電時においても緊急停止装置が所望の動作をするようにしたこと、移動体の位置に応じて制動力を可変に調整することは、第１の実施例と同様の作用をするため、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の緊急停止装置を備えたモータ制御装置における第１実施例を示す概略回路図
【図２】本発明のモータ制御装置で駆動するモータが取付けられた機構系の斜視図
【図３】本発明の緊急停止装置を備えたモータ制御装置における第２実施例を示す概略回路図
【図４】第１の従来技術の構成を示す概略ブロック図
【図５】第２の従来技術の構成を示す回路図
【図６】第１の従来技術の構成を示す概略ブロック図
【符号の説明】
【００３５】
１０  制御部及び増幅部
１１  モータ
１２  第１のノーマルクローズリレー
１３，１４  整流ダイオード群
１５  整流回路
１６  スイッチング素子
２０  第１のＤＢ抵抗
２１  第２のＤＢ抵抗
２２  電流調節用トランジスタ
２３  第１の定電圧生成用抵抗
２４  充電用コンデンサ
２５  第１の電圧生成用ツェナーダイオード
２６  第２の電圧生成用ツェナーダイオード
２７  第２の定電圧生成用抵抗
２８，３０  ノーマルオープンリレー
２９  第２のノーマルクローズリレー
３１  第１のフォトマイクロセンサ
３２  第２のフォトマイクロセンサ
３３  第１のベース電圧生成用抵抗
３４  第２のベース電圧生成用抵抗
３５  第３のベース電圧生成用抵抗
３６  第４のベース電圧生成用抵抗
４０  ベース電圧
４１  仮想グランド
４２  直流電源負側（Ｎ）ライン
４３  ダイナミックブレーキ動作オン／オフ信号
４４  電力供給部（制御電源部）
５０  移動体
５１  第１の遮蔽板
５２  第２の遮蔽板
５３  第３の遮蔽板
５４  第４の遮蔽板
５５  ガイド
５６，５７  メカストッパー
６０  第１のプルアップ抵抗
６１  第２のプルアップ抵抗
６２  第３のＤＢ抵抗
６３  第１の電流調節用トランジスタ
６４  第２の電流調節用トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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