(57)【要約】【課題】移動体の非常停止時において移動体にかかるストレスを低減し、移動体を適切に停止させることが可能な移動体の非常停止装置及び移動体の非常停止装置の故障判定方法を提供することを目的とする。【解決手段】実際のサーボモータ１１の回転速度とダイナミックブレーキ作動時からＴ秒後のサーボモータ１１の回転速度とを比較し、そのサーボモータ１１の回転速度の変化量が所定の変化量よりも小さい場合、電磁ブレーキ１２を作動させ、ダイナミックブレーキの作動後に、サーボモータ１１の回転速度が所定の回転速度よりも小さい場合、電磁ブレーキ１２を作動させる。【選択図】  図１
2004229348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号が入力されると、前記移動体のモータの回転速度をダイナミックブレーキの動作と電磁ブレーキの動作とにより減速させる移動体の非常停止装置において、
前記非常停止信号の入力により前記ダイナミックブレーキを先に作動させた後、所定時間経過後の前記移動体の動作変化量又は前記モータの動作変化量を算出し、前記所定時間経過後の実際の前記移動体の動作変化量又は前記モータの動作変化量が、前記算出された前記移動体の動作変化量又は前記モータの動作変化量より大きいか否かにより前記電磁ブレーキの作動開始のタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする移動体の非常停止装置。
【請求項２】
移動体のモータの動作を、前記モータの各種運転状態に基づいて制御するモータ制御部と、
前記モータの回転速度を前記モータにおける回生制動により減速させるダイナミックブレーキの動作を制御し、前記移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号を検出すると、前記ダイナミックブレーキを作動させるダイナミックブレーキ制御部と、
前記モータの回転速度を電磁気力により減速させる電磁ブレーキの動作を制御し、前記ダイナミックブレーキが作動した後、前記モータの回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、前記電磁ブレーキを作動させる電磁ブレーキ制御部と、
前記ダイナミックブレーキが作動してから所定時間経過後の前記モータの回転速度を算出し、前記所定時間経過後に、前記モータの実際の回転速度が前記算出されたモータの回転速度よりも大きいと判定すると、前記ダイナミックブレーキが故障している旨を示す制御信号を生成する判定部と、
を備えることを特徴とする移動体の非常停止装置。
【請求項３】
請求項２に記載の移動体の非常停止装置であって、
前記電磁ブレーキ制御部は、前記判定部で生成された制御信号が入力されると、電磁ブレーキを作動させることを特徴とする移動体の非常停止装置。
【請求項４】
移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号が入力されると、前記移動体のモータの回転速度をダイナミックブレーキの動作と電磁ブレーキの動作とにより減速させる移動体の非常停止装置の故障判定方法において、
前記非常停止信号を検出すると、前記ダイナミックブレーキを作動させ、
前記ダイナミックブレーキが作動してから所定時間経過後の前記モータの回転速度を算出し、
前記所定時間経過後の前記モータの実際の回転速度が前記算出されたモータの回転速度よりも大きいか否かを判定し、
前記所定時間経過後の前記モータの実際の回転速度が前記算出されたモータの回転速度よりも大きいと判定すると、ダイナミックブレーキが故障している旨を示す制御信号を生成することを特徴とする移動体の非常停止装置の故障判定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の移動体の非常停止装置の故障判定方法であって、
前記所定時間経過後の前記モータの実際の回転速度が前記算出されたモータの回転速度よりも大きいと判定すると、前記電磁ブレーキを作動させ、
前記所定時間経過後の前記モータの実際の回転速度が前記算出されたモータの回転速度よりも大きくないと判定すると、前記モータの回転速度が所定の回転速度よりも小さいか否かを判定し、
前記モータの回転速度が所定の回転速度よりも小さいと判定すると、
前記電磁ブレーキを作動させることを特徴とする移動体の非常停止装置の故障判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体などに備えられるモータの移動体の非常停止装置、及び移動体の非常停止装置の故障判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体（例えば、自動倉庫において３次元方向に移動し所定の荷を所定の場所に移動させるクレーンや工場の自動搬送車など）に備えられる駆動用モータは、その移動体や自動搬送車を高速に、且つ、正確な位置まで移動させるために、駆動装置としてサーボモータがよく利用される。
【０００３】
ところで、このような移動体において、何らかの原因により移動体の非常停止が要求される場合がある。このような移動体に非常停止を行う場合、サーボモータにブレーキをかけることが行われる。一般的なモータのブレーキのかけ方には、機械的なものと、電気的なものとがあるが、サーボモータにおいては、電気的ブレーキをかけることがよく行われている。
【０００４】
そして、電気的ブレーキには、渦電流を発生させることによって生じる電磁気力（抵抗力）を利用した電磁ブレーキやサーボモータの端子間を抵抗を介して短絡し、回転エネルギーを熱消費させて停止させるダイナミックブレーキなどがある。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）
従来の移動体においては、これら電磁ブレーキとダイナミックブレーキとを同時にかけることにより非常停止させている。
【０００５】
これより、移動体を即座に停止させることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３００５６５号  （第４頁、第２図）
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−２５３６８７号  （第３−４頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体を非常停止させるために、電磁ブレーキとダイナミックブレーキとを同時にかける場合、移動体の減速度（移動体の移動速度が減少する割合）を大きくすることができるので、移動体を即座に停止させることができるが、減速度が大きくなる分、移動体に機械的なストレスがかかるという問題がある。
【０００９】
また、ダイナミックブレーキを作動させるためには、サーボモータの端子間に適切な抵抗値の抵抗が接続されている必要があり、抵抗値の誤った抵抗が接続されていたり、接続結線が移動体の振動等により緩んでいたり、また、誤った結線をしていたりする場合、ダイナミックブレーキが適切に作動しない場合がある。これより、移動体を適切に停止させることができなくなる場合があるという問題もある。
【００１０】
そこで、本発明では、上記問題点を考慮し、移動体の非常停止時において移動体にかかるストレスを低減し、移動体を適切に停止させることが可能な移動体の非常停止装置及び移動体の非常停止装置の故障判定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の移動体の非常停止装置は、移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号が入力されると、上記移動体のモータの回転速度をダイナミックブレーキの動作と電磁ブレーキの動作とにより減速させる非常停止装置において、上記非常停止信号の入力により上記ダイナミックブレーキを先に作動させた後、所定時間経過後の上記移動体の動作変化量又は上記モータの動作変化量を算出し、上記所定時間経過後の実際の上記移動体の動作変化量又は上記モータの動作変化量が、上記算出された上記移動体の動作変化量又は上記モータの動作変化量より大きいか否かにより上記電磁ブレーキの作動開始のタイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
一般に、ダイナミックブレーキをかけたときのモータの減速度（モータの回転速度が減少する割合）は電磁ブレーキをかけたときのモータの減速度よりも小さくなる。そして、本発明の移動体の非常停止装置によれば、まず、単独でダイナミックブレーキを作動させてから、次に、所定時間経過後の移動体の動作変化量又はモータの動作変化量（例えば、モータにおいて、ある時刻から所定時間経過後までに変化した回転速度量）を算出し、所定時間経過後の実際の移動体の動作変化量又は上記モータの動作変化量が、上記算出された上記移動体の動作変化量又は上記モータの動作変化量より大きいか否かを判定し、その結果に基づいて、電磁ブレーキを作動させているので、従来におけるダイナミックブレーキと電磁ブレーキとを同時に行う移動体よりも非常停止における移動体の機械的なストレスを低減させることができ、且つ、確実に、電磁ブレーキをかけることができる。
【００１３】
また、本発明の移動体の非常停止装置は、移動体のモータの動作を、該モータの各種運転状態に基づいて制御するモータ制御部と、上記モータの回転速度を上記モータにおける回生制動により減速させるダイナミックブレーキの動作を制御し、上記移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号を検出すると、上記ダイナミックブレーキを作動させるダイナミックブレーキ制御部と、上記モータの回転速度を電磁気力により減速させる電磁ブレーキの動作を制御し、上記ダイナミックブレーキが作動した後、上記モータの回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、上記電磁ブレーキを作動させる電磁ブレーキ制御部と、上記ダイナミックブレーキが作動してから所定時間経過後の上記モータの回転速度を算出し、上記所定時間経過後に、上記モータの実際の回転速度が上記算出されたモータの回転速度よりも大きいと判定すると、上記ダイナミックブレーキが故障している旨を示す制御信号を生成する判定部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
ダイナミックブレーキを作動させてから所定時間経過後のモータの回転速度を算出し、所定時間経過後の実際の回転速度が算出された回転速度よりも大きいと、ダイナミックブレーキが故障している旨のデータを示す制御信号を生成するので、例えば、その制御信号を非常停止装置の外部へ表示することができ、その制御信号に基づいて、電磁ブレーキ制御部が電磁ブレーキを作動させることができたり、移動体のメンテナンスを効率良く行うことができる。
【００１５】
また、上記移動体の非常停止装置の電磁ブレーキ制御部は、上記判定部で生成された制御信号が入力されると、電磁ブレーキを作動させるように構成してもよい。
これより、ダイナミックブレーキが何らかの原因で故障しても、移動体を適切に停止させることができる。
【００１６】
また、本発明の範囲は、移動体を非常停止させるべき旨を示す非常停止信号が入力されると、前記移動体のモータの回転速度をダイナミックブレーキの動作と電磁ブレーキの動作とにより減速させる移動体の非常停止装置の故障判定方法にまで及ぶ。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の移動体の非常停止装置を示す概念図である。
図１に示すように、非常停止装置１０は、移動体に備えられるサーボモータ１１の動作を（例えば、自動倉庫におけるクレーンが３次元方向に移動可能なようにクレーンに取り付けられる３つのサーボモータ１１の各動作を）、サーボモータ１１の各種動作変化量や移動体の各種動作変化量等を示すデータに基づいて制御するためのモータ駆動信号を生成するモータ駆動信号演算部１３（モータ制御部）と、移動体を非常停止させる旨を示す非常停止検知信号（非常停止信号）を検出すると、サーボモータ１１の回転速度をサーボモータ１１における回生制動により減速させるダイナミックブレーキの動作を制御するための作動ＯＮ／ＯＦＦ信号を生成するダイナミックブレーキ作動演算部１４（ダイナミックブレーキ制御部）と、ダイナミックブレーキの作動後に、移動体の動作の変化量又はサーボモータ１１の動作の変化量が所定の変化量よりも小さい場合、電磁ブレーキ１２を作動させるための作動指示信号を生成する電磁ブレーキ作動演算部１５（制御手段、電磁ブレーキ制御部）と、ダイナミックブレーキが作動してから所定時間（Ｔ秒：例えば、ダイナミックブレーキによる制動効果が比較的明確に表れ始める時間）経過までの間の移動体の動作の変化量又はサーボモータ１１の動作の変化量が所定の変化量よりも大きくない場合、ダイナミックブレーキが故障であると判定する速度パターン演算部１６（判定部）とを備えて構成される。
【００１８】
尚、図示していないが、速度パターン演算部１６には、サーボモータ１１の動作の変化量、例えば、回転速度、又は減速度（サーボモータ１１の回転速度が減少する割合）などや移動体の動作の変化量、例えば、速度などを記録する記録部を備える。
【００１９】
また、速度パターン演算部１６は、この記録部に記録される各種動作変化量に基づいて、ダイナミックブレーキが作動してから所定時間（Ｔ秒）経過までの間の各種動作変化量を算出し、その動作変化量に基づいてダイナミックブレーキが故障しているか否かを判定している。
【００２０】
また、非常停止装置１０は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などで構成され、例えば、速度パターン演算部１６は、サーボモータ１１や移動体の各種動作変化量に基づいて、サーボモータ１１の回転速度パターンなどを算出する演算処理を行う。
【００２１】
次に、非常停止装置１０の動作について説明する。
図２は、非常停止装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。
図２に示すように、まず、ステップＳ１において、ダイナミックブレーキ作動演算部１４は、非常停止検知信号を検知したか否かを判定している。
【００２２】
そして、ダイナミックブレーキ作動演算部１４は、非常停止検知信号を検知したと判定する場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、ダイナミックブレーキを作動させる作動ＯＮ信号を速度パターン演算部１６に出力する。そして、ステップＳ２において、速度パターン演算部１６は、非常停止検知信号を検知した時点でのサーボモータ１１の回転速度を示すデータを記録部に記録する。尚、ダイナミックブレーキ作動演算部１４は、非常停止検知信号を検知したと判定していないとき、ダイナミックブレーキを作動させない作動ＯＦＦ信号を速度パターン演算部１６に出力している。
【００２３】
次に、ステップＳ３において、速度パターン演算部１６は、ダイナミックブレーキを作動させる。
次に、ステップＳ４において、速度パターン演算部１６は、ダイナミックブレーキ作動してから所定時間（Ｔ秒）経過後のサーボモータ１１の回転速度を算出する。尚、サーボモータ１１の回転速度は、例えば、サーボモータ１１に備えるエンコーダなどにより得られ、所定時間経過後のサーボモータ１１の回転速度は、そのエンコードなどにより得られるサーボモータ１１の回転速度と予め記録部などに記録されるダイナミックブレーキの各所定時間に対応する減速度とに基づいて算出される。
【００２４】
次に、ステップＳ５において、速度パターン演算部１６は、所定時間（Ｔ秒）経過したか否かを判定する。
そして、速度パターン演算部１６が所定時間（Ｔ秒）経過したと判定する場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、ステップＳ６において、速度パターン演算部１６は、算出したサーボモータ１１の回転速度が実際のサーボモータ１１の回転速度よりも大きいか否かを判定する。
【００２５】
そして、速度パターン演算部１６が、実際のサーボモータ１１の回転速度が算出されたサーボモータ１１の回転速度よりも大きくないと判定すると（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ７において、電磁ブレーキ作動演算部１５は、実際のサーボモータ１１の回転速度が、所定のサーボモータ１１の回転速度（例えば、記録部などに記録される電磁ブレーキ１２を作動開始させるのに適した回転速度）よりも小さいか否かを判定する。
【００２６】
そして、実際のサーボモータ１１の回転速度が所定のサーボモータ１１の回転速度よりも小さいと判定する場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、ステップＳ８において、電磁ブレーキ作動演算部１５は、電磁ブレーキ１２を作動させる作動指示信号を電磁ブレーキ１２に出力し、電磁ブレーキ１２を作動させる。
【００２７】
一方、速度パターン演算部１６は、実際のサーボモータ１１の回転速度が算出されたサーボモータ１１の回転速度よりも大きいと判定すると（ステップＳ６のＹｅｓ）、ダイナミックブレーキが故障している旨のデータを示すダイナミックブレーキ故障判定信号（制御信号）を生成し、そして、ステップＳ９において、電磁ブレーキ作動演算部１５は、電磁ブレーキ１２を作動させる作動指示信号を電磁ブレーキ１２に出力し、電磁ブレーキ１２を作動させる。
【００２８】
尚、電磁ブレーキ作動演算部１５は、作動指示信号を生成していないとき、電磁ブレーキ１２を作動させない非作動指示信号を生成している。
また、ステップＳ４において算出される「所定時間経過後のサーボモータ１１の回転速度」は、ステップＳ９における「所定のサーボモータ１１の回転速度」よりも大きい値である。
【００２９】
一般に、ダイナミックブレーキをかけたときの減速度は電磁ブレーキ１２をかけたときの減速度よりも小さくなる。そして、本実施形態の非常停止装置１０によれば、まず、単独でダイナミックブレーキを作動させてから、次に、所定時間経過後のモータの回転速度を算出し、所定時間経過後の実際のサーボモータ１１の回転速度が、算出されたサーボモータ１１の回転速度より大きいか否かを判定し、その結果に基づいて、電磁ブレーキ１２を作動させているので、従来のダイナミックブレーキと電磁ブレーキとを同時に行う移動体よりも非常停止における移動体の機械的なストレスを低減させることができ、且つ、確実に、電磁ブレーキ１２をかけることができる。
【００３０】
また、ダイナミックブレーキを作動させてから所定時間（Ｔ秒）経過後のサーボモータ１１の回転速度を算出し、所定時間（Ｔ秒）経過後の実際の回転速度が算出された回転速度よりも大きいと、ダイナミックブレーキが故障している旨のデータを示すダイナミックブレーキ故障判定信号を生成するので、例えば、そのダイナミックブレーキ故障判定信号を非常停止装置の外部へ表示（出力）することができる。これより、移動体におけるダイナミックブレーキが何らかの原因で故障しても、ダイナミックブレーキ故障判定信号に基づいて、電磁ブレーキ１２を作動させ、移動体を適切に停止させることができる。
【００３１】
また、ダイナミックブレーキ故障判定信号に基づいて、移動体のメンテナンスなどを効率良く行うことができる。
＜その他の実施形態＞
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
【００３２】
（１）上記実施形態では、実際のサーボモータ１１の回転速度とダイナミックブレーキ作動時からＴ秒後のサーボモータ１１の回転速度とを比較し、そのサーボモータ１１の回転速度の変化量に基づいて、ダイナミックブレーキが故障しているか否かを判定しているが、実際のサーボモータ１１の減速度とダイナミックブレーキ作動時からＴ秒後のサーボモータ１１の減速度とを比較し、その減速度の変化量に基づいて、ダイナミックブレーキが故障しているか否かを判定してもよい。
【００３３】
すなわち、非常停止装置１０は、ダイナミックブレーキ作動開始時点のサーボモータ１１の減速度を記録し、ダイナミックブレーキ作動中のサーボモータ１１の減速度変化量が予め設定された減速度変化量よりも小さければ、ダイナミックブレーキが故障したと判定し、即座に電磁ブレーキ１２を作動させる。
【００３４】
この構成においても上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
（２）また、実際の移動体の速度とダイナミックブレーキ作動時からＴ秒後の移動体の速度とを比較し、その移動体の速度の変化量に基づいて、ダイナミックブレーキが故障しているか否かを判定してもよい。
【００３５】
すなわち、非常停止装置１０は、ダイナミックブレーキ作動開始時点の移動体の速度を記録し、ダイナミックブレーキ作動中の移動体の速度変化量（減速度など）が予め設定された速度変化量よりも小さければ、ダイナミックブレーキが故障したと判定し、即座に電磁ブレーキ１２を作動させる。
【００３６】
この構成においても上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、従来のダイナミックブレーキと電磁ブレーキとを同時に行う移動体よりも非常停止における移動体の機械的なストレスを低減させることができ、且つ、確実に、電磁ブレーキをかけることができる。
【００３８】
また、移動体におけるダイナミックブレーキが何らかの原因で故障しても、電磁ブレーキを作動させ、移動体を適切に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の非常停止装置を示す図である。
【図２】非常停止装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０  非常停止装置
１１  サーボモータ
１２  電磁ブレーキ
１３  モータ駆動信号演算部
１４  ダイナミックブレーキ作動演算部
１５  電磁ブレーキ作動演算部
１６  速度パターン演算部
【図１】
2004229348.tif 000003
【図２】
2004229348.tif 000004