[實用新型]剎車繼電器的驅動電路及機器人

有效

• 申請號: 201822248714.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209626145U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 黃旭生;王永
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能制造技術研究所有限公司
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02;H02P3/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

本實用新型公開了一種剎車繼電器的驅動電路及機器人，包括電源、至少一個繼電器和控制單元，所述電源為直流電源，所述電源為控制單元提供工作電壓；所述繼電器接收控制單元的控制電壓；所述控制單元，包括至少一個場效應管，所述場效應管用于接收控制信號，所述場效應管根據控制信號輸出控制電壓給所述繼電器。本實用新型的剎車繼電器的驅動電路不僅能夠減少剎車件損傷，而且不易受電磁干擾，工作穩定性高，同時還能夠有效監測剎車柱是否正常工作。

技術領域：

本實用新型涉及機器人控制技術，具體涉及一種機器人電機剎車繼電器驅動及檢測技術。

背景技術：

在多軸機器人手臂的關節中，關節的轉動是依靠永磁直流無刷電機(BLDC)，轉動過程中若遇到緊急停機，需要用剎車裝置緊急制動；但是，電機正常運轉時，需要剎車不去影響電機轉動。

電機制動時，剎車繼電器上觸點處于斷開狀態，此時剎車柱彈起可以把剎車齒擋住，從而實現對電機的制動。

電機轉動時，剎車繼電器通電，繼電器上觸點閉合，從而將剎車柱壓下，這樣就可以使剎車齒無阻礙正常轉動。

剎車繼電器三個工作狀態：

(1)電機開始轉動，繼電器啟動：繼電器觸點閉合，此時需要較大電流，但是時間要很短，否則容易損壞器件；

(2)電機保持轉動，繼電器保持：繼電器觸點保持閉合，此時需要較小電流，且彈簧的力度不足以將繼電器彈起，這樣對繼電器的壽命有好處；

(3)電機制動，繼電器停止：繼電器觸點斷開，此時繼電器無電流通過。

如圖1所示，在現有的技術中，驅動電路是一個大電流的三極管，直接用3.3V處理器發出的PWM波去驅動三極管的B端和E端，此時三極管處于方波驅動狀態，通過調節PWM的占空比可以調節集電極到發射極之間的平均電流，當占空比較大時是啟動狀態，較小時是保持狀態，為零時是彈起制動狀態。

這種方法雖然也能將剎車壓下去，也能保持，但是由于使用了PWM脈沖驅動，再加上三極管是電流型驅動器件，導致15V直流電壓的利用率不高，即便是PWM占空比100％，完全是高電平，15V產生的功率也是受限制的，導致剎車繼電器啟動時力度較小，在之后的重載環境下，剎車片重重壓在剎車柱上，這樣的力度容易出現模糊情況，而且小占空比PWM的保持狀態也相對容易受到電磁環境的干擾，一旦有干擾，保持失效，剎車彈起，電機制動，會導致誤操作。

更重要的是，就算啟動成功了，也無法判斷剎車繼電器是否壓下去了，因為就算通了電流，剎車柱被卡住，還是壓不下去。

實用新型內容：

本實用新型針對現有技術中，繼電器驅動電路的電壓利用率不高，繼電器啟動時力度較小以及容易受電磁環境干擾的技術問題，提供一種剎車繼電器的驅動電路，以提高電壓利用率、剎車啟動力度，同時避免受電磁環境干擾。

本實用新型的另一方面，提供一種使用上述剎車繼電器的驅動電路的機器人，以減少剎車件損傷，避免剎車受電磁干擾，提高工作穩定性。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種剎車繼電器的驅動電路，包括:

電源，所述電源為直流電源，所述電源為控制單元提供工作電壓；

至少一個繼電器P1，所述繼電器P1由控制單元控制；

控制單元，包括第一場效應管Q1和第二場效應管Q2，剎車啟動時所述第一場效應管Q1被導通并啟動所述繼電器P1，剎車保持時所述第二場效應管Q2保持導通并驅動所述繼電器P1。