抱闸器及其控制装置
阅读说明：本技术 抱闸器及其控制装置 (Contracting brake and control device thereof ) 是由 张俊鹏 刘培超 刘主福 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种抱闸器的控制装置,该控制装置包括信号输入接口、电源输入接口、处理器、采集模块、第一储能模块、第二储能模块、电源输出接口、续流模块以及第一滤波模块,所述处理器分别与所述电源输入接口和信号输入接口电连接,所述电源输出接口的其中一个输入端通过所述采集模块与所述电源输入接口连接,所述电源输出接口的另一个输入端通过所述第一储能模块与所述处理器连接,所述第二储能模块分别与所述电源输出接口的两个输出端电连接,所述续流模块的两端分别与所述采集模块和处理器电连接,所述第一滤波模块与所述处理器电连接并接地。本发明有利于增加抱闸器工作时的稳定性。此外,本发明还公开一种抱闸器。(The invention discloses a control device of a band-type brake, which comprises a signal input interface, a power input interface, a processor, an acquisition module, a first energy storage module, a second energy storage module, a power output interface, a follow current module and a first filtering module, wherein the processor is respectively and electrically connected with the power input interface and the signal input interface, one input end of the power output interface is connected with the power input interface through the acquisition module, the other input end of the power output interface is connected with the processor through the first energy storage module, the second energy storage module is respectively and electrically connected with two output ends of the power output interface, two ends of the follow current module are respectively and electrically connected with the acquisition module and the processor, and the first filtering module is electrically connected with the processor and grounded. The invention is beneficial to increasing the stability of the brake in working. In addition, the invention also discloses a band-type brake.)
技术领域
本发明涉及抱闸器技术领域，具体涉及一种抱闸器及其控制装置。
背景技术
现有机器人中的抱闸器分为撞针式抱闸和电磁抱闸，其中撞针式抱闸和电磁抱闸均在断电状态由弹簧机构锁定以使抱闸器闭合，而在通电情况下由电磁线圈产生的磁力推动弹簧机构移动以使抱闸器开启，并且电磁线圈和电机同步通电和停止。
现有抱闸器中电磁线圈所产生的磁力是由固定占空比信号控制，当机器人处于大负载加速运行时，供电电压被拉低，此时固定占空比信号的PWM波形使得抱闸器可提供的摩擦力减小，从而导致存在抱闸器摩擦力不足，无法保持的风险。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种抱闸器及其控制装置，以解决背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种抱闸器的控制装置，抱闸器包括信号输入接口和电源输入接口，该控制装置包括信号输入接口、电源输入接口、处理器、采集模块、第一储能模块、第二储能模块、电源输出接口、续流模块以及第一滤波模块，所述处理器分别与所述电源输入接口和信号输入接口电连接，所述电源输出接口的其中一个输入端通过所述采集模块与所述电源输入接口连接，所述电源输出接口的另一个输入端通过所述第一储能模块与所述处理器连接，所述第二储能模块分别与所述电源输出接口的两个输出端电连接，所述续流模块的两端分别与所述采集模块和处理器电连接，所述第一滤波模块与所述处理器电连接并接地。
其中，所述处理器包括具有八个针脚的驱动芯片，所述驱动芯片上的第一针脚与所述采集模块电连接，所述驱动芯片上的第二针脚与所述电源输入接口电连接，所述驱动芯片上的第三针脚和第四针脚均接地，所述驱动芯片上的第五针脚和第六针脚电连接并所述第一储能模块和续流模块电连接，所述驱动芯片上的第七针脚与所述信号输入接口电连接，所述驱动芯片上的第八针脚与所述第一滤波模块电连接。
其中，所述控制装置还包括与所述电源输入接口电连接并接地的第二滤波模块。
其中，所述第二滤波模块为0.1～100uF的电容。
其中，所述采集模块为1Ω的电阻。
其中，所述第一储能模块为1.8～2.1mH的电感。
其中，所述第二储能模块为0.1～100uF的电容。
其中，所述续流模块为二极管，且所述二极管的正极与所述采集模块电连接，所述二极管的负极与所述处理器电连接。
其中，所述第一滤波模块为100nF的电容。
本发明进一步提出一种抱闸器，该抱闸器包括信号输入接口、电源输入接口以及上述控制装置，该控制装置包括信号输入接口、电源输入接口、处理器、采集模块、第一储能模块、第二储能模块、电源输出接口、续流模块以及第一滤波模块，所述处理器分别与所述电源输入接口和信号输入接口电连接，所述电源输出接口的其中一个输入端通过所述采集模块与所述电源输入接口连接，所述电源输出接口的另一个输入端通过所述第一储能模块与所述处理器连接，所述第二储能模块分别与所述电源输出接口的两个输出端电连接，所述续流模块的两端分别与所述采集模块和处理器电连接，所述第一滤波模块与所述处理器电连接并接地。
本发明实施例提供的抱闸器的控制装置，通过电源输出接口为抱闸器提供稳定的电流，从而使抱闸器输出恒定的力，从而有利于增加抱闸器工作时的稳定性，避免出现因抱闸器输出力不稳定而无法锁定电机的输出轴的情况。
附图说明
图1为本发明中抱闸器的控制装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明中抱闸器的控制装置另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种抱闸器的控制装置，如图1所示，该控制装置包括信号输入接口1、电源输入接口2、处理器3、采集模块4、第一储能模块5、第二储能模块6、电源输出接口7、续流模块8以及第一滤波模块9，处理器3分别与电源输入接口2和信号输入接口1电连接，电源输出接口7的其中一个输入端通过采集模块4与电源输入接口2连接，电源输出接口7的另一个输入端通过第一储能模块5与处理器3连接，第二储能模块6分别与电源输出接口7的两个输出端电连接，续流模块8的两端分别与采集模块4和处理器3电连接，第一滤波模块9与处理器3电连接并接地。
本实施例中，控制装置可以是集成在一个或多个电路板上，控制装置包括信号输入接口1、电源输入接口2、处理器3、采集模块4、第一储能模块5、第二储能模块6、电源输出接口7、续流模块8以及第一滤波模块9，其中，采集模块4用于采集电源输入接口2输入的电流值，第一储能模块5和第二储能模块6用于存储电能，电源输出接口7(如接线端子的形式)则用于向抱闸器供电，续流模块8则用于在特定状况下向电源输出接口7补充电流，第一滤波模块9则是用于对信号输入接口1输入的信号进行滤波，处理器3则是根据采集模块4采集的电流值实时控制电源输出接口7输出的电流值，以使电源输出接口7的电流值维持在恒定值，该恒定值即是抱闸器的额定电流，如0.2A。上述信号输入接口1则可连接外部产生PWM信号的部件，如MCU(微控制单元)或FPGA(现场可编程逻辑门阵列)。具体的，处理器3控制电流输出的方式为：若预设电流值是0.2A，在处理器3接收采集模块4采集的电流值后与设置的电流值0.2A进行比对，如果比对结果为采集模块4采集的电流值大于预设电流值，就会降低电源输出接口7输出的电流至预设电流值；如果比对结果为采集模块4采集的电流值小于预设电流值，就会提高电源输出接口7输出的电流至预设电流值。本实施例中，通过电源输出接口7为抱闸器提供稳定的电流，从而使抱闸器输出恒定的力，从而有利于增加抱闸器工作时的稳定性，避免出现因抱闸器输出力不稳定而无法锁定电机的输出轴的情况。
在一较佳实施例中，如图2所示，优选处理器3包括具有八个针脚的驱动芯片，驱动芯片上的第一针脚与采集模块4电连接，驱动芯片上的第二针脚与电源输入接口2电连接，驱动芯片上的第三针脚和第四针脚均接地，驱动芯片上的第五针脚和第六针脚电连接并第一储能模块5和续流模块8电连接，驱动芯片上的第七针脚与信号输入接口1电连接，驱动芯片上的第八针脚与第一滤波模块9电连接。其中，驱动芯片的型号优选为SY8750，第一针脚为SEN脚，第二针脚为VIN脚，第三针脚为TM脚，第四针脚为GND脚，第五针脚为LX2脚，第六针脚为LX1，第七针脚为EN脚，第八针脚为CF脚。
在一较佳实施例中，如图1和图2所示，优选电源输入接口2电连接有第二滤波模块10，且第二滤波模块10接地。其中，优选第二滤波模块10为1uF的电容，以对电源输入接口2输入的电流进行滤波处理。
在一较佳实施例中，如图2所示，优选第二滤波模块10为电容C3，采集模块4为电阻R1，第一储能模块5为电感L1，第二储能模块6为电容C2，续流模块8为二极管D1，第一滤波模块9为电容C1，电源输出接口7则为J1。其中，电感L1在此时还具备滤波的作用，处理器3的型号为SY8750的驱动芯片。
若抱闸器的额定电压为48V，额定电流为0.2A，则电阻R1的阻值则可根据如下公式进行计算：
其中，I为抱闸器的额定电流，即可计算出电阻R1的阻值为1Ω。
而电感L1的电感量则可根据如下公式进行计算：
其中，VOUT是电磁铁的保持电压，取值为5V，VIN是电源输入接口2输入的电压(即电磁铁额定电压)，取值为48V，IOUT是电磁铁的额定电流，取值为0.2A，FSW是信号输入接口1输入信号的工作频率(即PWM信号的频率)，取值为28KHZ，从而计算出的电感量为1.99mH，此时电感L1的规格选用电感量为2mH。此时，电容C1的电容值优选为100nF，电容C2的电容值优选为22uF，电容C3的电容值优选为1uF。
在另一较佳实施例中，若抱闸器的额定电压为24V，额定电流为0.2A，则根据上述计算公式可得到电阻R1的阻值还是为1Ω，计算出的电感量为1.77mH，此时电感L1的规格选用电感量为1.8mH，而电容C1的电容值优选为100nF，电容C2的电容值优选为100uF，电容C3的电容值优选为100uF。
在另一较佳实施例中，若抱闸器的额定电压为36V，额定电流为0.2A，则根据上述计算公式可得到电阻R1的阻值还是为1Ω，计算出的电感量为2.05mH，此时电感L1的规格选用电感量为2.1mH，而电容C1的电容值优选为100nF，电容C2的电容值优选为0.1uF，电容C3的电容值优选为0.1uF。
本发明进一步提出一种抱闸器，该抱闸器包括上述实施例中的控制装置，该控制装置的具体结构参照上述实施例，由于本抱闸器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。
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