CN108594767A - 一种工业机器人的急停控制电路 - Google Patents

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吴洪清
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郑永生
姜义重
王杰
肖利平
陶运
王玉
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Abstract

本发明公开了一种工业机器人的急停控制电路，包括伺服驱动器，还包括安全继电器，所述的安全继电器的两组输入信号分别串联、并分别将电柜和示教器的急停信号串联输入；所述安全继电器的两组安全输出信号接到伺服驱动器安全转矩切断功能的两组安全输入信号上。本发明保证急停功能的可靠性、增加了工作效率、对工业机器人本身的寿命基本没影响、不需要另外增加交流接触器来切断电源。

Description

一种工业机器人的急停控制电路
技术领域
本发明涉及工业机器人控制领域，特别是一种工业机器人的急停控制电路。
背景技术
当今社会工业机器人已经逐渐被广泛运用到各行各业，但是当机器人出现危险失效时，可能造成人员受伤和设备损坏等较严重的后果；因此工业机器人的安全性成为了备受关注的议题。机器人急停装置作为机械设备中关键部件，是机器人安全工作的最重要的防护，其功能、结构等方面都具有严格的要求。
目前工业机器人的急停一般使用交流接触器等切断驱动器输入电源，从而保证机械的安全。但是切断驱动器电源不仅降低了设备的工作效率，也会降低工业机器人的使用寿命。
安全转矩切断功能是工业机器人中伺服驱动器的一项安全功能，通过切断伺服驱动器功率模块供给电机的电流来实现急停。本方案通过搭配安全继电器和安全转矩功能，设计出的急停电路既可以满足功能安全的要求，也可以在不切断驱动器的电源情况下保证安全，并且属于正常切断电机电流，对工业机器人本身的寿命基本没影响。同时安全转矩切断功能属于伺服驱动器自带功能，不需要另外增加交流接触器来切断电源，可以节省1-2个交流接触器。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种保证急停功能的可靠性、增加了工作效率、对工业机器人本身的寿命基本没影响、不需要另外增加交流接触器来切断电源的工业机器人的急停控制电路。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种工业机器人的急停控制电路，包括伺服驱动器，还包括安全继电器，所述的安全继电器的两组输入信号分别串联、并分别将电柜和示教器的急停信号串联输入；所述安全继电器的两组安全输出信号接到伺服驱动器安全转矩切断功能的两组安全输入信号上。
进一步的，当工业机器人处于正常工作状态时，电柜急停和示教器急停按钮处于接通状态，所述安全继电器的安全输出端处于导通状态，所述伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于高电平状态，这时伺服驱动器正常驱动电机运行；
当发生紧急情况时，电柜急停和示教器急停按钮任一个被按下时，所述安全继电器的安全输出端会处于断开状态，所述伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于低电平状态，这时安全转矩切断功能被激活，所述伺服驱动器将切断提供给电机的电流，使工业机器人停止运行。
进一步的，所述安全继电器的反馈输入端分别与伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器相连接，使得安全转矩切断功能的两组安全输入信号都处于低电平状态时，所述伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器处于导通状态，所述安全继电器的反馈输入端处于接通状态时工业机器人才能复位。
进一步的，所述伺服驱动器有N个，N≥1，N个伺服驱动器的安全转矩切断功能的安全输入信号进行并联，N个伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器的信号进行串联。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1、使用安全继电器和安全转矩切断功能的组合，保证急停功能的可靠性；
2、利用安全转矩切断功能切断电机电流，而不是伺服驱动器的供电，增加了工作效率。同时属于正常切断电机电流，对工业机器人本身的寿命基本没影响；
3、利用伺服驱动器自带的安全转矩切断功能，不需要另外增加交流接触器来切断电源，可以节省1-2个交流接触器。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
如图1所示，一种工业机器人的急停控制电路，包括伺服驱动器，还包括安全继电器，安全继电器S11、S12和S21、S22是两组输入信号，将电柜和示教器的急停信号串联输入，满足双输入信号的要求；
安全继电器S13、S14和S23、S24是安全输出信号，伺服驱动器的HGWOFF1+、HGWOFF1-和HGWOFF2+、HGWOFF2-分别是伺服驱动器安全转矩切断功能的两组安全输入信号，将安全继电器的两组安全输出信号接到伺服驱动器安全转矩切断功能的两组安全输入信号上；
当工业机器人处于正常工作状态时，电柜急停和示教器急停按钮处于接通状态，安全继电器的安全输出端13、14和23、24处于导通状态，伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于高电平状态，这时伺服驱动器正常驱动电机运行；
当发生紧急情况时，电柜急停和示教器急停按钮任一个被按下时，安全继电器的安全输出端13、14和23、24会处于断开状态，伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于低电平状态，这时安全转矩切断功能被激活，伺服驱动器将切断提供给电机的电流，使工业机器人停止运行；
伺服驱动器的EDM+、EDM-是安全转矩切断功能故障检测监视器，只有当安全转矩切断功能的两组安全输入信号都处于低电平状态时，EDM+、EDM-才是导通状态。安全继电器的S31、S32是反馈输入端，只有当S31、S32处于接通状态时工业机器人才能复位。将S31、S32分别和EDM+、EDM-相连，当按下电柜或示教器急停触发安全转矩切断功能后，如果安全继电器内部出现故障使得两组安全输出13、14和23、24信号不一致时，工业机器人无法复位，以此可以监控整个急停系统是否正常。
目前工业机器人一般为4-6轴，因此存在4-6个伺服驱动器控制对应电机。为了保证急停信号能够同步停止每个电机，需要将每个伺服驱动器的安全转矩切断功能的安全输入信号进行并联，将故障检测监视器的信号EDM+、EDM-进行串联。

Claims (4)

1.一种工业机器人的急停控制电路，包括伺服驱动器，其特征在于还包括安全继电器，所述的安全继电器的两组输入信号分别串联、并分别将电柜和示教器的急停信号串联输入；所述安全继电器的两组安全输出信号接到伺服驱动器安全转矩切断功能的两组安全输入信号上。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的急停控制电路，其特征在于当工业机器人处于正常工作状态时，电柜急停和示教器急停按钮处于接通状态，所述安全继电器的安全输出端处于导通状态，所述伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于高电平状态，这时伺服驱动器正常驱动电机运行；
当发生紧急情况时，电柜急停和示教器急停按钮任一个被按下时，所述安全继电器的安全输出端会处于断开状态，所述伺服驱动器安全转矩切断功能安全输入信号处于低电平状态，这时安全转矩切断功能被激活，所述伺服驱动器将切断提供给电机的电流，使工业机器人停止运行。
3.根据权利要求1或2所述的一种工业机器人的急停控制电路，其特征在于所述安全继电器的反馈输入端分别与伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器相连接，使得安全转矩切断功能的两组安全输入信号都处于低电平状态时，所述伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器处于导通状态，所述安全继电器的反馈输入端处于接通状态时工业机器人才能复位。
4.根据权利要求1或2所述的一种工业机器人的急停控制电路，其特征在于所述伺服驱动器有N个，N≥1，N个伺服驱动器的安全转矩切断功能的安全输入信号进行并联，N个伺服驱动器的安全转矩切断功能故障检测监视器的信号进行串联。
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