CN111571620B - 示教器连接装置、机器人控制柜及示教器接口板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种示教器连接装置、机器人控制柜及示教器接口板，示教器连接装置包括控制模块和通断开关，其中：控制模块用于在机器人控制柜未与示教器连接时自动使通断开关处于导通状态，从而使机器人控制柜的急停回路经由通断开关导通，以及用于在机器人控制柜与示教器连接时自动控制通断开关处于断开状态，以使机器人控制柜的急停回路经由示教器导通，其中，急停回路包括从机器人控制柜的信号源端向外发出信号的通路和由机器人控制柜的急停信号端接收信号的通路；通断开关的两端分别与信号源端和急停信号端电连接，用于在控制模块的控制下实现导通状态和断开状态的切换。通过本发明的实施例使得机器人控制柜无论是否接示教器都能够正常使用。

Description

示教器连接装置、机器人控制柜及示教器接口板

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种示教器连接装置、机器人控制柜及示教器接口板。

背景技术

示教器作为机器人的操作控制器广泛应用于工业现场，用于操作或者调试机器人。由于示教器接口具有通用性，因此，往往一个示教器可以调试多个机器人，这样的话用户就不一定会每台机器人配一个示教器。但是由于安全规定的要求，现有机器人控制柜需要与示教器配合使用从而形成急停回路，如果用户未将机器人控制柜与示教器连接，那么机器人控制柜会因为检测到急停回路不通而报警，最终导致机器人控制柜无法使用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中机器人控制柜不与示教器相配合就无法使用的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种示教器连接装置，所述示教器连接装置包括控制模块和通断开关，其中：所述控制模块，用于在机器人控制柜未与示教器连接时自动使所述通断开关处于导通状态，从而使所述机器人控制柜的急停回路经由所述通断开关导通，以及用于在所述机器人控制柜与所述示教器连接时自动控制所述通断开关处于断开状态，以使所述机器人控制柜的急停回路经由所述示教器导通，其中，所述急停回路包括从机器人控制柜的信号源端向外发出信号的通路和由机器人控制柜的急停信号端接收信号的通路；所述通断开关的两端分别与所述信号源端和所述急停信号端电连接，用于在所述控制模块的控制下实现导通状态和断开状态的切换。

可选地，所述控制模块包括继电器的继电器线圈，所述通断开关包括所述继电器的常闭触点。

可选地，所述控制模块包括光电耦合器的光发射部分，所述通断开关包括所述光电耦合器的光接收部分。

可选地，所述控制模块的电源由所述机器人控制柜的电源端子提供，在所述机器人控制柜与所述示教器连接时，所述示教器接通所述控制模块所在的电源回路，使所述控制模块通电，其中，所述电源回路包括所述电源端子和所述控制模块。

可选地，所述电源回路的电源负极一侧与所述机器人控制柜的状态信号检测端子相连，用于在所述控制模块的电源回路接通时向所述状态信号检测端子反馈信号。

可选地，所述机器人控制柜与所述示教器之间包括至少两路急停回路，所述示教器连接电路所包括的通断开关的数量与所述急停回路的数量相同，各所述通断开关与各所述急停回路一一对应，每一所述通断开关两端分别与对应的所述急停回路的信号源端和急停信号端电连接。

本发明还提供一种机器人控制柜，包括如上所述的示教器连接装置。

可选地，所述机器人控制柜包括与所述通断开关串联的开关，所述开关用于对所述通断开关是否启用进行切换。

可选地，所述机器人控制柜包括多个连接端子，所述机器人控制柜的示教器连接装置通过所述连接端子与示教器相连。

本发明还提供一种示教器接口板，用于与机器人控制柜连接，包括如上所述的示教器连接装置。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：

在本发明的示教器连接装置、机器人控制柜及示教器接口板中，示教器连接装置的控制模块能够在机器人控制柜未与示教器连接时自动使通断开关处于导通状态，还可以在机器人控制柜与示教器连接时自动控制通断开关处于断开状态，由于通断开关的两端分别与所述信号源端和所述急停信号端电连接，因此在通断开关处于断开状态时，由于机器人控制柜与示教器相连接而可以实现两者的配合使用；而在通断开关处于导通状态时，机器人控制柜的急停回路经由通断开关导通，可以使机器人控制柜在不接示教器的情况下也能够正常使用；另外，由于控制模块进行控制是基于机器人控制柜与示教器的连接状态自动实现的，操作简单。

附图说明

图1A-1B是根据一示例性实施例示出的相关技术中示教器与机器人控制柜连接电路的示意图。

图2A-2B是根据一示例性实施例示出的经由本发明提供的示教器连接装置实现示教器与机器人控制柜相连接的电路示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的本发明提供的示教器接口板实现示教器与机器人控制柜相连接的功能框图。

附图标记说明如下：a1、第一急停信号端子；o1、第一信号源端子；a2、第二急停信号端子；o2、第二信号源端子；B1、第一扩展端子；B2、第二扩展端子；K1、控制模块；K1-1、第一通断开关；K1-2、第二通断开关；110、机器人控制柜；120、示教器接口板；130、示教器。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

在本发明的相关技术中，示教器与机器人控制柜的连接电路请参见图1A-1B，其中，图1A为机器人控制柜内部的连接电路，图1B为外部的示教器与机器人控制柜的连接电路，机器人控制柜通过连接端子X1和X2实现与示教器的连接，即，连接端子X1和X2共同组成了机器人控制柜与示教器连接的接口。连接端子X1与连接端子X2均包括一组连接端子，两组连接端子一一对应，每一对相对应的连接端子直接连接。比如，连接端子X1包括第一急停信号端子a1、第一信号源端子o1、第二急停信号端子a2、第二信号源端子o2、电源负极以及电源正极，连接端子X2也包括相同的连接端子。请参见图1A，机器人控制柜内部的第一急停信号端与第一急停信号端子a1相连，第一信号源端与第一信号源端子o1相连，第二信号源端与第二信号源端子o2相连，第二急停信号端与第二急停信号端子a2相连，电源正极和电源负极分别与相应的端子相连。

再参见图1B，当示教器与机器人控制柜相配合使用时，形成了图1B所示出的电路。在图1B中，机器人控制柜的电源正极和电源负极分别与示教器的电源正极和电源负极相连，形成示教器的电源回路；第一信号源端子o1经由示教器内部的常闭触点与第一急停信号端子a1连接，形成了第一路急停回路；同理，第二信号源端子o2经由示教器内部的常闭触点与第二急停信号端子a2端子连接，形成了第二路急停回路，也就是说，当示教器与机器人控制柜相连接时，在示教器内部常闭触点的作用下，使示教器和机器人控制柜之间两路急停回路导通，进而使机器人控制柜可以正常使用，避免报警。

然而，示教器具有通用性，可以与多个机器人控制柜来配合使用，而在相关技术下，若不在机器人控制柜上接示教器，机器人控制柜就会报警，导致无法使用。

本发明的实施例首先提供一种示教器连接装置，所述示教器连接装置包括控制模块和通断开关，其中：

所述控制模块，用于在机器人控制柜未与示教器连接时自动使所述通断开关处于导通状态，从而使所述机器人控制柜的急停回路经由所述通断开关导通，以及用于在所述机器人控制柜与所述示教器连接时自动控制所述通断开关处于断开状态，以使所述机器人控制柜的急停回路经由所述示教器导通，其中，所述急停回路包括从机器人控制柜的信号源端向外发出信号的通路和由机器人控制柜的急停信号端接收信号的通路；

所述通断开关的两端分别与所述信号源端和所述急停信号端电连接，用于在所述控制模块的控制下实现导通状态和断开状态的切换。

机器人控制柜的急停回路即为机器人控制柜向外提供的用于接通急停回路的部分电路。

机器人控制柜与示教器之间可以包括一条或者多条急停回路。

进一步地，机器人控制柜与示教器之间可以包括至少两路急停回路，示教器连接电路所包括的通断开关的数量与急停回路的数量相同，各通断开关与各急停回路一一对应，每一通断开关两端分别与对应的急停回路的信号源端和急停信号端电连接。

通过在机器人控制柜与示教器之间设置至少两路急停回路，不仅符合安全规范要求，而且可以提高设备运行的安全性。

“自动”意味着在控制模块使通断开关处于断开状态或者导通状态是伴随着机器人控制柜是否与示教器连接而自动实现的，不需要人工做额外操作。

进一步地，所述控制模块在机器人控制柜未与示教器连接时断电，在机器人控制柜与示教器连接时通电。

因此，控制模块是随着机器人控制柜是否与示教器连接而自动实现通电或断电的。

进一步地，所述控制模块的电源可以由所述机器人控制柜的电源端子提供，在所述机器人控制柜与所述示教器连接时，所述示教器接通所述控制模块所在的电源回路，使所述控制模块通电，其中，所述电源回路包括所述电源端子和所述控制模块。

图2A-2B是根据一示例性实施例示出的经由本发明提供的示教器连接装置实现示教器与机器人控制柜相连接的电路示意图。

请参见图2B，与图1B的实施例相比，增加了第一扩展端子B1和第二扩展端子B2，并且通过连接示教器自动将机器人控制柜外侧的第一扩展端子B1和第二扩展端子B2短接，第一扩展端子B1和第二扩展端子B2实现短接是由于示教器与连接端子X2的连接而带来的。可以通过设置各种电路结构来实现伴随着示教器与连接端子的连接而将第一扩展端子B1和第二扩展端子B2短接，比如可以通过在示教器上设置与第一扩展端子B1和第二扩展端子B2相配合的跳线即可以自动将第一扩展端子B1和第二扩展端子B2短接，也可以通过在示教器设置的用于机器人控制柜连接的接口处设置与第一扩展端子B1和第二扩展端子B2相配合的短接电路及端子即可以在示教器与机器人控制柜连接时自动将第一扩展端子B1和第二扩展端子B2短接。

在相关技术中，为了在未将机器人控制柜与示教器连接时避免机器人控制柜报警，通常采用将信号源端子和对应的信号端子额外短接的方式。

这种方式存在以下缺陷：

(1)端子通常较小，端子短接线也容易丢失，寻找端子及短接线、短接端子都需要花费很多精力；

(2)当有多条急停回路时，需要在各条急停回路分别进行短接，使操作进一步复杂化；

(3)当机器人控制柜被额外短接完毕，欲重新将机器人控制柜与示教器配合使用时，需要移除短接线路，使操作更为繁琐。

而若采用本发明提供的示教器连接装置，将产生以下效果：

(1)无论存在多少条急停回路，无需进行任何操作即可实现在未将机器人控制柜与示教器连接时避免机器人控制柜报警；

(2)第一扩展端子和第二扩展端子实现短接是由于示教器与连接端子的连接而直接带来的，因此，在欲重新将机器人控制柜与示教器配合使用时，直接将机器人控制柜与示教器连接即可，从而实现了将机器人控制柜与示教器连接以及单独使用机器人控制柜之间的无缝切换。

因此，本发明提供的示教器连接装置可以简化操作，提高效率。

请参见图2A，图2A的实施例与图1A的实施例相比，还增加了控制模块K1、第一通断开关K1-1以及第二通断开关K1-2，其中，控制模块K1的一端与机器人控制柜的电源负极相连，而另一端则与第二扩展端子B2相连，当示教器与机器人控制柜连接时，示教器与连接端子X2相连接，进而使第一扩展端子B1和第二扩展端子B2短接，通过示教器接通了控制模块K1的电源回路，自动使控制模块K1通电；而在示教器未与机器人控制柜连接或者断开与机器人控制柜的连接时，控制模块K1的电源回路即被自动切断，使控制模块K1断电。

可选地，控制模块K1的一端与机器人控制柜的电源正极相连，而另一端则与第一扩展端子B1相连。

第一通断开关K1-1分别与机器人控制柜的第一信号源端和第一急停信号端电连接，第二通断开关K1-2则分别与机器人控制柜的第二信号源端和第二急停信号端电连接，因此，机器人控制柜的第一信号源端和第一急停信号端可以经由第一通断开关K1-1而形成急停回路，机器人控制柜的第二信号源端和第二急停信号端可以经由第二通断开关K1-2而形成急停回路。

第一通断开关K1-1和第二通断开关K1-2处于导通状态或者断开状态受到控制模块K1的控制，即第一通断开关K1-1和第二通断开关K1-2的状态根据控制模块K1的变化而发生相应的状态变化。

在机器人控制柜未与示教器连接时，由于控制模块K1自动断电，第一通断开关K1-1和第二通断开关K1-2均处于导通状态，使机器人控制柜的两路急停回路分别经由第一通断开关K1-1和第二通断开关K1-2导通，此时，虽然未在机器人控制柜上接示教器，但由于两路急停回路均已导通，机器人控制柜也不会报警，可以正常使用。

在机器人控制柜与示教器连接时，由于控制模块K1自动通电，第一通断开关K1-1和第二通断开关K1-2均由导通状态转变为断开状态，此时，机器人控制柜的两路急停回路不再经由通断开关而是经由示教器内部对应的常闭触点实现导通，机器人控制柜依然可以正常使用。

进一步地，所述控制模块包括继电器的继电器线圈，所述通断开关包括所述继电器的常闭触点。

在控制模块为继电器线圈且通断开关为常闭触点的情况下，示教器连接装置相当于继电器。

常闭触点即为继电器线圈未通电的情况下保持闭合而在继电器线圈通电的情况下断开的触点。

此处的继电器可以是各种基于电磁原理构成的机械式继电器，也可以是固态继电器。

进一步地，所述控制模块包括光电耦合器的光发射部分，所述通断开关包括所述光电耦合器的光接收部分。

在本实施例中，通过光电耦合器实现了示教器连接装置。

光电耦合器的光发射部分亦可以称为发光源，而光接收部分亦可以称为受光器。

在光电耦合器的光接收部分基础上设计相应的电路，可以实现在控制模块通电时控制通断开关处于断开状态，而在控制模块断电时使通断开关处于导通状态。

进一步地，所述电源回路的电源负极一侧与所述机器人控制柜的状态信号检测端子相连，用于在所述控制模块的电源回路接通时向所述状态信号检测端子反馈信号。

在本实施例中，实现了对控制模块的电源回路是否接通进行检测，检测得到的反馈信号经由机器人控制柜上传至上位机进行冗余处理，从而提高整个系统运行的可靠性。

需要指出的是，虽然图1A-1B以及图2A-2B中仅示出了电源正负极、急停信号以及信号源等端子，但在实际应用中，机器人控制柜和示教器还可以包括使能信号端以及数据通信端等其他类型的端子，本发明对此不作限定，本发明的保护范围也不应因此而受到任何限制。

本发明的实施例还提供一种机器人控制柜，包括如前所述的示教器连接装置。

进一步地，所述机器人控制柜包括与所述通断开关串联的开关，所述开关用于对所述通断开关是否启用进行切换。

在本实施例中，允许用户通过操作开关对示教器连接装置是否启用进行切换，能够满足用户个性化的需求。

进一步地，所述机器人控制柜包括多个连接端子，所述机器人控制柜的示教器连接装置通过所述连接端子与示教器相连。

本发明的实施例还提供一种示教器接口板，用于与机器人控制柜连接，包括如前所述的示教器连接装置。

在图3实施例中包括机器人控制柜110、示教器接口板120以及示教器130。通过图3实施例可以明确，示教器接口板120可以在外部与机器人控制柜110相连接，当两者相连接时，机器人控制柜110可以单独使用，也可以将示教器130与示教器接口板120相连，从而实现示教器与机器人控制柜的配合使用；当然，示教器130也可以与机器人控制柜110单独配合使用。

通过将示教器连接装置封装为示教器接口板，可以使用户根据自己的需求决定是否使用示教器连接装置，在机器人控制柜与示教器接口板配合使用的情况下，机器人控制柜无论是否接示教器都能够正常使用；而在机器人控制柜不与示教器接口板配合使用的情况下，机器人控制柜只有接了示教器才能够正常使用，能够满足用户个性化的需求。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种示教器连接装置，其特征在于，所述示教器连接装置包括控制模块和通断开关，其中：

所述控制模块，用于在机器人控制柜未与示教器连接时自动使所述通断开关处于导通状态，从而使所述机器人控制柜的急停回路经由所述通断开关导通，

以及用于在所述机器人控制柜与所述示教器连接时自动控制所述通断开关处于断开状态，以使所述机器人控制柜的急停回路经由所述示教器导通，

其中，所述急停回路包括从机器人控制柜的信号源端向外发出信号的通路和由机器人控制柜的急停信号端接收信号的通路；

所述通断开关的两端分别与所述信号源端和所述急停信号端电连接，用于在所述控制模块的控制下实现导通状态和断开状态的切换。

2.根据权利要求1所述的示教器连接装置，其特征在于，所述控制模块包括继电器的继电器线圈，所述通断开关包括所述继电器的常闭触点。

3.根据权利要求1所述的示教器连接装置，其特征在于，所述控制模块包括光电耦合器的光发射部分，所述通断开关包括所述光电耦合器的光接收部分。

4.根据权利要求1所述的示教器连接装置，其特征在于，所述控制模块的电源由所述机器人控制柜的电源端子提供，在所述机器人控制柜与所述示教器连接时，所述示教器接通所述控制模块所在的电源回路，使所述控制模块通电，其中，所述电源回路包括所述电源端子和所述控制模块。

5.根据权利要求4所述的示教器连接装置，其特征在于，所述电源回路的电源负极一侧与所述机器人控制柜的状态信号检测端子相连，用于在所述控制模块的电源回路接通时向所述状态信号检测端子反馈信号。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的示教器连接装置，其特征在于，所述机器人控制柜与所述示教器之间包括至少两路急停回路，所述示教器连接电路所包括的通断开关的数量与所述急停回路的数量相同，各所述通断开关与各所述急停回路一一对应，每一所述通断开关两端分别与对应的所述急停回路的信号源端和急停信号端电连接。

7.一种机器人控制柜，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的示教器连接装置。

8.根据权利要求7所述的机器人控制柜，其特征在于，所述机器人控制柜包括与所述通断开关串联的开关，所述开关用于对所述通断开关是否启用进行切换。

9.根据权利要求7或8所述的机器人控制柜，其特征在于，所述机器人控制柜包括多个连接端子，所述机器人控制柜的示教器连接装置通过所述连接端子与示教器相连。

10.一种示教器接口板，其特征在于，用于与机器人控制柜连接，包括权利要求1-6任意一项所述的示教器连接装置。

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