CN114779691A - 用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法,用于对防爆机器人所具有两个以上的伺服电机同时进行温度监控,用于防爆机器人的电机温度安全监控装置包括:一一对应设置于伺服电机内的温度传感器、与所述温度传感器一一对应连接的逻辑处理电路、逻辑门电路和安全继电器,逻辑处理电路用于对温度传感器检测的温度信号进行比较,逻辑门电路用于对逻辑处理电路的输出信号进行逻辑运算并输出一控制信号;安全继电器与伺服电机的伺服驱动器连接,响应于所述控制信号,通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止。该用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法采用全硬件逻辑对伺服电机安全控制,安全级别较高。
Description
技术领域
本发明涉及防爆机器人技术领域,特别涉及一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法。
背景技术
通常的伺服电机驱动器对于电机温度和温升没有单独的保护措施,如果电机旋转功率不足、环境温湿度变化或电机的工况处于过负荷状态,电机温度会急剧升高,对于普通的应用场合,除了电机本身的损坏,并不能产生其它的后果,但对于应用于防爆场所的机器人来说,可能会出现巨大的风险。
应用于特殊环境的关节防爆机器人需要满足GB3836标准,对于防爆机器人本体的温度要求有限制,通常Ex d IIB T4或Ex d IIC T4的组别为表面温度135℃,而Ex d IIBT6或Ex d IIC T6的组别为表面温度85℃。因此,控制防爆机器人的发热器件,特别是伺服电机表面温度是特殊环境下防爆机器人的关键技术之一。
目前,工业机器人控制电机驱动器的信号通常是由机器人控制器或PLC通过I/O输入给伺服电机驱动器或其它软逻辑的通讯方式,处理涉及到安全部分只有如急停、安全门等与伺服驱动器的STO或SS1直接或间接的连接;同时,目前的工业机器人没有专门的伺服电机热保护硬件,仅有的办法将温度开关或温度传感器接入控制器或PLC的I/O输入通过软逻辑的方式进行处理,因此,防爆机器人沿用此方法显然是不合适的。这种处理方法对于需要控制伺服电机表面温度的防爆机器人显然是不安全的,一旦系统出现死机或程序错误的状况,进而无法再进行控制伺服电机,造成较为严重的后果。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法,采用全硬件逻辑对伺服电机安全控制,一旦出现温度异常能够快速响应,安全级别较高。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,用于对防爆机器人所具有两个以上的伺服电机同时进行温度监控,包括:
一一对应设置于伺服电机内的温度传感器,分别用于采集与之对应伺服电机的温度信号;
与所述温度传感器一一对应连接的逻辑处理电路,用于接收所述温度信号并进行处理判断是否超出设定的温度阈值;
逻辑门电路,所述逻辑处理电路均连接于所述逻辑门电路,所述逻辑门电路用于对所述逻辑处理电路的输出信号进行逻辑运算并输出一控制信号;
安全继电器,与伺服电机的伺服驱动器连接,响应于所述控制信号,通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止。
作为本发明的进一步改进,所述逻辑处理电路均包括有电压比较器,所述温度传感器与所述电压比较器的反相输入端连接,并将所述温度信号转换成检测电压信号输入所述电压比较器中;所述电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,所述电压比较器根据所述比较电阻对应的比较电压信号与所述检测电压信号进行比较。
作为本发明的进一步改进,所述反相输入端经第十四电阻和第三十三电阻串联接入电源VCC,所述温度传感器的一端连接在所述第十四电阻和所述第三十三电阻之间,其另一端接地;所述同相输入端经第十三电阻和第二十九电阻串联接入电源VCC,所述比较电阻的一端连接在所述第十三电阻和所述第二十九电阻之间,其另一端接地;
其中,所述比较电阻包括相并联的第二十一电阻和第二十五电阻。
作为本发明的进一步改进,所述逻辑门电路包括至少一个逻辑与门,所述电压比较器的输出端均连接至所述逻辑与门上。
作为本发明的进一步改进,所述安全继电器具有触点开关和线圈,所述触点开关连接在伺服驱动器上;所述逻辑门电路与所述安全继电器之间连接有MOS管,所述线圈通过所述MOS管接入供电电源,所述逻辑门电路通过输出的所述控制信号控制所述MOS管通断,进而控制所述线圈得电或失电。
作为本发明的进一步改进,还包括一一对应设置于伺服电机内的温控开关,所述温控开关均与所述逻辑门电路连接,分别用于感应与之对应伺服电机的温度并向所述逻辑门电路输入开关信号,当感应温度超出所述温度阈值时,所述温控开关能够发生跳变并改变所述开关信号。
作为本发明的进一步改进,还包括MCU,所述温度传感器和所述温控开关均与所述MCU连接,所述MCU用于将接收到的所述温度信号和所述开关信号发送给防爆机器人的控制器。
本发明还提供一种用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,应用于上述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,具体包括以下步骤:
S1,在防爆机器人所具有两个以上的伺服电机内均安装温度传感器,所述温度传感器将检测的温度信号输入与之对应的逻辑处理电路;
S2,所述逻辑处理电路将所述温度信号对应的检测电压信号与设定的温度阈值对应的比较电压信号进行比较,并输出一输出信号;
S3,所述输出信号均输入逻辑门电路,由所述逻辑门电路进行“与”逻辑运算,并最终输出一控制信号;
S4,安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止;
其中,当所述温度传感器检测到的温度信号均小于所述温度阈值,所述控制信号控制所述安全继电器中的线圈得电,使所述安全继电器中的触点开关保持吸合状态,伺服驱动器控制伺服电机正常运行;
当任一所述温度传感器检测到的温度信号超出所述温度阈值,所述控制信号控制所述安全继电器中的线圈失电,使所述安全继电器中的触点开关断开,伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
作为本发明的进一步改进,在每个伺服电机内均还安装温控开关,所述温控开关向所述逻辑门电路输入开关信号;
在所述S3中,首先由所述逻辑门电路对同一伺服电机的所述S2的输出信号和开关信号进行“与”逻辑运算,得到第一运算信号,所述逻辑门电路再对所述第一运算信号进行“与”逻辑运算最终输出一个所述控制信号;
在所述S4中,只有当所述温控开关的感应温度和所述温度信号均小于所述温度阈值时,所述安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行;
否则,当任一所述温控开关的感应温度和/或所述温度信号超出所述温度阈值时,所述安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
作为本发明的进一步改进,在所述S2中,所述逻辑处理电路包括电压比较器,所述电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,通过改变所述比较电阻的阻值,进行改变所述温度阈值。
本发明的有益效果是:
1、本发明提供一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置及其监控方法,采用温度传感器和温控开关对同时对伺服电机进行温度监控,将采集的温度信号和开关信号通过逻辑门电路进行逻辑处理后输出控制信号,控制安全继电器的输出,进而通过伺服驱动器控制伺服电机,可以在防爆机器人的控制器逻辑错误或死机的情况下,将超温信号直接变换成伺服电机的安全停车信号,无需经过软逻辑控制,一旦出现温度异常,通过全硬件逻辑做出快速响应控制伺服电机安全停机,安全级别较高。
2、通过开关量和模拟量进行双重温度监控,可靠性高,进一步提高了防爆机器人的安全级别;
3、通过MCU将温度信号和开关信号发送给防爆机器人的控制器,获取各路伺服电机的状态参数,并对模拟量和开关量进行相互校验,以判断每个伺服电机的状态是否正常,提高了防爆机器人控制器的自检能力;
4、通过触发伺服驱动器来控制伺服电机进行停机动作,使得系统可以进行安全逻辑断电,达到安全停车的目的,而非直接切断直流母线或主电源,在不允许立即断电的工作情况下,防止出现重大安全隐患。
附图说明
图1为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置实施例一的示意框图;
图2为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置实施例一中逻辑处理电路的电路原理图;
图3为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置实施例一中逻辑门电路与安全继电器的电路原理图;
图4为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置中电压比较器的电路原理图;
图5为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置中触点开关与伺服驱动器连接的示意图;
图6为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置中温度传感器的电阻温度特性曲线图;
图7为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控装置实施例二的示意框图;
图8为本发明用于防爆机器人的电机温度安全监控方法的步骤流程框图。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
实施例一
参阅图1至图6,本发明提供一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,用于对防爆机器人所具有两个以上的伺服电机同时进行温度监控。其中,伺服电机的数量是防爆机器人根据其功能所需进行相应配置的,通常具有四至六个,当包括机器人的扩展轴后数量可为七至九个,本申请对伺服电机的具体数量不作限制。在本实施例中防爆机器人包括但不限于八个伺服电机,当任一伺服电机的温度异常时,通过伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
用于防爆机器人的电机温度安全监控装置包括:一一对应设置于伺服电机内的八个温度传感器和八个温控开关、与温度传感器一一对应连接的逻辑处理电路、逻辑门电路以及安全继电器K1。
其中,温度传感器埋设于伺服电机内的定子线圈上,分别用于采集与之对应伺服电机的温度信号。温度传感器可采用热敏电阻、热电偶等感温元件,在本实施例中优选的采用热敏电阻,当温度发生变化时,温度传感器的阻值跟随改变(如图6所示),温度信号通过热敏电阻转换成电阻信号。
参阅图2和图4,逻辑处理电路用于接收温度信号并进行处理判断是否超出设定的温度阈值。逻辑处理电路均包括有电压比较器,温度传感器与电压比较器的反相输入端连接,并将电阻信号转换成检测电压信号输入电压比较器中。电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,电压比较器根据比较电阻对应的比较电压信号与检测电压信号进行比较。
参阅图4,以其中一伺服电机为例,具体的,在电压比较器的反相输入端经第十四电阻R14和第三十三电阻R33串联接入电源VCC,温度传感器的一端连接在第十四电阻R14和第三十三电阻R33之间,温度传感器的另一端接地,进而温度传感器检测的温度信号表现为阻值的变化,再转换成检测电压信号输入电压比较器的反相输入端。电压比较器的同相输入端经第十三电阻R13和第二十九电阻R29串联接入电源VCC,比较电阻的一端连接在第十三电阻R13和第二十九电阻R29之间,比较电阻的另一端接地。比较电阻包括相并联的第二十一电阻R21和第二十五电阻R25。其中,第十四电阻R14和第十三电阻R13的阻值相同,第三十三电阻R33和第二十九电阻R29的阻值相同。根据防爆国家标准GB3836,通常将防爆机器人的温度组别选择为85℃、100℃或135℃,进而根据实际的要求一般将伺服电机的温度阈值设置为85℃、100℃或135℃,通过参照图6电阻温度特性曲线图,改变第二十一电阻R21和第二十五电阻R25的阻值使之相对应,使得比较电阻对应的比较电压信号与在这一温度阈值下温度信号对应的检测电压信号相同。
其他伺服电机同理,不再进行一一赘述。
本实施例中电压比较器采用的型号为LM293双电压比较,具有两路输入输出,可同时对两个伺服电机对应的温度信号进行分别比较判断,因此电压比较器的具体使用数量为四个。
参阅图1和图2,本实施例中温控开关采用常闭型,分别埋设于伺服电机内的定子线圈上,用于感应与之对应伺服电机的温度。同样以上述伺服电机为例,温控开关的第一端子连接至电源VCC,温控开关的第二端子通过第三电阻R3接地。温控开关的第二端子还与逻辑门电路连接,用于向逻辑门电路输入开关信号,当感应温度超出温度阈值时,温控开关能够发生跳变并改变开关信号。
参阅图1至图3,逻辑门电路包括但不限于四个逻辑与门,四个逻辑与门均为四路两输入与门,分别为第四与门U4、第六与门U6、第七与门U7和第八与门U8,第四与门U4和第八与门U8的输出端均连接至第六与门U6的输入端,第六与门U6的输出端连接至第七与门U7的输入端。温度传感器采集伺服电机的温度信号经电压比较器比较后输出一个输出信号,电压比较器的输出端均连接至逻辑与门上,用于向逻辑与门输入该输出信号。其中,同一伺服电机对应的开关信号和输出信号输入至第四与门U4或第八与门U8的同组输入端上进行“与”逻辑运算并输出第一运算信号,八个伺服电机对应的开关信号和输出信号经第四与门U4和第八与门U8共输出八个第一运算信号,八个第一运算信号再输入第六与门U6上进行“与”逻辑运算并输出四个第二运算信号,四个第二运算信号再经第七与门U7进行“与”逻辑运算最终输出一个控制信号。
参阅图1、图3和图5,安全继电器K1与伺服电机的伺服驱动器连接,响应于控制信号,通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止。
其中,安全继电器K1具有至少两个常开型的触点开关和线圈。本实施例中伺服电机的伺服驱动器具有STO功能(安全转矩关断),两个触点开关分别连接在伺服驱动器的STO1端口及STO2端口上。逻辑门电路与安全继电器K1之间连接有MOS管Q1,线圈通过MOS管Q1接入供电电源。
具体的,MOS管Q1采用N沟道场效应管,其漏极与线圈连接,栅极与第七与门U7的输出端连接,源极接地。第七与门U7输出的控制信号能够控制MOS管Q1通断,进而控制线圈得电或失电,再控制触点开关闭合或断开,进行触发伺服驱动器。
需要说明的是,本申请上述技术方案不仅适用于具有STO功能的伺服驱动器,同样适用于具有SS1(安全停车)功能的伺服驱动器。此外,即使当所使用的伺服驱动器无SS1功能或STO功能时,还可以将安全继电器K1的触点开关接入伺服驱动器的使能信号端,通过使能信号端进行触发伺服驱动器。采用此技术方案,通过触发伺服驱动器来控制伺服电机进行停机动作,使得系统可以进行安全逻辑断电,达到安全停车的目的,而非直接切断直流母线或主电源,在不允许立即断电的工作情况下,防止出现重大安全隐患。
本申请用于防爆机器人的电机温度安全监控装置还包括MCU(图中未示出),具体是单片机。温度传感器可通过AD转换电路与MCU连接,用于向MCU输入检测到的温度信号;温控开关可通过光耦隔离电路与MCU连接,用于向MCU输入开关信号。MCU将接收到的温度信号和开关信号通过I/O口或通讯方式发送给防爆机器人的控制器。控制器通过对温度信号和开关信号进行处理,获取各路伺服电机的状态参数,并对模拟量和开关量进行相互校验,以判断每个伺服电机的状态是否正常,提高了防爆机器人控制器的自检能力。
本实施例工作原理为:当温度传感器检测的温度信号及温控开关的感应温度均小于温度阈值,电压比较器的输出信号和温控开关的开关信号均以高电平输入逻辑门电路进行“与”逻辑运算,最终输出的控制信号为高电平,该控制信号使MOS管Q1导通,进而安全继电器K1的线圈得电,触点开关保持闭合状态,伺服驱动器控制伺服电机正常运行。一旦当任一温度传感器检测的温度信号和/或温控开关的感应温度超出温度阈值,电压比较器的输出信号和/或温控开关的开关信号以低电平输入逻辑门电路进行“与”逻辑运算,最终输出的控制信号为低电平,该控制信号使MOS管Q1断开,进而安全继电器K1的线圈失电,触点开关断开进行触发伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
由此可见,本实施例采用温度传感器和温控开关对同时对伺服电机进行温度监控,将采集的温度信号和开关信号通过逻辑门电路进行逻辑处理后输出控制信号,控制安全继电器的输出,进而通过伺服驱动器控制伺服电机,可以在防爆机器人的控制器逻辑错误或死机的情况下,将超温信号直接变换成伺服电机的安全停车信号,无需经过软逻辑控制,采用全硬件逻辑对控制伺服安全控制,一旦出现温度异常能够快速响应,并且通过开关量和模拟量能够进行双重温度监控,可靠性高,大大提高了防爆机器人的安全级别。
值得一提的是,温控开关也可采用常开型,需要将温控开关的第二端子通过逻辑非门进行电平转换后,再与逻辑门电路连接进行输入开关信号,同样可实现通过温控开关对伺服电机温度的监控。
实施例二
参阅图7,本实施例与实施例一的区别在于:本实施例中不使用温控开关,仅是通过温度传感器对伺服电机进行温度监控,相应的逻辑门电路中只包括第六与门U6和第七与门U7。温度传感器采集伺服电机的温度信号经电压比较器比较后输出的输出信号直接输入第六与门U6中进行“与”逻辑运算,再经第七与门U7进行“与”逻辑运算最终输出一个控制信号。
本实施例采用温度传感器对伺服电机进行温度监控,将采集的温度信号通过逻辑门电路进行逻辑处理后输出控制信号,控制安全继电器的输出,进而通过伺服驱动器控制伺服电机,可以在防爆机器人的控制器逻辑错误或死机的情况下,将超温信号直接变换成伺服电机的安全停车信号,无需经过软逻辑控制,采用全硬件逻辑对伺服电机安全控制,一旦出现温度异常能够快速响应,安全级别较高。
实施例三
参阅图8,本发明还提供一种用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,应用于实施例二的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,包括以下步骤:
S1,在防爆机器人所具有的但不限于八个伺服电机内均安装温度传感器,温度传感器将检测的温度信号输入与之对应的逻辑处理电路;
S2,逻辑处理电路将温度信号对应的检测电压信号与设定的温度阈值对应的比较电压信号进行比较,并输出一输出信号;
S3,输出信号均输入逻辑门电路,由逻辑门电路进行“与”逻辑运算,并最终输出一控制信号;
S4,安全继电器K1根据控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止。
其中,在S2中,逻辑处理电路包括电压比较器,电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,通过改变比较电阻的阻值,进行改变温度阈值。
当温度传感器检测到的温度信号均小于温度阈值,电压比较器的输出信号以高电平输入逻辑门电路进行“与”逻辑运算,最终输出的控制信号为高电平,该控制信号使MOS管Q1导通,进而安全继电器K1的线圈得电,安全继电器K1的触点开关保持闭合状态,伺服驱动器控制伺服电机正常运行;
当任一温度传感器检测到的温度信号超出温度阈值,电压比较器的输出信号以低电平输入逻辑门电路进行“与”逻辑运算,最终输出的控制信号为低电平,该控制信号使MOS管Q1断开,进而控制安全继电器K1中的线圈失电,使安全继电器K1中的触点开关断开,伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
实施例四,
本发明一种用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,应用于实施例一的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,与实施例三的区别在于:
在S1中,在每个伺服电机内均还安装温控开关,温控开关与逻辑门电路连接,向逻辑门电路输入开关信号;
在S3中,首先由逻辑门电路对同一伺服电机的S2的输出信号和开关信号进行“与”逻辑运算,得到第一运算信号,逻辑门电路再对第一运算信号进行“与”逻辑运算最终输出一个控制信号;
在S4中,只有当温控开关的感应温度和温度信号均小于温度阈值时,最终输出的控制信号为高电平,安全继电器根据控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行;否则,当任一温控开关的感应温度和/或温度信号超出温度阈值时,最终输出的控制信号为低电平,安全继电器根据控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已,本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,用于对防爆机器人所具有两个以上的伺服电机同时进行温度监控,其特征在于,包括:
一一对应设置于伺服电机内的温度传感器,分别用于采集与之对应伺服电机的温度信号;
与所述温度传感器一一对应连接的逻辑处理电路,用于接收所述温度信号并进行处理判断是否超出设定的温度阈值;
逻辑门电路,所述逻辑处理电路均连接于所述逻辑门电路,所述逻辑门电路用于对所述逻辑处理电路的输出信号进行逻辑运算并输出一控制信号;
安全继电器,与伺服电机的伺服驱动器连接,响应于所述控制信号,通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止。
2.根据权利要求1所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:所述逻辑处理电路均包括有电压比较器,所述温度传感器与所述电压比较器的反相输入端连接,并将所述温度信号转换成检测电压信号输入所述电压比较器中;所述电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,所述电压比较器根据所述比较电阻对应的比较电压信号与所述检测电压信号进行比较。
3.根据权利要求2所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:
所述反相输入端经第十四电阻和第三十三电阻串联接入电源VCC,所述温度传感器的一端连接在所述第十四电阻和所述第三十三电阻之间,其另一端接地;
所述同相输入端经第十三电阻和第二十九电阻串联接入电源VCC,所述比较电阻的一端连接在所述第十三电阻和所述第二十九电阻之间,其另一端接地;
其中,所述比较电阻包括相并联的第二十一电阻和第二十五电阻。
4.根据权利要求2所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:所述逻辑门电路包括至少一个逻辑与门,所述电压比较器的输出端均连接至所述逻辑与门上。
5.根据权利要求1所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:所述安全继电器具有触点开关和线圈,所述触点开关连接在伺服驱动器上;所述逻辑门电路与所述安全继电器之间连接有MOS管,所述线圈通过所述MOS管接入供电电源,所述逻辑门电路通过输出的所述控制信号控制所述MOS管通断,进而控制所述线圈得电或失电。
6.根据权利要求1所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:还包括一一对应设置于伺服电机内的温控开关,所述温控开关均与所述逻辑门电路连接,分别用于感应与之对应伺服电机的温度并向所述逻辑门电路输入开关信号,当感应温度超出所述温度阈值时,所述温控开关能够发生跳变并改变所述开关信号。
7.根据权利要求6所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于:还包括MCU,所述温度传感器和所述温控开关均与所述MCU连接,所述MCU用于将接收到的所述温度信号和所述开关信号发送给防爆机器人的控制器。
8.一种用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,应用于如权利要求1-7任意一项所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控装置,其特征在于,包括以下步骤:
S1,在防爆机器人所具有两个以上的伺服电机内均安装温度传感器,所述温度传感器将检测的温度信号输入与之对应的逻辑处理电路;
S2,所述逻辑处理电路将所述温度信号对应的检测电压信号与设定的温度阈值对应的比较电压信号进行比较,并输出一输出信号;
S3,所述输出信号均输入逻辑门电路,由所述逻辑门电路进行“与”逻辑运算,并最终输出一控制信号;
S4,安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行或安全停止;
其中,当所述温度传感器检测到的温度信号均小于所述温度阈值,所述控制信号控制所述安全继电器中的线圈得电,使所述安全继电器中的触点开关保持吸合状态,伺服驱动器控制伺服电机正常运行;
当任一所述温度传感器检测到的温度信号超出所述温度阈值,所述控制信号控制所述安全继电器中的线圈失电,使所述安全继电器中的触点开关断开,伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
9.根据权利要求8所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,其特征在于:在每个伺服电机内均还安装温控开关,所述温控开关向所述逻辑门电路输入开关信号;
在所述S3中,首先由所述逻辑门电路对同一伺服电机的所述S2的输出信号和开关信号进行“与”逻辑运算,得到第一运算信号,所述逻辑门电路再对所述第一运算信号进行“与”逻辑运算最终输出一个所述控制信号;
在所述S4中,只有当所述温控开关的感应温度和所述温度信号均小于所述温度阈值时,所述安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机正常运行;
否则,当任一所述温控开关的感应温度和/或所述温度信号超出所述温度阈值时,所述安全继电器根据所述控制信号通过伺服驱动器控制伺服电机安全停止。
10.根据权利要求8所述的用于防爆机器人的电机温度安全监控方法,其特征在于:在所述S2中,所述逻辑处理电路包括电压比较器,所述电压比较器的同相输入端连接有比较电阻,通过改变所述比较电阻的阻值,进行改变所述温度阈值。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN114952805A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-08-30 | 沈阳佰奥特种机器人有限公司 | 防爆关节机器人装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201934774U (zh) * | 2010-12-09 | 2011-08-17 | 杨猛 | 电动直通调节阀的电动控制装置 |
CN203367993U (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种电机温度保护装置 |
CN108594767A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种工业机器人的急停控制电路 |
CN110794805A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-02-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种机器人安全电路及其控制方法 |
CN211015165U (zh) * | 2019-11-28 | 2020-07-14 | 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 | 一种基于多点温度监测的服务机器人调控制装置 |
CN213999512U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-08-20 | 河南工业职业技术学院 | 一种工业机器人安全电控装置 |
CN113664822A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 上海电子信息职业技术学院 | 工业机器人伺服驱动系统 |
CN215701851U (zh) * | 2021-08-27 | 2022-02-01 | 江苏松冈传动科技有限公司 | 一种机器人行走电机温度检测装置 |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210399399.XA patent/CN114779691A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201934774U (zh) * | 2010-12-09 | 2011-08-17 | 杨猛 | 电动直通调节阀的电动控制装置 |
CN203367993U (zh) * | 2013-07-15 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种电机温度保护装置 |
CN108594767A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种工业机器人的急停控制电路 |
CN110794805A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-02-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种机器人安全电路及其控制方法 |
CN211015165U (zh) * | 2019-11-28 | 2020-07-14 | 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 | 一种基于多点温度监测的服务机器人调控制装置 |
CN113664822A (zh) * | 2020-05-13 | 2021-11-19 | 上海电子信息职业技术学院 | 工业机器人伺服驱动系统 |
CN213999512U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-08-20 | 河南工业职业技术学院 | 一种工业机器人安全电控装置 |
CN215701851U (zh) * | 2021-08-27 | 2022-02-01 | 江苏松冈传动科技有限公司 | 一种机器人行走电机温度检测装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114952805A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-08-30 | 沈阳佰奥特种机器人有限公司 | 防爆关节机器人装置 |
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