CN206039267U - 用于工业机器人的高可靠性安全控制单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于工业机器人的高可靠性安全控制单元。其目的是为了提供一种可靠性高、结构简单的机器人控制单元。本实用新型包括电源、主接触器、自锁继电器、急停继电器和使能继电器。主接触器的开关端、线圈端和自锁继电器的开关端接入电源，使能继电器的开关端与主接触器的线圈端接入电源，急停继电器的开关端的一侧接入电源，另一侧与模式选择开关连接。模式选择开关的自动端设置有下电按钮、上电按钮和自锁继电器的线圈端。模式选择开关的手动端设置有使能继电器的线圈端，使能继电器的线圈端设置有多组使能按钮，自锁继电器的线圈端和使能继电器的线圈端与伺服驱动器的控制端连接。电源上连接有急停继电器的线圈端和多个急停按钮。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人控制领域，特别是涉及一种用于工业机器人的高可靠性安全控制单元。
背景技术
在高速发展的科技社会，工业机器人在自动化工厂内占主导地位，在复杂的工厂环境保证机器人的高效生产，安全可靠性是一个必要条件。一些大型机器人厂家采用经过安全认证的安全IO模块、安全PLC模块和安全电路板等来实现安全功能，这样就造成成本提高、技术难度相对较大等问题。一般小型工业机器人厂家考虑到成本问题，可能会忽略该模块，安全工作的唯一按钮就是急停按钮，从而直接切断所有电路保证设备停运，这样对设备损害较大而且操作复位非常麻烦。另外一些厂家，采用安全IO模块、安全PLC模块和安全电路板等集成度高，技术难度较大，不利于终端厂家维护，要找专业人员维护，这样时效性较差，生产计划得不到保障。再有一些小型机器人厂商为了模仿大的机器人厂家，使用未经认证的所谓的安全电路板，这样造成的安全隐患远远大于其他安全措施。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可靠性高、结构简单、自动化程度高的用于工业机器人的高可靠性安全控制单元。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其中，包括电源、主接触器、自锁继电器、急停继电器和使能继电器，主接触器的开关端、主接触器的线圈端和自锁继电器的开关端都接入电源，使能继电器的开关端与主接触器的线圈端接入电源，急停继电器的开关端的一侧接入电源，急停继电器的开关端的另一侧与模式选择开关连接，模式选择开关的自动端设置有下电按钮、上电按钮和自锁继电器的线圈端，上电按钮两端并联有自锁继电器的开关端，自锁继电器的线圈端与伺服驱动器的控制端连接，模式选择开关的手动端设置有使能继电器的线圈端，使能继电器的线圈端设置有多组使能按钮，各组使能按钮连动连接，使能继电器的线圈端与伺服驱动器的控制端连接，电源上还连接有急停继电器的线圈端和多 个急停按钮，各急停按钮连动连接，各急停按钮分别设置在工业机器人控制柜和示教器上。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其中所述使能继电器又包括第一路使能继电器和第二路使能继电器，第一路使能继电器的开关端和第二路使能继电器的开关端串联后与主接触器的线圈端连接并接入电源，第一路使能继电器的线圈端设置有第一使能按钮，第二路使能继电器的线圈端设置有第二使能按钮，第一使能按钮和第二使能按钮为连动连接，第一路使能继电器的线圈端和第二路使能继电器的线圈端与伺服驱动器的控制端连接。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其中所述急停继电器又包括第一路急停继电器和第二路急停继电器，第一路急停继电器的开关端的一侧接入电源，第一路急停继电器的开关端的另一侧与第二路急停继电器的开关端的一侧连接，第二路急停继电器的开关端的另一侧与模式选择开关连接，第一路急停继电器的线圈端、第二路急停继电器的线圈端都接入电源。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其中所述上电按钮与指示灯的控制端电连接，所述指示灯通过第一导线接入电源。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元与现有技术不同之处在于：本实用新型设置有自动模式和手动模式两种控制方式，在位于工业机器人控制柜和示教器上的急停按钮发生动作时，自动模式下通过断开伺服驱动器的控制端，同时断开接入的电源，使主电路失电；手动模式下通过控制时能开关，断开主接触器，使主电路失电。完成对机器人的紧急停止操作，与传统的工业机器人制动方法相比本实用新型不仅控制方式增多，而且可靠性和自动化程度都有大大提高。通过自锁继电器和使能继电器两路信号对伺服驱动器的控制端进行信号控制，省去多余的电气元件和低压信号器件，简化了结构，电磁兼容性更好，使用寿命和可维护性都有所提高。
下面结合附图对本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元的电路结构图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元的电路结构图，包括电源、主接触器KM、自锁继电器KA1、第一路急停继电器KA2、第二路急停继电器KA3、第一路使能继电器KA5和第二路使能继电器KA6。主接触器KM的开关端和指示灯HG通过第一导线串联后接入24V电源，主接触器KM的线圈端和自锁继电器KA1的开关端通过第二导线串联后接入24V电源，第二路使能继电器KA6的开关端和第一路使能继电器KA5的开关端串联后与主接触器KM的线圈端连接并接入24V电源。第一路急停继电器KA2的开关端的一侧接入24V电源，第一路急停继电器KA2的开关端的另一侧与第二路急停继电器KA3的开关端的一侧连接，第二路急停继电器KA3的开关端的另一侧与模式选择开关S连接，模式选择开关S的自动端设置有下电按钮SB1、上电按钮SB0和自锁继电器KA1的线圈端，上电按钮SB0两端并联有自锁继电器KA1的开关端，上电按钮SB0与指示灯HG的控制端电连接，自锁继电器KA1的线圈端与伺服驱动器的控制端sto连接。模式选择开关S的手动端设置有第一路使能继电器KA5的线圈端和第二路使能继电器KA6的线圈端，第一路使能继电器KA5的线圈端设置有第一使能按钮S1，第二路使能继电器KA6的线圈端设置有第二使能按钮S12，第一使能按钮S1和第二使能按钮S12为连动连接，第一路使能继电器KA5的线圈端和第二路使能继电器KA6的线圈端与伺服驱动器的控制端sto连接。24V电源上还连接有第一路急停继电器KA2的线圈端、第二路急停继电器KA3的线圈端和多个急停按钮，各急停按钮连动连接，各急停按钮分别设置在工业机器人控制柜和示教器上。
本实用新型的工作原理为：上电后机器人程序正常运行，本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元处于自动模式时，模式选择开关S处于自动模式，自锁继电器KA1的开关端处于闭合状态，如果按动急停按钮，会对第一路急停继电器KA2的线圈端和第二路急停继电器KA3的线圈端进行得电，从而带动第一路急停继电器KA2的开关端和第二路急停继电器KA3的开关端闭合，从而触发伺服驱动器的控制端sto断开，自锁继电器KA1的线圈端失电，自锁继电器KA1的开关端断开，主接触器KM的线圈端失电，主接触器KM的开关端断开，主电路失电，完成对机器人的紧急停止操作；本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元处于手动模式时，模式选择开关S处于手动模式，第二路使能继电器KA6的开关端和第一路使能继电器KA5的开关端都处于闭合状态，按动急停按钮，会对第一路急停继电器KA2的线圈端和第二路急停继电器KA3的线圈端进行得电，从而带动第一路急停继电器KA2的开关端和第二路急停继电器KA3的开关端闭合，同时第一使能按钮S1和第二使能按钮S12断开，第一路使能继电器KA5的线圈端和第二路使能继电器KA6的线圈端失电，第一路使能继电器KA5的开关端和第二路使能继电器KA6的开关端断开，从而通过手动使主接触器KM的线圈端失电，主接触器KM的开关端断开，主电路失电，完成对机器人的紧急停止操作。
本实用新型用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，设置有自动模式和手动模式两种控制方式，在位于工业机器人控制柜和示教器上的急停按钮发生动作时，自动模式下通过断开伺服驱动器的控制端sto，同时断开接入的电源，使主电路失电；手动模式下通过控制时能开关，断开主接触器KM，使主电路失电。完成对机器人的紧急停止操作，与传统的工业机器人制动方法相比本实用新型不仅控制方式增多，而且可靠性和自动化程度都有大大提高。通过自锁继电器和使能继电器两路信号对伺服驱动器的控制端sto进行信号控制，省去多余的电气元件和低压信号器件，简化了结构，电磁兼容性更好，使用寿命和可维护性都有所提高。本实用新型结构简单、可靠性高、使用寿命长，与现有技术相比具有明显的优点。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其特征在于：包括电源、主接触器(KM)、自锁继电器(KA1)、急停继电器和使能继电器，主接触器(KM)的开关端、主接触器(KM)的线圈端和自锁继电器(KA1)的开关端都接入电源，使能继电器的开关端与主接触器(KM)的线圈端接入电源，急停继电器的开关端的一侧接入电源，急停继电器的开关端的另一侧与模式选择开关(S)连接，模式选择开关(S)的自动端设置有下电按钮(SB1)、上电按钮(SB0)和自锁继电器(KA1)的线圈端，上电按钮(SB0)两端并联有自锁继电器(KA1)的开关端，自锁继电器(KA1)的线圈端与伺服驱动器的控制端(sto)连接，模式选择开关(S)的手动端设置有使能继电器的线圈端，使能继电器的线圈端设置有多组使能按钮，各组使能按钮连动连接，使能继电器的线圈端与伺服驱动器的控制端(sto)连接，电源上还连接有急停继电器的线圈端和多个急停按钮，各急停按钮连动连接，各急停按钮分别设置在工业机器人控制柜和示教器上。
2.根据权利要求1所述的用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其特征在于：所述使能继电器又包括第一路使能继电器(KA5)和第二路使能继电器(KA6)，第一路使能继电器(KA5)的开关端和第二路使能继电器(KA6)的开关端串联后与主接触器(KM)的线圈端连接并接入电源，第一路使能继电器(KA5)的线圈端设置有第一使能按钮(S1)，第二路使能继电器(KA6)的线圈端设置有第二使能按钮(S12)，第一使能按钮(S1)和第二使能按钮(S12)为连动连接，第一路使能继电器(KA5)的线圈端和第二路使能继电器(KA6)的线圈端与伺服驱动器的控制端(sto)连接。
3.根据权利要求1所述的用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其特征在于：所述急停继电器又包括第一路急停继电器(KA2)和第二路急停继电器(KA3)，第一路急停继电器(KA2)的开关端的一侧接入电源，第一路急停继电器(KA2)的开关端的另一侧与第二路急停继电器(KA3)的开关端的一侧连接，第二路急停继电器(KA3)的开关端的另一侧与模式选择开关(S)连接，第一路急停继电器(KA2)的线圈端、第二路急停继电器(KA3)的线圈端都接入电源。
4.根据权利要求1所述的用于工业机器人的高可靠性安全控制单元，其特征在于：所述上电按钮(SB0)与指示灯(HG)的控制端电连接，所述指示灯(HG)通过第一导线接入电源。
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