CN220085275U - 一种低成本的机器人安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业机器人，具体是一种低成本的机器人安全控制系统，包括中间继电器一、中间继电器二、中间继电器三、中间继电器四、中间继电器五、安全继电器、时间继电器和接触器。与现有技术相比，本实用新型在不影响机器人安全系统性能的基础上，用安全继电器替代安全PLC，实现机器人的安全保护机制，可以降低机器人控制系统的成本2000元左右。

Description

一种低成本的机器人安全控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业机器人，具体是一种低成本的机器人安全控制系统。

背景技术

工业机器人的安全控制系统普遍采用安全PLC，安全PLC本身在技术层面没有任何问题，但安全PLC成本较高，一般每套安全控制系统均价在3000元左右。随着工业机器人竞争的日趋激烈，如何进一步降低机器人的造价是各个生产企业均关注的问题。目前在成本向内挖潜方面，鲜有涉及安全控制系统。

实用新型内容

为降低工业机器人成本，本实用新型提供一种低成本的机器人安全控制系统，在不影响机器人安全系统性能的基础上，用安全继电器替代安全PLC，实现机器人的安全保护机制，所采取的技术方案是：

一种低成本的机器人安全控制系统，包括中间继电器一、中间继电器二、中间继电器三、中间继电器四、中间继电器五、安全继电器、时间继电器和接触器，中间继电器二的线圈串接在安全门一感应开关的负极侧，中间继电器三的线圈串接在示教器急停按钮的负极侧；中间继电器一的线圈串接在控制柜手自动按钮的负极侧；中间继电器一的常闭触点、中间继电器二的常闭触点、中间继电器三的常开触点、中间继电器四的线圈串接在直流控制电源的正、负极之间，中间继电器一和中间继电器二的常开触点与中间继电器一的常闭触点和中间继电器二的常闭触点并联；时间继电器的常闭触点串接在控制柜急停按钮的正极侧，中间继电器五的线圈串接在控制柜急停按钮的负极侧。

进一步地，中间继电器五的常开触点与接触器的线圈串接并加载于交流工作电源的火线与零线之间，接触器的常开触点串接在三根交流工作电源的火线上。

进一步地，安全继电器的A1端子、13端子和41端子连接直流控制电源的正极，安全继电器的A2端子连接直流控制电源的负极，安全继电器的42端子连接时间继电器的线圈后连接直流控制电源的负极；安全继电器的T31端子和T32端子短接，安全继电器的A端子和B端子短接，安全继电器的T11端子和T12端子通过中间继电器四的常开端子短接；安全继电器的T21端子和T22端子通过中间继电器四的常开端子短接。

进一步地，安全继电器的14端子连接IO接线板的IO-DI4端子。

进一步地，示教器急停按钮与中间继电器三的线圈之间连接IO接线板的IO-DI0端子。

进一步地，控制柜手自动按钮与中间继电器一的线圈之间连接IO接线板的IO-DI8端子。

与现有技术相比，本实用新型在不影响机器人安全系统性能的基础上，用安全继电器替代安全PLC，实现机器人的安全保护机制，可以降低机器人控制系统的成本2000元左右。

附图说明

图1是本实用新型局部电路结构示意图。

图2是安全继电器各端子的连接关系示意图。

图3是本实用新型另一局部电路结构示意图。

图4是本实用新型又一局部电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4所示，本实施例提供一种低成本的机器人安全控制系统，包括中间继电器一KA1、中间继电器二KA2、中间继电器三KA3、中间继电器四KA4、中间继电器五KA5、安全继电器K、时间继电器KT1和接触器KM1，中间继电器二KA2的线圈串接在安全门一感应开关100的负极侧，中间继电器三KA3的线圈串接在示教器急停按钮200的负极侧；中间继电器一KA1的线圈串接在控制柜手自动按钮300的负极侧；中间继电器一KA1的常闭触点、中间继电器二KA2的常闭触点、中间继电器三KA3的常开触点、中间继电器四KA4的线圈串接在直流控制电源的正、负极之间，中间继电器一KA1和中间继电器二KA2的常开触点与中间继电器一KA1的常闭触点和中间继电器二KA2的常闭触点并联；时间继电器KT1的常闭触点串接在控制柜急停按钮400的正极侧，中间继电器五KA5的线圈串接在控制柜急停按钮400的负极侧。

中间继电器五KA5的常开触点与接触器KM1的线圈串接并加载于交流工作电源的火线与零线之间，接触器KM1的常开触点串接在三根交流工作电源的火线上。

安全继电器K的A1端子、13端子和41端子连接直流控制电源的正极，安全继电器K的A2端子连接直流控制电源的负极，安全继电器K的42端子连接时间继电器KT1的线圈后连接直流控制电源的负极；安全继电器K的T31端子和T32端子短接，安全继电器K的A端子和B端子短接，安全继电器K的T11端子和T12端子通过中间继电器四KA4的常开端子短接；安全继电器K的T21端子和T22端子通过中间继电器四KA4的常开端子短接。

安全继电器K的14端子连接IO接线板的IO-DI4端子。

示教器急停按钮200与中间继电器三KA3的线圈之间连接IO接线板的IO-DI0端子。

控制柜手自动按钮300与中间继电器一KA1的线圈之间连接IO接线板的IO-DI8端子。

以下几种情况机器人会急停报警：

（1）安全门打开，控制柜旋钮在自动状态，示教器模式在手动/自动/远程，此时机器人控制器会先触发报警，先让机器人减速停机，经过时间继电器KT1延时1秒钟后，会断开接触器KM1的触点，切断伺服驱动器的动力电源，以确保电机失电，机器人安全停止。

（2）安全门打开，控制柜旋钮在手动状态，示教器模式在自动/远程，此状态下接触器KM1的触点不会断开，伺服驱动器动力电源不会断开，只是通过控制系统触发机器人减速停机。

（3）安全门关闭，控制柜旋钮在手动状态，示教器模式在手动/自动/远程，此状态下机器人控制器会先触发报警，先让机器人减速停机，经过时间继电器KT1延时1秒钟后，会断开接触器KM1的触点，断开伺服驱动器的动力电源，以确保电机失电，机器人安全停止。

（4）拍下控制柜急停，不管控制柜手自动旋钮、安全门状态以及示教器模式，接触器KM1触点会立刻断开，切断伺服驱动器动力电源，以确保机器人安全停止。

安全门是双回路信号，一路接到控制回路中，一路接到安全继电器的输出回路，确保信号的可靠性。

继电器KA4采用双触点接到安全继电器回路，确保信号的可靠性。

当机器人正常工作时，继电器KA4处于吸合状态。当触发安全停止时，KA4继电器线圈失电，触发安全继电器内部线圈失电，安全继电器常闭触点闭合，此时时间继电器KT1线圈得电，开始计时，计时到时间后，时间继电器的常闭触点断开，引起继电器KA5线圈失电，KA5常开触点断开，接触器KM1线圈失电，KM1的主触点断开，伺服驱动器的动力电源断开。

时间继电器的延时时间可以自由调控，根据机器人的加减速时间，本次设置1秒钟延时，可根据实际情况更改。

当机器人触发安全急停报警时，示教器界面提示报警信息：请检查安全门状态和控制柜面板手自动模式开关。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化。修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种低成本的机器人安全控制系统，包括中间继电器一（KA1）、中间继电器二（KA2）、中间继电器三（KA3）、中间继电器四（KA4）、中间继电器五（KA5）、安全继电器（K）、时间继电器（KT1）和接触器（KM1），其特征在于，中间继电器二（KA2）的线圈串接在安全门一感应开关（100）的负极侧，中间继电器三（KA3）的线圈串接在示教器急停按钮（200）的负极侧；中间继电器一（KA1）的线圈串接在控制柜手自动按钮（300）的负极侧；中间继电器一（KA1）的常闭触点、中间继电器二（KA2）的常闭触点、中间继电器三（KA3）的常开触点、中间继电器四（KA4）的线圈串接在直流控制电源的正、负极之间，中间继电器一（KA1）和中间继电器二（KA2）的常开触点与中间继电器一（KA1）的常闭触点和中间继电器二（KA2）的常闭触点并联；时间继电器（KT1）的常闭触点串接在控制柜急停按钮（400）的正极侧，中间继电器五（KA5）的线圈串接在控制柜急停按钮（400）的负极侧。

2.根据权利要求1所述的一种低成本的机器人安全控制系统，其特征在于，中间继电器五（KA5）的常开触点与接触器（KM1）的线圈串接并加载于交流工作电源的火线与零线之间，接触器（KM1）的常开触点串接在三根交流工作电源的火线上。

3.根据权利要求1所述的一种低成本的机器人安全控制系统，其特征在于，安全继电器（K）的A1端子、13端子和41端子连接直流控制电源的正极，安全继电器（K）的A2端子连接直流控制电源的负极，安全继电器（K）的42端子连接时间继电器（KT1）的线圈后连接直流控制电源的负极；安全继电器（K）的T31端子和T32端子短接，安全继电器（K）的A端子和B端子短接，安全继电器（K）的T11端子和T12端子通过中间继电器四（KA4）的常开端子短接；安全继电器（K）的T21端子和T22端子通过中间继电器四（KA4）的常开端子短接。

4.根据权利要求1所述的一种低成本的机器人安全控制系统，其特征在于，安全继电器（K）的14端子连接IO接线板的IO-DI4端子。

5.根据权利要求1所述的一种低成本的机器人安全控制系统，其特征在于，示教器急停按钮（200）与中间继电器三（KA3）的线圈之间连接IO接线板的IO-DI0端子。

6.根据权利要求1所述的一种低成本的机器人安全控制系统，其特征在于，控制柜手自动按钮（300）与中间继电器一（KA1）的线圈之间连接IO接线板的IO-DI8端子。