SE463948B - Saett och anordning foer oevervakning av automatiska produktionsutrustnigar - Google Patents

Description

463 948 10 15 20 25 30 35 2 finns inga krav på snabb och enkel áterstart.

Flera olika typer av skyddsanordningar, t.ex. gränsskydd och ytskydd åstadkommer olika typer av stoppfunktioner. Ett pro- duktionsstopp kan t.ex. övergå i ett skyddsstopp om någon öppnar en förförreglad skyddsgrind.

TEKNISKT PROBLEM För att undvika olyckor vid svetsning med robot krävs skydd- sanordningar svarande mot den andra stoppfunktionsnivàn såsom redovisats ovan vilken automatiskt stoppar roboten om någon går in till den. Denna form av stopp avbryter även den svetsning som pågår.

Vid sömsvetsning måste denna svets göras om, vilket leder till oönskade produktionsstörningar.

I en robots styrprogram skriver man in när produktionsstopp tillåts, dvs i de delar av programmet där stopp kan ske utan risk för skador på maskin eller produkt. Till denna ingång i robotens dator kan en knapp, central dator eller styrning från annan maskin anslutas. På utgàngarna av robotens dator finns signaler för att dels stanna andra maskiner kontrolle- rat och dels för att ge information om att roboten nu har Nämnda information vilken härrör från styrdatorns programvara innebär klarsignal för skyddsstopp. stannat på ett bra ställe ur àterstartssynpunkt.

Roboten stoppas med hjälp av det skydd som finns runt den.

Det kan innefatta komponenter såsom ljusbom, gränslägesstäl- lare, hàlldon, skyddsmatta och grind med brytare. När exem- pelvis en grind öppnas påverkas en elektrisk kontakt vilket utlöser skyddsstopp innebärande att spänningen till roboten bryts och axlarna fixeras och bromsas.

De risker för olycksfall som finns är framförallt när robo- ten rör sig mellan två svetsställen.

Uppfinningen grundar sig på följande observation: När roboten svetsar är den ganska ofarlig eftersom själva- 10 15 20 25 30 35 463 948 3 svetsningen är ett långsamt förlopp. Det är av stor vikt att roboten alltid fullföljer den svets som har påbörjats. Genom att avkänna när svetsström går fram kan man tillåta denna låghastighetsrörelse hos roboten. Detta innebär att en öppnad grind som bryter bort kraften till roboten kopplas så att den gör det endast om roboten inte utför en svetsnings- operation.

Således tillåts roboten att fortsätta svetsa enligt program- met om någon har gått in i riskområdet och skyddsstoppas så snart svetsoperationen är klar som gensvar på den avkända svetsströmmen och oberoende av den utsignal som erhålles av datorn innebärande klarsignal för skyddsstopp vilket be- skrivits ovan.

UPPFINNINGENS Ännamkz. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en pålitlig säkerhetsstruktur, där robotens arbetssätt oberoen- de av dess styrprogram påverkar skyddsfunktionen på så sätt att operationer vid låg hastighet t.ex maximalt tillåten svetshastighet maximeras i tid och där flera maskiner och skydds- funktioner kan kopplas samman.

BESKRIVNING AV RITNINGARNB Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas i ett ut- förings- exempel med hänvisning till ritningarna.

Fig. 1 visar en planvy över ett arbetsområde inom vilket en robot är verksam.

Fig. 2 A visar en säkerhetskrets vilken används i samband med föreliggande uppfinning innefattande en säkerhetsmodul och en skyddskrets.

Fig 2 B visar en säkerhetskrets försedd med en detektor för låghastighetsrörelse enligt uppfinningen och kombinerad med 463 U1 10 15 20 25 30 35 948 en skyddsmodul.

Fig. 3 visar ett blockschema över ett komplett säkerhetssys- tem för en svetsrobot på vilken föreliggande uppfinning är tillämpad.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar ett exempel på ett arbetsområde för en robot ll omgiven av olika skyddsanordningar 10. Den. yttersta skydds- anordningen 10 utgöres av ett staket 12, i vilket är anordnat en grind 13 samt en port 14, genom vilken de före- mål 15 transporteras, som skall bearbetas av roboten ll. Med 16 betecknas en stationsväxlare, försedd med två lägesstäl- lare 17 och 18, som kan bringas att växla position. På den ena lägesställaren 17 placeras - fästes - ett arbetsstycke 15, vilken arbetsoperation utföres inom ett betjäningsområde 19, ljuskälla 21 och detekteras av en fotocell 22 via speglar 23. Innanför ljusbommen 20 är anordnat en kontaktmatta 24, som likaledes ingår i skydds- systemet. som begränsas av en ljusbom 20, vilken alstras av en Själva roboten 11 är belägen inom ett bearbetningsomráde 25, som omges av en ljusridå 26. Innanför staketet 12 är även anordnat en styrenhet 27, som innehåller ett antal skyddsmo- duler 28 motsvarande antalet i skyddssystemet ingående skyddsanordningar 10. Styrenheten kan även innehålla ett trelägeshålldon 29 samt utanför staketet en startknapp 30 och ett återställningsdon 31. Innanför staketet är vidare anordnat en robotstyrenhet 32, som omfattar en dator, som styr robotens arbetsprogram samt eventuellt en processenhet 33 för styrning av arbetsprocessen.

Staketet 12 anger den yttre skyddsgränsen och öppnas grinden 13 eller porten 14 påverkas två brytare bl och b2 (fig. 2) så att dubblerade skyddskretsar Skl och Sk2 brytes och ett kontrollerat produktions-stopp inledes. I robotens datapro- 10 15 20 25 30 35 463 948 5 gram inskrives hur ett stopp kan ske utan risk för skador på maskin och produkt. Normalt innebär produktionsstopp att ett svetsningsförlopp, slutföres arbetsprocessen, t.ex. innan stopp tillàtes.

Ett skyddsstopp utlöses även om ljusbommen 20 passeras och kontaktmattan 24 beträdes. Denna skyddsfunktion stoppar den inom detta område rörliga enheten, dvs. i fig. 1 stations- växlaren 16. Så länge operatören befinner sig inom detta riskomràde, dvs. på kontaktmattan 24, skall lägesställarna 17 och 18 icke kunna byta plats. Vid passage av ljusridán 26, dvs. när man kommer in i bearbetningsomràdet 25, utlöses skyddstopp, som stoppar hela produktionsavsnittet. Med hjälp av ett hálldon 29 kan stoppfunktionerna kopplas bort, exem- pelvis för att ta reda pà orsaker till driftstörningar, för att studera produktionscykeln eller liknande.

Vardera skyddsanordning 10, dvs. grinden 13, porten 14, kontakt-mattan 24, ljusboms- och ljusridáarrangemanget 20, 26 och eventuellt hálldon 29, är anslutna till var sin skyddsmodul 28.

Med hänvisning till Fig. 2A visas ett exempel pà ett krets- schema för en säkerhetskrets, i vilken en skyddskrets är ansluten till en säkerhetsmodul.

En skyddskrets 100 utgöres t.ex. såsom en grind 13 vilken mekaniskt påverkar brytarna bl och b2 genom sin rörelse. Skyddskretsen är med sina utgångar ul och u2 ansluten till resp. stoppreläkretsar Skl och Sk2 i skyddsmodulen 28. av en skyddsanordning 10 För att reläerna Rel och Re2 i stoppreläkretsarna Skl och Sk2 skall kunna aktiveras måste dels brytarna bl och b2 vara slutna och "ingången" till áterställnings- donet 31 både ha slutits och öppnats. Först därefter sluts de dubblerade utgángarna Al och Bl resp. A2 och B2 osv.. En kortslutning mellan brytarna bl och b2:s plintar ger ingen farlig funk- tion. Det innebär att ett fel endast kan leda till att en 463 10 15 20 25 30 35 948 6 utgång inte bryter när skyddsanordningen ger stoppsignal till styrenheten. Detta fel gör också att det inte går att återställa skyddsanordningen igen.

Ldl och Ld2 är optokopplare som ger stoppsignal innan relä- erna Rel och Re2 faller. Denna signal kopplas direkt in till robot- styrenhetens 32 dator som får chansen att stoppa innan Rel och Re2 ger stopp. Rel och Re2 kan också fördröjas pá ett säkert sätt genom att yttre kondensatorer kopplas in.

Med hänvisning till Fig. ZB visas en säkerhetskrets vilken försetts med en detektor' SD för svetsströmmen. I vilken passerar genom svetspunkten. I en utföringsform av uppfin- ningen utnyttjas transformatorkoppling via en slinga L till detektorn SD.

Med hänvisning till Fig 3 visas ett komplett säkerhetssystem innefattande en làghastighetsdetektor SD med motsvarande skyddskrets 100, ljusbom Lb l motsvarande skyddskrets 101, hàlldon Hd motsvarande skyddskrets 102, ljusbom Lb2 motsva- rande skyddskrets 103, gränslägesbrytare G1 motsvarande e skyddskrets 104, grind Gr motsvarande skyddskrets 105 och kontaktmatta Ma motsvarande skyddskrets 106.

Normalt går all styrning genom styrenheterna 32 och 33 men vid en stoppsignal från skyddsanordningen 10 går stoppsigna- len direkt till de "farliga" funktionerna. Produktionsstopp kan användas för information till datorn eller för en snabb- stopp- signal. Produktionsstopp är ett möjligt tillägg i modulerna.

Utgàngarna frán respektive kedja av strömbrytare som bildas av skydasmoaulernà zaø - 286 är har kopplade dels till elektriskt manövrerade ventiler och dels till spännings- matningen till elmotorer för drivning av svetsroboten. f)

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 465 948 PATENTKRAV

1. Sätt att vid industriell produktion. vilken sker- med automatisk utrustning vid en skyddad arbetsstation övervaka arbetsmoment vilka utförs vid låg hastighet vid vilken olycksfallsrisken är liten för en person som rör sig i utrustningens arbetsområde k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda utrustning vid aktivering av ett befintligt skydd genomför pågående operation om den sker vid ofarligt låg hastighet som gensvar från en hastighetsdetektor som ger ett säkert stopp om processen avslutas eller om hastigheten ökar över ett angivet gränsvärde.

2. Anordning för genomförande av sätt enligt krav 1 i vilken ingàr en automatisk utrustning vid en skyddad arbetsstation k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda utrustnings styrenhet (32) är ansluten till ett säkerhetssystem innefattande en làghastighetsdetektor (100) vilken är ansluten till externa sensororgan för avkänning av låg ofarlig operationshastighet vid en definierad opera- tion.

3. Anordning enligt krav 2 k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda definierade operation utgöres av svetsning och att nämnda sensororgan avkänner tillförd svetsström.

4. Anordning enligt krav 2 k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda definierade operation utgöres av skärande be- arbetning såsom fräsning och att sensororganet känner av att verktyget är i ingrepp med ett arbetsstycke.