[发明专利]一种工业机器人安全控制系统及备份安全电路、安全模块

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人控制系统，特别是涉及一种工业机器人安全控制系统及备份安全电路、安全模块。

背景技术

工业机器人的安全规范要求系统的故障处理链路要有备份，当正常链路出现问题时，备份链路要起作用，以起到双重保护的作用。一般称之为安全机制，备份链路称为安全模块。

现有技术中，通用的实现方法是将具有安全功能的模块复制一份，两个模块的输入端接收同样的信号，输出端(一般为控制强电通断的接触器)进行串联控制动力电开关，如接触器。当有安全相关告警发生时，两路同时响应，如同时切断动力电。这样两路模块互为备份，当一路失效时，另一路仍能有效响应，进行安全保护。

上述的安全保护方案中，两路安全电路基本上完全相同，并同时工作，电路的老化可能也是同步的，有可能会出现同时失效，导致安全问题，另外，上述方案中的两路系统属于冗余动作，会带来能源和材料的浪费。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于延时响应的工业机器人安全控制系统及备份安全电路、安全模块，避免备份安全机制中的同质性失效问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种安全模块，包括第一安全电路和第二安全电路；其中，所述第一安全电路和所述第二安全电路同时接收告警信号；所述第一安全电路用于实时对所述告警信号进行响应；所述第二安全电路包括延时系统及事件响应电路，所述延时系统在接收到告警信号后进行延时，其中，如果所述延时系统在延时时间内未收到表示所述第一安全电路已对所述告警信号进行响应的第一控制信号，所述延时系统控制所述事件响应电路对所述告警信号进行响应。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种备份安全电路，所述备份安全电路包括延时系统及事件响应电路，所述延时系统接收由于出现安全事件而产生的告警信号并进行延时，其中，当所述延时系统在延时结束后未收到表示安全电路已对所述告警信号进行响应的第一控制信号时，所述延时系统控制所述事件响应电路对所述告警信号进行响应；当所述延时系统在延时结束前收到所述第一控制信号时，所述延时系统控制所述事件响应电路不对所述告警信号进行响应。

其中，所述延时系统包括延时电路和第一逻辑电路，所述延时电路对所述告警信号进行响应并在预定时间后输出第二控制信号，所述第一逻辑电路分别接收所述第一控制信号以及所述第二控制信号并进行逻辑处理，其中当所述第一逻辑电路仅收到所述第二控制信号时，产生第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述事件响应电路对所述告警信号进行响应，当所述第一逻辑电路同时收到所述第一控制信号和所述第二控制信号时，则不产生所述第三控制信号。

其中，所述第一逻辑电路为与门电路，所述第一控制信号为低电平信号，所述第二控制信号为高电平信号。

其中，所述延时电路还响应所述告警信号而产生时钟信号，所述延时系统还包括锁存电路，所述锁存电路连接于所述第一逻辑电路与所述事件响应电路之间，且响应所述时钟信号以对所述第三控制信号进行锁存，并在锁存后将所述第三控制信号输出至所述事件响应电路。

其中，所述延时系统还包括第二逻辑电路，所述第二逻辑电路连接所述延时电路，对输入的多个输入信号进行逻辑运算，以在至少一个输入信号为所述告警信号时即产生第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述延时电路对所述告警信号进行响应。

其中，所述第二逻辑电路为与门电路，所述告警信号为高电平信号，所述第四控制信号为低电平信号，所述延时系统还包括反相器，所述反相器在所述多个输入信号输入所述第二逻辑电路前对所述多个输入信号进行反相；所述锁存电路还输出所述第三控制信号至所述延时电路，以控制所述延时电路复位。

其中，所述延时系统还包括第三逻辑电路，所述第三逻辑电路接收所述第三控制信号和所述第四控制信号，并进行逻辑运算，其中，所述第三逻辑电路在接收到所述第三控制信号时产生用于控制所述延时电路进行复位的第五控制信号，并在接收到所述第四控制信号且未接收到第三控制信号时产生第六控制信号，所述第六控制信号用于控制所述延时电路对所述告警信号进行响应。

其中，所述第三逻辑电路为或门电路，所述第三控制信号为高电平信号，所述第四控制信号为低电平信号。