[发明专利]一种工业机器人及其急停装置

说明书

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种工业机器人及其急停装置。所述急停装置包括：继电器，设置在第一供电线上，以控制第一供电线的通断，所述继电器与第二供电电源连接，以提供驱动电能；第一控制单元，包括与急停开关连接的零类安全模块，接收一类安全信号的一类安全模块，以及设置在第二供电线上的通断开关；第二控制单元，包括接收二类安全信号的二类安全模块，控制模块，以及设置在第二供电电源和继电器之间的驱动模块。本发明通过一种工业机器人及其急停装置，实现机器人控制单元的停止控制和伺服驱动器的断电控制，不仅成本低，还能满足三类急停的输入需求，并且满足安全标准EN13849Ple的安全要求。

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种工业机器人及其急停装置。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

随着产业的不断升级和技术不断创新，对工业机器人的安全要求提出了更高更严格的要求，急停，是作为机器人系统中应对安全生产过程中最重要的功能，其设计是否合理，已经成为衡量工业机器人是否符合安全标准的必备条件。

当前工业机器人的急停主要分成三种类，第一，零类急停，直接断开机器人输入电源；第二、一类急停，让机器人停止后断电；第三、二类急停，让机器人停止且不断电。这三种急停虽然可以控制工业机器人的紧急停止，但是也会导致一些问题：1、直接断开机器人输入电源，使运动控制器无法获得机器人本体的运当前行状态，当重新上电时会有失控的危险；2、当机器人手臂处在重心不在中心点的状态时，突然的断电会导致手臂由于重力原因向下掉，有可能对人或设备产生破坏；3、机器人的非控制式制动会降低机器人本身的使用寿命；4、在运动过程中断电，机器人会由于惯性作用而继续运行一段距离，有可能对人或设备产生破坏。

为了实现上述的急停可控方案，当前工业机器人通过硬件部分采用单回路装置实现单一种类急停方案，但是，单一故障有可能导致其安全功能的丧失，存在安全隐患，达不到安全的标准。

当然，为了解决上述单一种类急停方案的问题，采用芯片为安全PLC14的系统，参考图1，实现各类急停信号的输入(急停输入11和安全门输入12)，以及根据输入信号控制进行对应的控制命令，如控制机器人控制器131停止工作，或控制伺服驱动器132停止工作，或断开伺服驱动器132的输入电能等。虽然效果佳，但是成本高，且维护难度大。

如何既能解决单一种类急停方案的问题，还能解决若采用安全PLC系统导致成本高的问题，是本领域技术人员一直重点解决的问题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种工业机器人及其急停装置，解决单一种类急停方案的问题，还能解决若采用安全PLC系统导致成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种工业机器人的急停装置，工业机器人包括与第一供电电源电连接的伺服驱动器，与伺服驱动器通信连接的机器人控制单元，所述急停装置包括：继电器，设置在第一供电电源和伺服驱动器之间的第一供电线上，以控制第一供电线的通断，所述继电器与第二供电电源连接，以提供驱动电能；第一控制单元，包括与急停开关连接的零类安全模块，接收一类安全信号的一类安全模块，以及设置在第二供电电源和继电器之间的第二供电线上的通断开关；第二控制单元，包括接收二类安全信号的二类安全模块，分别与零类安全模块、一类安全模块和二类安全模块通信连接的控制模块，以及设置在通断开关和继电器之间的驱动模块；所述控制模块还与驱动模块和机器人控制单元连接；其中，所述控制模块接收到零类安全模块的零类触发信号后，控制机器人控制单元停止工作，再控制驱动模块驱动继电器断开第一供电线；以及，所述控制模块接收到一类安全模块的一类触发信号后，控制机器人控制单元停止工作，所述通断开关再断开第二供电线；所述控制模块接收到二类安全模块的二类触发信号后，控制机器人控制单元停止工作。