机械手臂的安全控制方法技术

一种机械手臂的安全控制方法，包含有下列步骤：a.将一感测单元安装于一机械手臂，并设定至少一控制距离，以通过该感测单元的位置与该至少一控制距离形成出一随着该机械手臂运作而变化的假想限制范围；b.使一受测装置随着一用户移动，并通过该感测单元的信号及该受测装置的信号检测该受测装置是否位于该假想限制范围内；当该受测装置位于该假想限制范围内，则限制该机械手臂的运作速度；由此，本发明专利技术可提升机械手臂使用上的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是与机械手臂有关，特别是关于一种机械手臂的安全控制方法。
技术介绍
机械手臂大多是应用于自动化设备中，但在某些情况下，仍需由操作员近距离地操作机械手臂，例如，当机械手臂在教导模式下，是由操作员利用手持教导器微调机械手臂的位置，以使机械手臂精准地按照设定的轨迹运作。即使机械手臂在自动模式下，操作员仍可能近距离地观测机械手臂的运作情况。由于机械手臂通常运作速度相当快，且通常会输出相当大的力量，因此必须避免操作员过于接近机械手臂，或者避免机械手臂在操作员接近时运作得过于快速，以免操作员受机械手臂碰撞而受伤。为了使机械手臂使用上更为安全，已知一种作法是利用一检测装置规划出一工作区域，当操作员在该工作区域内，机械手臂的运作速度就限制在特定速度(例如250mm/s)以下，然而，此作法仍无法确保操作员对机械手臂进行近距离教导时的安全性。已知另一种作法是在机械手臂附近设置一扫描传感器，该扫描传感器检测到有操作员进入其扫描范围时则发出警报，然而，此作法使得操作员无法对机械手臂进行近距离教导。而且，在前述二种作法中，该工作区域或该扫瞄范围都不会随机械手臂运作而变动，因此仍可能有安全死角，安全性仍相当不足。
技术实现思路
有鉴于上述缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种机械手臂的安全控制方法，可提升机械手臂使用上的安全性。为达成上述目的，本专利技术所提供的机械手臂的安全控制方法包含有下列步骤：a.将一感测单元安装于一机械手臂，并设定至少一控制距离，以通过该感测单元的位置与该至少一控制距离形成出一随着该机械手臂运作而变化的假想限制范围；以及b.使一受测装置随着一用户移动，并通过该感测单元的信号及该受测装置的信号检测该受测装置是否位于该假想限制范围内；当该受测装置位于该假想限制范围内，则限制该机械手臂的运作速度。由于该感测单元是设于该机械手臂，当该机械手臂运作时，该感测单元及其所形成的假想限制范围会随着该机械手臂移动，该受测装置可安装于一用以手动操作该机械手臂的操作装置(例如教导器)或设于使用者身上，以使该受测装置随用户移动，如此可避免安全死角的问题，因此安全性较高。该感测单元可包含有一感测装置或设于不同位置的多个感测装置，该步骤b可检测该受测装置与各感测装置的距离(亦即检测距离)，更可进一步检测出该受测装置接近各感测装置的速度(亦即检测速度)，当该检测距离小于设定的控制距离，或该检测速度大于预定的控制速度时，则限制该机械手臂的运作速度。此外，该步骤b中限制该机械手臂的运作速度的方式可使该机械手臂停止运作，或者，亦可将该机械手臂的运作速度限制在一预定的限制速度以下。当该检测距离小于预定的更小的控制距离，或该检测速度大于预定的更大的控制速度时，亦可再次限制该机械手臂的运作速度，如此可更加提升使用者对机械手臂进行近距离教导时的安全性。有关本专利技术所提供的机械手臂的安全控制方法的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本专利技术所列举的特定实施例，仅是用于说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的专利申请范围。附图说明为进一步说明本专利技术的具体
技术实现思路
，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：图1为本专利技术一第一较佳实施例所提供的机械手臂的安全控制方法的流程图；图2为本专利技术该第一较佳实施例所提供的一机械手臂系统的立体示意图；图3及图4类同于图1，惟部分流程不相同；图5为本专利技术一第二较佳实施例所提供的一机械手臂系统的立体示意图；图6为本专利技术一第三较佳实施例所提供的一机械手臂系统的立体示意图；图7为本专利技术该第三较佳实施例所提供的机械手臂的安全控制方法的流程图；以及图8类同于图2，惟显示二该机械手臂系统。具体实施方式申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。请参阅图1及图2，本专利技术一第一较佳实施例所提供的机械手臂的安全控制方法包含有下列步骤：a.将一感测单元10安装于一机械手臂20，并设定至少一控制距离D，以通过该感测单元10的位置与该至少一控制距离D形成出一随着该机械手臂20运作而变化的假想限制范围30。在本实施例中，该感测单元10仅包含有一感测装置12，此步骤a仅设定一对应该感测装置12的控制距离D，该假想限制范围30是以该感测装置12为球心且以该控制距离D为半径的球形假想范围。b.使一受测装置40随着一用户移动，并通过该感测单元10的信号及该受测装置40的信号检测该受测装置40是否位于该假想限制范围30内；当该受测装置40位于该假想限制范围30内，则限制该机械手臂20的运作速度。在本实施例中，该受测装置40是安装于一用以手动操作该机械手臂20的操作装置50，该操作装置50可为一教导器或一手握式促动开关；由此，当使用者(例如操作员)手持该操作装置50以便随时手动操作该机械手臂20时，该受测装置40会随着用户移动。或者，该受测装置40亦可设于使用者的衣物上或使用者所穿戴的安全配件上，如此亦可随着使用者移动。该感测装置12与该受测装置40的配置，是为了在此步骤b中检测出一检测距离d，亦即该感测装置12与该受测装置40的距离，以将该检测距离d作为判断使用者与机械手臂20的距离的依据。该感测装置12可为一无方向性的无线信号接收器(例如RFID读取器)，该受测装置40可为一无线信号发射器(例如RFID卷标)，该感测装置12接收该受测装置40的信号而产生对应该检测距离d的信号，再将信号传送至一用以自动控制该机械手臂20的控制器60，即可使该控制器60感知该检测距离d。当该检测距离d小于该控制距离D时，表示该受测装置40位于该假想限制范围30内，此时该控制器60限制该机械手臂20的运作速度。此步骤b中限制该机械手臂20的运作速度的方式，可使该机械手臂20停止运作，或者将该机械手臂20的运作速度限制在预定的一限制速度以下，以避免使用者因过于接近该机械手臂20而发生危险。如图3所示，此步骤b更可通过计算该检测距离d随着时间的变化而检测出一检测速度，该检测速度为该受测装置40接近该感测装置12的速度。当该检测距离d小于该控制距离D，或该检测速度大于预定的一控制速度时，该控制器60限制该机械手臂20的运作速度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手臂的安全控制方法，包含有下列步骤：a.将一感测单元安装于一机械手臂，并设定至少一控制距离，以通过该感测单元的位置与该至少一控制距离形成出一随着该机械手臂运作而变化的假想限制范围；以及b.使一受测装置随着一用户移动，并通过该感测单元的信号及该受测装置的信号检测该受测装置是否位于该假想限制范围内；当该受测装置位于该假想限制范围内，则限制该机械手臂的运作速度。

【技术特征摘要】
2014.06.25 TW 1031219891.一种机械手臂的安全控制方法，包含有下列步骤：
a.将一感测单元安装于一机械手臂，并设定至少一控制距离，以通过
该感测单元的位置与该至少一控制距离形成出一随着该机械手臂运作而
变化的假想限制范围；以及
b.使一受测装置随着一用户移动，并通过该感测单元的信号及该受测
装置的信号检测该受测装置是否位于该假想限制范围内；当该受测装置位
于该假想限制范围内，则限制该机械手臂的运作速度。
2.如权利要求1所述的机械手臂的安全控制方法，其中该感测单元包
含有一感测装置，该感测装置对应一该控制距离；该步骤b中检测出一检
测距离，该检测距离为该感测装置与该受测装置的距离；当该检测距离小
于该感测装置对应的控制距离时，则限制该机械手臂的运作速度。
3.如权利要求2所述的机械手臂的安全控制方法，其中该步骤b中还
检测出一检测速度，该检测速度为该受测装置接近该感测装置的速度；当
该检测速度大于预定的一控制速度时，则限制该机械手臂的运作速度。
4.如权利要求2所述的机械手臂的安全控制方法，其中该步骤b中还
检测出一检测速度，该检测速度为该受测装置接近该感测装置的速度；当
该检测距离小于该感测装置对应的控制距离且该检测速度大于预定的一
控制速度时，则限制该机械手臂的运作速度。
5.如权利要求1所述的机械手臂的安全控制方法，其中该感测单元包
含有一第一感测装置及一第二感测装置，该至少一控制距离包含有一对应
该第一感测装置的第一控制距离以及一对应该第二感测装置的第二控制
距离；该步骤b中检测出一第一检测距离及一第二检测距离，该第一检测
距离为该第一感测装置与该受测装置的距离，该第二检测距离为该第二感
测装置与该受测装置的距离；当该第一检测距离小于该第一控制距离或该
第二检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕明修，陈昱君，
申请(专利权)人：上银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71