包括多个机器人和多个安全传感器的工业机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种工业机器人系统，该工业机器人系统包括：多个机器人，每个机器人包括用于控制所述机器人的运动的机器人控制器(4)；以及至少一个安全传感器(2a‑2d)，被配置为检测在所述机器人附近的危险情况并且产生传感器数据。所述系统包括被连接至所述至少一个安全传感器和所述机器人控制器的信息共享装置(12)。所述信息共享装置被配置为将来自所述至少一个安全传感器的传感器数据分配给所述机器人控制器。所述机器人控制器中的每个机器人控制器被允许接收来自所述至少一个安全传感器的传感器数据，并且包括被配置为基于来自所述至少一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令的安全逻辑单元(14)。

Industrial Robot System Including Multiple Robots and Multiple Safety Sensors

The invention relates to an industrial robot system, which comprises a plurality of robots, each of which includes a robot controller (4) for controlling the motion of the robot, and at least one safety sensor (2a 2d) configured to detect dangerous situations near the robot and generate sensor data. The system includes an information sharing device (12) connected to at least one safety sensor and the robot controller. The information sharing device is configured to distribute sensor data from at least one safety sensor to the robot controller. Each robot controller in the robot controller is allowed to receive sensor data from at least one safety sensor, and includes a security logic unit (14) configured to generate security commands based on sensor data from at least one safety sensor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括多个机器人和多个安全传感器的工业机器人系统
本专利技术涉及一种工业机器人系统，该工业机器人系统包括多个机器人和多个安全传感器，该安全传感器被配置为检测在机器人附近的危险情况。
技术介绍
出于安全的原因，工业机器人通常被放置在机器人单元中。机器人单元可以包括一个或多个机器人。机器人单元将存在与机器人的碰撞的风险的危险区域围起。为了满足安全要求，机器人单元通常由使门道/门具有安全监测的栅栏围起。栅栏的目的是防止人们在机器人工作时进入机器人单元。然而，用栅栏将机器人单元围起存在多个缺点。为了避免在机器人单元周围的栅栏，被配置为检测在机器人附近的危险情况的一个或多个安全传感器结合包括安全机器人监督系统的安全控制单元来使用。每个机器人具有被配置为检测在机器人附近的安全事件的至少一个安全传感器。例如，安全传感器是适于产生传感器数据的摄像头、光幕和光检测器。已知相对于机器人中的每个机器人限定一个或多个安全区域，并且安全传感器被布置为检测人是否正进入安全区域中的任何安全区域。安全机器人监督系统适于基于传感器数据来检测安全事件(诸如人在机器人附近)，并且监督检测到的人的运动和机器人的运动。安全控制单元被配置为在检测到人正进入安全区域中的任何安全区域时调整机器人的速度。例如，如果存在多于一个安全区域并且人进入最靠近机器人的安全区域，则机器人的速度可以被降低到零。安全传感器还可以检测在机器人附近的其他危险情况。现今，机器人利用可编程逻辑控制器(PLC)作为安全控制单元。机器人单元中的每个机器人以及安全传感器被连接至安全PLC。该安全PLC被配置为实施安全动作，诸如使机器人单元中的一个或多个机器人停止。来自安全传感器的传感器数据被发送给安全PLC，该安全PLC处理安全数据并且基于传感器数据来生成安全命令。例如，安全命令被发送给诸如断路器的安全致动器，其被配置为在接收停止命令时断开去往机器人中的一个或多个机器人的马达的功率供应。例如，安全PLC可以向安全致动器发送使机器人停止的命令，或者向机器人发送降低机器人的速度的命令。安全PLC包括安全逻辑单元，该安全逻辑单元被配置为从安全传感器接收传感器数据并且基于接收的传感器数据来生成安全命令。安全PLC的缺点在于：其是昂贵的并且导致在传感器中的任何传感器检测到安全事件和实施安全动作之间的时间延迟。因此，希望在机器人系统中保持高度安全性的同时省略安全PLC。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服上述问题并且提供一种改进的机器人系统。通过如在权利要求1中限定的工业机器人系统来实现该目的。该机器人系统包括：多个机器人，每个机器人包括用于控制机器人的运动的机器人控制器；以及至少一个安全传感器，被配置为检测在机器人附近的危险情况，并且产生传感器数据。该系统还包括信息共享装置，信息共享装置被连接到至少一个安全传感器并且被连接到机器人控制器，并且信息共享装置被配置为将来自至少一个安全传感器的传感器数据分配给机器人控制器。这些机器人控制器中的每个机器人控制器包括被配置为基于来自至少一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令的安全逻辑单元。例如，机器人可以被定位在相同的机器人单元中，或者机器人可以被定位在相邻机器人单元中。一个或多个安全传感器被连接至信息共享装置(诸如开关或者路由器)，信息共享装置将来自一个或多个安全传感器的传感器数据分配给机器人控制器。本专利技术允许来自一个或多个安全传感器的传感器数据被广播给若干机器人控制器。机器人控制器中的每个机器人控制器具有其自己的安全逻辑单元，其自己的安全逻辑单元被配置为从一个或多个安全传感器接收传感器数据，基于接收到的传感器数据来做出安全决定，并且基于安全决定来生成安全命令。因此，可以省略现有技术机器人系统中的安全PLC。例如，安全逻辑单元中的每个安全逻辑单元被允许基于传感器数据来做出使机器人中的一个或多个机器人的运动停止的决定。由于机器人控制器中的每个机器人控制器具有其自己的安全逻辑单元这一事实，信息共享装置不需要具有任何智能，并因此可以使用廉价的装置(诸如简单的开关)作为信息共享装置。本专利技术使得能够按照高效的方式来共享来自一个或多个安全传感器的传感器数据。如果一个机器人单元中的若干机器人之间可以共享一个或多个安全传感器，则由于对传感器、电缆和外部安全控制器(诸如安全PLC)的需求较少，因此，可以降低机器人单元的总安装成本。还可以减少设置安全传感器所花费的时间以及对机器人单元中的若干机器人的安全输入，即，可以减少机器人单元的整合时间。本专利技术的另一优点是：与传感器数据首次被传输给安全PLC时相比较，在机器人控制器可以对来自安全传感器的传感器数据采取行动之前的时间延迟显著减少。这意味着：机器人控制器可以更快地对安全事件采取行动。例如，如果在机器人单元的内部检测到人并且要降低机器人的速度，或者为了避免事故而要使机器人停止，则这会是至关重要的。根据本专利技术的机器人系统包括至少两个机器人。然而，该系统还可以包括其他装置和机器，诸如传送器和可移动的固定装置，这些其他装置和机器也可以被连接至信息共享装置，使得它们将从安全传感器接收传感器数据。那些其他装置还可以包括被配置为基于来自安全传感器的传感器数据来做出安全决定的安全逻辑单元。具有“安全命令”是指包括安全信息的消息，例如用于执行安全动作的指令、关于实施安全动作的决定的信息、关于当前安全状态的信息或者一切正常的消息。根据本专利技术的实施例，机器人系统包括被配置为检测在机器人附近的危险情况并且产生传感器数据的多个安全传感器。安全传感器被连接至信息共享装置，并且信息共享装置被配置为将来自安全传感器的传感器数据分配给机器人控制器。机器人控制器中的每个机器人控制器被允许从安全传感器中的多于一个安全传感器接收传感器数据，并且安全逻辑单元被配置为基于来自安全传感器中的多于一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令。安全传感器中的每个安全传感器被连接至信息共享装置，该信息共享装置将来自安全传感器的传感器数据分配给机器人控制器。该机器人控制器可以从安全传感器中的多于一个安全传感器接收传感器数据。例如，机器人控制器中的每个机器人控制器从安全传感器中的所有安全传感器接收传感器数据，并且机器人控制器选择使用哪个传感器数据。本专利技术的该实施例允许来自若干安全传感器的传感器数据被广播给若干机器人控制器。机器人控制器选择与局部安全功能(即，控制器特定的安全功能)和/或机器人单元的整体安全功能相关的传感器数据。安全逻辑单元中的每个安全逻辑单元被配置为从多于一个安全传感器接收传感器数据，并且基于接收到的传感器数据来做出安全决定。本专利技术的该实施例使得能够按照高效的方式来共享来自不同安全传感器的传感器数据。如果可以在一个机器人单元中的若干机器人之间共享多个安全传感器，则由于对传感器的需求较少，因此可以降低机器人单元的总安装成本。根据本专利技术的实施例，信息共享装置被配置为将来自安全传感器中的每个安全传感器的传感器数据分配给机器人控制器中的每个机器人控制器。因此，机器人控制器中的每个机器人控制器接收来自安全传感器中的每个安全传感器的传感器数据。机器人控制器可以被配置为选择哪个传感器数据被转发给安全逻辑单元。在该实施例中，所有传感器数据都被分配给机器人控制器中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人系统，包括：多个机器人(1a‑1e)，每个机器人包括用于控制所述机器人的运动的机器人控制器(4)，以及至少一个安全传感器(2a‑2d)，被配置为检测在所述机器人附近的危险情况，并且产生传感器数据，其特征在于，所述机器人系统包括信息共享装置(12)，所述信息共享装置被连接至所述至少一个安全传感器(2a‑2d)、并且被连接至所述机器人控制器(4)，并且所述信息共享装置被配置为将来自所述至少一个安全传感器的传感器数据分配给所述机器人控制器，并且所述机器人控制器中的每个机器人控制器被允许接收来自至少一个安全传感器的传感器数据，并且包括被配置为基于来自所述至少一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令的安全逻辑单元(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种工业机器人系统，包括：多个机器人(1a-1e)，每个机器人包括用于控制所述机器人的运动的机器人控制器(4)，以及至少一个安全传感器(2a-2d)，被配置为检测在所述机器人附近的危险情况，并且产生传感器数据，其特征在于，所述机器人系统包括信息共享装置(12)，所述信息共享装置被连接至所述至少一个安全传感器(2a-2d)、并且被连接至所述机器人控制器(4)，并且所述信息共享装置被配置为将来自所述至少一个安全传感器的传感器数据分配给所述机器人控制器，并且所述机器人控制器中的每个机器人控制器被允许接收来自至少一个安全传感器的传感器数据，并且包括被配置为基于来自所述至少一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令的安全逻辑单元(14)。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述机器人系统包括多个安全传感器(2a-2d)，所述多个安全传感器被配置为检测在所述机器人附近的危险情况，并且产生传感器数据，所述信息共享装置被配置为将来自所述安全传感器的传感器数据分配给所述机器人控制器，并且所述机器人控制器中的每个机器人控制器被允许接收来自所述安全传感器的传感器数据，并且包括被配置为基于来自所述安全传感器中的多于一个安全传感器的传感器数据来生成安全命令的安全逻辑单元(14)。3.根据权利要求2所述的机器人系统，其中所述信息共享装置(12)被配置为将来自所述安全传感器(2a-2d)中的每个安全传感器的传感器数据分配给所述机器人控制器(4)中的每个机器人控制器，并且所述机器人控制器(4)中的每个机器人控制器被配置为选择哪个传感器数据被转发给所述安全逻辑单元(14)。4.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中所述信息共享装置(12)是网络开关，所述网络开关被配置为使用网络协议来与所述机器人控制器(4)和所述至少一个安全传感器(2a-2d)通信。5.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中所述安全传感器(2a-2d)中的至少一个安全传感器被配置为检测在所述机器人附近的区域中的人。6.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中所述安全逻辑单元(14)中的每个安全逻辑单元被允许基于所述传感器数据来做出降低所述机器人的速度的决定。7.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中所述信息共享装置(12)被配置为从所述机器人控制器(4)接收所述安全命令，并且将所述安全命令分配给所述机器人控制器，并且所述安全逻辑单元中的每个安全逻辑单元被配置为基于从其他机器人控制器接收的安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·达尔格伦，R·库郎，R·梅兰德，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH