一种工业机器人断电自我保护方法技术

本发明专利技术提供了一种工业机器人断电自我保护方法，属于工业机器人技术领域。它解决了现有的工业机器人在突然断电时，工作的机械手会出现失电重力下掉的问题。本工业机器人断电自我保护方法包括：由伺服驱动器实时监测市电的运行情况；当工业机器人处于运行状态且监测到市电的运行情况为断电状态时，由应急电源在断电时自动启动提供供电电能，触发紧急停机操作，驱动工业机器人的所有电机进入减速状态；对所有电机的运转速度分别进行检测，对进入减速状态的紧急减速时间进行计时，在运转速度达到零速阈值或紧急减速时间达到时间阈值时，伺服驱动器驱动相应电机合上抱闸进行制动停机。本发明专利技术保证了机器人在突然断电时能在受控的运行轨迹中停止。运行轨迹中停止。运行轨迹中停止。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人断电自我保护方法


[0001]本专利技术属于工业机器人
，涉及一种工业机器人断电自我保护方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]工业机器人被广泛应用于焊接、搬运、喷漆、抛光打磨等工业领域之中，但工业机器人的使用工况一般都很复杂，在众多工况中机器人的操作空间一般都很狭小，工装、应用设备与机器人摆放紧凑，机器人与设备、工件距离很近，一旦出现电网突然断电，机器人在未知情况下会出现失电重力下掉现象；导致机器人下落撞坏工装、夹具或者应用设备，导致生产停线、停机待修等问题，情节严重的可能导致人身伤害等风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种工业机器人断电自我保护方法，其所要解决的技术问题是：如何保证机器人在突然断电时能在受控的运行轨迹中停止。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种工业机器人断电自我保护方法，该保护方法包括：
[0006]由伺服驱动器实时监测市电的运行情况；
[0007]当工业机器人处于运行状态且监测到市电的运行情况为断电状态时，由应急电源在断电时自动启动提供供电电能，触发紧急停机操作，驱动工业机器人的所有电机进入减速状态；
[0008]对所有电机的运转速度分别进行检测，对进入减速状态的紧急减速时间进行计时，在运转速度达到零速阈值或紧急减速时间达到时间阈值时，伺服驱动器驱动相应电机合上抱闸进行制动停机。
[0009]具有本工业机器人断电自我保护方法的工业机器人在使用时，若遇到外部电网突然停电，则应急电源启动供电，为伺服驱动器提供工作电能。而伺服驱动器在监测到断电信号时，驱动所有电机进入减速状态，电机是工业机器人的动力系统，一般安装在机器人的“关节”处，是机器人运动的“心脏”，机器人有多少“关节”，就有多少电机，在外部电网突然停电时，控制工业机器人的所有电机都进行减速处理，当电机运转速度到达零速阈值或紧急减速时间达到时间阈值后，驱动达到上述条件的电机进入抱闸制动，将电机抱死，以保证机器人在突然断电时仍能在受控的运行轨迹中停止，防止偏离轨迹运行或下掉，提高了工业机器人使用的安全性。
[0010]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，由伺服驱动器实时监测市电的运行情
况的操作包括：
[0011]通过设置在市电与伺服驱动器的DI2端口之间的停机开关对市电的通断电情况进行检测；
[0012]伺服驱动器在监测到停机开关为断开状态时，判断市电的运行情况为断电状态；反之，在监测到停机开关为接通状态时，判断市电的运行情况为通电状态。采用停机开关对市电的通断电状态进行检测，在市电电压低于供电阈值，停机开关立即会动作，具有快速地获知市电的运行情况，操作简单，响应更快的优点。
[0013]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，所述停机开关为中间继电器，所述中间继电器的线圈用于连接市电的火线和零线，所述中间继电器的开关触点的一端与伺服驱动器的DI2端口连接，开关触点的另一端与应急电源连接。
[0014]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，所述应急电源采用MPS
‑
350W24V1S
‑
QJ型号的能够将市电转换为直流电并在无市电时能够延时提供供电电能的开关电源。
[0015]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，所述的驱动工业机器人的所有电机进入减速状态的操作包括：
[0016]预先在伺服驱动器内设置紧急停止减速度值；
[0017]在监测到市电的运行情况为断电状态时，驱动工业机器人的所有电机以紧急停止减速度值进行减速。紧急停止减速度值的设置，能够保证所有电机在应急电源的延时供电时间内快速降速到零速阈值，保证是在工业机器人停稳状态下合上电机抱闸停机，避免直接抱闸停机，造成机器人偏离轨迹运行等情况，进一步提高了工业机器人的安全性。
[0018]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，所述的驱动工业机器人的所有电机进入减速状态的操作包括：
[0019]预先在伺服驱动器内设置电机运转速度与急停减速度值对应关系的控制表；
[0020]在监测到市电的运行情况为断电状态时，获取工业机器人所有电机的运转速度；
[0021]根据各电机的运转速度获取对应的急停减速度值，并驱动工业机器人的各电机以对应的急停减速度值进行减速。依据电机运转速度控制不同的电机以不同的急停减速度值进行减速，降低电机抖动情况，保证机器人能在受控的运行轨迹中停止，提高了工业机器人的安全性。
[0022]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，该保护方法还包括：
[0023]在运转速度未达到零速阈值和紧急减速时间未达到时间阈值时，若接收到控制器下发的使能关闭信号，伺服驱动器立即驱动各电机合上抱闸进行制动停机。使能关闭信号由控制器下发，该信号可由工作人员进行控制，伺服驱动器以使能信号作为最高响应指令，能够保证工业机器人在受控的情况下进行动作，进一步保证了安全性。
[0024]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，该保护方法还包括：
[0025]当工业机器人处于静止状态，伺服驱动器监测到市电的运行情况为断电状态时，驱动所有电机立马合上抱闸进行制动停机。
[0026]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，该保护方法还包括：
[0027]在驱动所有电机合上抱闸进行制动停机时，延时预设时间后对伺服驱动器输出给电机的PWM信号进行封锁。对PWM信号进行延时封锁，保证电机继续输出，防止下掉。
[0028]在上述的工业机器人断电自我保护方法中，所述预设时间设置为45ms
‑
55ms。
[0029]与现有技术相比，本工业机器人断电自我保护方法具有以下优点：
[0030]1、本专利技术能够保证工业机器人在运动过程中突然断电，机器人仍能够提前预判并规划停止，保证机器人能在受控的运行轨迹中停止，不偏离轨迹运行或下掉，避免了突然失控造成人员、设备损坏等危害的发生，提高了工业机器人使用的安全性。
[0031]2、本专利技术在工业机器人静止时，工业机器人不会因为突然失电，造成伺服驱动器和控制器仍在进行运动控制，直至控制信号消失，工业机器人出现失控下掉状态的发生，本专利技术保证了工业机器人在运动或静止状态下，都能保证所有电机在突然断电时进行抱闸制动，避免了突然断电造成的危害。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例一的控制流程图。
[0033]图2是本专利技术实施例二的控制流程图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。以下对至少一个示例性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人断电自我保护方法，其特征在于，该保护方法包括：由伺服驱动器实时监测市电的运行情况；当工业机器人处于运行状态且监测到市电的运行情况为断电状态时，由应急电源在断电时自动启动提供供电电能，伺服驱动器触发紧急停机操作，驱动工业机器人的所有电机进入减速状态；对所有电机的运转速度分别进行检测，对进入减速状态的紧急减速时间进行计时，在运转速度达到零速阈值或紧急减速时间达到时间阈值时，伺服驱动器驱动相应电机合上抱闸进行制动停机。2.根据权利要求1所述的工业机器人断电自我保护方法，其特征在于，由伺服驱动器实时监测市电的运行情况的操作包括：通过设置在市电与伺服驱动器的DI2端口之间的停机开关对市电的通断电情况进行检测；伺服驱动器在监测到停机开关为断开状态时，判断市电的运行情况为断电状态；反之，在监测到停机开关为接通状态时，判断市电的运行情况为通电状态。3.根据权利要求2所述的工业机器人断电自我保护方法，其特征在于，所述停机开关为中间继电器，所述中间继电器的线圈用于连接市电的火线和零线，所述中间继电器的开关触点的一端与伺服驱动器的DI2端口连接，开关触点的另一端与应急电源连接。4.根据权利要求1或2或3所述的工业机器人断电自我保护方法，其特征在于，所述应急电源采用MPS
‑
350W24V1S
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QJ型号的能够将市电转换为直流电并在无市电时能够延时提供供电电能的开关电源。5.根据权利要求1或2或3所述的工业机器人断电自我保护方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，项剑，王永贵，
申请(专利权)人：浙江钱江机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：