用于將手動(dòng)控制單元從多軸機(jī)器人斷開的方法以及用于實(shí)施該方法的機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將手動(dòng)控制單元從多軸機(jī)器人斷開的方法以及用于實(shí)施該方法的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]已知為用于控制多軸機(jī)器人臂配備手動(dòng)命令單元，手動(dòng)命令單元允許操作者將命令指示發(fā)送到機(jī)器人，并且接收與機(jī)器人的操作有關(guān)的信息，諸如機(jī)器人臂的移動(dòng)部分的位置。手動(dòng)命令單元使得有可能選擇機(jī)器人的手動(dòng)操作模式，以便例如在用于維護(hù)操作的軌跡學(xué)習(xí)階段期間或者在緊急停止之后手動(dòng)地移動(dòng)機(jī)器人臂的移動(dòng)部分，以便將機(jī)器人臂重新定位在適當(dāng)?shù)奈恢弥小?br>[0003]手動(dòng)控制單元通常具有緊急停止按鈕和由系統(tǒng)默認(rèn)值禁用的失控接觸器，該接觸器包括必須在手動(dòng)控制單元的使用期間手動(dòng)啟動(dòng)的命令按鈕。當(dāng)操作者使用手動(dòng)控制單元完成他的干預(yù)時(shí)，他需要將手動(dòng)控制單元斷開，例如以將其連接到另一個(gè)機(jī)器人臂的控制單元。在沒有特定設(shè)備的情況下，手動(dòng)控制單元的斷開自動(dòng)地導(dǎo)致緊急停止被觸發(fā)。
[0004]為了避免在手動(dòng)控制單元斷開時(shí)緊急停止的這種啟動(dòng)，US 5，444，342提出了為手動(dòng)控制單元配備手動(dòng)控制單元的連接/斷開接觸器，該接觸器必須在斷開手動(dòng)控制單元之前被啟動(dòng)以允許斷開。當(dāng)此接觸器被啟動(dòng)時(shí)，緊急停止按鈕電路被分路，從而使得手動(dòng)控制單元的斷開不會(huì)導(dǎo)致緊急停止被觸發(fā)。此外，當(dāng)連接/斷開接觸器被啟動(dòng)時(shí)，對(duì)手動(dòng)控制單元的功能電路的電力供應(yīng)被切斷，從而使得當(dāng)緊急停止按鈕不工作時(shí)不可能使用手動(dòng)控制單元。
[0005]US 5，444，342的解決方案并不符合要求元件的故障不會(huì)危害操作者安全的新的安全要求。例如，手動(dòng)控制單元的功能電路設(shè)備的電力關(guān)閉的故障可以允許操作者在緊急停止按鈕被禁用的同時(shí)使用手動(dòng)控制單元。
[0006]為了滿足安全要求，將緊急停止按鈕和失控接觸器各自的電纜接線在兩個(gè)獨(dú)立的電源線上，所述電源線連接到能夠檢測(cè)任何電纜接線異常并觸發(fā)緊急停止的安全控制器。該結(jié)果要求替換手動(dòng)控制單元卡的連接器、將單元連接到機(jī)器人控制單元、具有靠近緊急停止按鈕的電源線，以使得安全控制器允許機(jī)器人的操作的停止器。此停止器的一個(gè)缺點(diǎn)在于安全控制器不能區(qū)別手動(dòng)控制單元的停止器，這特別不允許設(shè)置取決于手動(dòng)控制單元的存在或不存在的安全例程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]更具體來說，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于如何提出一種用于斷開多軸機(jī)器人的手動(dòng)控制單元以使得有可能滿足安全約束的方法，來解決這些缺點(diǎn)。
[0008]為此目的，本發(fā)明涉及一種用于斷開多軸機(jī)器人的手動(dòng)控制單元的方法，該手動(dòng)控制單元包括緊急停止按鈕、失控接觸器和將手動(dòng)控制單元連接到機(jī)器人控制器的繩索。繩索包括用于緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路中的每一個(gè)的輸入電源線和輸出電源線，以及用于失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路中的每一個(gè)的輸入電源線和輸出電源線。機(jī)器人控制器包括:能夠執(zhí)行用于命令機(jī)器人臂的程序的中央處理單元；以及安全控制器，該安全控制器能夠測(cè)試緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路和失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路，并且觸發(fā)機(jī)器人臂的緊急停止。根據(jù)本發(fā)明，方法包括連續(xù)的步驟，其中:
[0009]a)操作者提出斷開手動(dòng)控制單元的請(qǐng)求，
[0010]b)在斷開請(qǐng)求時(shí)開始的預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間期間，安全控制器暫停緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路和失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路的控制，以便不會(huì)觸發(fā)緊急停止，
[0011]c)在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間結(jié)束時(shí)，在以下情況且僅在以下情況下安全控制器不觸發(fā)機(jī)器人臂的緊急停止:一方面，緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路中僅一個(gè)打開，并且另一方面，失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路中僅一個(gè)打開。
[0012]由于本發(fā)明，可以在不觸發(fā)緊急停止的情況下斷開手動(dòng)控制單元。另外，當(dāng)在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間之后未斷開手動(dòng)控制單元時(shí)，則安全控制器檢測(cè)緊急停止按鈕或失控接觸器的至少一個(gè)電纜接線電路不在預(yù)期狀態(tài)下并觸發(fā)緊急停止。
[0013]由于來自根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 13849-1的類別4/PLe或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC62061的SIL3的兩個(gè)冗余信號(hào)，本發(fā)明中實(shí)施的特定停止器允許安全控制器以高安全等級(jí)(類似于緊急停止的安全等級(jí))檢測(cè)的停止器的存在。改進(jìn)的安全等級(jí)在沒有任何附加成本的情況下實(shí)現(xiàn)，并且允許中央處理單元容易地區(qū)別由設(shè)備錯(cuò)誤導(dǎo)致的通信缺乏與由停止器的存在導(dǎo)致的通信缺乏。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的有利但是可選的方面，這種方法可以并入以任何技術(shù)上可允許的組合的以下特征中的一個(gè)或多個(gè):
[0015]在步驟b)期間，操作者將停止器連接到機(jī)器人控制器來替代繩索，停止器關(guān)閉緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路中的僅一個(gè)，并且關(guān)閉失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路中的僅一個(gè)。
[0016]有利地，方法進(jìn)一步包括隨后步驟，其中:
[0017]a’)操作者移除停止器，
[0018]b’)在停止器移除時(shí)開始的第二預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間期間，安全控制器暫停緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路和失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路的控制，以便不會(huì)觸發(fā)緊急停止，
[0019]c’)在第二預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間結(jié)束時(shí)，在緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路打開并且失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路打開的情況下，安全控制器觸發(fā)緊急停止。
[0020]在步驟a)期間，使用手動(dòng)控制單元進(jìn)行斷開請(qǐng)求。
[0021]有利地，斷開請(qǐng)求指示由界面接收，所述界面具體來說是手動(dòng)控制單元的觸屏。
[0022]替代地，在步驟a)期間，使用連接到安全控制器的斷開連接器來進(jìn)行斷開請(qǐng)求。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)涉及用于實(shí)施以上定義的方法的多軸機(jī)器人。此機(jī)器人包括手動(dòng)控制單元，該手動(dòng)控制單元具有緊急停止按鈕、失控接觸器和用于將手動(dòng)控制單元連接到機(jī)器人控制器的繩索。繩索包括用于緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路中的每一個(gè)的輸入電源線和輸出電源線，以及用于失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路中的每一個(gè)的輸入電源線和輸出電源線。機(jī)器人控制器包括:能夠執(zhí)行機(jī)器人臂的控制程序的中央處理單元；以及安全控制器，該安全控制器能夠測(cè)試緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路和失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路，并且觸發(fā)機(jī)器人臂的緊急停止，以實(shí)施第三步驟C)。根據(jù)本發(fā)明，機(jī)器人進(jìn)一步包括停止器，該停止器在其連接到控制器以替代繩索時(shí)能夠關(guān)閉緊急停止按鈕的兩個(gè)電纜接線電路中的僅一個(gè)和失控接觸器的兩個(gè)電纜接線電路中的僅一個(gè)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的有利但是可選的方面，這種機(jī)器人可以并入以任何技術(shù)上可允許的組合的以下特征中的一個(gè)或多個(gè):
[0025]手動(dòng)控制單元包括能夠接收斷開請(qǐng)求指示的界面，所述界面具體來說是觸屏。
[0026]機(jī)器人控制器包括連接到安全控制器并且能夠接收斷開請(qǐng)求指示的斷開接觸器。
【附圖說明】
[0027]將在閱讀多軸機(jī)器人和用于將手動(dòng)控制單元從這種機(jī)器人斷開的方法的以下描述之后更好地理解本發(fā)明，所述描述僅被提供為實(shí)例并且參照附圖來進(jìn)行，其中:
[0028]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的多軸機(jī)器人的圖解視圖；
[0029]-圖2是圖1中機(jī)器人的手動(dòng)控制單元電纜接線到安全控制器的圖；以及
[0030]-圖3是圖1中機(jī)器人的停止器的電纜接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1中所示的多軸機(jī)器人R的臂B具備例如六的自由度，每個(gè)自由度由能夠?qū)C(jī)器人臂B的移動(dòng)部分繞幾何軸移動(dòng)的電機(jī)命令以將工具O在空間中移動(dòng)。電機(jī)例如