[發明專利]機械手臂的安全控制方法

有效

• 申請號: 201410315534.3
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN105269580B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 呂明修;陳昱君
• 申請（專利權）人: 上銀科技股份有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J19/02;B25J19/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明是與機械手臂有關，特別是關于一種機械手臂的安全控制方法。

背景技術

機械手臂大多是應用于自動化設備中，但在某些情況下，仍需由操作員近距離地操作機械手臂，例如，當機械手臂在教導模式下，是由操作員利用手持教導器微調機械手臂的位置，以使機械手臂精準地按照設定的軌跡運作。即使機械手臂在自動模式下，操作員仍可能近距離地觀測機械手臂的運作情況。由于機械手臂通常運作速度相當快，且通常會輸出相當大的力量，因此必須避免操作員過于接近機械手臂，或者避免機械手臂在操作員接近時運作得過于快速，以免操作員受機械手臂碰撞而受傷。

為了使機械手臂使用上更為安全，已知一種作法是利用一檢測裝置規劃出一工作區域，當操作員在該工作區域內，機械手臂的運作速度就限制在特定速度(例如250mm/s)以下，然而，此作法仍無法確保操作員對機械手臂進行近距離教導時的安全性。已知另一種作法是在機械手臂附近設置一掃描傳感器，該掃描傳感器檢測到有操作員進入其掃描范圍時則發出警報，然而，此作法使得操作員無法對機械手臂進行近距離教導。而且，在前述二種作法中，該工作區域或該掃瞄范圍都不會隨機械手臂運作而變動，因此仍可能有安全死角，安全性仍相當不足。

發明內容

有鑒于上述缺點，本發明的主要目的在于提供一種機械手臂的安全控制方法，可提升機械手臂使用上的安全性。

為達成上述目的，本發明所提供的機械手臂的安全控制方法包含有下列步驟：

a.將一感測單元安裝于一機械手臂，并設定至少一控制距離，以通過該感測單元的位置與該至少一控制距離形成出一隨著該機械手臂運作而變化的假想限制范圍；以及

b.使一受測裝置隨著一用戶移動，并通過該感測單元的信號及該受測裝置的信號檢測該受測裝置是否位于該假想限制范圍內；當該受測裝置位于該假想限制范圍內，則限制該機械手臂的運作速度。

由于該感測單元是設于該機械手臂，當該機械手臂運作時，該感測單元及其所形成的假想限制范圍會隨著該機械手臂移動，該受測裝置可安裝于一用以手動操作該機械手臂的操作裝置(例如教導器)或設于使用者身上，以使該受測裝置隨用戶移動，如此可避免安全死角的問題，因此安全性較高。

該感測單元可包含有一感測裝置或設于不同位置的多個感測裝置，該步驟b可檢測該受測裝置與各感測裝置的距離(亦即檢測距離)，更可進一步檢測出該受測裝置接近各感測裝置的速度(亦即檢測速度)，當該檢測距離小于設定的控制距離，或該檢測速度大于預定的控制速度時，則限制該機械手臂的運作速度。此外，該步驟b中限制該機械手臂的運作速度的方式可使該機械手臂停止運作，或者，亦可將該機械手臂的運作速度限制在一預定的限制速度以下。當該檢測距離小于預定的更小的控制距離，或該檢測速度大于預定的更大的控制速度時，亦可再次限制該機械手臂的運作速度，如此可更加提升使用者對機械手臂進行近距離教導時的安全性。

有關本發明所提供的機械手臂的安全控制方法的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將于后續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能了解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅是用于說明本發明，并非用以限制本發明的專利申請范圍。

附圖說明

為進一步說明本發明的具體技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中：

圖1為本發明一第一較佳實施例所提供的機械手臂的安全控制方法的流程圖；

圖2為本發明該第一較佳實施例所提供的一機械手臂系統的立體示意圖；

圖3及圖4類同于圖1，惟部分流程不相同；

圖5為本發明一第二較佳實施例所提供的一機械手臂系統的立體示意圖；

圖6為本發明一第三較佳實施例所提供的一機械手臂系統的立體示意圖；

圖7為本發明該第三較佳實施例所提供的機械手臂的安全控制方法的流程圖；以及

圖8類同于圖2，惟顯示二該機械手臂系統。

具體實施方式

申請人首先在此說明，在以下將要介紹的實施例以及附圖中，相同的參考號碼，表示相同或類似的元件或其結構特征。

請參閱圖1及圖2，本發明一第一較佳實施例所提供的機械手臂的安全控制方法包含有下列步驟：

a.將一感測單元10安裝于一機械手臂20，并設定至少一控制距離D，以通過該感測單元10的位置與該至少一控制距離D形成出一隨著該機械手臂20運作而變化的假想限制范圍30。