[發明專利]基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路

有效

• 申請號: 201711015440.4
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107621799B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 張博宇;戴安剛;趙承亮;敬淑義;王杰高
• 申請（專利權）人: 南京埃斯頓機器人工程有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

1.一種基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路，其特征在于，包括用于采集多關節機器人的多路伺服報警信號的多路伺服報警采集電路，與多路伺服報警采集電路的輸出相連的用于對多路伺服報警采集電路輸出信號進行或非運算的伺服報警運算電路，與伺服報警運算電路的輸出相連的用于提供報警驅動信號的伺服報警驅動電路，與伺服報警驅動電路的輸出相連的報警與啟動/停止信號運算電路，與報警與啟動/停止信號運算電路輸出相連的報警輸出與啟動自鎖電路，報警輸出與啟動自鎖電路輸出報警信號；

基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路，還包括通過24V電源供電的兩個外部急停按鈕SE1，兩個外部急停按鈕SE1的信號S5和S6分別接入兩個用于采集外部急停按鈕SE1的兩路急停報警采集電路，兩路急停報警采集電路的輸出均接入報警與啟動/停止信號運算電路；

通過24V電源供電并串聯的常開啟動按鈕SB1和常閉停止按鈕SB2，在常開啟動按鈕SB1和常閉停止按鈕SB2之間并聯接入報警輸出與啟動自鎖電路內的繼電器K1的常開按鈕K1A，常開按鈕K1A的輸出信號S9；常開啟動按鈕SB1和常閉停止按鈕SB2的啟動/停止信號S1接入啟動/停止信號采集電路，啟動/停止信號采集電路的輸出接入報警與啟動/停止信號運算電路。

2.如權利要求1所述的基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路，其特征在于，基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路還包括用于采集多關節機器人的多路電機抱閘信號的多路抱閘電路；多路抱閘電路包括與多關節機器人的電機抱閘信號一一對應的抱閘電路；多個抱閘電路均相同；設多關節機器人的電機抱閘信號為電機1抱閘信號BR1、電機2抱閘信號BR2、……電機N抱閘信號BRN，N為大于等于1的正整數；

抱閘電路包括限流電阻R31、保護電阻R32、電容C9、光耦U3、分壓電阻R33、分壓電阻R34、+3.9V穩壓管、抗干擾電阻R35和N溝道MOS管，限流電阻R31一端接+24V，限流電阻R31另一端和電機抱閘信號BR1同時接入光耦U3的兩個輸入，在光耦U3的輸入端并聯過濾電容C9和保護電阻R32且保護電阻R32與過濾電容C9并聯設置；光耦U3的兩個輸出中一個輸出連接直流+24V電壓，另一個輸出串接分壓電阻R33一端，分壓電阻R33另一端連接分壓電阻R34的一端、+3.9V穩壓管的正極和抗干擾電阻R35的一端，抗干擾電阻R35的另一端連接N溝道MOS管的柵極；分壓電阻R34的另一端、+3.9V穩壓管的負極和N溝道MOS管的源極均接地，N溝道MOS管的漏極連接多關節機器人的電機1的抱閘線圈兩端。

3.如權利要求1所述的基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路，其特征在于，多路伺服報警采集電路包括與多關節機器人的伺服報警信號一一對應的伺服報警采集電路，多個伺服報警采集電路均相同；設多關節機器人的伺服報警信號為伺服1報警信號、伺服2報警信號、伺服3報警信號、……伺服N報警信號；N為大于等于1的正整數；

伺服報警采集電路包括熱敏電阻PTC1、限流電阻R1、發光二極管LED1、保護電阻R2、抗干擾電容C1和TVS二極管，

熱敏電阻PTC1的一端作為伺服報警采集電路的輸入端，伺服1報警信號接入輸入端，同時熱敏電阻PTC1的一端連接TVS二極管的一端，TVS二極管的另一端接地；熱敏電阻PTC1的另一端接抗干擾電容C1一端、發光二極管LED1的負極和保護電阻R2的一端同時作為伺服報警采集電路的輸出端，輸出伺服報警采集電路的輸出信號AR1；抗干擾電容C1另一端接發光二極管LED1的正極和保護電阻R2的另一端，在發光二極管LED1的負極接限流電阻R1一端，限流電阻R1另一端外接直流+15V電壓。

4.如權利要求1所述的基于晶體管的多關節機器人專用安全信號控制電路，其特征在于，伺服報警運算電路包括對多路伺服報警采集電路的輸出信號(AR1～ARN)先進行或非運算，再將或非運算輸出進行與運算；具體運算公式為：

AR＝(～(AR1+AR2))&&(～(AR3+AR4))&&……&&(～(ARN-1+ARN)) (公式1)

其中、AR代表多軸伺服報警總輸出；AR1、AR2～ARN為伺服報警采集電路輸出信號；

根據上述公式可知，當多路伺服均處于正常工作狀態時，即AR1～ARN均為低電平，則AR＝1；當有伺服報警時，即AR1～ARN有一路或多路為高電平，則AR＝0。