[发明专利]基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路

权利要求书

1.一种基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路，其特征在于，包括用于采集多关节机器人的多路伺服报警信号的多路伺服报警采集电路，与多路伺服报警采集电路的输出相连的用于对多路伺服报警采集电路输出信号进行或非运算的伺服报警运算电路，与伺服报警运算电路的输出相连的用于提供报警驱动信号的伺服报警驱动电路，与伺服报警驱动电路的输出相连的报警与启动/停止信号运算电路，与报警与启动/停止信号运算电路输出相连的报警输出与启动自锁电路，报警输出与启动自锁电路输出报警信号；

基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路，还包括通过24V电源供电的两个外部急停按钮SE1，两个外部急停按钮SE1的信号S5和S6分别接入两个用于采集外部急停按钮SE1的两路急停报警采集电路，两路急停报警采集电路的输出均接入报警与启动/停止信号运算电路；

通过24V电源供电并串联的常开启动按钮SB1和常闭停止按钮SB2，在常开启动按钮SB1和常闭停止按钮SB2之间并联接入报警输出与启动自锁电路内的继电器K1的常开按钮K1A，常开按钮K1A的输出信号S9；常开启动按钮SB1和常闭停止按钮SB2的启动/停止信号S1接入启动/停止信号采集电路，启动/停止信号采集电路的输出接入报警与启动/停止信号运算电路。

2.如权利要求1所述的基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路，其特征在于，基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路还包括用于采集多关节机器人的多路电机抱闸信号的多路抱闸电路；多路抱闸电路包括与多关节机器人的电机抱闸信号一一对应的抱闸电路；多个抱闸电路均相同；设多关节机器人的电机抱闸信号为电机1抱闸信号BR1、电机2抱闸信号BR2、……电机N抱闸信号BRN，N为大于等于1的正整数；

抱闸电路包括限流电阻R31、保护电阻R32、电容C9、光耦U3、分压电阻R33、分压电阻R34、+3.9V稳压管、抗干扰电阻R35和N沟道MOS管，限流电阻R31一端接+24V，限流电阻R31另一端和电机抱闸信号BR1同时接入光耦U3的两个输入，在光耦U3的输入端并联过滤电容C9和保护电阻R32且保护电阻R32与过滤电容C9并联设置；光耦U3的两个输出中一个输出连接直流+24V电压，另一个输出串接分压电阻R33一端，分压电阻R33另一端连接分压电阻R34的一端、+3.9V稳压管的正极和抗干扰电阻R35的一端，抗干扰电阻R35的另一端连接N沟道MOS管的栅极；分压电阻R34的另一端、+3.9V稳压管的负极和N沟道MOS管的源极均接地，N沟道MOS管的漏极连接多关节机器人的电机1的抱闸线圈两端。

3.如权利要求1所述的基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路，其特征在于，多路伺服报警采集电路包括与多关节机器人的伺服报警信号一一对应的伺服报警采集电路，多个伺服报警采集电路均相同；设多关节机器人的伺服报警信号为伺服1报警信号、伺服2报警信号、伺服3报警信号、……伺服N报警信号；N为大于等于1的正整数；

伺服报警采集电路包括热敏电阻PTC1、限流电阻R1、发光二极管LED1、保护电阻R2、抗干扰电容C1和TVS二极管，

热敏电阻PTC1的一端作为伺服报警采集电路的输入端，伺服1报警信号接入输入端，同时热敏电阻PTC1的一端连接TVS二极管的一端，TVS二极管的另一端接地；热敏电阻PTC1的另一端接抗干扰电容C1一端、发光二极管LED1的负极和保护电阻R2的一端同时作为伺服报警采集电路的输出端，输出伺服报警采集电路的输出信号AR1；抗干扰电容C1另一端接发光二极管LED1的正极和保护电阻R2的另一端，在发光二极管LED1的负极接限流电阻R1一端，限流电阻R1另一端外接直流+15V电压。

4.如权利要求1所述的基于晶体管的多关节机器人专用安全信号控制电路，其特征在于，伺服报警运算电路包括对多路伺服报警采集电路的输出信号(AR1～ARN)先进行或非运算，再将或非运算输出进行与运算；具体运算公式为：

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

其中、AR代表多轴伺服报警总输出；AR1、AR2～ARN为伺服报警采集电路输出信号；

根据上述公式可知，当多路伺服均处于正常工作状态时，即AR1～ARN均为低电平，则AR＝1；当有伺服报警时，即AR1～ARN有一路或多路为高电平，则AR＝0。