專利名稱：緊急停止電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使機器人或工作機械等各種機械在非常情況下停止其動作的緊急停止電路。
背景技術：
在機器人系統(tǒng)中，以圍欄圍住機器人的動作范圍，并且采取安全措施以不讓人進入該圍欄內的機器人動作區(qū)域。在該圍欄上安裝防護門等，只要該防護門一打開，就輸出緊急停止信號，使機器人的動作緊急停止。另外，在對機器人教示動作時，一邊操作教示操作盤，一邊使機器人動作，因而該教示操作盤上也設有緊急停止指令按鈕等，用該按鈕輸入緊急停止信號，來使機器人的動作緊急停止(例如參照日本公開專利特開平10-217180號公報)。
在工作機械或注塑成形機等內，加工部等的防護門一打開，也輸出緊急停止信號，停止機械的動作。即，使驅動機械的可動部的電機的驅動緊急停止，從而使機械動作停止。
圖7是機器人系統(tǒng)等所使用的緊急停止電路的一個例子。為了在緊急停止電路中的一個要件發(fā)生故障時都不影響安全，該機器人系統(tǒng)的緊急停止電路用由繼電器等有接點部件構建的2個獨立系統(tǒng)的緊急停止線路分別檢測出緊急停止因素。與該緊急停止電路連接的安全繼電器電路13控制供電接觸器Ca和Cb，切斷向驅動機械的伺服電機12的供電，從而處于緊急停止狀態(tài)。
成為使機械緊急停止的因素的事項根據機械的不同存在多種，例如緊急停止按鈕、門開關等。圖7中表示的是2個緊急停止因素14和15。緊急停止因素14是通過操作緊急停止按鈕來切斷向2個系統(tǒng)的緊急停止線路A、B的繼電器R1a、R1b的供電。而緊急停止因素15則用圖上未示出的繼電器斷開其接點，停止向繼電器R2a、R2b供電。設置的繼電器等的數(shù)目與緊急停止因素數(shù)目相同，但在圖7中表示的是2個緊急停止因素14、15的例子。
2個系統(tǒng)的緊急停止線路A、B分別串聯(lián)連接各緊急停止因素的繼電器的常開接點。在圖7所示例子中，在線路A上，繼電器R1a的常開接點r1a、繼電器R2a的常開接點r2a、根據CPU10發(fā)出的指令動作的繼電器R3a的常開接點r3a、安全繼電器電路13的安全繼電器K1的常開接點k1a以及安全繼電器K2串聯(lián)連接，并在該串聯(lián)電路的兩端施加有電壓。另外，安全繼電器K2的常開接點k2a與安全繼電器K1的常開接點k1a并聯(lián)連接。
同樣，在另外一個系統(tǒng)的線路B上，繼電器R1b的常開接點r1b、繼電器R2b的常開接點r2b、根據CPU10發(fā)出的指令動作的繼電器R3b的常開接點r3b、安全繼電器電路13的安全繼電器K1的常開接點k1b以及安全繼電器K3串聯(lián)連接，并在該串聯(lián)電路的兩端施加有電壓。另外，安全繼電器K3的常開接點k3a與安全繼電器K1的常開接點k1b并聯(lián)連接。
與接觸器Ca相關聯(lián)，安全繼電器K1的常閉接點k1c、安全繼電器K2的常開接點k2c以及安全繼電器K3的常開接點k3c串聯(lián)連接，并在該串聯(lián)電路上施加有電壓。同樣，與接觸器Cb相關聯(lián)，安全繼電器K1的常閉接點k1d、安全繼電器K2的常開接點k2d以及安全繼電器K3的常開接點k3d串聯(lián)連接，并在該串聯(lián)電路上施加有電壓。
伺服放大器11經與各相串聯(lián)連接的接點ca1、cb1；ca2、cb2；ca3、cb3連接到三相電源。接點ca1、ca2、ca3是接觸器Ca各相用的常開接點，接點cb1、cb2、cb3是接觸器Cb各相用的常開接點。接觸器Ca和Cb的常閉接點ca4和cb4、安全繼電器K2和K3的常閉接點k2b和k3b以及安全繼電器K1串聯(lián)連接，并在該串聯(lián)電路的兩端施加有電壓。
在圖7中，“DI”為數(shù)字輸入元件，“DO”為數(shù)字輸出元件。數(shù)字輸入元件DI構成檢測根據緊急停止因素14、15以及CPU的指令動作的繼電器R1a～R3a以及R1b～R3b的各接點狀態(tài)的檢測裝置。
接通電源的時刻，安全繼電器K1動作，其常開接點k1a和k1b閉合，常閉接點k1c和k1d斷開。如果緊急停止因素未輸入緊急停止指令，線路A的接點r1a～r3a和線路B的接點r1b～r3b閉合，安全繼電器K2和K3被激勵，并且將該安全繼電器K2和K3經接點k2a和k3a自鎖。另一方面，由于安全繼電器K2和K3被激勵，其常閉接點k2b和k3b斷開，安全繼電器K1處于非激勵狀態(tài)。這樣，接點k1c～k3c閉合，接觸器Ca被激勵。同樣，接點k1d～k3d閉合，接觸器Cb被激勵。從而接觸器Ca和Cb的接點閉合，電源向伺服放大器11供電，伺服電機12可以動作。
緊急停止因素14、15當中的任意一個輸入緊急停止指令時，或者CPU10輸出緊急停止指令，緊急停止線路A、B當中任意一個的接點r1a～r3a、r1b～r3b斷開時，安全繼電器K2和/或安全繼電器K3處于非激勵狀態(tài)，其接點k2c、k2d、k3c、k3d斷開，接觸器Ca和Cb處于非激勵狀態(tài)，從而其接點ca1～ca3以及cb1～cb3斷開，切斷向伺服電機12的供電，伺服電機12的動作停止，機械緊急停止。
現(xiàn)有的緊急停止電路使用由保證接點動作的安全繼電器構成的安全繼電器電路，因而必須使用特別設計的昂貴的部件。另外，電路復雜并且必須使用很多一般部件，在成本和可靠性方面產生不良影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的緊急停止電路具有2個緊急停止線路，各緊急停止線路上連接有接觸器，并且具有從電源經各接觸器接點的串聯(lián)電路向機械驅動電機供電的供電電路。所述緊急停止線路中，根據緊急停止因素的緊急停止指令信號的輸入而斷開的接點與由設在每個所述緊急停止線路中的CPU的指令斷開的接點串聯(lián)連接，并將接觸器連接到電源上。用檢測裝置檢測各接點的狀態(tài)。
在本發(fā)明的緊急停止電路的第一實施例中，各CPU在所述檢測裝置檢測出的自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)信息與另一個CPU送來的另一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)信息不一致時，輸出使自己一方的緊急停止線路上的接點斷開的指令。
在本發(fā)明的緊急停止電路的第二實施例中，各CPU判斷所述檢測裝置檢測出的自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)是否為接觸器通電的正常狀態(tài)，不正常的情況下，向另一個CPU送出異常信號，接收到該異常信號的CPU輸出使自己一方的緊急停止線路上的接點斷開的指令。判斷自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)不是接觸器通電的正常狀態(tài)的CPU也可以輸出使自己一方的緊急停止線路的接點斷開的指令。
本發(fā)明的緊急停止電路的第一和第二實施例可以采取以下形式兩個CPU之間收發(fā)監(jiān)控信號，相互檢查對方CPU的動作是否正常，各CPU在通過該檢查檢測出對方CPU的動作異常時，輸出使自己一方的緊急停止線路的接點斷開的指令，斷開自己一方的緊急停止線路。
各接觸器具有與接觸器的接點共同動作、檢測其接點狀態(tài)的檢測用接點和檢測其檢測用接點的接點狀態(tài)的接點狀態(tài)檢測裝置，來自該接點狀態(tài)檢測裝置的檢測信息包含在緊急停止線路的接點狀態(tài)中。
在對應于各緊急停止線路的各CPU之外再附加1個CPU，在所述各緊急停止線路上設置根據該附加CPU的指令斷開的接點，對應于所述各緊急停止線路的各CPU與所述附加CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少輸出使檢測出異常的CPU側的緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
在對應于各緊急停止線路的各CPU之外再附加1個CPU，該附加CPU與對應于所述各緊急停止線路的各CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少向沒有檢測出異常的CPU輸出緊急停止指令，接收到該緊急停止指令的CPU輸出使緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
本發(fā)明的緊急停止電路不需要由昂貴的保證接點動作的安全繼電器構成的安全繼電器電路，構成部件可以很少并且造價低。而且，以硬件和軟件兩種方式輸出緊急停止指令來實施緊急停止，從而可以更確實地實現(xiàn)緊急停止。另外，檢測出異常的緊急停止線路一側的CPU向另一緊急停止線路的CPU發(fā)出異常信號，使該CPU側的緊急停止線路斷開，從而可以更為確實地進行緊急停止。


以下參照附圖對實施例的說明可以使本發(fā)明的上述以及其它目的和特征更加明確。其中圖1是本發(fā)明緊急停止電路的第一實施例的電路圖。
圖2是圖1所示的緊急停止電路中的第一CPU進行的緊急停止處理的流程圖。
圖3是圖2所示的緊急停止處理的一個變形例。
圖4是圖1所示的緊急停止電路中的第一CPU進行的、利用監(jiān)控信號的緊急停止處理的流程圖。
圖5是圖1所示的緊急停止電路中的第二CPU進行的、利用監(jiān)控信號的緊急停止處理的流程圖。
圖6是本發(fā)明的緊急停止電路的第二實施例的電路圖。
圖7是現(xiàn)有的用于緊急停止的電路圖。
具體實施例方式
圖1是適用于機器人或工作機械、各種產業(yè)機械中的驅動電機的本發(fā)明緊急停止電路第一實施例的電路圖。
在本實施例中，與圖7所示的緊急停止電路相比，其特征在于省略了安全繼電器電路13，追加了一個CPU，使用2個CPU(第一CPU10a和第二CPU10b)。
在該圖1的緊急停止電路中，與圖7的緊急停止電路相同，由獨立的2個系統(tǒng)的電路來檢測緊急停止因素，分別具有2個系統(tǒng)的緊急停止線路A和B用的繼電器和用于停止向該繼電器供電的接點。因所適用的機械不同緊急停止因素各不相同，其數(shù)量也不一樣。在圖1所示例子中表示2個緊急停止因素14和15。一個緊急停止因素14使用按鈕，另一緊急停止因素15使用繼電器接點，分別切斷向繼電器R1a、R1b、R1c、R1d供電，傳遞緊急停止指令。
在線路A上串聯(lián)連接有緊急停止因素14的繼電器R1a的接點r1a、緊急停止因素15的繼電器R2a的接點r2a、根據第一CPU10a的指令動作的繼電器R3a的接點r3a以及接觸器Ca，并在該串聯(lián)電路兩端施加電壓。同樣，線路B上串聯(lián)連接有緊急停止因素14的繼電器R1b的接點r1b、緊急停止因素15的繼電器R2b的接點r2b、根據第二CPU10b的指令動作的繼電器R3b的接點r3b以及接觸器Cb，并在該串聯(lián)電路兩端施加電壓。
另外，線路A上設有構成用于第一CPU10a檢測接點r1a～r3a狀態(tài)的檢測裝置的數(shù)字輸入元件DI1a～DI3a。同樣，線路B上設有構成用于第二CPU10b檢測接點r1b～r3b狀態(tài)的檢測裝置的數(shù)字輸入元件DI1b～DI3b。
在線路A上，如果各接點r1a～r3a閉合，各數(shù)字輸入元件DI1a～DI3a檢測出高電平。而接點r1a閉合、接點r2a斷開時，接點r1a用的數(shù)字輸入元件DI1a檢測出高電平(“1”)，接點r2a用的數(shù)字輸入元件DI2a檢測出低電平(“0”)。同樣，在線路B上，如果各接點r1b～r3b閉合，各數(shù)字輸入元件DI1b～DI3b檢測出高電平(“1”)。
符號DOa、DOb表示數(shù)字輸出元件，第一CPU10a、第二CPU10b經數(shù)字輸出元件DOa、DOb驅動繼電器R3a、R3b。
驅動伺服電機12的伺服放大器11經由與各相串聯(lián)連接的接點ca1、cb1；ca2、cb2；ca3、cb3與三相電源連接。接點ca1、ca2、ca3是接觸器Ca的各相用的常開接點，接點cb1、cb2、cb3是接觸器Cb的各相用的常開接點。接觸器Ca的常閉接點ca4的一端與直流電源連接，另一端與數(shù)字輸入元件DIca連接，由第一CPU10a監(jiān)視該接觸器Ca的接點狀態(tài)。同樣，接觸器Cb的常閉接點cb4的一端與上述直流電源連接，另一端與數(shù)字輸入元件DIcb連接，由第二CPU10b監(jiān)視該接觸器Cb的接點狀態(tài)。
一接通電源，緊急停止因素14、15的繼電器R1a、R1b、R2a、R2b就被激勵，其常開接點r1a、r1b、r2a、r2b閉合。因為第一CPU10a、第二CPU10b沒有發(fā)出緊急停止指令，繼電器R3a、R3b被激勵，其接點r3a、r3b閉合。結果，接觸器Ca、Cb被激勵，其常開接點ca1～ca3、cb1～cb3閉合，從而向伺服放大器11供電，伺服電機12處于可動作狀態(tài)。在該正常的可動作狀態(tài)下，第一CPU10a從數(shù)字輸入元件DI1a、DI2a、DI3a、DIca接收信號“1、1、1、0”。同樣，第二CPU10b從數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb也接收信號“1、1、1、0”。
在任意一個緊急停止因素動作的情況下，例如，緊急停止因素15動作時，其繼電器R2a、R2b動作，其各接點r2a、r2b斷開，停止向接觸器Ca、Cb供電，從而接觸器Ca、Cb停止動作，其常開接點ca1～ca3、cb1～cb3斷開，停止向伺服放大器11供電。此時，即使緊急停止因素15的一個繼電器或接觸器Ca、Cb當中的一個發(fā)生故障，只要其它部件正常動作，就可以確實地停止向伺服電機12供電，從而實現(xiàn)緊急停止。例如，即使在因繼電器R2a發(fā)生故障使其接點r2a沒有斷開的情況下，由于繼電器R2b動作，接觸器Cb處于非激勵狀態(tài)，其常開接點cb1、cb2、cb3斷開，所以確實地停止向伺服電機12供電。同樣，例如即使接觸器Cb發(fā)生動作故障，接觸器Ca動作，而切斷向伺服電機12的供電。
如上所述，由緊急停止因素引起動作的繼電器通過兩套硬件結構停止向伺服電機12供電，從而確實地實現(xiàn)緊急停止。而且，在本實施例中，第一CPU10a和第二CPU10b兩者也從軟件上執(zhí)行緊急停止，從而更加確實地實現(xiàn)緊急停止。
本實施例中，作為軟件實現(xiàn)緊急停止的方法有兩種，一種是在數(shù)字輸入元件輸入的各緊急停止線路A、B的各接點動作狀態(tài)不一致時進行緊急停止處理的方法。另一種方法是采用各CPU是否正常動作作為監(jiān)控信號，如果一個CPU動作不正常，另一個CPU也執(zhí)行緊急停止處理。
圖2所示的是圖1的第一CPU10a監(jiān)視接點的動作狀態(tài)，檢測出緊急停止線路A、B各接點的動作狀態(tài)不一致，而執(zhí)行緊急停止處理的處理流程圖。第一CPU10a每隔規(guī)定周期執(zhí)行該處理。
首先，讀取來自作為檢測接點狀態(tài)的檢測裝置的線路A的數(shù)字輸入元件DI1a、DI2a、DI3a、DIca的信號(步驟a1)；并將表示該接點狀態(tài)的信息發(fā)送到第二CPU10b(步驟a2)；然后接收第二CPU10b送來的由數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb檢測出的線路B的接點狀態(tài)信息(步驟a3)；判斷該線路A的接點狀態(tài)與線路B的接點狀態(tài)是否相同(步驟a4)。如果相同，就此則結束該處理。
另一方面，當線路A的接點狀態(tài)與接點B的接點狀態(tài)不同時，輸出緊急停止信號，輸出自己一方的線路A的緊急停止信號，并經數(shù)字輸出元件DOa使繼電器R3a處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3a(步驟a5)。接點r3a一斷開，就停止向接觸器Ca的供電，接觸器Ca處于非激勵狀態(tài)，其常開接點ca1～ca3斷開，切斷向伺服放大器11的供電，從而停止伺服電機12的動作。
第二CPU10b也進行與圖2的處理同等的處理，在與步驟a1和a2相同的處理中，讀取來自數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb的信號并發(fā)送到第一CPU10a，同時當?shù)谝籆PU10a送來的各接點動作狀態(tài)信息與第二CPU10b讀取的接點動作狀態(tài)信息不一致時，使繼電器R3b處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3b，接觸器Cb處于非激勵狀態(tài)，從而停止伺服電機12的動作。這樣，在第一CPU10a和第二CPU10b檢測出的接點動作狀態(tài)不一致時，接點r3a、r3b斷開，接觸器Ca、Cb處于非激勵狀態(tài)，從而停止伺服電機12的動作。
圖3所示的是根據該數(shù)字輸入元件輸入的各緊急停止線路A、B的各接點動作狀態(tài)進行緊急停止的替代圖2所示處理的其它方法的處理流程圖。該方法判斷數(shù)字輸入元件輸入的各接點動作狀態(tài)是否正常，如果不正常，則將緊急停止信號發(fā)送到另一個CPU，由另一個CPU執(zhí)行緊急停止處理。
首先，讀取作為檢測接點狀態(tài)的檢測裝置的數(shù)字輸入元件DI1a、DI2a、DI3a、DIca發(fā)出的信號(步驟a′1)；再判斷數(shù)字輸入元件DI1a、DI2a、DI3a、DIca的輸出模式是否為正常狀態(tài)的“1、1、1、0”(步驟a′2)；輸出模式如果為正常狀態(tài)，則將正常狀態(tài)信號發(fā)送到第二CPU10b(步驟a′3)；然后讀取第二CPU10b送來的信號(步驟a′4)；并判斷讀取的信號是否表示正常狀態(tài)(步驟a′5)，如果表示正常狀態(tài)，則結束本周期的處理。另一方面，在步驟a′2判斷為沒有讀到正常狀態(tài)的輸出模式時，將異常信號發(fā)送到第二CPU10b(步驟a′7)；然后輸出緊急停止信號并經數(shù)字輸出元件DOa使繼電器R3a處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3a(步驟a′6)。在第二CPU10b送來異常信號的情況下(步驟a′5)，也輸出緊急停止信號，使繼電器R3a處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3a。斷開接點r3a而停止向接觸器Ca供電，使接觸器Ca處于非激勵狀態(tài)，其常開接點ca1～ca3斷開，切斷向伺服放大器11的供電，從而停止伺服電機12的動作。
即，第一CPU10a在從自己的線路A檢測出的接點狀態(tài)信號模式異常時，以及在第二CPU10b送來的另一線路B的接點狀態(tài)信號模式異常時，都輸出緊急停止信號，使接觸器Ca處于非激勵狀態(tài)，從而停止向伺服放大器11供電。
第二CPU10b也進行與圖3的處理同等的處理。在步驟a′1、a′2的處理中，讀取來自數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb的信號，判斷數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb的輸出模式是否為正常狀態(tài)的“1、1、1、0”，這一點不同；而在步驟a′6中，向數(shù)字輸出元件DOb輸出緊急停止指令，使繼電器R3b處于非激勵狀態(tài)，這一點也不一樣。其它與第一CPU10a的處理相同。
這樣，當接點狀態(tài)信號模式不正常時，自己線路一側的接觸器處于非激勵狀態(tài)，同時另一方的接觸器也處于非激勵狀態(tài)，兩個接觸器同時處于非激勵狀態(tài)，從而確實地實現(xiàn)緊急停止。另外，在這種情況下，也可以僅在另一個CPU送來異常信號時輸出緊急停止指令(步驟a′4、a′5、a′6)。
在緊急停止電路的2個緊急停止線路A和B中分別有1個緊急停止元件發(fā)生故障時，例如，在緊急停止線路A中接觸器Ca發(fā)生故障，其接點ca1～ca3不斷開，另外在緊急停止線路B中繼電器R1b發(fā)生故障，其接點r1b不斷開的情況下，如果只是繼電器等硬件結構的緊急停止裝置，則伺服電機就不停機。這是因為當輸入緊急停止因素14引起的緊急停止信號而解除向繼電器R1a、R1b的供電時，接點r1a斷開，但由于接觸器Ca發(fā)生故障，其接點ca1～ca3就不斷開，并且繼電器接點r1b不斷開，從而接觸器Cb處于激勵狀態(tài)，其接點cb1～cb3維持閉合狀態(tài)。
但按照本實施例，由于繼電器接點r1a斷開，數(shù)字輸入元件DI1a、DI2a、DI3a、DIca的檢測裝置檢測出的模式為“0、0、0、0”，與正常狀態(tài)模式“1、1、1、0”不同。在圖3所示方法中，第一CPU10a檢測出該異常并發(fā)送到第二CPU10b。第二CPU10b接收到該異常信號，使繼電器R3b處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3b。結果，使正常動作的接觸器Cb處于非激勵狀態(tài)，其接點cb1～cb3斷開，停止向伺服電機12供電，從而實現(xiàn)緊急停止。
在圖2所示方法中，第二CPU10b側的數(shù)字輸入元件DI1b、DI2b、DI3b、DIcb的檢測裝置檢測出的模式是正常狀態(tài)的“1、1、1、0”，接點狀態(tài)不一致，因此第一CPU10a和第二CPU10b輸出緊急停止信號，使繼電器R3a、R3b處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3a、r3b，停止向接觸器Ca、Cb供電，使正常動作的接觸器Cb處于非激勵狀態(tài)。
以下說明根據監(jiān)控信號進行的緊急停止處理。根據監(jiān)控信號的緊急停止處理可以作各種設想，圖4和圖5的示例是其中的一個例子。圖4表示根據監(jiān)控信號進行緊急停止的一個CPU(第一CPU10a)的處理，圖5表示另一個CPU(第二CPU10b)的處理，這兩個CPU同步執(zhí)行這些處理。
第一CPU10a每隔規(guī)定周期執(zhí)行圖4的處理，判斷自己(第一CPU10a)是否正常動作(步驟b1)；如果正常動作，則向第二CPU10b輸出監(jiān)控信號WDS，同時使計時器T復位后啟動(步驟b2、b3)。如果在計時器T計時完畢之前第二CPU10b返送回監(jiān)控信號WDS(步驟b4、b5)，則作為無異常，就此結束。
另一方面，如果在步驟b1中判斷為第一CPU10a的動作異常，以及在步驟b4中在接收到監(jiān)控信號WDS之前計時器T計時完畢時，則向數(shù)字輸出元件DOa輸出緊急停止指令(步驟b6)，使繼電器R3a處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3a，使接觸器Ca處于非激勵狀態(tài)，其常開接點ca1～ca3斷開，切斷向伺服電機12的供電，從而實現(xiàn)緊急停止。
另一方面，第二CPU10b與第一CPU10a執(zhí)行圖4處理的執(zhí)行周期同步地執(zhí)行圖5所示的處理，首先判斷自己(第二CPU10b)是否正常動作(步驟c1)，如果正常動作，則使計時器T復位后啟動(步驟c2、c3)。如果在計時器T計時完畢之前接收到第一CPU10a發(fā)出的監(jiān)控信號WDS(步驟c4)，則將監(jiān)控信號WDS返送回第一CPU10a(步驟c5)，結束本處理周期的處理。另一方面，如果在步驟c1中判斷為第二CPU10b的動作異常，以及在步驟c3中在接收到監(jiān)控信號WDS之前計時器T計時完畢，則向數(shù)字輸出元件DOb輸出緊急停止指令(步驟c6)，使繼電器R3b處于非激勵狀態(tài)，從而斷開其接點r3b，使接觸器Cb處于非激勵狀態(tài)，其常開接點cb1～cb3斷開，切斷向伺服電機12的供電，從而實現(xiàn)緊急停止。
這樣，如果2個CPU當中的一個未正常動作，該CPU相關線路的接觸器處于非激勵狀態(tài)，切斷了向伺服放大器11的供電，同時不向另一個CPU發(fā)送監(jiān)控信號WDS，因而另一個CPU也檢測出無法接收監(jiān)控信號WDS，從而自己一方的接觸器也處于非激勵狀態(tài)，切斷了向伺服放大器11的供電，從而確實地執(zhí)行緊急停止。
另外，在上述實施例中，如果一個CPU沒有正常動作，該CPU相關線路的繼電器R3a或R3b處于非激勵狀態(tài)，接觸器也處于非激勵狀態(tài)，從而切斷向伺服放大器11的供電，但因為該CPU不是正常動作，也可以僅使另一個CPU相關線路的繼電器R3a或R3b處于非激勵狀態(tài)并僅進行接觸器處于非激勵狀態(tài)的動作。
在上述第一實施例中，設有2個緊急停止系統(tǒng)，即使在一個系統(tǒng)的繼電器等硬件發(fā)生異常的情況下，也可以由另一個系統(tǒng)的繼電器等硬件執(zhí)行緊急停止，而且，如果一個系統(tǒng)根據CPU的指令檢測出異常，該系統(tǒng)的CPU輸出緊急停止指令，同時另一個系統(tǒng)的CPU也輸出緊急停止指令，從而可以更確實地執(zhí)行緊急停止。
圖6所示的是本發(fā)明第二實施例的緊急停止電路圖。該第二實施例的特征在于在圖1所示的第一實施例的基礎上追加了第三CPU10c。由該第三CPU10c經數(shù)字輸出元件DO2a、DO2b驅動的繼電器R4a、R4b的常開接點r4a、r4b被追加到各系統(tǒng)的線路A、B中，并且與緊急停止因素的各繼電器的接點串聯(lián)連接。
該第二實施例與第一實施例的區(qū)別僅在于第一CPU10a與第三CPU10c之間以及第二CPU10b與第三CPU10c之間進行監(jiān)控信號WDS的收發(fā)，檢測第一CPU10a和第二CPU10b的動作異常，如果第一CPU10a或第二CPU10b當中的任意一個檢測出動作異常，繼電器R4a或R4b處于非激勵狀態(tài)，常開接點r4a或r4b斷開，從而實現(xiàn)緊急停止。
即，第三CPU10c向第一CPU10a和第二CPU10b發(fā)送監(jiān)控信號WDS，如果最后第一CPU10a和第二CPU10b沒有向自己(第3CPU10c)返送回監(jiān)控信號WDS，則繼電器R4a、R4b處于非激勵狀態(tài)，常開接點r4a、r4b斷開，從而實現(xiàn)緊急停止。
第三CPU10c每隔規(guī)定周期執(zhí)行與圖4的步驟b2～b6同樣的處理，向第一CPU10a和第二CPU10b發(fā)送監(jiān)控信號WDS，如果在計時器T計時完畢之前第一CPU10a和第二CPU10b分別向第三CPU10c返送回監(jiān)控信號WDS，則就此結束本周期的處理。另一方面，如果在計時器T計時完畢之前沒有向第三CPU10c返送回監(jiān)控信號WDS，則向數(shù)字輸出元件DO2a、DO2b輸出緊急停止指令，繼電器R4a、R4b處于非激勵狀態(tài)，常開接點r4a、r4b斷開，從而實現(xiàn)緊急停止。
在第一CPU10a和第二CPU10b一側，執(zhí)行從圖5所示處理中去掉步驟c2、c3的處理后的處理，如果第一CPU10a和第二CPU10b正常動作，并且在規(guī)定時間內從第三CPU10c接收到監(jiān)控信號WDS，則將該監(jiān)控信號WDS返送回第三CPU10c。另一方面，如果第一CPU10a和第二CPU10b沒有正常動作，并且最后第一CPU10a和第二CPU10b沒有在規(guī)定時間內向第三CPU10c返送回監(jiān)控信號WDS，第三CPU10c向繼電器R4a、R4b輸出緊急停止指令，執(zhí)行緊急停止。
該第二實施例中設有數(shù)字輸出元件DO2a、DO2b和繼電器R4a、R4b，但也可以不設置這些元件，而是如圖6中虛線所示，第三CPU10c向第一CPU10a和第二CPU10b發(fā)送緊急停止指令，接收到緊急停止指令的第一CPU10a和第二CPU10b斷開自己系統(tǒng)的繼電器R3a、R3b的接點r3a、r3b。在圖6中，第一CPU10a和第二CPU10b之間也進行監(jiān)控信號WDS的收發(fā)，但因為第一CPU10a與第三CPU10c之間以及第二CPU10b與第三CPU10c之間進行監(jiān)控信號WDS的收發(fā)來檢測第一CPU10a和第二CPU10b的動作異常，因而也可以不通過第一CPU10a和第二CPU10b之間的監(jiān)控信號WDS的收發(fā)來進行異常檢測。但如果進行該異常檢測，可以提高緊急停止動作的精度。
權利要求
1.一種緊急停止電路，具有2個緊急停止線路，各緊急停止線路上連接有接觸器，并且具有經各接觸器的接點的串聯(lián)電路由電源向驅動機械的電機供電的供電電路；其特征在于，所述緊急停止線路串聯(lián)連接根據緊急停止因素的緊急停止指令信號的輸入而斷開的接點與根據設在每個所述緊急停止線路中的CPU的指令而斷開的接點，并將接觸器連接在電源上；所述緊急停止電路具有對所述各接點檢測出該接點狀態(tài)的檢測裝置；所述各CPU在所述檢測裝置檢測出的自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)信息與另一個CPU送來的另一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)信息不一致時，輸出使自己一方的緊急停止線路上的接點斷開的指令。
2.如權利要求1所述的緊急停止電路，其特征在于，所述兩個CPU之間收發(fā)監(jiān)控信號，相互檢查對方CPU的動作是否正常，各CPU在通過該檢查檢測出對方CPU的動作異常時，輸出使自己一方的緊急停止線路的接點斷開的指令，斷開自己一方的緊急停止線路。
3.如權利要求1所述的緊急停止電路，其特征在于，各接觸器具有與接觸器的接點一起動作來檢測其接點狀態(tài)的檢測用接點和檢測該檢測用接點的接點狀態(tài)的接點狀態(tài)檢測裝置，來自該接點狀態(tài)檢測裝置的檢測信息包含在緊急停止線路內的接點的狀態(tài)中。
4.如權利要求1所述的緊急停止電路，其特征在于，在對應于所述各緊急停止線路的各CPU之外再附加一個CPU，在所述各緊急停止線路上設置根據該附加CPU的指令而斷開的接點，對應于所述各緊急停止線路的各CPU與所述附加CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少輸出使在檢測出異常的CPU側的緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
5.如權利要求1所述的緊急停止電路，其特征在于，在對應于所述各緊急停止線路的各CPU之外再附加一個CPU，該附加CPU與對應于所述各緊急停止線路的各CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少向沒有檢測出異常的CPU輸出緊急停止指令，接收到該緊急停止指令的CPU輸出使在緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
6.一種緊急停止電路，具有2個緊急停止線路，各緊急停止線路上連接有接觸器，并且具有經各接觸器接點的串聯(lián)電路由電源向驅動機械的電機供電的供電電路；其特征在于，所述緊急停止線路串聯(lián)連接根據緊急停止因素的緊急停止指令信號的輸入而斷開的接點與根據設在每個所述緊急停止線路中的CPU的指令而斷開的接點，并將接觸器連接在電源上；所述緊急停止電路具有對所述各接點檢測出該接點狀態(tài)的檢測裝置；所述各CPU判斷所述檢測裝置檢測出的自己一方的緊急停止線路中的接點狀態(tài)是否是接觸器通電的正常狀態(tài)，不正常的情況下，向另一個CPU送出異常信號，接收到該異常信號的CPU輸出使自己一方的緊急停止線路上的接點斷開的指令。
7.如權利要求6所述的緊急停止電路，其特征在于，判斷為自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)不是接觸器通電的正常狀態(tài)的CPU也向自己一方的緊急停止線路的接點輸出斷開指令。
8.如權利要求6所述的緊急停止電路，其特征在于，所述兩個CPU之間收發(fā)監(jiān)控信號，相互檢查對方CPU的動作是否正常，各CPU在通過該檢查檢測出對方CPU的動作異常時，輸出使自己一方的緊急停止線路的接點斷開的指令，斷開自己一方的緊急停止線路。
9.如權利要求6所述的緊急停止電路，其特征在于，各接觸器具有與接觸器的接點一起動作來檢測其接點狀態(tài)的檢測用接點和檢測該檢測用接點的接點狀態(tài)的接點狀態(tài)檢測裝置，來自該接點狀態(tài)檢測裝置的檢測信息包含在緊急停止線路中的接點的狀態(tài)中。
10.如權利要求6所述的緊急停止電路，其特征在于，在對應于所述各緊急停止線路的各CPU之外再附加一個CPU，在所述各緊急停止線路上設置根據該附加CPU的指令而斷開的接點，對應于所述各緊急停止線路的各CPU與所述附加CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少輸出使在檢測出異常的CPU側的緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
11.如權利要求6所述的緊急停止電路，其特征在于，在對應于所述各緊急停止線路的各CPU之外再附加一個CPU，該附加CPU與對應于所述各緊急停止線路的各CPU之間進行監(jiān)控信號的收發(fā)，檢查CPU的動作是否正常，當檢測出對應于所述各緊急停止線路的任意一個CPU的動作異常時，所述附加CPU至少向沒有檢測出異常的CPU輸出緊急停止指令，接收到該緊急停止指令的CPU輸出使緊急停止線路上配置的接點斷開的指令。
全文摘要
提供一種具有2個緊急停止線路的緊急停止電路。由根據緊急停止因素以及第一、第二CPU的指令斷開的接點解除向第一、第二接觸器的通電。斷開這些接觸器的接點，切斷向電機的供電，從而實現(xiàn)緊急停止。第一線路的第一CPU在通過數(shù)字輸入檢測出的自己一方的緊急停止線路的接點狀態(tài)不正常時，向第二CPU送出異常信號，該第二CPU斷開自己一方的緊急停止線路上的接點，使接觸器處于非激勵狀態(tài)，從而停止向電機供電。
文檔編號F16P3/00GK1623744SQ20041009666
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權日2003年12月3日
發(fā)明者橋本良樹, 茅野信雄, 田邊義清, 湯山牧音 申請人:發(fā)那科株式會社