非常停止はどのように配線する必要がありますか?


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非常停止は、ほとんどのロボットで明らかに良い考えです。どのように配線する必要がありますか?どのシステムをすぐに停止する必要がありますか?

回答:


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非常停止は安全機能であり、通常は産業機器にあります。

ロボットが人間を傷つけたり、他の資産に害を及ぼす可能性がある場合に使用する必要があります。これは一般に、ロボットの重量とモーターのパワー(ロボットが移動する速度)に依存します。

たとえば、1kgのロボットは軽すぎて大きな損傷を与えません。逆に、50kgの場合、何らかの損傷を引き起こす可能性があります。同様に、非常に速く移動する5kgの飛行ロボットは危険です。

ロボットに緊急停止を取り付け、さらにロボットから別の緊急停止を取り付けることもできます(ただし、これはより難しい構成です)。非常停止を配線する安全な方法は、通常は閉じた方法です。つまり、スイッチは通常閉じられており、2つの端子が接続されています。一端を論理1に接続し、抵抗を介して他端を論理0に引くことで、非常停止の状態を判断するために使用できます。

非常停止がトリガーされると、スイッチが開き、信号は論理値0(0ボルト)になります。

これは通常、ロボットへの電力を制御するリレーに供給されます。

非常停止のもう1つの安全要件は、非常停止をリセットしてもロボットが再び起動しないことです。オンに戻すには、非常停止のリセットと、その後のオンスイッチの押し下げの両方が必要です。

Eこれをどのように配線するかを示す図があります:

http://www.ehow.com/how-does_5151421_do-emergency-stop-buttons-work.html


マークブースが指摘し、さらに増加の堅牢性に、あなたはだけでなく、通常のオープンスイッチを使用する必要があります。これを行うには、この信号(プルダウン抵抗付き)をリレーのSTOP信号(http://en.wikipedia.org/wiki/Relay_logic)に接続します。


殺すべきシステムには、すべてのアクチュエータが含まれている必要があります。これは動くことができるものすべてを意味します。コンピュータを搭載している場合、突然の電力損失を避けるために、別のシステムに電力を分離できる場合があります。ただし、アクチュエータ(USBなど)に直接電力を供給していないことを確認する必要があります。


低電力アプリケーションの場合、リレーをスキップしてスペースを節約し、主電源(バッテリー)と直列に非常停止を配線することができます。これをしないでください。2つの問題があります。

  • これは、非常停止をリセットすること自体では電源を再投入しないという安全原則に違反することになります。
  • すべての電流が非常停止を流れます。10Aまで定格の非常停止があります(他の定格は5Aのみです)。あなたのアプリケーションはおそらくもっと最新のものが必要でしょう

ロボットに緊急停止が必要な場合、おそらくリレー用のスペースを確保するのに十分な大きさです。


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私の経験では、非常停止が常に保護すべき資産はそれ自体です。したがって、すべてのアクチュエータを停止することは正常に聞こえます...水が周りにある場合を除き(私の場合)、実際にシステムの電源を完全に切断する場合(つまり、バッテリーの直後)
-sylvain.joyeux

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ronalchnが指摘する点に加えて、安全性が重要なシステムがある場合、選択される非常停止は、より単純な2線式インターフェースではなく、少なくとも4線式インターフェースを使用する必要があります。

E-Stopには2つの内部スイッチがあります。1つは通常閉じ、もう1つは通常開いています(これらのOMRONオプションの1つと同様に、データシートの p2 A22E-M-11-EMO およびA22E-M-11-EMSp2を参照)。E-Stopを有効にすると、NC (常閉)スイッチ開き、NO (常開)スイッチが閉じます。

この理由は冗長性です。

通常、2線式の非常停止回路の故障モードの1つは、線が短絡し、NCスイッチを開いても何も起こらないことです。これは、ケーブルがつぶれ、絶縁体がずれて、裸線が互いに接触する状況で発生する可能性があります。

ただし、通常の開回路で逆方向に非常停止を配線する場合、その故障モードの1つは非常停止ワイヤが切断され、NOスイッチを閉じても何も行われないことです。これは、ケーブルが2つの表面の間に挟まれたり、動きがケーブルをソケットから引き抜いたりする状況で発生する可能性があります。

これらの故障モードのリスクは、それ自体では十分ではないことを意味します。

NCおよびNOの両方のE-Stop回路を含めることにより、E-Stop回路がE-Stop条件を登録すると全体的なE-Stop条件が発生するため、このリスクを実質的に排除します。そこ NC回路が短絡することができることを非常に小さいチャンス同時に NO回路が切断されると、その塩は、この無視できるほどに小さい(すなわち、トランジスタのスイッチング速度)のための機会の窓になるだろう任意の安全システムの価値が。


E-Stopで何を殺すかという問題については、私の意見では、移動可能なすべてのものと、損傷を引き起こす可能性のあるすべてのもの(レーザーなど)を殺すべきです。

私の経験は産業用ロボット工学に関するものですが、通常、機械は通常、いつでも力を殺すことが本質的に安全であるように設計されています。軸は(例えばモータが重要ギアなしに重力に逆らって作用しないように設計されているスカラロボット軸の大部分が水平面内にある)またはE-ストップ状態になるように設計されたそれらをもたらし、モータを短絡されます急停止する


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何を切り取るかは必ずしも簡単なことではありません

安全性を維持するためにアクチュエータが実際に電力を必要とする場合、1つの複雑さが生じます。たとえば、後進式またはコンプライアントなロボットアームが重い物体を拾い上げ、モーターを使用して物体を空中に保持しています。パワーを殺すと、オブジェクトの重さによって腕がクラッシュし、オブジェクト、ロボット、または人が壊れます。

カットアウトを実装する1つの方法

上記の場合、アクチュエーターの電源を切るのではなく、すべてのアクチュエーターにメッセージを送信してセーフモードにするのが賢明かもしれません。正確に何を意味するかは、ロボットと特定のアクチュエータの性質に依存します。停止するか、単に低電力モードに移行して、ゆっくりと落ちる可能性があります。

カットアウトを実装する別の方法

ではシャドウロボットハンド、センシングシステム、バスやアクチュエータはすべて同じ48V電源ラインから電力が供給されています。センサーとアクチュエーターにはそれぞれ独自のレギュレーターがあり、それぞれ固有のUnver-Voltage Lockout設定があります。アクチュエータは25vでカットアウトし、センサーは9vでカットアウトします。緊急停止が発生すると、電源ラインが18vに引き下げられ、センサーと通信バスへの電力を維持しながら、アクチュエーターの電源が遮断されます。


@MarkBooth-はい、それは業界に当てはまります。しかし、学界では、電源オフ時に問題を引き起こす可能性のある多数のロボットを見てきました。
Rocketmagnet

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E-Stopが多くの愛好家が考えているものでもないことを私が驚かないように、それは私を驚かせません。このスタック交換の価値の一部は、これらのコミュニティを結び付け、誰もが他のドメインのソリューションを見るのを助けることだと思います。そのままで、あなたの答えは、殺すものについての産業的な視点で私自身の答えを編集するように私を刺激しました。幸いなことに、50kgの治具を自分の安全ケージで破壊したロボットのリスク評価を記入する必要はありませんでした。
マークブース

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ロボットの近くにいなくても非常停止が必要な場合は、リモート信号を監視するウォッチドッグ回路を検討する必要があります。回路はパルス信号を監視し、信号がパルスを停止すると、非常停止回路をアクティブにします。これをできるだけ物理的な回路に近づけたいと思っています。つまり、パルスがコンピューターやマイクロコントローラーで解釈できないことを意味します。 -やめる。

他の多くの答えが述べているように、理想的な非常停止は、どの故障モードでも緊急停止を引き起こすものです。つまり、物理法則は、非常に似たものではなく、非常停止のほとんどの作業を行っています。ソフトウェア。もちろん、その停止を正しく解釈しようとするかどうかは、ロボットの意図とそのアクションの停止の結果に大きく依存しますが、非常停止システムの障害は、ロボットの実行を保証するものではありません。

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