ควรหยุดสายฉุกเฉินอย่างไร?


23

เห็นได้ชัดว่าการหยุดฉุกเฉินเป็นความคิดที่ดีสำหรับหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ ระบบใดที่ควรถูกฆ่าในทันทีและสิ่งใดที่ควรใช้งานต่อไป

คำตอบ:


19

การหยุดฉุกเฉินเป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัยซึ่งมักพบได้ในอุปกรณ์อุตสาหกรรม

ควรใช้เมื่อหุ่นยนต์มีโอกาสทำร้ายมนุษย์หรือก่อให้เกิดอันตรายต่อทรัพย์สินอื่น ๆ โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักของหุ่นยนต์และพลังของมอเตอร์ (ความเร็วที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่)

ตัวอย่างเช่นหุ่นยนต์ขนาด 1 กก. เบาเกินไปที่จะสร้างความเสียหายได้มาก ในทางกลับกันหากเป็น 50 กิโลกรัมอาจทำให้เกิดความเสียหายได้ ในทำนองเดียวกันหุ่นยนต์บินขนาด 5 กิโลกรัมซึ่งเคลื่อนที่เร็วมากอาจเป็นอันตรายได้

คุณจะต้องติดตั้งตัวหยุดฉุกเฉินบนหุ่นยนต์และอาจเป็นอีกตัวหนึ่งที่อยู่นอกตัวหุ่นยนต์ (แม้ว่านี่จะเป็นการกำหนดค่าที่ยากกว่า) วิธีที่ปลอดภัยในการเดินสายไฟหยุดฉุกเฉินอยู่ในลักษณะปิดปกติ นั่นหมายความว่าสวิตช์จะปิดตามปกติและเชื่อมต่อขั้วทั้งสอง โดยการเชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งกับตรรกะ 1 และดึงปลายอีกด้านหนึ่งเป็นตรรกะ 0 ผ่านตัวต้านทานสามารถใช้เพื่อกำหนดสถานะของการหยุดฉุกเฉิน

หากมีการเรียกใช้การหยุดฉุกเฉินสวิทช์จะเปิดขึ้นและสัญญาณจะถูกดึงไปที่โลจิคัล 0 (0 โวลต์)

โดยปกติแล้วจะป้อนเข้ากับรีเลย์ที่ควบคุมกำลังของหุ่นยนต์

โปรดทราบว่าข้อกำหนดด้านความปลอดภัยอื่นของการหยุดฉุกเฉินคือการรีเซ็ตการหยุดฉุกเฉินไม่ควรเริ่มต้นหุ่นยนต์อีกครั้ง การเปิดเครื่องอีกครั้งควรจะต้องรีเซ็ตการหยุดฉุกเฉินแล้วจึงกดสวิตช์เปิด

EHow มีไดอะแกรมที่แสดงให้เห็นว่าควรใช้สายอย่างไร:

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


ดังที่Mark Boothชี้ให้เห็นเพื่อเพิ่มความทนทานคุณควรใช้สวิตช์เปิดตามปกติด้วย ในการทำเช่นนี้ให้เชื่อมต่อสัญญาณนี้ (ด้วยตัวต้านทานแบบดึงลง) เข้ากับสัญญาณ STOP ของรีเลย์ ( http://en.wikipedia.org/wiki/Relay_logic )


ระบบที่ควรฆ่าควรรวมถึงแอคชูเอเตอร์ทั้งหมด นี่หมายถึงทุกสิ่งที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ หากคุณมีคอมพิวเตอร์บนเครื่องคุณอาจสามารถแยกกำลังไฟออกจากระบบอื่นเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานโดยฉับพลัน อย่างไรก็ตามคุณจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้จ่ายกำลังให้กับแอคทูเอเตอร์โดยตรง (เช่น USB)


สำหรับแอปพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานต่ำคุณอาจพยายามประหยัดพื้นที่โดยการข้ามรีเลย์และเดินสายไฟฉุกเฉินพร้อมกับแหล่งพลังงานหลักของคุณ (แบตเตอรี่) อย่าทำอย่างนี้ มีสองปัญหาคือ

  • สิ่งนี้จะละเมิดหลักการความปลอดภัยที่รีเซ็ตการหยุดฉุกเฉินไม่ควรเปิดไฟอีกครั้งด้วยตัวเอง
  • กระแสทั้งหมดจะไหลผ่านจุดหยุดฉุกเฉินของคุณ มีการหยุดฉุกเฉินสูงสุดถึง 10A (อื่น ๆ มีการจัดอันดับเพียง 5A) แอปพลิเคชันของคุณอาจต้องการข้อมูลเพิ่มเติมในปัจจุบัน

หากต้องการหยุดฉุกเฉินในหุ่นยนต์ของคุณอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะมีที่ว่างสำหรับรีเลย์


4
จากประสบการณ์ของผมสินทรัพย์ที่ว่าหยุดฉุกเฉินควรเสมอปกป้องตัวเอง ดังนั้นการหยุดตัวกระตุ้นทั้งหมดฟังดูดี ... ยกเว้นถ้าคุณมีน้ำรอบ (กรณีของฉัน) ที่เราทำให้มันตัดพลังงานระบบที่สมบูรณ์ (เช่นหลังจากแบตเตอรี่)
sylvain.joyeux

15

นอกเหนือจากจุดที่Ronalchnทำแล้วหากคุณมีระบบที่สำคัญด้านความปลอดภัย E-Stop ที่เลือกควรใช้อย่างน้อย 4-wire อินเตอร์เฟสแทนที่จะใช้สอง wire ที่ง่ายกว่า

จากนั้น E-Stop จะต้องมีสวิตช์ภายในสองสวิตช์สวิตช์หนึ่งปิดโดยปกติสวิตช์อื่นจะเปิดตามปกติ ( เช่นหนึ่งในตัวเลือก OMRON เหล่านี้ดูA22E-M-11-EMO และA22E-M-11-EMSบน p2 ของแผ่นข้อมูล ) การเปิดใช้งาน E-Stop ทั้งเปิดNC (ปกติปิด)สวิทช์และปิด NO (เปิดปกติ)สวิทช์

เหตุผลของเรื่องนี้คือความซ้ำซ้อน

โหมดความล้มเหลวหนึ่งของสายสองเส้นปกติปิดวงจร e-stop คือสายไฟนั้นสั้นลงดังนั้นการเปิดสวิตช์ NC จะไม่ทำอะไรเลย สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่สายเคเบิลถูกบดขยี้ฉนวนที่ถูกแทนที่และสายเปลือยในขณะนี้แตะซึ่งกันและกัน

หากคุณตัดสินใจที่จะวางสาย E-stop ของคุณในทางตรงกันข้ามแม้ว่าจะมีวงจรเปิดตามปกติแล้วหนึ่งในโหมดความล้มเหลวของมันคือการที่สาย e-stop ถูกตัดดังนั้นการปิดสวิตช์ NO จะไม่ทำอะไรเลย สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่มีสายเคเบิลติดอยู่ระหว่างสองพื้นผิวหรือที่การเคลื่อนไหวดึงสายเคเบิลออกจากซ็อกเก็ต

ความเสี่ยงของโหมดความล้มเหลวเหล่านี้หมายความว่าไม่เพียงพอสำหรับตัวเอง

ด้วยการรวมทั้งวงจร NC และ NO E-Stop คุณจะกำจัดความเสี่ยงนี้ได้อย่างแท้จริงเนื่องจากวงจร E-Stop ที่ลงทะเบียนเงื่อนไข E-Stop จะทำให้เกิดเงื่อนไข E-Stop โดยรวม มีเป็นโอกาสเล็กเหลือเกินว่าวงจร NC อาจจะ shorted ในเวลาเดียวกันเป็นวงจรไม่ถูกตัด แต่ใดคุ้มค่าความปลอดภัยของระบบเกลือจะทำให้หน้าต่างของโอกาสสำหรับการนี้มีขนาดเล็กเต็มที (เช่นทรานซิสเตอร์อัตราสลับ)


ในเรื่องของสิ่งที่จะฆ่าใน E-Stop ในความคิดของฉันคุณควรฆ่าทุกสิ่งที่สามารถเคลื่อนย้ายและทุกสิ่งที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย (เช่นเลเซอร์)

ประสบการณ์ของฉันอยู่กับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมซึ่งโดยทั่วไปแล้วกลไกได้รับการออกแบบเพื่อให้มีความปลอดภัยในการฆ่าพลังงานได้ตลอดเวลา แกนถูกออกแบบมาเพื่อให้มอเตอร์ไม่ทำงานกับแรงโน้มถ่วงโดยไม่มีการใส่เกียร์ (ตัวอย่างเช่นหุ่นยนต์ SCARAที่แกนส่วนใหญ่อยู่ในระนาบแนวนอน) หรือได้รับการออกแบบให้อยู่ในสภาพ E-Stop มอเตอร์จะสั้นลง ที่จะหยุดทันทีทันใด


3

สิ่งที่ต้องตัดออกไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป

ภาวะแทรกซ้อนหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อตัวกระตุ้นต้องการพลังงานเพื่อความปลอดภัย ตัวอย่างเช่นแขนหุ่นยนต์ที่สามารถขับกลับได้หรือเข้ากันได้กับวัตถุที่มีน้ำหนักมากและใช้กำลังมอเตอร์เพื่อเก็บวัตถุไว้ในอากาศ ถ้าคุณฆ่าพลังน้ำหนักของวัตถุจะทำให้แขนพังทลายและทำลายวัตถุหุ่นยนต์หรือบุคคล

วิธีหนึ่งในการติดตั้งคัตเอาท์

ในกรณีข้างต้นแทนที่จะเป็นการตัดกำลังของแอคชูเอเตอร์คุณควรส่งข้อความถึงแอคชูเอเตอร์ทั้งหมดเพื่อเข้าสู่เซฟโหมด สิ่งที่หมายถึงขึ้นอยู่กับลักษณะของหุ่นยนต์และตัวกระตุ้นพิเศษ พวกเขาอาจหยุดหรือเพียงเข้าสู่โหมดพลังงานต่ำที่พวกเขาล้มลงช้าๆ

อีกวิธีในการติดตั้งคัตเอาท์

ในShadow Robot Handระบบตรวจจับบัสและแอคชูเอเตอร์นั้นใช้พลังงานจากสายจ่าย 48v เดียวกัน เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์แต่ละตัวมีหน่วยงานกำกับดูแลของตนเองแต่ละตัวมีการตั้งค่า Unver-Voltage Lockout ของตนเอง แอคทูเอเตอร์ตัดออกที่ 25v ในขณะที่เซ็นเซอร์ตัดที่ 9 โวลต์ เมื่อหยุดฉุกเฉินเกิดขึ้นสายพาวเวอร์ซัพพลายจะถูกนำลงไปที่ 18v ซึ่งทำให้แหล่งจ่ายไฟของแอคทูเอเตอร์ตัดออกในขณะที่ยังคงรักษากำลังไฟไว้กับเซ็นเซอร์และบัสการสื่อสาร


@ MarkBooth - ใช่มันเป็นเรื่องจริงในอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามในสถาบันการศึกษาฉันได้เห็นหุ่นยนต์จำนวนมากที่อาจทำให้เกิดปัญหาในการปิดเครื่อง
Rocketmagnet

1
นั่นไม่ได้ทำให้ฉันแปลกใจเหมือนที่ฉันไม่แปลกใจเลยที่ E-Stops ไม่ใช่สิ่งที่มือสมัครเล่นหลายคนคิดเช่นกัน ฉันคิดว่าส่วนหนึ่งของคุณค่าของการแลกเปลี่ยนสแต็กนี้จะช่วยให้ชุมชนเหล่านี้มารวมกันและช่วยให้ทุกคนเห็นวิธีแก้ปัญหาจากโดเมนอื่น ๆ มันเป็นคำตอบของคุณแรงบันดาลใจที่จะแก้ไขคำตอบของตัวเองกับมุมมองของอุตสาหกรรมในสิ่งที่จะฆ่า โชคดีที่ฉันไม่ต้องกรอกข้อมูลการประเมินความเสี่ยงของหุ่นยนต์ที่ทุบจิ๊ก 50 กิโลกรัมผ่านกรงนิรภัยของตัวเองเพราะมันพยายามเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว
Mark Booth

0

หากคุณไม่ได้อยู่ใกล้กับหุ่นยนต์ แต่ต้องการ e-stop คุณจะต้องพิจารณาวงจรสุนัขเฝ้าบ้านที่ดูสัญญาณระยะไกล วงจรจะคอยตรวจจับสัญญาณการเต้นและหากสัญญาณหยุดการเต้นจะเป็นการสั่งงานวงจร e-stop คุณต้องการให้สิ่งนี้ใกล้เคียงกับวงจรทางกายภาพเท่าที่จะทำได้ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถตีความชีพจรได้เพราะสิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีสถานะความล้มเหลวซึ่งจะป้องกันไม่ให้เกิดการกระตุ้นอย่างเพียงพอ -หยุด.

ในขณะที่คำตอบอื่น ๆ อีกมากมายที่ระบุเซนอุดมคติหยุดยั้งคือหนึ่งในโหมดความล้มเหลวใด ๆ ที่จะทำให้เกิดการหยุดฉุกเฉินซึ่งหมายความว่ากฎหมายของฟิสิกส์กำลังทำงานส่วนใหญ่ของ e-stop มากกว่าสิ่งที่คล้าย ซอฟต์แวร์. แน่นอนว่าการพยายามตีความว่าการหยุดอย่างถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่หุ่นยนต์ตั้งใจทำและผลที่ตามมาจากการหยุดการกระทำนั้น แต่ความล้มเหลวของระบบ e-stop ไม่ควรแน่ใจว่าหุ่นยนต์ของคุณทำงานต่อไป

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.