PLC参与控制机器人夹爪的安全打开逻辑

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安全风险背景是这样的：
       现场有好多Durr机器人工位，机器人的夹爪用的是雄克气缸式，夹爪靠压缩空气打开，断气后通过内部弹簧夹紧，相信大家都用到过，夹爪的打开/关闭命令都是来自于机器人，机器人程序负责判断是否应该夹紧/松开，将命令传递给plc，PLC收到后直接控制电磁阀打开/关闭，PLC是不对机器人信号进行判断的，直接进行输出。
另外就是在手动操作打开/关闭机器人夹爪时，需要先按下快捷键III通入压缩空气，再执行相应程序打开/关闭夹爪，就是在这里存在一定安全风险：
       第一：维修人员进入工位内部移动调整机器人位置时，此时机器人选择在手动模式，在机器人上使能运行程序打开夹爪后，此时一旦错误地忘记执行夹爪关闭程序，而是通过断开机器人使能，关断主气阀从而使夹爪自行夹紧工件，当再次上使能，主气阀打开后，由于夹爪未执行关闭程序，因而夹爪会直接打开，工件会直接掉落。           
       第二：当夹爪原本松开无件情况下，手动抓取工件，此时也执行了夹爪关闭程序，但是调试完毕后，未将工件放回轨道，夹爪上仍然带件，因为夹爪上之前没有工件记忆，因此hmi面板上是有打开夹爪使能的，当设备报警夹爪与记忆不一致时，操作工以为夹爪上没有工件便手动从HMI上打开夹爪消除报警，工件掉落，导致砸伤维修操作人员，存在重大安全风险。
分析过程是这样的：
       由于夹爪在断气情况下内部弹簧会夹紧，导致实际夹爪也关闭，但是此时机器人并没有执行夹爪关闭程序，do_Gripper_Open信号仍然置位，机器人夹爪打开换向阀仍然得电，此时一旦操作人员按下快捷键III打开主气阀，夹爪就会通气打开，导致工件掉落。比如，操作人员在机器人手动Motor On后，执行程序打开夹爪，但是在Motor Off后，由于夹爪断气内部弹簧复位夹紧工件，由于没有执行夹爪关闭程序，当再次Motor On，通入压缩空气后，夹爪就会直接打开，造成工件掉落。
因此，机器人程序中在夹爪打开程序进行判断，如果是自动模式下进行打开，保持和原位一样的逻辑，如果是在手动模式下，机器人打开/关闭动作均是以脉冲形式输出，且在机器人Motor off后，夹爪会自动关闭，下次在开启主气源后也不会自动打开，保证安全。
因为上述的这种情况是可能存在人为错误操作的可能性，比如，手动运行了夹爪打开程序，但是忘记运行了夹爪关闭程序，只是通过断开机器人使能来使夹爪关闭，当第二次上使能后，夹爪就会打开造成工件掉落。
因此1.当机器人手动模式下，一旦断开使能后，PLC将夹爪打开的换向阀切断是十分必要的。
       2.同时将HMI打开夹爪的条件去掉，即不能在面板上打开夹爪，只能通过机器人示教器打开，因为从示教器打开夹爪是最安全的，可以最大程度保证操作的安全性。
       3.另外，当机床开门后，HMI面板会请求操作人员确认夹爪安全状态，只有确认安全的情况下，夹爪才能打开。
改善过程：
        逻辑更改：（一）PLC处：      1.新增手动夹紧松开控制点，当手动情况下可以正常关闭夹爪


手动情况下，通过机器人传递的脉冲信号开控制夹爪打开，一旦松开使能夹爪便会夹紧，再次上使能后也不会打开


2.隐去HMI打开夹爪使能


3.画面确认夹爪安全


（二）机器人处:
               自动情况和原来保持一致，手动情况下夹爪打开和关闭均采用脉冲输出。




通过这样的改动，可以保证最大程度上夹爪打开过程的安全，各位有相似应用的西友门可以参考下，
来源：西门子工业技术论坛