專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)器的安全裝置和保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有移動(dòng)件的機(jī)器的安全裝置及保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明是對(duì)這里所引用的澳大利亞專(zhuān)利申請(qǐng)27084/92所公開(kāi)的安全裝置的改進(jìn)。
本發(fā)明特別是用在壓力制動(dòng)裝置或其它類(lèi)型的機(jī)器上，但又不僅限于此。所述的機(jī)器具有一個(gè)工作件，相對(duì)于由一個(gè)支承件支承的工件進(jìn)行操作，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)。使用這種類(lèi)型的機(jī)器時(shí)，在橫向移動(dòng)移動(dòng)件的期間，操作員非常近移動(dòng)件周?chē)臋C(jī)體，而且身體的一部分進(jìn)到了其中。移動(dòng)件可以包括工作件，正如在上行程壓力制動(dòng)裝置中出現(xiàn)的情況，或者，可以包括在上行程壓力制動(dòng)裝置中出現(xiàn)的工件支承件。
操作這種機(jī)器時(shí)，當(dāng)工件非常靠近支承件時(shí)，如果操作人員的身體置于工作件周?chē)?，就可能?huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生危害。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，保護(hù)進(jìn)入機(jī)器的工作件周?chē)奈矬w，該工作件相對(duì)于由一個(gè)支承件支承的工件進(jìn)行操作，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)。
另外，本發(fā)明的更佳的目的是，防止物體被機(jī)器中移動(dòng)的件碰撞，或者防止該物體被卡在工件和支承件間。
按本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于有帶工作端的工作件和工件支承件的機(jī)器的安全裝置，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，，該安全裝置包括與工作件的工作端固定安裝的相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，以確定離開(kāi)工作端固定間隔的保護(hù)范圍；所述的發(fā)光裝置用于發(fā)射光束，相應(yīng)的光接收裝置用于接收光束，因此，在通常情況下，光束由相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置沿著和工作件的工作端隔開(kāi)固定間隔的路徑發(fā)射和接收；控制裝置，在移動(dòng)件的所述移動(dòng)范圍內(nèi)，激發(fā)所述發(fā)光裝置發(fā)射光束和激發(fā)所述光接收裝置來(lái)感測(cè)發(fā)射光束的接收，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；阻擋裝置，根據(jù)由所述控制裝置檢測(cè)的某些緊急情況而阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
優(yōu)選地，所述控制裝置包括控制機(jī)器移動(dòng)件移動(dòng)方向或速度的移動(dòng)件控制裝置。
優(yōu)選地，所述移動(dòng)件控制裝置包括來(lái)自所述阻擋裝置；所述加工操作員，經(jīng)手控、開(kāi)關(guān)或其他輸入器件；壓力或限制開(kāi)關(guān)等機(jī)器傳感器，中一項(xiàng)或多項(xiàng)的輸入信號(hào)；移動(dòng)件控制處理裝置；以及控制閥、繼電器或其他控制器件的輸出控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述阻擋裝置在又一規(guī)定移動(dòng)范圍移動(dòng)的期間，所述阻擋裝置不會(huì)因某些緊急情況而阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
所述控制裝置最好包括位置處理裝置，以連續(xù)跟蹤移動(dòng)件的移動(dòng)，并檢查該移動(dòng)是否和規(guī)定移動(dòng)一致，其中，當(dāng)位置處理裝置確定移動(dòng)件的向前移動(dòng)與所述規(guī)定移動(dòng)不一致時(shí)，阻擋裝置阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
所述位置處理裝置最好包括跟蹤裝置，以測(cè)試所述移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，所述位置處理裝置把跟蹤裝置測(cè)出的移動(dòng)件的位置記成所述噪聲抑制點(diǎn)，此后，連續(xù)檢查由所述跟蹤裝置確定的噪聲抑制點(diǎn)的測(cè)定位置，以有效控制移動(dòng)件的移動(dòng)。
所述控制裝置最好包括脈沖發(fā)生裝置，以使發(fā)光裝置發(fā)射光束，從而，它按規(guī)定方式產(chǎn)生脈沖；光學(xué)控制和處理裝置，用于控制所述脈沖發(fā)射裝置的工作，處理由所述光接收裝置接收到的信號(hào)，以確定何時(shí)沒(méi)接收到發(fā)射的光束或沒(méi)按規(guī)定方式脈沖發(fā)射光束；其中，當(dāng)所述光學(xué)控制和處理裝置確定在規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)沒(méi)有收到發(fā)射的光束時(shí)，或不是按規(guī)定方式脈動(dòng)發(fā)射光束時(shí)，所述阻擋裝置阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
安全裝置最好包括多個(gè)相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，這些裝置形成在前緣周?chē)墓饴纷钃跫退雒}沖發(fā)生裝置，使每個(gè)相應(yīng)發(fā)光裝置和光接收裝置按不同的方式產(chǎn)生脈沖，以使它們之間有所區(qū)別。
所述控制裝置最好包括振動(dòng)感測(cè)裝置，它根據(jù)所述光接收裝置感測(cè)的光束接收情況分析信號(hào)，并區(qū)別和光束的正常振動(dòng)與不正常的阻擋；其中，所述的阻擋裝置根據(jù)規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)所述振動(dòng)感測(cè)裝置感測(cè)到光束不正常阻斷時(shí)，阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)。
最好是把所述發(fā)光裝置安裝在工作件的一端上，所述光接收裝置安裝在工作件的另一相對(duì)端上，使相對(duì)應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置的振動(dòng)移動(dòng)造成發(fā)射的光束的振蕩移動(dòng)按橫截所述光束路徑的一個(gè)方向衰減，把光束的合成振蕩移動(dòng)限制在基本上垂直于所述一個(gè)方向的單個(gè)橫向方向，以減小讀出光束所述不正常中斷所需的檢測(cè)時(shí)間。
最好設(shè)置多個(gè)所述的相應(yīng)發(fā)光裝置和光接收裝置，所述的多個(gè)發(fā)光裝置按相互鄰近和基本平行的方式安裝成一個(gè)個(gè)整體，作為相對(duì)于工作件的獨(dú)立單元，所述的多個(gè)光接收裝置也按相互鄰近，同樣基本平行的方式安裝成一個(gè)整體，作為相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元的分離的獨(dú)立單元，但是與所述的多個(gè)相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收由發(fā)光裝置發(fā)射的光束，使振動(dòng)移動(dòng)傳遞到作為一個(gè)整體的每個(gè)獨(dú)立單元，使每個(gè)光束引起同步和一致振蕩，并同步而相應(yīng)地感測(cè)由所述光接收裝置接收的無(wú)阻斷地通過(guò)的光束，由此簡(jiǎn)化了對(duì)所述振動(dòng)感測(cè)裝置接收的光束的分析和識(shí)別。
所述移動(dòng)件跟蹤裝置最好連續(xù)檢測(cè)超過(guò)有規(guī)定的最大距離的噪聲抑制點(diǎn)的移動(dòng)件的推進(jìn)距離，如果接收到的發(fā)射光束是在所述規(guī)定的最大距離中沒(méi)有中斷信號(hào)，所述阻擋裝置阻止移動(dòng)件進(jìn)一步向前移動(dòng)。
優(yōu)選地，所述安全裝置被組裝成機(jī)器控制系統(tǒng)一體的一個(gè)部分，因此，該安全裝置能夠根據(jù)機(jī)器控制系統(tǒng)接收到的信號(hào)直接控制機(jī)器的功能。
按本發(fā)明的另一方案，提供一種對(duì)進(jìn)入機(jī)器的移動(dòng)件的移動(dòng)路徑中的物體的保護(hù)方法，此處機(jī)器的移動(dòng)件或者是一個(gè)帶工作端的工作件，或者是一個(gè)工件支承件，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，該方法包括以固定間隔的距離沿在工作件的工作端前面的正常的非遮斷路徑發(fā)射光束，同時(shí)，移動(dòng)件移過(guò)規(guī)定的移動(dòng)范圍，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；當(dāng)所述光束已經(jīng)在工作端前越過(guò)后，連續(xù)地感測(cè)所述光束的接收情況；在所規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)不能隨時(shí)接收和感測(cè)發(fā)射的光束時(shí)或在某些緊急情況下，阻止活動(dòng)件向前移動(dòng)。
優(yōu)選地，該方法包括在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)。
優(yōu)選地，該方法包括連續(xù)跟蹤移動(dòng)件的移動(dòng)，檢查所述移動(dòng)是否與所述規(guī)定移動(dòng)一致，每當(dāng)該移動(dòng)與所規(guī)定的移動(dòng)不一致時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
該方法最好包括按規(guī)定方式使發(fā)射所述光束脈動(dòng)，并如果在沒(méi)有接受并感測(cè)到以規(guī)定方式脈動(dòng)的發(fā)射光束時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
該方法最好還包括發(fā)射和感測(cè)多個(gè)光束的接收，這些光束設(shè)置成能確定工作件工作端周?chē)墓饴纷铏n柵，每束光束按不同方式產(chǎn)生脈沖，使區(qū)分它們。
該方法最好包括分析收到的光束，以識(shí)別光束的正常振動(dòng)和不正常中斷，當(dāng)感測(cè)出在規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)不正常中斷時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
該方法最好包括按橫截所述光束路徑的一個(gè)方向衰減光束的振動(dòng)移動(dòng)，使所述光束的合成振蕩移動(dòng)基本上限制在垂直于所述一個(gè)方向的單一橫向方向中，以減少感測(cè)光束的不正常中斷所需的時(shí)間。
該方法最好包括按相互基本平行的方式發(fā)射多個(gè)光束，使機(jī)器的振動(dòng)移動(dòng)等量地傳遞到所述光束，以引起所述光束同步和相應(yīng)的振蕩，以便于光束的分析和識(shí)別。
該方法最好包括完成在噪聲抑制點(diǎn)的規(guī)定的范圍移動(dòng)，并繼續(xù)移動(dòng)通過(guò)另一規(guī)定的移動(dòng)范圍，穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)，在該移動(dòng)過(guò)程中移動(dòng)件不會(huì)因某些緊急情況而被阻止向前移動(dòng)。
該方法最好包括連續(xù)檢查移動(dòng)件超出有所述噪聲抑制點(diǎn)之外一規(guī)定的最大距離，如果在規(guī)定的最大距離中沒(méi)感測(cè)光束中斷，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
該方法最好包括連續(xù)測(cè)試移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)件物理上定位于此時(shí)，分別檢測(cè)噪聲抑制點(diǎn)的位置，每當(dāng)噪聲抑制點(diǎn)調(diào)節(jié)器的讀出減弱時(shí)，檢查所檢測(cè)的噪聲抑制點(diǎn)是否與所測(cè)試的噪聲抑制點(diǎn)一致，一旦兩者之間出現(xiàn)差別，立即阻止移動(dòng)件再向前移動(dòng)。
優(yōu)選地，所述安全裝置包括操作人員界面裝置，用來(lái)接收操作人員發(fā)出的指令，并反過(guò)來(lái)向操作人員顯示信息；所述操作人員界面構(gòu)造成能夠標(biāo)示某些特別的條件和被編碼成標(biāo)示不同故障和操作條件的其他信息。
優(yōu)選地，所述控制裝置包括升高裝置，使所述阻擋裝置不能工作，并經(jīng)過(guò)所述跟蹤裝置有選擇地確定所述規(guī)定移動(dòng)限和所述噪聲抑制點(diǎn)的位置。
通過(guò)參考附圖對(duì)以下兩個(gè)特定實(shí)施例的說(shuō)明將會(huì)更好地理解發(fā)明。
圖1是裝有安全裝置的壓力制動(dòng)裝置的正視圖；圖2是和圖1所示壓力制動(dòng)裝置配裝的第一實(shí)施例的安全裝置的局部透視圖；圖3a，3b，3c是帶有設(shè)置在不同位置中的移動(dòng)刀片的壓力制動(dòng)裝置的橫截面的局部側(cè)視圖，示出了加壓操作中光束位置與刀片前緣之間的關(guān)系；圖4a，4b，4c是加壓操作所用的壓力制動(dòng)裝置的橫截面的局部側(cè)視圖，其中，物體阻斷了移動(dòng)刀片的路徑；圖5是激光發(fā)送和接收電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是安全裝置的控制盒的正視圖；圖7是表示其各種輸入和輸出連接的第一實(shí)施例的控制器的示意圖；圖8是第一實(shí)施例的控制器的邏輯結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9a是光學(xué)編碼器的盤(pán)和軸的側(cè)視圖；
圖9b是裝有光學(xué)編碼器的刀片跟蹤裝置的側(cè)視示意圖；圖10是表示第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)器在正常工作時(shí)，刀片的位置與控制器的各輸入和輸出信號(hào)之間的相對(duì)關(guān)系曲線(xiàn)圖；圖11是表示第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置正常工作時(shí)控制器的各種操作狀態(tài)的方框圖；圖12是表示按第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置在設(shè)置過(guò)程中刀片的位置與控制器的各輸入和輸出信號(hào)之間的相對(duì)關(guān)系曲線(xiàn)圖；圖13是表示第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置在設(shè)置過(guò)程中控制器的各操作狀態(tài)的方框圖；圖14是第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置在抑制強(qiáng)制模式中，刀片的相關(guān)位置與控制器的各種輸入和輸出信號(hào)之間的關(guān)系曲線(xiàn)；圖15是按第一實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置在抑制強(qiáng)制模式中，控制器的各種操作狀態(tài)的方框圖；圖16是按第二實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置在正常工作時(shí)刀片的位置與控制器的各種輸入和輸出信號(hào)之間的相對(duì)關(guān)系曲線(xiàn)；圖17是表示第二實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置正常工作時(shí)控制器的各種操作狀態(tài)的方框圖；圖18是按第二實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置的在抑制強(qiáng)制模式中，控制器的各種操作狀態(tài)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例涉及配裝在常規(guī)的壓力制動(dòng)裝置中的安全裝置，刀片是壓力制動(dòng)裝置的工作或活動(dòng)件，同時(shí)也是移動(dòng)件，還涉及對(duì)進(jìn)入刀片移動(dòng)路徑中的物體的保護(hù)方法。這和上行程壓力制動(dòng)裝置不同，后者的刀片雖仍是活動(dòng)件，但它是靜止不動(dòng)的，壓力制動(dòng)裝置的基座是向著刀片靠攏的工件支承件和移動(dòng)件。
如圖1所示，常規(guī)壓力制動(dòng)裝置10包括外殼12，刀架14，機(jī)座16，既是壓力制動(dòng)裝置的活動(dòng)件又是移動(dòng)件的刀片18，安裝在腳踏板34中的一對(duì)移動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，用于移動(dòng)刀片的液壓系統(tǒng)和壓力控制器(未示出)。刀架14安裝刀片18，刀架在壓力控制器和液壓系統(tǒng)中通過(guò)腳踏板34中的一對(duì)移動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的操作與裝在外殼12中的刀片一起在垂直平面中移動(dòng)。如圖2至4所示，刀片18按基本上是垂直的方式安裝，它有前緣36。機(jī)座16有同時(shí)動(dòng)作的基底件38，基底件38中設(shè)有起壓模作用的槽40。
如圖3和4所示，材料件，例如材料片42可放在基底38上，壓入槽40中。為了把材料壓成規(guī)定的形狀，槽40可以是所需的任何形狀。本實(shí)施例中，如圖3c所示，為構(gòu)成角形件，槽的形狀是V形。
圖4中示出用戶(hù)用手44操作材料片42。因此，安全裝置的作用是保護(hù)進(jìn)到刀片18的移動(dòng)路徑中的操作者的手臂不受傷害，刀片不碰撞手臂，否則，在刀片與基底38相遇之前沒(méi)受到阻擋，則會(huì)出現(xiàn)手臂被截?cái)嗟膼汗?br>
安全裝置通常包括一對(duì)可調(diào)節(jié)的懸臂20，安裝至懸臂上的一對(duì)可調(diào)節(jié)的垂直支柱21，相應(yīng)的發(fā)光裝置22和光接收裝置24，控制裝置，有些是裝在控制盒25中。
一對(duì)夾臂20固定在刀架14上，且刀架的兩個(gè)相對(duì)端以相反方向朝外延伸，以分別處于垂直支柱21，使相應(yīng)的發(fā)光裝置22和光接收裝置24安裝其上。而且，發(fā)光裝置22和光接收裝置24位于外殼28中刀片18的任一端處，并精確對(duì)準(zhǔn)，如圖2所示，使發(fā)光裝置22發(fā)射的光束26在刀片18的前緣的前部橫穿并基本平行。相應(yīng)地設(shè)置光接收裝置、當(dāng)光路不中斷時(shí)能正常接收光束26。
如圖3和4所示，發(fā)射的光束靠近并平行于刀片18的前緣。本實(shí)施例中，設(shè)置用路徑26a，26b，和26c表示的三個(gè)光束，它們確定了位于刀片前緣下面通常為4mm的平面阻擋柵，前光束和后光束通常位于距刀片中心線(xiàn)任一邊20mm處。
發(fā)光裝置22和光接收裝置24的外殼28被覆蓋，使觸發(fā)發(fā)光裝置的周?chē)馑a(chǎn)生的反射光散射作用減至最小。
在本實(shí)施例中，如圖2至5所示，發(fā)光裝置22包括三個(gè)激光器，每個(gè)激光器有良好限定和精確聚焦的多個(gè)光束，以防止光束散射和反射至基底和刀片表面上。本實(shí)施例中，激光的散射角小于0.04°，并橫向隔開(kāi)，光束處于相對(duì)于刀片18的垂直平面的水平平面中。預(yù)先設(shè)置一個(gè)激光器，并鄰近刀片18的前邊18a，沿著線(xiàn)26a表示的路徑發(fā)射光束；預(yù)先設(shè)置第二激光器，與刀片18處于同一平面，沿著線(xiàn)26a表示的路徑發(fā)射光束；最后，預(yù)先設(shè)置第三激光器，鄰近刀片18的后邊18b，沿著線(xiàn)26c表示的路徑發(fā)射光束。
激光器包括頻率在千赫茲范圍內(nèi)按規(guī)定方式開(kāi)關(guān)的專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的激光二極管39a，39b和39c，以產(chǎn)生周期為毫秒的脈沖光束。在該頻率的光束脈沖是肉眼看不見(jiàn)的。因而光束呈現(xiàn)為連續(xù)光束。
光接收裝置24包括激光傳感器41，它包括透鏡43。并且，有與三個(gè)激光二極管39a、39b和39c分別精確對(duì)準(zhǔn)的以接收激光二極管發(fā)射的光束的三個(gè)小孔47a，47b和47c的蔽光罩。設(shè)置蔽光罩的目的是為了使只有精確對(duì)準(zhǔn)的光束穿過(guò)小孔47到達(dá)激光傳感器41。
激光二極管安裝在可調(diào)節(jié)的瞄準(zhǔn)器(未畫(huà))上，以便于聚焦和對(duì)準(zhǔn)沿它們的各路徑的光束。牢固而整體地安裝瞄準(zhǔn)器，用壓力將其壓入固體尼龍安裝板中，構(gòu)成分開(kāi)的獨(dú)立單元。該安裝板的固定位置相互分開(kāi)，使作用于發(fā)光裝置22上的任何振動(dòng)都能等量和同步地傳遞到所有激光器。
激光傳感器41安裝在圓柱上，用透鏡43和蔽光罩45整體安裝到圓柱前部，把光接收裝置24的全部另件壓入另一固體尼龍安裝板中而構(gòu)成另一個(gè)獨(dú)立單元，以盡可能地減小振動(dòng)并能把加到光接收裝置24上的該振動(dòng)作用均勻傳遞到激光傳感器上。
透鏡43位于較接近圓柱前部的位置，蔽光罩能接收全部三束光束，并能使用單個(gè)傳感器41。當(dāng)光束按很靠近的方式放置，用單個(gè)傳感器不能可靠地感測(cè)時(shí)，這是必須的。但是，當(dāng)光束不能設(shè)置成再分開(kāi)時(shí)，對(duì)單個(gè)光束來(lái)說(shuō)，一個(gè)傳感器可和一個(gè)透鏡對(duì)應(yīng)。
相應(yīng)的發(fā)光裝置22和光接收裝置24的外殼28可調(diào)節(jié)地安裝在相對(duì)于垂直支柱21的垂直和水平平面中。這允許配裝到壓力制動(dòng)裝置中的刀片有各種變化。
夾臂20、垂直支柱21以及外殼28和激光裝置組裝在一起，足以保證激光二極管不與刀片18分開(kāi)振動(dòng)，且重量足夠輕，以保證光在刀片端部的振動(dòng)頻率不會(huì)下降太大，因?yàn)榈镀瞬抠|(zhì)量的增大會(huì)引起激光檢測(cè)時(shí)間增加。
應(yīng)注意，激光束通常無(wú)方向穩(wěn)定性，從而發(fā)射的光束通常在相應(yīng)蔽光罩孔47的平均感測(cè)點(diǎn)的兩個(gè)橫向方向振蕩。其典型的平均振蕩時(shí)間為14毫秒(ms)，振蕩距離寬達(dá)3cm。這使得光檢測(cè)時(shí)間太長(zhǎng)而不能在本發(fā)明中使用。但在本實(shí)施例中采用如上述的夾臂20和垂直支柱21對(duì)著刀架14固定安裝發(fā)光裝置22和光接收裝置24而克服了上述問(wèn)題。按該方式，相對(duì)于橫向平面，刀架14和刀片18在垂直平面的質(zhì)量很大，幾乎不出現(xiàn)垂直方向的振蕩。因此，主要振動(dòng)出現(xiàn)在橫平面中，使激光檢測(cè)時(shí)間減少到令人滿(mǎn)意的程度。
當(dāng)垂直振蕩可以忽略不計(jì)時(shí)，可極靠近刀片18的前緣38的以垂直方式設(shè)置激光器。這對(duì)壓入的材料以精確的誤差設(shè)定裝置的“噪聲抑制點(diǎn)”有利。關(guān)于噪聲抑制點(diǎn)在以下會(huì)更詳細(xì)說(shuō)明。
盡管如此，明顯的水平振蕩仍然會(huì)影響在水平平面中相互靠近設(shè)置的激光器和激光傳感器。因此，水平振蕩有時(shí)會(huì)使激光束與用于調(diào)節(jié)激光的蔽光罩小孔47對(duì)不準(zhǔn)。因此用于激光器的每個(gè)激光二極管39的開(kāi)關(guān)方式是唯一的，因此，激光傳感器41對(duì)某一光束的接收和從其它相鄰激光器發(fā)射的光束接收之間是可以區(qū)分的，由此，可把單個(gè)傳感器41和透鏡43用于多個(gè)光束。這里每個(gè)激光器電連接到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路52a，52b或52c，用特定方式連接構(gòu)成控制裝置的全部另件，控制裝置用于開(kāi)關(guān)激光二極管39，由此區(qū)別發(fā)射的光束和其它光束。同樣，激光傳感器41也電連接到相應(yīng)的激光接收電路53a，53b和53c，構(gòu)成控制裝置的部件，它只感測(cè)從激光二極管發(fā)射到相應(yīng)的激光接收電路的激光束的接收情況。
盡管本實(shí)施例中的發(fā)光裝置22用了三個(gè)激光器和蔽光罩45，蔽光罩45上設(shè)有與各激光束26a、26b和26c對(duì)應(yīng)的3個(gè)小孔47a，47b和47c，使透鏡43的位置比較接近蔽光罩中圓柱的前部，其它實(shí)施例包括其它幾種不同調(diào)制的激光器，它們有相應(yīng)的激光驅(qū)動(dòng)電路52和激光接收電路53。這些實(shí)施例中，通過(guò)校正激光發(fā)射裝置的布置和把激光發(fā)射裝置構(gòu)成為一個(gè)獨(dú)立的整體單元，使蔽光罩只遮蔽外邊的激光，當(dāng)外邊光束精確地與光接收裝置24對(duì)準(zhǔn)時(shí)，相鄰光束也要與另一個(gè)光接收裝置精確對(duì)準(zhǔn)。因而，當(dāng)與相應(yīng)的小孔對(duì)準(zhǔn)時(shí)，通過(guò)其獨(dú)特的調(diào)制或編碼使不同的激光器的接收會(huì)區(qū)別開(kāi)來(lái)。
如圖7所示，控制裝置包括主控制器51，它設(shè)置成接收控制壓力制動(dòng)裝置的工作的各種輸入信號(hào)和實(shí)現(xiàn)裝置的預(yù)定安全參數(shù)的傳感器信號(hào)，處理這些信號(hào)，產(chǎn)生相關(guān)的輸出信號(hào)，用于操作壓力制動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)激光器，某些規(guī)定的意外事故出現(xiàn)時(shí)阻止刀片向前移動(dòng)，并給安全裝置和壓力制動(dòng)裝置的操作者提供相關(guān)的信息。
本實(shí)施例中的控制器51用兩個(gè)微處理系統(tǒng)形式構(gòu)成了一個(gè)雙主-從系統(tǒng)，以用于穩(wěn)定的相互交叉檢查，保證兩個(gè)系統(tǒng)之間無(wú)邏輯操作故障。把主微處理機(jī)設(shè)計(jì)成檢查連接到控制器的輸入/輸出裝置，從處理器和從微處理機(jī)設(shè)計(jì)成檢查主處理器和PLD。
給微處理機(jī)編程，以提供如圖8所示的邏輯過(guò)程，微處理機(jī)包括激光控制和處理裝置54，裝有按規(guī)定方式開(kāi)關(guān)激光驅(qū)動(dòng)電路52的脈沖發(fā)生裝置55；刀片移動(dòng)控制裝置56，用于控制壓力制動(dòng)裝置的刀片18的總體移動(dòng)；阻擋裝置57，阻止刀片向前移動(dòng)；刀片位置處理裝置58，包括跟蹤裝置59，分別跟蹤和檢查刀片的正確移動(dòng)；和設(shè)定裝置60，用于設(shè)定安全裝置的控制參數(shù)，包括噪聲抑制點(diǎn)，并測(cè)試這些參數(shù)。
噪聲抑制點(diǎn)定義為在待壓基底38上的工件材料42上方的規(guī)定距離處隨著向機(jī)座16的前移由刀片18的前緣36達(dá)到的位置。在該點(diǎn)，阻擋裝置已失效，中止光束的保護(hù)性感測(cè)，并允許刀片前進(jìn)到超出保護(hù)性移動(dòng)的最初規(guī)定范圍，穿過(guò)移動(dòng)的另一規(guī)定范圍而與材料件42接觸并將其壓向制動(dòng)裝置的基底38。
噪聲抑制點(diǎn)通常設(shè)定離開(kāi)受壓的工件的外表面處某一距離，該距離小于要用安全裝置保護(hù)的物體的高度。本實(shí)施例中，這種物體例如是操作者的手指，噪聲抑制點(diǎn)通常設(shè)為距離受壓工件的外表面6mm至7mm處。
激光控制和處理裝置54設(shè)計(jì)成操作脈沖裝置55，使激光驅(qū)動(dòng)電路52按規(guī)定方式產(chǎn)生激光束。脈沖裝置55用唯一的碼在相同或不同的頻率調(diào)制各激光驅(qū)動(dòng)電路52，以區(qū)別各發(fā)射光束。該碼是規(guī)定的重復(fù)數(shù)字碼，它可以由激光接收裝置的相應(yīng)的激光接收電路53精確感測(cè)，能用激光控制和處理裝置54處理，以檢測(cè)由物體干擾光束而造成的中斷。給激光控制和處理裝置54編程，以隨著脈沖發(fā)生裝置55一起工作而連續(xù)監(jiān)視由激光接收到路53收到的信號(hào)，以確定在規(guī)定的時(shí)間周期中是否同時(shí)收到和感測(cè)全部三束光束。若沒(méi)出現(xiàn)這種情況，然后，假定一個(gè)以上的光束被遮斷，并執(zhí)行緊急過(guò)程，包括激光控制和處理裝置54立即起動(dòng)阻擋裝置57，阻止刀片18面前移動(dòng)。之后，刀片移動(dòng)控制裝置56對(duì)壓力制動(dòng)裝置觸發(fā)不同的操作模式，這將在下面更詳細(xì)說(shuō)明。
激光控制和處理裝置54編程，包括振動(dòng)感測(cè)裝置，以區(qū)別由壓力制動(dòng)裝置的工作引起的光束正常振動(dòng)與由故障引起的任何一束光束的不正常中斷。振動(dòng)感測(cè)裝置還給光束故障檢測(cè)設(shè)置一些容許值，因而降低阻擋裝置的故障發(fā)生率。
如上所述，由于激光束的精確聚焦，存在明顯的水平振蕩，因此，光接收裝置只是周期性地接收和感測(cè)光束。但是，由于激光二極管和帶蔽光罩小孔的激光傳感器整體安裝，當(dāng)光束與其相應(yīng)的蔽光罩小孔瞬時(shí)對(duì)準(zhǔn)時(shí)，相應(yīng)的激光接收電路53會(huì)接收并感測(cè)，按照它們的不對(duì)準(zhǔn)周期，在全部三個(gè)傳感器中將會(huì)瞬時(shí)同步出現(xiàn)該現(xiàn)象。相應(yīng)地，振動(dòng)感測(cè)裝置分析由激光接收電路53輸出的信號(hào)，識(shí)別表示正常或光束的非中斷傳輸?shù)倪@些信號(hào)的具體特性。這些特性包括區(qū)別三個(gè)光束的唯一碼或脈沖；光束的瞬時(shí)和同步接收；和它們的周期。通過(guò)該分析，振動(dòng)感測(cè)裝置會(huì)檢測(cè)表示光束的任何故障檢測(cè)、實(shí)際阻斷、或某些要求阻擋裝置起動(dòng)的其它不正常的這些性能偏差值。
例如，在只有一個(gè)光束的情況下，由于在它的不對(duì)準(zhǔn)周期中實(shí)際上是從反射光測(cè)得的，那么，作為振動(dòng)感測(cè)裝置的分析結(jié)果，激光控制和處理裝置54會(huì)識(shí)別它為檢測(cè)有故障的光束，若此時(shí)沒(méi)有光束對(duì)準(zhǔn)，不能指望有任何光束此時(shí)對(duì)準(zhǔn)。同樣，如果一個(gè)光束在其不對(duì)準(zhǔn)周期中通過(guò)不是屬于它自己的蔽光罩小孔的其它小孔而確實(shí)射到激光傳感器上，它也會(huì)把它作為故障檢測(cè)光束加以識(shí)別，因?yàn)樗皇菍?duì)特定激光傳感器來(lái)精確調(diào)制的。
注意，激光控制和處理裝置區(qū)別光束的正常和不中斷傳輸和一個(gè)以上的光束的實(shí)際阻斷所需的檢測(cè)時(shí)間應(yīng)實(shí)際上少于刀片從噪聲抑制點(diǎn)前進(jìn)到碰著基底38上的材料件42所用的時(shí)間。這就需要設(shè)定一個(gè)位置，在該位置，當(dāng)?shù)镀_(dá)到噪聲抑制點(diǎn)時(shí)，手臂拾好阻斷光束。顯然，如果激光控制和處理裝置54不能立即檢測(cè)出發(fā)生的阻斷，那么在阻擋裝置57阻止刀片之前刀片還會(huì)碰著材料件42。
激光控制和處理裝置54還編程以感測(cè)外來(lái)光的接收，這些外來(lái)光在激光二極管斷開(kāi)不傳輸任何光的時(shí)間周期中將作為正常光束感測(cè)。這可能是因?yàn)樵趬毫χ苿?dòng)裝置附近焊弧之類(lèi)引起，如果作為正常接收的光束檢測(cè)，則在物體進(jìn)入刀片前進(jìn)路徑中而使一個(gè)以上的光束實(shí)際上被阻斷的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)誤測(cè)，使整個(gè)安全裝置嚴(yán)重碰撞。如果激光控制和處理裝置54感測(cè)和處理這些錯(cuò)誤的外來(lái)光，則喚醒適當(dāng)?shù)膽?yīng)急過(guò)程，包括觸發(fā)阻擋裝置57。
激光控制和處理裝置54另外還編程，以操作脈沖發(fā)生裝置55，使激光驅(qū)動(dòng)電路52能在產(chǎn)生剛好用肉眼可檢測(cè)的亮度的頻率下開(kāi)關(guān)激光器。開(kāi)關(guān)激光二極管，和二極管連續(xù)開(kāi)啟相比，其壽命增加了，而且，如上所述，允許不同的激光器作單一調(diào)制。
此外，激光控制和處理裝置54編程，當(dāng)由激光控制和處理裝置確定應(yīng)收到光束時(shí)，而相應(yīng)的激光傳感器未接收光束，提高特定激光二極管的開(kāi)關(guān)頻率，以產(chǎn)生亮度更大的光束。如果光束被物體遮斷或因某些原因而對(duì)不準(zhǔn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。因此，它的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)物體遮斷光束的情況下，光束亮度立即增大，使它變得很亮，提示操作者有危險(xiǎn)，迅速采取緊急措施，阻止刀片前進(jìn)。
本發(fā)明該方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在激光器與其蔽光罩小孔47最初對(duì)準(zhǔn)的位置，較高的亮度立即將激光器沒(méi)對(duì)準(zhǔn)信息反饋給操作者，有助于其調(diào)整，一旦正確地對(duì)準(zhǔn)，光束的亮度立即減小。
除了激光驅(qū)動(dòng)電路52和激光接收電路53相互作用之外，激光控制和處理裝置編程，以用一組指示燈指示激光感測(cè)裝置的狀況。此外，控制器51的輸出連到控制盒25上設(shè)置的一組顯示燈107上。如圖6所示，在控制盒25的左邊上，這些顯示燈包括兩個(gè)傳感器燈，一個(gè)是綠色傳感器燈46，以表明所有光束是亮的，即，均能被激光傳感器接收，一個(gè)紅色指示燈48，它表示光束中的任何一束光束被阻斷。當(dāng)激光控制和處理裝置54確定光束是亮的時(shí)，綠色指燈46亮，當(dāng)激光控制和處理裝置確定任何光束被遮斷時(shí)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈48亮，以表示光束不亮。
控制盒25的右邊上，設(shè)有包括與每個(gè)光束分別對(duì)應(yīng)的三只綠燈50a，50b和50c的一組激光傳感器指示燈。此外，燈50a對(duì)應(yīng)前光束，燈50b對(duì)應(yīng)中間光束，燈50c對(duì)應(yīng)后光束。當(dāng)感測(cè)相應(yīng)的激光接收電路53接收的亮光束時(shí)，激光控制和處理裝置54使相關(guān)的綠燈亮。光束一旦遮斷時(shí)，激光控制和處理裝置54立即使相應(yīng)的燈熄滅。
刀片移動(dòng)控制裝置56是這樣設(shè)計(jì)的，在阻擋裝置的過(guò)載操作下根據(jù)刀片18移動(dòng)收到的使刀片18移動(dòng)的輸入信號(hào)來(lái)直接控制壓力制動(dòng)裝置的移動(dòng)。由通過(guò)腳踏板34操作的一對(duì)移動(dòng)控制開(kāi)關(guān)得出這些輸入信號(hào)，它包括使刀片18正常向前移動(dòng)的刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61，和使刀片正常退回移動(dòng)的刀片退回開(kāi)關(guān)62；設(shè)置在外殼12中的多個(gè)限制開(kāi)關(guān)，它包括噪聲抑制開(kāi)關(guān)63，上限開(kāi)關(guān)64和下限開(kāi)關(guān)65；和設(shè)置在控制盒25上的一對(duì)控制開(kāi)關(guān)，它包括模式開(kāi)關(guān)31和刀片速度開(kāi)關(guān)32?？刂破?1有連到這些開(kāi)關(guān)的多個(gè)輸入和由連到壓力制動(dòng)裝置的液壓系統(tǒng)的電控制線(xiàn)的繼電器開(kāi)關(guān)66隔開(kāi)的多個(gè)輸出。
抑制開(kāi)關(guān)63可調(diào)節(jié)地安裝在外殼12中的預(yù)定位置，并由固定安裝在刀架14上的撞針30操作。抑制開(kāi)關(guān)63和撞針30相對(duì)而準(zhǔn)確地定位，當(dāng)?shù)镀?8的前緣36到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)時(shí)，撞針立即關(guān)閉抑制開(kāi)關(guān)63，隨后刀架14和刀片18朝壓力制動(dòng)裝置的基底38向前移動(dòng)。
上限開(kāi)關(guān)64和下限開(kāi)關(guān)65類(lèi)似地安裝在外殼12中并由撞針30和連到液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器(沒(méi)畫(huà))操作，當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力超過(guò)規(guī)定的表示刀片達(dá)到最大高度或最低限度的閾值時(shí)，起動(dòng)適當(dāng)?shù)南拗崎_(kāi)關(guān)。上限開(kāi)關(guān)64與刀架14相對(duì)設(shè)置，從而刀片在外殼12中的最高位置時(shí)，或它的相關(guān)壓力傳感器動(dòng)作時(shí)，撞針30使上限開(kāi)關(guān)64立即關(guān)閉。下限開(kāi)關(guān)65相對(duì)于刀架14設(shè)置，當(dāng)?shù)镀把卦谄渥畹拖陆滴恢门龅綁毫χ苿?dòng)裝置的基底38時(shí)，或它的相關(guān)壓力傳感器動(dòng)作時(shí)，下限開(kāi)關(guān)65立即關(guān)閉。
模式開(kāi)關(guān)31是操作鍵，它在兩個(gè)可選擇位置之間移動(dòng)，一個(gè)位置表示安全裝置和壓力制動(dòng)裝置操作的正常保護(hù)模式，另一個(gè)位置表示操作的抑制強(qiáng)制模式，這里，安全保護(hù)裝置不能以和正常保護(hù)模式相同的程度保護(hù)壓力制動(dòng)裝置。對(duì)于有完全保護(hù)的壓力制動(dòng)裝置的正常操作選擇操作正常模式。只有在特殊場(chǎng)合下才能選擇強(qiáng)制模式，例如壓迫形狀奇特的材料件，上限開(kāi)關(guān)64和下限開(kāi)關(guān)65的初始化，后面將參照設(shè)定裝置60描述，更換刀片和壓力制動(dòng)裝置維護(hù)，它們不視作壓力制動(dòng)裝置的正常使用。如上所述，模式開(kāi)關(guān)31只用鑰匙操作。因此，只有在上述特殊情況下，由管理員而不是由操作員把該鑰匙模式開(kāi)關(guān)31限定到抑制強(qiáng)制位置。
抑制模式中，由激光控制和處理裝置54提供的感測(cè)被完全抑制。但是，保持壓力制動(dòng)裝置操作的所有其它方面的感測(cè)，根據(jù)壓力制動(dòng)裝置任何有關(guān)的緊急情況而鎖定刀片向前移動(dòng)。這在后面要更詳細(xì)說(shuō)明。為了適應(yīng)這種保護(hù)功能的下降，刀片的向前移動(dòng)與模式開(kāi)關(guān)在正常位置時(shí)不同。而且，刀片全速前進(jìn)到噪聲抑制點(diǎn)上方的規(guī)定距離，此后按操作按爬行操作模式繼續(xù)操作。這將在下面更詳細(xì)地說(shuō)明。
刀片速度開(kāi)關(guān)32也是一個(gè)操作鍵，用于在兩個(gè)選擇位置之間轉(zhuǎn)換，當(dāng)用腳踏板34的操作關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61時(shí)，一個(gè)位置提供刀片18的正常連續(xù)向前移動(dòng)，當(dāng)用腳踏板操作時(shí)，另一個(gè)位置提供刀片按爬行或脈沖式前進(jìn)，像抑制強(qiáng)制模式中出現(xiàn)的情況那樣，但是，它在整個(gè)刀片移動(dòng)范圍內(nèi)采用這種前進(jìn)模式。如同對(duì)操作抑制強(qiáng)制模式中的情形，在爬行位置中，安全裝置壓力制動(dòng)裝置的保護(hù)程度和按正常操作模式不相同。
模式開(kāi)關(guān)31位于噪聲抑制強(qiáng)制位置時(shí)，或刀片速度開(kāi)關(guān)位于爬行前進(jìn)位置中時(shí)，阻擋裝置57不會(huì)因激光控制和處理裝置54處理而產(chǎn)生緊急情況而起動(dòng)。其原因是，有時(shí)壓力制動(dòng)裝置要壓一些在垂直平面中有不均勻外形的異形或彎曲的材料件。這些情況下，當(dāng)放在基底上準(zhǔn)備加壓時(shí)，材料件表面的某些位置比材料的其它位置更靠近刀片前緣。這些更靠近的位置會(huì)被刀片咬合，在刀片與材料其它部分完全嚙合之前迫使那些靠得更進(jìn)的部分進(jìn)入基底，并把材料的整個(gè)縱向長(zhǎng)度壓入基底。因此，如果裝置由響應(yīng)于激光感測(cè)系統(tǒng)的阻擋裝置操作，則需要把噪聲抑制點(diǎn)設(shè)置到相對(duì)材料的最高部分，在材料表面的剩余部分嚙合之前，要求刀片移過(guò)規(guī)定的距離，這時(shí)，操作者根本不受保護(hù)。在大多數(shù)這種情況下，由操作者要很靠近刀片前緣操作，以保持材料的準(zhǔn)確位置，直到材料壓進(jìn)基底之前刀片完全咬合材料的整個(gè)表面為止，這一問(wèn)題進(jìn)一步惡化。
為了能夠在刀片爬行前進(jìn)時(shí)操作裝置，應(yīng)允許壓力制動(dòng)裝置用由激光控制和處理裝置54提供的激光感測(cè)裝置的總的噪聲抑制來(lái)操作，而與噪聲抑制點(diǎn)完全無(wú)關(guān)。但是，刀片的爬行前進(jìn)或脈沖式前進(jìn)的刀片只能按較慢的速度操作。因此，對(duì)操作員完全沒(méi)有激光感測(cè)保護(hù)，由刀片前進(jìn)的緩慢速度直接保護(hù)，仍由刀片位置處理裝置58的處理直接保護(hù)。
用兩個(gè)選擇位置之間的刀片速度開(kāi)關(guān)32的轉(zhuǎn)換表示刀片是正常前進(jìn)和爬行前進(jìn)或脈沖式前進(jìn)，就操作者的安全來(lái)說(shuō)不是關(guān)鍵的。因此，操作刀片速度開(kāi)關(guān)32用的鑰匙使操作者可以按自己的要求便于兩個(gè)速度位置之間的轉(zhuǎn)換。
較大的場(chǎng)噪聲抑制燈分別與按抑制強(qiáng)制模式設(shè)置的開(kāi)關(guān)31和32爬行前進(jìn)位置相關(guān)?？刂破?1的輸出和燈35相連，該燈為淡黃色，能進(jìn)行同樣的操作。當(dāng)光束的感測(cè)受到抑制，提示操作者刀片前緣的保護(hù)光束被抑制，該燈啟輝，開(kāi)關(guān)處于上述任一位置時(shí)均屬于這種情況。輸出線(xiàn)還連接到場(chǎng)噪聲抑制指示燈故障傳感器35a，每當(dāng)和場(chǎng)噪聲抑制燈35相連的本應(yīng)閉合的電路斷開(kāi)時(shí)，傳感器35a起動(dòng)警報(bào)器，例如出現(xiàn)燈絲燒斷或其它故障時(shí)。
繼電器66包括刀片前進(jìn)繼電器67和68，它有一對(duì)用來(lái)連接到液壓系統(tǒng)的刀片前進(jìn)端的雙聯(lián)刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70；輔助壓力閉鎖繼電器71，它有連接到液壓系統(tǒng)的壓力閉鎖端的壓力閉鎖控制線(xiàn)72，刀片爬行繼電器73，連接到液壓系統(tǒng)的刀片爬行控制端的刀片爬行控制線(xiàn)74；和刀片返回繼電器75，連接到液壓系統(tǒng)的刀片返回端的刀片返回控制線(xiàn)76。
關(guān)閉刀片前進(jìn)繼電器67和68，操作液壓系統(tǒng)使刀片18前進(jìn)，在輔助繼電器71閉合的條件下斷開(kāi)它們，刀片停止移動(dòng)。
輔助壓力機(jī)閉鎖繼電器71用于切斷壓力機(jī)的工作，它作為安全裝置的故障保護(hù)操作的一部分，為通過(guò)控制線(xiàn)63操作液壓馬達(dá)，它必須閉合。每當(dāng)輔助斷電器71斷開(kāi)時(shí)，要無(wú)條件地阻止刀片18移動(dòng)，從而刀片前進(jìn)繼電器67和68中任何一個(gè)，刀片爬行繼電器73或刀片返回繼電器75均不動(dòng)作。
在閉合輔助繼電器71時(shí)，閉合刀片爬行繼電器73，操作液壓系統(tǒng)，使刀片按多級(jí)方式周期性前進(jìn)，這在以后還會(huì)更詳細(xì)說(shuō)明。
同樣在閉合輔助繼電器71時(shí)，關(guān)閉刀片返回繼電器75，操作液壓系統(tǒng)，使刀片返回。
刀片移動(dòng)控制裝置56，與阻擋裝置57一起，并在阻擋裝置57工作的情況下，根據(jù)刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61和刀片返回開(kāi)關(guān)62的操作，噪聲抑制點(diǎn)開(kāi)關(guān)63的閉合，模式開(kāi)關(guān)31和刀片速度開(kāi)關(guān)32的位置，通過(guò)適當(dāng)?shù)睦^電器67，68，73和75的關(guān)閉和斷開(kāi)，簡(jiǎn)單地實(shí)施刀架14和刀片18的移動(dòng)。
模式開(kāi)關(guān)31處在正常的模式位置時(shí)，刀片移動(dòng)控制裝置56按正常模工作，隨著刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61閉合，刀片前進(jìn)繼電器67和68起動(dòng)，隨著刀片返回開(kāi)關(guān)62閉合，刀片返回繼電器75起動(dòng)。激光控制和處理裝置54，阻擋裝置57和刀片位置控制裝置58也正常工作，在出現(xiàn)特別緊急的情況時(shí)，對(duì)壓力制動(dòng)裝置提供充分保護(hù)，并克服了刀片移動(dòng)控制開(kāi)關(guān)56的工作。
在噪聲抑制強(qiáng)制模式位置中，當(dāng)激光控制和處理裝置54的光束感測(cè)裝置不工作或被抑制時(shí)，保護(hù)裝置的刀片位置處理裝置58和其它壓力機(jī)監(jiān)視裝置的工作繼續(xù)維持時(shí)，刀片前進(jìn)繼電器67和68和刀片返回繼電器75仍由刀片移動(dòng)控制裝置56按與以前相同的方式操作，只是當(dāng)激光控制和處理裝置54處理出現(xiàn)特別緊急情況時(shí)，阻擋裝置57不阻止刀片移動(dòng)控制裝置的工作。
在這些緊急情況下繼電器操作的具體方式在后面會(huì)更詳細(xì)說(shuō)明。
阻擋裝置57是安全裝置的核心，按故障保護(hù)操作方式設(shè)計(jì)，當(dāng)感測(cè)出預(yù)定的緊急情況時(shí)，阻止要起動(dòng)的刀片18的向前移動(dòng)。按此方案，根據(jù)特別緊急情況，阻擋裝置能自動(dòng)取消刀片移動(dòng)控制裝置56的工作，使繼電器66的工作，阻止刀片前進(jìn)。
在正常保護(hù)模式中，如模式開(kāi)關(guān)31選擇的，如上所述，根據(jù)激光控制和處理裝置54在處理所收到的激光束時(shí)出現(xiàn)的各種緊急情況，或?qū)⒁?jiǎn)要說(shuō)明的通過(guò)刀片位置處理裝置58處理或用于用作為輸入連接到控制器51的低壓傳感器101對(duì)壓力制動(dòng)裝置和/或安全裝置的低功率感測(cè)，阻擋裝置57作出響應(yīng)。
在噪聲抑制強(qiáng)制模式中，阻擋裝置57只根據(jù)由刀片位置處理裝置58和低壓傳感器101產(chǎn)生的那些緊急情況而動(dòng)作。
如圖7所示，根據(jù)由控制線(xiàn)102邏輯表示的模式開(kāi)關(guān)31的狀態(tài)，以及由控制線(xiàn)103邏輯表示的從激光控制和處理裝置54的輸出，由控制線(xiàn)104邏輯表示的刀片位置處理裝置58，和由控制線(xiàn)105邏輯表示的低壓傳感器101等的狀態(tài)，阻擋裝置57作出響應(yīng)。
按照緊急情況的具體特點(diǎn)，根據(jù)激光控制和處理裝置54處理和刀片位置處理裝置處理所造成的不同的緊急情況，阻擋裝置57有效地工作。對(duì)于前者，當(dāng)激光控制和處理裝置56感測(cè)任何光束被遮斷并起動(dòng)阻擋裝置時(shí)，阻擋裝置57立即阻止刀片移動(dòng)控制裝置56的工作，使可以關(guān)閉的刀片前進(jìn)和刀片爬行繼電器67，68或73打開(kāi)，并關(guān)閉刀片返回繼電器75一段很短的時(shí)間使刀片返回，從而使其彈回規(guī)定的距離。在松開(kāi)腳踏板打開(kāi)刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61再下壓腳踏板使其關(guān)閉之后，使刀片前進(jìn)繼電器67和68或刀片爬行繼電器73關(guān)閉。如果刀片再到達(dá)同一位置時(shí)光束被遮斷，阻擋裝置67再次打開(kāi)前進(jìn)或爬行繼電器67、68或73，阻止刀片移動(dòng)。不使刀片回彈，而是阻擋裝置允許刀片爬行或脈沖式移動(dòng)，當(dāng)用腳踏板操作進(jìn)行下次關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61時(shí)，關(guān)閉爬行繼電器73。實(shí)際操作方法以下將參見(jiàn)圖10說(shuō)明。
至于其它有代表性的壓力制動(dòng)裝置或安全裝置失靈的其它緊急情況，阻擋裝置57按不同的方式鎖定壓力制動(dòng)裝置而有效地取消刀片移動(dòng)控制裝置56的工作。下面將參照刀片位置處理裝置說(shuō)明。
刀片位置處理裝置58設(shè)計(jì)成用刀片跟蹤裝置59連續(xù)跟蹤壓力制動(dòng)裝置的刀片18的移動(dòng)。而且，響應(yīng)于對(duì)應(yīng)于由刀片跟蹤裝置59導(dǎo)出的刀片鑰匙位置的信號(hào)的相應(yīng)值和由限制開(kāi)關(guān)63，64，65導(dǎo)出的相應(yīng)信號(hào)的相應(yīng)值之間的差別，觸發(fā)阻擋裝置57。因此，在刀片運(yùn)動(dòng)的整個(gè)范圍內(nèi)，在相應(yīng)地出現(xiàn)因刀片的移動(dòng)由上述限制開(kāi)關(guān)導(dǎo)出的信號(hào)時(shí)必須通過(guò)操作設(shè)定裝置60使刀片位置控制裝置58初始化，以存貯由刀片跟蹤裝置59導(dǎo)出的刀片18的位置。該初始化過(guò)程下面將會(huì)更詳細(xì)地說(shuō)明。
按本實(shí)施例，刀片跟蹤裝置59包括光學(xué)編碼器77和連接到刀架14的直線(xiàn)-旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換裝置79。
如圖8a和8b所示，光學(xué)編碼器77是常規(guī)設(shè)計(jì)的，包括固定安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸83的盤(pán)81。轉(zhuǎn)軸83連接到直線(xiàn)-旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換裝置79，它根據(jù)刀片18的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而直接旋轉(zhuǎn)；和光電計(jì)數(shù)器，它包括發(fā)光裝置85，光電傳感器87和數(shù)字式正/反計(jì)數(shù)器89。盤(pán)81有一組按等距離橫向設(shè)置在盤(pán)81圓周上的小孔91，并相對(duì)于光電計(jì)數(shù)器安裝，使發(fā)光裝置85發(fā)射與光電傳感器87對(duì)準(zhǔn)的光束，光束沿軸向穿過(guò)小孔91從盤(pán)81的一邊到盤(pán)的另一邊。因此，計(jì)數(shù)器89連續(xù)計(jì)數(shù)隨刀片18的移動(dòng)，而相對(duì)于盤(pán)81的旋轉(zhuǎn)方向按遞增或遞減的方式旋轉(zhuǎn)穿過(guò)光電計(jì)數(shù)器，成功地穿過(guò)小孔91的光脈沖數(shù)。
本實(shí)施例中，直線(xiàn)-旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換器79是包括鏈輪93和與其嚙合的鏈條95的鏈與鏈輪驅(qū)動(dòng)組件。鏈條的一端95a連接到刀架14，另一端95b連接到固定在外殼12中的回復(fù)彈簧97。鏈輪93相對(duì)于外殼12可旋轉(zhuǎn)地安裝，鏈條95的兩端中間的位置固定安裝到軸83上，使軸隨鏈輪周?chē)逆湕l的縱向移動(dòng)而同時(shí)旋轉(zhuǎn)?；貜?fù)彈簧97給鏈條加一個(gè)恒定張力，隨刀片18按前進(jìn)或返回方向移動(dòng)，鏈條95分別直接按相對(duì)回復(fù)彈簧移進(jìn)或移出的方向而縱向移動(dòng)，由此使鏈輪93按順時(shí)針?lè)较蚧蚍磿r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
鏈輪93和軸83的轉(zhuǎn)動(dòng)直接使盤(pán)81一起旋轉(zhuǎn)，從而在任何特定位置隨時(shí)使計(jì)數(shù)器85對(duì)刀片18的位置的精確測(cè)試。通常，測(cè)試精度是0.4mm。而且，通過(guò)分析脈沖感測(cè)的速率，能確定刀片的速度測(cè)試。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)對(duì)爬行模式下的刀片移動(dòng)速度的控制特別有用，由以下說(shuō)明將變得更明顯。
刀片位置處理裝置58連續(xù)分析由光學(xué)編碼器77提供的信息，并與由噪聲抑制開(kāi)關(guān)63分開(kāi)驅(qū)動(dòng)的信息比較，起動(dòng)阻擋裝置，并根據(jù)由兩個(gè)源感應(yīng)的信息的差別阻止刀片移動(dòng)。這在以后會(huì)更詳細(xì)說(shuō)明。
如果閉合的限制開(kāi)關(guān)64，65和66的相應(yīng)值和刀片跟蹤裝置感測(cè)的刀片18初始設(shè)定的相應(yīng)位置之間的偏差超出預(yù)定的誤差，刀片位置處理裝置58發(fā)出信號(hào)，起動(dòng)阻擋裝置57，阻止刀片移動(dòng)，鎖定壓力制動(dòng)裝置不再工作直至故障消除為止。
阻擋裝置57對(duì)由刀片位置處理裝置58觸發(fā)的信號(hào)的響應(yīng)與其它以上所述的其它情況不同。另外，阻擋裝置57通過(guò)打開(kāi)可能是關(guān)閉的刀片前進(jìn)繼電器，刀片爬行繼電器和刀片返回繼電器67，68，73和75，并關(guān)閉輔助壓力閉鎖繼電器71，使刀片運(yùn)動(dòng)控制裝置的操作立即取消。
對(duì)于由激光控制和處理裝置收到的光束的處理，阻擋裝置57執(zhí)行同樣的操作，以指出激光感測(cè)系統(tǒng)的誤動(dòng)作或影響激光感測(cè)系統(tǒng)正常工作的緊急事件，與遮斷感測(cè)相反。例如，在激光二極管斷開(kāi)期間由外來(lái)光顯示誤差而產(chǎn)生的所述緊急情況下，會(huì)引起激光傳感器誤感測(cè)，同樣會(huì)起動(dòng)阻擋裝置57，按上述方式關(guān)閉輔助繼電器和鎖定壓力制動(dòng)裝置。
可以看出，刀片位置處理裝置58的交叉檢查工作能有效地提供雙重保護(hù)。一方面，對(duì)操作中的任何故障或?qū)Π踩b置自身的刀片跟蹤裝置59中的故障提供保護(hù)。由此，在任何一種情況下引起的偏差都會(huì)起動(dòng)阻擋裝置57。
應(yīng)注意，該交叉檢查也用于噪聲抑制點(diǎn)位置，由此起動(dòng)阻擋裝置，以取消刀片位置處理裝置58的工作。如上所述，用噪聲抑制開(kāi)關(guān)63開(kāi)始設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)，此后，用刀片位置處理裝置58對(duì)經(jīng)刀片跟蹤裝置59分別確定的刀片設(shè)定位置連續(xù)確認(rèn)和交叉檢查。而且，在檢測(cè)出超過(guò)表示噪聲抑制點(diǎn)的噪聲抑制開(kāi)關(guān)與表示噪聲抑制點(diǎn)的刀片跟蹤裝置的數(shù)據(jù)之間規(guī)定的誤差時(shí)，刀片位置處理裝置起動(dòng)阻擋裝置。但是，一旦起動(dòng)，阻擋裝置57的響應(yīng)與用其它限制開(kāi)關(guān)的感測(cè)偏差情況稍有不同。而且，阻擋裝置57通過(guò)打開(kāi)在正常情況下可能是閉合的刀片前進(jìn)繼電器、刀片爬行繼電器和刀片跟蹤繼電器67，68，73和75而使壓力制動(dòng)裝置停止正常工作，但不關(guān)閉輔助壓力鎖定繼電器71，它會(huì)使控制裝置回到測(cè)試模式，以再設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)，關(guān)于設(shè)定裝置60將在以后說(shuō)明。
設(shè)定裝置60設(shè)計(jì)成使刀片的鑰匙位置初始化，以使刀片位置處理裝置58工作，設(shè)定壓力制動(dòng)裝置的噪聲抑制點(diǎn)和對(duì)其測(cè)試。以及對(duì)用控制器檢測(cè)到的故障進(jìn)行維修?？刂破?1的輸入連接到壓力制動(dòng)裝置的主電源的接通/復(fù)位點(diǎn)98，它具有與之相連接的監(jiān)視電路99，壓力制動(dòng)裝置的限制開(kāi)關(guān)的設(shè)置鏈桿100，和測(cè)試/鎖定開(kāi)關(guān)33，和連接到構(gòu)成控制盒25上設(shè)置的一組顯示燈107的測(cè)試燈37的輸出，使設(shè)定裝置60能工作。
將裝設(shè)連桿100起動(dòng)，一個(gè)壓力制動(dòng)器接通后，設(shè)置裝置60使限制開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作。設(shè)定裝置編程為例程，因此，操作者要使刀片回到它的最大升高位置。在這一點(diǎn)上限開(kāi)關(guān)64會(huì)起動(dòng)，對(duì)刀片位置處理裝置58起作用，設(shè)定刀片的特定位置，使刀片跟蹤裝置59確定的位置與刀片的最大升高位置一樣。此后，每當(dāng)?shù)镀櫻b置59達(dá)到該點(diǎn)時(shí)，刀片位置處理裝置58可以使上限開(kāi)關(guān)64在允許的誤差范圍內(nèi)關(guān)閉。
接下來(lái)，例程要求操作者把刀片完全壓下使在其最低位置碰到基底38。在這一點(diǎn)，下限開(kāi)關(guān)65會(huì)起動(dòng)，對(duì)刀片位置處理裝置58起作用，以設(shè)定刀片的該特定位置，使刀片跟蹤裝置59確定的位置與刀片的最低位置一樣。此后，只要刀片跟蹤裝置59達(dá)到該點(diǎn)，刀片位置處理裝置58可使下限開(kāi)關(guān)64在允許的誤差范圍內(nèi)關(guān)閉。
起動(dòng)連桿100是裝在安全裝置內(nèi)部電路中的電子開(kāi)關(guān)，而且操作者要操作它，必須將控制盒25上的模式開(kāi)關(guān)31轉(zhuǎn)換到噪聲抑制強(qiáng)制位置而使激光控制和處理裝置54失效或噪聲抑制。一旦設(shè)定過(guò)程完成，起動(dòng)連桿100就失效，模式開(kāi)關(guān)31再回到正常位置。
就設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)而言，測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33與測(cè)試燈37組合使用。因此，給設(shè)置裝置60編程，從而當(dāng)壓力制動(dòng)裝置首先接通時(shí)，測(cè)試燈37閃亮，指示在能夠操作壓力制動(dòng)裝置之前必須設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)。而且，在壓力制動(dòng)裝置正常工作期間每當(dāng)要設(shè)置或重新設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)時(shí)，設(shè)置裝置使測(cè)試燈37閃亮。而且在操作電源接通/重設(shè)開(kāi)關(guān)98，而在壓力制動(dòng)裝置的工作期間或重設(shè)期間首先要接通壓力制動(dòng)裝置和安全裝置，或者，如圖7中的控制線(xiàn)106所邏輯表示的，每當(dāng)由限制開(kāi)關(guān)30規(guī)定的噪聲抑制點(diǎn)檢測(cè)位置與刀片跟蹤裝置交叉檢測(cè)的噪聲抑制點(diǎn)位置之間有偏差時(shí)，隨著刀片位置處理裝置58起動(dòng)設(shè)定裝置60。
為了設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)，設(shè)定裝置60編程，允許用壓力制動(dòng)裝置上的噪聲抑制開(kāi)關(guān)63手動(dòng)設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)，而同時(shí)測(cè)試燈37閃亮。如上所述，該點(diǎn)通常設(shè)在要加壓的材料42的表面6至7mm處。用噪聲抑制開(kāi)關(guān)63設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)之后，要求壓下測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)63，據(jù)此，設(shè)定裝置要使測(cè)試燈37從其閃亮狀態(tài)變成常亮狀態(tài)。
之后，操作者踩下腳踏板34關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61，使刀片18前進(jìn)。設(shè)定裝置60編程，在噪聲抑制開(kāi)關(guān)63設(shè)定的噪聲抑制點(diǎn)使刀片自動(dòng)停止。
在該點(diǎn)，測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)再次受壓，而測(cè)試燈37熄滅。測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33的該第二次加壓給設(shè)定裝置60提供一個(gè)信號(hào)，使它用刀片位置處理裝置58確認(rèn)，由刀片跟蹤裝置59確定的新點(diǎn)位置，壓力制動(dòng)裝置處于待機(jī)狀態(tài)。
另外，對(duì)設(shè)定裝置60編程，用測(cè)試燈37和激光傳感器燈40至50的不同閃亮順序來(lái)表示由系統(tǒng)檢測(cè)的不同故障，如果出現(xiàn)這種情況，壓力制動(dòng)裝置鎖閉。無(wú)論故障是主要的還是次要的，包括主處理器和從處理器的控制器51的結(jié)果是分成由一個(gè)或另一個(gè)處理器檢測(cè)的故障。在用主處理器檢測(cè)出故障的情況下，設(shè)置裝置使測(cè)試燈37閃亮，在用從處理器檢測(cè)出的故障情況下，設(shè)定裝置使激光傳感器燈46至50閃亮。
關(guān)于主處理器，次要故障分類(lèi)如下1閃亮檢測(cè)到電源開(kāi)啟2閃亮噪聲抑制強(qiáng)制模式改變3閃亮低功率4閃亮噪聲抑制開(kāi)關(guān)移動(dòng)5閃亮激光檢測(cè)的周?chē)庵饕收戏诸?lèi)如下7閃亮停止執(zhí)行9閃亮繼電器不一致10閃亮光學(xué)編碼器太快11閃亮光學(xué)編碼器在一個(gè)方向移動(dòng)太遠(yuǎn)12閃亮噪聲抑制LED失效13閃亮在操作期間起動(dòng)連桿模式改變14閃亮主處理器試圖執(zhí)行失效模式關(guān)于從屬處理器，全部故障是主要的，分類(lèi)如下1閃亮主處理器不檢測(cè)傳感器2閃亮PLD失效
3閃亮激光束500ms以前中斷時(shí)主處理器不停在抑制點(diǎn)4閃亮繼電器不一致5閃亮來(lái)自主處理器失效的激光狀態(tài)檢測(cè)碼不正確6閃亮來(lái)自主處理器的串行數(shù)據(jù)失效。
在上述每一種情況下，設(shè)定裝置60編程，在壓力機(jī)抑制裝置再次恢復(fù)工作之前要校正故障。對(duì)次要故障而言，操作者要壓測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33，表示設(shè)定裝置故障已清除，于是，設(shè)定裝置執(zhí)行起動(dòng)過(guò)程的合適部分重設(shè)與故障相關(guān)的控制器的參數(shù)。隨后，測(cè)試燈的閃亮順序熄滅，阻擋裝置57將允許壓力制動(dòng)裝置連續(xù)工作。如果經(jīng)常出現(xiàn)故障狀態(tài)，阻擋裝置再次起動(dòng)，再次鎖定壓力制動(dòng)裝置。要使壓力制動(dòng)裝置再次完全運(yùn)行必須適當(dāng)排除故障。
就主要故障而言，操作者壓下測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)335秒鐘，于是，為了排除故障設(shè)定裝置執(zhí)行全部起動(dòng)過(guò)程。如果這還沒(méi)清除故障，之后，設(shè)定裝置要使合適的燈再次閃亮，并在壓力制動(dòng)裝置再工作前更嚴(yán)格維修。
重要的是，配置控制器51，使之構(gòu)成了刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)進(jìn)和刀片返回開(kāi)關(guān)61與62之間的整個(gè)界面，操作者操作壓力制動(dòng)裝置，在此基礎(chǔ)上，馬達(dá)繼電器66實(shí)際上操作壓力制動(dòng)裝置作出響應(yīng)正常工作，從而實(shí)現(xiàn)壓力制動(dòng)裝置的絕對(duì)的無(wú)故障安全工作。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖9至18說(shuō)明壓力制動(dòng)裝置的操作方法。
首先參見(jiàn)圖9至10說(shuō)明關(guān)于正常使用中的裝置的操作。正常使用中，控制器51的初始狀態(tài)下模式開(kāi)關(guān)31和刀片速度開(kāi)關(guān)32分別處在正常位置中，刀片18最初位于最大升高位置111，刀片前進(jìn)繼電器67和68斷開(kāi)，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)70失效，場(chǎng)噪聲抑制燈35斷開(kāi)，如狀態(tài)方塊112所示。
改變控制器51和刀片前進(jìn)的狀態(tài)，操作者壓下腳踏板34關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61，之后，再松開(kāi)腳踏板，開(kāi)關(guān)61斷開(kāi)時(shí)間至少300ms，之后，如點(diǎn)113所表示的腳踏板34再次下壓再次關(guān)閉開(kāi)關(guān)61。之后，刀片位置控制開(kāi)關(guān)56關(guān)閉刀片前進(jìn)繼電器，如狀態(tài)方塊114所示，保持刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70，刀片全速前進(jìn)，同時(shí)腳踏板34保持下壓，開(kāi)關(guān)61閉合。
如果沒(méi)有阻斷，輔助繼電器71關(guān)閉，保持壓力鎖定控制線(xiàn)72，刀片18繼續(xù)前進(jìn)直線(xiàn)穿過(guò)噪聲抑制點(diǎn)115不停止，如狀態(tài)線(xiàn)116所表示的。之后，完成基底38上的加壓操作，如狀態(tài)方塊117所示。
但是，在噪聲抑制點(diǎn)，控制器51的狀態(tài)改變，由此強(qiáng)制保持刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70，同時(shí)，刀片爬行控制線(xiàn)74與返回控制線(xiàn)76一起強(qiáng)制失效，場(chǎng)噪聲抑制燈接通，表明在那一點(diǎn)激光感測(cè)系統(tǒng)被噪聲抑制，如狀態(tài)方塊118如所示，因此，刀片達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)115并繼續(xù)前進(jìn)到基底之后，激光控制和處理裝置54對(duì)激光接收電路接收光束的響應(yīng)失效，光束對(duì)受壓材料42不作反應(yīng)。
完成加壓操作后，在壓力制動(dòng)裝置的正常工作下，下限開(kāi)關(guān)65和壓力制動(dòng)裝置的相應(yīng)的壓力傳感器起動(dòng)，自動(dòng)地使刀片完全返回，如狀態(tài)線(xiàn)120所示，回到狀態(tài)112，此時(shí)場(chǎng)噪聲抑制燈35再次斷開(kāi)。此外用下壓腳踏板34從狀態(tài)114使刀片通返回，同時(shí)總是處在噪聲抑制點(diǎn)上方，關(guān)閉刀片返回開(kāi)關(guān)62，并保持刀片返回控制線(xiàn)76，如狀態(tài)線(xiàn)122所示。
因此，正常工作中，安全裝置不以任何方式阻止加壓操作。而且，當(dāng)光束處于離刀片的20mm內(nèi)時(shí)，操作者能在離壓力制動(dòng)裝置和刀片很近處工作而得到充分保護(hù)。
如方塊119所示，刀片從升高位置前進(jìn)之后，在刀片達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)115之前而在狀態(tài)114中時(shí)物體阻斷在121的任何一束光束、阻擋裝置57起動(dòng)，如狀態(tài)塊124所示，通過(guò)使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效和保持刀片返回線(xiàn)76而使刀片返回。因此，刀片18立即從障礙處退回。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在刀片進(jìn)入停止到反向的過(guò)程中，0.77mm的最大刀片行程的平均響應(yīng)時(shí)間為15至35毫秒。這些狀態(tài)下，刀片不可能碰到遮斷光束的物體。
阻擋裝置57在該狀態(tài)124下保持規(guī)定時(shí)間，使刀片返回移動(dòng)10mm的距離，例如，在刀片退回控制線(xiàn)76失效前，在123暫停刀片移動(dòng)。
在阻擋裝置允許刀片再次前進(jìn)之前，松開(kāi)腳踏板使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)失效300ms，并在125再壓下腳踏板再保持。之后，關(guān)閉刀片前進(jìn)繼電器67和68，維護(hù)刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70，同時(shí)，刀片返回控制線(xiàn)失效，如狀態(tài)方塊126所示。
如果不再遮斷，將維持該狀態(tài)126至刀片到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)115為止，如狀態(tài)線(xiàn)128所示。如果出現(xiàn)另一遮斷，如在127，上述遮斷會(huì)出現(xiàn)在同一點(diǎn)121，阻擋裝置使控制器51的狀態(tài)改變，如狀態(tài)線(xiàn)130所示，由此，將打開(kāi)刀片前進(jìn)繼電器67和68，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，不保持刀片返回控制線(xiàn)76而使它保持在失效狀態(tài)，阻擋在129的刀片移動(dòng)，如狀態(tài)方塊130所示。
在狀態(tài)114的情況下，如狀態(tài)線(xiàn)134所示，在刀片保持返回控制線(xiàn)76而到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)115之前，刀片可隨時(shí)從其前進(jìn)狀態(tài)126返回。同樣的，如狀態(tài)線(xiàn)136所示，通過(guò)保持刀片返回控制線(xiàn)刀片可以自狀態(tài)132返回到狀態(tài)112。如狀態(tài)方塊131所示，為了使刀片從其被阻擋狀態(tài)132前進(jìn)，松開(kāi)腳踏板使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)失效至少300ms，并壓下腳踏板使其再保持。此后如用狀態(tài)138所示，控制器的狀態(tài)改變，維護(hù)刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70和刀片爬行控制線(xiàn)74，如狀態(tài)方塊140所示。
因此如方塊133所示，只允許刀片按爬行方式或脈沖方式前進(jìn)超過(guò)點(diǎn)127。在該狀態(tài)下，刀片按較低的速度移動(dòng)，例如與通常20至50mm/秒的刀片正常前進(jìn)速度相比，降低后的速度為10mm/秒以下。通過(guò)刀片前進(jìn)控制線(xiàn)的選擇性保持和失效，用阻擋裝置獲得該較低的速度，由此，反復(fù)使刀片啟始和停止，使其平均速度減小到能接受的程度，在本實(shí)施例中，該速度為10mm/秒以下，由刀片位置處理裝置58所決定。
保持爬行前進(jìn)狀態(tài)140，如狀態(tài)線(xiàn)142所示的，直到刀片達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)115為止。但是，在該狀態(tài)140期間，用保持刀片返回控制線(xiàn)76，如狀態(tài)線(xiàn)144所示。刀片能退回到其全升高狀態(tài)112。
一旦達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)，無(wú)論是通過(guò)狀態(tài)線(xiàn)128或142，阻擋裝置通過(guò)打開(kāi)刀片前進(jìn)繼電器67和68使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效而使控制器進(jìn)行狀態(tài)再次改變，由此阻止刀片移動(dòng)，如在狀態(tài)方塊135所示，場(chǎng)噪聲抑制燈35接通，如狀態(tài)方塊146所示。在該點(diǎn)，刀片移動(dòng)暫停，如狀態(tài)方塊137所示，于是要么通過(guò)保持刀片返回控制線(xiàn)76使其全部返回到狀態(tài)112，如狀態(tài)線(xiàn)148所示，要么可在139處再前進(jìn)于141處完成壓緊操作，并進(jìn)行到狀態(tài)118，如狀態(tài)線(xiàn)150所示。
對(duì)后一種情況，阻擋裝置將刀片保持在噪聲抑制點(diǎn)115而不允許刀片前進(jìn)直到松開(kāi)腳踏板使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61再次失效和壓下腳踏板再保持為止，如139所示。
給控制器進(jìn)行編程從而以上述方式操作壓力控制裝置，以便適應(yīng)有獨(dú)特外形的材料，例如波紋材料，其外廓自放在基體上的材料的外部表面凸出，并超出抑制點(diǎn)距離。因此，如果安全裝置沒(méi)有這種脈沖模式裝置，安全裝置會(huì)阻止刀片，防止加壓操作的完成。而且，可以理解采用前進(jìn)的爬行或脈沖模式加壓不會(huì)對(duì)安全性造成大的損害，因此，當(dāng)可能出現(xiàn)遮斷的情況下，操作者有足夠的時(shí)間將手或手指抽出或者他的腳在完成加壓操作之前脫離腳踏板。
上面對(duì)裝置的正常操作進(jìn)行了描述?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖11和12說(shuō)明包括在接通電源之后或重設(shè)之后，設(shè)置和測(cè)試裝置的裝置正常工作的各種狀態(tài)和過(guò)程。
響應(yīng)于由電源接通/重設(shè)開(kāi)關(guān)98接通電源或重設(shè)信號(hào)，控制器51采取初始狀態(tài)，在此處刀片18最初位于其最大升高位置151，刀片移動(dòng)控制裝置56使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，設(shè)置裝置60使測(cè)試燈37閃亮，阻擋裝置57使輔助繼電器71閉合，保持壓力閉鎖控制線(xiàn)72，如狀態(tài)方塊152所示。
然后操作者壓測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33，用正常位置而不是爬行位置中的刀片速度開(kāi)關(guān)32改變控制器51的狀態(tài)之后，設(shè)定裝置60隨著操作者壓下腳踏板并操作刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61而允許刀片移動(dòng)控制裝置56保持刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70和使刀片爬行控制線(xiàn)74失效，如狀態(tài)方塊153所示，該變化用154示出。此外，刀片朝基底38前進(jìn)，如155所示。
如狀態(tài)方塊156所示，刀片移動(dòng)10mm之后，阻擋裝置57打開(kāi)輔助繼電器71并使壓力閉鎖控制線(xiàn)72失效，再阻止刀片移動(dòng)，使控制的狀態(tài)再次在157變化。如果刀片沒(méi)像刀片位置處理裝置58和刀片跟蹤裝置59確定的很快停止，則控制器編程，以停止執(zhí)行可能會(huì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
設(shè)定裝置60編程，在操作者松開(kāi)腳踏板使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61失效期間，使刀片在鎖定狀態(tài)156的位置159暫停至少3秒鐘。
鎖定狀態(tài)156在161變化，只是在操作者再開(kāi)始加壓后，使阻擋裝置再保持壓力鎖定控制線(xiàn)72，并壓下腳踏板再關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61。如圖10所示，如狀態(tài)方塊158所示，設(shè)置裝置使刀片爬行控制線(xiàn)74待保持，刀片按爬行前進(jìn)模式前進(jìn)。注意，在該閉鎖狀態(tài)期間，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69或70維持在保持狀態(tài)以保證輔助繼電器71的可靠地工作。
關(guān)于在161的狀態(tài)變化，刀片前進(jìn)如163所示，在到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)115之前由操作者慎重遮斷。在165出現(xiàn)該遮斷，于是，由于激光控制和處理裝置54正常起動(dòng)阻擋裝置而引起狀態(tài)變化，由此，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，阻止刀片再向前移動(dòng)，如狀態(tài)方塊160所示。
該狀態(tài)160是控制器使裝置進(jìn)入和保持的標(biāo)準(zhǔn)鎖定狀態(tài)，如在167所示，模式開(kāi)關(guān)31每次變到噪聲強(qiáng)制模式位置或次要故障發(fā)生位置，如電源接通、低功率，噪聲抑制開(kāi)關(guān)63的移動(dòng)檢測(cè)，或激光傳感器對(duì)外來(lái)光檢測(cè)，為了改變狀態(tài)，要對(duì)測(cè)試燈開(kāi)關(guān)33加壓，打開(kāi)刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61，之后操作腳踏板34關(guān)閉開(kāi)關(guān)61，如169所示。
如果標(biāo)準(zhǔn)閉鎖狀態(tài)在噪聲抑制點(diǎn)115上面進(jìn)入，控制器回到上述的前進(jìn)狀態(tài)158，刀片再按爬進(jìn)模式朝基底前進(jìn)，如在171所示。
一旦到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)115，如在173所示的用噪聲抑制開(kāi)關(guān)63的閉合所示，控制器再進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)閉鎖狀態(tài)160，如在175所示，它保持該狀態(tài)直到測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33再次加壓為止，之后，如在177所示，操作腳踏板打開(kāi)和然后關(guān)閉刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)。
在噪聲抑制點(diǎn)115，刀片位置處理裝置158把刀片跟蹤裝置59所指示位置記成噪聲抑制點(diǎn)位置，每當(dāng)噪聲抑制開(kāi)關(guān)63起動(dòng)都要檢測(cè)它是否與此一致，以保證噪聲抑制開(kāi)關(guān)63不移動(dòng)。
此后，控制器采用狀態(tài)方塊162所示的狀態(tài)，刀片爬行控制線(xiàn)74失效，刀片按正常速度再次前進(jìn)完成對(duì)基底加壓如在179所示。完成加壓時(shí)刀片與基底保持接觸，直到操作者適當(dāng)?shù)叵聣耗_踏板而維護(hù)刀片返回控制線(xiàn)76為止，于是，刀片正常返回到最大升高位置151。刀片移到噪聲抑制點(diǎn)上時(shí)，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，當(dāng)?shù)镀斑M(jìn)開(kāi)關(guān)61閉合時(shí)，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70再保持。
當(dāng)任何主要故障發(fā)生時(shí)，控制器進(jìn)入一狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)使控制線(xiàn)72失效，與全部的刀片前進(jìn)線(xiàn)爬行線(xiàn)和返回控制線(xiàn)69、70、74和76一起鎖定壓力制動(dòng)裝置。為使控制器從該狀態(tài)改變，操作者對(duì)其加壓，使測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33關(guān)閉5秒鐘。這會(huì)簡(jiǎn)單地造成設(shè)置裝置中的監(jiān)視電路99停止選通，自動(dòng)地使兩個(gè)處理器復(fù)位，執(zhí)行全設(shè)置過(guò)程。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖13和14說(shuō)明按噪聲抑制強(qiáng)制模式的安全裝置的工作。
按該模式，模式開(kāi)關(guān)31位于噪聲抑制強(qiáng)制位置，測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)31因加壓而關(guān)閉，以開(kāi)啟壓力制動(dòng)裝置。最初，控制器51采取狀態(tài)方塊180所表示的狀態(tài)，在此，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，如181所示。
為從該狀態(tài)變化并使刀片18朝基底38移動(dòng)，操作腳踏板34使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)至少300ms，之后再關(guān)閉，如狀態(tài)線(xiàn)182所示。之后，控制器采用狀態(tài)方塊184所示狀態(tài)，在此刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70保持，使刀片正常前進(jìn)到限高187，如在185所示，在本實(shí)施例中預(yù)設(shè)為在噪聲抑制點(diǎn)115的15mm內(nèi)。
在限高187，如在189所示，通過(guò)保持刀片爬行控制線(xiàn)74，控制器強(qiáng)制刀片爬行前進(jìn)。之后，阻擋裝置57和刀片位置處理裝置58調(diào)節(jié)爬行前進(jìn)，通過(guò)周期性地使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效和保持來(lái)限制前進(jìn)的平均速度至10mm/s以下，如在189a所示。當(dāng)?shù)镀?0mm/s以下的速度正常前進(jìn)時(shí)，如在189b所示，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)連續(xù)保持。
如在191所示，控制器51保持該爬行前進(jìn)狀態(tài)至刀片到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)115為止。在噪聲抑制點(diǎn)，控制器回到其原始狀態(tài)180，如狀態(tài)線(xiàn)186所示，此處，阻擋裝置57使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)失效，阻止刀片再前進(jìn)，如在193所示。
為從該狀態(tài)180變化，操作者操作腳踏板，使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)至少300ms，之后再關(guān)閉，如在195所示和狀態(tài)線(xiàn)188所示。之后，控制器采取狀態(tài)方塊190所示狀態(tài)，在此，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70保持，刀片爬行控制線(xiàn)74失效，材料壓進(jìn)基底，如在197所示。
此后，刀片返回，于是，如在19a和狀態(tài)方塊192所示，刀片返回超過(guò)噪聲抑制點(diǎn)115之后，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70自動(dòng)失效。控制器變到采用狀態(tài)184使刀片再次朝噪聲抑制點(diǎn)前進(jìn)的狀態(tài)，操作者操作腳踏板打開(kāi)刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61至少300ms，之后再關(guān)閉，如狀態(tài)線(xiàn)194所示，但不回到其初始狀態(tài)180。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，只是不依靠位于壓力制動(dòng)裝置的外殼12中的相對(duì)固定的限制開(kāi)關(guān)確定噪聲抑制點(diǎn)。安全裝置在實(shí)際操作中用不同的方法來(lái)建立和檢測(cè)噪聲抑制點(diǎn)，以保證在壓力制動(dòng)裝置的正常工作中操作者的安全并防止保護(hù)系統(tǒng)失靈。
本實(shí)施例的安全裝置的物理元件與上述實(shí)施例的元件相同，只是省去了噪聲抑制開(kāi)關(guān)和相關(guān)的撞針棒，控制裝置包括用相同的微處理器裝置構(gòu)成的控制器，但是與激光控制和處理裝置刀片位置處理裝置和設(shè)定裝置的執(zhí)行的功能有關(guān)的編程稍有不同，以對(duì)噪聲抑制點(diǎn)提供不同的確定和監(jiān)視方法并適應(yīng)這些方法，本實(shí)施例的安全裝置中，與上述實(shí)施例中相同的元件用相同的參考標(biāo)號(hào)表示。
本實(shí)施例的安全裝置主要用于具有較復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)的這種類(lèi)型的壓力制動(dòng)裝置，以及不依賴(lài)于機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)的的壓力制動(dòng)裝置，所述電子控制系統(tǒng)用于操作制動(dòng)器的液壓系統(tǒng)。
本實(shí)施例的激光控制和處理裝置54基本上與前述實(shí)施例激光控制和處理裝置相同，分別與脈沖發(fā)生裝置55和激光驅(qū)動(dòng)和接收電路52和53一起工作，如上述的按相同方式確定故障和光束遮斷。但是，激光控制和處理裝置54的工作方式不同，刀片18到達(dá)壓力制動(dòng)裝置的預(yù)定噪聲抑制點(diǎn)后按非噪聲抑制模式連續(xù)處理激光接收電路信息。而且，激光控制和處理裝置54用刀片位置處理裝置58檢測(cè)刀片超過(guò)噪聲抑制點(diǎn)的預(yù)定前進(jìn)距離內(nèi)的中心光束26b的遮斷，如果在該距離內(nèi)無(wú)遮斷，保持光束的非噪聲抑制感測(cè)，起動(dòng)阻擋裝置57，立即感測(cè)任何一光束的遮斷。在預(yù)定距離內(nèi)有中心光束被遮斷的情況下，對(duì)光束的進(jìn)一步感測(cè)受到抑制，允許刀片繼續(xù)前進(jìn)，可能完成其加壓工作。
刀片位置處理裝置58也與上述實(shí)施例的刀片位置處理裝置相同，與刀片跟蹤裝置59一起工作，監(jiān)視刀片移動(dòng)并把有關(guān)的位置和速度信息供給控制器51的其它處理元件。但是，刀片位置處理裝置不用噪聲抑制開(kāi)關(guān)對(duì)噪聲抑制點(diǎn)進(jìn)行交叉檢測(cè)，而是簡(jiǎn)單地根據(jù)從刀片跟蹤裝置59獲得的位置數(shù)據(jù)用設(shè)定裝置60對(duì)其初始設(shè)定。
之后，刀片位置處理裝置58按與前述實(shí)施例稍有不同的方式與阻擋裝置57相互作用，刀片前緣36到達(dá)噪聲抑制點(diǎn)之后，如上所述，當(dāng)在預(yù)定距離內(nèi)中心光束被遮斷時(shí)，緊急噪聲抑制光束的進(jìn)一步感測(cè)。
關(guān)于噪聲抑制點(diǎn)的建立，設(shè)定裝置60與上述實(shí)施例的設(shè)置裝置不同。而在其它所有方面，阻擋裝置與上述實(shí)施例基本相同。因?yàn)?，設(shè)置裝置60從壓力制動(dòng)裝置的限制開(kāi)關(guān)或控制器來(lái)得出刀片的上下限，如同上述實(shí)施例的情況，并包括適當(dāng)?shù)能浖?，根?jù)壓力制動(dòng)裝置所使用的安全裝置的類(lèi)型建立上下限。
本實(shí)施例中，噪聲抑制點(diǎn)的建立是壓力制動(dòng)裝置的正常工作的一部分，不包括上述實(shí)施例中的分開(kāi)設(shè)定過(guò)程。此外，當(dāng)?shù)镀熬夁_(dá)到的特殊點(diǎn)被識(shí)別和記錄為噪聲抑制點(diǎn)時(shí)，表明設(shè)定裝置連續(xù)工作。通過(guò)刀片前進(jìn)直到收到中心光束26b被遮斷為止而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)壓力制動(dòng)裝置的正常工作。在該位置，正常情況下，阻擋裝置57取消工作的結(jié)果是刀片將彈回預(yù)定距離。之后，刀片再前進(jìn)，如果中心光束26b在同一位置被斷開(kāi)，在預(yù)定誤差范圍內(nèi)，在那一點(diǎn)阻擋裝置阻止刀片，并使設(shè)定裝置60工作。設(shè)定裝置使場(chǎng)噪聲抑制燈37閃亮，操作者壓著測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33而把噪聲抑制點(diǎn)設(shè)在該點(diǎn)。如果這時(shí)測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33關(guān)閉，之后，刀片位置處理裝置58將對(duì)刀片的位置記錄成噪聲抑制點(diǎn)。此后，刀片位置處理裝置58將確定噪聲抑制點(diǎn)的規(guī)定誤差帶，在該誤差帶，中心光束的遮斷與用作加壓操作的是實(shí)際噪聲抑制點(diǎn)的編碼噪聲抑制點(diǎn)一致，不是誤記錄抑制點(diǎn)。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖15至18說(shuō)明有關(guān)按本實(shí)施例的壓力制動(dòng)裝置的各種狀態(tài)的工作和噪聲抑制點(diǎn)的建立。
首先，壓力制動(dòng)裝置正常工作時(shí)，模式開(kāi)關(guān)31和刀片速度開(kāi)關(guān)32均位于正常位置中，控制器51采用初始狀態(tài)，用狀態(tài)方塊200表示，該狀態(tài)下刀片18位于基底38上方的刀片最大升高位置21中。該狀態(tài)中，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，場(chǎng)噪聲抑制燈37斷開(kāi)。
為從該狀態(tài)200改變，需要操作者操作腳踏板34把刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)打開(kāi)至少300ms，然后再關(guān)閉，如狀態(tài)線(xiàn)202表示的和在203示出的。然后，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70保持，刀片朝基底38前進(jìn)，如狀態(tài)方塊204表示的和在205示出的。如狀態(tài)線(xiàn)206所表示的，在達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)之前的任何時(shí)間，隨著操作者關(guān)閉刀片返回開(kāi)關(guān)62，有刀片移動(dòng)控制裝置保持刀片返回控制線(xiàn)76并使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，刀片能從狀態(tài)204完全返回到在其最大升高位置201的初始狀態(tài)200。
在前進(jìn)狀態(tài)204中，刀片將朝基底連續(xù)前進(jìn)，直到中心光束26b被遮斷為止，如在207所示和用狀態(tài)線(xiàn)208所示。注意，在該階段，還未設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)，因此，在不允許的范圍內(nèi)會(huì)感測(cè)到遮斷。
在該點(diǎn)，控制器采用狀態(tài)方塊210所代表的狀態(tài)，在本實(shí)施例中，通過(guò)使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，和使刀片返回控制線(xiàn)76保持預(yù)定的時(shí)間，并返回4.5mm的預(yù)定距離、或者，松開(kāi)腳踏板至少300ms而使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)為止，而無(wú)論那一個(gè)首先發(fā)生，阻擋裝置57操作使刀片移動(dòng)控制裝置56取消控制。狀態(tài)的該變化由狀態(tài)線(xiàn)212代表。于是，如在209所示，阻擋裝置57阻止刀片，直至刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)要求的300ms并再關(guān)閉為止，如在211所示，使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70再次保持，刀片朝基底前進(jìn)，如狀態(tài)方塊214所示。
刀片會(huì)保持在該狀態(tài)212直到光束再次被阻斷或遮斷為止，如在213和狀態(tài)線(xiàn)216所示。前移中，如狀態(tài)線(xiàn)218所示的，如上所述，操作者關(guān)閉刀片返回開(kāi)關(guān)62，刀片能返回到它的初始位置，控制器采取其初始狀態(tài)200。
在該階段，噪聲抑制點(diǎn)仍然未設(shè)定，在不允許的范圍內(nèi)會(huì)感測(cè)出遮斷。因此，控制器采用狀態(tài)方塊220表示的狀態(tài)，在此處阻擋裝置通過(guò)使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效而阻止刀片再前進(jìn)，在該點(diǎn)刀片暫停，如在215所示。如前述的狀態(tài)方塊214一樣，按上述方式刀片能完全返回到初始位置201和狀態(tài)200，如狀態(tài)線(xiàn)222表示。
為改變?cè)谠擖c(diǎn)的控制器的狀態(tài)，操作者操作腳踏板使刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61必須打開(kāi)至少300ms，再關(guān)閉。
然后，控制器受到狀態(tài)方塊226所表示的狀態(tài)，由此設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)。因此，控制器使刀片前進(jìn)繼電器69和70處于保持狀態(tài)，用刀片爬行控制線(xiàn)74迫使刀片采取爬行移動(dòng)。設(shè)置裝置60同時(shí)使場(chǎng)噪聲抑制燈37閃亮，同時(shí)，激光控制和處理裝置使中心光束26b連續(xù)被遮斷。此后，操作者把刀片被恥的預(yù)定點(diǎn)215變成加壓操作的噪聲抑制點(diǎn)。
要使點(diǎn)215為噪聲抑制點(diǎn)、操作者要對(duì)測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33加壓，并立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)33，于是，刀片位置處理裝置把刀片受阻的特定位置記錄成噪聲抑制點(diǎn)，如狀態(tài)方塊228所示。
如果點(diǎn)215不能作為可接受的噪聲抑制點(diǎn)，控制器將簡(jiǎn)單地將其狀態(tài)22b，使刀片按爬行模式繼續(xù)前進(jìn)直到操作者按上述方式使其返回為止，或由壓力制動(dòng)裝置自動(dòng)操作完成其加壓操作而使其返回為止。注意，刀片在該爬行前進(jìn)過(guò)程中，使噪聲抑制燈37要連續(xù)閃亮而使刀片按噪聲抑制的模式前進(jìn)。
如果噪聲抑制點(diǎn)設(shè)在狀態(tài)228，控制器狀態(tài)再次變成狀態(tài)方塊232所代表的狀態(tài)。之后，刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70會(huì)連續(xù)被保持，刀片爬行控制線(xiàn)74要失效，場(chǎng)噪聲抑制燈37接通而連續(xù)發(fā)亮。因此，刀片允許按其正常速度前進(jìn)以完成其加壓動(dòng)作，如在219所示。此后，刀片返回其初始位置201，如在221所示，控制器回到其初始狀態(tài)200，如狀態(tài)線(xiàn)234所示。
采用設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)，要求中心光束在其中被阻斷或遮斷的允許范圍確定實(shí)際點(diǎn)上下的規(guī)定距離。在圖16中這是用陰影區(qū)223表示的。圖15中實(shí)際上繪出了3個(gè)不同的方案，第一方案的噪聲抑制點(diǎn)設(shè)置太高允許區(qū)如223a所示，第二方案的噪聲抑制點(diǎn)設(shè)置太低，允許區(qū)如223b所示，第三方案的噪聲抑制點(diǎn)才是正確設(shè)置再允許區(qū)如223c所示。本實(shí)施例的安全裝置是如何適應(yīng)抑制點(diǎn)的不正確設(shè)置且仍能給操作者以充分保護(hù)的通過(guò)對(duì)該裝置是如何在抑制點(diǎn)正常工作的描述可看得很明顯。
因此，當(dāng)?shù)镀?8返回到初始位置201和控制器51在狀態(tài)200時(shí)，如在225所示，操作人員按從前操作壓力制動(dòng)裝置而進(jìn)行到狀態(tài)204，如225所示。在圖16所示的情形中，如在227所示，刀片朝允許區(qū)223前進(jìn)。
如果激光控制和處理裝置54在到達(dá)設(shè)在允許區(qū)223中和允許區(qū)之外(沒(méi)畫(huà))的噪聲抑制點(diǎn)之前顯示出遮斷，控制器回到狀態(tài)210，使刀片按上述方式彈回規(guī)定距離。在開(kāi)始狀態(tài)214之前操作者操作壓力制動(dòng)裝置，于是，刀片再次正常前進(jìn)。
如果不再被遮斷，刀片會(huì)繼續(xù)前進(jìn)直到它到達(dá)允許區(qū)223為止。
在正確設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)的情況下，如發(fā)生在允許區(qū)223c中的情況中心光束26b在允許區(qū)223c被遮斷，使控制器改變狀態(tài)，并呈現(xiàn)狀態(tài)方塊238表示的狀態(tài)。
在該狀態(tài)238中，阻擋裝置57會(huì)使刀片前進(jìn)控制線(xiàn)69和70失效，阻止刀片前移，設(shè)定裝置60會(huì)使場(chǎng)噪聲抑制燈37接通。這是一個(gè)指示狀態(tài)，指示控制器繼續(xù)顯示在噪聲抑制點(diǎn)前的光束遮斷。
為改變?cè)摖顟B(tài)，操作者關(guān)閉刀片返回控制線(xiàn)76使刀片按通用方式返回，如狀態(tài)線(xiàn)240表示的，或者，操作者用腳踏板打開(kāi)刀片前進(jìn)開(kāi)關(guān)61至少300ms之后并隨后關(guān)閉開(kāi)關(guān)使刀片前進(jìn)，如狀態(tài)線(xiàn)242所示的。執(zhí)行后者使控制器開(kāi)始狀態(tài)232，完成加壓操作。
在不正確地設(shè)定噪聲抑制點(diǎn)的情況下，如發(fā)生在允許區(qū)223a中的情況，噪聲抑制點(diǎn)太高，刀片會(huì)通過(guò)允許區(qū)223a前進(jìn)而不會(huì)阻斷。刀片立即通過(guò)允許區(qū)223a，激光控制和處理裝置54保持有效狀態(tài)而不會(huì)被抑制，仍然完全保護(hù)操作者，如另一陰影區(qū)229所示。
在刀片到達(dá)允許區(qū)223a之前，如果任何光束26曾經(jīng)被遮斷，控制器在通過(guò)允許區(qū)時(shí)處在狀態(tài)214中。如果沒(méi)有光束曾被遮斷，控制器在通過(guò)允許區(qū)223a時(shí)處于狀態(tài)204中。
因此，在前一種情況中，中心光束26b下一次遮斷會(huì)造成控制器移至刀片會(huì)受阻的狀態(tài)220，之后，操作者適當(dāng)?shù)牟僮?，控制器進(jìn)入狀態(tài)226，通過(guò)移至狀態(tài)228和232設(shè)置新的噪聲抑制點(diǎn)，或者，要求刀片按爬行模式前進(jìn)在返回之前完成加壓操作，控制器循著狀態(tài)線(xiàn)230。
在后一種情況下，控制器處于狀態(tài)204，實(shí)際方案如圖16所示，中心光束26b的下一次遮斷示于231，它使控制器進(jìn)入狀態(tài)210，使刀片從遮斷彈回。之后，進(jìn)入狀態(tài)214，使刀片在位置233暫停。通過(guò)操作者適當(dāng)?shù)夭僮鲏毫χ苿?dòng)裝置，控制器移至狀態(tài)22d，響應(yīng)于對(duì)遮斷的感測(cè)，控制器采用狀態(tài)226而使刀片前進(jìn)在點(diǎn)235再受阻。操作者使控制器進(jìn)入狀態(tài)228和隨后的狀態(tài)232給在該點(diǎn)重設(shè)新噪聲抑制點(diǎn)提供一個(gè)機(jī)會(huì)，以完成加壓操作，如237所示，并在221返回刀片，或者在控制器循著狀態(tài)線(xiàn)230返回之前按爬行模式完成加壓工作。
在噪聲抑制點(diǎn)設(shè)置不正確的情況下，如在允許區(qū)223b中發(fā)生的情況，噪聲抑制點(diǎn)設(shè)置太低，控制器在實(shí)際到達(dá)允許區(qū)之前令感測(cè)遮斷。該情況下控制器令從狀態(tài)204進(jìn)入狀態(tài)210如在239所示狀態(tài)，最后彈回到在241所示的狀態(tài)214。一旦操作者對(duì)壓力制動(dòng)裝置適當(dāng)操作，控制器會(huì)移至狀態(tài)220，對(duì)遮斷的再感測(cè)，控制器采用狀態(tài)22b而在點(diǎn)243再阻制刀片前進(jìn)。操作者通過(guò)使控制器通過(guò)狀態(tài)228和隨后的232而為在該點(diǎn)重設(shè)新噪聲抑制點(diǎn)提供一個(gè)機(jī)會(huì)，以完成245所示的加壓操作，并在221返回刀片，或者，在控制器循著狀態(tài)線(xiàn)230返回之前按爬行模式完成加壓操作。
如在223c所示的正確設(shè)置操作抑制點(diǎn)的情況下，周控制器使刀片進(jìn)入狀態(tài)204，如227所示，而不有碰到任何以往的遮斷，刀片會(huì)到達(dá)允許區(qū)223c，只是中心光束26b被阻斷或遮斷。如果允許區(qū)正確設(shè)置有規(guī)定誤差的噪聲抑制點(diǎn)，會(huì)使控制器直接進(jìn)入狀態(tài)232而阻擋裝置不阻止刀片。因此，場(chǎng)噪聲抑制燈37在247接通，表示激光感測(cè)裝置在那點(diǎn)被抑制，允許刀片繼續(xù)前進(jìn)，完成在249所示的加壓操作，如在221所示返回，控制器循著狀態(tài)線(xiàn)234返回到其初始狀態(tài)200。
顯然，后者采用了最便利的加壓過(guò)程，在此正確設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)，并無(wú)遮斷，同時(shí)，安全裝置為操作者提供了完全保護(hù)。這足以使操作者按規(guī)定方式使用安全裝置，同時(shí)防止了裝置的誤操作或不當(dāng)操作。
本實(shí)施例的控制器設(shè)定操作基本上與上述實(shí)施例的情況相同，只是不需要設(shè)置噪聲抑制點(diǎn)。此外，控制器所經(jīng)過(guò)的狀態(tài)與參見(jiàn)圖12的上述實(shí)施例中所述情況相同，只是用狀態(tài)158完成設(shè)置過(guò)程。
模式開(kāi)關(guān)31在噪聲抑制強(qiáng)制位置中的噪聲抑制強(qiáng)制過(guò)程與上述實(shí)施例的有關(guān)內(nèi)容相同，具有在不同階段的場(chǎng)噪聲抑制燈37閃亮的附加裝置，以另外附加指示控制器的狀態(tài)，只是在中心光束26b阻斷感測(cè)之后允許在不同狀態(tài)設(shè)置新噪聲抑制點(diǎn)。圖17示出了參照?qǐng)D14所述上述實(shí)施例中所述內(nèi)容相同的控制器所循同樣狀態(tài)。以下情況除外·狀態(tài)方塊244與180相同，另外，設(shè)置裝置使場(chǎng)噪聲抑制燈37導(dǎo)通·狀態(tài)線(xiàn)246與182相同，·狀態(tài)方塊248與184相同，另外，當(dāng)?shù)镀斑M(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)時(shí)，設(shè)置裝置還使場(chǎng)噪聲抑制燈閃亮，否則它常亮·狀態(tài)線(xiàn)250與186相同，狀態(tài)線(xiàn)252與188相同·狀態(tài)方塊254與190相同，另外，當(dāng)?shù)镀斑M(jìn)開(kāi)關(guān)61打開(kāi)時(shí)，場(chǎng)噪聲抑制燈37也閃亮，否則它常亮。
·狀態(tài)方塊256與192相同，狀態(tài)線(xiàn)258與194相同，·從狀態(tài)248和254，控制器通過(guò)加壓測(cè)試/閉鎖開(kāi)關(guān)33而允許設(shè)置新噪聲抑制點(diǎn)，于是，刀片位置處理裝置58記錄在中心光束26b被阻斷時(shí)刻由刀片跟蹤裝置96所測(cè)得的用于抑制點(diǎn)的刀片所在的位置，如狀態(tài)方塊258所示。
·新噪聲抑制點(diǎn)設(shè)定后，控制器返回狀態(tài)244。
可以看出，本發(fā)明的范圍不限于上述的具體實(shí)施例。特別是，安全裝置和方法不限于與下行沖程壓力制動(dòng)裝置一起使用，如上所述，與上行沖程壓力制動(dòng)裝置一起用同樣有效。并能與其它種類(lèi)的機(jī)器如車(chē)床、鉆床，其它類(lèi)型的壓床磨床等機(jī)器一起使用。在這些地方操作者可能需要很貼近移動(dòng)工具工作，當(dāng)操作者的手臂或身體的一部分進(jìn)入工具件移動(dòng)路徑中時(shí)會(huì)造成傷害。因此，對(duì)那些制造該裝置和將該裝置裝配到各種機(jī)器上的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，該安全裝置及方法的改型和變化是顯而易見(jiàn)的，這些改進(jìn)和變化均落入本發(fā)明范圍。
另外，本發(fā)明并不限于越過(guò)光錐線(xiàn)的光束。作為對(duì)于激光等準(zhǔn)直光整形的普通知識(shí)，可以產(chǎn)生并投射各種截面形狀的光束，例如，平面光束、弧形光束、柱狀光束等?？梢赃x擇這些光束來(lái)進(jìn)一步包住工作件的工作端。
還有，本發(fā)明也不限于單單依靠增加脈動(dòng)頻率來(lái)增加光束的亮度。作為本領(lǐng)域的普通知識(shí)，增加光束脈動(dòng)的占空比也能夠增加亮度。
權(quán)利要求
1.一種用于有帶工作端的工作件和工件支承件的機(jī)器的安全裝置，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，所述安全裝置包括與工作件的工作端固定安裝的相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，以確定離開(kāi)工作端固定間隔的保護(hù)范圍，所述的發(fā)光裝置用于發(fā)射光束，相應(yīng)的光接收裝置用于接收光束，因此，在通常情況下，光束由相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置沿著和工作件的工作端隔開(kāi)固定間隔的路徑發(fā)射和接收；控制裝置，在移動(dòng)件的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)用于激發(fā)所述發(fā)光裝置發(fā)射光束，和使所述光接收裝置感測(cè)發(fā)射的光束的接收情況，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；阻擋裝置，用于在由所述控制裝置檢測(cè)出某些緊急情況時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)，所述阻擋裝置在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)，所述控制裝置包括包括脈沖裝置，它使所述發(fā)光裝置按規(guī)定方式發(fā)射脈沖光束，和光控制和處理裝置，它控制所述脈沖發(fā)生裝置的工作并處理由光接收裝置收到的信號(hào)，并確定何時(shí)發(fā)射光束沒(méi)有接收或以規(guī)定方式脈動(dòng)；在所述的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)當(dāng)所述光控制和處理裝置確定發(fā)射的光束沒(méi)收到或沒(méi)按規(guī)定方式脈動(dòng)時(shí)所述阻擋裝置阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，所述控制裝置包括控制機(jī)器移動(dòng)件移動(dòng)方向或速度的移動(dòng)件控制裝置。
3.按權(quán)利要求2的安全裝置，其中，所述移動(dòng)件控制裝置包括來(lái)自a.所述阻擋裝置；b.所述加工操作員，經(jīng)手控、開(kāi)關(guān)或其他輸入器件；c.壓力或限制開(kāi)關(guān)等機(jī)器傳感器，中一項(xiàng)或多項(xiàng)的輸入信號(hào)；移動(dòng)件控制處理裝置；以及控制閥、繼電器或其他控制器件的輸出控制信號(hào)。
4.按權(quán)利要求1的安全裝置，包括多個(gè)相對(duì)應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，并被設(shè)置成在工作端周?chē)鷺?gòu)成光路的阻擋柵，所述脈沖裝置受到控制使每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置以不同的方式脈動(dòng)，使所述光控制和處理裝置與其相區(qū)別。
5.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，所述光控制和處理裝置通過(guò)確定沒(méi)有所述規(guī)定方式接收到發(fā)射光束的時(shí)間，控制所述脈沖裝置增加所述脈動(dòng)的頻率，以增大發(fā)射光束的亮度。
6.按權(quán)利要求5的安全裝置，其中，所述脈沖裝置可按一頻率使所述發(fā)射光束脈動(dòng)，產(chǎn)生由肉眼能看到的特定亮度，從而當(dāng)光束的脈沖頻率增大時(shí)操作者能清楚地識(shí)別。
7.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，所述光控制和處理裝置同時(shí)分析由所述光接收裝置收到的信號(hào)，以確定是否收到超過(guò)規(guī)定的強(qiáng)度閾值的外來(lái)光，響應(yīng)于此，所述阻擋裝置阻止所述活動(dòng)件向前移動(dòng)。
8.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，所述控制裝置包括振動(dòng)感測(cè)裝置，用于分析所述光接收裝置感測(cè)光束接收的信號(hào)，并識(shí)別光束的正常振動(dòng)和光束的不正常遮斷，在所述的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)，根據(jù)所述振動(dòng)感測(cè)裝置感測(cè)的光束的不正常遮斷，阻擋裝置阻止活動(dòng)件向前移動(dòng)。
9.按權(quán)利要求8的安全裝置，其中，所述發(fā)光裝置安裝在工作件的一端，所述光接收裝置安裝在工作件的另一端，使引起發(fā)射光束振蕩移動(dòng)的相應(yīng)發(fā)光裝置和光接收裝置的振動(dòng)移動(dòng)在光束路徑的橫向方向衰減，把光束的合成振動(dòng)移動(dòng)基本上限制在基本上垂直于所述的一個(gè)方向的單一橫向方向以減少感測(cè)光束的所述不正常遮斷所需的時(shí)間。
10.按權(quán)利要求9的安全裝置，其中，所述檢測(cè)時(shí)間少于移動(dòng)件完成規(guī)定的進(jìn)一步移動(dòng)范圍的移動(dòng)所需的時(shí)間。
11.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，設(shè)置多個(gè)所述相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，所述發(fā)光裝置按彼此相鄰基本上平行的方式整體安裝成相對(duì)工作件的獨(dú)立單元，所述光接收裝置按彼此相鄰和基本上同樣平行的方式整體安裝成相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元分開(kāi)的獨(dú)立單元，但與所述相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收從發(fā)光裝置發(fā)射出的各發(fā)射光束。
12.按權(quán)利要求8的安全裝置，其中，設(shè)置多個(gè)所述相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，所述發(fā)光裝置按彼此相鄰基本上平行的方式整體安裝成相對(duì)工作件的獨(dú)立單元，所述光接收裝置按彼此相鄰和基本上同樣平行的方式整體安裝成相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元分開(kāi)的獨(dú)立單元，但與所述相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收從發(fā)光裝置發(fā)射出的各發(fā)射光束；所述獨(dú)立單元相對(duì)于所述活動(dòng)件安裝，從而使振動(dòng)移動(dòng)傳遞給作為整體的每個(gè)獨(dú)立單元，引起光束同步和一致的振蕩，并由所述光接收裝置同步和相應(yīng)地感測(cè)所述光束的非阻斷傳播由此便于對(duì)所述振動(dòng)裝置收到的光束進(jìn)行分析和識(shí)別。
13.按權(quán)利要求1的安全裝置，其中，所述控制裝置包括故障檢測(cè)裝置，檢測(cè)并識(shí)別由安全裝置感測(cè)到的、使所述阻擋裝置操作的各種類(lèi)型的故障；設(shè)定裝置，按規(guī)定方式產(chǎn)生一個(gè)操作人員感官上能夠識(shí)別的信號(hào)，以指示發(fā)生的具體類(lèi)型的故障。
14.按權(quán)利要求13的安全裝置，其中，所述規(guī)定方式包含按預(yù)定頻率使可見(jiàn)顯示信號(hào)閃爍，這些預(yù)定頻率唯一地對(duì)應(yīng)于各具體故障。
15.按權(quán)利要求1的安全裝置，包括操作人員界面裝置，用來(lái)接收操作人員發(fā)出的指令，并反過(guò)來(lái)向操作人員顯示信息；所述操作人員界面構(gòu)造成能夠標(biāo)示某些特別的條件和被編碼成標(biāo)示不同故障和操作條件的其他信息。
16.按權(quán)利要求1的安全裝置，所述控制裝置包括位置處理裝置，它連續(xù)跟蹤移動(dòng)件的移動(dòng)，檢查所述移動(dòng)是否與所述的規(guī)定移動(dòng)一致，所述位置處理裝置包括跟蹤裝置，用于測(cè)試所述移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，所述位置測(cè)試裝置把有關(guān)由所述跟蹤裝置測(cè)得的相對(duì)于所述移動(dòng)件的位置記錄成噪聲抑制點(diǎn)，此后，連續(xù)檢測(cè)由所述跟蹤裝置確定的噪聲抑制點(diǎn)的位置測(cè)試數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)件的移動(dòng)的控制，所述控制裝置還包括升高裝置，使所述阻擋裝置不能工作，并經(jīng)過(guò)所述跟蹤裝置有選擇地確定所述規(guī)定移動(dòng)限和所述噪聲抑制點(diǎn)的位置，其中，所述阻擋裝置根據(jù)所述位置處理裝置確定向前移動(dòng)與所述的規(guī)定移動(dòng)不一致時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
17.一種對(duì)進(jìn)入機(jī)器的移動(dòng)件的移動(dòng)路徑中的物體的保護(hù)方法，此處機(jī)器的移動(dòng)件或者是一個(gè)帶工作端的工作件，或者是一個(gè)工件支承件，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，該方法包括以固定間隔的距離沿在工作件的工作端前面的正常的非遮斷路徑發(fā)射光束，同時(shí)，移動(dòng)件移過(guò)規(guī)定的移動(dòng)范圍，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；當(dāng)所述光束已經(jīng)在工作端前越過(guò)后，連續(xù)地感測(cè)所述光束的接收情況；在所規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)不能隨時(shí)接收和感測(cè)發(fā)射的光束時(shí)或在某些緊急情況下，阻止活動(dòng)件向前移動(dòng)；在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)；以及使所述光束按規(guī)定方式脈動(dòng)，當(dāng)沒(méi)有接受、感測(cè)到按規(guī)定方式脈動(dòng)的發(fā)射光束時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
18.按權(quán)利要求17的方法，包括發(fā)射和感測(cè)多個(gè)光束，這些光束設(shè)置成確定工作件的工作端周?chē)墓饴返淖钃鯑?，按不同方式使每束光束脈動(dòng)，使光束之間彼此不同。
19.按權(quán)利要求17的方法，包括分析接收的光束，以區(qū)別光束的正常振動(dòng)和不正常遮斷，從而在所述規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)感測(cè)出所述不正常遮斷時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
20.按權(quán)利要求19的方法，包括沿垂直于所述光束路徑的一個(gè)方向衰減光束的振動(dòng)移動(dòng)，以基本上把所述光束的合成振蕩移動(dòng)限制到基本上垂直于所述一個(gè)方向的單一橫向方向，以減少感測(cè)光束的所述不正常遮斷所需的時(shí)間。
21.按權(quán)利要求19的方法，包括按彼此基上平行的關(guān)系發(fā)射多束光束，使機(jī)器的振動(dòng)移動(dòng)均勻傳遞給所述光束，引起所述光束同步和一致振蕩，以便于對(duì)它們的分析和識(shí)別。
22.按權(quán)利要求17的方法，包括連續(xù)檢查超過(guò)具有規(guī)定的最大距離的所述噪聲抑制點(diǎn)的活動(dòng)件的前進(jìn)距離，如果在所規(guī)定的最大距離內(nèi)沒(méi)感測(cè)光束遮斷，則阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
23.按權(quán)利要求22的方法，包括可選擇地在一點(diǎn)處設(shè)定抑制點(diǎn)，在活動(dòng)件的移動(dòng)過(guò)程中，感測(cè)到光束在該點(diǎn)被阻斷。
24.按權(quán)利要求17的方法，包括連續(xù)測(cè)試移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)件實(shí)際位于此處時(shí)，還單獨(dú)檢測(cè)噪聲抑制點(diǎn)的位置，每當(dāng)感測(cè)到噪聲抑制點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，檢查檢測(cè)的噪聲抑制點(diǎn)是否與測(cè)試的噪聲抑制點(diǎn)一致，一旦確定二者之間的差別，立即阻止活動(dòng)件繼續(xù)向前移動(dòng)。
25.按權(quán)利要求17的方法，包括檢測(cè)并識(shí)別由安全裝置感測(cè)到的、使所述阻擋裝置操作的各種類(lèi)型的故障；按規(guī)定方式向操作人員發(fā)出一個(gè)信號(hào)，以指示發(fā)生的具體類(lèi)型的故障。
26.按權(quán)利要求25的安全裝置，其中，所述規(guī)定方式包含按預(yù)定頻率使可見(jiàn)顯示信號(hào)閃爍，這些預(yù)定頻率唯一地對(duì)應(yīng)于各具體故障。
27.一種用于有帶工作端的工作件和工件支承件的機(jī)器的安全裝置，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，所述安全裝置包括與工作件的工作端固定安裝的相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，以確定離開(kāi)工作端固定間隔的保護(hù)范圍，所述的發(fā)光裝置用于發(fā)射光束，相應(yīng)的光接收裝置用于接收光束，因此，在通常情況下，光束由相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置沿著和工作件的工作端隔開(kāi)固定間隔的路徑發(fā)射和接收；控制裝置，在移動(dòng)件的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)用于激發(fā)所述發(fā)光裝置發(fā)射光束，和使所述光接收裝置感測(cè)發(fā)射的光束的接收情況，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；阻擋裝置，用于在由所述控制裝置檢測(cè)出某些緊急情況時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)，所述阻擋裝置在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)，所述控制裝置包括振動(dòng)感測(cè)裝置，用于分析所述光接收裝置感測(cè)光束接收的信號(hào)，并識(shí)別光束的正常振動(dòng)和光束的不正常遮斷，在所述的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)，根據(jù)所述振動(dòng)感測(cè)裝置感測(cè)的光束的不正常遮斷，阻擋裝置阻止活動(dòng)件向前移動(dòng)。
28.按權(quán)利要求27的安全裝置，其中，所述控制裝置包括控制機(jī)器移動(dòng)件移動(dòng)方向或速度的移動(dòng)件控制裝置。
29.按權(quán)利要求28的安全裝置，其中，所述移動(dòng)件控制裝置包括來(lái)自a.所述阻擋裝置；b.所述加工操作員，經(jīng)手控、開(kāi)關(guān)或其他輸入器件；c.壓力或限制開(kāi)關(guān)等機(jī)器傳感器，中一項(xiàng)或多項(xiàng)的輸入信號(hào)；移動(dòng)件控制處理裝置；以及控制閥、繼電器或其他控制器件的輸出控制信號(hào)。
30.按權(quán)利要求27的安全裝置，其中，所述發(fā)光裝置安裝在工作件的一端，所述光接收裝置安裝在工作件的另一端，使引起發(fā)射光束振蕩移動(dòng)的相應(yīng)發(fā)光裝置和光接收裝置的振動(dòng)移動(dòng)在光束路徑的橫向方向衰減，把光束的合成振動(dòng)移動(dòng)基本上限制在基本上垂直于所述的一個(gè)方向的單一橫向方向以減少感測(cè)光束的所述不正常遮斷所需的時(shí)間。
31.按權(quán)利要求30的安全裝置，其中，所述檢測(cè)時(shí)間少于移動(dòng)件完成規(guī)定的進(jìn)一步移動(dòng)范圍的移動(dòng)所需的時(shí)間。
32.按權(quán)利要求27的安全裝置，其中，設(shè)置多個(gè)所述相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，所述發(fā)光裝置按彼此相鄰基本上平行的方式整體安裝成相對(duì)工作件的獨(dú)立單元，所述光接收裝置按彼此相鄰和基本上同樣平行的方式整體安裝成相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元分開(kāi)的獨(dú)立單元，但與所述相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收從發(fā)光裝置發(fā)射出的各發(fā)射光束。
33.按權(quán)利要求27的安全裝置，其中，設(shè)置多個(gè)所述相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，所述發(fā)光裝置按彼此相鄰基本上平行的方式整體安裝成相對(duì)工作件的獨(dú)立單元，所述光接收裝置按彼此相鄰和基本上同樣平行的方式整體安裝成相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元分開(kāi)的獨(dú)立單元，但與所述相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收從發(fā)光裝置發(fā)射出的各發(fā)射光束；所述獨(dú)立單元相對(duì)于所述活動(dòng)件安裝，從而使振動(dòng)移動(dòng)傳遞給作為整體的每個(gè)獨(dú)立單元，引起光束同步和一致的振蕩，并由所述光接收裝置同步和相應(yīng)地感測(cè)所述光束的非阻斷傳播由此便于對(duì)所述振動(dòng)裝置收到的光束進(jìn)行分析和識(shí)別。
34.按權(quán)利要求27的安全裝置，其中，所述控制裝置包括故障檢測(cè)裝置，檢測(cè)并識(shí)別由安全裝置感測(cè)到的、使所述阻擋裝置操作的各種類(lèi)型的故障；設(shè)定裝置，按規(guī)定方式產(chǎn)生一個(gè)操作人員感官上能夠識(shí)別的信號(hào)，以指示發(fā)生的具體類(lèi)型的故障。
35.按權(quán)利要求34的安全裝置，其中，所述規(guī)定方式包含按預(yù)定頻率使可見(jiàn)顯示信號(hào)閃爍，這些預(yù)定頻率唯一地對(duì)應(yīng)于各具體故障。
36.按權(quán)利要求27的安全裝置，包括操作人員界面裝置，用來(lái)接收操作人員發(fā)出的指令，并反過(guò)來(lái)向操作人員顯示信息；所述操作人員界面構(gòu)造成能夠標(biāo)示某些特別的條件和被編碼成標(biāo)示不同故障和操作條件的其他信息。
37.按權(quán)利要求27的安全裝置，所述控制裝置包括位置處理裝置，它連續(xù)跟蹤移動(dòng)件的移動(dòng)，檢查所述移動(dòng)是否與所述的規(guī)定移動(dòng)一致，所述位置處理裝置包括跟蹤裝置，用于測(cè)試所述移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，所述位置測(cè)試裝置把有關(guān)由所述跟蹤裝置測(cè)得的相對(duì)于所述移動(dòng)件的位置記錄成噪聲抑制點(diǎn)，此后，連續(xù)檢測(cè)由所述跟蹤裝置確定的噪聲抑制點(diǎn)的位置測(cè)試數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)件的移動(dòng)的控制，所述控制裝置還包括升高裝置，使所述阻擋裝置不能工作，并經(jīng)過(guò)所述跟蹤裝置有選擇地確定所述規(guī)定移動(dòng)限和所述噪聲抑制點(diǎn)的位置，其中，所述阻擋裝置根據(jù)所述位置處理裝置確定向前移動(dòng)與所述的規(guī)定移動(dòng)不一致時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
38.一種對(duì)進(jìn)入機(jī)器的移動(dòng)件的移動(dòng)路徑中的物體的保護(hù)方法，此處機(jī)器的移動(dòng)件或者是一個(gè)帶工作端的工作件，或者是一個(gè)工件支承件，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，該方法包括以固定間隔的距離沿在工作件的工作端前面的正常的非遮斷路徑發(fā)射光束，同時(shí)，移動(dòng)件移過(guò)規(guī)定的移動(dòng)范圍，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；當(dāng)所述光束已經(jīng)在工作端前越過(guò)后，連續(xù)地感測(cè)所述光束的接收情況；在所規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)不能隨時(shí)接收和感測(cè)發(fā)射的光束時(shí)或在某些緊急情況下，阻止活動(dòng)件向前移動(dòng)；在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)；以及分析接收的光束，以區(qū)別光束的正常振動(dòng)和不正常遮斷，從而在所述規(guī)定的移動(dòng)范圍內(nèi)感測(cè)出所述不正常遮斷時(shí)，阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
39.按權(quán)利要求38的方法，包括沿垂直于所述光束路徑的一個(gè)方向衰減光束的振動(dòng)移動(dòng)，以基本上把所述光束的合成振蕩移動(dòng)限制到基本上垂直于所述一個(gè)方向的單一橫向方向，以減少感測(cè)光束的所述不正常遮斷所需的時(shí)間。
40.按權(quán)利要求39的方法，包括按彼此基上平行的關(guān)系發(fā)射多束光束，使機(jī)器的振動(dòng)移動(dòng)均勻傳遞給所述光束，引起所述光束同步和一致振蕩，以便于對(duì)它們的分析和識(shí)別。
41.按權(quán)利要求37的方法，包括連續(xù)檢查超過(guò)具有規(guī)定的最大距離的所述噪聲抑制點(diǎn)的活動(dòng)件的前進(jìn)距離，如果在所規(guī)定的最大距離內(nèi)沒(méi)感測(cè)光束遮斷，則阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
42.按權(quán)利要求41的方法，包括可選擇地在一點(diǎn)處設(shè)定抑制點(diǎn)，在活動(dòng)件的移動(dòng)過(guò)程中，感測(cè)到光束在該點(diǎn)被阻斷。
43.按權(quán)利要求37的方法，包括連續(xù)測(cè)試移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)件實(shí)際位于此處時(shí)，還單獨(dú)檢測(cè)噪聲抑制點(diǎn)的位置，每當(dāng)感測(cè)到噪聲抑制點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，檢查檢測(cè)的噪聲抑制點(diǎn)是否與測(cè)試的噪聲抑制點(diǎn)一致，一旦確定二者之間的差別，立即阻止活動(dòng)件繼續(xù)向前移動(dòng)。
44.按權(quán)利要求37的方法，包括檢測(cè)并識(shí)別由安全裝置感測(cè)到的、使所述阻擋裝置操作的各種類(lèi)型的故障；按規(guī)定方式向操作人員發(fā)出一個(gè)信號(hào)，以指示發(fā)生的具體類(lèi)型的故障。
45.按權(quán)利要求44的安全裝置，其中，所述規(guī)定方式包含按預(yù)定頻率使可見(jiàn)顯示信號(hào)閃爍，這些預(yù)定頻率唯一地對(duì)應(yīng)于各具體故障。
46.一種用于有帶工作端的工作件和工件支承件的機(jī)器的安全裝置，控制其中的一個(gè)件，使其選擇性地朝著機(jī)器的另一個(gè)件靠攏移動(dòng)，所述安全裝置包括與工作件的工作端固定安裝的相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，以確定離開(kāi)工作端固定間隔的保護(hù)范圍，所述的發(fā)光裝置用于發(fā)射光束，相應(yīng)的光接收裝置用于接收光束，因此，在通常情況下，光束由相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置沿著和工作件的工作端隔開(kāi)固定間隔的路徑發(fā)射和接收；控制裝置，在移動(dòng)件的規(guī)定移動(dòng)范圍內(nèi)用于激發(fā)所述發(fā)光裝置發(fā)射光束，和使所述光接收裝置感測(cè)發(fā)射的光束的接收情況，規(guī)定范圍的移動(dòng)在噪聲抑制點(diǎn)完成，移動(dòng)件能繼續(xù)移動(dòng)穿過(guò)所述噪聲抑制點(diǎn)通過(guò)規(guī)定的另一移動(dòng)范圍；阻擋裝置，用于在由所述控制裝置檢測(cè)出某些緊急情況時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)，所述阻擋裝置在經(jīng)過(guò)另一個(gè)規(guī)定的移動(dòng)范圍時(shí)，在某些緊急情況下，不能阻擋移動(dòng)件向前移動(dòng)，其中，設(shè)置多個(gè)所述相應(yīng)的發(fā)光裝置和光接收裝置，所述發(fā)光裝置按彼此相鄰基本上平行的方式整體安裝成相對(duì)工作件的獨(dú)立單元，所述光接收裝置按彼此相鄰和基本上同樣平行的方式整體安裝成相對(duì)于工作件和所述獨(dú)立單元分開(kāi)的獨(dú)立單元，但與所述相應(yīng)的發(fā)光裝置基本對(duì)準(zhǔn)，以接收從發(fā)光裝置發(fā)射出的各發(fā)射光束。
47.按權(quán)利要求46的安全裝置，其中，所述控制裝置包括控制機(jī)器移動(dòng)件移動(dòng)方向或速度的移動(dòng)件控制裝置。
48.按權(quán)利要求47的安全裝置，其中，所述移動(dòng)件控制裝置包括來(lái)自a.所述阻擋裝置；b.所述加工操作員，經(jīng)手控、開(kāi)關(guān)或其他輸入器件；c.壓力或限制開(kāi)關(guān)等機(jī)器傳感器，中一項(xiàng)或多項(xiàng)的輸入信號(hào)；移動(dòng)件控制處理裝置；以及控制閥、繼電器或其他控制器件的輸出控制信號(hào)。
49.按權(quán)利要求46的安全裝置，其中，所述獨(dú)立單元相對(duì)于所述活動(dòng)件安裝，從而使振動(dòng)移動(dòng)傳遞給作為整體的每個(gè)獨(dú)立單元，引起光束同步和一致的振蕩，并由所述光接收裝置同步和相應(yīng)地感測(cè)所述光束的非阻斷傳播由此便于對(duì)所述振動(dòng)裝置收到的光束進(jìn)行分析和識(shí)別。
50.按權(quán)利要求46的安全裝置，其中，所述控制裝置包括故障檢測(cè)裝置，檢測(cè)并識(shí)別由安全裝置感測(cè)到的、使所述阻擋裝置操作的各種類(lèi)型的故障；設(shè)定裝置，按規(guī)定方式產(chǎn)生一個(gè)操作人員感官上能夠識(shí)別的信號(hào)，以指示發(fā)生的具體類(lèi)型的故障。
51.按權(quán)利要求50的安全裝置，其中，所述規(guī)定方式包含按預(yù)定頻率使可見(jiàn)顯示信號(hào)閃爍，這些預(yù)定頻率唯一地對(duì)應(yīng)于各具體故障。
52.按權(quán)利要求46的安全裝置，包括操作人員界面裝置，用來(lái)接收操作人員發(fā)出的指令，并反過(guò)來(lái)向操作人員顯示信息；所述操作人員界面構(gòu)造成能夠標(biāo)示某些特別的條件和被編碼成標(biāo)示不同故障和操作條件的其他信息。
53.按權(quán)利要求46的安全裝置，所述控制裝置包括位置處理裝置，它連續(xù)跟蹤移動(dòng)件的移動(dòng)，檢查所述移動(dòng)是否與所述的規(guī)定移動(dòng)一致，所述位置處理裝置包括跟蹤裝置，用于測(cè)試所述移動(dòng)件的瞬時(shí)移動(dòng)，所述位置測(cè)試裝置把有關(guān)由所述跟蹤裝置測(cè)得的相對(duì)于所述移動(dòng)件的位置記錄成噪聲抑制點(diǎn)，此后，連續(xù)檢測(cè)由所述跟蹤裝置確定的噪聲抑制點(diǎn)的位置測(cè)試數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)件的移動(dòng)的控制，所述控制裝置還包括升高裝置，使所述阻擋裝置不能工作，并經(jīng)過(guò)所述跟蹤裝置有選擇地確定所述規(guī)定移動(dòng)限和所述噪聲抑制點(diǎn)的位置，其中，所述阻擋裝置根據(jù)所述位置處理裝置確定向前移動(dòng)與所述的規(guī)定移動(dòng)不一致時(shí)阻止移動(dòng)件向前移動(dòng)。
全文摘要
壓力制動(dòng)裝置(10)中的用于保護(hù)進(jìn)入移動(dòng)刀片的移動(dòng)路徑中的物體的安全裝置和保護(hù)方法。該裝置包括多個(gè)激光發(fā)射裝置(22)和激光接收裝置(24)以及控制器，在出現(xiàn)一些緊急情況時(shí)用于阻止刀片向前移動(dòng)?？刂蒲b置(51)還包括激光控制和處理裝置(54)，刀片移動(dòng)控制裝置(56)和阻擋裝置(57)，刀片位置處理裝置(58)。激光控制和處理裝置還包括脈沖發(fā)生裝置(55)，它以唯一的方式使光束(26)脈動(dòng)，使每束光束(26)區(qū)別其它光束和外來(lái)光。還設(shè)置了振動(dòng)感測(cè)裝置，以識(shí)別激光發(fā)射裝置122和接受裝置(24)的正常和不正常振動(dòng)。該方法包括使用設(shè)置在要加壓的材料件上方規(guī)定高度的噪聲抑制點(diǎn)，使阻擋裝置(57)的操作與刀片相對(duì)于噪聲抑制點(diǎn)的位置相關(guān)，當(dāng)?shù)镀?18)達(dá)到噪聲抑制點(diǎn)之后借此感測(cè)出激光束被阻斷或被抑制。
文檔編號(hào)F16P3/14GK1396404SQ02105069
公開(kāi)日2003年2月12日 申請(qǐng)日期1997年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月5日
發(fā)明者羅伯特·M·阿普爾亞德, 凱文·S·戴維斯 申請(qǐng)人:扎馬斯·J·阿普爾亞德