用于相邻工作站的安全控制装置的制作方法

本发明涉及工作站的安全控制，尤其涉及一种用于相邻工作站的安全控制装置。

背景技术：

在现代工业的自动流水线生产过程中，通常会依次在不同的工位进行不同的作业。对于某些加工要求比较高的工件，一些作业需要在大体独立的空间中进行，每个空间构成了一个独立的工作站。为了便于被加工的工件在相邻工作站之间的传输，每个工作站都设置有通道口。根据现有的安全标准的强制性要求，需要为每个通道口设置一个提升门。图1示意性地显示了根据现有技术设置有提升门的相邻工作站。如图1所示，相邻的第一工作站1和第二工作站3分别设置有第一通道口5和第二通道口7，为第一工作站1的第一通道口5设置有第一提升门9，以及为第二工作站3的第二通道口7设置有第二提升门11。两条大体平行延伸的输送带13经过第一通道口5和第二通道口7从第一工作站1延伸到第二工作站3，在两条大体平行延伸的输送带13之间设置有可伸缩止动件15。需要被加工的工件17移动到第一工作站1中预定位置时，可伸缩止动件15伸出使得需要被加工的工件17停止移动，以便对其进行加工处理。在需要被加工的工件17已经被加工处理之后，可伸缩止动件15缩回，以便需要被加工的工件17通过第一通道口5和第二通道口7移动到第二工作站3中进行下一步的加工处理。根据这种现有技术，只有当第一提升门9和第二提升门11同时提起来以打开第一通道口5和第二通道口7，需要被加工的工件17才能从第一工作站1移动到第二工作站3中。但是，根据安全规范的要求，当第一提升门9和第二提升门11同时提起来时，第一工作站1和第二工作站3中的所有加工处理作业必须停止。为了减少停止加工处理作业的时间，必须对第一提升门9和第二提升门11的提升进行精确地控制，这需要增加额外的控制机构以及特殊的程序设计，从而导致成本的显著增加。

因此，需要一种用于相邻工作站的改进的安全控制装置。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要克服上述现有技术中的至少一种缺陷，提供一种用于相邻工作站的安全控制装置，这种用于相邻工作站的安全控制装置不仅结构简单、可靠性好，而且易于操控，也无需为其设计专用的控制程序，因此，可以在确保安全性和可靠性的同时，显著降低成本。

根据本发明的一个方面，提供一种用于相邻工作站的安全控制装置，相邻工作站中的第一工作站具有第一通道口，相邻工作站中的第二工作站具有紧邻所述第一通道口设置的第二通道口，以便需要被加工的工件通过所述第一通道口和所述第二通道口从所述第一工作站移动到所述第二工作站中，所述安全控制装置包括：

为所述第一通道口设置的第一感测元件和第一控制器，所述第一感测元件用于非接触式地感测通过所述第一通道口的所述工件，所述第一控制器用于控制第一感测元件；以及

为所述第二通道口设置的第二感测元件和第二控制器，所述第二感测元件用于非接触式地感测通过所述第二通道口的所述工件，所述第二控制器用于控制第二感测元件；

其中，所述第一控制器至少包括第一输出常闭触点，所述第二控制器至少包括第二输出常闭触点，所述第一输出常闭触点和所述第二输出常闭触点并联连接；或者

所述第一控制器至少包括第一输出常开触点，所述第二控制器至少包括第二输出常开触点，所述第一输出常开触点和所述第二输出常开触点串联连接。

可选地，所述第一感测元件是包括第一发射器和与所述第一发射器对应设置的第一接收器的第一光栅本体，所述第一控制器是第一光栅控制器，所述第一发射器和所述第一接收器分别连接到所述第一光栅控制器。

可选地，所述第二感测元件是包括第二发射器和与所述第二发射器对应设置的第二接收器的第二光栅本体，所述第二控制器是第二光栅控制器，所述第二发射器和所述第二接收器分别连接到所述第二光栅控制器。

可选地，所述第一感测元件是第一接近传感器，所述第一接近传感器与所述第一控制器连接。

可选地，所述第二感测元件是第二接近传感器，所述第二接近传感器与所述第二控制器连接。

可选地，所述第一感测元件是包括第一发射器和与所述第一发射器对应设置的第一接收器的第一光栅本体，所述第一控制器是第一光栅控制器，所述第一发射器和所述第一接收器分别连接到所述第一光栅控制器；以及所述第二感测元件是包括第二发射器和与所述第二发射器对应设置的第二接收器的第二光栅本体，所述第二控制器是第二光栅控制器，所述第二发射器和所述第二接收器分别连接到所述第二光栅控制器。

可选地，所述第一光栅本体和所述第二光栅本体设置成使得从所述第一发射器发射到所述第一接收器的第一光栅与从所述第二发射器发射到所述第二接收器的第二光栅之间的距离大于所述工件的长度。

附图说明

图1示意性地显示了根据现有技术设置有提升门的相邻工作站；

图2示意性地显示了设置有根据本发明的安全控制装置的相邻工作站；

图3示意性地显示了根据本发明的光栅组件的结构；

图4示意性地显示了根据本发明的安全控制装置的工作原理；

图5示意性地显示了当需要被加工的工件通过第一光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态；

图6示意性地显示了当需要被加工的工件通过第二光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态；

图7示意性地显示了当有外来物体同时通过第一光栅本体和第二光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态；以及

图8示意性地显示了根据本发明的安全控制装置的另一实施例的工作原理。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本发明的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本发明形成任何限制。

图2示意性地显示了设置有根据本发明的安全控制装置的相邻工作站。如图2所示，相邻的第一工作站1和第二工作站3分别设置有第一通道口5和第二通道口7。两条大体平行延伸的输送带13经过第一通道口5和第二通道口7从第一工作站1延伸到第二工作站3，在两条大体平行延伸的输送带13之间设置有可伸缩止动件15。需要被加工的工件17移动到第一工作站1中预定位置时，可伸缩止动件15伸出使得需要被加工的工件17停止移动，以便对其进行加工处理。在需要被加工的工件17已经被加工处理之后，可伸缩止动件15缩回，以便需要被加工的工件17通过第一通道口5和第二通道口7移动到第二工作站3中进行下一步的加工处理。根据本发明，为第一工作站1的第一通道口5设置有第一光栅组件19，以及为第二工作站3的第二通道口7设置有第二光栅组件21。第一光栅组件19包括第一光栅本体23和第一光栅控制器25(显示在图3中)。类似地，第二光栅组件21包括第二光栅本体27和第二光栅控制器(图中没有示出)。

图3示意性地显示了根据本发明的光栅组件的结构。第一光栅组件19和第二光栅组件21具有相同的结构，以下仅以第一光栅组件19为例描述光栅组件的结构。如图3所示，第一光栅组件19的第一光栅本体23包括第一发射器23a和与第一发射器23a对应设置的第一接收器23b，第一发射器23a和第一接收器23b分别连接到第一光栅组件19的第一光栅控制器25。第一光栅控制器25用于控制第一发射器23a和第一接收器23b，并且包括第一输出常闭触点k1和第一输出常开触点k2。当从第一光栅本体23的第一发射器23a发射到第一光栅本体23的第一接收器23b的光栅没有被遮挡时，即没有物体穿过光栅时，第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1处于闭合状态，第一光栅控制器25的第一输出常开触点k2处于打开状态。当从第一光栅本体23的第一发射器23a发射到第一光栅本体23的第一接收器23b的光栅被遮挡时，即有物体穿过光栅时，第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1处于打开状态，第一光栅控制器25的第一输出常开触点k2处于闭合状态。

图4示意性地显示了根据本发明的安全控制装置的工作原理。如图4所示，将第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1以及第二光栅控制器的第二输出常闭触点k1’并联连接，随后将并联连接的第一输出常闭触点k1以及第二输出常闭触点k1’串联连接在第一工作站1和第二工作站3的安全回路(未示出)中。当第一输出常闭触点k1以及第二输出常闭触点k1’中的任一个或者两个处于闭合状态时，安全回路处于正常工作状态；当第一输出常闭触点k1以及第二输出常闭触点k1’同时处于打开状态时，安全回路处于断开(异常)状态。

图5示意性地显示了当需要被加工的工件通过第一光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态。如图5所示，当需要被加工的工件17通过从第一光栅本体23的第一发射器23a发射到第一光栅本体23的第一接收器23b的第一光栅23c时，第一光栅23c被遮挡，第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1打开，但此时从第二光栅本体27的第二发射器27a发射到第二光栅本体27的第二接收器27b的第二光栅27c没有被遮挡，第二光栅控制器的第二输出常闭触点k1’仍然保持闭合，第一工作站1和第二工作站3的安全回路处于闭合(正常工作)状态。

图6示意性地显示了当需要被加工的工件通过第二光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态。如图6所示，当需要被加工的工件17通过从第二光栅本体27的第二发射器27a发射到第二光栅本体27的第二接收器27b的第二光栅27c时，第二光栅27c被遮挡，第二光栅控制器的第二输出常闭触点k1’打开，但此时从第一光栅本体23的第一发射器23a发射到第一光栅本体23的第一接收器23b的第一光栅23c已经没有被遮挡，第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1回复到闭合状态，第一工作站1和第二工作站3的安全回路处于闭合(正常工作)状态。

图7示意性地显示了当有外来物体同时通过第一光栅本体和第二光栅本体产生的光栅时根据本发明的安全控制装置的工作状态。如图7所示，当有外来物体f例如操作人员的手臂同时通过从第一光栅本体23的第一发射器23a发射到第一光栅本体23的第一接收器23b的第一光栅23c和第二光栅本体27的第二发射器27a发射到第二光栅本体27的第二接收器27b的第二光栅27c时，第一光栅23c和第二光栅27c都被遮挡，第一光栅控制器25的第一输出常闭触点k1和第二光栅控制器的第二输出常闭触点k1’同时打开，第一工作站1和第二工作站3的安全回路处于打开(异常)状态。为了使得需要被加工的工件17能够正常通过第一通道口5和第二通道口7而不会同时遮挡第一光栅23c和第二光栅27c，第一光栅本体23和第二光栅本体27设置成使得它们产生的第一光栅23c和第二光栅27c之间的距离大于需要被加工的工件17的长度。这样，在需要被加工的工件17通过第一通道口5和第二通道口7从第一工作站1移动到第二工作站2中时，不会对第一工作站1和第二工作站2中的加工处理作业造成任何中断，能够显著地提高对工件的加工处理效率。

在以上优选实施例中，利用的是第一光栅控制器的第一输出常闭触点和第二光栅控制器的第二输出常闭触点。在这种情况下，当出现异常情况时，第一光栅控制器的第一输出常闭触点和第二光栅控制器的第二输出常闭触点同时打开导致第一工作站和第二工作站的安全回路打开，从而触发第一工作站和第二工作站中的加工处理作业停止。

但应理解的是，也可以利用第一光栅控制器的第一输出常开触点和第二光栅控制器的第二输出常开触点。图8示意性地显示了根据本发明的安全控制装置的另一实施例的工作原理。如图8所示，将第一光栅控制器的第一输出常开触点k2和第二光栅控制器的第二输出常开触点k2’串联连接，随后将串联连接的第一输出常开触点k2以及第二输出常开触点k2’串联连接在第一工作站1和第二工作站3的安全回路(未示出)中。当第一输出常开触点k2以及第二输出常开触点k2’中的任一个或者两个处于打开状态时，安全回路处于正常工作状态；当第一输出常开触点k2以及第二输出常开触点k2’同时处于闭合状态时，安全回路处于接通(闭合)状态，从而触发第一工作站和第二工作站中的加工处理作业停止。

以上结合光栅组件描述了本发明的优选实施例，应理解的是，可以采用其它非接触式的感测元件例如两个接近传感器代替两个光栅本体，或者采用一个光栅本体和一个接近传感器也是可行的。此外，在上述优选实施例中，显示的是通过输送带在两个工作站之间传输需要被加工的工件，应理解的是，也可以是通过其它方式在两个工作站之间转运工件。

与机械式的提升门相比，根据本发明的用于相邻工作站的安全控制装置不仅结构简单、可靠性好，而且易于操控，也无需为其设计单独的控制程序，因此，可以在确保安全性和可靠性的同时，显著降低成本。此外，通过控制所形成的光栅之间的距离，可以避免对相邻工作站中的加工处理作业造成任何中断，从而显著地提高对工件的加工处理效率。

尽管已经结合本发明优选实施例对本发明进行了详细描述，但应当理解的是，这种详细描述仅是用于解释本发明而不构成对本发明的限制。本发明的范围由权利要求限定的技术方案来确定。