CN104438950A - 自动化冲压线的安全防护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化冲压线的安全防护装置及方法，所述安全防护装置包括围栏、安全光幕、安全门、安全PLC和安全网桥，所述围栏设置在对中台和送料装置之间，所述安全光幕设置在压力机的前后两侧，所述安全门设置在送料装置和压力机的左右两侧，所述围栏、安全光幕和安全门的控制装置分别与相应的安全PLC相连，所述的安全PLC之间通过安全网桥相连；所述工作台包括设置在送料装置和压力机左右两侧的左工作台和右工作台。本发明提供了一种全自动冲压线的安全防护措施，实现了整个系统的安全性和可靠性，保证了人员的绝对安全。

Description

自动化冲压线的安全防护装置及方法

技术领域

本发明涉及冲压线的安全防护技术领域，具体地说是一种自动化冲压线的安全防护装置及方法。

背景技术

传统的人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但随着市场需求的扩大，其固有的效率低下、产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本，正是自动化冲压生产线的优点，尤其对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。

以前的自动化冲压线的整线冲压安全控制是以单独的设备为目的进行设计，而对整线运行(包含自动送料装置)却没有统一的保护措施，安全控制也是串到逻辑控制中，由于没有系统的考虑相关的运动关系导致存在潜在的危险。

全自动冲压线包含了多个设备的运行，在对安全考虑日益严格的技术规范中，需要使用一种整线安全防护措施来有效防范事故的发生，从而确保人员和设备的安全。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动化冲压线的安全防护装置及方法，通过对整线运行进行统一保护来有效防范事故的发生。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种自动化冲压线的安全防护装置，所述自动化冲压线设备包括拆垛机、总控台、线头装置、对中台、送料装置、压力机、线尾装置和工作台，其特征是，所述安全防护装置包括围栏、安全光幕、安全门、安全PLC和安全网桥，所述围栏设置在对中台和送料装置之间，所述安全光幕设置在压力机的前后两侧，所述安全门设置在送料装置和压力机的左右两侧，所述围栏、安全光幕和安全门的控制装置分别与相应的安全PLC相连，所述的安全PLC之间通过安全网桥相连；所述工作台包括设置在送料装置和压力机左右两侧的左工作台和右工作台。

该安全方式装置还包括外围光栅，所述外围光栅设置在左工作台和右工作台的外围。

该安全方式装置还包括防护墙板，所述防护墙板设置在拆垛机、线头装置和对中台的外围。

所述自动化冲压线设备通过双继电器与控制PLC相连，所述控制PLC通过双继电器控制自动化冲压线设备的启停工作。

所述安全门采用提升式安全门。

所述自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

本发明还提供了一种自动化冲压线的安全防护方法，其特征是，所述安全防护方法包括以下步骤：

将上述所述安全防护装置进行布置；

采用安全防护装置将自动化冲压线设备划分为多个区域；

将安全防护装置与自动化冲压线设备进行连锁控制关联；

自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

上述方法中，将自动化冲压线设备划分为多个区域的过程为：在拆垛机、线头装置和对中台的外围设置防护墙板，在对中台和送料装置之间设置围栏，在压力机的前后两侧设置安全光幕，在送料装置和压力机的左右两侧设置安全门，在左工作台和右工作台的外围设置外围光栅，在线尾装置外围设置防护墙板。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种全自动冲压线的安全防护措施，在对设备动作区域进行细致的划分基础上，实现了整个系统的安全性和可靠性。本发明通过安全PLC、安全网桥和控制PLC将安全防护装置与自动化冲压线设备进行连锁控制，保证操作人员进入到自动化冲压线工作区域后，能够锁住所有能量源，即便是有人误操作或者误更改程序的情况下，自动化冲压线设备也不会有任何动作，从而保证了操作人员的绝对安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，1 围栏、2 安全光幕、3 安全门、4 外围光栅、5 防护墙板。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明的一种自动化冲压线的安全防护装置，所述自动化冲压线设备包括拆垛机、总控台、线头装置、对中台、送料装置、压力机、线尾装置和工作台，所述安全防护装置包括围栏1、安全光幕2、安全门3、外围光栅4、防护墙板5、安全PLC和安全网桥，所述围栏1设置在对中台和送料装置之间，所述安全光幕2设置在每台压力机的前后两侧，所述安全门3设置在所有送料装置和压力机的左右两侧，所述围栏1、安全光幕2、安全门3、外围光栅4和防护墙板5的控制装置分别与各自相应的安全PLC相连，所述的安全PLC之间通过安全网桥相连；所述工作台包括设置在送料装置和压力机左右两侧的左工作台和右工作台，所述外围光栅4设置在左工作台和右工作台的外围；所述防护墙板5设置在拆垛机、线头装置和对中台的外围。其中，所述安全门3采用提升式安全门。

作为优选方案，所述自动化冲压线设备通过双继电器与控制PLC相连，所述控制PLC通过双继电器控制自动化冲压线设备的启停工作。

本发明还提供了一种自动化冲压线的安全防护方法，它包括以下步骤：

将上述所述安全防护装置进行布置；

采用安全防护装置将自动化冲压线设备划分为多个区域；

将安全防护装置与自动化冲压线设备进行连锁控制关联；

自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

上述方法中，将自动化冲压线设备划分为多个区域的过程为：在拆垛机、线头装置和对中台的外围设置防护墙板，在对中台和送料装置之间设置围栏，在压力机的前后两侧设置安全光幕，在送料装置和压力机的左右两侧设置安全门，在左工作台和右工作台的外围设置外围光栅，在线尾装置外围设置防护墙板。

所述自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

如图1所示，压力机包括压力机1、压力机2、压力机3和压力机4共四台压力机，送料装置包括送料装置1、送料装置2、送料装置3、送料装置4和送料装置5，下面结合图1对集中安全启动条件进行详细介绍。

1)，整线生产时的安全启动条件：压力机1至4的所有安全门关闭；开机制锁，滑块锁定，操作模式均未锁定；压力机区域及拆垛区域急停OK；压力机内部安全光幕OK(安全门全关闭安全光幕自复位)；操作模式选择：OP10-OP40均预选压力机和送料；OP10-OP40均选择自动模式；总控台选择自动模式。只有当以上安全条件满足后，整线才具备开动的先决条件。以上所有的安全启动条件都是通过安全PLC进行控制，安全PLC的程序不能进行随意更改，每次更改都必须停机进行，且都会生产不同安全代码，可以有记录追查。这样可以将设备和外界隔离开，防止人员进入冲压区域，任何一个安全条件不满足，整线就无法开动，从而保证了人员的安全性。

2)，压力机2滑块的安全开动条件：压力机2开机制锁、滑块锁定、操作模式均未锁定，总控台操作模式未锁定；总控台、压力机1、压力机2、压力机3急停OK；压力机1、压力机2、压力机3所有安全门关闭；压力机1的后安全光幕、压力机2的前后安全光幕、压力机3的前安全光幕复位OK。操作模式选择：面板激活；设置/微速/自动模式；选择压力机。组成此区域可以防止人员进入，也是防止冲压的废料飞溅的可能区域。选择压力机模式是避免送料系统动作，可以避免压力机和送料系统同时动作干涉的可能性。

3)，压力机3废料槽打开关闭(手动/非换模)时的安全启动条件：压力机3开机制锁、滑块锁定、操作模式均未锁定，总控台操作模式未锁定；总控台、压力机2、压力机3、压力机4及线末急停OK；压力机2的后安全光幕、压力机3的前后安全光幕及压力机4前安全光幕复位OK；压力机2、压力机3和压力机4所有安全门关闭；操作模式选择：设置模式；选择压力机。组成此区域可以避免开废料槽时遗落在废料槽门上废料因为废料门的打开飞到人员身上。

4)，送料装置3的示教器控制(手动/非换模)安全条件：压力机2开机制锁、滑块锁定、操作模式均未锁定，总控台操作模式未锁定；总控台、压力机2、压力机3、压力机4急停OK；压力机2前安全光幕、压力机4前安全光幕复位OK；压力机3除左安全门之外的所有安全门关闭；压力机2所有安全门关闭；操作模式选择：设置模式；压力机2选择送料、压力机3选择送料；选择面板激活。左安全门不关闭是为了操作人员进行端拾器的设定。

5)，整线自动换模的安全启动条件：压力机1至4开机制锁、滑块锁定、操作模式均未锁定，总控台操作模式未锁定；总控台、压力机急停OK；外围光幕OK；操作模式选择：1；自动模式2；总空台选择换模模式。此区域可以防护到安全门打开后工作台开动时，防止人员进入。

为了保证操作人员的安全和设备的安及和满足国际的安全标准，本发明提供了一种全自动冲压线的安全防护措施，在对设备动作区域进行细致的划分基础上，将整条压力机线的安全控制作为一个大系统协调处理，根据手动、单机自动、全线自动等操作模式，对相关区域的设备动作进行周密的分析，对设备动作区域进行细致的划分。采用ZHA及DHS风险分析技术，对冲压线进行了全面细致的风险分析，通过对所有危险点进行评估，针对每一个安全风险专门制定相应安全对策，实现了整个系统的安全性和可靠性。本发明与以往的控制区别是把整线安全控制与整线运行的逻辑控制区别开来，安全控制作为逻辑控制的先决条件，通过安全PLC、安全网桥和控制PLC将安全防护装置与自动化冲压线设备进行连锁控制，实现了软硬双回路的双重保护，保证操作人员进入到自动化冲压线工作区域后，能够锁住所有能量源，即便是有人误操作或者误更改程序的情况下，自动化冲压线设备也不会有任何动作，从而保证了操作人员的绝对安全。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.自动化冲压线的安全防护装置，所述自动化冲压线设备包括拆垛机、总控台、线头装置、对中台、送料装置、压力机、线尾装置和工作台，其特征是，所述安全防护装置包括围栏、安全光幕、安全门、安全PLC和安全网桥，所述围栏设置在对中台和送料装置之间，所述安全光幕设置在压力机的前后两侧，所述安全门设置在送料装置和压力机的左右两侧，所述围栏、安全光幕和安全门的控制装置分别与相应的安全PLC相连，所述的安全PLC之间通过安全网桥相连；所述工作台包括设置在送料装置和压力机左右两侧的左工作台和右工作台。

2.根据权利要求1所述的自动化冲压线的安全防护装置，其特征是，还包括外围光栅，所述外围光栅设置在左工作台和右工作台的外围。

3.根据权利要求1所述的自动化冲压线的安全防护装置，其特征是，还包括防护墙板，所述防护墙板设置在拆垛机、线头装置和对中台的外围。

4.根据权利要求1所述的自动化冲压线的安全防护装置，其特征是，所述自动化冲压线设备通过双继电器与控制PLC相连，所述控制PLC通过双继电器控制自动化冲压线设备的启停工作。

5.根据权利要求1所述的自动化冲压线的安全防护装置，其特征是，所述安全门采用提升式安全门。

6.根据权利要求1至5任一项所述的自动化冲压线的安全防护装置，其特征是，所述自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

7.自动化冲压线的安全防护方法，其特征是，所述安全防护方法包括以下步骤：

将上述权利要求所述安全防护装置进行布置；

采用安全防护装置将自动化冲压线设备划分为多个区域；

将安全防护装置与自动化冲压线设备进行连锁控制关联；

自动化冲压线设备进行相关动作前进行检测是否符合安全启动条件，如果符合安全启动条件才执行相关动作，否则不执行相关动作。

8.根据权利要求7所述的自动化冲压线的安全防护方法，其特征是，将自动化冲压线设备划分为多个区域的过程为：在拆垛机、线头装置和对中台的外围设置防护墙板，在对中台和送料装置之间设置围栏，在压力机的前后两侧设置安全光幕，在送料装置和压力机的左右两侧设置安全门，在左工作台和右工作台的外围设置外围光栅，在线尾装置外围设置防护墙板。