CN108453790A - 一种自动化工作站及控制该自动化工作站的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化工作站及控制该自动化工作站的方法，该工作站由控制系统和加工系统构成，加工系统由机动区和操作区组成，机动区由围栏包围，围栏上设有安全门；安全门处设有传感器和操作面板I，传感器和操作面板I均与控制系统连通；操作区和机动区的结合部设有障碍检测系统和操作面板II，障碍检测系统和操作面板II均与控制系统连通。本发明还公开了该工作站的控制方法，包括安全门打开和关闭控制方法。通过设置安全门及控制安全门的打开和关闭，提高了工作站的安全性；而且设置障碍检测系统并控制检测系统的工作，以应对各操作区的工位的突发情况，提高了工作站对障碍物和人员进入机动区的应变能力，可以避免安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及自动化加工领域，具体涉及一种自动化工作站及控制该自动化工作站的方法。
背景技术
在制造加工领域，自动化加工因其高效率高精度得到工业的广泛应用。现有的自动化工作站中不能及时反馈和感知工作站内是否有人员进入或者有障碍物可能妨碍机器人等的正常工作，工作站的控制系统不能及时发出控制信号，导致安全事故发生或者导致工作站内的设备损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化工作站及控制该自动化工作站的方法，提高自动化工作站的安全性，防止意外事故发生。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种自动化工作站，自动化工作站由控制系统和加工系统构成，加工系统由机动区和操作区组成，机动区设有若干加工工位，每个加工工位由机器人完成加工，机动区由围栏包围，围栏上设有安全门；操作区设置在机动区的外侧，在操作区完成加工工位处的工件上件；所述的安全门设有传感器和操作面板I，传感器和操作面板I均与控制系统连通；操作面板上设有请求开门按钮和请求关门按钮；操作人员通过操作面板I与控制系统通信，向控制系统发送安全门打开和安全门关闭的请求。所述的操作区和机动区的结合部设有障碍检测系统和操作面板II，障碍检测系统和操作面板II均与控制系统连通，所述的操作面板II上设有复位按钮和启动按钮。操作人员通过操作面板II实现与控制系统通信。
优选的，所述的操作面板I上还设有急停按钮，按下急停按钮，所述机动区断电，机动区内的设备停止工作。
优选的，所述的障碍检测系统设有光源、光栅和光电传感器。光电传感器根据光源发射的光波经过光栅后的光波信号判断是否有障碍物进入机动区域，并将该信号发送给控制系统。
优选的，控制系统为PLC控制器。
一种控制以上任一项所述的自动化工作站的方法，包括安全门打开控制过程和安全门关闭控制过程，其中安全门打开控制过程包括以下步骤：优选的，所述的具体为；所述的具体为请求。
A1、控制系统接收操作面板I所发送的请求开门信号；请求开门按钮被按下被认为是操作面板I发送请求开门信号。
A2、控制系统发送机动区暂停信号，控制机动区各工位暂停工作；控制系统接收机动区各工位反馈的工作状态；
A3、控制系统确认各工位均已停止工作后控制安全门打开；
安全门关闭控制过程包括以下步骤：
B1、控制系统接收操作面板I所发送的请求关门信号；关门按钮被按下被认为是操作面板I发送请求关门信号。
B2、控制系统接收安全门上的传感器反馈信号并根据反馈信号判断安全门已关闭；
B3、控制系统发送工作站启动信号，控制各工位继续工作。
严格控制安全门的打开过程，在发送安全门请求打开后，经控制系统确认机动区所有工位的设备均已经暂停工作后方可打开安全门，防止出现设备比如机器人还未完全停止工作，安全门就打开人员进入机动区域；提高了工作站的安全性。同时，在安全门关闭的过程中，在发送安全门关闭请求后，先关闭安全门，在启动工作区的各个设备，防止在设备启动过程中人员还未离开机动区的情况发生。优化了安全门打开和关闭的控制过程，工作站的安全性大幅提高，可以防止意外事故发生。
优选的，还包括障碍检测系统控制过程，障碍物检测系统在机动区工作且操作区无上件任务时开启，障碍检测系统控制过程包括以下步骤：
C1、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物进入机动区的信号，即光电传感器发送的障碍物进入的信号；
C2、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位暂停工作；
C3、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物移除信号，并接收操作面板II先后发送的复位信号和启动信号；
C4、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位继续开始工作。
当操作人员在操作区上件时，该工位的机器人是停止工作的，通过设置障碍检测系统来防止在机器人工作过程中有障碍物闯入机动区造成安全事故或者设备损坏的情况。而且在有障碍物闯入比如操作人员的手部等伸入机动区限制的范围的时候，仅仅使该工位的设备如机器人等停止工作，而并不影响机动区其他工位设备的工作，提高了控制效率。通过设置先发送复位信号再发送启动信号后该障碍检测系统所处的工位才开始工作，防止在发送复位信号后，有其他的障碍物闯入机动区导致控制系统不能及时应对，提高了工作站的安全性。
优选的，所述的操作面板II发送复位信号具体为复位按钮被按下；所述的操作面板II发送启动信号具体为启动按钮被按下。
本发明的有益效果是：通过设置安全门及控制安全门的打开和关闭、障碍检测系统的工作，提高了工作站的安全性；而且设置障碍检测系统并控制检测系统的工作，以应对各操作区的工位的突发情况，提高了工作站对障碍物和人员进入机动区的应变能力，可以避免安全事故的发生。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种自动化工作站，自动化工作站由控制系统和加工系统构成，加工系统由机动区和操作区组成，机动区设有若干加工工位，每个加工工位由机器人完成加工，机动区由围栏包围，围栏上设有安全门；操作区设置在机动区的外侧，在操作区完成加工工位处的工件上件；安全门处设有传感器和操作面板I，传感器和操作面板I均与控制系统连通，传感器将安全门的打开或者关闭状态反馈给控制系统，由控制系统控制安全门的打开和关闭；操作面板上设有请求开门按钮和请求关门按钮，进一步的，操作面板I上还设有急停按钮，按下急停按钮，机动区断电，机动区内的设备停止工作，便于在发生紧急情况时及时让机动区停止工作。
操作区和机动区的结合部设有障碍检测系统和操作面板II，障碍检测系统和操作面板II均与控制系统连通，操作面板II上设有复位按钮和启动按钮。在操作区一般完成设置在靠近操作区工位的上件和工件的组装任务，在操作区的操作人员正常上件或者组装时，该工位的机器人会停止工作。但是在操作人员在不是正常上件或者组装时，将头部、手部或者其他物体伸入机动区会妨碍该工位的机器人工作或者发生安全事故。通过设置障碍检测系统以避免上述情况的发生。
优选的，障碍检测系统设有光源、光栅和光电传感器。光电传感器根据光源发射的光波经过光栅后的光波信号判断是否有障碍物进入机动区域，并将该信号发送给控制系统。
优选的，控制系统为PLC控制器。
一种控制以上任一项所述的自动化工作站的方法，包括安全门打开控制过程和安全门关闭控制过程，其中安全门打开控制过程包括以下步骤：
A1、控制系统接收操作面板I所发送的请求开门信号；
A2、控制系统发送机动区暂停信号，控制机动区各工位暂停工作；控制系统接收机动区各工位反馈的工作状态；
A3、控制系统确认各工位均已停止工作后控制安全门打开；
安全门关闭控制过程包括以下步骤：
B1、控制系统接收操作面板I所发送的请求关门信号；
B2、控制系统接收安全门上的传感器反馈信号并根据反馈信号判断安全门已关闭；
B3、控制系统发送工作站启动信号，控制各工位继续工作。
严格控制安全门的打开过程，在发送安全门请求打开后，经控制系统确认机动区所有工位的设备均已经暂停工作后，方可打开安全门，防止出现设备比如机器人还未完全停止工作，安全门打开人员进入机动区域，进而发生安全事故；提高了工作站的安全性。同时，在安全门关闭的过程中，在发送安全门关闭请求后，先关闭安全门，再启动工作区的各个设备，防止在设备启动过程中人员还未离开机动区的情况发生。优化了安全门打开和关闭的控制过程，工作站的安全性大幅提高，可以防止意外事故发生，自动化工作站的安全性得到大幅提高。
优选的，还包括障碍检测系统控制过程，障碍物检测系统在机动区工作且操作区无上件任务时开启，障碍检测系统控制过程包括以下步骤：
C1、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物进入机动区的信号；
C2、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位暂停工作；
C3、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物移除信号，并接收操作面板II先后发送的复位信号和启动信号；
C4、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位继续开始工作。
当操作人员在操作区上件时，该工位的机器人是停止工作的，通过设置障碍检测系统来防止在机器人工作过程中有障碍物闯入机动区造成安全事故或者设备损坏的情况。通过设置先发送复位信号再发送启动信号后该障碍检测系统所处的工位才开始工作，防止在发送复位信号后，有其他的障碍物闯入机动区导致控制系统不能及时应对，提高了工作站的安全性。
优选的，操作面板I发送请求开门信号具体为请求开门按钮被按下；操作面板I发送请求关门信号具体为请求关门按钮被按下。
优选的，操作面板II发送复位信号具体为复位按钮被按下；操作面板II发送启动信号具体为启动按钮被按下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种自动化工作站，由控制系统和加工系统构成，加工系统由机动区和操作区组成，机动区设有若干加工工位，每个加工工位由机器人完成加工，机动区由围栏包围，围栏上设有安全门；操作区设置在机动区的外侧，在操作区完成加工工位处的工件上件，其特征在于，所述的安全门处设有传感器和操作面板I，传感器和操作面板I均与控制系统连通；操作面板上设有请求开门按钮和请求关门按钮；所述的操作区和机动区的结合部设有障碍检测系统和操作面板II，障碍检测系统和操作面板II均与控制系统连通，所述的操作面板II上设有复位按钮和启动按钮。
2.根据权利要求1所述的一种自动化工作站，其特征在于：所述的操作面板I上还设有急停按钮，按下急停按钮，所述机动区断电，机动区内的设备停止工作。
3.根据权利要求1所述的一种自动化工作站，其特征在于：所述的障碍检测系统设有光源、光栅和光电传感器。
4.根据权利要求1所述的一种自动化工作站，其特征在于：控制系统为PLC控制器。
5.一种控制权利要求1-4任一项所述的自动化工作站的方法，其特征在于，包括安全门打开控制过程和安全门关闭控制过程，其中安全门打开控制过程包括以下步骤：
A1、控制系统接收操作面板I所发送的请求开门信号；
A2、控制系统发送机动区暂停信号，控制机动区各工位暂停工作；控制系统接收机动区各工位反馈的工作状态；
A3、控制系统确认各工位均已停止工作后控制安全门打开；
安全门关闭控制过程包括以下步骤：
B1、控制系统接收操作面板I所发送的请求关门信号；
B2、控制系统接收安全门上的传感器反馈信号并根据反馈信号判断安全门已关闭；
B3、控制系统发送工作站启动信号，控制各工位继续工作。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：还包括障碍检测系统控制过程，所述的障碍物检测系统在机动区工作且操作区无上件任务时开启，障碍检测系统控制过程包括以下步骤：
C1、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物进入机动区的信号；
C2、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位暂停工作；
C3、控制系统接收障碍检测系统发送的障碍物移除信号，并接收操作面板II先后发送的复位信号和启动信号；
C4、控制系统控制该障碍检测系统所处的工位继续开始工作。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述的操作面板I发送请求开门信号具体为请求开门按钮被按下；所述的操作面板I发送请求关门信号具体为请求关门按钮被按下。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述的操作面板II发送复位信号具体为复位按钮被按下；所述的操作面板II发送启动信号具体为启动按钮被按下。
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