一种冲压手动线工作台的安全防护系统及其设置方法与流程

本发明涉及冲压手动生产线安全管理，特别是涉及一种冲压手动线工作台的安全防护系统及其设置方法。

背景技术：

冲压手动线都设计有adc（自动换模）功能。在实际adc过程中，工作台内外切换运行过程中，工作台运动区域：1、压机内部，立柱之间；2、工作台开出到位位置与压机立柱之间间距；3、立柱外，工作台开出方向。如果没有连锁保护硬件设备，存在人员进入受伤的风险，特别是压机内部区域，工作台夹紧器有夹伤员工脚部的风险。

面对该风险，传统的安全管理理念是采用“限入红线管理”，即在工作台运动区域外划上红线区域，并禁止工作人员在工作台运行时进入该区域。如果采用手动换模，需设置专人监控换模设备状态，严重影响整线spm。另一方面，手动线大多数采用的是单台换模，人为管控存在很多不确定因素。

更高的质量、更大的产能以及更低的成本需求让汽车制造行业感受到前所未有的压力，全身心投入提升整线spm，提升生产效益成为冲压生产线的最终目的。安全自动化生产成为冲压生产的大势所趋，排除安全生产隐患，为员工创造一个良好安全的生产环境是企业第一责任。因此急需一种高效的，全方位的安全防护系统，以增加adc的安全稳定性。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种冲压手动线工作台的安全防护系统，具体方案如下：

包括设置在冲压机立柱位置的安全光栅、设置在左工作台左端和右工作台右端的扫描光幕、设置在冲压机两端沿工作台运动方向的智能道闸，单侧智能道闸之间的距离为刚好满足工作台运动通过，所述智能道闸的长度满足工作台在最大停止位置时，超出工作台尾部距离。

进一步的，所述的安全光栅分别设置在冲压机的四个立柱位置。

进一步的，所述安全光栅和扫描光幕均连接至安全继电器。

进一步的，所述的安全继电器为ue10-3os。

进一步的，所述的安全光栅、智能道闸和扫描光幕均通过冲压机plc系统控制。

进一步的，所述安全光栅为对射光栅，其安装位置从底部直立长度为1500mm。

工作说明：压机内部（立柱之间）采用安全光栅防护，对射光栅安装位置从底部直立长度为1500mm。编写相关控制程序，工作台开动时，当光栅发出的光幕区域内有障碍物时，安全继电器输出至压机plc，通过程序编写控制工作台驱动停止。

智能道闸和光幕扫描仪用于工作台运动时的安全防护，防止人员进入到工作台开出到位位置与压机立柱之间的间距。道闸长度在工作台最大停止位置时，应超出到工作台尾部的距离，因工作台运动到最大停止位置时，工业智能道闸仍然可以将工作台与压机所形成的空间完全封闭，最大限度防止人员进入危险区域。智能道闸与压机栅栏门控制连锁。实现：压机栅栏门上升前，道闸落下；工作台开出到位，道闸抬起。

立柱外，工作台开出方向，设立光幕扫描仪，使用safetydesigner软件画出工作台开出的安全区域；将扫描仪继电器输出信号增加至压机plc，编写相关控制程序，当安全区域有障碍物时，工作台开动停止。

具体的设置方法如下步骤：

（1）根据压机立柱最大间距选用合适安全光栅，安全光栅的发射器与接收器光幕范围至少超过立柱间的最大距离；

（2）根据现场工作台运动区域，确定光幕扫描仪安装位置，要求满足光幕扫描仪位置从工作台底面开始往上覆盖；

（3）根据现场工作台尺寸、工作台开出到最大停止位置与立柱的间距选用合适的智能道闸，智能道闸的长度满足至少长于工作台在最大停止位置时，工作台靠近立柱一侧与立柱的间距；

（4）将安全光栅、工作台光幕扫描仪各连接至安全继电器ue10-3os；

（5）将安全光栅、智能道闸和光幕扫描仪控制程序加入到冲压机工作台控制和栅栏门控制条件，实现如下控制：a)工作台开动时，安全光栅和光幕扫描仪监控区域内若有人员或其他障碍物出现，工作台立刻停止；b)冲压机栅栏门准备上升、工作台准备开动时，智能道闸自动落下；工作台开出到位后，智能道闸自动抬起。

本发明的有益效果，本发明是一种针对冲压手动线工作台的完整的安全防护系统及设置方法，考虑到冲压手动线的各种风险，通过硬件设备防护，实现对整线工作台运动区域（包括工作台夹角）的安全防护。该防护具备强度高、稳定性好等诸多优点，非常适合解决手动线工作台安全防护问题，有很高的推广应用价值。

附图说明

图1冲压手动线工作台示意图

图2本发明冲压手动线工作台的安全防护系统示意图

图3本发明冲压手动线工作台在最大停止位置时示意图

附图标记

1-冲压机立柱；2-冲压机；3-左工作台；4-右工作台；5-安全光栅；6-智能道闸；7-光幕扫描仪。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-3，对具体实施方式进行说明：

一种冲压手动线工作台的安全防护系统，包括设置在冲压机立柱1位置的安全光栅5、设置在左工作台3左端和右工作台4右端的光幕扫描仪7、设置在冲压机两端沿工作台运动方向的智能道闸6，单侧智能道闸之间的距离为刚好满足工作台运动通过，所述智能道闸的长度满足工作台在最大停止位置时，超出工作台尾部距离。所述的安全光栅5分别设置在冲压机的四个立柱位置。所述安全光栅5和光幕扫描仪7均连接至安全继电器。所述的安全继电器为ue10-3os。所述的安全光栅5、智能道闸6和光幕扫描仪7均通过冲压机plc系统控制。所述安全光栅5为对射光栅，其安装位置从底部直立长度为1500mm。智能道闸6与压机栅栏门控制连锁，满足压机栅栏门上升前，道闸落下；工作台开出到位，道闸抬起。

立柱两端增加的安全光栅以及光幕扫描仪均连接至安全继电器ue10-3os。运行模式：无重启联锁，使用外部设备监控(edm)。如果保护区域未占用以及ue10-3os的静止位置正确，则启用系统。输出端ossd1和ossd2带电，ue10-3os接通。防护区域中断时输出端ossd1和ossd2断开安全继电器ue10-3os模块。实际操作中，将安全光栅、智能道闸和光幕扫描仪均连接冲压机plc控制系统，并编辑控制程序加入到压机工作台控制和栅栏门等控制条件中。工作台开动时，工业智能道闸落下，开动工作台光幕扫描仪继电器输出安全信号，扫描发出脉冲，脉冲转化为测量值反馈给安全继电器和压机控制plc。

具体设置方法：

（1）根据压机立柱最大间距选用合适安全光栅（发射与接收器光幕范围超过立柱最大距离）。（2）根据现场工作台运动区域，确定光幕扫描仪安装位置，光幕扫描仪位置从工作台底面开始往上覆盖；（3）根据现场工作台尺寸、工作台开出与立柱间距选用合适智能道闸和扫描光幕（道闸高度和长度依据现场工作台尺寸确定）；（4）将立柱两端增加的安全光栅以及工作台光幕扫描仪各连接至安全继电器ue10-3os；（5）将安全光栅、智能道闸和光幕扫描仪控制程序加入到压机工作台控制和栅栏门等控制条件中。运用winccflexible对西门子人机界面进行组态和（离线\在线）模拟调试的方法以及对变量、画面、报警、数据记录、以太网通信的组态方法。增加触摸屏程序，实现报错显示（报错需确认后手动复位），确保员工及设备安全。

如图2所示，本结构设计包括压机立柱安全光栅5、智能道闸6、光幕扫描仪7等元件，通过安全继电器将以上设备的信号与压机plc模块进行信息交换、控制。构成的安全防护区域为：压机内立柱之间的区域a、智能道闸之间的区域b和光幕扫描仪前方的报警区域c。工作台开动时，安全区域a、c内有人员或其他障碍物出现，工作台立刻停止。压机栅栏门上升（工作台开动）前，安全区域b智能道闸自动落下；工作台开出到位，安全区域b工业智能道闸自动抬起；通过硬件设备防护，实现对整线工作台运动区域（包括工作台夹角）的安全防护。该防护具备强度高、稳定性好等诸多优点，非常适合解决手动线工作台安全防护问题，有很高的推广应用价值。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。