一种折弯机用安全保护方法及系统与流程

本发明涉及折弯机领域，具体是一种折弯机用安全保护方法及系统。

背景技术：

折弯机是钣金件生产的重要设备。随着现代工业的迅速发展，钣金件的形状越来越复杂、精度要求越来越高。而加工成具有特定形状的钣金件，往往需要将钣金金属板经多道加工工序的加工，且每道加工工序分别将钣金金属板对应加工成不同的特定的形状，并在完成最后一道加工工序后得到所需的具有特定形状的钣金件。

另外，折弯机工作时，其控制系统内预先设定有形成钣金件的工序序号及每道工序的控制指令，其中每道工序均包括“快下”控制和“工进”控制，具体地，折弯机依据其控制系统发出的控制上模快速下降控制信号控制上模“快下”、依据其控制系统发出的控制上模工进信号控制上模工进。待需要折弯机停机时，通过折弯机的启停控制开关控制折弯机发送折弯机停机控制信号（ossd信号），折弯机控制系统接收到停机控制信号后控制折弯机停机。

其中，在折弯机每道折弯工序的上模“快下”阶段，现有手动折弯机不具备完善的保护功能，操作人员由于长期处于机械工作状态，会因疲劳或不当操作将手或手指伸入折弯机上模的下方，致使操作人员的手或手指被夹住甚至被夹断，从而对操作人员的人身造成伤害甚至是严重伤害。

为此，本发明提供一种折弯机用安全保护方法及系统，用于解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种折弯机用安全保护方法及系统，用于提高人工操作折弯机的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种折弯机用安全保护方法，包括步骤：

采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令；

基于上述采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，对应获取预先设定的与上述采集到的成品工件形状指令相对应的加工工序序号以及各加工工序序号各自对应的工件形状，并对应形成与上述采集到的所述成品工件形状指令相对应的加工工序集；

实时采集目标折弯机发出的与上述采集到的所述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息，并基于当前采集到的加工工序指令信息，对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取相应的工件形状；

实时采集上述目标折弯机发出的与上述当前采集到的加工工序指令信息相对应的工作状态控制指令，并在当前采集到的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态；其中所述的激光发射器配设有激光接收器，所述的激光发射器和激光接收器位置相对地安装在所述目标折弯机的上模两侧壁上，并且所述激光发射器能够发射相互平行的直线型激光光束、所述激光发射器所发射的激光光束位于所述目标折弯机上模的下方并与所述目标折弯机的上模的刀口相互平行；

在上述实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状的过程中，分别将当前采集到的被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述对应获取到的相应的工件形状进行比对，并在获取到的比对结果为二者一致时，对应控制并输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则对应控制并输出用于控制所述目标折弯机停机的低电平信号。

其中，所述激光发射器所发射的激光光束与所述目标折弯机的上模的刀口的间距d满足的范围为：6mm≤d≤15mm。

其中，所述激光发射器能够发射至少三束相互平行的直线型激光光束。

其中，该折弯机用安全保护方法还包括显示步骤，用于显示所形成的各相应加工工序集。

其中，所述的高电平信号和低电平信号均采用ossd信号。

另外，本发明还提供了一种折弯机用安全保护系统，包括折弯机信号采集单元、安全监测信号采集单元、输出单元和控制单元，其中：

折弯机信号采集单元，用于与目标折弯机的控制系统相连，用于采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，并用于采集目标折弯机发出的与上述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息，还用于采集与上述当前采集到的加工工序指令信息相对应的所述目标折弯机发出的工作状态控制指令；

安全监测信号采集单元，与所述的折弯机信号采集单元相连，包括用于位置相对地安装在目标折弯机的上模两侧壁上的配合使用的激光发射器和激光接收器，用于在折弯机信号采集单元当前采集到的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，实时采集所述激光发射器发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至折弯机信号采集单元当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态；其中所述的激光发射器能够发射相互平行的直线型激光光束，所述激光发射器所发射的激光光束位于所述目标折弯机上模的下方并与所述目标折弯机的上模的刀口相互平行；

控制单元，与所述的折弯机信号采集单元相连，用于基于折弯机信号采集单元采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，对应获取预先设定的与折弯机信号采集单元采集到的该成品工件形状指令相对应的加工工序序号及各加工工序序号各自对应的工件形状，并对应形成与上述折弯机信号采集单元采集到的所述成品工件形状指令相对应的加工工序集；所述的控制单元，还用于基于折弯机信号采集单元当前采集到的加工工序指令信息，对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取相应的工件形状；

所述的控制单元，还与所述的安全监测信号采集单元相连，用于将安全监测信号采集单元当前采集到的所述被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述对应获取到的相应的工件形状进行比对，并获取比对结果；

所述输出单元，与所述的控制单元相连，用于基于控制单元获取到的比对结果，对应输出用于控制所述目标折弯机的启停的启停控制信号，并在控制单元获取到的比对结果为二者一致时，控制输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则控制输出用于控制所述目标折弯机停机的低电平信号。

其中，所述激光发射器所发射的激光光束与所述目标折弯机的上模的刀口的间距d满足的范围为：6mm≤d≤15mm。

其中，所述激光发射器能够发射至少三束相互平行的直线型激光光束。

其中，该折弯机用安全保护系统还包括显示单元，该显示单元与所述的控制单元相连，用于显示控制单元形成的各相应加工工序集。

其中，所述的显示单元、折弯机信号采集单元、输出单元和控制单元集成在一控制装置上，所述的显示单元集成在所述控制装置的壳体上，所述的折弯机信号采集单元、输出单元和控制单元集成在所述控制装置的壳体内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明所述的折弯机用安全保护方法及系统，均基于位置相对地安装在折弯机上模两侧壁上的激光发射器和激光接收器，激光发射器和激光接收器配合使用，用于折弯机“快下”工作阶段的安全检测，其中激光发射器和激光接收器固定在折弯机上模上，在折弯机控制上模“快下”的整个过程中，均能够用于折弯机的安全检测，增加了安全检测范围，较为实用。

（2）本发明所述的折弯机用安全保护方法及系统，其激光发射器所发射的激光光束与激光发射器所在折弯机的上模的间距d均满足范围6mm≤d≤15mm，这使得在检测到有手或手指误放在上模与下模之间时，确保了被检测到的误放的手或手指与折弯机上模的模刀之间有一定的距离，这在一定程度上增加了折弯机的使用安全性。

（3）本发明所述的折弯机用安全保护方法及系统，均能够显示所形成的各相应加工工序集，方便用户直观查看当前加工工序的进度，一定程度上有助于折弯工作的顺利进行。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明所述折弯机用安全保护系统的具体实施方式1的结构框图示意图。

图2为本发明所述折弯机用安全保护系统的具体实施方式1的局部结构使用状态示意图1。

图3为本发明所述折弯机用安全保护系统的具体实施方式1和2的局部结构使用状态示意图2。

图4为本发明所述折弯机用安全保护系统的具体实施方式2的结构框图示意图。

图5为本发明所述折弯机用安全保护系统的具体实施方式2的局部结构使用状态示意图1。

其中：1、激光发射器，2、激光接收器，3、上模，4、下模，5、安装支架，6、控制装置，6.1、显示单元。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

具体实施方式1：

本发明提供了一种折弯机用安全保护方法，包括以下步骤s1-s5。

步骤s1、采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令。

需要说明的是，本发明所述折弯机用安全保护方法中所涉及到的目标折弯机均为应用本折弯机用安全保护方法的折弯机。

步骤s2、基于上述采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，对应获取预先设定的与上述采集到的成品工件形状指令相对应的加工工序序号以及各加工工序序号各自对应的工件形状，并对应形成与上述采集到的所述成品工件形状指令相对应的加工工序集。

其中上述步骤s1和s2，分别在初始化目标折弯机的过程中完成。

步骤s3、实时采集目标折弯机发出的与上述采集到的所述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息，并基于当前采集到的加工工序指令信息，对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取相应的工件形状。

步骤s4、实时采集上述目标折弯机的与上述当前采集到的加工工序指令信息相对应的工作状态控制指令，并在当前采集到的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态。

其中所述的激光发射器配设有激光接收器，所述的激光发射器和激光接收器位置相对地安装在所述目标折弯机的上模两侧壁上，并且所述激光发射器能够发射相互平行的直线型激光光束、所述激光发射器所发射的激光光束位于所述目标折弯机上模的下方并与所述目标折弯机的上模的刀口相互平行。

激光发射器和激光接收器配合使用，用于折弯机“快下”工作阶段的安全检测，其中激光发射器和激光接收器固定在折弯机上模上，在折弯机控制上模“快下”的整个过程中，均能够用于折弯机的安全检测，增加了安全检测范围，较为实用。

在本实施方式中，所述激光发射器所发射的激光光束与所述目标折弯机的上模的刀口的间距d满足的范围为6mm≤d≤15mm，使得在检测到有手或手指误放在所述目标折弯机的上模与下模之间时，确保了被检测到的误放的手或手指与所述目标折弯机上模的模刀之间有一定的距离，这在一定程度上增加了折弯机的使用安全性。

在本实施方式中，所述激光发射器能够发射三束相互平行的直线型激光光束，并且所述激光发射器发射的三束直线型激光光束呈直角三角形分布，便于更为准确地提高检测的精度。另外，本领域技术人员还可以选择使用能够发射三束以上相互平行的上述直线型激光光束的激光发射器及其配合使用的激光接收器，比如选择使用能够发射4束、5束或其他更多束如上所述的直线型激光光束的激光发射器及其配合使用的激光接收器。

步骤s5、在上述实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状的过程中，分别将当前采集到的被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述步骤s3中对应获取到的相应的工件形状进行比对，并在获取到的比对结果为二者一致时，对应控制并输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则对应控制并输出用于控制所述目标折弯机停机的低电平信号。

在本实施方式中，所述的高电平信号和低电平信号均采用ossd信号。

该折弯机用安全保护方法应用于折弯机，比如具体使用时：在目标折弯机初始化阶段，采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令（比如采集到目标折弯机发出的成品工件形状指令为加工u型工件），并基于该采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，对应获取预先设定的与上述采集到的成品工件形状指令相对应的加工工序序号（鉴于u型工件需要折两道弯，对应有两个加工工序序号，即工序序号①和工序序号②，依序对应第一道加工工序和第二道加工工序）以及各加工工序序号各自对应的工件形状，对应形成与上述采集到的所述成品工件形状指令相对应的加工工序集；之后实时采集目标折弯机发出的与上述采集到的所述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息，并基于当前采集到的加工工序指令信息，对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取相应的工件形状；之后实时采集上述目标折弯机的与上述当前采集到的加工工序指令信息相对应的工作状态控制指令，并在当前采集到的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态；其中在上述实时采集激光发射器所发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状的过程中，分别将当前采集到的被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取到的相应的工件形状进行比对，并在获取到的比对结果为二者一致时，对应控制并输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则对应控制并输出用于控制目标折弯机停机的低电平信号。

图1-3为本发明所述折弯机用安全保护系统的一种具体实施方式，该折弯机用安全保护系统与上述折弯机用安全保护方法在实质上相对应。在本实施方式中，该折弯机用安全保护系统包括折弯机信号采集单元、安全监测信号采集单元、输出单元和控制单元，其中：

折弯机信号采集单元，用于与目标折弯机的控制系统相连，用于采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，并用于采集目标折弯机发出的与上述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息，还用于采集与上述当前采集到的加工工序指令信息相对应的所述目标折弯机的工作状态控制指令；

安全监测信号采集单元，与所述的折弯机信号采集单元相连，包括用于位置相对地安装在目标折弯机的上模3两侧壁上的配合使用的激光发射器1和激光接收器2，用于在折弯机信号采集单元当前采集到的目标折弯机的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，用于实时采集所述激光发射器1发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至折弯机信号采集单元当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态；其中所述的激光发射器1能够发射相互平行的直线型激光光束，所述激光发射器1所发射的激光光束位于所述目标折弯机上模3的下方并与所述目标折弯机的上模3的刀口相互平行；

控制单元，与所述的折弯机信号采集单元相连，用于基于折弯机信号采集单元采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令，对应获取预先设定的与折弯机信号采集单元采集到的该成品工件形状指令相对应的加工工序序号及各加工工序序号各自对应的工件形状，并对应形成与上述折弯机信号采集单元采集到的所述成品工件形状指令相对应的加工工序集；还用于基于折弯机信号采集单元当前采集到的加工工序指令信息，对应从上述对应形成的加工工序集中对应获取相应的工件形状；

所述的控制单元，还与所述的安全监测信号采集单元相连，用于将安全监测信号采集单元当前采集到的所述被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述对应获取到的相应的工件形状进行比对，并获取比对结果；

所述输出单元，与所述的控制单元相连，用于基于控制单元获取到的比对结果，对应输出用于控制所述目标折弯机的启停的启停控制信号，并在控制单元获取到的比对结果为二者一致时，控制输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则控制输出用于控制所述目标折弯机停机的低电平信号。

使用之前，将该折弯机用安全保护系统安装在目标折弯机上。需要说明的是，本发明所述折弯机用安全保护系统中涉及到的各目标折弯机均为安装使用本发明所述折弯机用安全保护系统的折弯机。

使用时：系统初始化，之后在目标折弯机初始化阶段通过折弯机信号采集单元采集目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令并发送给控制单元，比如目标折弯机发出加工u型工件的成品工件形状指令，控制单元基于接收到的该成品工件形状指令（即上述加工u型工件），对应获取预先设定的与折弯机信号采集单元采集到的该成品工件形状指令相对应的加工工序序号（鉴于u型工件需要折两道弯，对应有两个加工工序序号，即工序序号①和工序序号②，依序对应第一道加工工序和第二道加工工序）及各加工工序序号各自对应的工件形状，并形成折弯机信号采集单元采集到的该成品工件形状指令相对应的加工工序集；另外，通过折弯机信号采集单元采集目标折弯机发出的与上述成品工件形状指令相关的加工工序指令信息、以及采集目标折弯机发出的与当前采集到的加工工序指令信息相对应的工作状态控制指令，并在折弯机信号采集单元采集到的工作状态控制指令为控制目标折弯机进入快进工作状态时，通过安全监测信号采集单元实时采集所述激光发射器1发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状，直至折弯机信号采集单元当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态（即在折弯机信号采集单元当前采集到的工作状态控制指令变为控制目标折弯机进入工进工作状态后，停止通过安全监测信号采集单元实时采集所述激光发射器1发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状）；然后控制单元基于折弯机信号采集单元采集到的目标折弯机发出的加工其所要加工成的成品工件的成品工件形状指令（即上述的加工u型工件），以及基于折弯机信号采集单元当前采集到的相关加工工序指令信息，从对应的加工工序集中对应获取相应的工件形状；之后由控制单元，在上述通过安全监测信号采集单元实时采集所述激光发射器1发出的激光光束中被遮挡的激光光束所形成的形状的过程中，将安全监测信号采集单元当前采集到的被遮挡的激光光束所形成的形状，与上述对应获取到的相应的工件形状进行比对，并获取比对结果；之后由输出单元，基于控制单元获取到的比对结果，对应输出用于控制所述目标折弯机的启停的启停控制信号，并在控制单元获取到的比对结果为二者一致时，控制输出用于控制所述目标折弯机正常工作的高电平信号，否则控制输出用于控制所述目标折弯机停机的低电平信号。

其中，激光发射器1和激光接收器2配合使用，用于折弯机工作时的安全检测，其中激光发射器1和激光接收器2固定在折弯机上模3上，在折弯机控制上模3“快下”的整个过程中，均能够用于折弯机的安全检测，增加了安全检测范围，较为实用。

其中，在本实施方式中，所述激光发射器1所发射的激光光束与所述目标折弯机的上模3的刀口间的间距d满足的范围为6mm≤d≤15mm，使得在检测到有手或手指误放在上模3与下模4之间时，确保了被检测到的误放的手或手指与折弯机上模3的模刀之间有一定的距离，这在一定程度上增加了折弯机的使用安全性。

其中，在本实施方式中，所述激光发射器1能够发射三束相互平行的直线型激光光束，并且所述激光发射器1发射的三束直线型激光光束呈直角三角形分布，便于更为准确地提高检测的精度。另外，本领域技术人员还可以选择使用能够发射三束以上相互平行的上述直线型激光光束的激光发射器1及其对应的激光接收器2，比如选择使用能够发射4束、5束或其他更多束如上所述的直线型激光光束的激光发射器1及其对应的激光接收器2。

在本实施方式中，所述的控制单元可采用现有技术中任意相关可编程电器元件进行实现，比如采用fpga芯片进行实现。

需要说明的是，在本实施方式中，本发明中所涉及的各加工工序序号各自对应的工件形状，分别由技术人员预先通过所述的安全监测信号采集单元进行采集，比如，序号为①的加工工序序号对应的工件形状的采集策略为：将钣金板进行第一道加工工序加工，且该加工工序的“快下”阶段加工过程中无本说明书背景技术中所涉及的任何安全事故发生，并在进行上述将钣金板进行第一道加工工序加工的“工进”阶段之前，通过所述的安全监测信号采集单元采集激光发射器1发出的激光光束中被所述钣金板遮挡的激光光束所形成的形状，采集的该形状即为序号为①的加工工序序号对应的工序形状。再比如，序号为②的加工工序序号对应的工件形状的采集策略为：将经过第一道加工工序加工的钣金板进行第二道加工工序的加工，且该加工工序的“快下”阶段加工过程中无本说明书背景技术中所涉及的任何安全事故发生，并在将该经过第一道加工工序加工的钣金板进行第二道加工工序的“工进”阶段之前，通过所述的安全监测信号采集单元采集激光发射器1发出的激光光束中被上述经过第一道加工工序加工后的钣金板遮挡的激光光束所形成的形状，采集的该形状即为序号为②的加工工序序号对应的工序形状。若所涉及的加工工序大于2，其他加工工序序号对应的工序形状可参照上述方法预先得到。

另外需要说明的是，本发明中所涉及的各加工工序序号各自对应的工件形状，本领域技术人员还可通过现有技术中任意相关技术进行实现，具体实现时，本领域技术人员可依据实际情况选择使用。

另外，在本实施方式中，所述的输出单元采用双通道输出信号切换装置，所述输出单元输出的高电平信号和低电平信号均采用ossd信号，用于控制上述目标折弯机的“快下”继电器的输出回路的通与断，从而用于控制目标折弯机的“快下”工作过程是否继续进行。具体地，在输出单元输出的ossd信号为高电平信号时，该输出单元用于控制目标折弯机的“快下”继电器的输出回路为通路，从而用于控制目标折弯机的“快下”工作过程继续进行，此时目标折弯机正常工作；另外输出单元输出的ossd信号为低电平信号时，该输出单元用于控制目标折弯机的“快下”继电器的输出回路为断路，从而用于控制目标折弯机的“快下”工作过程终端终止，此时目标折弯机停止工作。

具体实施方式2：

本实施方式中提供了另一种折弯机用安全保护方法，该方法与实施方式1相比，区别在于，本实施方式中所述的折弯机用安全保护方法还包括显示步骤，用于显示所形成的各相应加工工序集，方便用户直观查看当前加工工序的进度，一定程度上有助于折弯工作的顺利进行。

另外，图3-5为本发明所述折弯机用安全保护系统的另一种具体实施方式。本实施方式与具体实施方式1相比，该实施方式中所述的折弯机用安全保护系统还包括显示单元6.1，该显示单元6.1与所述的控制单元相连，用于显示控制单元形成的各相应加工工序集。使用时，控制单元形成的各相应加工工序集均通过该显示单元6.1进行显示。基于该显示单元6.1，便于用户直观查看当前加工工序的进度，一定程度上有助于折弯工作的顺利进行。

另外，在本实施方式中，所述的显示单元6.1、折弯机信号采集单元、输出单元和控制单元集成在一控制装置6上，所述的显示单元6.1集成在所述控制装置6的壳体上，所述的折弯机信号采集单元、输出单元和控制单元集成在所述控制装置6的壳体内。使用时，将控制装置6固定在折弯机上模3上，便于通过显示单元6.1查看当前加工工序的进度，增加了使用的便利性。

需要说明的是，本发明中所涉及的各被遮挡的激光光束所形成的形状的采集方式为，预先设定激光发射器1发出的激光光束的不同遮挡方式（不同遮挡方式对应被遮挡的激光光束不同）各自对应的形状，之后通过实际采集到的激光发射器1发出的激光光束的当前遮挡方式（即当前具体有哪些激光光束被遮挡），基于上述预先设定的激光发射器1发出的激光光束的不同遮挡方式各自对应的形状，对应获取该当前遮挡方式对应的形状，即采集到本发明中所涉及的各被遮挡的激光光束所形成的形状。

另外需要说明的是，本发明中所涉及的被遮挡的激光光束所形成的形状的具体采集方式，本领域技术人员还可以依据现有技术中任意相关的技术进行实现。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。