一种对射光幕的测试方法及系统与流程

1.本发明涉及对射光幕质量检测领域，尤其涉及一种对射光幕的测试方法及系统。


背景技术：

2.目前，对射光幕也称为安全光栅，通过对射光幕一侧的发光器发出光信号，由另一侧的接收器接收光信号，形成光幕；当人或物体进入光幕屏障区内会遮挡探测光束，使得接收器无法接收到光信号，此时，对射光幕即可发出报警提示或直接触发其他设备的报警装置实现机器急停或安全报警的效果。
3.但是，现有的对射光幕在完成制造过程后由于缺乏可靠的测试系统，一般只是将对射光幕进行一段时间的通电老化，不时查看电路是会出现异常，期间测试人员会用手或其它遮挡物遮挡一下对射光幕的探测光束，通过人工观察的方式判断对射光幕的输出反应是否正常，有些制造商甚至不执行老化测试，仅通电后就直接对外销售。这些简单的测试方式都无法准确地判断对射光幕的检测性能，更无法获知对射光幕的完整质量情况。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种对射光幕的测试方法，自动检测对射光幕的质量情况，提高测试的准确性以及测试效率。
5.本发明的目的之二在于提供一种对射光幕的测试系统，执行上述测试方法。
6.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种对射光幕的测试方法，应用于测试系统中，该系统至少包括数控单元和与所述数控单元相连的待测模块和运动模块；其中测试方法包括：
8.所述数控单元响应于设置参数向所述运动模块发送控制指令，控制所述运动模块中的目标物对所述待测模块中的待测对射光幕所产生的探测光束进行往复遮挡；
9.所述数控单元采集所述目标物运动过程中待测对射光幕的实时输出状态，并结合所述目标物的实时位置对待测对射光幕的通光/挡光判断性能进行测试以获得待测对射光幕的检测性能结果。
10.进一步地，所述设置参数包括光幕供电电压范围、光幕功率范围、光幕老化时间、光幕输出方式、目标物前进距离和光幕长度。
11.进一步地，控制所述目标物对探测光束进行往复遮挡的方法为：
12.根据输入的设置参数确定所述目标物的单次运行距离；
13.根据单次运行距离生成对应若干个驱动脉冲信号，并将其发送至所述运动模块的驱动组件中控制所述驱动组件带动所述目标物从预设的初始位置出发，以垂直于待测对射光幕所产生的探测光束的运动方向移动至终点位置，在所述目标物移动过程中对待测对射光幕所产生的探测光束进行单次遮挡；
14.根据输入的设置参数确定预设的老化持续时间，向所述运动模块的驱动组件发送连续的脉冲信号以控制所述目标物在老化持续时间内执行连续地往返遮挡操作。
15.进一步地，对待测对射光幕的通光/挡光性能进行测试的方法为：
16.所述目标物在老化持续时间内执行往返遮挡操作过程中，所述数控单元采集待测对射光幕实时输出的遮光/挡光状态，结合所述目标物的实时位置以及光幕长度不断判断光幕的输出状态是否与探测光束会被目标物遮挡的状态相符，若始终相符，则通过老化测试；若出现不相符的情况，则按照预设的报警方式生成告警提示。
17.进一步地，所述测试系统中还包括对待测对射光幕进行供电的程控电源，所述程控电源在预设电压范围内按设定规律或随机变换供电电压。
18.进一步地，所述数控单元实时调整所述程控电源的输出电压，并判断供电电压改变的情况下待测对射光幕输出的通光/挡光状态是否出现异常，若存在异常情况，则按照预设的报警方式生成告警提示。
19.进一步地，所述数控单元不断采集待测对射光幕的实时功耗，判断耗电功率是否在预设的光幕功率范围内，若超出，则向工位控制单元发送断电指令以停止向待测对射光幕继续供电。
20.进一步地，所述数控单元按照时间顺序将采集所得的所述目标物的实时位置、每组待测对射光幕输出的实时通光/挡光状态、程控电源的实时供电电压生成对应的曲线图像进行显示。
21.进一步地，所述数控单元根据同一时刻下的所述目标物的实时位置、每组待测对射光幕输出的通光/挡光状态对每组待测对射光幕的反应速度进行测试。
22.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
23.一种对射光幕的测试系统，包括：
24.多组工位控制单元，每组工位控制单元均连接有待测对射光幕；
25.总线采集单元，与所有工位控制单元相连，用于通过所述工位控制单元采集每组待测对射光幕的输出状态，并通过所述工位控制单元向每组待测对射光幕发送控制指令；
26.驱动单元，包括驱动组件和与所述驱动组件相连的目标物，用于控制所述目标物对待测对射光幕所产生的探测光束进行往复遮挡；
27.数控单元，与所述总线采集单元和所述驱动单元相连，用于采集所述目标物的运动数据获知所述目标物的实时位置，在所述目标物运动过程中采集每组待测对射光幕输出的遮光/挡光情况，对待测对射光幕的通光/挡光性能进行测试以获得待测对射光幕的测试结果。
28.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
29.通过控制目标物对待测对射光幕所产生的光进行往复遮挡，根据目标物的实时位置以及光幕输出的通光/挡光状态即可获知对射光幕是否出现故障，同时可通过用户输入的设置参数对测试系统的各个参数进行自定义设置，模拟对射光幕的实际应用环境，检测对射光幕在不同使用环境下其性能是否达标，实现自动测试的目的，提高测试效率和准确性。
附图说明
30.图1为本发明老化柜的结构示意图；
31.图2为本发明对射光幕的测试系统的结构示意图；
32.图3为本发明对射光幕的测试方法的流程示意图；
33.图4为本发明对射光幕的测试系统中参数设置界面图；
34.图5为本发明对射光幕的测试系统中测试结果显示界面图。
35.图中：1、老化柜；2、通道；3、驱动器；4、皮带；5、挡板；6、分隔板；7、待测光幕放置槽。
具体实施方式
36.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
37.实施例一
38.本实施例提供一种对射光幕的测试系统，利用该系统可自动对批量的待测对射光幕同时进行老化测试，大幅度提高测试效率。
39.如图1所示，本实施例的测试系统可集成在老化柜1中，利用老化柜1可对若干组待测对射光幕同时进行测试，提高测试效率。所述老化柜1的柜体设置有若干层，在柜体的每层结构中均可设置至少一组待测对射光幕，并在柜台的中部设置有通道2，使得老化柜1内因通道2的存在划分为l区和r区，将一组待测对射光幕的发射端和接收端分别设置在同一层的l区和r区的待测光幕放置槽7中，使得位于柜体一侧的待测对射光幕的发射端发出的探测光束必定经过通道2再由另一侧的接收端接收。而本实施例中为了增加可以同时测试的光幕组数量，在老化柜1的每一层内可通过分隔板6将同一层区域划分为a区和b区，用于在同一层内安装两组待测对射光幕，同时可通过控制目标物的前进距离实现对任意一个区内的光幕进行测试，或两个区同时进行测试。
40.而在所述通道2处对应设有运动模块，所述运动模块包括驱动组件和目标物，本实施例中所述目标物可以是挡板5，本实施例的驱动组件可通过驱动器3、皮带4以及驱动轮相互配合而成，所述驱动器3用于控制所述驱动轮转动，再通过皮带4套设在多个驱动轮外，而所述挡板5则可固定在所述皮带4上，利用所述驱动器3控制所述挡板5以垂直于待测对射光幕所产生的探测光束的运动方向进行往返移动，从而模拟人或物体经过对射光幕探测区域的情况，从而利用测试系统对待测对射光幕的性能进行批量测试。
41.本实施例中所述挡板5的宽度可根据实际待测对射光幕的光轴间距来更换，以便测试不同光轴间距的光幕对物体的检测能力是否达标。(比如对于光轴间距为10mm的光幕，其理论的最小物体检测能力应为14～15mm左右，测试此光幕时可以更换一个16mm宽度的挡板5，测试其光幕的检测能力是否正常)。
42.如图2所示，本实施例的测试系统包括待测模块、运动模块和数控单元，所述待测模块用于连接待测对射光幕；而所述运动模块用于控制目标物的运动状态，从而对待测对射光幕所产生的探测光束进行往复遮挡；所述数控单元则与所述待测模块和所述运动模块相连，用于采集所述目标物的运动数据获知所述目标物的实时位置，在所述目标物运动过程中采集每组待测对射光幕输出的遮光/挡光情况，对待测对射光幕的通光/挡光判断性能进行测试以获得待测对射光幕的测试结果。
43.在本实施例中，所述待测模块包括多个工位控制单元和一个总线采集单元，每组
待测对射光幕均连接有对应的工位控制单元，所述工位控制单元对其相连的待测对射光幕进行控制和数据采集；而所有的所述工位控制单元均通过所述总线采集单元与所述数控单元相连，便于所述数控单元集中控制和管理所有待测对射光幕。
44.而本实施例中所述驱动组件与所述数控单元相连，即所述数控单元可向所述驱动器3发送控制指令，以改变所述目标物的运动状态，并采集所述目标物的实时位置，根据所述目标物的实时位置测试对射光幕通光/挡光判断性能。
45.实施例二
46.本实施例公开一种对射光幕的测试方法，应用在实施例一所述的测试系统中；如图3所示，测试方法包括：
47.所述数控单元响应于设置参数向所述运动模块发送控制指令，控制所述运动模块中的目标物对所述待测模块中的待测对射光幕所产生的探测光束进行往复遮挡；
48.所述数控单元采集所述目标物运动过程中待测对射光幕的实时输出状态，并结合所述目标物的实时位置对待测对射光幕的通光/挡光判断性能进行测试以获得待测对射光幕的检测性能结果。
49.本实施例中所述数控单元与触控显示设备相连，用户可通过触控显示设备查看老化测试的数据，也可通过触控显示设备输入所述数控单元所需的设置参数，使得所述数控单元可根据设置参数控制测试系统工作。如图4所示，本实施例中所述设置参数包括光幕供电电压范围、光幕功率范围、光幕老化时间、光幕报警方式、目标物运行距离和光幕长度，其中光幕长度可通过设置光幕光轴总数以及光轴间距的方式计算而得。
50.本实施例的测试方法为：用户可预先在触控显示设备中设置目标物运行距离，该运行距离为目标物单次移动的距离，所述数控单元根据设置的运行距离生成对应的若干个驱动脉冲信号，并将其发送至所述运动模块的驱动组件中控制所述驱动组件带动所述目标物从预设的初始位置出发，以垂直于待测对射光幕所产生的探测光束的运动方向移动至终点位置，在所述目标物移动过程中对待测对射光幕所产生的探测光束进行单次遮挡，期间，在所述目标物遮挡探测光束时，待测对射光幕的接收端将无法完整接收到其发射端所发射的探测光束，此时，正常情况下的待测对射光幕会输出挡光状态；本实施例所述数控单元通过总线采集单元和工位控制单元采集老化柜1中每组待测对射光幕的输出状态，同时所述数控单元根据所述目标物的实时位置判断每组待测对射光幕的输出状态是否正确，若出现任意一组待测对射光幕的输出状态与目标物的实时位置不对应，则代表该待测对射光幕的工作状态不正常，此时测试系统将记录下错误信息并发出报警提示。
51.上述方法是通过单次光线遮挡的方式来对待测对射光幕的工作状态进行测试，该方法能测试待测对射光幕在生产制造完成后是否存在质量问题，可代替常用的人工测量的方式，大大提高测试的准确性和效率。
52.此外，当用户通过触控显示设备输入老化时间的参数时，以上述方式生成连续的脉冲信号来控制所述目标物在老化柜1的通道2内进行连续且重复的往返运动，实现重复交错的阻断或允许探测光束通过通道2的目的，通过测试待测对射光幕是否可通过老化测试，从而获得对待测对射光幕的质量状态。具体为：
53.所述数控单元向所述驱动器3发送正向脉冲信号，控制目标物从起点移动至终点，所述目标物移动期间会对待测对射光幕的探测光束进行遮挡，此时所述数控单元采集每个
待测对射光幕的输出状态，若目标物的实时位置与待测对射光幕的输出状态相符，则为正常情况，若不相符，则为异常情况。举个例子：若所述目标物已移动进待测对射光幕的有效探测区域内，且待测对射光幕的输出状态也为挡光状态，则认为光幕输出正常；若所述目标物移出待测对射光幕的有效探测区域，此时待测对射光幕的输出状态也为通光状态，则认为光幕输出正常；与之相反，若出现所述目标物已移进光幕探测范围光幕输出仍为通光状态或者目标物已经移出光幕探测范围光幕输出仍为挡光状态，则可判定待测光幕输出异常。
54.所述目标物完成单次移动后，所述数控单元继续向所述驱动器3发送反向脉冲信号，控制目标物从终点重新移动至起点，该过程中将再次遮挡对射光幕的探测光束，也再次记录待测对射光幕的输出状态。所述数控单元控制所述目标物在预设的老化时间内重复上述往返运动，期间记录每次运动过程中待测对射光幕的输出状态，记录累计正常情况和异常情况，若在老化时间内待测对射光幕的输出均为正常情况，且挡光次数与所述目标物的遮挡次数相符，则判定待测对射光幕通过老化测试；若在老化时间内出现任意一次异常情况，则判定待测光幕异常。
55.本实施例中为了模拟实际工作环境中电源电压不稳定的情况，使用程控可调电源为待测光幕供电，程控可调电源受控于数控单元，在测试期间可按设定规律或随机地在对射光幕的可用电压范围内不断变换供电电压。本实施例通过对程控电源的电压控制检查光幕适应电源电压跳变的能力。具体为：用户可预先通过设置光幕供电电压范围，同时可设置供电电压的变化方式；此时所述数控单元即可控制所述程控电源为待测对射光幕提供变化的供电电压，而电压的变化方式可以是按预定规律或者随机的，从而模拟实际工作环境中电源电压不稳定的情况。若在供电电压变化的情况下，待测对射光幕在整个老化过程中输出始终正常则表示该待测对射光幕的质量合格；若待测对射光幕在老化过程内出现异常情况，则代表其存在质量问题。
56.与此同时，所述数控单元还可不断采集待测对射光幕的实时功耗，判断耗电功率是否超过预先设置的光幕功率范围，当功耗超出预设范围则判断待测光幕故障，此时数控单元将立即通过总线采集单元则向工位控制单元发送断电指令，切断光幕电源，防止故障光幕的故障扩散甚至烧毁老化测试设备。
57.本实施例中通过老化柜1对若干组待测对射光幕进行测试，因此，本实施例所述数控单元需要记录每组待测对射光幕所对应的测试结果，并将测试结果以可视化图像的方式在触控显示设备上进行呈现。如图5所示，将目标物的实时位置、每组待测对射光幕的通光/挡光状态以及待测对射光幕的供电电压均以可视化图像的方式进行显示，将三种曲线图以并列的方式呈现在显示设备中；本实施例中三种曲线图统一以时间为横轴，挡板5位置的曲线图中纵轴表示挡板5距离起点的距离；光幕输出状态曲线图中纵轴表示各组待测光幕输出的通光/挡光状态；而供电电压曲线图的纵轴则表示供电电压的大小。本实施例可通过在并列的三种曲线图中标记出同一时刻下挡板5的位置、各个光幕的输出状态以及与当前供电电压之间的关系，此时测试人员可通过曲线图对比快速查看多组光幕的输出反应，纵向比较多组待测光幕反应的一致性横向比较同一组光幕反应的重复性。此外，还可在触控显示设备上对老化测试过程中的工作时间进行记录和显示，操作人员可通过显示设备直接查看测试剩余时间，以及测试过程中挡光次数、输出次数、光幕功率以及状态信息等详细的测
试过程数据；当老化时间结束后停止老化并上报以提示工作人员更换待测对射光幕。
58.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。