专利名称：一种光幕及安全光栅综合性能检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电梯零部件的试验装置，具体地说，是一种对电梯等机械设备和自动生产线等使用的光幕、安全光栅进行综合性能检测的装置。
背景技术：
现在的电梯几乎都采用动力驱动的自动关门装置，经常发生在电梯门关闭过程中碰撞进出轿厢的乘客、货物、车辆的情况，造成乘客受伤，货物、车辆以及电梯门损坏的事故，特别是容易对小孩、老人造成较大的伤害，电梯光幕正是为了防止碰撞事故发生，保护乘客、货物以及设备本身的安全的一种非常重要的保护装置。另外，在制造业领域，光幕、安全光栅还广泛应用于一些具有潜在危险的机械设备(如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域)上，以保护机械设备对作业人员的人身伤害。可以说，光幕、安全光栅已广泛应用于人们活动有关的领域，对人的生命和财产安全起到重要的保护作用。目前我国的光幕、安全光栅的生产企业较多，产量也很大，但产品的检测技术和装置还比较落后，一般采用人工方法对产品进行单项性能检测，检测效率低，且不能真实反映光幕、安全光栅在实际使用环境条件下的综合性能，无法实现综合性能检测，致使产品的质量参差不齐，因其故障、失效造成设备停用甚至事故的情况时有发生。

发明内容
针对上述问题，本发明的目的是设计制造一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，该装置能按照光幕、安全光栅实际使用情况，自动检测其综合性能，并能按照设定的条件自动进行可靠性试验。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，它包括光幕、安全光栅的水平移动及测量机构、水平错位及测量机构、垂直错位及测量机构、旋转错位及测量机构、遮光物垂直运动及测量机构、遮光物旋转运动及测量机构、响应时间测量装置、光干扰测量装置、程控电源和计算机-PLC控制网络，见附图1，各部分的组成和功能如下1、水平错位及测量机构通过步进电机带动光幕、安全光栅发射与接收装置水平相向运动和定位，并通过旋转编码器和(或)光栅测量水平相向运动距离，能自动检测光幕、 安全光栅的最大有效探测距离、最小有效探测距离。2、水平错位及测量机构通过步进电机带动光幕、安全光栅的发射与接收装置水平错位移动，并通过旋转编码器和(或)光栅测量错位距离，能自动测量光幕、安全光栅的水平允许错位距离。3、垂直错位及测量机构通过步进电机带动光幕、安全光栅发射与接收装置垂直错位移动并通过旋转编码器和(或)光栅测量错位距离，能自动测量光幕、安全光栅的垂直允许错位距离。
4、旋转错位及测量机构通过步进电机带动光幕、安全光栅发射与接收装置旋转错位并通过旋转编码器和(或)角度尺测量旋转角度，能自动测量光幕、安全光栅的允许错位角度。5、遮光物垂直运动及测量机构通过步进电机带动遮光物垂直运动，并通过旋转编码器和(或)光栅测量运动距离，能自动测量光幕、安全光栅的最大探测高度、最小探测高度、盲区范围、光束数、发射-接收点数。6、遮光物旋转运动机构通过调速电机带动遮光物旋转运动，结合遮光物垂直运动机构能对光幕、安全光栅的每一发射-接收点进行可靠性试验。7、响应时间测量装置包括遮光物水平运动机构、位置光电开关、示波记录仪三部分，其中水平运动机构通过步进电机带动遮光物水平运动，位置光电开关能检测遮光物进入光幕、安全光栅有效探测区域的精确位置，示波器能自动记录遮光物的时间与光幕、安全光栅输出信号的时间，从而精确地测量出响应时间。8、光干扰及测量装置包括高压钠灯、自动调压器、照度计三部分，其中高压钠灯能模拟太阳光光谱，以一定的角度射向光幕、安全光栅的接收端，作为干扰光源，自动调压器能按照设定的干扰光照度，自动调节供给高压钠灯的输出电压，以调节干扰光照度，照度计能测量光幕、安全光栅的接收端上的照度并通过数据接口传送到工控机-PLC控制网络，由工控机记录并自动控制调压器的输出电压。9、程控电源通过编程改变输出电压，作为光幕、安全光栅的工作电源，能自动调节并记录光幕、安全光栅的工作电源范围。10、工控机-PLC控制网络有人机界面，能控制所有机构运动和性能检测。本发明特征在于1、水平移动及测量机构、水平错位及测量机构、垂直错位及测量机构、旋转错位及测量机构集成一体，完成光幕、安全光栅发射与接收装置的水平相向移动、水平错位、垂直错位、旋转错位的运动速度调节和定位测量。2、遮光物垂直运动及测量机构、遮光物水平运动及测量机构、遮光物旋转运动及测量机构集成一体，完成遮光物垂直、水平运动、旋转运动的速度调节和定位测量。3、遮光物旋转运动机构通过调速电机带动遮光物旋转运动，结合遮光物垂直运动机构能按照试验的次数、频率要求对光幕、安全光栅的每一发射-接收点自动进行可靠性试验；4、响应时间测量机构的光电开关可微调位置，结合示波记录仪能自动精确地测量光幕、安全光栅的响应时间。5、光干扰及测量装置通过高压钠灯、自动调压器和带数据传送功能的照度计形成一个闭环控制回路，能自动调节照度到设定值，并自动光幕、安全光栅受光干扰而失效时的干扰光照度。6、整个测试装置不带任何物理按钮，而由工控机-PLC控制网络的人机界面软按钮完成自动测量，能模拟光幕、安全光栅的实际使用情况，具有很高的自动化程度，测量效率高。本发明不仅能满足电梯光幕检测需求，还能推广应用其它领域上使用的光幕、安全光栅的检测，提高检测能力和效率，促进质检科技化、自动化、信息化的发展，进一步提高我国质检技术装备的水平，提高光幕、安全光栅的性能，保证人员、设备的安全。


附图1是本发明的光幕运动机械结构示意图附图2是本发明的遮光物运动机械结构示意图附图3是发明的计算机控制网络电路框图附图4是本发明的计算机控制网络软件程序流程图
具体实施例方式如图1、图3所示，本发明的光幕运动机械结构包括光幕导向框架1-1、光幕发射装置1-2、光幕接收装置1-3、光幕垂直错位机构1-4、相向运动机构1-5、光幕水平错位机构 1-6和光幕旋转错位机构1-7组成。利用人机界面软按鈕3-1选择相向运动速度和距离， 通过工控机3-2、PLC3-4、相向运动机构1-5、步进电机3_5、计数器3_12、I/O模块3_13共同完成幕发射装置1-2和光幕接收装置1-3在光幕导向框架1-1内相向运动速度调节和定位；利用人机界面软按鈕3-1选择光幕垂直错位运动速度，通过工控机3-2、PLC3-4、光幕垂直错位机构1-4、步进电机3-6、计数器3-12、I/O模块3_13共同完成幕发射装置1_2和光幕接收装置1-3垂直错位运动速度调节和和距离检测；利用人机界面软按钮3-1选择光幕水平错位运动速度，通过工控机3-2、PLC3-4、光幕水平错位机构1-6、步进电机3_7、计数器3-12、I/O模块3-13共同完成光幕发射装置1-2和光幕接收装置1_3水平错位运动速度调节和和距离检测；利用人机界面软按鈕3-1选择光幕旋转运动速度，通过工控机3-2、 PLC3-4、光幕旋转错位机构1-7、步进电机3-8、计数器3_12、I/O模块3_13共同完成幕发射装置1-2和光幕接收装置1-3旋转错位运动速度调节和和角度检测；工控机3-2将上述参数设置和检测数据存储在数据库3-3内。如图2、图3所示，本发明的遮光物运动机械结构包括光幕遮光物导向框架2-1、调速电机2-2、遮光物垂直运动机构2-3和遮光物水平运动机构2-4组成。利用人机界面软按鈕3-1选择遮光物垂直运动速度，通过工控机3-2、PLC3-4、遮光物垂直运动机构2_3、步进电机3-9、计数器3-12、I/O模块3-13共同完成遮光物在光幕遮光物导向框架2_1内运动速度调节、位移检测和光幕输出状态检测；利用人机界面软按鈕3-1选择遮光物运动速度， 通过工控机3-2、PLC3-4、遮光物水平运动机构2-4、步进电机3_10、计数器3_12、I/O模块 3-13共同完成遮光物在光幕遮光物导向框架2-1内运动速度调节、位移检测、光幕输出状态和光幕响应恢复时间检测；利用人机界面软按鈕3-1选择遮光物可靠性试验次数，通过工控机3-2、PLC3-4、调速电机2-2、计数器3_12、1/0模块3_13共同完成遮光物在光幕遮光物运动速度调节、光幕输出状态变化次数；利用人机界面软按鈕3-1选择光幕工作电源，通过工控机3-2、PLC3-4、、I/0模块3_13、A/D模块3_14、程控电源3_15共同完成光幕工作电源调节和输出状态检测；利用人机界面软按鈕3-1选择光幕干扰光强并人工调节，通过工控机3-2、PLC3-4共同完成光幕光干扰和输出状态检测；工控机3-2将上述参数设置和检测数据存储在数据库3-3内。如图3、图4所示，上述实施例中，光幕综合性能检测装置的工控机-PLC控制网络没有任何物理按钮，通过人机界面软按钮完成光幕在运动状态条件下整个测试流程，将所有实时信息进行集中统计判别、存储、显示、查询，打印输出光幕电源适用范围、抗光干扰试验、功能试验、性能试验、探测性能综合试验、错位试验、遮光响应与恢复时间试验、可靠性试验等数据和试验报告。 上述实施例中，图4所示的软件程序流程图非本发明专利的特点，在此不再赘述。 如图1、图2所示，配合图3所示工控机-PLC控制网络，光幕综合性能检测装置的系统功能
如下
电源适用范围试验；
有效探测距离检测；
有效探测高度检测；
盲区检测
发射-接收点数检测；
垂直允许错位距离检测
水平允许错位检测；
纵向允许错位角度检测
横向允许错位角度检测
响应时间检测；
抗光干扰检测；
可靠性试验。
权利要求
1.一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，它包括光幕、安全光栅的水平移动及测量机构、水平错位及测量机构、垂直错位及测量机构、旋转错位及测量机构、遮光物垂直运动及测量机构、遮光物旋转运动及测量机构、响应时间测量装置、光干扰测量装置、程控电源和计算机-PLC控制网络，该装置能按照光幕、安全光栅实际使用情况，自动检测以下综合性能电源适用范围试验、有效探测距离检测、有效探测高度检测、盲区检测、发射-接收点数检测、垂直允许错位距离检测、水平允许错位检测、纵向允许错位角度检测、横向允许错位角度检测、响应时间检测、抗光干扰检测、可靠性试验。
2.如权利要求1所述的一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，其特征在于遮光物垂直运动及测量机构、遮光物水平运动及测量机构、遮光物旋转运动及测量机构集成一体，完成遮光物垂直、水平运动、旋转运动的速度调节和定位测量。
3.如权利要求1所述的一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，其特征在于遮光物旋转运动机构通过调速电机带动遮光物旋转运动，结合遮光物垂直运动机构能按照试验的次数、频率要求对光幕、安全光栅的每一发射-接收点自动进行可靠性试验；
4.如权利要求1所述的一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，其特征在于响应时间测量机构的光电开关可微调位置，结合示波记录仪能自动精确地测量光幕、安全光栅的响应时间。
5.如权利要求1所述的一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，其特征在于光干扰及测量装置通过高压钠灯、自动调压器和带数据传送功能的照度计形成一个闭环控制回路，能自动调节照度到设定值，并自动光幕、安全光栅受光干扰而失效时的干扰光照度。
6.如权利要求1所述的一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，其特征在于整个测试装置不带任何物理按钮，而由工控机-PLC控制网络的人机界面软按钮完成自动测量， 能模拟光幕、安全光栅的实际使用情况，具有很高的自动化程度，测量效率高。
全文摘要
本发明是一种光幕、安全光栅综合性能自动检测装置，该装置能按照光幕、安全光栅实际使用情况，自动检测其电源适用范围、有效探测距离、有效探测高度、盲区检测、发射-接收点数、垂直允许错位距离、水平允许错位、纵向允许错位角度、横向允许错位角度、响应时间、抗光干扰性能，并能按照设定的条件自动进行可靠性试验。本发明包括光幕、安全光栅的水平移动及测量机构、水平错位及测量机构、垂直错位及测量机构、旋转错位及测量机构、遮光物垂直运动及测量机构、遮光物旋转运动及测量机构、响应时间测量装置、光干扰测量装置、程控电源和计算机-PLC控制网络。
文档编号G01M11/00GK102445322SQ201110282870
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者何永胜, 李桂平, 郑炯 申请人:广东省特种设备检测院