一种飞镖耐久测试工位联锁控制方法与流程

本发明涉及工业自动化控制，具体为一种飞镖耐久测试工位联锁控制方法。

背景技术：

1、在飞镖耐久、抗冲击及使用寿命测试过程中，通常需要对同一批次飞镖进行多次重复投掷。为提高测试条件的一致性并降低人工投掷产生的误差，现有测试设备逐步采用机械臂完成飞镖夹持、投掷和释放，并配合安全防护舱、人员防护门及回收机构进行自动化测试。为了防止测试过程中人员进入危险区域，通常还设置人员防护门联锁、急停以及设备停止控制等安全措施。例如，授权的中国发明专利申请cn113250534b公开了一种自动化生产线人员防护门锁的控制装置及控制方法，在收到开门请求后停止生产线运行，并通过人员防护门锁之间的联锁关系限制设备重新启动；又如，授权的中国发明专利申请cn113608494b公开了联锁控制方法及装置、安全仪表系统，在检测到故障状态后保持相应设备状态，并根据故障持续时间执行联锁控制。

2、上述安全联锁方式主要依据设备运行状态、人员防护门状态或者设定的等待时间判断人员是否可以进入作业区域，然而，在飞镖自动投掷测试过程中，飞镖脱离机械臂夹具后仍具有一定的运动速度，即使机械臂已经停止或者投掷程序已经结束，已经投出的飞镖仍可能继续飞行，或者在撞击靶体后发生反弹、脱落和坠落。因此，机械臂停止并不能直接说明测试区域内已经不存在飞镖运动造成的人员伤害风险。在此情况下，若仅通过延长等待时间或者停止整个测试设备来保证人员进入安全，等待时间过短可能无法覆盖飞镖尚未停止运动的情况，而等待时间过长或者整线停机又会造成其他无需人员介入的测试工位停止运行，降低连续耐久测试的效率。因此，现有技术仍需要解决在人员进入飞镖测试工位时，如何可靠限制已投出飞镖造成的运动风险，并在保证人员安全的同时减少对其他正常测试工位运行影响的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种飞镖耐久测试工位联锁控制方法，解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种飞镖耐久测试工位联锁控制方法，其特征在于，包括：

4、s101、获取目标工位的人员介入请求，确定对应介入区域，并封锁目标工位的下一次飞镖投掷释放；

5、s102、根据目标工位当前投掷释放状态及飞镖落定状态，确定当前飞镖已落定且下一次投掷尚未释放的隔断闭合时段；其中，所述飞镖落定状态是指飞镖已经稳定驻留于实体隔断风险侧的靶体区域，或者已经进入与待闭合实体隔断运动空间及人员拟进入区域均不存在交叉的落镖区或回收区；

6、s103、根据介入区域选择目标工位内部的实体隔断，并在隔断闭合时段内控制所述实体隔断闭合；

7、s104、获取实体隔断的行程终点状态、机械锁定状态及周边防穿越状态，在三项状态均满足隔离条件后解除对应人员防护门锁止；

8、s105、人员介入期间维持目标工位投掷释放封锁和未涉险工位投掷循环，介入结束后确认人员退出及人员防护门关闭，解除实体隔断并恢复目标工位投掷条件。

9、进一步地，获取目标工位的人员介入请求，确定对应介入区域，包括：

10、所述人员介入请求具有目标工位编号、拟进入区域及请求时刻；

11、控制设备根据所述目标工位编号查询对应的工位配置，并校验所述拟进入区域对应的人员通道和实体隔断；

12、根据预先建立的介入区域与实体隔断之间的对应关系确定待闭合的实体隔断；

13、当一次人员介入涉及多个区域，且同一实体隔断状态不能对各拟进入区域形成物理隔离时，按照人员进入各区域的先后顺序划分介入阶段，并分别确定各介入阶段对应的实体隔断状态。

14、进一步地，封锁目标工位的下一次飞镖投掷释放，包括：

15、控制设备撤销目标工位的投掷释放许可；

16、当前飞镖尚未释放时取消本轮释放，当前飞镖已经释放时保存已释放飞镖的状态信息；

17、控制设备根据投掷允许回路反馈、机械臂控制器反馈或独立释放许可回路反馈确认投掷禁止状态；

18、在允许响应时间内未取得有效反馈时重新发送禁止指令，达到最大重试次数仍未确认投掷禁止状态时停止目标工位自动投掷；

19、未介入工位保持原投掷释放许可，共用设备异常影响其他工位的独立控制条件时，将联锁范围扩展至受影响工位。

20、进一步地，根据目标工位当前投掷释放状态及飞镖落定状态，确定当前飞镖已落定且下一次投掷尚未释放的隔断闭合时段，包括：

21、根据实体隔断的开启位置、闭合位置及运动轨迹确定实体隔断运动空间，并结合安装公差和位置检测误差确定其边界；

22、根据机械臂释放动作及夹具状态确认飞镖是否离机；

23、飞镖离机后，根据靶体冲击响应检测其靶面在位状态、落镖区状态或回收区状态；

24、确认飞镖稳定驻留于靶体一侧或进入实体隔断运动空间之外的区域后，再次校验投掷禁止状态；

25、在设定观察时间内未取得有效状态时进行补充检测，投掷释放许可异常恢复时重新确认投掷禁止状态及飞镖状态。

26、进一步地，确认飞镖稳定驻留于靶体一侧或进入实体隔断运动空间之外的区域后，再次校验投掷禁止状态，包括：

27、飞镖撞击靶体后连续采集靶面在位状态；

28、连续多个采样周期检测到飞镖处于同一靶面区域且未检测到飞镖离开时，确认飞镖保持在所述靶面区域；

29、检测到飞镖离开靶面时，继续读取落镖区或回收区的飞镖检测信号，并确认所述落镖区或回收区位于实体隔断运动空间之外；

30、实体隔断动作前再次读取目标工位的投掷释放许可，所述投掷释放许可恢复时再次撤销该许可，并重新获取当前飞镖状态。

31、进一步地，根据介入区域选择目标工位内部的实体隔断，包括：

32、控制设备根据人员拟进入区域以及人员通道、靶体、投掷通道、落镖区域和回收机构的空间布置，选择与所述拟进入区域对应的实体隔断；

33、人员拟进入落镖区域时选择靶前隔断，人员拟进入投掷执行机构维护区域时选择发射侧隔断；

34、根据飞镖入靶后的最大外伸尺寸、靶前隔断的运动范围和回收机构的运动范围，确定靶前隔断与靶面之间的距离。

35、进一步地，在隔断闭合时段内控制所述实体隔断闭合，包括：

36、实体隔断动作前读取当前位置及驱动状态；

37、实体隔断处于开启位置时执行闭合，处于中间位置时根据位置反馈判断继续闭合是否存在机械干涉，位置反馈异常时停止动作；

38、闭合过程中检测运动路径，并根据驱动方式检测驱动负载或供气压力，检测到异物、负载异常或供气压力不足时停止闭合，并在具备回退条件时控制实体隔断回退；

39、接近闭合终点时根据实际制动距离降低闭合速度；

40、设置多道实体隔断时，根据各实体隔断的位置关系确定动作顺序，运动空间互不干涉且同步动作不会形成贯通通道时控制所述实体隔断同步闭合。

41、进一步地，获取实体隔断的行程终点状态、机械锁定状态及周边防穿越状态，在三项状态均满足隔离条件后解除对应人员防护门锁止，包括：

42、根据实体隔断的最小搭接量、安装公差及位置检测误差确定闭合位置允许范围；

43、分别检测实体隔断的实际位置、机械锁定状态以及实体隔断边缘与固定框架之间的开口尺寸；

44、根据飞镖的最小有效横向尺寸、镖尖形状、隔断厚度、边缘搭接长度及检测误差确定允许开口尺寸；

45、每次实体隔断闭合或者控制设备重新启动后，重新检测所述实际位置、机械锁定状态及开口尺寸；

46、实际位置异常时重新执行闭合，机械锁定异常时重新执行锁定，开口尺寸超出允许范围时检查隔断边缘，并在重新检测后再次确认目标工位的投掷禁止状态。

47、进一步地，人员介入期间维持目标工位投掷释放封锁和未涉险工位投掷循环，包括：

48、人员进入作业区域后，控制设备持续检测实体隔断位置、机械锁定状态、人员防护门状态及目标工位投掷许可；

49、人员转入另一作业区域前退出至外侧保护区域，确认外侧人员防护门或实体隔断处于关闭并锁定状态后调整对应实体隔断；

50、机械臂、供料机构或回收机构的运动范围与人员作业区域发生交叉时，停止对应机构动作；

51、未介入工位维持原投掷许可，共用设备异常影响其他工位独立控制时，将联锁范围扩展至受影响工位；

52、实体隔断异常位移、机械锁定失效或投掷许可恢复时，保持当前实体隔断状态并禁止自动复位。

53、进一步地，介入结束后确认人员退出及人员防护门关闭，解除实体隔断并恢复目标工位投掷条件，包括：

54、人员退出作业区域后，分别检测人员防护门的关闭状态和锁止状态；

55、所述关闭状态和锁止状态均满足要求时，根据各实体隔断与人员入口、靶体及投掷通道的位置关系确定恢复顺序，并依次恢复实体隔断，实体隔断未到达正常测试位置时停止后续恢复；

56、实体隔断恢复后，重新检测机械臂起始位置、夹具状态、飞镖定位机构状态及回收机构状态；

57、人员介入期间改变夹具、靶体或飞镖定位位置时进行校核投掷，并检测机械臂的夹持、投掷、释放和回位过程、靶体响应及飞镖落点，完成校核后恢复目标工位的投掷许可。

58、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

59、1.本发明通过在人员介入前封锁目标工位的后续飞镖投掷释放，根据已释放飞镖的实际状态确定实体隔断的闭合时机，并根据人员拟进入区域选择相应的实体隔断；实体隔断闭合后，分别校验其闭合位置、机械锁定状态及周边防穿越状态，满足隔离条件后再解除人员防护门锁止；人员介入期间保持目标工位禁止投掷，未涉险工位按照原测试程序继续运行，人员退出后依次完成人员防护门锁止、实体隔断恢复及投掷设备状态复核。由此避免仅依据机械臂停止状态或固定等待时间判断人员准入，降低飞镖继续飞行、反弹、脱落或坠落造成的人员风险，并减少单个工位人员介入对其他工位连续耐久测试的影响，提高飞镖耐久测试的安全性和连续运行效率。

60、2.本发明通过分别检测实体隔断的实际位置、机械锁定状态及周边开口，并在实体隔断重新闭合、控制设备重新启动或者通信恢复后重新获取当前状态，根据位置异常、机械锁定异常及周边开口异常分别执行相应处理；人员作业结束后，按照人员防护门锁止、实体隔断恢复以及机械臂、夹具、飞镖定位机构和回收机构状态确认的顺序恢复测试工位，对于人员介入过程中调整夹具、靶体或者飞镖定位位置的情况进一步执行校核投掷。由此减少因单一检测信号失效、历史状态沿用、通信中断或者维护后设备状态发生变化而导致的错误准入和异常投掷，提高人员介入过程中的状态确认可靠性以及测试工位恢复运行的准确性。