安全系统和包括安全系统的材料测试系统的制作方法

技术特征：
1.一种材料测试系统，包括：致动器，所述致动器被配置为控制所述材料测试系统的操作者可接近的部件；致动器禁用电路，所述致动器禁用电路被配置为禁用所述致动器；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：基于材料测试过程控制所述致动器；监控与所述材料测试系统的操作相关联的多个输入；基于所述多个输入和所述材料测试过程从多个预定状态中确定所述材料测试系统的状态，所述预定状态包括一个或多个非受限状态和一个或多个受限状态；以及基于所确定的状态控制所述致动器禁用电路。2.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器包括具有多个处理核心的安全处理器，所述多个处理核心被配置为：执行冗余代码以监控所述多个输入并确定所述材料测试系统的状态；以及比较所述冗余代码的输出，其中，对所述致动器禁用开关的控制或对状态输出指示器的控制中的至少一者是基于所述输出的所述比较。3.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述多个输入包括防护输入，所述防护输入被配置为指示操作者是否在所述材料测试系统周围的预定体积内，并且所述一个或多个处理器被配置为响应于确定所述操作者在所述预定体积内而设置所述材料测试系统的状态。4.如权利要求3所述的材料测试系统，进一步包括机械联锁的防护门或光幕中的至少一种，其被配置为输出所述防护输入。5.如权利要求3所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为响应于所述防护输入而限制所述致动器的速度。6.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述操作者可接近的部件包括自动夹具或手动夹具，所述自动夹具或所述手动夹具被配置为夹持被测试的材料，其中，所述致动器被配置为致动所述自动夹具或所述手动夹具；并且所述操作者可接近的部件进一步包括：横梁，所述横梁被配置为移动所述自动夹具或所述手动夹具以定位所述自动夹具或所述手动夹具，或者向由所述自动夹具或所述手动夹具保持的所述被测试的材料施加力；以及第二致动器，所述第二致动器被配置为致动所述横梁，其中，所述一个或多个处理器被配置为基于所述材料处理系统的状态来限制所述致动器或所述第二致动器中的至少一个。7.如权利要求6所述的材料测试系统，进一步包括多个速度传感器，所述多个速度传感器被配置为监控所述横梁的速度，所述一个或多个处理器被配置为：限制所述横梁的所述速度；比较所述速度传感器检测到的速度；以及当所比较的速度具有大于阈值的差时，进行以下各项中的至少一项：a)设置所述材料测试系统的状态；或b)禁用所述材料测试系统的操作。8.如权利要求6所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：当所述材料测试系统处于所述一个或多个受限状态中的任何一个时，将可由所述自动夹具施加的压力限制为小于阈值力；以及
当所述材料测试系统处于所述非受限状态中的一个或多个时，使所述致动器能够超过可由所述自动夹具施加的所述阈值力。9.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述多个输入包括耦接到所述一个或多个处理器或所述致动器禁用电路中的至少一者的紧急停止输入，其中，所述一个或多个处理器或所述紧急停止输入中的至少一者被配置为控制所述致动器禁用电路以将所述致动器与所述致动器的能量源断开连接。10.如权利要求9所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为控制所述致动器禁用电路系统，以在所述紧急停止输入被释放之后继续使所述致动器与所述能量源断开连接，直到所述一个或多个处理器识别出用于将所述致动器重新连接到所述能量源的用户交互。11.如权利要求1所述的材料测试系统，进一步包括致动器制动电路，所述致动器制动电路被配置为响应于用于将所述致动器与能量源断开连接的信号而在所述断开连接之前使所述致动器减速。12.如权利要求11所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：确定所述致动器是否正在以至少阈值减速度减速；以及响应于确定所述致动器未正在以至少所述阈值减速度减速而将所述致动器断开连接。13.如权利要求1所述的材料测试系统，进一步包括电源监控器电路，所述电源监控器电路被配置为监控所述材料测试系统的电源，其中，所述一个或多个处理器被配置为响应于来自所述电源监控器电路的指示所述电源超出容限的信号而进行以下各项中的至少一项：设置所述材料测试系统的状态；或禁用所述材料测试系统的操作。14.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述状态输出指示器包括以下各项中的至少一项：与所述一个或多个非受限状态和所述一个或多个受限状态相对应的多个灯；或者被配置为显示关于所述材料测试系统的信息的显示器。15.如权利要求13所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：监控所述状态输出指示器；以及响应于检测到所述状态输出指示器未正在输出与所确定的状态相对应的状态而进行以下各项中的至少一项：设置所述材料测试系统的状态；或禁用所述材料测试系统的操作。16.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个非受限状态包括：警告状态，其中所述一个或多个处理器减少对所述致动器的限制并且不控制所述致动器执行测试；以及测试状态，其中所述一个或多个处理器减少对所述致动器的限制并且控制所述致动器执行测试。17.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个受限状态包括：设置状态，其中所述一个或多个处理器限制所述致动器并响应于操作者输入来控制所述致动器；以及禁用状态，其中所述一个或多个处理器限制所述致动器并且不响应于操作者输入来控制所述致动器。18.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述致动器包括电机、气动致动器、液压致动器、压电致动器、继电器或开关中的至少一种。
19.如权利要求1所述的材料测试系统，其中，所述一个或多个处理器包括：控制处理器，所述控制处理器被配置为执行对所述致动器的所述控制；以及一个或多个安全处理器，所述一个或多个安全处理器被配置为执行对所述多个输入的所述监控、对所述材料测试系统的状态的所述确定以及对所述致动器禁用电路的所述控制。

技术总结
一种示例材料测试系统包括：致动器，该致动器被配置为控制材料测试系统的操作者可接近的部件；致动器禁用电路，该致动器禁用电路被配置为禁用该致动器；以及一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为：基于材料测试过程控制致动器；监控与材料测试系统的操作相关联的多个输入；基于多个输入和材料测试过程从多个预定状态中确定材料测试系统的状态，这些预定状态包括一个或多个非受限状态和一个或多个受限状态；以及基于所确定的状态控制致动器禁用电路。致动器禁用电路。致动器禁用电路。


技术研发人员：马丁
受保护的技术使用者：伊利诺斯工具制品有限公司
技术研发日：2019.11.29
技术公布日：2021/11/9