[发明专利]冲床操作者疲劳判断装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及冲床技术领域，具体讲是一种冲床操作者疲劳判断装置及方法。

背景技术

随着冲床自动化程度的不断提高，安全问题越来越受到关注，为了保护操作者的安全，安全光栅已成为冲床安全保护的一个重要装置，安全光栅包括红外线发射器、红外线接收器及安全光栅通断信息模块，安全光栅通断信息模块分别与红外线发射器和红外线接收器电连接，在滑块向下冲压的过程中，当红外线被操作者的手阻挡，安全光栅通断信息模块发送信号到冲床控制模块，冲床控制模块强制使冲床停止运行。

随着企业生产分工越来越明确，流水线操作已在大量企业实行，操作者往往只需要不断重复单一工序的操作，如此重复单一工序的操作，往往容易造成操作者疲劳，特别是在冲床操作过程中，操作者在滑块上升时把胚料放入冲床工作台，滑块是模具在开模动作中能够按垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑动的模具组件，滑块冲压完成后操作者取出冲压成型的产品并放入新的胚料，如此不断重复操作，极易造成操作者疲劳，操作者疲劳以后就容易做出危险操作，而现有的冲床上的安全光栅只能在操作者做出危险操作时对冲床进行控制，如操作者在滑块向下冲压时把手放入冲床工作台，此时安全光栅通断信息模块控制冲床停机，只有在危险操作发生时才能进行安全保护，并不能防范由于操作者疲劳而产生危险操作，一旦安全光栅失灵，极容易造成人身伤害，这无疑会降低冲床的安全性。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是，提供可以对冲床操作者是否疲劳进行判断，并可以对操作者是否处于易于疲劳时间区进行判断，能有效监测操作者的工作状态，避免操作者疲劳后做出危险操作，以增加冲床的安全性的冲床操作者疲劳判断装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的冲床操作者疲劳判断装置，它包括冲床自带的安全光栅通断信息模块和冲床控制模块，安全光栅通断信息模块的第一信号输出端与冲床控制模块的第一信号输入端电连接，所述的冲床操作者疲劳判断装置还包括单片机和疲劳报警模块，冲床控制模块的信号输出端与单片机的第一信号输入端电连接，冲床控制模块的第二信号输入端与单片机的第一信号输出端电连接，安全光栅通信模块的第二信号输出端与单片机的第二信号输入端电连接，单片机的第二信号输出端与疲劳报警模块的信号输入端电连接。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

能利用单片机对冲床操作者是否疲劳进行判断，并可以通过单片机来计时操作者的工作时间，从而判断操作者是否处于易于疲劳时间区，易于疲劳时间区也就是操作者容易产生疲劳的时间段，从而能有效监测操作者的工作状态，避免操作者疲劳后做出危险操作，大大减少了危险操作的发生，大大增加了冲床的安全性。

作为优选，所述的疲劳报警模块内保存有三种不同的报警语音，分别为疲劳报警语音、疲劳后持续工作报警语音、易于疲劳时间区报警语音，可根据单片机发送的不同的控制信号，发出相应的报警语音。

本发明所要解决的另一个技术问题是，提供可以对冲床操作者是否疲劳进行判断，并可以对操作者是否处于易于疲劳时间区进行判断，能有效监测操作者的工作状态，避免操作者疲劳后做出危险操作，以增加冲床的安全性的冲床操作者疲劳判断方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的冲床操作者疲劳判断方法，包括以下步骤：

（1）、启动冲床，冲床控制模块和安全光栅通断信息模块开始运行，红外线发射器和红外线接收器开始工作；

（2）、启动单片机，并在单片机内预置操作者的预定休息时间，同时单片机通过其内部的计时器开始计时操作者工作时间；

（3）、单片机根据冲床控制模块发送的信号判断冲床滑块是否处于上升阶段，冲床自带有角度传感器和编码器，编码器与冲床控制模块电连接，角度传感器用于检测曲轴的转动角度，曲轴的转动角度与滑块的运动状态相对应，编码器把角度传感器检测到的角度值转换为相应的电信号并发送到冲床控制模块，使冲床控制模块可根据电信号判断冲床是否处于上升阶段，如是，则执行步骤（4），如不是，则继续执行步骤（3）；

（4）、计算操作者送料速率，即当操作者的手进入安全光栅时，安全光栅通断信息模块开始计时，当操作者的手离开安全光栅时，安全光栅通断信息模块结束计时，通过计算操作者的手进入与离开安全光栅的时间差，计算出操作者的送料速率，时间差越短，操作者的送料速率越高；

（5）、根据操作者的送料速率判断操作者是否处于疲劳状态，如是，则执行步骤（6），如不是，则执行步骤（5a）；