控制系統的製作方法
2023-05-18 18:23:11
專利名稱：控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制系統，尤其涉及用於具有運動部件如壓彎機的機器的系統，以在運動部件的路徑上探測物體並且相應地控制部件的移動。
背景技術：
典型的壓彎機具有在頂部有V形槽的長砧座和刀口與砧座的槽相似的刀刃。為了單片彎折金屬板，大多數機器將後量規驅動到與材料對齊的位置。材料放置在砧座上並且可被插入由後量規夾具提供的引導塊。然後，操作者開始下壓，驅動刀刃向下以與材料接觸，接著彎折放置在砧座槽上的金屬板。
控制器(控制刀刃移動的裝置)可以被機械裝置或現有傳感裝置觸發。機械裝置可以是，如腳踏開關，雙手觸動接近開關或此類開關。現有傳感裝置如光幕被放在刀刃的前部並且允許刀刃由操作者從傳感區域移動雙手而觸發。
被彎折後，如果刀刃沒有從工件縮回足夠遠，則材料很難被從砧座移開。對於這種情況，壓彎機刀刃通常被設計成縮回到彎折材料能夠被容易地移開以及的高度，並且新的板材被放於砧座上。以該方式將刀刃移開到設定的高度不但降低了生產效率並且增加了操作者的工件量，因為操作者必須根據接近開關的觸發而等刀刃第一次縮回接著才能推下一片材料到砧座上。
由於存在一個操作者可插入手指或手的縫隙，因此這個相對的大開口增加了操作者的危險性。在技術手段上，具有用於彎折程序的每個階段的可編程的刀刃開口高度和/或快速的相對於材料的接近速度的諸如此類技術被用於提高生產效率。
發明了多個系統以用於探測刀刃下側存在的手或手指，並從而以避免可能產生的擠壓傷害或夾壓。
例如，將使用沿著刀刃下側伸出的雷射束的系統用於該目的，並且通過允許刀刃相對安全地直接通過靜音點以提高生產效率。在發明者早期的專利中申請還描述了一種改進的方法，該專利申請出版在國際專利WO03/104711中。該發明公開了一種可適用於安全地裝置，它可以根據探測到的不安全動作而減慢和停止刀刃。除了停止或減慢移動，裝置既不根據接收到的圖像來控制刀刃運動也不允許刀刃再次運動直到操作者重新接通接近開關。再有，已知沿刀刃下側伸出的雷射系統因刀刃的長度而承受來自雷射束的振動，並且已知需要周期性的手動重新校準。
為了提高安全，刀刃可被停止在在材料上方的預設距離(通常被稱為靜音點或夾點)處，並且在彎折重新開始之前接近開關需要被斷開和重新接通。由於需要額外的時間，所以這個動作降低了生產效率，在對齊材料的過程中，觸發接近開關，等待刀刃接近到材料並且在靜音點斷開和重新接通接近開關。或者，專利WO03/104711和其它專利所述，檢查刀刃前的區域且刀刃有條件地被允許通過靜音點而不需要停止，然而，該方法僅在刀刃前的區域被認為是安全的情況下使用，且由於刀刃在刀刃與材料接觸之前通過一個相對較長的距離，操作者控制和認為的安全被減小。在這種情況下，刀刃不是剛好停在材料之上，所以操作者不能使用刀刃來確保材料被正確定位。
一些現代壓彎機同可使材料的彎折操作圖形化地顯示在計算機屏幕上地計算機系統一起使用。計算機可以使刀刃張開到一個用來執行彎折操作的合適高度。然而，如果材料在被放置在砧座上時錯誤定向，那麼將產生錯誤的彎折，或操作者需要停止機器並重新將材料定向。
當彎折盒子時，現有壓彎機又將出現問題。在操作期間，操作者可彎折盒子的兩測，接著轉動工件90度以彎折盒子的後部。如果材料沒有正確對齊或如果材料在砧座上沒有放平，那麼刀刃的左邊或右邊將被損壞，或由於刀刃與一個立起部接觸而使材料被壓皺。當接近開關被觸發時如果材料沒有被對齊，則這種情況可能出現。
為了避免這個問題，已知可使用雷射系統來使刀刃剛好停在立起部上或將該停止在機器中成形顯示，從而允許操作者確保材料被正確放置以使刀刃通過兩側之間而不與它們接觸。或者，操作者可以降低刀刃的打開高度以使其小於材料立起部的高度，這將潛在地導致增加插入或取出彎折材料的難度。然而，此類系統由於加工需要額外的時間，所以將導致降低生產效率。
可需要多種裝置來完成上述各種任務，並且這將增加系統的複雜性，系統有更多的零件被損壞，校準連接到上述機器，對齊，及在操作中失效，或者阻礙材料、刀刃、砧座或彎折操作。
發明內容
本發明致力於至少部分地克服上述的一些問題。
根據本發明的一個方面，提供的控制系統用於具有被布置為在已知路徑上移動的工具的機器，控制系統的特徵在於，包括用來探測在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體位置的裝置；處理控制裝置，其被布置為確定在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具前端之間的距離；其中，控制系統包括第一操作模式，處理控制裝置在該模式中控制工具的移動，以將在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具前端之間的距離保持在最大和最小值之間。
本發明將通過例子，參考附圖一起描述，附圖如下圖1是一個可使用本發明的控制系統的典型壓彎機的圖，表示和可用於本發明的材料側夾具；圖2表示根據本發明的控制系統的發光裝置和受光裝置；圖3是本發明所示的具有工具刀口附近區域的壓彎機的透視圖；圖4是通過本發明的控制系統所產生的陰影圖；圖5a是用於本發明控制系統中的發光裝置調節器布局的俯視圖；圖5b是圖5a中發光裝置調節器布局的側視圖；圖6表示用於控制的工具移動的控制系統的工具前端附近的多個區域的布局；圖7是用於被彎折為盒子的板材的俯視圖；圖8a到8c是在圖7所示的板材的前兩次彎折步驟過程中受光裝置上的投影圖；圖9a到9c是在圖7所示的板材的第三和第四彎折步驟過程中受光裝置上的投影圖；
圖10是在圖9所示的第三彎折過程中壓彎機的主視圖；圖11是有位置探測裝置的控制系統的壓彎機的透視圖；圖12是在本發明中控制系統的壓彎機的工具移動步驟的流程圖；圖13是本發明的第二備選實施例的控制系統的壓彎機的工具移動步驟的流程圖；圖14是本發明的第三備選實施例的控制系統的壓彎機的工具移動步驟的流程圖；圖15是本發明的第四備選實施例的控制系統的壓彎機的工具移動步驟的流程圖。
具體實施例方式
參照附圖，顯示了與有移動部件的機器一同使用的控制系統，以用於探測在移動部件的移動路徑上存在障礙物。在所示實施例中，控制系統被用於壓彎機，壓彎機包括被布置為衝擊在砧座14上放置的工件的移動工具12。
如圖1到3所示，一種基於公開在國際專利申請WO03/104711中的系統的物體傳感裝置，本發明可在其上實施。控制系統需要用來探測在工具12路徑中或附近處的物體的寬度的裝置和被布置為確定物體和工具12的前端22之間距離的處理控制裝置。
所示控制系統10包括發光裝置16和受光裝置18。發光裝置16被布置為照亮工具12的移動路徑的部分附近的區域20以探測所述區域20中的障礙。
圖2表示將雷射二極體23、反射鏡27和透鏡裝置用於產生大範圍的平行光束24的布局。受光裝置18包括針孔狀的光圈42，投射屏幕44和照相機包括電荷耦合器件(CCD)46。
如圖3所示，發光裝置16被安裝在壓彎機的工具12一端，從而平行光束24照射工具12的移動路徑附近的區域20，該區域包括工具12的前刀口22。受光裝置18被安裝在工具12的相對端以用來接收光束24。如果障礙物50，例如操作者的手，進入區域20，則對應的投影52將投射在CCD46上。
使用單波長雷射二極體，則在投影屏幕上觀察到具有高對比度的光斑，且該光斑導致用於控制系統的傳感解析度非期望地減少。需要說明的是，雷射二極體的波長隨輸出功率和溫度變化，且光斑圖形隨雷射二極體的波長變化。根據用適當的解析度來產生圖像，通過雷射二極體的電流被調整所以波長也被改變，在該情況下改變大約0.3％。電流以高頻率變化，所以在CCD照相機的光圈時間內，接收到多個波長，從而接收到多種光斑圖形。通過雷射二極體的電流在低功率水平比在高功率水平變化較慢，從而波長在低功率水平比在高功率水平變化較慢，這保證了CCD照相機在多種不同波長下接收相似的總能量，從而在光圈時間內接收多種不同光斑圖形的類似的總能量。或者，投影屏幕可由纖維材料例如紙製成以使光斑進一步縮小。
連接處理控制裝置(未示出)，從而使其從受光裝置18接收信息並控制壓彎機的操作。處理控制裝置可以是儲存在從受光裝置18的輸出來接收輸入的計算機或DSP(數位訊號處理器)內的軟體程序的形式，且處理控制裝置被設計成接收從其它來源如機器或操作者的輸出，並被設計成使用輸出來控制機器。
如上述國際專利申請中所述，處理控制裝置捕獲被CCD46接收到的圖像，並且存儲圖像作為一個陰影圖54。或者，這些陰影圖可從外部來源預裝入控制系統中。來源可以是包含該信息的外部資料庫或能夠從已知彎曲操作的信息來產生信息的系統。處理裝置將存儲多個已知陰影圖54(存儲到被稱為「陰影堆棧」的位置)。再有，操作者所進行的每種彎折可被分配一個號碼(將被稱為「彎折號碼」)並將每個陰影堆棧根據彎折號碼來存儲於陰影圖中。已知的陰影圖54是表示靜態物體和待彎折材料的陰影圖54。
在優選實施例中，如圖5a和5b所示，控制系統包括自動調節發射光束方向的裝置。方向通過三個線性或音圈觸發器70的運動來改變。移動雷射二極體23使其向反射鏡27靠近或從反射鏡27遠離改變了到透鏡裝置25的光路長度。因此，通過一起移動所有三個線性觸發器70，可使雷射束髮散或會聚。單獨移動線性觸發器70，則改變光束的方向。較理想的是，線性觸發器70的移動由處理控制裝置基於受光裝置18所接收的圖像來控制，從而允許自動校準。
因此，在專利WO03/104711和WO04/079255中描述的雷射束的振動所引起的問題通過數字改變圖像或探測區域而改正。優選實施例具有用於相對於刀刃的高度來調節發射機和接收器高度的裝置。這個機構導致損失一些剛度並潛在地增加了已發射雷射束的振動。為了克服這點，優選實施例使用了一種平衡發射器，發射器的重心被垂直對齊於在調整機構中出現剛度損失的點。平衡點可由使用遊尺調節砝碼重量來調整。為了更進一步減小振動的影響，可使用刀刃的低加速度和減速並且在刀刃緊急停止期間或其後的短時間內圖像可被忽略。由刀刃的振動或變形引起的接收到的圖像的殘留的未對準或失真通過擴展圖像的陰影區域而被忽略，或通過使用陰影罩或其他裝置來確定未對準量而被補償。
對於加長壓彎機，風可以引起接近刀刃的圖像扭曲，所以在這種情況，可以不使用接近刀刃的區域，或需要將壓彎機放置於不被破壞性氣流影響的位置處。
本發明的控制系統包括多個操作模式。其中適時地在任意點處存在控制系統的操作模式將由受光裝置接收的圖像和來自操縱者的輸入而確定。本發明的控制系統至少包括一個操作模式，在該操作模式中處理控制裝置使用由受光裝置18接收到的圖像去確定工具12的前刀口22和在工具12移動路徑上的任何障礙物之間的距離，這樣工具12的前刀口22和障礙物的最近點之間的距離被保持在預先確定的最大和最小值之間。也就是，工具12被布置為沿著障礙物移動。這允許操作者不受工具12幹涉地移動工件，並且不需要完全縮回工具12。最大和最小值可由操作者預設，且可預先定義或根據在可視區域內探測到的物體寬度來動態改變。
圖6表示用於控制工具12以上述操作模式移動的處理控制系統中所限定的工具12附近區域的布局。在圖6的布局中，包括第一接近區域82，第二接近區域80，停止區域86和縮回區域88。在使用中，由處理控制裝置檢測到相對於工具最近的障礙物位於第二接近區域80中或沒有障礙物被探測到，則工具12被移向砧座14。如果最近的障礙物在第一接近區域82被探測到，則工具12以比障礙物在第二接近區域80中所引起引起的移動慢的速度移向砧座14。如果在縮回區域88中檢測到最近的障礙物，則工具12從砧座被移開，並且如果在停止區域86中探測到最近的障礙物，則工具12的移動被終止。雖然該布局使用所示圖形的四個區域，但可以想到的是，也可使用其它區域圖形和數量的布局。再有，根據所進行的彎折，所使用區域的限定可以更改。
控制系統通常也可具有至少三個其它的操作模式，當材料被放置在砧座上時，第二操作模式為刀刃接近材料的模式，且第三操作模式為工件彎折，第四操作模式為工具12的無條件縮回。
控制系統的操作模式的改變由接收到的圖像或者一個或多個操作者亦或其它輸入裝置來控制。輸入裝置包括接近開關和縮回開關。當縮回開關被壓下時，其起到移動工具12從砧座14離開的作用。當縮回開關被斷開或達到預定高度(或者自材料或砧座的距離)時，工具12遠離砧座14的移動終止。
接近開關的觸發使工具12沿著工件如上述般在允許操作者調整材料的距離上移動，或者在彎折前接近工件，亦或彎折工件，且所取決的因素包括由受光裝置接收的圖像是否是已知陰影圖54的一部分。
控制系統的使用將參考如圖7所示的將板材60彎折為盒子來進行描述。圖12的流程圖展示了一個合理的實施例，其可在彎折盒子的步驟中被處理控制裝置使用。
在使用中，參考圖12，工具12被操作者(圖12中狀態1)縮回，使用縮回開關為將材料放置在砧座14上而空開充足的空間。在縮回開關的斷開時，系統前進到狀態3。圖8a顯示了工具12和砧座14中沒有材料存在的圖像。操作者接著放置板材60到砧座14上並觸發接近開關。處理控制裝置在刀刃離材料大於25mm時經條件5進入狀態2，且控制工具12的移動從而使不與任何已知的安全陰影圖相似的圖像保持離工具的預設距離(在該情況下約為25mm)(在流程圖中狀態2)。如果沒有圖像被預先裝入處理控制裝置，那麼就沒有初始已知圖像，所以移動工具12直到砧座14和板材60離工具12約25mm。當接近開關被持續壓下時，處理控制裝置將保持該狀態，因而隨著工件移動而移動。
如果安全需要，工具12停在上述狀態(流程圖中狀態2，如圖8b所示)並且操作者必須斷開並且重新接通接近開關以繼續。接著，處理控制裝置記錄接近開關已經被斷開(因此前進到狀態3)以及在工具離障礙物不超過預設距離的狀態下重新接通。由於在這個點的圖像不是一個已知的安全陰影圖，所以工具12向下移動直到工具12到達離工件或砧座的預設距離，建立新的影像(因此經狀態5前進到狀態7)。預設距離是設置成充分接近工件以繼續彎折的距離，如3mm。較理想的是，該移動為低速運動除非能夠確保安全，在確保安全的情況下可以允許快速接近。通過受光裝置18接收到的圖像如圖8c所示。
從該狀態，接近開關的斷開和重新接通使工具12彎折材料(從狀態7前進到下一個『停止』條件併到狀態9)。
彎折完成之後，新創建的陰影圖被存儲在陰影堆棧中，控制系統返回到圖12的狀態2並沿著被操作者放置到砧座上的材料。
在盒子的第二側的彎折中，立起部將遠離光照區域足夠遠以不被探測到。如果彎折號碼從狀態2不被使用，處理控制裝置測定圖像是一個已知陰影圖(在彎折第一側時建立和存儲)並且因此移到狀態4，因此以快速移動直到工具接近砧座(經條件13到狀態6)。再有，能夠確保提供的安全和移動材料的無障礙性(在這種情況下沒有障礙物在刀刃附近)，刀刃向材料的行進可以與圖像相似於在陰影堆棧中的已知圖像的程度成比例(由於在材料被完全對齊之前刀刃移向材料，所以這可增加生產效率)。然後，彎折可通過接近開關的斷開和重新接通來完成。另外，在預定時間周期後，且能夠確保提供的安全時，彎折能夠自動開始(條件15中的虛線)。如果使用彎折號碼，那麼由前述得知，除非相同的彎折號碼被用為第一側，否則第二側必須對應於第二彎折而設定到陰影堆棧的適當部分中。
為了進一步描述操作，我們可以假設操作者完全縮回工具12到上述材料上。如果工具12從材料縮回超過25mm，那麼如上所述，在狀態2中，工具12被保持在離未知陰影的預設距離處。因此，當彎折第三側時，除非圖像被預先裝載，否則盒子的立起部不被識別，且因此立起部的頂部被保持在離工具12(如圖9a所示)預設距離處，然而，如果工具被縮回到一個較低的高度那麼當接近開關被觸發時系統前進到狀態5，則不需進入狀態2並且沿著材料移動。當操作者準備處理時，接近開關如上述般被斷開並且重新接通，且工具緩慢下降(如果能夠確保安全也可快速下降)到離工件或砧座14(如上述般到達狀態7)預定距離處。在該情況下，工具12下降直到它位於離立起部預定距離處(如圖9b所示)。在該情況下接近開關斷開時，由於工具12不接近砧座14，所以系統經條件11從狀態7前進到狀態3。接近開關重新接通時，工具12緩慢下降，且將阻礙工具12的圖像部分失去功能，如圖9c所示(再次通過狀態5到狀態7)。這一過程中，創建陰影圖並隨後存儲為已知陰影圖。
由於阻礙工具12的圖像部分失去功能，所以工具12將下降直到工具12到達離工件或砧座14預定距離處。在該情況下，工具12下降直到其到達離在砧座上如圖9c所示沒有其它障礙物的存在的工件的平坦部分預定距離處。然後，可完成彎折，且如上所述，將已知的陰影圖存儲於陰影堆棧中。
在完成第三彎折後，工具12縮回且控制系統回到如果接近開關觸發就沿材料移動的狀態2。操作者翻轉材料。工具12將移動直到其到達離未知圖像頂部的預定距離處，在該情況下，其將是由第一和第二彎折產生的立起部。
通過斷開和重新接通接近開關兩次，控制系統將通過狀態4，6，4和6再次移動以彎折材料。另外，如果操作者材料直角地放置在砧座上但保持立起部在工具的前面，那麼這滿足條件3，所以形狀和方向都與儲存在影像堆棧中的影像相似。再有，由於能觀察到圍繞工具的空曠路徑所以能夠確保安全，因而控制系統以高速向下驅動工具剛好到達材料的平坦部分上方，通過斷開和重新接通接近開關一次，控制系統移經狀態4和6以彎折材料。或者，如果能確定側面材料的位置以及安全，那麼條件13被修改，且當刀刃的新部分接近材料時不需要前進到狀態6，但是刀刃可以簡單地被減速。再有，如果在工具縮回到比立起部高之處或工具打開被設定在比立起部低之前接近開關被斷開，那麼接近開關將僅需要斷開和重新接通一次。然而，如上所述，如果使用彎折號碼，那麼除非相同的彎折號碼被用於第三側，否則第四側必須對應於彎折而設定到陰影堆棧的適當部分中。
當操作者需要彎折相同類型的其它盒子時，由於系統能夠識別相似於在彎折第一盒子時存儲的影像，所以過程將很快。在彎折每側時，系統將圖像識別為已存儲陰影圖之一，因此通過狀態4快速接近材料。在每側情況下的單一的斷開和重新接通將允許彎折被完成。較理想的是，適當地設置工具的最大高度並且使用確認時間間隔，接著作為每個條件15，當彎折後來的盒子的每側時，控制裝置確認允許接近開關被觸發一次並且保持觸發的安全性。為了確保安全性，操作者可以被培訓以一定方式把握材料，並且控制系統可以用各種上述技術，例如，減振，材料位置傳感或後量規夾具，正確對齊和減少光斑以確保材料是被精確對齊的。
如圖13到15所示，根據本發明的系統的邏輯處理的其它三個實施例。這些實施例是圖12中描述的系統的變化，並且參考上一實施例能夠被理解。
圖13中所示的實施例非常相似於圖12中所示的實施例。主要不同點是在跟隨過程(狀態2)後當工具停止(「等待接近開關」狀態)時，觸發接近開關，在這種情況下陰影圖是未知的並且工具接近材料，從而導致工具緩慢下降直到它接近砧座，而不是停止在每個障礙物上(在圖12中經條件11返回)。如果能夠確保安全性則允許工具快速移動。
圖14表示另外的實施例，其中，工具被布置為沿著障礙物移動而不觸發接近開關。系統被布置為如果陰影圖是未知的(狀態3)則工具在第一相對較長距離沿著障礙物，如果影像是已知的則下降到相對接近的距離(狀態4)。如果在狀態4，則接近開關被觸發且工具接近砧座，系統將允許彎折處理(經條件9到「進行檢查如果可以則繼續進行」併到狀態6)。如果在任何其它時間觸發接近開關，則系統將移向狀態2，在該狀態中工具將接近材料，且按需要緩慢前進以確保安全性並停止在新的障礙物上，儲存新陰影圖直到工具接近砧座，則彎折可繼續進行。
圖15是使用跟隨模式(狀態2)的另一實施例，但該實施例並不使用存儲的陰影圖。在該實施例中，工具被保持在障礙物上的預定距離處。當障礙物的移動沒有出現時工具將停止在該距離處，或處於狀態2。從該狀態，如果接近開關被斷開和重新接通，則如果工具接近砧座(移動到狀態5)那麼工具也將接近並且彎折材料，或者工具接近圖像的部分將不使用(狀態4)，且系統將返回狀態2(這就是跟隨障礙物)。
圖1，10和11表示本發明的其它方面。如上所述，當在兩個立起部之間彎折盒子的一邊時問題出現，如圖10所示。優選實施例包括一個模式，該模式中刀刃能夠經過立起部運動而不需要操作者確認(在圖12中情況13，如果正確的材料位置不能被確認或不能確認安全性，則僅停在工具的接近材料的新部分上)，然而，如果工件沒有沿著砧座14的長度正確對齊，則工具12可能撞擊立起部中之一。根據本發明其它方面，位置傳感裝置66安裝於壓彎機上。位置傳感裝置66相對於後量規夾具15或可選擇的所需材料對齊點來進行定位，這樣，如果工件被正確地橫向放置在砧座上，則位置傳感裝置能夠確定。
位置傳感裝置可包括一個或多個感應傳感器，感應傳感器能夠確定工件是否遮住一些或全部傳感裝置。然後，傳感裝置的輸出被用於確定工件在彎折前是否被正確地放置。
或者，如上所述，可使用後量規夾具(或材料所插入的後量規槽)。在該情況下，如果材料被不正確地安裝到後量規引導槽，那麼圖像就不能正確的相似從而探測到未對齊。
對於本發明領域的技術人員，在本發明範圍內進行改進和變化是顯而易見的。
例如，如專利WO03/1047111中所述，該系統也可被布置成發光裝置和受光裝置可以相對於工具或砧座而固定地進行安裝。
權利要求
1.一種控制系統，其用於具有被布置為在已知路徑上移動的工具的機器，其特徵在於包括用來探測在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體位置的裝置；處理控制裝置，其被布置為確定在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具前端之間的距離；其中，控制系統包括第一操作模式，處理控制裝置在該模式中控制工具的移動，以將在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具前端之間的距離保持在最大和最小值之間。
2.根據權利要求1所述的控制系統，其特徵在於用於探測在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體的位置的裝置包括發光裝置，其被布置為照亮路徑周圍區域；受光裝置，其被布置為接收經過區域的光，從而區域中的物體將陰影投射於受光裝置上；其中，受光裝置與處理控制裝置交換信息，從而使處理控制裝置通過受光裝置所接收的圖像來識別區域中存在障礙物。
3.根據權利要求2所述的控制系統，其特徵在於處理控制裝置包括存儲裝置，存儲裝置被布置為存儲由受光裝置所接收的圖像以作為已知圖像。
4.根據權利要求3所述的控制系統，其特徵在於處理控制裝置包括從外部來源接收已知圖像的裝置。
5.根據權利要求3或4所述的控制系統，其特徵在於已知圖像根據特定的已知機器操作而被賦於存儲裝置的部分中。
6.根據權利要求3-5中任一項所述的控制系統，其中機器是具有砧座和布置為衝擊放於砧座上的材料以彎折材料的工具的壓彎機。
7.根據權利要求6所述的控制系統，其特徵在於選擇最大值以使工具和砧座位於受光裝置的視野內，並將最小值選擇為足夠大的值以使材料能夠容易地放在砧座上或從砧座移開。
8.根據權利要求6或7所述的控制系統，其特徵在於最大和最小值根據受光裝置所接收的圖像與存儲在存儲裝置中的已知圖像之間的相似程度而變化。
9.根據權利要求6-8中任一項所述的控制系統，其特徵在於當處理控制裝置所接收的圖像與任一已知圖像都不相似時，控制系統處於第一操作模式。
10.根據權利要求9所述的控制系統，其特徵在於提供接近開關且在接近開關被操作者觸發時控制系統僅保持於第一操作模式中。
11.根據權利要求6-10中任一項所述的控制系統，其特徵在於提供第二操作模式且在控制系統處於第二操作模式時將工具移向材料以到達比所述最小距離小的距離處。
12.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於在第二操作模式中，將工具移到離材料某個距離處以使操作者不能把手指插入到工具和材料之間。
13.根據權利要求11或12所述的控制系統，其特徵在於當處理控制裝置識別到受光裝置所接收的圖像的一部分(所述部分是砧座上材料的形狀和方向)與已知圖像之一的對應部分相似時，控制系統從第一操作模式轉變到第二操作模式。
14.根據權利要求11或12所述的控制系統，其特徵在於當處理控制裝置將受光裝置所接收的圖像識別為所述已知圖像之一時，控制系統從第一操作模式轉變到第二操作模式。
15.根據權利要求10所述的控制系統，其特徵在於在接近開關被操作者觸發時控制系統僅保持於第二操作模式中。
16.根據權利要求9所述的控制系統，其特徵在於在接近開關被操作者斷開和重新接通時控制系統從第一操作模式轉變為第二操作模式，且在工具於第二操作模式中被移向砧座時將處理控制裝置所接收的圖像用於創建已知圖像。
17.根據權利要求6-12中任一項所述的控制系統，其特徵在於提供第三操作模式，其中，當控制系統處於第三操作模式時，移動工具以彎折砧座上的材料。
18.根據權利要求17所述的控制系統，其特徵在於將在第二操作模式中創建的已知圖像在彎折開始後存儲於存儲裝置中以作為已知圖像。
19.根據權利要求17或18所述的控制系統，其特徵在於控制系統在接近開關的斷開和重新接通時從第二操作模式轉變為第三操作模式。
20.根據權利要求6-19中任一項所述的控制系統，其特徵在於提供第四操作模式，其中，當控制系統處於第四操作模式時，工具從砧座無條件地縮回。
21.根據權利要求20所述的控制系統，其特徵在於提供具有縮回開關的控制系統，並且當操作者觸發縮回開關時，控制系統轉變為第四操作模式。
22.根據權利要求3-21中任一項所述的控制系統，其特徵在於當控制系統處於第一操作模式時，處理控制裝置在受光裝置所接收的圖像內限定了縮回區域，其圍繞工具，這樣，如果在縮回區域中探測到最靠近工具的物體，則將工具從物體移走；停止區域，其圍繞縮回區域，這樣，如果在停止區域探測到最靠近工具的物體，則停止工具移動；第一接近區域，其圍繞停止區域，這樣，如果在第一接近區域探測到最靠近工具的物體，則工具移向物體。
23.根據權利要求22所述的控制系統，其特徵在於處理控制裝置限定了圍繞第一接近區域的第二接近區域，這樣，如果在第二接近區域探測到最靠近工具的物體，則工具以比在第一接近區域探測到最靠近工具的物體時工具發生移動的速度相對較快的速度移向物體。
24.根據權利要求3-23中任一項所述的控制系統，其特徵在於工具的速度根據工具與所述最小和最大值之間限定的區域的邊界之間的距離而變化以提供流暢的工具移動。
25.根據權利要求2-24中任一項所述的控制系統，其特徵在於發光裝置包括雷射二極體且調節經過雷射二極體的電流以創建變化的光斑圖形並因而提高已接收圖像的解析度。
26.根據權利要求25所述的控制系統，其特徵在於受光裝置包括與光經過區域相關的屏幕，屏幕被做成有紋理的以進一步減小由雷射二極體產生的光斑圖形的影響。
27.根據權利要求2-26中任一項所述的控制系統，其特徵在於發光裝置包括具有多個線性觸發器的調節裝置，線性觸發器連接於發光裝置上並被布置為在平行於發射光光軸的方向上移動，這樣，任何一個線性觸發器的線性移動改變發射光的方向，所有線性觸發器的移動使發光裝置移動以使其光學上更加靠近或遠離受光裝置。
28.根據以上任一權利要求所述的控制系統，其特徵在於處理控制裝置包括駐留在數位訊號處理器中的軟體程序。
全文摘要
本發明涉及一種控制系統，該系統用於具有布置為沿已知移動路徑進行移動的移動工具的機器。控制系統包括用來探測在工具(12)路徑內或靠近工具路徑處物體位置的裝置；處理控制裝置，其被布置為確定在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具(12)的前端(22)之間的距離。控制系統包括至少一種操作模式，處理控制裝置在該模式中控制工具(12)的移動，以將在工具路徑內或靠近工具路徑處的物體和工具(12)的前端(22)之間的距離保持在最大和最小值之間。
文檔編號B23Q15/22GK1890038SQ200480036186
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月10日 優先權日2003年12月11日
發明者凱文·史蒂芬·戴維斯 申請人:凱文·史蒂芬·戴維斯