CN116736399B - 一种安全光栅的同步方法、安全光栅及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种安全光栅的同步方法、安全光栅及设备，所述方法包括以下步骤：安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，包括首个红外调制信号光和其余红外调制信号光，所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，并根据对应的红外调制信号光所搭载的信息，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。本申请可以降低安全光栅的使用成本，同时减少干扰，使得安全光栅可以正常工作。
Description
技术领域
本申请涉及安全光栅领域，尤其是涉及一种安全光栅的同步方法、安全光栅及设备。
背景技术
安全光栅也即光电安全保护装置，又称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等，通过发射红外线，产生保护光幕，当所述光幕被遮挡时，装置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作。因此，所述的安全光栅通常应用于现代化工厂里人与机器协同工作时的一些具有潜在危险的机械设备上（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）或危险区域中（如有毒、高压、高温等容易对作业人员造成人身伤害），可以有效的避免安全事故的发生，减少事故综合成本。现有的安全光栅也可用于安装在电梯门或地铁门的两侧，用于防止电梯门和地铁门对人们造成人身伤害。
安全光栅由多对红外发射管和对应的红外接收管组成，一般采用线同步的方式实现安全光栅的发射器和接收器的匹配，进而实现相应的红外发射管和对应红外接收管的匹配。正常情况下在一个时间段内只有其中一对红外发射管和红外接收管同时工作，但由于安全光栅的发射器和接收器是两个完全独立的器件，在发射器和接收器没有同步的情况下，所述接收器中的红外接收管极易受到其他非发射器中相对应的红外发射管的干扰，从而导致安全光栅无法工作；此外，采用线同步的方式实现安全光栅的发射器和接收器的匹配，导致使用成本增加，而且应用场合受限。
发明内容
为了降低安全光栅的使用成本，同时减少干扰，使得安全光栅可以正常工作，本申请提供一种安全光栅的同步方法、安全光栅及设备。
第一方面，本申请提供的一种安全光栅的同步方法采用如下的技术方案：
一种安全光栅的同步方法，包括以下步骤：
安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，包括首个红外调制信号光和其余红外调制信号光，所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，并根据对应的红外调制信号光所搭载的信息，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
通过采用上述技术方案，尤其是通过利用安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，通过所述不同校验方式组成的红外调制信号光搭载所要发送的信息发送给接收器，接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。相对于现有技术中采用线同步的方式实现安全光栅的发射器和接收器的匹配方式而言，本申请中以光为介质实现安全光栅的同步，因而成本更低；同时本申请中，安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光来实现与接收器的匹配，因而可以在一定程度上减少其他非发射器中相对应的红外发射管的干扰以及发射器中非对应的发射管的干扰，使得安全光栅正常工作。
优选的，所述的安全光栅的同步方法，具体包括：
安全光栅的发射器中的红外发射管以轮询的方式逐一发出红外调制信号光，其中，第一个红外发射管发出的红外调制信号光为首个红外调制信号光，其余的红外发射管则发出其余红外调制信号光；所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点； 其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步。
通过采用上述技术方案，尤其是第一个红外发射管发出的红外调制信号光为首个红外调制信号光，其余的红外发射管则发出其余红外调制信号光，第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点，进而实现所有的红外发射管和红外接收管都一一对应，从而实现了发射器和接收器在时间上的同步，同时能够区分出首个红外调制信号光和其余红外调制信号光，工程师可以随意设定红外调制信号以及每个红外发射管和红外接收管的工作时间点。
优选的，所述的首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间作为校验码。从而使得随时可以检测到首个红外调制信号光，降低首个红外调制信号光的检测难度。
或者优选的，所述的首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间阈值范围作为校验码。从而可以进一步降低首个红外调制信号光的检测难度。
优选的，所述的其余红外调制信号光以二进制编码形式进行校验。通过使用定义好的编码发出红外调制信号光（对外界的杂乱信号不会通过信号的校验），因此，对外界的光源具有很好的抗干扰作用，不容易受到其他设备发出的相同波长的光影响。
更优选的，所述的以二进制编码形式进行校验时，1代表在T时间段内接收器需要检测到X个以上的红外光，0代表在T时间段内不进行红外光的检测。
优选的，第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步，包括：
接收器控制第一个红外接收管处于工作状态，使用与首个红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号进行校验，直到校验成功，即接收到所述首个红外调制信号光；
以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；
接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，使用与其余红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号光进行校验，在所述红外接收管与对应的红外发射管所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步；
以此类推，接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，轮询接收发射器发出的红外调制信号光；直至安全光栅的发射器和接收器中的所有发射管和接收管实现一一匹配和同步。
通过采用上述技术手段，接收器中的红外接收管根据设定的时间轴逐个实现与发射器中的红外发射管进行对应和同步，从而可以减少干扰，提高安全光栅的同步效率。
第二方面，本申请提供的一种安全光栅采用如下的技术方案：
一种安全光栅，采用如前述任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
第三方面，本申请提供的一种设备采用如下的技术方案：
一种设备，包括安全光栅，所述的安全光栅采用如前述任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过利用安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，通过所述不同校验方式组成的红外调制信号光搭载所要发送的信息发送给接收器，接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。相对于现有技术中采用线同步的方式实现安全光栅的发射器和接收器的匹配方式而言，本申请中以光为介质实现安全光栅的同步，因而成本更低；同时本申请中，安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光来实现与接收器的匹配，因而可以在一定程度上减少其他非发射器中相对应的红外发射管的干扰以及发射器中非对应的发射管的干扰，使得安全光栅正常工作。
2.本申请中将两种校验方式的优点结合在了一起，首个红外调制信号光的校验方式（即采用时间间隔的方式）容易受到其他设备发出的相同波长的影响但随时可以检测到信号，其余红外调制信号光的校验方式（即通过）不能随时检测到信号但不容易受到其他设备发出的相同波长影响。
本申请的难度在于如何让发射器和接收器在时间上同步，以及如何区分首个红外调制信号光和其余红外调制信号光；创新在于工程师可以随意设定红外调制信号以及每个红外发射管和红外接收管的工作时间点。
附图说明
图1是本申请的一种实施例中的安全光栅的同步方法流程示意图。
图2是本申请的一种实施例中所示例的首个红外调制信号光示意图。
图3是本申请的一种实施例中所示例的其余红外调制信号光示意图。
图4是本申请的一种实施例中所示例的发射器发出的红外调制信号光的总体示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种安全光栅的同步方法。参照图1，一种安全光栅的同步方法，包括以下步骤：
S1，安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，包括首个红外调制信号光和其余红外调制信号光，所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
具体包括：
安全光栅的发射器中的红外发射管以轮询的方式逐一发出红外调制信号光，其中，第一个红外发射管发出的红外调制信号光为首个红外调制信号光，其余的红外发射管则发出其余红外调制信号光；所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
具体的说，比如如图2所示，所述的首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间作为校验码，即首个红外调制信号光以每个光信号的间隔时间（以微秒为单位）搭载所要发送的信息发送给所述接收器，如：第一道光与第二道光的间隔时间是50us，那么接收器收到后就判定为50，第二道光与第三道光的间隔时间是20us，那么接收器收到后就判定为20，以此类推。具体实施时，为了提高安全光栅同步时的抗干扰性能，首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间作为校验码进行校验时，可采用多个数值组成的数值组进行匹配。如：预设首个红外接收管需要收到的数值组为10，20，15，22，才能与相应的红外发射管同步，那么就相当于首个红外接收管需要接收第一束光和第二束光之间的间隔为10us，第二束光和第三束光之间的间隔为20us，第三束光和第四束光之间的间隔为15us，第四束光和第五束光之间的间隔为22us。
为了使得首个红外接收管与相应的红外发射管更容易同步，所述的首个红外调制信号光也可以利用多个光与光之间的间隔时间阈值范围作为校验码。比如发射器发送的两道光之间的时间间隔为50us，那么接收器接收到两道光之间的时间间隔为40-50us，即实现了首个红外接收管与首个红外发射管的匹配。
所述的其余红外调制信号光以二进制编码形式进行校验。比如如图3所示的二进制形式表示的其余红外调制信号光。与图2和图3所对应的发射器发出的红外调制信号光的总体示意图如图4所示。
具体的，所述的以二进制编码形式进行校验时，1代表在T时间段内接收器需要检测到X个以上的红外光，0代表在T时间段内不进行红外光的检测，也即其余红外调制信号光是在规定时间内连续发出红外光作为二进制中的1，规定时间内不发出任何红外光作为二进制中的0搭载所要发送的信息发送给接收器。比如，1代表在10us内接收器需要检测到3个以上的红外光，0代表在10us内不进行红外光的检测，以1001为例：第一个10us接收器需要检测到3个以上的红外光（对应的，发射器在第一个10us内会发射3个以上比如5个红外光），第二、三个10us接收器不接收任何信号（对应的，发射器在第二、第三个10us内不发射任何信号），第四个10us接收器需要检测到3个以上的红外光（对应的，发射器在第四个10us内会发射3个以上比如5个红外光）。
S2，接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，并根据对应的红外调制信号光所搭载的信息，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
具体包括：
第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点； 其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步。
所述的第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步，包括：
S21，接收器控制第一个红外接收管处于工作状态，使用与首个红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号进行校验，直到校验成功，即接收到所述首个红外调制信号光；
S22，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；
S23，接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，使用与其余红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号光进行校验，在所述红外接收管与对应的红外发射管所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步；
S24，以此类推，接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，轮询接收发射器发出的红外调制信号光；直至安全光栅的发射器和接收器中的所有发射管和接收管实现一一匹配和同步。
本申请实施例还公开一种安全光栅。一种安全光栅，采用如上述任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
本申请实施例还公开一种设备。一种设备，包括安全光栅，所述的安全光栅采用如上述任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种安全光栅的同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
安全光栅的发射器以轮询的方式发出两种以不同校验方式组成的红外调制信号光，包括首个红外调制信号光和其余红外调制信号光，所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
接收器以相对应的两种校验方式对接收到的所述红外调制信号光进行区分，并根据对应的红外调制信号光所搭载的信息，进而实现安全光栅的发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步；具体包括：
安全光栅的发射器中的红外发射管以轮询的方式逐一发出红外调制信号光，其中，第一个红外发射管发出的红外调制信号光为首个红外调制信号光，其余的红外发射管则发出其余红外调制信号光；所述的首个红外调制信号光和其余红外调制信号光分别以不同的方式来搭载信息；
第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点； 其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步。
2.根据权利要求1所述的安全光栅的同步方法，其特征在于，所述的首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间作为校验码。
3.根据权利要求1所述的安全光栅的同步方法，其特征在于，所述的首个红外调制信号光利用多个光与光之间的间隔时间阈值范围作为校验码。
4.根据权利要求1所述的安全光栅的同步方法，其特征在于，所述的其余红外调制信号光以二进制编码形式进行校验。
5.根据权利要求4所述的安全光栅的同步方法，其特征在于，所述的以二进制编码形式进行校验时，1代表在T时间段内接收器需要检测到X个以上的红外光，0代表在T时间段内不进行红外光的检测。
6.根据权利要求1所述的安全光栅的同步方法，其特征在于，所述的第一个红外接收管开始接收红外调制信号光，并以与首个红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，直至接收到所述首个红外调制信号光时，以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；其余的每个红外接收管根据与其余红外调制信号光相对应的校验方式对接收到的所述红外调制信号光及其搭载的信息进行检测，当所述的每个红外接收管与对应的红外发射管在所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步，包括：
接收器控制第一个红外接收管处于工作状态，使用与首个红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号进行校验，直到校验成功，即接收到所述首个红外调制信号光；
以所述第一个红外接收管接收到首个红外调制信号光的时间点开始做时间轴，对其余的每个红外接收管与对应的红外发射管设定相同的工作时间点；
接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，使用与其余红外调制信号光相对应的校验方式及其搭载的信息对接收到的红外信号光进行校验，在所述红外接收管与对应的红外发射管所设定的工作时间点即实现一一对应匹配和同步；
以此类推，接收器控制下一个红外接收管进入工作状态，轮询接收发射器发出的红外调制信号光；直至安全光栅的发射器和接收器中的所有发射管和接收管实现一一匹配和同步。
7.一种安全光栅，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
8.一种设备，包括安全光栅，其特征在于，所述的安全光栅采用如权利要求1-6中任一项所述的方法进行发射器和接收器中所有发射管和接收管的匹配和同步。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: Room 101 and 301, 1st Floor, Building 8, Shengyue Garden, No. 33 Shunye East Road, Xingtan Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province, 528300 Applicant after: Guangdong Xingsong Technology Co.,Ltd. Address before: Room 101 and 301, 1st Floor, Building 8, Shengyue Garden, No. 33 Shunye East Road, Xingtan Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province, 528300 Applicant before: FOSHAN HINSON ROBOT TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |