文献综述
前言
在机械、电器、车辆、飞机、船舶、家电、家具、塑料、印刷、造纸以及服装等加工行业中，使用着各种各样的机床设备，机床设备的安全保护，当前在我国还是极为薄弱的环
节。操作人员在使用没有安装安全保护装置的机床时，稍不留神或患有生理眩晕症等，容易造成双手及头部的伤残事故，由此给国家、社会、企业、受害者个人以及家庭带来沉重的负担和灾难。为了确保机械操作人员的人身安全，防止工伤事故的发生。机床的安全防护措施及系统的设计势在必行，现阶段激光切割技术正蓬勃发展本次设计主要对现阶段的激光切割机床的安全进行的。利用对射式红外线收发模块、2.4g天线模块、dsc控制芯片、CNC主控机床，设计了红外对射式机床安全保护系统，一旦操作者的手或身体的其他部位因为意外进入危险区域，遮断了不可见红外线光束，红外保护系统立即动作，发出报警信号，同时使机床立即制动停车，从而达到了对机械操作人员的保护作用。
正文
激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术，它占整个激光加工业的70%以上。激光切割与其他切割方法相比，最大区别是它具有高速、高精度和高适应性的特点。同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自动化控制等优点。激光切割板材时，不需要模具，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期和降低成本。因此，目前激光切割已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。近年来，激光切割技术发展很快，国际上每年都以15%~20%的速度增长。我国自1985年以来，更以每年25%以上的速度增长。以济南铸造锻压机械研究所为例，20世纪80年代后期激光切割机年产量仅为2台，到20世纪90年代后期年产量达到了10台，预计在“十五”期间年产量达到25台。当然，由于我国激光工业基础较差，激光加工技术的应用尚不普遍，激光加工整体水平与先进国家相比仍有较大差距。相信随着激光加工技术的不断进步，这些障碍和不足会逐步得到解决，激光切割技术必将成为21世纪不可缺少的重要的饭金加工手段。2“十五”期间激光切割技术需求激光切割是激光加工中应用最早、使用最多的加工方法。以日本为例，目前已拥有COZ激光加工机2万多台，约占全球激光加工机总量的1/3，其中80%为激光切割设备。据统计，日本自1995年以来，年生产COZ激光加工机已超过500台左右，其中YAG激光切割机100多台。而我国至今却只有600多台套激光切割机在使用中。因此，在我国，激光切割技术的推广和应用潜力很大。随着我国国民经济的飞速发展，许多传统产业需要改造，许多饭金加工领域有待开发，许多工业城市也需要建立激光加工中心。所以，估计在“十五”期间，至少需要500多台套数控激光切割机，其中除了通用的COZ激光切割机之外，还需要高速、高精度的数控激光切割机、切割厚板的大型数控激光切割机、三维立体数控激光切割机及激光切割机器人等各种切割机和切割自动化装置。在一台高速和复杂的数控机床中保证高效生产，
安全可靠性是一个必要条件。所以，我们评价一台机床的优劣，不仅需要看其功能有多强大，同时也需要关注其安全性能有多高。提高数控机床的安全性能，既可以减少生产事故、保护人员和机器安全，提高自身产品附加值，也能够突破西方国家的技术壁垒、增加出口机会。国际标准EN /ISO 13850定义了急停装置的安全要求和设计原则。急停要应用于所有的机器，无论该机器由何种方式控制。当急停指令执行后，其作用必须继续保持直至被复位。人为复位只能在给出过急停指令的地方运用。复位并不能启动机器，只能让启动周期重新开始。重新启动指令只有在急停被复位后才可以重新下达。标准规定了两种类型的停止功能:0型停止:通过紧急切断与危险因素之间的电源或是断开它们之间的机械联系来实现停止功能。1型停止:通过维持驱动装置的电源来实现停止(如制动)，在机器完全静止后再切断电源。随着我国国民经济的发展、企业设备改造和技术更新的深入开展，各行业对数控机床的需求量将大幅度增加，这将有力促进数控机床的发展。特别是现在企业的用工成本增加及劳动力短缺，对数控机床的需求量将大幅度增加。由于激光切割机床的体积较大，一般都在4mtimes;2.5m以上，机床在工作时，如果有人进入工作区域，很容易造成人员伤亡，这就要求在机床工作时，人员不能进入，当有人不注意进入时要立即将机床停止工作。就需要一套安全防护控制系统。本次设计采用对射红外传感器，以及2.4gnRF24L01无线通信模块，dspic502主控芯片。机床工作时，当有人进入工作区，系统会自动检测到，并且将信号传到数控机床（CNC），通知机床停止工作。
总结
目前对于机床安全尤其是激光切割机床而言在不影响机床正常工作的情况下本次设计是比较合理的：当操作者未进入危险区域时，安全保护系统没有反应，一旦有人的身体或其中的一部分进入危险区域遮断红外光束时，系统立即报警，同时控制电路输出控制信号至机床安全执行机构，使机床紧急制动，从而避免机床设备的损坏和人身伤害事故的发生。机床安全保护系统为模块化结构，具有安全、可靠性高、通用性强、电路简单、维修方便、耗电省、成本低、工作稳定、对光容易、抗振动与抗干扰能力强等特点，适合在冲压机械、注塑机，数控机床、剪板机、弯板机、油压机等机床设备上安装使用。然而本设计也存在着一些难题，红外对射的技术比较依赖传感装置的灵敏性、维修检测上也比较的麻烦、还有供电等因素也影响着装置的正常运行。这些问题也需要着科学的发展也技术去攻克完善安全防护系统当然，数控机床的安全防护还有很多种类和不同的方法，为了实现不同的安全防护等级，甚至需要设计人员按照标准来设计机床。我们相信，通过国家标准的相继出台和认真贯彻实施、安全理念和安全技术越来越被人们广为重视和接受，对于我国制造业的可持续发展，提升国产产品在国际上的竞争能力，将起到举足轻重的作用。
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