專利名稱：編碼式安全光幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于物流、生產(chǎn)裝配線和自控設(shè)備的信號(hào)采集或報(bào)警 的保護(hù)裝置，特別是一種編碼式安全光幕。
背景技術(shù)：
在物流、生產(chǎn)裝備線和自控設(shè)備的信號(hào)釆集或報(bào)警中，通常會(huì)使用安全光 幕作為保護(hù)裝置，防止機(jī)械設(shè)備對(duì)搡作人員的意外傷害。 一般的安全光幕是通 過發(fā)射端發(fā)出的紅外線直射到接收端，形成保護(hù)光柵，當(dāng)光柵被遮擋時(shí)，接收 端產(chǎn)生一遮擋信號(hào)，通過信號(hào)電纜傳輸?shù)娇刂破?，控制器將此信?hào)進(jìn)行處理， 產(chǎn)生一控制信號(hào)，控制具有潛在危險(xiǎn)的機(jī)械設(shè)備停止工作或控制其它設(shè)備的報(bào) 警裝置，以降低操作人員在工作環(huán)境中受到傷害的可能性。但是，傳統(tǒng)的安全光幕存在以下問題①發(fā)射端與接收端需要有若干連接 線，這些連接線給安全光幕在某些場合的安裝帶來不便；②保護(hù)光柵自身有問 題時(shí)也會(huì)發(fā)出報(bào)警，但不能查明具體的損壞部位；③對(duì)于遮擋物體體積較小的 情況，檢測困難；④安全光幕的檢測距離較短，難以滿足生產(chǎn)的要求。實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種編碼式安全光幕，檢測距 離大、光軸間距小、安裝方便。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型編碼式安全光幕的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種編碼式安全光幕，包括電源、發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)部含有 為發(fā)射的紅外線光束編碼的單片機(jī)，接收端內(nèi)部含有檢測所接收的紅外線光東 的單片機(jī)；所述發(fā)射端第一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端第 一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端的輸出端輸出開關(guān)量控制信 號(hào)。所述接收端的輸出端有兩個(gè)，第一輸出端為PNP輸出，第二輸出端為NPN 輸出。所述發(fā)射端與接收端底部分別有紅色、黃色和綠色三組LED顯示燈。所述接收端的輸出端與被監(jiān)控設(shè)備之間設(shè)置有開關(guān)電源。所述開關(guān)電源為PLC或繼電器。所述電源與所述發(fā)射端之間連接有控制開關(guān)。所述接收端頂部具有紅色LED顯示燈。所述發(fā)射端與所述接收端外殼均包括光幕本體且由下述部件構(gòu)成 所述光幕本體開口端插有壓克力板，且所述壓克力板兩側(cè)與所述光幕本體 之間有密封橡膠條，所述光幕本體內(nèi)部設(shè)置有插槽，所述插槽上插有經(jīng)由連接 器連接的兩塊PCB板，所述PCB板的凹槽上安裝有透鏡殼，透鏡固定于所述 透鏡殼中，所述光幕本體兩端分別固定有前蓋和后蓋，所述前蓋和后蓋上分別 固定有用于與被監(jiān)控設(shè)備固定的金屬片。本實(shí)用新型提供的編碼式安全光幕具有以下優(yōu)點(diǎn)1) 釆用光學(xué)透鏡聚焦，使紅外線發(fā)射更遠(yuǎn)，檢測的距離更長。本實(shí)用新型 中的儀表型號(hào)根據(jù)偵測距離、光軸數(shù)、光軸距的不同分為多種。光軸距最小 20mm,偵測距離最大10m,能夠靈敏地檢測小物體遮擋和滿足生產(chǎn)中遠(yuǎn)距離檢 測的需要。2) 編程設(shè)計(jì)有錯(cuò)位自檢步驟，對(duì)安裝結(jié)果進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)安裝錯(cuò)誤， 則自檢不通過并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，必須正確安裝后才能使用，避免了因不正確安 裝帶來的隱患。3) 通過軟件程序設(shè)定每組光幕的編碼，當(dāng)某組光幕損壞或者被遮擋時(shí)，編 碼式安全光幕發(fā)出報(bào)警，通過警示燈顯示能夠清楚的了解報(bào)警光幕的位置，節(jié) 省查找時(shí)間。4) 接收端與發(fā)射端各自獨(dú)立，無需導(dǎo)線連接，安裝方便。

圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型警示燈分布示意圖；圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中五彩螺絲組2與銅直花螺母3將 兩側(cè)固定片1與前蓋4固定，后蓋14的固定方式與前蓋4一樣。前蓋4和后蓋 14從兩端伸入光幕本體10的部分有螺絲孔，在光幕本體IO側(cè)面對(duì)應(yīng)有四個(gè)孔， 用螺絲將前后蓋與光幕本體10固定，連接器7將PCB板6和13相連，并固定 在光幕本體10內(nèi)部的插槽上，透鏡殼11安裝在PCB板6的槽中，透鏡12安 裝在透鏡殼ll中，橡膠條5插在光幕本體10開口端相應(yīng)的插槽上，壓克力板 8插在兩個(gè)橡膠條5中間，光幕零件固定在壓克力板8上，自攻螺釘9穿過光 幕本體10兩側(cè)對(duì)應(yīng)的孔，將光幕本體10與前蓋4和后蓋14鎖緊。編碼式安全光幕分為發(fā)射端和接收端兩部分，兩部分均由上述部件組成， 外觀略有差別，接收端后蓋14上安裝有四芯接頭15,從四芯接頭15上引出四 根導(dǎo)線，分別是接收端的兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。如圖2所示，左圖A為發(fā) 射端，電源指示燈201為綠色LED,接電后，此燈持續(xù)亮；自檢指示燈202為 黃色LED，如果自檢通過此燈會(huì)亮l秒至2秒后自動(dòng)熄滅，否則此燈持續(xù)亮， 表明安裝出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要重新安裝；工作狀態(tài)指示燈203為紅色LED，分為八 組，八道光束工作狀態(tài)正常時(shí)全亮，如果某東光有問題或損壞，對(duì)應(yīng)的紅色LED 燈熄滅。右圖B為接收端，電源指示燈204為綠色LED,接電后，此燈持續(xù)亮； 自檢指示燈205為黃色LED,如果通電后沒有接收到發(fā)射端的信號(hào)則此燈亮， 反之熄滅；工作狀態(tài)指示燈206為紅色LED，當(dāng)有物體通過或者光幕被遮擋時(shí)此燈亮，反之熄滅；頂端警示燈207為三個(gè)紅色LED，當(dāng)有物體通過或光幕被 遮擋時(shí)燈閃爍，反之熄滅。如圖3所示，機(jī)械系統(tǒng)變壓器301提供的電壓，經(jīng)過整流器302后，轉(zhuǎn)化
為24伏特的直流電，作為編碼式安全光幕的供電電源?？刂破?03是手動(dòng)控制 開關(guān)，在編碼式安全光幕電路出現(xiàn)問題，不能正常工作時(shí)，通過人工控制確保其他設(shè)備的正常運(yùn)行。虛線框304內(nèi)是電源的整流部分，采用獨(dú)立的電源組能 夠提供更穩(wěn)定的直流電源。控制開關(guān)303 —端電連接電源正極，控制開關(guān)303 與發(fā)射端A連接的節(jié)點(diǎn)為Pl,電源接地的節(jié)點(diǎn)為P，發(fā)射端A通過節(jié)點(diǎn)P2連 接節(jié)點(diǎn)P。 Rl和R2是接收端的輸出端，其中R1為PNP輸出，R2為NPN輸出。接收端B的四芯接頭引出的四根線分別是第一輸出端、第二輸端、電源 連接端和接地端。Rl —端連接接收端B的第一輸出端，另一端為節(jié)點(diǎn)Ql, Ql 與P1連接，Ql另連接接收端B引出的電源節(jié)點(diǎn)Q。 R2—端連接接收端B的 第二輸出端，另一端為節(jié)點(diǎn)Q2， Q2與P2電連接，共同連接電源的接地點(diǎn)P， 同時(shí)Q2連接接收端B的接地點(diǎn)。被監(jiān)控的設(shè)備控制信號(hào)有PNP或NPN兩種， 根據(jù)需要選擇將被監(jiān)控設(shè)備接入R1或者R2中一個(gè)。這樣能夠滿足控制信號(hào)不 同的設(shè)備的需要。同時(shí)在Rl和R2處設(shè)有開關(guān)電源，采用可編程邏輯控制器 (PLC, Programmable Logic Controller)或者繼電器。本實(shí)用新型的工作原理是需要被監(jiān)控的設(shè)備連接編碼式安全光幕接收端 的輸出端，安裝完畢后上電，編碼式安全光幕進(jìn)行自檢，如果安裝出現(xiàn)問題， 發(fā)射端的黃色LED燈會(huì)持續(xù)亮，需要檢查并重新安裝；如果沒有問題，自檢通 過，發(fā)射端的黃色LED燈會(huì)亮一兩秒鐘后，自動(dòng)熄滅。發(fā)射端內(nèi)部電路含有單 片機(jī)，通過軟件編程給發(fā)射端的每個(gè)光軸編碼，光軸數(shù)以8的倍數(shù)增加，最少 8東，最多64東，發(fā)射端每個(gè)光軸發(fā)射兩次光東，增加抗干擾的能力。接收端 內(nèi)部電路也有一個(gè)單片機(jī)，負(fù)責(zé)測試接收到的光束，如果有物體遮擋住紅外線 的發(fā)射，使接收端接收不到紅外線，此時(shí)，接收端的單片機(jī)會(huì)檢測出是哪一路 光東被遮擋，繼而通過開關(guān)電源將被監(jiān)控設(shè)備斷開，避免意外事故，同時(shí)向頂 端三個(gè)紅色LED燈發(fā)出報(bào)警命令，紅色LED燈接到命令后，會(huì)閃爍報(bào)警。本實(shí)用新型的接收端輸出開關(guān)量控制信號(hào)，輸出一種或同時(shí)輸出兩種信號(hào) 可供選擇，接收端四芯接頭的引出線釆用不同顏色的導(dǎo)線用以區(qū)別，發(fā)射端的
電源引出線采用對(duì)應(yīng)的顏色以方便安裝。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種編碼式安全光幕，包括電源、發(fā)射端和接收端，其特征在于所述發(fā)射端內(nèi)部含有為發(fā)射的紅外線光束編碼的單片機(jī)，接收端內(nèi)部含有檢測所接收的紅外線光束的單片機(jī)；所述發(fā)射端第一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端第一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端的輸出端輸出開關(guān)量控制信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述接收端的輸 出端有兩個(gè)，第一輸出端為PNP輸出，第二輸出端為NPN輸出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述發(fā)射端與接 收端底部分別有紅色、黃色和綠色三組LED顯示燈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述接收端的輸 出端與被監(jiān)控設(shè)備之間設(shè)置有開關(guān)電源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述開關(guān)電源為 PLC或繼電器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述電源與所述 發(fā)射端之間連接有控制開關(guān)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼式安全光幕，其特征在于所述接收端頂部 具有紅色LED顯示燈。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的編碼式安全光幕，其特征在于所 述發(fā)射端與所述接收端外殼均包括光幕本體且由下述部件構(gòu)成所述光幕本體開口端插有壓克力板，且所述壓克力板兩側(cè)與所述光幕本體 之間有密封橡膠條，所述光幕本體內(nèi)部設(shè)置有插槽，所述插槽上插有經(jīng)由連接 器連接的兩塊PCB板，所述PCB板的凹槽上安裝有透鏡殼，透鏡固定于所述透鏡殼中，所述光幕本體兩端分別固定有前蓋和后蓋，所述前蓋和后蓋上分別 固定有用于與被監(jiān)控設(shè)備固定的金屬片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種編碼式安全光幕，包括電源、發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端內(nèi)部含有為發(fā)射的紅外線光束編碼的單片機(jī)，接收端內(nèi)部含有檢測所接收的紅外線光束的單片機(jī)；所述發(fā)射端第一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端第一輸入端連接電源，第二輸入端接地；所述接收端的輸出端輸出開關(guān)量控制信號(hào)。本實(shí)用新型具有安裝方便，監(jiān)測距離長，光軸間距小，通過編碼準(zhǔn)確識(shí)別報(bào)警光束的位置的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08C23/04GK201035751SQ20072014337
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者陳柏年 申請(qǐng)人:瑞達(dá)電子股份有限公司