CN102305259A

CN102305259A - 智能缓冲器

Info

Publication number: CN102305259A
Application number: CN201110130393A
Authority: CN
Inventors: 杨万成
Original assignee: SHENYANG QISHENG MACHINE CO Ltd
Current assignee: SHENYANG QISHENG MACHINE CO Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-01-04

Abstract

一种智能缓冲器，它包括安装底座、连接骨架和缓冲体，其技术要点是：在安装底座上设置有激光测距控制器，该激光测距控制器在缓冲器冲击工作面方向设置有激光发射窗和激光窄带过滤接收窗，激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、激光发射器和中心处理器，激光测距控制器与上位计算机或执行处理器相连。本发明不再仅是一单纯的机械结构装置，通过激光测距控制器和其内的软件组成的控制系统，使其具有对工作环境进行判断的能力，其测距功能可更好的预防和避免使用设备发生冲击碰撞，减少使用设备的损坏，而且无需在其附近再安装与之配套的限位开关或光电测距开关等控制设备，避免了普通缓冲器因冲击造成损坏后，无法查找其损坏原因的弊病。

Description

智能缓冲器

技术领域

本发明涉及一种机械设备使用的重要安全防护装置，具体地说是一种智能缓冲器。

背景技术

众所周知，缓冲器是起重机、电梯等机械的重要安全防护装置，目的是通过缓冲器的保护，降低甚至避免机械连接主体的损伤，保障机械设备的安全运行。缓冲器作为重要安全防护装置，广泛应用于冶金、矿山、机械制造、电力、港口、风力发电、高铁等各行业。

缓冲器在使用时，为提高设备的安全性，同时要在缓冲器附近，安装与之配套的限位开关或光电测距开关，在设备即将发生碰撞接触时，及时提示操作人员或直接采取措施，防止设备发生更大的破坏。而这些配套开关与缓冲器是相互独立的设备，不能充分发挥出其更好的工作效能。

发明内容

本发明的目的是在现已经使用的多种缓冲器上，加装专为缓冲器设计的激光测距控制器，激光测距控制器内的中心处理器有系统控制软件，使其成为一种具有自动判断缓冲器受冲击情况，记录缓冲器受冲击过程时的变化数据，也可根据用户要求发出预警信号或直接控制设备避免发生碰撞的智能缓冲器。

本发明的目的是这样实现的：它包括安装底座、连接骨架和缓冲体，其特征是：在安装底座上设置有激光测距控制器，该激光测距控制器在缓冲器冲击工作面方向设置有激光发射窗和激光窄带过滤接收窗，激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、激光发射器和中心处理器，激光测距控制器与上位计算机或执行处理器相连。

在缓冲器工作面所对应的冲击设备位置上安装有激光反射板。

所述的中心处理器上带有A/D输入接口、D/A输出接口、激光驱动输出接口、通讯/控制输出接口，A/D输入接口和D/A输出接口通过平衡调节电路和前置放大电路连接位置敏感检测传感器，激光驱动输出接口连接激光发射器，通讯/控制输出接口与上位计算机或执行处理器相连。

本发明的特点是：该智能缓冲器不再是一单纯的机械结构装置，通过激光测距控制器和其内的软件组成的控制系统，使其具有对工作环境进行判断的能力。它的测距功能，为更好的预防和避免使用设备发生冲击碰撞，减少使用设备的损坏，创立了所必需的工作条件；该智能缓冲器无需在其附近再安装与之配套的限位开关或光电测距开关等控制设备，避免使用设备要安装有较多的附属装置的弱点；通过该智能缓冲器的输出数据和控制信号，可方便的以有线或无线传输方式传给上位计算机或执行控制器，满足用户对安全防护装置在使用过程中的技术要求。该智能缓冲器具有工作数据储存功能，可随时通过控制引线将其发生碰撞冲击时的工作数据调出，避免了普通缓冲器因冲击造成损坏后，无法查找其损坏原因的弊病。本发明还具有结构简单合理、安装调试方便、安全可靠、检测数据真实、使用寿命长、应用范围宽等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意简图；

图2是图1中激光测距控制器2的结构示意简图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的仰视图；

图5是本发明的使用状态参考图；

图6是本发明的电路原理图；

图7是本发明的电路图；

图8是本发明的工作原理流程图。

下面将结合附图通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

如图1～5所示，本发明的主要结构包括安装底座1、连接骨架3和缓冲体4，在安装底座1上通过底座安装孔204设置有激光测距控制器2，该激光测距控制器2在缓冲器冲击工作面8方向设置有激光发射窗202和激光窄带过滤接收窗201，激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、激光发射器和中心处理器，激光测距控制器通过通讯／控制插座203与上位计算机或执行处理器相连。在缓冲器工作面8所对应的冲击设备位置上安装有激光反射板6。另外，图中还包括有需要保护的使用设备5。

如图6所示，激光测距控制器内的中心处理器上带有A/D输入接口、D/A输出接口、激光驱动输出接口、通讯/控制输出接口，A/D输入接口和D/A输出接口通过平衡调节电路和前置放大电路连接位置敏感检测传感器，激光驱动输出接口连接激光发射器，通讯/控制输出接口与上位计算机或执行处理器相连。

工作原理：

按图5将智能缓冲器安装在需要保护的使用设备5上，将激光反射板6安装在预先设定的检测范围的距离处，将与上位计算机或执行控制器连接引线端头插入激光测距控制器壳体一侧的通讯／控制插座203内，将激光测距控制器接通电源及控制端口。

如图7～8所示，电源经接口J-6，二极管D1, 退耦电容E1,为整个电路提供+5V工作电源，经三端稳压模块m1117，退耦电容E2为中心处理器U2提供3.3V工作电源，电阻R15、R16，电容C8为中心处理器U2提供启动脉冲，写入程序端口J-3，中心处理器U2按程序初始化，中心处理器U2再经电阻R14,三极管Q1,驱动控制激光发射器De1是否发出激光束，在未发射激光束时，敏感检测传感器PSD的二极管D2将背景光信号经电阻R1、运算放大器U1A、电阻R6送中心处理器U2，敏感检测传感器PSD的二极管D3将背景光信号经电阻R7，运算放大器U1B，电阻R12送中心处理器U2，中心处理器U2将两路背景光信号分析后，控制D/A2端口，经电阻R13和退耦电容C1退耦后输出平衡电平，该电平经电阻R2，R8分别调整运算放大器U1A、运算放大器U1B的调整端电位，使运算放大器U1A、运算放大器U1B输出端电平在中心处理器U2可控范围内，并将此时数据做为背景光数据暂存，使其工作在最佳工作状态，以满足后续的测距要求。

中心处理器U2按程序控制经电阻R14,三极管Q1,驱动激光发射器De1发出激光束，使激光测距控制器2上显示有红色激光射出，将激光反射板6的反射面垂直对准射出的激光斑，微调激光反射板的固定角度，当激光测距控制器发射出断续的激光束，固定好激光反射板，智能缓冲器即可投入使用。

当中心处理器U2按程序控制发出激光脉冲时，敏感检测传感器PSD的二极管D2将从反射板反射回的激光信号经电阻R1，运算放大器U1A，电阻R6送中心处理器U2，敏感检测传感器PSD的二极管D3将从反射板反射回的激光信号经电阻R7，运算放大器U1B，电阻R12送中心处理器U2，中心处理器U2将两路激光信号分析后转换为差值数据，中心处理器U2按程序要求将这个差值数据算出，得到设备防撞工作面与缓冲器之间的距离数据，将距离数据通过接口J-6上传给上位计算机或执行控制器，当两者之间的距离小于控制要求时，上位计算机或执行控制器就要发出报警信号或使设备停止运行，避免事故的发生。中心处理器U2按时钟间隔将相邻的两组距离数据经分析后，测算出使用设备的运行速度，并将这一数据与数据库内的数据比较，将最大的速度数据储存在U2内部的速度数据库内，当缓冲器本体发生压缩时，中心处理器U2将这一过程的速度信号、压缩距离信号、压缩时间信号储存在其内部的缓冲数据库内，这些数据均可通过接口J-6调出查看，这些数据在中心处理器U2内能够长期保存，供用户随时查询。另外，图7中的C3是D2的退耦电容，电容C2、电阻R3～5是运算放大器U1A的放大控制阻容回路，C4是D3的退耦电容，电容C5、电阻R9～11，是运算放大器U1B的放大控制阻容回路，电阻R17和电容C7、电阻R18和电容C6都是输入滤波电路，E3是电源的另一退耦电容。综上所述，实现了本发明的目的。

Claims

1.一种智能缓冲器，它包括安装底座、连接骨架和缓冲体，其特征是：在安装底座上设置有激光测距控制器，该激光测距控制器在缓冲器冲击工作面方向设置有激光发射窗和激光窄带过滤接收窗，激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、激光发射器和中心处理器，激光测距控制器与上位计算机或执行处理器相连。

2.根据权利要求1所述的智能缓冲器，其特征是：在缓冲器工作面所对应的冲击设备位置上安装有激光反射板。

3.根据权利要求1所述的智能缓冲器，其特征是：所述的中心处理器上带有A/D输入接口、D/A输出接口、激光驱动输出接口、通讯/控制输出接口，A/D输入接口和D/A输出接口通过平衡调节电路和前置放大电路连接位置敏感检测传感器，激光驱动输出接口连接激光发射器，通讯/控制输出接口与上位计算机或执行处理器相连。