CN102640666A - 一种带红外安全保护装置的修枝机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：包括修枝刀片，修枝刀片由电机驱动运转，电机连接控制模块，控制模块连接电源，在电源的输出端上串接有开关，其特征在于：在修枝刀片的上方设有菲涅尔透镜，在菲涅尔透镜的后方设有热释电红外传感器，控制模块包括信号放大单元，由信号放大单元将从热释电红外传感器得到信号进行放大，信号放大单元的输出端连接控制单元的输入端，电机的正极或负极通过第一半导体器件连接电源的正极或负极，在电机的正极与负极之间跨接第二半导体器件。本发明中，如果有人在刀头前端部位，机器会进行保护不工作，直到探测到工作区域内为安全时，机器才能启动工作，实现了提前切断动力电源。
Description
技术领域
本发明涉及一种园林工具的红外安全保护装置，具体说是在一种修割树枝或灌木丛的机器上，用一种热释电红外线保护装置，当人体或有发出红外的个体接近红外控测区域时，控制机器的动力部件的电源切断或启动电子刹车装置，使刀具停止运动。
背景技术
修枝机是一种单人操作的用一个和多个直线往复切割刀片修剪树篱和灌木的修枝工具，其驱动刀片的动力源为电机或引挚，现有修枝机只设有微动开关，通过手柄按钮触发微动开关关闭电动机或引挚的工作。由于是手柄人工控制，人工控制的反应速度迟钝，容易造成延缓切断刀片动力的操作，引起危及使用者和周围人员的安全。
随着电动、引挚园林工具产品国内外家用化渐成趋势，非专业人员使用电动或引挚园艺工具普遍化，使用的安全保护为制造和使用所重视。因此，如何在现有的条件下减少安全事故的发生，提高修枝机的安全性及可靠性，保证工作人员的生命安全，成了必须解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高安全性的修枝机。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：包括修枝刀片，修枝刀片由电机驱动运转，电机连接控制模块，控制模块连接电源，在电源的输出端上串接有开关，电源在开关的控制下同时为控制模块及电机供电，其特征在于：在修枝刀片的上方设有菲涅尔透镜，在菲涅尔透镜的后方设有热释电红外传感器，控制模块包括信号放大单元，由信号放大单元将从热释电红外传感器得到信号进行放大，信号放大单元的输出端连接控制单元的输入端，电机的正极或负极通过第一半导体器件连接电源的正极或负极，在电机的正极与负极之间跨接第二半导体器件，第一半导体器件与第二半导体器件连接控制单元，由控制单元控制第一半导体器件与第二半导体器件关断或导通。
优选地，所述热释电红外传感器位于所述菲涅尔透镜的中轴线上。
优选地，所述信号放大单元为由两个运算放大器级联而成的二级放大电路。
优选地，所述控制单元为MCU。
优选地，所述第一半导体器件为第一场效应管，第一场效应管的栅极连接所述控制单元，第一场效应管的源极连接所述电源的负极，第一场效应管的漏极连接所述电机的负极。
优选地，所述第二半导体器件为第二场效应管，第二场效应管的栅极连接所述控制单元，第二场效应管的源极连接所述电机的负极，第二场效应管的漏极连接所述电机的正极。
本发明具有如下优点：
1、本发明中的热释电红外传感器，专用于探测刀头前端工作区域内是否有人，如果有人在刀头前端部位，机器会进行保护不工作，直到探测到工作区域内为安全时，机器才能启动工作，实现了提前切断动力电源。
2、本发明采用了场效应管作为刹车控制元件，实现安全高效的保护，使运动中的刀片刹车时间缩短，实现安全保护。
3、本发明中热释电红外传感器的红外有效测距是可调的，不会因测距过大而引起工作干扰而时常停机。
附图说明
图1为本发明提供的一种带红外安全保护装置的修枝机；
图2为本发明的控制模块的电原理图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实施例所公开的一种带红外安全保护装置的修枝机，包括修枝刀片1，电机2的输出端通过齿轮与修枝刀片1相连，用于驱动修枝刀片1进行切割工作。电机2连接控制模块3，控制模块3连接电源4，在电源4的输出端上串接有开关7，电源4在开关7的控制下同时为控制模块3及电机2供电。在修枝刀片1的上方设有菲涅尔透镜5，在菲涅尔透镜5的后方设有热释电红外传感器6，热释电红外传感器6位于菲涅尔透镜5的中轴线上。
结合图2，控制模块3包括信号放大单元，由信号放大单元将从热释电红外传感器6得到信号进行放大。在本实施例中，信号放大单元为由两个运算放大器8级联而成的二级放大电路。最后一级运算放大器8的输出端连接控制单元的输入端。在本实施例中，控制单元采用MCU。第一场效应管9的栅极连接MCU的输出端，第一场效应管9的源极连接电源4的负极，第一场效应管9的漏极连接电机2的负极。第二场效应管10的栅极连接MCU的输出端，第二场效应管10的源极连接电机2的负极，第二场效应管10的漏极连接电机2的正极。电机2的正极通过开关7连接电源4的正极。
工作时，通过菲涅尔透镜5虑除其它信号，增强人体红外信号功能。当有人体在感测区域内活动时，人体的红外热式感应信号通过菲涅尔透镜5到热释电红外传感器6，热释电红外传感器6将人体的红外热式感应信号转换为模拟电压信号，经过两个运算放大器8将电信号放大，传输到MCU，MCU通过测量两个运算放大器8输出的信号强度，来调节红外感应的感应距离。MCU对接收到的电压信号进行处理判断。当判断真正接收到人体红外信号时，MCU将第一场效应管9关断，使电机2停止运转，同时MCU将第二场效应管10打开，对电机2进行制动，达到刹车急停的目的。
通过以上控制，实现了当修枝机在工作时，任何人体在机器的刀片前方可探测范围内出现或运动，不必接触到机器运转的刀片，修枝机就会切断电源和刹车，即可实现安全保护的目的。
Claims (6)
1.一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：包括修枝刀片(1)，修枝刀片(1)由电机(2)驱动运转，电机(2)连接控制模块(3)，控制模块(3)连接电源(4)，在电源(4)的输出端上串接有开关(7)，电源(4)在开关(7)的控制下同时为控制模块(3)及电机(2)供电，其特征在于：在修枝刀片(1)的上方设有菲涅尔透镜(5)，在菲涅尔透镜(5)的后方设有热释电红外传感器(6)，控制模块(3)包括信号放大单元，由信号放大单元将从热释电红外传感器(6)得到信号进行放大，信号放大单元的输出端连接控制单元的输入端，电机(2)的正极或负极通过第一半导体器件连接电源(4)的正极或负极，在电机(2)的正极与负极之间跨接第二半导体器件，第一半导体器件与第二半导体器件连接控制单元，由控制单元控制第一半导体器件与第二半导体器件关断或导通。
2.如权利要求1所述的一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：所述热释电红外传感器(6)位于所述菲涅尔透镜(5)的中轴线上。
3.如权利要求1所述的一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：所述信号放大单元为由两个运算放大器(8)级联而成的二级放大电路。
4.如权利要求1所述的一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：所述控制单元为MCU。
5.如权利要求1所述的一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：所述第一半导体器件为第一场效应管(9)，第一场效应管(9)的栅极连接所述控制单元，第一场效应管(9)的源极连接所述电源(4)的负极，第一场效应管(9)的漏极连接所述电机(2)的负极。
6.如权利要求1所述的一种带红外安全保护装置的修枝机，其特征在于：所述第二半导体器件为第二场效应管(10)，第二场效应管(10)的栅极连接所述控制单元，第二场效应管(10)的源极连接所述电机(2)的负极，第二场效应管(10)的漏极连接所述电机(2)的正极。
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