CN106783457A - 急停自锁开关和自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种急停自锁开关和自动化设备，所述急停自锁开关包括：继电器电源、急停开关、第一继电器、第二继电器、第三继电器和启动开关。本发明实施例中，急停自锁开关通过急停开关和启动开关控制继电器电源与继电器之间的连接或断开，从而切换与继电器的动触点接触的静触点，以实现在急停开关断开继电器电源与继电器的连接时，与自动化设备连接的继电器断开电源连接，且在未断开启动开关的情况下无法再次使该继电器上电，达到开关自锁的功能。

Description

急停自锁开关和自动化设备

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种急停自锁开关和自动化设备。

背景技术

自动化技术的发展，使得众多的自动化机器设备应用于工业、农业、军事、医疗等领域。采用自动化设备能够代替重复的人工作业，甚至可适用于恶劣、危险的工作环境，从而节省了人力、降低了成本、提高了工作效率，为人们生活带来了方便。

在自动化设备作业过程中，安全可靠成为评价自动化设备的关键要素。例如，工业生产使用的机械手，其作业范围较大，且比较庞大、笨重，若不能保证机械手的安全可靠性，就容易造成重大事故的发生。因此，在现有的机械自动化设备中通过急停电路的控制机器设备的工作，使得在机器设备在出现故障时能够紧急停止，从而避免重大事故的发生。

但是，现有的自动化设备在解除急停后，即可继续工作，不能真正达到设备的急停自锁的安全功能，因此，仍然不够安全可靠。

发明内容

本发明实施例提供一种急停自锁开关和自动化设备，以实现在需要对设备进行急停时，能够迅速急停，并具备设备重启时双重锁定功能，从而提高自动化设备安全性能，降低事故隐患。

第一方面，本发明实施例提供了一种急停自锁开关，包括：继电器电源、急停开关、第一继电器、第二继电器、第三继电器和启动开关；

所述继电器电源通过所述急停开关与所述第一继电器电连接；

所述继电器电源还通过所述启动开关分别与所述第一继电器和第二继电器电连接；

所述第一继电器的两个动触点分别与所述第二继电器的第三常开触点和第四常闭触点电连接，所述第三常开触点连接的所述第一继电器的动触点与所述第一继电器的第二常开触点电连接；

所述第二继电器的两个动触点分别与所述第一继电器的第一常闭触点及所述第三继电器的线圈电连接，所述第一常闭触点还与所述第二继电器的线圈电连接；

所述第三继电器根据所述第二继电器输出的电信号接通或断开作为输出端的静触点与动触点。

第二方面，本发明实施例提供了一种自动化设备，包括电机驱动器，该自动化设备还包括交流接触器以及如上所述的急停自锁开关；

所述交流接触器的主触点分别连接电源和所述电机驱动器，用于根据所述交流接触器中的控制线圈通电或断电状态，接通或断开所述电机驱动器和所述电源；

所述交流接触器的辅助触点分别连接所述电源和所述急停自锁开关的输出端，用于使所述交流接触器中的控制线圈通电或断电。

本发明实施例提供了一种急停自锁开关和自动化设备，所述急停自锁开关由至少三个继电器以及继电器电源、急停开关和启动开关组成，通过急停开关和启动开关控制继电器电源与继电器之间的连接或断开，从而切换与继电器的动触点接触的静触点，以在急停开关断开与继电器电源连接的继电器和继电器电源之间的连接时，与自动化设备连接的继电器断电，使设备急停。且在设备重启时，若未解除急停且未断开启动开关的情况下无法再次使与自动化设备连接的继电器上电，实现开关双重锁定的功能。本发明实施例满足了设备的急停需求，提高了自动化设备的安全性能，降低事故隐患，达到了充分保障操作人员的人身安全的效果。

附图说明

图1A是本发明实施例一提供的一种急停自锁开关的结构示意图；

图1B是本发明实施例一提供的一种急停自锁开关中第一继电器的结构示意图；

图1C是本发明实施例一提供的一种急停自锁开关中第二继电器的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种急停自锁开关的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种自动化设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1A是本发明实施例提供的一种急停自锁开关的结构示意图，该急停自锁开关可用于自动化设备的急停自锁，如图1A所示，急停自锁开关10包括：继电器电源VCC、急停开关11、第一继电器12、第二继电器13、第三继电器14和启动开关15。如图1B和图1C所示分别为第一继电器12和第二继电器13的结构示意图。其中，继电器电源VCC通过急停开关11与第一继电器12电连接；继电器电源VCC还通过启动开关15分别与第一继电器12和第二继电器13电连接；第一继电器12的两个动触点分别与第二继电器13的第三常开触点133和第四常闭触点134电连接，第三常开触点133连接的第一继电器12的动触点与第一继电器12的第二常开触点125电连接；第二继电器13的两个动触点分别与第一继电器12的第一常闭触点122及第三继电器14的线圈141电连接，第一常闭触点122还与第二继电器13的线圈131电连接；第三继电器14根据第二继电器13输出的电信号接通或断开静触点与动触点。

示例性的，在自动化设备处于正常停止时，急停开关11为常闭状态，第一继电器12的线圈121接入继电器电源VCC，该继电器电源VCC的电压优选为+24V，此时第一继电器12的动触点与第一继电器12的常开触点接通。由于启动开关15处于断开状态，因此第二继电器13和第三继电器14均没有电源接入，此时，第二继电器13和第三继电器14均为断开状态。

当自动化设备正常启动时，急停开关11处于常闭状态，启动开关15闭合，第一继电器12的线圈121接入继电器电源VCC，第一继电器12的两个动触点与第一继电器12的两个常开触点接通，由于第二继电器13的线圈131与第一继电器12的第一常闭触点122电连接，因此第二继电器13的线圈131未接入电源，则第二继电器13的动触点保持与第二继电器13的常闭触点电连接。此时，继电器电源VCC通过第二常开触点125和第二继电器13的第四常闭触点134接入第三继电器的线圈141，使第三继电器14的线圈141通电。

当自动化设备在工作过程中出现故障或需要急停时，可按下急停开关11，通过急停开关11断开第一继电器12和继电器电源VCC之间的连接，此时，第一继电器12的线圈121断电，第一继电器12的动触点恢复与第一继电器常闭触点的电连接。相应的，继电器电源VCC通过闭合的启动开关15和第一常闭触点122与第二继电器13的线圈131电连接，使第二继电器13的动触点与第二继电器13的两个常开触点电连接，同时，第三继电器14的线圈141就会断开与继电器电源VCC的电连接，第三继电器14中作为输出端的静触点与动触点处于断开状态，若第三继电器14为双刀双掷或单刀双掷的电磁继电器该静触点可以为常开触点。

急停状态下，未断开启动开关15的情况下，当再次旋开急停开关11时，第一继电器12的线圈121再次与继电器电源VCC电连接，第一继电器12的动触点接常开触点。由于第二继电器13在旋开急停开关11前，第三常开触点133为闭合状态，而第一常开触点123再次接通后，继电器电源VCC会第三常开触点133与第二继电器13的线圈131电连接，使第二继电器13继续保持动触点接常开触点的状态，进而继电器电源VCC无法给第三继电器14的线圈141供电，第三继电器的线圈141仍然为断电状态，使得静触点与动触点处于断开状态，若第三继电器14为双刀双掷或单刀双掷的电磁继电器该静触点可以为常开触点，此时设备不启动。紧急情况解除后，若要重启设备，需要先旋开急停开关11解除急停，再将启动开关15的状态由启动状态切换至停止状态(即断开启动开关15)，第二继电器13的线圈131断开与继电器电源VCC的电连接。此后，再闭合启动开关15才能继续正常的开启自动化设备。

本实施例通过急停开关和启动开关控制继电器电源与继电器之间的连接或断开，从而切换与继电器的动触点接触的静触点，以在急停开关断开第一继电器和继电器电源之间的连接时，与自动化设备连接的继电器断电，使设备急停。且在设备重启时，若未解除急停且未断开启动开关的情况下无法再次使与自动化设备连接的继电器上电，实现开关双重锁定的功能。本发明实施例满足了设备的急停需求，提高了自动化设备的安全性能，降低事故隐患，达到了充分保障操作人员的人身安全的效果。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种急停自锁开关的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，优选的，在急停自锁开关10中增加第四继电器16。如图2所示，在急停开关11与第一继电器12之间串联有第四继电器16；第四继电器16的线圈161连接急停开关，第四继电器16的静触点连接第一继电器12的线圈121。

示例性的，若第四继电器16为双刀双掷或单刀双掷的电磁继电器，则此处的第四继电器16的静触点为常开触点。在自动化设备处于正常停止时，急停开关11为常闭状态，第四继电器16的线圈161接入继电器电源VCC，使得第四继电器16的动触点与常开触点接触导通。第四继电器16的动触点连接继电器电源VCC，从而使与第四继电器16电连接的第一继电器12的线圈121与继电器电源VCC电连接，第一继电器12的两个动触点与第一常开触点123和第二常开触点125接触，此时第二继电器13的线圈131和第三继电器14的线圈141均没有接通继电器电源VCC，因此，使得第三继电器14处于断开状态。

当自动化设备正常启动时，急停开关11处于常闭状态，启动开关15闭合，第四继电器16、第一继电器12和第二继电器13均与正常停止时状态相同，第三继电器14通过第二继电器13的第四常闭触点134和第一继电器12的第二常开触点125与继电器电源VCC电连接，从而使得第三继电器14为导通状态，即第三继电器14中的静触点与动触点处于导通状态，若第三继电器14为双刀双掷或单刀双掷的电磁继电器该静触点可以为常开触点。

当自动化设备在工作过程出现故障或需要急停时，可按下急停开关11，急停开关11断开，此时，继电器电源VCC断开与第四继电器16的电连接，继而使第四继电器16的触点断开连接，第一继电器12的线圈断开连接继电器电源VCC，使得第一继电器12的动触点恢复与第一继电器12常闭触点的电连接。相应的，第二继电器13的线圈131与继电器电源电连接，使第二继电器13的动触点与第二继电器13的两个常开触点电连接，而第三继电器14的线圈141就会断开与继电器电源VCC的电连接，第三继电器14处于断开状态。

急停状态下，未断开启动开关15的情况下，当再次旋开急停开关11时，第四继电器16和第一继电器12再次与继电器电源VCC电连接，第一继电器12接通其常开触点。此时，第二继电器13的线圈131继续保持与继电器电源VCC电连接，从而使第三继电器14无法与继电器电源VCC的电连接，第三继电器14为断开状态。直到断开启动开关15，使第二继电器13断开与继电器电源VCC的电连接，再次闭合启动开关时，第三继电器14才能导通。

可选的，第一继电器12、第二继电器13、第三继电器14和第四继电器16是电磁继电器。

可选的，第一继电器12和第二继电器13是触点为双刀双掷开关的电磁继电器。

可选的，第三继电器14和第四继电器16可以是触点为双刀双掷开关的电磁继电器，还可以是触点为单刀双掷开关的电磁继电器。

具体的，电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点构成。当电磁继电器的电磁铁线圈有电流通过时，其衔铁就会产生吸引力，使得继电器的动触点与静触点接触；反之，若电磁继电器的电磁线圈中电流消失时，动触点与静触点断开连接。而双刀双掷的电磁继电器，具有两个动触点和四个静触点，四个静触点又包括两个常开触点和两个常闭触点。对于双刀双掷电磁继电器，电磁铁线圈中没有电流经过时，两个动触点分别与两个常闭触点接触；当电磁铁线圈中有电流经过时，两个动触点分别与两个常开触点接触。采用双刀双掷电磁继电器能够在电磁线圈有电流和没有电流经过的两种情况下，分别控制不同的电路导通与截止。

本实施例通过增加一个第四继电器，使得急停开关11与启动开关15相互隔离，进一步提高急停自锁开关的安全性和可靠性。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种自动化设备的结构示意图，为使自动化设备能够实现急停自锁，在该自动化设备中配置有急停自锁开关。如图3所示，该自动化设备20包括电机驱动器21以及交流接触器22和本发明实施例提供的急停自锁开关10。其中，交流接触器22的主触点分别连接电源AC和电机驱动器21，用于根据交流接触器22中的控制线圈通电或断电状态，接通或断开所述电机驱动器21和电源AC的电连接；电机驱动器21可以是伺服驱动器。交流接触器22的辅助触点分别连接电源AC和急停自锁开关10的输出端，用于使交流接触器22中的控制线圈通电或断电。

示例性的，当急停自锁开关10中的急停开关处于闭合状态，启动开关处于断开状态时，急停自锁开关10的输出端未导通，致使交流接触器22的控制线圈处于断电状态，从而使得电机驱动器21与电源AC之间为断开状态，自动化设备20处于未启动状态；当急停自锁开关10中的急停开关和启动开关均处于闭合状态时，急停自锁开关10的输出端导通，交流接触器22接通电源AC，致使交流接触器的触点闭合，电机驱动器21接通电源AC，驱动自动化设备20工作，从而使自动化设备20处于正常开启的状态；当在自动化设备20正常工作状态下时，按下急停自锁开关10的急停开关，使得急停开关断开，此时启动开关仍处于闭合状态，急停自锁开关10的输出端相应断开，电机驱动器21再次断开与电源AC的电连接，而再次旋开急停开关时，由于急停自锁开关10的自锁功能，电机驱动器仍不能与电源AC接通。该自动化设备10例如可以是工业机器人，产线设备等。

可选的，电源AC为单相电源。相应的，交流接触器22的第一辅助触点与所述单相电源的零线电连接，急停自锁开关10的第一输出端与单相电源的火线电连接，急停自锁开关10的第二输出端与述交流接触器22的第二辅助触点电连接。

可选的，单相电源的电路连接关系还可以是：交流接触器22的第一辅助触点与单相电源的火线电连接，交流接触器22的第二辅助触点连接急停自锁开关10的第二输出端，急停自锁开关10的第一输出端连接单相电源的零线。

可选的，电源AC为三相电源。相应的，交流接触器22的第一辅助触点与三相电源的第一相线电连接，交流接触器22的第二辅助触点连接急停开关10的第一输出端，急停自锁开关10的第二输出端连接三相电源的第二相线。

本实施例通过在自动化设备中配置本发明实施例提供的急停自锁开关，使得自动化设备在故障或需要急停时能够急停，并且在急停后未断开启动开关时达到自锁的效果，进一步提高自动化设备的安全性和可靠性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种急停自锁开关，其特征在于，包括：继电器电源、急停开关、第一继电器、第二继电器、第三继电器和启动开关；

所述继电器电源通过所述急停开关与所述第一继电器电连接；

所述继电器电源还通过所述启动开关分别与所述第一继电器和第二继电器电连接；

所述第一继电器的两个动触点分别与所述第二继电器的第三常开触点和第四常闭触点电连接，所述第三常开触点连接的所述第一继电器的动触点与所述第一继电器的第二常开触点电连接；

所述第二继电器的两个动触点分别与所述第一继电器的第一常闭触点及所述第三继电器的线圈电连接，所述第一常闭触点还与所述第二继电器的线圈电连接；

所述第三继电器根据所述第二继电器输出的电信号接通或断开作为输出端的静触点与动触点。

2.根据权利要求1所述的急停自锁开关，其特征在于，所述急停开关与所述第一继电器之间串联有第四继电器；

所述第四继电器的线圈连接所述急停开关，所述第四继电器的静触点连接所述第一继电器的线圈。

3.根据权利要求2所述的急停自锁开关，其特征在于，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器是电磁继电器。

4.根据权利要求1或3所述的急停自锁开关，其特征在于，所述第一继电器和第二继电器是触点为双刀双掷开关的电磁继电器。

5.一种自动化设备，包括电机驱动器，其特征在于，还包括交流接触器以及如权利要求1-4中任一所述的急停自锁开关；

所述交流接触器的主触点分别连接电源和所述电机驱动器，用于根据所述交流接触器中的控制线圈通电或断电状态，接通或断开所述电机驱动器和所述电源；

所述交流接触器的辅助触点分别连接所述电源和所述急停自锁开关的输出端，用于使所述交流接触器中的控制线圈通电或断电。

6.根据权利要求5所述的自动化设备，其特征在于，所述电源为单相电源；

所述交流接触器的第一辅助触点与所述单相电源的零线电连接，所述急停自锁开关的第一输出端与所述单相电源的火线电连接，所述急停自锁开关的第二输出端与所述交流接触器的第二辅助触点电连接。

7.根据权利要求5所述的自动化设备，其特征在于，所述电源为单相电源；

所述交流接触器的第一辅助触点与所述单相电源的火线电连接，所述交流接触器的第二辅助触点连接所述急停自锁开关的第二输出端，所述急停自锁开关的第一输出端连接所述单相电源的零线。

8.根据权利要求5所述的自动化设备，其特征在于，所述电源为三相电源；

所述交流接触器的第一辅助触点与所述三相电源的第一相线电连接，所述交流接触器的第二辅助触点连接所述急停开关的第一输出端，所述急停自锁开关的第二输出端连接所述三相电源的第二相线。

9.根据权利要求5所述的自动化设备，其特征在于，所述自动化设备为工业机器人。

10.根据权利要求5所述的自动化设备，其特征在于，所述自动化设备为产线设备。