CN108081141A - 一种防护罩装置及角磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动工具领域，公开了一种防护罩装置及角磨机，其中，防护罩装置包括：防护罩、设置在防护罩上的第一识别单元和人体感应单元、以及第一无线通信单元和控制单元，第一识别单元用于被角磨机识别，以使角磨机确认防护罩正确安装于角磨机；人体感应单元，用于感应在角磨机的砂轮片的预设作业范围内是否有人体生物信号；控制单元与人体感应单元、第一无线通信单元连接，控制单元用于在人体感应单元感应到在角磨机的砂轮片的预设作业范围内有人体生物信号时产生报警信号，并控制第一无线通信单元将报警信号发送到角磨机。通过上述方式，本发明能够实现角磨机的电机刹车控制和安全报警，实现角磨机的智能安全防护。

Description

一种防护罩装置及角磨机

技术领域

本发明实施例涉及电动工具领域，特别是涉及一种防护罩装置及角磨机。

背景技术

角磨机，又称研磨机或盘磨机，是用于玻璃钢切削和打磨的一种磨具。角磨机是一种利用玻璃钢切削和打磨的手提式电动工具，主要用于切割、研磨或刷磨金属与石材等。由于角磨机容易对使用者造成人身安全伤害，因此防护罩的重要性不言而喻。

现有技术中大部分角磨机往往没有配置安全防护罩，而部分角磨机配置的安全防护罩往往形同虚设，使用者大都不按规定安装或正确使用防护罩，造成事故的频频发生。并且，当人体靠近角磨机的砂轮片时，电机没有刹车控制功能，容易造成意外。

发明人在实现本发明的过程中，发现相关技术至少存在以下问题：角磨机的安全防护罩不具备智能安全防护功能。

发明内容

本发明实施例提供一种防护罩装置及角磨机，解决现有技术角磨机的安全防护罩不具备智能安全防护功能的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种防护罩装置，应用于角磨机，包括：

防护罩；

第一识别单元，设置在所述防护罩上，用于被所述角磨机识别，以使所述角磨机确认所述防护罩正确安装于所述角磨机；

人体感应单元，设置在所述防护罩上，用于感应在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内是否有人体生物信号；

第一无线通信单元；

控制单元，所述控制单元与所述人体感应单元、第一无线通信单元连接，所述控制单元用于在所述人体感应单元感应到在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内有人体生物信号时产生报警信号，并控制所述第一无线通信单元将所述报警信号发送到所述角磨机。

在一些实施例中，上述人体感应单元为多个，分布在所述防护罩上，任意一个或多个所述人体感应单元感应到在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内有人体生物信号时，所述控制单元控制所述第一无线通信单元，发送所述报警信号到所述角磨机。

在一些实施例中，上述防护罩装置还包括：

电源模块，连接所述人体感应单元、第一无线通信单元以及所述控制单元，用于为所述防护罩装置提供电源。

在一些实施例中，上述电源模块包括电池。

在一些实施例中，上述控制单元包括：逻辑运算器，所述逻辑运算器用于处理所述人体感应单元产生的触发信号，用于在接收到任意一个或多个所述人体感应单元产生的触发信号时被唤醒产生报警信号，并唤醒所述第一无线通信单元，使所述第一无线通信单元发送所述报警信号至所述角磨机。

第二方面，本发明实施例提供一种角磨机，包括上述防护罩装置，所述角磨机还包括：

第二识别单元，用于在识别到所述第一识别单元时，产生角磨机启动信号；

第二无线通信单元，无线连接所述第一无线通信单元，用于接收所述第一无线通信单元发送的报警信号；

驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述角磨机的砂轮片转动；

开关，用于开启或关闭所述驱动电机；

主控制器，所述主控制器分别与所述第二识别单元、第二无线通信单元、驱动电机、开关连接，所述主控制器用于根据所述角磨机启动信号，控制所述开关处于有效状态，以便使用者可通过所述开关开启所述驱动电机，所述主控制器还用于根据所述第二无线通信单元接收的报警信号，控制所述驱动电机停止工作。

在一些实施例中，上述角磨机还包括：报警单元，所述主控制器与所述报警单元连接，所述主控制器用于根据所述第二无线通信单元接收的报警信号，控制所述报警单元提醒使用者注意安全。

在一些实施例中，上述角磨机还包括：驱动控制单元，所述主控制器与所述驱动控制单元连接，所述主控制器用于通过所述驱动控制单元控制所述驱动电机的运行。

在一些实施例中，上述角磨机还包括：电机转速检测单元，用于检测所述砂轮片的转速。

在一些实施例中，所述主控制器还用于根据所述电机转速检测单元检测得到的所述砂轮片的转速以及接收的报警信号，进行刹车制动控制，通过所述驱动控制单元控制所述驱动电机的转速。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例通过检测防护罩是否正确安装，并通过人体感应单元感应在砂轮片的预设作业范围内是否有人体生物信号，发送报警信号到角磨机。通过上述方式，本发明实施例能够实现角磨机的智能安全防护。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明其中一实施例提供的一种防护罩装置的功能模块示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种防护罩装置的功能模块示意图；

图3是本发明再一实施例提供的一种防护罩装置的功能模块示意图；

图4是本发明其中一实施例提供的一种角磨机的功能模块示意图；

图5是本发明实施例提供的驱动电路的电路结构示意图。

参见图1至图5，100为角磨机；10为防护罩装置；11为防护罩；111为第一识别单元；112为人体感应单元；113为第一无线通信单元；114为控制单元；1141为逻辑运算器；115为电源模块；20为主控制器；30为第二无线通信单元；40为第二识别单元；50为开关；60为驱动电机；61为电机转速检测单元；70为驱动控制单元；71为驱动电路；80为报警单元。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明其中一实施例提供的一种防护罩装置10，包括：防护罩11，第一识别单元111、人体感应单元112、第一无线通信单元113、控制单元114。

具体的，所述第一识别单元111可以为一块小磁钢，一块小铁片或为一个电子标签装置，被牢固的安装或嵌入在防护罩11上，可以理解的是，所述第一识别单元111应当安装或嵌入在合适的位置上，以便角磨机能够快速准确地识别所述第一识别单元111。优选地，所述第一识别单元111为小磁钢。所述第一识别单元111用于实现角磨机自动识别或检测所述防护罩11是否安装或正确安装在角磨机上。如果所述防护罩11没有安装在角磨机上，或者，所述防护罩11没有正确安装在角磨机上，则角磨机将检测不到所述第一识别单元111，此时角磨机将确定所述防护罩11没有安装在角磨机上，此时角磨机上的开关处于失效状态，角磨机将不工作。

具体的，所述人体感应单元112为人体红外探测器，所述人体红外探测器是一种为低功耗型，耗电量很小的人体红外感应器。

所述人体感应单元112可以为一个或多个，其中，多个人体感应单元112均安装在防护罩11上，可以理解的是，所述人体感应单元112的感应范围应当覆盖角磨机的砂轮片的作业区域，当一个或多个人体感应单元112感应到人体生物信号时，控制单元114控制所述第一无线通信单元113发送报警信号给角磨机主控制器。若此时角磨机处于工作状态，角磨机的主控制器在接收到报警信号后，在第一时间做出响应，禁止驱动电机运转作业，并作出电机刹车控制处理，使驱动电机停止转动，并进入无效状态。同时，角磨机上的报警单元报警以提醒使用者注意安全；若此时角磨机处于正常不工作状态，则此时角磨机上的启动开关将处于失效状态，角磨机进入无效状态。

其中，所述第一无线通信单元113安装在所述防护罩11上，人体感应单元112产生的触发信号作为控制单元114的唤醒信号，当人体感应单元112感应到有人体生物信号时，将产生触发信号并触发所述控制单元114，控制单元114产生相应的报警信号并唤醒第一无线通信单元113，所述第一无线通信单元113将以一定的频率不间断地发送该报警信号给角磨机。例如，可以每隔几百毫秒给角磨机发送报警信号，角磨机的主控制器将接收并处理所述报警信号，直到人体感应单元112检测不到人体生物信号为止。

请参阅图2，在另一实施例中，所述防护罩装置10还包括电源模块115；其中，所述电源模块115连接所述第一无线通信单元113、控制单元114以及人体感应单元112，所述电源模块115，用于给所述防护罩装置10供电。

上述电源模块115包括电池。优选地，所述电池可以为可充电电池，方便循环利用，节约资源。所述电源模块115用于为所述防护罩装置10提供电源。所述人体感应单元112是一种低功耗型、耗电量很小的红外人体感应器，能够节约电能。同时，当人体感应单元112没有感应到人体生物信号时，此时人体感应单元112和控制单元114将同时进入休眠模式，此时人体感应单元112和控制单元114均处于低功耗状态，能够进一步节约电能。通过上述方式，能够使防护罩装置的耗电量非常小，使得电池供电的续航时间变长。

请再参阅图3，在一些实施例中，上述控制单元114包括：逻辑运算器1141，其中，所述逻辑运算器1141为逻辑“或”运算器，当一个或多个人体感应单元112感应到人体生物信号时，所述人体感应单元112将产生触发信号，所述触发信号将触发并唤醒所述逻辑运算器1141，所述逻辑运算器1141产生报警信号，并将该报警信号输出给所述第一无线通信单元113，所述第一无线通信单元113被唤醒，并将报警信号发送给角磨机主控制器。

在本发明实施例中，通过角磨机识别第一识别单元，并判断防护罩装置是否安装或正确安装，并且通过人体感应单元感应人体生物信号，并通过第一无线通信单元发送报警信号给角磨机，控制角磨机的工作。通过上述方式，本发明实施例能够实现角磨机的智能安全防护。

请参阅图4，本发明其中一实施例提供的一种角磨机100，包括：主控制器20、第二无线通信单元30、第二识别单元40、开关50、驱动电机60、驱动控制单元70、报警单元80以及上述实施例提供的防护罩装置10。

所述防护罩装置10可以安装在角磨机100上。

其中，所述第二识别单元40，用于识别上述防护罩装置10上的第一识别单元111，实现自动识别或检测防护罩11是否安装或正确安装在角磨机100上。其中，所述第二识别单元40可以为霍尔传感器，接近开关或RFID读卡器等等。优选地，所述第二识别单元40为霍尔传感器，对应上述实施例中的小磁钢，用于识别所述小磁钢。例如，当所述防护罩11没有安装或没有正确安装在角磨机100上时，比如：所述防护罩装置10安装在角磨机100上的位置偏差大或距离远，导致所述霍尔传感器检测不到所述防护罩11上的小磁钢，此时角磨机100将认为所述防护罩11没有安装，此时开关50进入无效状态，角磨机100将无法正常工作。

当角磨机100上的第二识别单元40识别到防护罩装置10上的第一识别单元111时，角磨机100将产生角磨机启动信号；若角磨机100的主控制器20接收到角磨机启动信号，则确定所述防护罩11已安装并且正确安装于所述角磨机100。例如：所述角磨机上的第二识别单元40可以为霍尔传感器，所述防护罩11上的第一识别单元111可以为小磁钢，当所述霍尔传感器检测到小磁钢时，将确认所述防护罩11已正确安装于所述角磨机100。

具体的，所述主控制器20用于控制角磨机100的工作，所述主控制器20可以接收和处理上述第一无线通信单元113所发送的报警信号，同时所述主控制器20可以与所述第一无线通信单元113进行无线通信，并且两者之间可以进行数据交换。

具体的，所述第二无线通信单元30可以为射频模块、蓝牙模块、WiFi模块、NFC通信模块等，与所述第二无线通信单元30对应的第一无线通信单元113也可以为射频模块、蓝牙模块、NFC通信模块等。可以理解的是，所述第一无线通信单元113和第二无线通信单元30的类型应当相同，方便两者进行无线通信。其中，所述第二无线通信单元30用于接收所述第一无线通信单元113发送的无线信号，比如报警信号，所述主控制器20根据所述报警信号对角磨机100进行控制，比如：若所述主控制器20接收到所述第一无线通信单元113发送的报警信号，则主控制器20控制角磨机100停止工作并进入无效状态。

具体的，所述驱动电机60，用于驱动角磨机100的砂轮片转动。所述驱动电机60可以通过开关50控制。所述开关50，用于开启驱动电机60或关闭驱动电机60，所述开关50可以通过主控制器20控制，所述开关50有两种状态，有效状态和无效状态。当所述开关50处于有效状态时，使用者可以通过所述开关50开启驱动电机60，使角磨机100工作；当所述开关50处于无效状态时，使用者将无法开启驱动电机60，角磨机100无法工作。

具体的，当用户没有启动角磨机100时，此时若人体感应单元112没有感应到人体生物信号，则防护罩装置10上的逻辑运算器1141和第一无线通信单元113处于休眠模式，在休眠模式下，逻辑运算器1141和第一无线通信单元113均处于低功耗状态，以节约电能；当人体感应单元112感应到人体生物信号时，此时逻辑运算器1141将被唤醒产生报警信号，逻辑运算器1141进而唤醒第一无线通信单元113，逻辑运算器1141和第一无线通信单元113将处于工作状态，第一无线通信单元113将发送该报警信号给角磨机100的主控制器20，主控制器20根据报警信号控制角磨机100的开关50处于失效状态，角磨机100无法正常运行。

具体的，所述报警单元80可以为蜂鸣器、指示灯、报警灯或振动器。

请再参阅图5，图5为本发明实施例提供的驱动电路的电路结构示意图。驱动控制单元70包括驱动电路71，该驱动电路71为逆变桥，其输出端连接驱动电机60，以调节其转速。角磨机100还包括电机转速检测单元61，所述电机转速检测单元61可以为电机转速检测仪，所述电机转速检测单元61用于检测砂轮片的转速，并将所述砂轮片的转速反馈给角磨机100的主控制器20。其中，所述主控制器20还用于根据所述电机转速检测单元61检测出的砂轮片的转速以及接收的报警信号，进行刹车制动控制，通过驱动控制单元70控制所述驱动电机60的转速。

具体的，所述驱动电路71可以为H桥驱动电路，所述H桥驱动电路包括4个三极管，分别为Q1、Q2、Q3以及Q4。要使所述驱动电机60运转，则必须导通所述H桥驱动电路对角线上的一对三极管，比如：三极管Q1和三极管Q2，或者三极管Q3和三极管Q4。当所述人体感应单元112感应到人体生物信号时，角磨机100上的主控制器20接收到报警信号后，结合当前电机转速检测单元61检测到的砂轮片的转速，做刹车制动控制。具体地，假设驱动电机60是按照顺时针方向转动，其H桥驱动电路的Q1和Q2是处于PWM的调制的开通状态，Q3和Q4是处于关闭状态；当需要进行刹车制动控制，角磨机100的主控制器20根据当前驱动电机60的转速给出合适的PWM的占空比，使H桥驱动电路的Q1和Q2立即处于关闭状态，Q3和Q4是处于PWM的调制的开通状态，直到驱动电机60的转速降到角磨机主控制器20设定的值时，使H桥驱动电路的Q1和Q3立即处于关闭状态，H桥驱动电路所有下管Q2和Q4处于全开状态，直到驱动电机60停止转动，关闭H桥驱动电路所有的功率管，整个驱动电机60刹车制动过程完成。

在本发明实施例中，通过检测驱动电机的转速，当人体感应单元感应到人体生物信号时，角磨机主控制器对驱动电机进行刹车制动控制，并通过报警单元提醒用户注意安全使用规范。通过上述方式，本发明实施例能够实现智能安全防护，减少用户使用不当造成的伤害。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种防护罩装置，应用于角磨机，其特征在于，包括：

防护罩；

第一识别单元，设置在所述防护罩上，用于被所述角磨机识别，以使所述角磨机确认所述防护罩正确安装于所述角磨机；

人体感应单元，设置在所述防护罩上，用于感应在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内是否有人体生物信号；

第一无线通信单元；

控制单元，所述控制单元与所述人体感应单元、第一无线通信单元连接，所述控制单元用于在所述人体感应单元感应到在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内有人体生物信号时产生报警信号，并控制所述第一无线通信单元将所述报警信号发送到所述角磨机。

2.根据权利要求1所述的防护罩装置，其特征在于，所述人体感应单元为多个，分布在所述防护罩上，任意一个或多个所述人体感应单元感应到在所述角磨机的砂轮片的预设作业范围内有人体生物信号时，所述控制单元控制所述第一无线通信单元，发送所述报警信号到所述角磨机。

3.根据权利要求1所述的防护罩装置，其特征在于，所述防护罩装置还包括：

电源模块，分别连接所述人体感应单元、第一无线通信单元以及所述控制单元，用于为所述防护罩装置提供电源。

4.根据权利要求3所述的防护罩装置，其特征在于，所述电源模块包括电池。

5.根据权利要求1所述的防护罩装置，其特征在于，所述控制单元包括：逻辑运算器，所述逻辑运算器用于处理所述人体感应单元产生的触发信号，用于在接收到任意一个或多个所述人体感应单元产生的触发信号时被唤醒产生报警信号，并唤醒所述第一无线通信单元，使所述第一无线通信单元发送所述报警信号至所述角磨机。

6.一种角磨机，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的防护罩装置，所述角磨机还包括：

第二识别单元，用于在识别到所述第一识别单元时，产生角磨机启动信号；

第二无线通信单元，无线连接所述第一无线通信单元，用于接收所述第一无线通信单元发送的报警信号；

驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述角磨机的砂轮片转动；

开关，用于开启或关闭所述驱动电机；

主控制器，所述主控制器分别与所述第二识别单元、第二无线通信单元、驱动电机、开关连接，所述主控制器用于根据所述角磨机启动信号，控制所述开关处于有效状态，以便使用者可通过所述开关开启所述驱动电机，所述主控制器还用于根据所述第二无线通信单元接收的报警信号，控制所述驱动电机停止工作。

7.根据权利要求6所述的角磨机，其特征在于，所述角磨机还包括：报警单元，所述主控制器与所述报警单元连接，所述主控制器用于根据所述第二无线通信单元接收的报警信号，控制所述报警单元提醒使用者注意安全。

8.根据权利要求6所述的角磨机，其特征在于，所述角磨机还包括：驱动控制单元，所述主控制器与所述驱动控制单元连接，所述主控制器用于通过所述驱动控制单元控制所述驱动电机的运行。

9.根据权利要求8所述的角磨机，其特征在于，所述角磨机还包括：电机转速检测单元，用于检测所述砂轮片的转速。

10.根据权利要求9所述的角磨机，其特征在于，所述主控制器还用于根据所述电机转速检测单元检测得到的所述砂轮片的转速以及接收的报警信号，进行刹车制动控制，通过所述驱动控制单元控制所述驱动电机的转速。