CN111912435B - 一种电磁式安全门开关信号检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安全门开关信号检测的技术领域，特别是涉及一种电磁式安全门开关信号检测方法，替换现有安全门开关内部机械式触点，利用该方法，结合非接触式霍尔元件特性，从而达到安全门开关电子式无触点信号检测的要求；是由霍尔元件、光耦、发光二极管、电阻、电容、接线端子、电路板构成，利用霍尔元件特性，结合光耦、发光二极管、电阻、电容等半导体器件进行设计电路板，然后与磁铁相互配合，实现安全门开关信号的电子式无触点检测。

Description

一种电磁式安全门开关信号检测方法
技术领域
本发明涉及安全门开关信号检测的技术领域，特别是涉及一种电磁式安全门开关信号检测方法。
背景技术
众所周知，依据国际标准规定，全功能数控机床要保证关门开机，并且，机床运行过程中防护门不能随意打开，这种情况下就需要用到安全门开关。传统的安全门开关是依靠机械结构或电磁力进行锁紧或断开，再通过内置机械式触点进行开关信号检测（如图5），插销插入和拔出及电磁铁通、断电状态都有相应的检测信号，以便系统或PLC检测及控制。现有的安全门开关内部触点均为机械式触点，机械式触点存在弹簧容易老化，寿命短，触点易氧化，信号接触不良等问题，因触点问题导致安全门开关信号检测不良，导致机床误报警或停止运行的情况发生，进而影响机床使用效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种电磁式安全门开关信号检测方法，替换现有安全门开关内部机械式触点，利用该方法，结合非接触式霍尔元件特性，从而达到安全门开关电子式无触点信号检测的要求。
本发明的一种电磁式安全门开关信号检测方法，是由霍尔元件、光耦、发光二极管、电阻、电容、接线端子、电路板构成，利用霍尔元件特性，结合光耦、发光二极管、电阻、电容等半导体器件进行设计电路板，然后与磁铁相互配合，实现安全门开关信号的电子式无触点检测。
本发明的一种电磁式安全门开关信号检测方法，其中霍尔元件引脚一为电源端，接VCC，引脚二为霍尔元件输出信号端，引脚三为接地端，接GND；在引脚一和引脚三间加入电容C2，引脚二和引脚三间加入电容C1，防止外部信号干扰；在引脚一和引脚二间加电阻R2，起到反向电压保护的作用。
本发明的一种电磁式安全门开关信号检测方法，霍尔元件引脚二接到光耦输入侧，输入侧另一端接电阻R1，串联LED后接地；电源VCC经电阻R3接到光耦输出侧一端，并引出信号OUT到接线端子，输出侧另一端接地，当磁铁正面靠近霍尔元件正面时（间距1~2mm），霍尔元件引脚二将输出一个高电平信号，电压值为VCC/2，该信号经光耦输入侧电阻R2和发光二极管LED到GND，发光二极管点亮，进而光耦输入侧导通，由光耦隔离导通特性，光耦输出侧闭合，进而电源VCC经电阻R3到GND，同时在OUT端输出高电平信号，电压值为VCC。
本发明的一种电磁式安全门开关信号检测方法，霍尔元件位于电路板正面中心位置，在霍尔元件正面应保证无其他元器件高度高于霍尔元件，光耦、接线端子均放置于电路板背面，磁铁支架在末端居中安装磁铁，保证磁铁外露面与霍尔元件正面垂直接近。
与现有技术相比本发明的有益效果为：通过应用霍尔元件、光耦、电阻、电容以及发光二极管，设计相应电子电路，结合安全门开关结构，制作并装配电磁式安全门开关，实现了安全门开关电子式无触点信号检测。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的布局图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明在电磁式安全门开关上示意图；
图5是本发明替代的传统安全门开关机械式触点示意图；
附图2中：
1、霍尔元件；2、光耦；3、发光二极管；4、电阻；5、电容；6、接线端子；7、电路板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明的安全门开关信号检测方法，电气原理图元件连接如下：霍尔元件1引脚一为电源端，接到接线端子6VCC，引脚二为霍尔元件输出信号端，引脚三为接地端，接到接线端子6GND；在引脚一和引脚三间加入电容C2，引脚二和引脚三间加入电容C1，可以防止外部信号干扰；在引脚一和引脚二间加电阻R2，起到反向电压保护的作用。霍尔元件1引脚二接到光耦2输入侧，输入侧另一端接电阻R1，串联发光二极管3LED后接地；电源VCC经电阻R3接到光耦2输出侧一端，并引出信号OUT到接线端子6，输出侧另一端接地。
当磁铁靠近霍尔元件时（间距1~2mm），霍尔元件1引脚二将输出一个高电平信号，电压值为VCC/2，该信号经光耦2输入侧电阻R2和发光二极管3LED到GND，发光二极管3点亮，进而光耦2输入侧导通，由光耦隔离导通特性，光耦2输出侧闭合，进而电源VCC经电阻R3到GND，同时在OUT端输出高电平信号，电压值为VCC。
如图2、图3所示，电路布局图及结构示意图，霍尔元件1位于电路板7正面中心位置，电路板7将设置三个安装孔，保证电路板7固定居中且水平；在霍尔元件1正面应保证无其他元器件高度高于霍尔元件1，光耦2、接线端子6均放置于电路板7背面。磁铁支架在末端居中安装磁铁，保证磁铁外露面与霍尔元件1正面垂直接近。
如图4所示，在电磁式安全门开关中使用该发明方法，磁铁支架及霍尔电路板安装于电磁式安全门开关中心位置。当电磁铁通电后，吸合吸盘，完成电磁式安全门开关锁紧动作，吸盘与电磁铁吸合，同时压合磁铁支架，磁铁支架末端磁铁靠近检测电路中霍尔元件1，间距在1~2mm，霍尔元件1感应到磁铁信号，则输出高电平信号，电压值为VCC/2，同时经检测电路，完成检测信号OUT输出并保持。
如图5所示，传统安全门开关是经开关内部机械结构，带动机械式触点进行保持，同时在机械式触点接线端子处输出检测信号。机械式触点通电后长时间保持会导致触点氧化，且机械式触点内部弹簧结构机械寿命较短，从而导致安全门开关信号检测不良，寿命短，影响机床生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种电磁式安全门开关信号检测方法，其特征在于，是由霍尔元件(1)、光耦(2)、发光二极管(3)、电阻(4)、电容(5)、接线端子(6)、电路板(7)构成，利用霍尔元件(1)特性，结合光耦(2)、发光二极管(3)、电阻(4)、电容(5)等半导体器件进行设计电路板(7)，然后与磁铁相互配合，实现安全门开关信号的电子式无触点检测；
其中霍尔元件(1)引脚一为电源端，接VCC，引脚二为霍尔元件输出信号端，引脚三为接地端，接GND；在引脚一和引脚三间加入电容C2，引脚二和引脚三间加入电容C1，防止外部信号干扰；在引脚一和引脚二间加电阻R2，起到反向电压保护的作用；
霍尔元件(1)引脚二接到光耦(2)输入侧，输入侧另一端接电阻R1，串联LED后接地；电源VCC经电阻R3接到光耦(2)输出侧一端，并引出信号OUT到接线端子(6)，输出侧另一端接地，当磁铁正面靠近霍尔元件正面时(间距1～2mm)，霍尔元件(1)引脚二将输出一个高电平信号，电压值为VCC/2，该信号经光耦(2)输入侧电阻R2和发光二极管(3)LED到GND，发光二极管(3)点亮，进而光耦(2)输入侧导通，由光耦隔离导通特性，光耦(2)输出侧闭合，进而电源VCC经电阻R3到GND，同时在OUT端输出高电平信号，电压值为VCC。
2.如权利要求1所述的一种电磁式安全门开关信号检测方法，其特征在于，霍尔元件(1)位于电路板正面中心位置，在霍尔元件(1)正面应保证无其他元器件高度高于霍尔元件，光耦(2)、接线
端子(6)均放置于电路板(7)背面，磁铁支架在末端居中安装磁铁，
保证磁铁外露面与霍尔元件(1)正面垂直接近。
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