CN113436924B - 一种自动复位急停装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气设备，具体公开了一种自动复位急停装置及控制方法。其中的自动复位急停装置包括壳体和旋钮；所述的旋钮包括卡圈，所述的卡圈上设有卡块；所述的壳体内还设有滑块，所述的滑块与卡块对应，所述的滑块与壳体之间设有弹性件；还包括驱动组件，所述的驱动组件用于驱动滑块相对于壳体向远离卡圈的方向滑动；还包括控制模块和远程操作模块，所述的控制模块分别与驱动组件和远程操作模块电连接，并根据远程操作模块的指令，控制驱动组件的工作状态。以上所述的自动复位急停装置可以实现急停装置的自动复位，同时提高急停装置的工作稳定性。

Description

一种自动复位急停装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种电气设备，具体涉及一种自动复位急停装置及控制方法。

背景技术

急停装置是一种在紧急情况下被按下，快速停止设备工作，保护人员及设备的装置。普遍使用在工厂的各种机器上，例如各类加工机床上，在公共场所的用电设备上也大量使用，例如电梯等。

现有急停装置多为手动操作模式，急停装置在按下后，旋钮被锁定，设备停止工作。排除紧急因素后，转动旋钮，旋钮释放，即可重新启动设备。

但在部分面向最终用户的设备，由于普通用户的专业性不足，经常发生误按急停装置的情况；或者在按下急停装置，并排除紧急因素后，往往没有重启设备的意识。此时就需要工作人员到现场进行急停装置复位，人工成本较高。

特别是在共享经济快速发展的今天，大量充电桩等共享用电设备投放市场。由于共享设备的产品特性，工作人员仅定期进行维护，大部分时间工作人员仅进行远程监控。为了用电设备与用户的安全性，部分共享用电设备也需配置急停装置，用户可在紧急情况下快速停止设备工作。而普通用户往往缺乏专业性，如果工作人员无法及时到现场进行重启设备，就会造成设备的闲置，维护成本较高。

针对上述问题，申请公布号为CN 110911183A的中国发明专利申请公开了一种新型急停开关，在固定卡扣内设置电机，以电机驱动花轴转动的形式，实现急停开关的自动复位。但上述发明专利申请中公开的新型急停开关，在按下急停开关的过程中，花轴上的凸起二与拨片上的凸起一存在相互干扰的可能性，存在急停按钮无法按到位的风险，影响急停开关工作的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动复位急停装置及控制方法，实现急停装置的自动复位，同时提高急停装置的工作稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种自动复位急停装置，包括壳体和旋钮，所述的壳体内设置有安装腔，所述的旋钮部分插入安装腔并与壳体活动连接，所述的旋钮与壳体之间设有复位弹簧；所述的旋钮包括卡圈，所述的卡圈上设有卡块；所述的壳体内还设有滑块，所述的滑块与卡块对应，所述的滑块与壳体之间设有弹性件；

还包括驱动组件，所述的驱动组件用于驱动滑块相对于壳体向远离卡圈的方向滑动；还包括控制模块和远程操作模块，所述的控制模块分别与驱动组件和远程操作模块电连接，并根据远程操作模块的指令，控制驱动组件的工作状态。

急停时，手动按下旋钮，卡圈在下行过程中，滑块压缩弹性件，卡圈可以通过滑块，并在通过后，滑块复位与卡块配合卡紧旋钮，使急停装置保持在急停状态。复位时，通过远程操作模块发出复位指令，控制模块接收复位指令后控制驱动组件工作，并带动滑块相对于壳体滑动，滑块与卡块分离，释放旋钮，旋钮在复位弹性件推动下向上复位。

上述自动复位急停装置可以实现急停装置的自动化复位，操作人员可以远程操控，减小操作人员工作量，降低使用和维护成本。

与背景技术相比，本申请采用驱动滑块滑动的形式来释放旋钮，巧妙的避开了凸块一与凸块二之间冲突的可能性，旋钮按下时可以顺利到位急停，保证急停装置工作的安全性和可靠性。

作为优选，所述的控制模块包括通信单元，所述的远程操作模块与通信单元通过有线信号和/或无线信号连接通信。

可以采用单一通信模式，也可以同时兼容多种通信模式。可以适应车间、公共场所等各种使用场合，市场兼容性很好。

作为优选，所述的滑块包括引导段和卡接部，所述的引导段上设有挡块，旋钮按下状态，所述的卡接部与卡块卡接；所述的驱动组件包括电机和主动轮，所述的电机与主动轮连接，所述的主动轮上设有拨块；当控制模块接收复位指令，控制电机带动主动轮旋转，拨块与挡块接触，并推动滑块相对于壳体滑动。

通过主动轮的旋转，拨块拨动挡块并带动滑块滑动，释放旋钮，工作原理简单，控制方便。

作为优选，还包括定位单元，所述的定位单元包括设置在壳体上的探测元件，所述的探测元件与控制模块电连接；复位时，主动轮转动，当拨块运动至预定角度时，探测元件反馈触发信号给控制模块，控制模块控制电机停止工作。

保证电机停止工作时，拨块在周向上停止在适当位置，不会与滑块相互干扰，滑块充分复位，进而保证卡块和滑块可以有效卡接，保持急停状态。

作为优选，所述的滑块包括弧形段，所述的壳体上设有与弧形段匹配的安装座；所述的主动轮位于滑块弧形段的内侧。

由于拨块的运动形式为随主动轮周向转动，弧形段与主动轮的配合程度更高，驱动效果更好。主要体现为弧形段在拨块推动下滑动时，滑块与壳体之间的阻力更小，同时在主动轮、拨块和卡块尺寸不变的前提下，采用弧形形式，卡块与拨块的接触时间更长，驱动效果好。

作为优选，所述的驱动组件包括电磁铁，及磁性材料制成的滑舌，所述的滑舌与滑块连接，并同步相对于壳体运动；当控制模块接收复位指令，电磁铁通电产生磁场，吸引滑舌，并带动滑块相对于壳体滑动远离卡块。

电磁铁的结构简单，且响应速度快。

作为优选，所述的驱动组件包括若干牵引带，所述牵引带的一端与滑块连接，另一端与壳体连接，所述的牵引带由具有通电收缩特性的材料制成；当控制模块接收复位指令，控制模块向牵引带两端通电，牵引带收缩，带动滑块相对于壳体滑动远离卡块。

牵引带的结构简单，有利于装置的小型化。

作为优选，所述的牵引带由镍钛合金制成。

作为优选，所述的驱动组件包括引导部，所述的牵引带部分缠绕在引导部上。

采用缠绕在引导部的形式，可以在有限的空间设置更长的牵引带。在牵引带通电后单位长度收缩比例不变的前提下，牵引带的长度更长，可以获得较大的滑块运动范围，保证旋钮的复位效果。

一种如上所述的自动复位急停装置的控制方法，至少包括以下步骤：

步骤一 按下旋钮，至滑块与卡块卡接，自动复位急停装置进入急停状态；

步骤二 远程操作模块发出复位指令，控制模块接收复位指令后，控制驱动组件工作，滑块向远离卡圈的方向滑动，至滑块与卡块脱离接触，复位弹簧推动旋钮复位；

步骤三 驱动组件停止工作，滑块在弹性件推动下复位。

附图说明

图1为本发明第一实施例自动复位急停装置的爆炸图；

图2为本发明第一实施例自动复位急停装置在急停状态下的剖视图；

图3为本发明第一实施例自动复位急停装置在复位状态下的剖视图；

图4为本发明第一实施例自动复位急停装置弧形形式的爆炸图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明第一实施例自动复位急停装置弧形形式的剖视图；

图7为本发明第一实施例自动复位急停装置中接触式定位单元的结构示意图；

图8为本发明第一实施例自动复位急停装置中非接触式定位单元的结构示意图；

图9为本发明第二实施例自动复位急停装置的爆炸图；

图10为本发明第二实施例自动复位急停装置的剖视图；

图11为本发明第三实施例自动复位急停装置的爆炸图；

图12为本发明第三实施例自动复位急停装置的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1-图3所示，一种自动复位急停装置，包括壳体1和旋钮2，所述的壳体1内设置有安装腔，所述的旋钮2部分插入安装腔并与壳体1活动连接，所述的旋钮2与壳体1之间设有复位弹簧3。所述的旋钮2包括卡圈21，所述的卡圈21上设有卡块22；所述的壳体1内还设有滑块4，所述的滑块4与卡块22对应，所述的滑块4与壳体1之间设有弹性件5。

如图1-图3所示，还包括驱动组件6，所述的驱动组件6用于驱动滑块4相对于壳体1向远离卡圈21的方向滑动。还包括控制模块和远程操作模块，所述的控制模块分别与驱动组件6和远程操作模块电连接，并根据远程操作模块的指令，控制驱动组件6的工作状态。

急停时，手动按下旋钮2，卡圈21在下行过程中，滑块4压缩弹性件5，卡圈21可以通过滑块4，并在通过后，滑块4复位与卡块22配合卡紧旋钮2，使急停装置保持在急停状态。复位时，通过远程操作模块发出复位指令，控制模块接收复位指令后控制驱动组件6工作，并带动滑块4相对于壳体1滑动，滑块4与卡块22分离，释放旋钮2，旋钮2在复位弹性件5推动下向上复位。

如图1-图3所示，所述的滑块4包括引导段和卡接部，所述的引导段上设有挡块41，旋钮2按下状态，所述的卡接部与卡块22卡接。所述的驱动组件6包括电机62和主动轮7，所述的电机62与主动轮7连接，所述的主动轮7上设有拨块71，所述的电机62为减速电机62或伺服电机62。当控制模块接收复位指令，控制电机62带动主动轮7旋转，拨块71与挡块41接触，并推动滑块4相对于壳体1滑动。通过主动轮7的旋转，拨块71拨动挡块41并带动滑块4滑动，释放旋钮2，工作原理简单，控制方便。

上述自动复位急停装置可以实现急停装置的自动化复位，操作人员可以远程操控，减小操作人员工作量，降低使用和维护成本。

进一步的，所述的控制模块包括通信单元，所述的远程操作模块与通信单元通过有线信号和/或无线信号连接通信。其中的有线信号为IO高低电平、485、232、CAN中的一种或兼容多种，其中的无线信号为4G、5G、WIFI、LORA、NB-lot中的一种或兼容多种。可以采用单一通信模式，也可以同时兼容多种通信模式，可以适应车间、公共场所等各种使用场合，市场兼容性很好。

进一步的，如图4-图8所示，还包括定位单元，所述的定位单元包括设置在壳体上的探测元件61，所述的探测元件51与控制模块电连接。复位时，主动轮7转动，当拨块71运动至预定角度时，探测元件51反馈触发信号给控制模块，控制模块控制电机62停止工作。定位单元可以保证电机62停止工作时，拨块71在周向上停止在适当位置，不会与滑块4相互干扰，滑块4充分复位，进而保证卡块22和滑块4可以有效卡接，保持急停状态。

定位单元的工作模式可以为接触式，也可以为非接触式。如图7所示，接触式工作模式下，探测元件51可以为行程开关，对应的主动轮7上设置接触块，当接触块与行程开关接触，电机62停止工作。其中可以直接以拨块71作为接触块使用。

如图7所示，非接触工作模式下，所述的定位单元包括设置在主动轮7上的信号源63，所述的探测元件61与信号源63之间可以采用磁信号工作模式，例如霍尔元件与永磁体配合，也可以采用其他信号模式。探测元件61探测信号源63的信号，并反馈给控制模块，当信号与预设值匹配，控制模块控制电机62停止工作。

作为一种优选的实施方式，如图4-图6所示，所述的滑块4包括弧形段，所述的壳体1上设有与弧形段匹配的安装座。所述的主动轮7位于滑块4弧形段的内侧。由于拨块71的运动形式为随主动轮7周向转动，弧形段与主动轮7的配合程度更高，驱动效果更好。主要体现为弧形段在拨块71推动下滑动时，滑块4与壳体1之间的阻力更小，同时在主动轮7、拨块71和卡块22尺寸不变的前提下，采用弧形形式，卡块22与拨块71的接触时间更长，驱动效果好。

一种如上所述的自动复位急停装置的控制方法，至少包括以下步骤：

步骤一 按下旋钮2，至滑块4与卡块22卡接，自动复位急停装置进入急停状态；

步骤二 远程操作模块发出复位指令，控制模块接收复位指令后，控制驱动组件6工作，滑块4向远离卡圈21的方向滑动，至滑块4与卡块22脱离接触，复位弹簧3推动旋钮2复位；

步骤三 驱动组件6停止工作，滑块4在弹性件5推动下复位。

实施例二

与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，如图9和图10所示，所述的驱动组件6包括电磁铁81，及磁性材料制成的滑舌84，所述的滑舌84与滑块4连接，并同步相对于壳体1运动。所述的滑舌84与滑块4一体设置或分体设置。当控制模块接收复位指令，电磁铁81通电产生磁场，吸引滑舌84，并带动滑块4相对于壳体1滑动远离卡块22。

与电机62形式相比，电磁铁81的结构简单，且响应速度快。同时不存在拨块71与挡块41干扰的问题，滑块4的复位程度有保证，可以最大程度保障急停装置工作的安全性和可靠性。

如图9和图10所示，所述的壳体1内还设有触发元件83，所述的触发元件83与电磁铁81电连接。所述的触发元件83包括行程开关。复位时，滑舌84向触发元件83运动预设距离，触发元件83工作，并控制电磁铁81断电。通过触发元件83限制电磁铁81的工作时间及滑舌84的运动距离，在保证旋钮2复位的前提下，滑块4也可以及时复位，充分发挥电磁铁81形式响应快的优点，为再次急停做准备。

如图9和图10所示，所述的电磁铁81内沿轴向设有导向孔82，所述的滑舌84包括导向杆83，所述的导向杆83插入导向孔82内，并沿导向孔82轴向滑动。所述的触发元件83设置在导向孔82内。导向杆83和导向孔82配合，对滑舌84和滑块4的运动起到引导作用，同时也便于触发元件83。

实施例三

与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，如图11和图12所示，所述的驱动组件6包括若干牵引带93，所述的牵引带93呈丝状，所述的牵引带93由镍钛合金等形状记忆合金制成。所述牵引带93的一端与滑块4连接，另一端与壳体1连接，所述的牵引带93由具有通电收缩特性的材料制成。当控制模块接收复位指令，控制模块向牵引带93两端通电，牵引带93收缩，带动滑块4相对于壳体1滑动远离卡块22。

与电机62形式相比，牵引带93形式的结构简单，有利于装置的小型化。

如图11和图12所示，所述的驱动组件6包括引导部92，所述的牵引带93部分缠绕在引导部92上。所述的引导部92包括弧形的引导面91，所述的牵引带93缠绕在引导面91上。

采用缠绕在引导部92的形式，可以在有限的空间设置更长的牵引带93。在牵引带93通电后单位长度收缩比例不变的前提下，牵引带93的长度更长，可以获得较大的滑块4运动范围，保证旋钮2的复位效果。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动复位急停装置，包括壳体和旋钮，所述的壳体内设置有安装腔，所述的旋钮部分插入安装腔并与壳体活动连接，所述的旋钮与壳体之间设有复位弹簧；所述的旋钮包括卡圈，所述的卡圈上设有卡块；所述的壳体内还设有滑块，所述的滑块与卡块对应，所述的滑块与壳体之间设有弹性件，所述滑块上与卡圈对应的一端设有引导斜面；

其特征在于：还包括驱动组件，所述的驱动组件用于驱动滑块相对于壳体向远离卡圈的方向滑动；

还包括控制模块和远程操作模块，所述的控制模块分别与驱动组件和远程操作模块电连接，并根据远程操作模块的指令，控制驱动组件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的控制模块包括通信单元，所述的远程操作模块与通信单元通过有线信号和/或无线信号连接通信。

3.根据权利要求1或 2所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的滑块包括引导段和卡接部，所述的引导段上设有挡块，旋钮按下状态，所述的卡接部与卡块卡接；

所述的驱动组件包括电机和主动轮，所述的电机与主动轮连接，所述的主动轮上设有拨块；当控制模块接收复位指令，控制电机带动主动轮旋转，拨块与挡块接触，并推动滑块相对于壳体滑动。

4.根据权利要求3所述的自动复位急停装置，其特征在于：还包括定位单元，所述的定位单元包括设置在壳体上的探测元件，所述的探测元件与控制模块电连接；

复位时，主动轮转动，当拨块运动至预定角度时，探测元件反馈触发信号给控制模块，控制模块控制电机停止工作。

5.根据权利要求3所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的滑块包括弧形段，所述的壳体上设有与弧形段匹配的安装座；所述的主动轮位于滑块弧形段的内侧。

6.根据权利要求1或 2所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的驱动组件包括电磁铁，及磁性材料制成的滑舌，所述的滑舌与滑块连接，并同步相对于壳体运动；

当控制模块接收复位指令，电磁铁通电产生磁场，吸引滑舌，并带动滑块相对于壳体滑动远离卡块。

7.根据权利要求1或 2所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的驱动组件包括若干牵引带，所述牵引带的一端与滑块连接，另一端与壳体连接，所述的牵引带由具有通电收缩特性的材料制成；

当控制模块接收复位指令，控制模块向牵引带两端通电，牵引带收缩，带动滑块相对于壳体滑动远离卡块。

8.根据权利要求7所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的牵引带由镍钛合金制成。

9.根据权利要求7所述的自动复位急停装置，其特征在于：所述的驱动组件包括引导部，所述的牵引带部分缠绕在引导部上。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的自动复位急停装置的控制方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤一 按下旋钮，至滑块与卡块卡接，自动复位急停装置进入急停状态；

步骤二 远程操作模块发出复位指令，控制模块接收复位指令后，控制驱动组件工作，滑块向远离卡圈的方向滑动，至滑块与卡块脱离接触，复位弹簧推动旋钮复位；

步骤三 驱动组件停止工作，滑块在弹性件推动下复位。

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